《數(shù)字通信原理》精選35題

1、復(fù)習(xí)第一部分 通信基本概念、信息量的計(jì)算1、 已知二元離散信源只有“0”、“1”二個(gè)符號(hào)，如果出現(xiàn)“0”的概率為1/3，求出現(xiàn)“1”的信息量。解：由于全概率為1，所以出現(xiàn)“1”的概率為2/3,故“1”的信息量： log(2)(3/2)=0.585（bit）2、二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)的上每秒能傳輸1000個(gè)二進(jìn)制符號(hào)，若符號(hào)0，1出現(xiàn)的概率為1/4，3/4，求： （1）系統(tǒng)的信息傳輸速率？ （2）系統(tǒng)的最大傳輸速率？解:（1）H=-1/4log1/4 -3/4log3/4=0.415 Bit符號(hào)的傳輸時(shí)間為1/1000秒。R=H/T=415Bit/s(2 )當(dāng)0，1出現(xiàn)的概率相等時(shí)，符號(hào)熵最大。H=-1

2、/2log1/2 -1/2log1/2=1 BitR=H/T=1000Bit/s3計(jì)算題：劉光銘現(xiàn)有一個(gè)由8個(gè)等概符號(hào)組成的信源消息符號(hào)集，各符號(hào)間相互獨(dú)立，每個(gè)符號(hào)的寬度為0.1ms。計(jì)算：（1）平均信息量；（2）碼元速率和平均信息速率；（3）該信源工作2小時(shí)后所獲得的信息量；（4）若把各符號(hào)編成二進(jìn)制比特后再進(jìn)行傳輸，在工作2小時(shí)后發(fā)現(xiàn)了27個(gè)差錯(cuò)比特（若每符號(hào)至多出錯(cuò)1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號(hào)率。解：解：（1） （2）Ts=0.1ms ，所以（3）（4）誤比特率 2小時(shí)傳送的碼元數(shù)為誤碼率為：4.(許桂尉)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，誤碼率是指( B )A. 發(fā)生誤碼個(gè)數(shù)與正確傳輸總碼數(shù)之比

3、B. 發(fā)生誤碼個(gè)數(shù)與傳輸總碼數(shù)之比C. 正確傳輸總碼數(shù)與發(fā)生誤碼個(gè)數(shù)之比D. 某次傳輸發(fā)生誤碼個(gè)數(shù)與誤碼總數(shù)之比5,一個(gè)由字母A、B、C、D組成的字，對(duì)于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)字母用二進(jìn)制編碼，00代替A， 01代替B， 10代替C，11代替D，每個(gè)脈沖寬度為5ms.求不同字母等概率出現(xiàn)時(shí)的平均信息速率。解: 平均信息速率： 碼元速率： 因?yàn)橐粋€(gè)字母對(duì)應(yīng)兩個(gè)二進(jìn)制脈沖,所以一個(gè)字母持續(xù)時(shí)間為2*5ms. 等概時(shí),平均信息速率7.已知黑白電視圖像信號(hào)每幀有30萬(wàn)個(gè)像素；每個(gè)像素有8個(gè)亮度電平；各電平獨(dú)立地以等概率出現(xiàn)；圖像每秒發(fā)送25幀。若要求接收?qǐng)D像信噪比達(dá)到30dB，試求所需傳輸帶寬。 【解】因?yàn)槊總€(gè)

4、像素獨(dú)立地以等概率取8個(gè)亮度電平，故每個(gè)像素的信息量為Ip = -log2(1/ 8) = 3 (b/pix)(4.6-18)并且每幀圖像的信息量為 IF = 300,000 ´ 3 = 900,000 (b/F) 因?yàn)槊棵雮鬏?5幀圖像，所以要求傳輸速率為Rb = 900,000 ´ 25 = 22,500,000 = 22.5 ´ 106 (b/s) (4.6-20) 信道的容量Ct必須不小于此Rb值。將上述數(shù)值代入式，得：22.5 ´ 106 = B log2 (1 + 1000) » 9.97 B 最后得出所需帶寬 B = (22.5

5、´ 106) / 9.97 » 2.26 (MHz)8. 徐飛靈：信道容量是指： 信道傳輸信息的速率的最大值 ，香農(nóng)公式可表示為：。9 朱金河）假定某用戶采用撥號(hào)上網(wǎng)，已測(cè)得電話線可用頻帶 4000Hz ,30 分貝，試計(jì)算該信道的容量；在選用調(diào)制解調(diào)器時(shí)，可選速率為 56k、28.8k、9.6kbps 的調(diào)制解調(diào)器哪個(gè)較合適？解 ： 信噪比 = =1000 信道容量 C = B log2 (1 + ) = 4k ´ log2 (1 +1000) 40kbps可選速率為 28.8kbps 的調(diào)制解調(diào)器較合適。10.計(jì)算題（劉水特、詹益尚、卓錦元）11（唐偉臻）計(jì)算

