樊昌信通信原理第六版課后思考題答案

1、第一章緒論1.1 以無線廣播和電視為例，說明圖模熨中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容 是什么任無統(tǒng)電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號(hào)，收信者中包括的 具體內(nèi)容就足從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換乘的聲斤；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從彩 像轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)。收估者中包扌占的具體內(nèi)容就足從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的影像：二 者信道中包括的具休內(nèi)容分別是栽有聲音和影像的無線電波1.2 何謂數(shù)字信號(hào)，何謂模擬信號(hào)，兩者的根木區(qū)別足什么數(shù)字信號(hào)指電信號(hào)的參/僅町能収冇限個(gè)值：模擬信號(hào)指電信號(hào)的參呈可以取連續(xù)值.他們 的區(qū)別在于電信號(hào)參凰的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的1.3 何謂數(shù)字通

2、信，數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺點(diǎn)傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)：優(yōu)缺點(diǎn):1抗干擾能力強(qiáng)；2.傳輸;差錯(cuò)可以控制；3.便于加密處理，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹?越車要，數(shù)字通信的加密處埋比模擬通信容易的多，以詁音信號(hào)為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信 巧可用簡(jiǎn)單的數(shù)宇邏軒運(yùn)算進(jìn)行加密，解密處理；4便 J存儲(chǔ)、處理和交換；數(shù)字通倍的借 號(hào)形式和計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都足二進(jìn)制代碼，因此便丁與計(jì)算機(jī)耽網(wǎng)，也便于用計(jì)算 機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行“儲(chǔ)，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實(shí)規(guī)口動(dòng)化，卿能化；5. 設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。 數(shù)了通信采用時(shí)分多埒復(fù)用， 不需要體枳較大的波波器。 設(shè)備中 大部分電路是數(shù)字電路

3、，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn).因此體積小，功耗低；6. 便構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜介業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。 采用數(shù)字傳輸方式， 可以通過程控?cái)?shù)字交換設(shè)備進(jìn) 行數(shù)字交換， 以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的粽合.另外，電話業(yè)務(wù)和各種非話務(wù)業(yè)務(wù)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字 化，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；缺點(diǎn)：占用信道頻帶較寬。一兇模擬電話的頻帶為 4KHZ 帶寬， 一路數(shù)字電話約占 64KHZ。1.4 數(shù)字通信系統(tǒng)的般模型中的各組成部分的主婪功能足什么數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖 14 所示。其中信源編碼與譯碼功能足提禹仁息傳輸?shù)挠行院?進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是増強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力；加密與解密的功能是保 證傳輸信息的安全;數(shù)字調(diào)制和

4、解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到島頻處以便在信道中傳輸; 同步的功能足在首發(fā)雙方時(shí)間匕保持-致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，笊確和可靠的丁作.1-5 按調(diào)制方式，通佰系統(tǒng)分類？根搖傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為施帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng).1-6 按傳輸信號(hào)的特征，通信系統(tǒng)如何分類？按信號(hào)特征信道中傳輸?shù)男盘?hào)町分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，和應(yīng)的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng) 和數(shù)字通信系統(tǒng)。1-7 按傳輸信號(hào)的復(fù)用方式.通信系統(tǒng)如何分類？頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用。1-8 單匸，半雙 I 及全雙 I：通信方式是按什么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋他們的匸作方式并舉例說明 他們是按照消息傳遞的方向 9 時(shí)間關(guān)系分先

5、甲匸通信足后消息只能單向代輸?shù)墓ぷ鞣绞?，通信雙方只有一個(gè)進(jìn)行發(fā)送，另一個(gè)只能接受，如廣播，遙測(cè)，無線尋呼等。半雙工通信指 通信皿方都能進(jìn)行收發(fā)信息，但是不能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)的 I作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對(duì) 講機(jī)。全雙 I:通信是指通信雙方能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的匸作方式，如電話零。1-9 進(jìn)信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？分為廣行傳輸和串行傳輸.并行傳輸是將代表仁息的數(shù)字信號(hào)碼兒以組成的方式心網(wǎng)條或網(wǎng) 條以上的并行信道上同時(shí)傳輸，其優(yōu)勢(shì)是傳輸速度快，無需附加設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方字符 同步，缺點(diǎn)是成本高，常用于短距離傳輸.串行傳輸是將代表信息的數(shù)字碼元以串行方式一 個(gè)碼元接個(gè)碼元地任信道匕傳輸，其優(yōu)點(diǎn)足

