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文檔簡介

1、現(xiàn)代通信原理思考題題解201207 杭州 . 浙江大學(xué)信電系 李式巨 參考樣卷1(一) 填空題 (每空5分)1根據(jù)仙農(nóng)信道容量公式,信道頻帶寬度可以和信噪比 互換,無限增加信道帶寬,能否增大信道容量?否 2目前我國移動通信中有下列三種多址方式,頻分多址FDMA,時分多址TDMA,碼分多址CDMA。模擬移動通信采用FDMA 多址方式,全球通GMS采用TDMA 多址方式。3已知下列兩個碼組,C1=(10110),C2-(01000)C2 碼組的重量W(C2)=1,C1,C2兩碼組之間的距離(碼距)為W(C1,C2)=4。 4調(diào)頻信號鑒頻解調(diào)器輸出噪音功率譜的形狀是和頻率有拋物線形狀關(guān)系 ,改善調(diào)頻

2、系統(tǒng)信噪比的簡單方法是預(yù)加重和去加重 。 5數(shù)字復(fù)接中,幀同步碼的作用是 接收端識別出幀同步碼后,即可建立正確的路序。;二次群準同步復(fù)接中,塞入碼的作用是 調(diào)整碼速 。 6在語音信號脈沖編碼調(diào)制中,采用非均勻量化的目的是降低信息速率,壓縮傳輸頻帶。(P129)我國的脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng),采用哪種對數(shù)壓縮特性?A 率對數(shù)壓縮特性。7,設(shè)語音信號的最高頻率為3.4khz, 則雙邊帶調(diào)幅信號帶寬為6.8KHz,調(diào)頻指數(shù)為10的調(diào)頻信號的帶寬為。8. 計算機局域網(wǎng)(以太網(wǎng))中采用的數(shù)字基帶信號的碼型為曼切斯特碼(數(shù)字雙相碼),與AMI碼相比,HDB3碼的主要優(yōu)點是便于定時恢復(fù)。9在數(shù)字調(diào)制性能評價時,常用

3、到Eb/N0,其含義是比特平均能量噪音單邊功率密度比,BPSK與QPSK調(diào)制在相同Eb/N0時誤比特率相同,這是否意味相同信息速率時兩者信噪比相同?不同。10多進制數(shù)字調(diào)制中,基帶信號常采用格雷碼,其目的是減少解調(diào)誤碼率,設(shè)QPSK信號的0相位對應(yīng)的格雷碼為00,分別給出90,180,270 相位對應(yīng)的格雷碼。01,11,10。(二)問答題1 (10分)數(shù)據(jù)通信開放系統(tǒng)互聯(lián)模型的七層協(xié)議是什么內(nèi)容?調(diào)制解調(diào)器屬于哪一層?答:數(shù)據(jù)通信開放系統(tǒng)互聯(lián)模型的七層協(xié)議是物理層,鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層低層會晤層、表示層、應(yīng)用層高層, 調(diào)制解調(diào)器屬于物理層。2 (10分)m序列發(fā)生器特征多項式,設(shè)起始狀態(tài)為

4、全1,該m序列周期是多少?寫出該m序列,若用作直接序列擴頻,擴頻增益是什么?答:該m序列發(fā)生器周期,擴頻增益;m 序列為 1111010110010003(10分)數(shù)字微波通信系統(tǒng),載頻為2G,要求在20Mhz帶寬內(nèi)傳送34Mb/s數(shù)字信號,若采用升余弦滾降基帶信號及四相調(diào)制問:1) 滾降系數(shù)?2) 畫出調(diào)制后信號頻譜示意圖3) 已知誤比特率為為8.4dB ,求信噪比。4) 為提高誤比特率性能,在上述方案中加入(2,1)卷積碼,在保持帶寬不變的情況下,基帶信號設(shè)計和調(diào)制方式應(yīng)作如何變動?答: 1) A 2)2G10MHz 2G 2G10MHz f3)4)編碼效率,碼速率為取16QAM,基帶為4

5、電平,滾降系數(shù)參考樣卷2(一) 填空題 (每題2分,共20分)1根據(jù)仙農(nóng)信道容量公式,信道頻帶寬度可以和信噪比互換。2目前我國移動通信中有以下三種多址方式:頻分多址FDMA、時分多址TDMA、碼分多址CDMA。模擬移動通信采用頻分多址FDMA多址方式,全球通GMS采用TDMA多址方式。 3已知下列兩個碼組,C1(10110),C2(01000),C1碼組的重量為W(C1)3 ,C1,C2兩碼組之間的距離(碼距)為。4調(diào)頻信號鑒頻解調(diào)器輸出功率譜的形狀是拋物線,改善調(diào)頻系統(tǒng)信噪比的最簡單方法是預(yù)加重/去加重。 5數(shù)字復(fù)接中,幀同步碼的作用是建立正確的路序(p174);二次群準同步復(fù)接中,塞入碼的