6、題： 已知電話信道的帶寬為3.4KHZ。試求：（1）接收端信噪比S/N=30dB時(shí)的信道容量；（2）若要求該信道能傳輸4800b/s的數(shù)據(jù)，則接受端要求最小信噪比S/N為多少dB。解：（1） 由于信噪比為30dB，既有S/N=1000；根據(jù)b/s（2） 根據(jù)公式，則所以，信噪比為。12本電信102 陳浩杰 請(qǐng)畫出通信系統(tǒng)的一般模型。解：如圖： 信息源發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接收設(shè)備收信者干擾13 通信系統(tǒng)的兩項(xiàng)重要性能指標(biāo)“有效性”和“可靠性”分別反應(yīng)通信系統(tǒng)的什么性能？其相互存在什么關(guān)系？答：有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)娜萘看笮?。可靠性反映通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量好壞。通信系統(tǒng)有效性和可靠性是相互矛盾，

7、即提高有效性則可靠性下降。從信息傳輸角度來(lái)看，通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是 有效性 和 可靠性 ,它們?cè)跀?shù)字通信系統(tǒng)中具體為 傳輸速率 和 誤碼率 。數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸頻帶利用率衡量，可靠性用差錯(cuò)率 衡量。第二部分 模擬信號(hào)數(shù)字化系統(tǒng)14.簡(jiǎn)答題-馬景聰請(qǐng)簡(jiǎn)述PCM的編碼過(guò)程，并解析抽樣，量化，編碼的作用.脈沖編碼調(diào)制簡(jiǎn)稱脈碼調(diào)制。首先，在發(fā)送端進(jìn)行波形編碼，有抽樣、量化和編碼三個(gè)基本過(guò)程，把模擬信號(hào)變換為二進(jìn)制數(shù)碼。通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸后，在接收端進(jìn)行相反的變換，由譯碼和低通濾波器完成，把數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為原來(lái)的模擬信號(hào)。抽樣是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行周期性的掃描， 把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離

8、散的信號(hào)。我們要求經(jīng)過(guò)抽樣的信號(hào)應(yīng)包含原信號(hào)的所有信息， 即能無(wú)失真地恢復(fù)出原模擬信號(hào)， 抽樣速率的下限由抽樣定理確定。 量化是把經(jīng)抽樣得到的瞬時(shí)值進(jìn)行幅度離散，即指定Q個(gè)規(guī)定的電平，把抽樣值用最接近的電平表示。 編碼是用二進(jìn)制碼組表示有固定電平的量化值。實(shí)際上量化是在編碼過(guò)程中同時(shí)完成的。 （李麗雪 41號(hào)）名詞解析： PCM：PCM為脈沖編碼調(diào)制，它是一種將模擬語(yǔ)言信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)的編碼方式。主要包括抽樣、量化和編碼三個(gè)過(guò)程。抽樣是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行周期性的掃描， 把時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)變成時(shí)間上離散的信號(hào)；量化是把經(jīng)抽樣得到的瞬時(shí)值進(jìn)行幅度離散; 編碼是用二進(jìn)制碼組表示有固定電平的量化值。填空

9、題脈沖編碼調(diào)制有抽樣、量化、和編碼三個(gè)基本過(guò)程。15（227 馮遠(yuǎn)青）*采用13折線A律編碼，設(shè)量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣值為x=+635電平，試求此時(shí)編碼輸出碼組，并計(jì)算量化誤差！解：已知x > 0,所以M1=1；635 > 128,M2=1； 635 > 512,M3=1； 635 > 512,M4=0；輸入信號(hào)抽樣值落在7段；已知第8段的起始電平為512；權(quán)值：256 128 64 32由天平法可得：|Is|= 512+1×2568=768>635 M5=0|Is|= 512+1×1288=640>635 M6=0|Is|= 51

10、2+1×648=576<635 M7=1|Is|= 576+1×328=608<608 M8=1最終的編碼為：11100011 量化誤差為：635 -608 =27某系統(tǒng)采用A律13折線編碼，最小編碼單位為1個(gè)電平，設(shè)量化輸出為-635個(gè)電平，求編碼輸出碼組？解; 因?yàn)椋盒盘?hào)小于0，所以：M1=0又因?yàn)椋?35528 所以：M2=1又因?yàn)椋?35512 所以：M3=1又因?yàn)椋?351024 所以：M4=0 第7段對(duì)應(yīng)權(quán)值為256,128,64,32，且起始電平為512.由天平法：512+256M5+128M6+64M7+32M8-635512+256=76863