6、成木低，缺點(diǎn)兄傳輸速度慢，需耍外加描施解 決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠(yuǎn)跑離傳輸。1-10 血信系統(tǒng)的主耍性能指標(biāo)繪有哪些？通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及有效性、可壽性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)卅性、可緋護(hù)性等。其 中有效性和町靠性足主要性能指標(biāo)，在模擬通信系統(tǒng)有效性叮用有效傳輸頻帶來廈呈，同樣 的消息用不同的調(diào)制方式，則需更不同的頻帶寬度，數(shù)字迪信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和 頻帶利用率來衡呈。具體淚差率指標(biāo)有誤碼率 Pe、誤信半 Pb1-11 術(shù)量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的件能指標(biāo)有哪此？有效性用傳輸速率和頻帶利用半來衡阜,町靠性用怎錯(cuò)豐來衡帛，總錯(cuò)半有課碼半，誤信率。1-12 何謂足碼元速率和

7、信息速率？他們 Z 間的關(guān)系如何？碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元 的數(shù) H,單位為波特；信息速率足義為每秒鐘傳送的信息雖，單位是 bit/s。1-13 何謂誤碼半和誤信率？它們之間關(guān)系如何謀碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)屮被傳錯(cuò)的槪率。指錯(cuò)渥的碼元數(shù)任傳輸碼元數(shù)中所占的比例，Pe 錯(cuò)誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)，誤信率足碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的慨率。指錯(cuò)誤接收地比特 數(shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中占得比例 Pb 錯(cuò)誤比特?cái)?shù)/傳輸總比桿數(shù)。它們足描述幷錯(cuò)華的兩種不 冋表述。在二進(jìn)制中，二者數(shù)值相等。1-14 消息屮包含的佶息雖 9 以下哪些因素有關(guān)？A 消息出現(xiàn)概 B 消息的種類 C 消息的重要程度。第二車：確知信號(hào)1.何為

8、確知信號(hào)？答：確知信號(hào)足拆其取值在任何時(shí)間都足確定的和預(yù)他的信號(hào)。2.試分別說明能雖信號(hào)和功率信號(hào)的特性。答：能屋信號(hào)的其能雖為有限的正值，但其功率等丁零；功率信號(hào)其能屋為無窮大，其 平均功率為有限值。3.試用語(yǔ)言描述單位沖擊函數(shù)的定義。答：?jiǎn)挝粵_擊換數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無窮人，積分面枳為 1 的理想信號(hào)。4.試描述信號(hào)的四種頻率特性分別適用于何種信號(hào).答：功率借號(hào)的頻誥適合于功率有限的周期信號(hào)；能雖信號(hào)的頻譜密度適合于能址信號(hào); 能址信號(hào)的能譜密度適合 J能空信號(hào)；功率信號(hào)的功率頻譜適=1功率信號(hào)。5.頻譜密度 S (f)和頻譜 C (Jnw.)的呈綱分別足什么.答：分別為伏特/赫茲和伏

9、特。6.白相關(guān)函數(shù)有噪些性質(zhì)？答：(1)門相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù).(2)與信號(hào)的能譜密度函數(shù)或功率譜密度函數(shù)足傅立葉 變換對(duì)的關(guān)系。3 當(dāng) 10 時(shí) R0 等于信號(hào)的平均功率或信號(hào)的能量第三克隨機(jī)過程1.什么足寬平穩(wěn)隨機(jī)過程？什么足嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程？它們 Z 間有什么關(guān)系？答：寬半穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個(gè) RS 機(jī)過程的數(shù)學(xué)期蘋與時(shí)間無關(guān)，而梵相關(guān)曲數(shù)儀與 時(shí)間間彌和關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機(jī)過程。嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過凰：若一個(gè)隨即過程任何的 n 維分偉函數(shù)或概率密糜函數(shù) 9 時(shí)間起點(diǎn)尢關(guān)，則 N 為嚴(yán)半穩(wěn)隨機(jī)過程。一個(gè)嚴(yán)半穩(wěn) 隨機(jī)過程.只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反 Z 不然。2.平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么