6、作用是調(diào)整支路碼速率。6在語音信號脈沖編碼調(diào)制中,采用非均勻量化的目的是在動態(tài)范圍內(nèi)量化信噪比盡可能保持平穩(wěn)P(124),我國的脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng),采用那中對數(shù)壓縮特性?A率解:7,設(shè)語音信號的最高頻率為3.4KHz,則雙邊帶調(diào)幅信號帶寬為6.8KHz,調(diào)頻指數(shù)為10的調(diào)頻信號帶寬為。8. 計算機局域網(wǎng)(以太網(wǎng))中采用的數(shù)字基帶信號的碼型為曼切斯特碼(數(shù)字雙相碼),與AMI碼相比,HDB3碼的主要優(yōu)點是便于定時恢復(fù)。9在數(shù)字調(diào)制性能評價時,常用到Eb/N0,其含義是比特平均能量噪音與單邊功率密度比,BPSK與QPSK調(diào)制在相同Eb/N0時誤比特率相同,這是否意味相同信息速率時兩者信噪比相同?不同

7、。10多進制數(shù)字調(diào)制中,基帶信號常采用格雷碼,其目的是減少解調(diào)誤碼特率,設(shè)QPSK信號的0相位對應(yīng)的格雷碼為00,分別給出90,180,270 相位對應(yīng)的格雷碼。01,11,10。(二)問答與計算題(每題5分,共15分)單路語音信號經(jīng)8KHz抽樣,每樣值8比特編碼后,用QPSK調(diào)制傳輸,問:(1)調(diào)制器輸入信息速率和輸出波特率各為多少?(2)調(diào)制后信號所需的最小傳輸帶寬為多少?(3)如果在上述系統(tǒng)中進一步采用(15,11)分組碼作為糾錯碼,同時采用滾降系數(shù)為0.5的升余弦滾降基帶信號,則調(diào)制后信號的帶寬信號又為多少?(4)畫出(3)中系統(tǒng)發(fā)送端方框圖如圖1。解:(1)調(diào)制輸入信息速率調(diào)制器輸出

8、波特率為(2)對于QPSK調(diào)制,頻帶利用率為 ,調(diào)制后所需的最小傳輸帶寬為B=32KHz。(3)上述系統(tǒng)中進一步采用(15,11)分組碼作為糾錯編碼,同時采用滾降系數(shù)為0.5的升余弦滾降基帶信號調(diào)制后信號帶寬為65.45KHz(4)(3)中系統(tǒng)發(fā)送端方框圖如題圖2-1。已調(diào)信號(15,11)分組編碼串并變換電平產(chǎn)生電平產(chǎn)生滾降0.5滾降0.5載波發(fā)生90度移相發(fā)生I(t)Q(t)二進信號 題圖2-1 (3)中系統(tǒng)發(fā)送端方框圖2 已知線性反饋移位寄存器序列的特征多項式,(1)寫出特征多項式的八進制表示。(2)畫出該線性反饋移位寄存器的方框圖;(3)若各級移位寄存器初始狀態(tài)為1,寫出輸出序列。(4

9、)該序列是否為m序列?為什么?解:(1),上述特征多項式二進制表示為 0 0 1 0 1 1,對應(yīng)的八進制表示為(1)8(3)8(2)該線性反饋移位寄存器的方框圖如題圖2-2。Cn=1x3x2x1x0DDD 題圖2-2 該線性反饋移位寄存器的方框圖(3)若各級移位寄存器初始狀態(tài)均為1,輸出序列如下:移位脈沖節(jié)拍第3級第2級第1級反饋值X0=X1+X30111011101210103010041001500116011171110第3級輸出序列為1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0(4) 該序列是m序列,因為其特征多項式為本原多項式。周期為長為 。3,BPSK,GMSK,F(xiàn)DM

10、,TDM、FM在何種通信系統(tǒng)中應(yīng)用,各舉一例。答:BPSK在衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)中應(yīng)用。GMSK在第二代全球移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用FDM在模擬載波電話通信系統(tǒng)中應(yīng)用TDM在SDH同步通信系統(tǒng)中應(yīng)用FM在調(diào)頻立體聲廣播種應(yīng)用?,F(xiàn)代通信原理思考題緒論1. 利用電磁波通信的歷史分為哪幾個階段,標志每個階段開始的技術(shù)或成果是什么?答: 利用電磁波通信的歷史可大致劃分三個階段:1838年電報開始的通信初級階段;1948年香農(nóng)提出信息論開始的近代通信階段;80年代以后光纖通信應(yīng)用、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起的現(xiàn)代通信階段。2. 模擬通信與數(shù)字通信的區(qū)別是什么?試分析比較模擬通信和數(shù)字通信的優(yōu)缺點。答: 模擬通信在通信系統(tǒng)

