南通大學(xué)通信原理作業(yè)思考題答案（模版）

第一篇：南通大學(xué)通信原理作業(yè)思考題答案（模版）

第一章緒論

1.1以無線廣播和電視為例，說明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么

在無線電廣播中，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)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(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體內(nèi)容分別是載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)，兩者的根本區(qū)別是什么數(shù)字信號(hào)指電信號(hào)的參量?jī)H可能取有限個(gè)值；模擬信號(hào)指電信號(hào)的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號(hào)參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的 1.3何謂數(shù)字通信，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苄栽絹碓街匾?，?shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號(hào)為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號(hào)可用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密，解密處理；4.便于存儲(chǔ)、處理和交換；數(shù)字通信的信號(hào)形式和計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化；5.設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。數(shù)字通信采用時(shí)分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，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.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(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)傳輸和交換的綜合。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。一路模擬電話的頻帶為4KHZ帶寬，一路數(shù)字電話約占64KHZ。

1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增強(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)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時(shí)間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？

根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(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)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

1-11衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標(biāo)有哪些？有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，可靠性用差錯(cuò)率來衡量，差錯(cuò)率有誤碼率，誤信率。1-14消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？ A消息出現(xiàn)概B消息的種類C消息的重要程度。

第三章隨機(jī)過程

3-1.何謂隨機(jī)過程？它具有什么特點(diǎn)？何謂隨機(jī)過程？它具有什么特點(diǎn)？隨時(shí)間作隨機(jī)變化的過程，不能用確切的時(shí)間函數(shù)描述。可看成樣本函數(shù)的集合或者不同時(shí)刻隨機(jī)變量的集合。3-2.隨機(jī)過程的數(shù)字特征主要有哪些？分別表征隨機(jī)過程的什么特征？（1）數(shù)學(xué)期望：表示隨機(jī)過程n個(gè)樣本函數(shù)的擺動(dòng)中心。（2）方差：表示隨機(jī)過程在時(shí)刻t相對(duì)于平均值的偏離程度。

（3）相關(guān)函數(shù)：衡量隨機(jī)過程在任意兩個(gè)時(shí)刻上獲得的隨機(jī)變量之間的關(guān)聯(lián)程度。3-3.何謂嚴(yán)平穩(wěn)？何謂廣義平穩(wěn)？它們之間的關(guān)系如何？

嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程：一個(gè)隨機(jī)過程的任意有限維分布函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。

廣義平穩(wěn)過程：滿足以下兩個(gè)條件的隨機(jī)過程：?隨機(jī)過程的均值與時(shí)間無關(guān)，為常數(shù)。?自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間間隔有關(guān)。

嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程必定是廣義平穩(wěn)的，反之不一定成立。

3-4.平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)具有哪些性質(zhì)？它與功率譜密度的關(guān)系如何？

答：平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(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)。平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度與其自相關(guān)函數(shù)是一對(duì)傅里葉變換關(guān)系。3-5.什么是高斯過程？其主要性質(zhì)有哪些？

隨機(jī)過程的任意有限維分布均服從正態(tài)（高斯）分布，則稱為正態(tài)（高斯）過程。高斯過程的主要性質(zhì)有：

（1）對(duì)于高斯過程，只需要研究其數(shù)字特征即可。（2）廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴(yán)平穩(wěn)的。

（3）高斯過程經(jīng)過線性系統(tǒng)后的輸出仍是高斯過程。

3-7.隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)時(shí)，輸入與輸出功率譜密度的關(guān)系如何？如何求輸出過程的均值、自相關(guān)函數(shù)？