11、5 M5=0512+128=640635 M6=0512+64=578635 M7=1 512+64+32=608635 M8=1所以：最終的編碼為：01100011，量化誤差為：635-608=2716選擇題采用13折線A律編碼時(shí)，抽樣脈沖值為-1025段落碼為 （C）A.1110 B.1 C .111 D. 10117鐘昊洋：.非均勻量化的對(duì)數(shù)壓縮特性采用折線近似時(shí)，A律對(duì)數(shù)壓縮特性采用 13 折線近似18溫廣平簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述低通抽樣定理。一個(gè)頻帶限制在（0，fH）內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m(t)，如果以的時(shí)間間隔對(duì)它進(jìn)行等間隔抽樣，則m(t)將被所得到的抽樣值完全確定19陳英豪 填空題：1抽樣定理

12、必須滿足兩個(gè)條件： 、必須為帶限信號(hào)，即在 時(shí)，其頻譜。、抽樣頻率不能過(guò)低，必須滿足 。答案： 。 。20本電信102班 楊卡簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)單增量調(diào)制的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？?jī)?yōu)點(diǎn)：低比特率時(shí)，量化信噪比高于PCM。 抗誤碼性能好，能在誤碼率較高的信道里工作譯碼器比PCM簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：存在斜率過(guò)載和動(dòng)態(tài)范圍問(wèn)題。第三部分 基帶傳輸系統(tǒng)21（彭森文 5號(hào)）畫圖題： 已知二元信息序列為10011000001100000101，畫出它所對(duì)應(yīng)的單極性歸零碼、AMI碼和HDB3碼的波形。答：+E0-E1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1AMI碼+E0單極性歸零碼+B -B

13、+B +V -B +B -B -V +B -B+E0-EHDB3碼（假設(shè)AMI碼前一個(gè)為-1歸零碼；HDB3碼前一個(gè)為-B、-V歸零碼）22填空題 （朱志華）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)由發(fā)送濾波器、信道、（接收濾波器）、抽樣判決器及定時(shí)和同步系統(tǒng)構(gòu)成。23傳號(hào)交替反碼常記（A）A.AMI B.HDB3 C. CMI D.NRZ24單極性歸零碼常記作（C）A.NRZ B.BRZ C.RZ D.AMI -王濤25本電信102 劉宇 某二進(jìn)制序列如下，將其轉(zhuǎn)換為CMI碼。 二進(jìn)制碼序列：10100110解： CMI碼： （假設(shè)前一個(gè)“1”為“11”） 定時(shí)：CMI：26本電信102班 區(qū)世榮作圖題：已知二進(jìn)制

14、信息碼為 1000100001100000100001試寫出其AMI碼、HDB3碼和CMI碼。A0AA0AA0A解：27（陳紹欣）設(shè)某 HDB3 碼序列為+1-100-1+100+1-1000-1+100-1，在接收端正確恢復(fù)出的數(shù)字序列為( D )A110011001100011001 B 100000000011001001C 110001000100001001 D 10000000010000100128已知道二進(jìn)制信息：10110000000110000001，求AMI碼和HDB3碼（上一個(gè)V碼為負(fù)，B碼為正）解：二進(jìn)制：1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0

15、 0 0 0 1AMI碼：HDB3碼V+V-B-第四部分 頻帶傳輸系統(tǒng)29 2ASK的中文全稱 二進(jìn)制幅度鍵控。30傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)有 幅度鍵控，頻移鍵控，相移鍵控三種基本的調(diào)制方式。31.填空題數(shù)字信號(hào)的載波傳輸中的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有四種，分別為二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK）,二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）,二進(jìn)制相移鍵控（2PSK或BPSK）,二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）。-林思達(dá)32 下列屬于線性調(diào)制的是（C）。A.相移鍵控 B.頻移鍵控C.振幅鍵控3334.采用2ASK方式傳輸?shù)亩M(jìn)制信息為101100011，已知碼元傳輸速率為1200B，載波頻率為2400Hz ，試構(gòu)成一種2ASK信號(hào)調(diào)制器原理框圖，并畫出2ASK信號(hào)的時(shí)間波形。答：2ASK信號(hào)是一種數(shù)字振幅調(diào)制，已調(diào)信號(hào)的振幅隨數(shù)字基帶信號(hào)變化。2ASK信號(hào)可以采用模擬相乘的方式產(chǎn)生，其調(diào)制器原理框圖如圖（a）所示，數(shù)字基帶信號(hào)s(t)應(yīng)是單極性不歸零波形。2ASK信號(hào)也可以采用數(shù)字鍵控的方式產(chǎn)生，通過(guò)開關(guān)的接通和接地來(lái)產(chǎn)生2ASK信號(hào)，其調(diào)制器原理框圖如圖（b）所示；根據(jù)題中已知條件，碼元傳輸速率為1200B，載波頻率為2