11、中所傳輸?shù)氖悄M信號,而數(shù)字通信在通信系統(tǒng)內(nèi)所傳輸?shù)氖嵌M制或多進制數(shù)字信號。模擬通信技術(shù)成熟,傳輸信號的失真少,但在抗干擾能力、保密性和靈活性等方面的性能差。數(shù)字通信具有抗干擾能力強、保密性好、靈活性高和設(shè)備簡單經(jīng)濟、便于集成等優(yōu)點。但傳輸信號易失真。3. 你知道有線電視節(jié)目在哪兩個頻段上發(fā)送嗎?答:30MHz300MHz ; 0.3GHz3GHz4.國際通信技術(shù)標準的制定機構(gòu)主要有哪些?答:ISO、ITU、IEEE、IEA、ANSI、ECMA、ETSI、ASTAP(一) 信息論初步(1)   信息量的單位是什么?答:比特(bit)(2)   平均信息量的定義和含義是什么

12、?答: 定義:每個符號所含信息量的統(tǒng)計平均值;含義:總體平均意義上的信源不確定度。(3)   由N個符號組成的離散信源,其最大熵是多少?答:最大熵是log N(4)   比特率和波特率之間的關(guān)系是什么?答 : 波特率:波特率指數(shù)據(jù)信號對載波的調(diào)制速率,它用單位時間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)改變次數(shù)來表示,其單位為波特(Baud)。 波特率與比特率的關(guān)系為:比特率=波特率X單個調(diào)制狀態(tài)對應(yīng)的二進制位數(shù)。(5)   具有怎樣概率密度函數(shù)的連續(xù)信源能產(chǎn)生最大平均信息量?答: 對于均方值受限系統(tǒng),當(dāng)概率密度函數(shù)為正態(tài)分布時連續(xù)信源能產(chǎn)生最大平均信息量; 對于峰值受限系統(tǒng),當(dāng)概率密度函

13、數(shù)為均勻分布時連續(xù)信源能產(chǎn)生最大平均信息量。 (6)   從信息傳輸角度解釋平均互信息量的物理意義。答: 信宿收到一個符號后從中得到的關(guān)于信源的信息量。(7)   解釋香農(nóng)信道容量公式的物理意義。答: 提高信噪比能增加信道容量。 無干擾信道容量為無窮大。 增加信道頻帶W并不能無限制增大信道容量。 信道容量一定時,帶寬W與信噪比S/N之間可以彼此互換。8用向農(nóng)信道容量公式解釋數(shù)字信號無誤碼傳輸?shù)淖畹蜆O限值為1.6dB。答: ,9的含義是什么?p23。答:為歸一化信道容量,表示單位頻帶信息傳輸率。10 電話信道信噪比為30dB ,帶寬為3.4K,最高傳輸率是多少?p23,(25

14、5)答:(二) 模擬調(diào)制1 傳送單頻信號時,常規(guī)雙邊帶調(diào)幅信號不失真?zhèn)鬏敆l件是什么? p27。答:不失真條件為,為直流分量,若為調(diào)制信號。2 線性調(diào)制相干解調(diào)時,若采用不同頻率、不同相位載波,有什么影響? p34。答:相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個同頻同相的載波。如果同頻同相條件得不到保證,則會破壞原始信號的恢復(fù)。3 采用什么辦法,才能用包絡(luò)檢波對雙邊帶抑制載波調(diào)制信號實現(xiàn)解調(diào)? 答:對于抑制載波的雙邊帶調(diào)制,若插入很強的載波,可用包絡(luò)檢波的方法進行解調(diào)。4 什么叫門限效應(yīng)?那些模擬調(diào)制,在什么情況下會出現(xiàn)門限效應(yīng)?p54,p90答:門限效應(yīng)為輸出信噪比不按比例隨輸入信噪比下降,而是急劇惡化的現(xiàn)

15、象。小信噪比(大噪音)常規(guī)調(diào)幅,小信噪比調(diào)頻都會出現(xiàn)門限效應(yīng)。5 定性解釋殘留邊帶無失真解調(diào)時互補特性。p45, Fig 325答:殘留邊帶信號可以看成是雙邊帶信號分別經(jīng)過單邊帶濾波器和互補對稱濾波器后的線性疊加。前者得到單邊帶信號,后者得到圍繞載頻奇對稱的雙邊帶信號。相干解調(diào)時由單邊帶信號無失真地恢復(fù)出調(diào)制信號,而奇對稱的雙邊帶信號解調(diào)結(jié)果則是上、下邊帶的產(chǎn)物相互抵消。如果不滿足奇對稱特性,則上下邊帶產(chǎn)物不可能完全抵消。解調(diào)結(jié)果會有失真。p45。6 畫出線性調(diào)制相移法的一般模型。 p467 立體聲調(diào)頻廣播中采用哪幾種模擬調(diào)制?答:p62,,F(xiàn)ig 3451) 采用抑制載波雙邊帶調(diào)制LR信號2