10、待點(diǎn)？答：平穩(wěn)隨機(jī)過程的口然相關(guān)函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，只與時(shí)間間隔有關(guān)，而且是偶 函數(shù)。3.什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點(diǎn)？答：高斯賺聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的喋聲。高斯嗓聲的特點(diǎn)：它的 n 維分 布僅由各隨機(jī)變皐的數(shù)學(xué)期與、方尤和兩兩之何的歸一化協(xié)方#換數(shù)決定。若高斯 噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴(yán)平穩(wěn)的.若隨機(jī)變雖之板互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計(jì)砂立的。 白噪聲：功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲， 屈于一種理想寬帶過程.白嗓 卅的特點(diǎn)： 白噪E只在taoO時(shí)才是相關(guān)的，而在其他任意時(shí)刻上的隨機(jī)變雖都不相 關(guān)。4.什么是窄帶艙機(jī)過程？它的頻譜和時(shí)間波形有什么特點(diǎn)？答：如采隨機(jī)過程的須譜

11、密度分布住個(gè)遠(yuǎn)離零頻的很窄的頻率范出內(nèi)，則稱具為 窄帶隨即過程。其頻譜分布特點(diǎn)足帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時(shí)間波形上的特點(diǎn)足巳現(xiàn) 川包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。5.什么是來禹斯噪聲？他在波形匕有什么特點(diǎn)？它的包絡(luò)和和位各服從什么概率分 布？答：窄帶烏斯噪聲：若一個(gè)高斯噪川滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于屮心頻率， 而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱 Z 為窄帶高斯味丙。英波形上的特點(diǎn)足包絡(luò)和相 位都像一個(gè)緩慢變化的世弦波。其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分 布服從均勻分布。6.何為髙斯口噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻港密度如何表示？答：如果白噪卅取值的概率密度分血服從高斯分布，則稱 Z 為高

12、斯白噪聲，其概率 密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。7.不相關(guān)、統(tǒng)計(jì)獨(dú)立、正交的含義各是什么？他們之間的關(guān)系如何？答：如果兩個(gè)隨機(jī)變城的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個(gè)隨機(jī)變“的 耽介概率密度等丁它們備門概那密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。如果兩個(gè)隨機(jī)變 暈的互相關(guān)函數(shù)為專，則稱他們正交。兩個(gè)均值為專的隨機(jī)變竜如杲統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，則 一定是匸交及不相關(guān)：網(wǎng)個(gè)均值為零的隨機(jī)變皐匸交與不柑關(guān)等價(jià)。第四帝信道4.1 無線信道有哪些種無線通訊更具通訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、大波和視跑傳播和敬射傳 播等4.2 地波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn)他適用任什么頻段地波傳播在數(shù)白米到數(shù) F L 米，應(yīng)用

13、9 低頻和甚低頻，人約 2MHZ4.3 犬波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn) 他適用在什么頻段大波傳播能達(dá)到一萬千米以上，應(yīng)用于高頻，2MHZ-30MHZ4.4 視距傳播距離和夭線高度有什么關(guān)系天線高度越肓，視距傳播的距離越遠(yuǎn)，其貝體關(guān)系為 HD2/50 其中 H 為天線高度, 單位為米，D 為視跆傳播跆離，單位為干米4.5 腋射傳播右哪些種各適用在什么頻段散射傳播分為電園忙散射、對(duì)流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)；生矩 30MHZ60MHZ對(duì)流層散射發(fā)生在 100MHZ4000MHZ : 流皐余跡散射發(fā)生在 30MHZ100MHZ4.6 何為多徑效應(yīng)多徑傳播對(duì)信號(hào)的影響稱為多徑效應(yīng)4.7 什么事快克落役