16、) 復(fù)用后信號進行調(diào)頻。8 將單邊帶信號的濾波法形成與相移法形成做一比較。答:濾波法:p45,F(xiàn)ig326 相移法: p46,Fig 327。相移器為寬帶移相器,每一調(diào)制頻率分量移 用希爾伯特變換器實現(xiàn)。9 單頻調(diào)制時,調(diào)頻指數(shù)對調(diào)頻信號的各頻率分量的功率分配有什么影響? p75答:單頻調(diào)制時, p73 (4-34)調(diào)頻信號各分量正比于,不同,載波功率和各邊頻功率分配關(guān)系發(fā)生變化。但 p73,(433)10.將窄帶調(diào)頻和雙邊帶調(diào)幅作一比較。 答:1)從矢量角度看 p71,F(xiàn)ig45 2)從函數(shù)表達式看 p70,(423、4-24) 3)帶寬 2fm相同。 p7411,用鑒頻器對經(jīng)過加性白色噪音

17、信道的調(diào)頻信號進行解調(diào)時,輸出噪聲功率譜有什么特點?p87(4105,4107)答:鑒頻器輸出噪音功率譜已不再是輸入噪音功率譜那樣均勻分布,而是拋物線分布。隨著輸入頻率增加而平方增大。 12,定性解釋采用預(yù)加重去加重可以改善調(diào)頻系統(tǒng)信噪比的原因。p93。答:在發(fā)送端調(diào)制前提升輸入信號高頻分量即預(yù)加重,在接收端解調(diào)之后作反變換,壓低高頻分量即去加重,因為在解調(diào)后壓低信號高頻分量的同時高頻噪音功率也受到了抑制??梢愿纳普{(diào)頻系統(tǒng)信噪比。13,調(diào)頻信號中是否一定存在載頻分量?p73,(434)答:不一定。由調(diào)頻信號表達式, 載頻由決定。當(dāng)載波就不存在。14,用調(diào)頻方法傳輸12路基帶載波電話時,為保證各

18、路電話具有相同的信噪比性能,應(yīng)采取什么措施?答:應(yīng)在發(fā)送端采取加重,接收端采取去加重措施。15,將常規(guī)雙邊帶調(diào)幅系統(tǒng)和調(diào)頻系統(tǒng)的頻帶和解調(diào)信噪比增益作一比較。p89,(4119)答:a) 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅系統(tǒng)和窄帶調(diào)頻系統(tǒng)頻帶相同。寬帶調(diào)頻時,帶寬為,相干解調(diào)時窄帶調(diào)頻時解調(diào)增益是 相干解調(diào)時 p92, (4.131),單頻調(diào)制時,非相干解調(diào)時,P87, (4.111)當(dāng)單頻調(diào)制時,調(diào)頻和調(diào)幅輸出信噪比之比為: p89,(4119)(三) 語音編碼1 將理想抽樣、自然抽樣和平頂抽樣從時域和頻域上作一比較。p110p112答: 時域 頻域理想抽樣: 自然抽樣: 平頂抽樣: 2 為什么對語音信號進行

19、脈沖編碼調(diào)制要用到對數(shù)壓縮特性? p127,(557)答:對數(shù)量化器能夠保證動態(tài)范圍內(nèi)量化噪音的信噪比盡可能保持平穩(wěn),(為量化電平數(shù),V為量化范圍。)始終保持常數(shù)。3 解釋A律壓縮特性取87.6的由來。 p125答: 在小信號段,和13折線法特性很接近。在第一段內(nèi)與斜率相等。4 為什么用正弦波測量A律13折線脈沖編碼調(diào)制量化信噪比時,會出現(xiàn)有規(guī)律的起伏?p127答:在采用折線法時,在每段折線起始部分,量化間隔突然成倍增加,導(dǎo)致量化噪音增加很快,而信號功率增加沒有這么快,因而SNR反而略有下降,隨著信號功率增加,噪音功率基本不變,因此SNR又開始增加,出現(xiàn)起伏現(xiàn)象。5 脈沖編碼調(diào)制中,每增加一位

20、,量化信噪比提高多少?為什么?p120,537)(530)答:PCM中,每增加一位編碼,量化SNR提高6dB。因為在語音編碼中, 6 簡單增量調(diào)制的優(yōu)缺點是什么?p157答:簡單增量調(diào)制的優(yōu)點:1) 在比特率較低時,增量調(diào)制的量化信噪比高于PCM,2) 增量調(diào)制的抗誤碼性能好,能工作于誤比特率為103信道。3) 增量調(diào)制器的編譯碼器比PCM簡單。缺點是 1) SNR與信號頻率平方成反比,高端SNR下降。 2) SNR與抽樣頻率3次方成正比。7將3連1連0檢測和4連1連0檢測的數(shù)字壓擴自適應(yīng)增量調(diào)制器作一比較答:根據(jù)p158, Fig75下降9dB,54.6dB動態(tài)范圍。下降6dB,41dB動態(tài)

21、范圍。8輸入信號為0時,簡單增量調(diào)制器的輸出序列是什么?p156, Fig73答:輸出序列為1010101.=(1)由增量調(diào)制圖7.2(P155),設(shè)在k時刻,本地估值,抽樣時刻為正, 判1,編碼為1,此時,反饋脈沖。 (2) 在k1時刻,,抽樣時刻為負,判為1,編碼為0,反饋脈沖, (3) 在k2時刻,抽樣時刻為,判1,編碼為1,反饋,如此循環(huán)。9輸入信號為0電平時,A律13折線脈沖編碼調(diào)制輸出序列是什么?答:根據(jù)輸入值編碼表,輸出序列為 X0000000 10為什么簡單增量調(diào)制的抗誤碼性能優(yōu)于線性脈沖編碼調(diào)制? p163,(733)答:由簡單增量調(diào)制,誤碼引起的失真使信噪比下降3dB時,在

22、64K抽樣時,。而由PCM調(diào)制,誤碼引起的失真使信噪比下降3dB時,所以增量調(diào)制允許用于誤碼率較高的場合。其抗噪音性能優(yōu)于PCM。11差分脈沖編碼調(diào)制的預(yù)測增益從何而來?p142, (62)答:預(yù)測增益是輸入信號平均功率與輸入信號與預(yù)測信號差值的平均功率比值,預(yù)測越準確,預(yù)測增益越大。12. 什么叫斜率過載,如何改善斜率過載? p156答:當(dāng)接收信號頻率過高時,本地譯碼信號出現(xiàn)跟不上信號變化的現(xiàn)象。稱為斜率過載。采用自適應(yīng)方法使量階的大小隨輸入信號的統(tǒng)計特性變化而跟蹤變化。改善斜率過載。13將脈沖編碼調(diào)制中采用的瞬時對數(shù)壓縮特性用于增量調(diào)制,能否解決斜率過載問題?答:能,因為瞬時對數(shù)壓縮后,信

23、號斜率隨著輸入信號大小而改變。14為什么脈沖編碼調(diào)制采用折疊二進制碼? p130答:當(dāng)信道傳輸有誤碼時,折疊碼產(chǎn)生的失真誤差功率最小。15若A律脈沖編碼調(diào)制器的過載電平為4096,輸入電平為520,求輸出碼。答:11010000。第5段,第1分層區(qū)。(四) 多路復(fù)用1 為什么32路PCM調(diào)制基群速率為2048Kb/s,怎樣計算?答:1幀125所以,2 為什么數(shù)字復(fù)接系列中二次群速率不是一次群的4倍?答:因為數(shù)字復(fù)接系列屬準同步復(fù)接。準同步復(fù)接需要對輸入支路數(shù)字信號的頻率和相位作必要調(diào)整,插入SZ、SV、幀頭等附加開銷,所以沒有4倍的關(guān)系。3 時分復(fù)用中,幀同步的作用是什么? p181答:幀同步

24、的主要作用是保證接收端分路系統(tǒng)和發(fā)送端一致。必須有一個同步系統(tǒng),以實現(xiàn)發(fā)送端與接收端的幀同步。4 數(shù)字復(fù)接器和分接器的功能是什么? p178答:數(shù)字復(fù)接器把2個或2個以上的支路信號按時分復(fù)用方式合并成一個合路數(shù)字信號,數(shù)字分接器把一個合路的數(shù)字復(fù)接信號分解為原始的各支路數(shù)字信號。5 準同步復(fù)接與同步復(fù)接的區(qū)別。 p178答:同步復(fù)接的復(fù)合后信號碼速率和復(fù)合前支路碼速率保持嚴格的倍數(shù)關(guān)系。準同步復(fù)接復(fù)合后的信號與復(fù)接前的支路信號速率保持準倍數(shù)關(guān)系。復(fù)接器輸入端個支路信號與本機定時信號同步,為同步復(fù)接。復(fù)接器輸入端個支路信號與本機定時信號標稱速率相同,但實際上存在一個很小容差,為準同步復(fù)接。(五)