14、么是慢袁落由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路從匕由于乎節(jié)，H 夜，天氣等變化引 起的信號(hào)衰落稱為慢衰落4.8 何謂恒參宿道何謂髓參倍道他們分別對(duì)倚號(hào)傳輸有哪些主更影響信道特性基本上不隨時(shí)間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機(jī)變化的信 道稱為碗機(jī)信道；恒參信道對(duì)倍號(hào)傳輸?shù)膹懣梢酝耆S參信道對(duì)信號(hào)傳 輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的總義下消除4.9 何謂加性干擾何謂乘性干擾不論信號(hào)有無都存任的噪 E 稱為加性 T 擾；隨信號(hào)大小變化的 T 擾稱為乘性 T 擾4.10 有線電信道有哪歧種傳輸屯信號(hào)的有線信道有明線、劉稱屯纜和同軸電纜4.11 何謂階躍型光纖何謂梯度用光纖折射率在兩種介質(zhì)

15、中均勻不變，僅在邊界處發(fā)生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸減小的光纖稱為梯度型光纖4.12 何謂多模光纖何謂申模光纖有等種光線傳播路彳仝的光纖稱為幺模光纖：只有一種光線傳播路徑的光纖稱為的模 光纖4.13 適合在光纖中傳播的光波波長(zhǎng)有那幾個(gè)1.31UM1.55UM4.14 信道中的噪聲有哪兒種信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲4.15 熱噪聲是如何產(chǎn)生的熱噪閃起源丁 切電阻性元器件中得電了熱運(yùn)動(dòng)4.16 信道模型有哪兒種佶道川以分為離散仁道和連續(xù)信道4.17 試述信道容 G 的定義信道容雖是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔㈦m4.18 試寫出逹續(xù)信道容址的表達(dá)成由此

16、忒看出信道容雖的人小決定 J哪些參量連續(xù)信道的信逍容呈計(jì)算式為 CtBlog2JLS/Nb/s,町以看出信道容址與信道的帶寬 B, 信號(hào)的平均功率 S 和噪聲的平均功率 N 有關(guān)。第五章模擬調(diào)制系統(tǒng)1、 何為凋制調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？所謂調(diào)制就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程作用：1 將施 帶信號(hào)變換成適合在信道屮傳輸?shù)募赫{(diào)信號(hào) 2 實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用 3 改善系 統(tǒng)抗噪聲性能。2、 什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？正弦載波的幅度隨凋制信號(hào)做線性變化的過程.從頻潛上說，已調(diào)信號(hào)的煩譜結(jié) 構(gòu)巧埜帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只足頻率位進(jìn)發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有閱幅, 雙邊帶

17、，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。3、 AM 僖號(hào)的波形和頻譜有哪些待點(diǎn)？AM 波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的形狀完全一樣：AM 信號(hào)的頻譜有載頻分呈、上邊帶 卜邊帶二部分組成.上邊帶的頻鍛結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)相同，卜邊帶是 上邊帶的鏡像。4 與未調(diào)載波的功率相比，AM 信號(hào)在調(diào)制過程中功率増加了多少？增加了調(diào)制信號(hào)的功率4、 為什么要抑制載波？相對(duì) AM 信號(hào)來說， 抑制載波的雙邊帶信號(hào)可以增加多少功效抑制載波可以捉 島調(diào)制效率：對(duì)丁抑制拔波的雙邊帶，可以便其調(diào)制效率由三分一捉島到5、 SSB 的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？SSB 借號(hào)的產(chǎn)生方式可以分為濾波法和相移法。 濾波法的技術(shù)難點(diǎn)是邊帯濾波器 的制作。相移法的斌點(diǎn)是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作6、 VSB 濾波器的傳輸特性應(yīng)滿足什么條件？為什么？殘留邊帶濾波器的特性 H（W）在WC 處必須 H 有互補(bǔ)對(duì)稱性，相 F 解調(diào)時(shí)才能 無失直的從殘留邊帶中恢復(fù)所需要的調(diào)制信號(hào).8 如何比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能足否相同？為什么？比較網(wǎng)個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能要綜合考慮帶寬和信號(hào)和噪聲功率比。9、DSB 調(diào)制系統(tǒng)和 SSB 調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相