25、 數(shù)字信號基帶傳輸1 歸零碼和非歸零碼的區(qū)別。 p193,p194, Fig 92答:非歸零碼:在整個碼元期間電平保持不變,功率譜中,低頻成分較多,在功率譜1/T出現(xiàn)零點。 歸零碼:在整個碼元期間高電平保持一段時間,在碼元其余時刻返回到零。功率譜中,在1/T處有頻譜分量。2 將AMI碼和HDB3碼作一比較。p198,p200答:AMI碼為傳號交替碼。功率譜在出現(xiàn)峰值,性能與信息統(tǒng)計特性有關(guān)。HDB3碼為模態(tài)取代碼。B脈沖交替,V脈沖交替,相鄰V脈沖間B脈沖數(shù)為奇數(shù)。頻域中AMI碼和HDB3碼都無零頻率,在fT=1/2處最大。3 闡述位定時恢復(fù)的重要性。p191(3)答:在基帶傳輸系統(tǒng)中,位定時

26、信息時接收端再生原始信息所必需的,在某些應(yīng)用中,可以用單獨的信道與基帶信號同時傳輸,但在遠距離傳輸系統(tǒng)中,常常是不經(jīng)濟的,因而需要從基帶信號中提取位定時信息或定時恢復(fù)。4 計算機以太網(wǎng)采用那一種基帶信號,它有什么優(yōu)點? p194p195答:采用曼徹斯特碼,由單極性非歸零碼和定時信號模2和產(chǎn)生。頻譜中存在很強的定時分量,不受信源統(tǒng)計特性影響,不存在直流分量。5 升余弦滾降時信號時域特點是什么?p217p218,(947),(948)答:頻域特點以為中心,具有奇對稱,升余弦形狀過渡帶的一類無串?dāng)_波形。時域特點在前后抽樣值處的串?dāng)_始終為零。6 為什么部分響應(yīng)信號會產(chǎn)生偽電平? p223答:由于部分響

27、應(yīng)信號以相鄰碼元抽樣時刻出現(xiàn)一個與發(fā)送碼元抽樣值相同幅度串?dāng)_為基礎(chǔ),因而存在固定幅度串?dāng)_,使部分響應(yīng)系統(tǒng)序列中出現(xiàn)新的抽樣值,產(chǎn)生偽電平。70、1不等概率時,雙極性二元碼的再生判決電平應(yīng)如何???為什么? p268,(1052)答:根據(jù)最大似然比,VT必須滿足兩個似然函數(shù)比 的方程。8已知本原多項式數(shù)字為,試構(gòu)造一個m序列發(fā)生器。p237答:寫成二進制形式代碼為010 001 001,其對應(yīng)本原多項式為 其m序列發(fā)生器見題圖58DDDDx1x2x3x4Cn=1x0Dx5Dx6x7 題圖58 m序列發(fā)生器9m序列有什么特征? p238答:m序列的特征有:1) n級移位寄存器產(chǎn)生的m序列,周期為,2

28、) m序列中0、1出現(xiàn)的概率大致相同,1比0多一個,3) m序列共有個游程,長度為1的占1/2,長度為2的占1/4,長度為3的占1/8,等等。最后還有長度為n的連一游程和長度為n-1的連零游程。4) 自相關(guān)函數(shù)只有兩中取值,m序列無移位時相關(guān)值為,其它非零移位為1。10除升余弦滾降信號外,舉出一種符合抽樣值無失真條件的基帶信號。 p223答:(967)11時域均衡中橫向濾波器的抽頭級數(shù)與什么有關(guān)? p244答:與碼間干擾的消除有關(guān)。12為什么眼圖能反映基帶信號的質(zhì)量,什么樣的眼圖是最佳的? p241答:因為滿足無串?dāng)_條件的基帶信號,由于在相鄰抽樣時刻串?dāng)_恒為零,因而可得到輪廓非常清晰且在M個電

29、平處匯聚在一個點的眼圖。如果不滿足無串?dāng)_條件,則在抽樣時刻M個電平處不可能匯聚一點而發(fā)散,眼睛張開程度可以作為基帶傳輸系統(tǒng)性能的一種度量。13已知信道頻帶為01MHz,要求傳輸3Mb/s信息,設(shè)計一個基帶傳輸系統(tǒng),畫出框圖。答:理想抽樣和基帶信號,頻帶利用率為每赫芝2波特。M4,理想時頻帶利用率為,滾降系數(shù)為有: 此時,。因而要求M4,的傳輸系統(tǒng)?;鶐鬏斚到y(tǒng)框圖如題圖513?;鶐盘柈a(chǎn)生包括基帶碼型編碼和波形形成。波形形成g(t)基帶碼型編碼2/4元接收升余弦滾降=1/3傳輸信道碼型譯碼再生判決題圖513 基帶傳輸系統(tǒng)框圖14已知信道頻帶為60108KHz,采用7電平第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)和單邊

30、帶調(diào)制,求最高信息傳輸率。答:第四類7電平部分響應(yīng)系統(tǒng)相當(dāng)于4電平全響應(yīng)單邊帶調(diào)制,頻帶利用率為由題意知W48KHz,15,畫出14題中的通信系統(tǒng)框圖。解:14題中的通信系統(tǒng)框圖如題圖515。傳輸信道單邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制信號輸出60108KHz基帶信號單邊帶解調(diào)第四類部分響應(yīng)解碼LPF第四類部分響應(yīng)編碼LPF2/4電平變換載波恢復(fù)位定時2/4電平變換題圖515 7電平第四類部分響應(yīng)系統(tǒng)和單邊帶調(diào)制圖(六) 數(shù)字信號載波傳輸1 二進制絕對調(diào)相和相對調(diào)相的區(qū)別是什么? p260答:利用載波相位絕對數(shù)字來傳送數(shù)字信息絕對調(diào)相。利用前后碼元相對相位變化傳遞數(shù)字信息相對調(diào)相。2 二進制相對調(diào)相(2DPS

31、K)采用相干解調(diào)和差分相干解調(diào)的區(qū)別是什么?誤比特率性能有什么差別?答:相干解調(diào)p260,F(xiàn)ig1015, ,(1088)。p280, Fig1018 (10-214)DPSK差分解調(diào)不需要恢復(fù)本地載波,將DPSK信號延遲一個碼元間隔T,然后與DPSK信號相干解調(diào)??诡l率漂移多徑相位抖動優(yōu)于相干解調(diào)。3 比較2ASK、2FSK、BPSK誤比特率性能和頻帶利用率。 p275,F(xiàn)ig1028答: BPSK p274,(1088) 相干解調(diào)ASK,FSK p275,(1095) 非相干解調(diào)ASK,FSK p279,(10119) 在105時非相干解調(diào)比相干解調(diào)差1dB。頻帶利用率 ,2FSK p25

32、5,Fig10-7,h=? Rb/W=?4 舉出一種BPSK相干解調(diào)載波恢復(fù)電路。 p258,F(xiàn)ig1013答:BPSK相干解調(diào)載波恢復(fù)電路科斯塔斯環(huán) p258,F(xiàn)ig10135 為什么要采用匹配濾波器? p262答:輸出信噪比最大的濾波器其傳遞函數(shù)與信號頻譜的復(fù)共軛成正比。在數(shù)字通信中,信噪比愈高,愈有利于作正確判決,匹配濾波器在抽樣時刻S/N最大。6 Eb/N0的含義是什么?寫出它與S/N的關(guān)系。答:為單位比特平均信號能量與噪音單邊功率密度比。p280,( 10130) 7. 畫出8PSK信號星座圖 p285,F(xiàn)ig1033,d答:8PSK信號星座圖如題圖67111110101100000

33、001011010 題圖67 8PSK信號星座圖8.畫出QPSK信號調(diào)制器方框圖。答:p286,F(xiàn)ig 10349.MPSK和MQAM頻譜利用率是2ASK的幾倍?答:2ASK頻帶利用率 MQAM頻帶利用率 MQPSK頻帶利用率 10比較MPSK與MQAM優(yōu)缺點。p296,(10182184)答:MPSK不能充分利用信號平面,隨著M增大,信號矢量端點在同一個圓上最小距離隨之減少。 MPSK MQAM 11OQPSK與QPSK相比有什么特點。 p300, Fig 1053答:OQPSK消除了已調(diào)相位信號中180度相位突變的現(xiàn)象,每隔Ts/2信號相位只可能發(fā)生90度突跳,減少了包絡(luò)起伏。將Q路信號相

34、對于I路信號延遲一個信息間隔符號間隔1/2。12全球通GSM移動通信中采用的GMSK有什么特點? p308答:GMSK是MSK的直接改進,GMSK中基帶信號首先形成高斯形脈沖,然后進行MSK調(diào)制。成型后的高斯脈沖包絡(luò)無陡削邊沿,無拐點,相位路徑進一步平滑。13傳輸信道非線性對多電平調(diào)制有什么影響?答:會產(chǎn)生碼間干擾。14設(shè)計一個滾降系數(shù)為0.4的帶限QPSK系統(tǒng),畫出系統(tǒng)框圖。p301, Fig1054系統(tǒng)方框圖如題圖14(a),(b).。BPF4QPSK信號成形濾波串并變換成形濾波載波移相90度二進信息題圖14(a) 4QPSK調(diào)制判決4QPSK信號載波恢復(fù)移相90度積分積分位定時恢復(fù)判決并

35、串變換二進信息題圖14(b) 4QPSK解調(diào)15已知信道帶寬為10MHz,要求傳輸34Mb/s數(shù)字信號,設(shè)計一個數(shù)字傳輸系統(tǒng),畫出方框圖。答: 或單邊帶調(diào)制 QAM方框圖p287,fig10-49。16BPSK 與QPSK調(diào)制誤比特率曲線相同,這是否意味在相同信道、相同傳輸速率和相同發(fā)射功率情況下,兩者誤比特率相同?答:不相同。相同信道、相同傳輸速率和相同發(fā)射功率表示相同,但BPSK 與QPSK不同,因而兩者不同。雖然里兩者誤比特率曲線相同,由于不同,所以誤碼率也不同。(七) 差錯控制編碼1 比較前向糾錯(FEC)、檢錯重發(fā)(ARQ)和混合糾錯這三種差錯控制編碼方式優(yōu)缺點。p324答:ARQ傳

36、送速率低。FEC不需要反饋信道,特別適合單向傳輸。延時小,實時性好。HEC有糾錯能力,檢錯能力,實時性和譯碼復(fù)雜,是FEC和ARQ的折中。2 對于一個碼長為31,若允許糾正2個錯誤,至少需要多少位監(jiān)督碼?p336, (1130)答: ,至少需要9位。3 (23,12)格雷碼能糾正3個隨機錯誤,證明它是完備碼。p336,(1130)答:,r11等式成立,11位校正子碼組與誤碼圖樣一一對應(yīng),充分利用監(jiān)督位所提供的信息,所以構(gòu)成完備碼。4已知循環(huán)碼生成多項式為: ,輸入信息碼元為101010,求編碼后的系統(tǒng)碼碼組。p342,(1148)答:由信息碼組,得, ,所以編碼后系統(tǒng)碼組為1010101011

37、5分組碼和卷積碼的區(qū)別是什么?p324答:分組碼把k個信息比特序列變成n個比特碼組,nk個校驗碼和本碼組k個信息位有關(guān)。 卷積碼編碼后的n個碼元不僅和當(dāng)前的K個信息有關(guān),而且與前面的N1段信息有關(guān)。6 循環(huán)碼的主要特點是什么。如何實現(xiàn)編碼?p339、p342 (1147),(1148)答:循環(huán)碼為分組系統(tǒng)碼,具有線性分組碼的封閉性,循環(huán)性。編碼將信息碼多項式升n-k次冪,除以生成多項式,所得余式置于信息多項式之后。7 已知分組碼(63,51)說明其含義,并估計它可能具有的糾錯能力。答:碼長63,信息位51,監(jiān)督位635112 得t2,可以糾正2位錯碼。8 什么是交織碼?它的主要性能是什么?p3

38、59答:糾正t個隨機錯誤的碼作為方陣行碼,i個行碼組構(gòu)成一個方陣,可糾正t個突發(fā)長度i的突發(fā)錯誤。9 已知卷積碼(3,2,7)說明它的含義。p371,F(xiàn)ig121答:(n,k,N)含義為n輸出比特,k比特輸入序列,N段。10已知卷積碼(2,1,7)生成多項式表示為(1,3,3)8和(1,7,1)8,畫出它的編碼器方框圖。答:由生成多項式表示,其對應(yīng)多項式為:其編碼器方框圖見題圖710。D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 X1 X2 題圖710 題710卷積編碼器方框圖11已知碼率為1/2的卷積碼,其生成多項式,畫出它的樹狀圖,格狀圖。答:寄存器有兩個狀態(tài),0,a狀態(tài);1,b狀態(tài)。其樹狀圖

39、、格狀圖見題圖711( c) ,(b)。M0 M1 X1 X2輸入比特 00 00 00 01 01 11 11 1110 10(b) 格狀圖a bab 00 111000 1101a b a bab a bab 00110110 00110110 a a 0 b 1 (c ) 樹狀圖題圖711 卷積碼的樹狀圖、格狀圖12某QPSK系統(tǒng),傳輸速率為64kb/s,接收端輸入Eb/N0為8dB,假設(shè)接收設(shè)備不理想,引起Eb/N0損失為2dB,求該系統(tǒng)誤比特率。若采用(3,2,3),相關(guān)卷積碼在保持信道頻帶不變的情況下,信息率是多少?答:編碼效率為,信息率為帶寬利用率為損失2dB,實際若采用(3,2,3)卷積碼,編碼增益2.9dB。(P404

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