輸出過程的功率譜密度是輸入過程的功率譜密度乘以系統(tǒng)頻率響應(yīng)模值的平方。輸出過程的均值等于輸入過程的均值乘以H(0)。

輸出過程的自相關(guān)函數(shù)等于輸出過程的功率譜密度的傅里葉逆變換。

3-9窄帶高斯過程的包絡(luò)和相位分別服從什么概率分布？

一個(gè)均值為0、方差為σ2的窄帶高斯噪聲，其包絡(luò)aζ(t)的一位分布式瑞利分布，相位ψζ（t）的一維分布式均勻分布，并且就一維分布而言，aζ（t）與ψξ（t）是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。3-10.窄帶高斯過程的同相分量和正交分量的統(tǒng)計(jì)特性如何？一個(gè)均值為0的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其同相分量和正交分量同樣是平穩(wěn)高斯過程，均值也為0，方程也相同。在同一時(shí)刻二者是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。

3-13.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？

答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。

3-14..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)變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個(gè)隨機(jī)變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。如果兩個(gè)隨機(jī)變量的互相關(guān)函數(shù)為零，則稱他們正交。兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量如果統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，則一定是正交及不相關(guān)；兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量正交與不相關(guān)等價(jià)。

第四章信道

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、天波和視距傳播和散射傳播等 4.6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) 4.7什么事快衰落

設(shè)么是慢衰落

由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路徑上由于季節(jié)，日夜，天氣等變化引起的信號(hào)衰落稱為慢衰落

4.8何謂恒參信道何謂隨參信道他們分別對(duì)信號(hào)傳輸有哪些主要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)變化的信道稱為隨機(jī)信道；恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆?，而隨參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的意義下消除

4.13 適合在光纖中傳播的光波波長(zhǎng)有那幾個(gè) 1.31UM 1.55UM 4.14信道中的噪聲有哪幾種

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

熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運(yùn)動(dòng) 4.17試述信道容量的定義

信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘?/p>

4.18試寫出連續(xù)信道容量的表達(dá)式由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量

連續(xù)信道的信道容量計(jì)算式為Ct=Blog2(1+S/N)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬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、何為調(diào)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將基帶信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(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？正弦載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)做線性變化的過程。從頻譜上說，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。

3、AM信號(hào)的波形和頻譜有哪些特點(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)的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。

5、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? 抑制載波可以提高調(diào)制效率；對(duì)于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1

6、SSB的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？ SSB信號(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)是邊帶濾波器的制作。相移法的難點(diǎn)是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作。如何比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？

比較兩個(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同，為什么

相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號(hào)功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波解調(diào)是為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng) 當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應(yīng)。

門限效應(yīng)本質(zhì)上是有包絡(luò)檢波器的非線性引起的?？梢岳斫鉃楫?dāng)小信噪比時(shí)，解調(diào)器的輸出端沒有信號(hào)項(xiàng)，會(huì)把有用的信號(hào)擾亂成隨機(jī)噪聲。12 為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？

噪聲與信號(hào)可以分開進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng) 附加題：DSB和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同?為什么相同。

如果在相同的輸入信號(hào)功率,相同輸入噪聲功率譜密度,相同基帶帶寬的條件下比較,倆者是相同的

13.比較調(diào)幅系統(tǒng)和調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能。在大信噪比的情況下，調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而提高。為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？因?yàn)檎{(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 FM產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？主要是非線性的解調(diào)作用 18 什么是頻分復(fù)用？頻分復(fù)用中，一個(gè)信道的可用頻帶被分為若干個(gè)互不重疊的頻段，每路信號(hào)占用其中的一個(gè)頻段，在接收端，通過濾波器選出其中所要接收的信號(hào)，在進(jìn)行解調(diào)。

第六章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

6-1.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各部分的功能？

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。發(fā)送濾波器的功能是產(chǎn)生適合于信道傳輸?shù)幕鶐盘?hào)波形。信道的作用是傳輸基帶信號(hào)。信道的作用是傳輸基帶信號(hào)。接收濾波器的作用是接收信號(hào)，盡可能濾除信道噪聲和其他干擾，對(duì)信道特性進(jìn)行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。抽樣判決器的作用是使再傳輸熱性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時(shí)刻對(duì)接收濾波器的輸出波形進(jìn)行判決，以恢復(fù)或再生基帶信號(hào)。定時(shí)和同步系統(tǒng)的作用是為抽樣判決器提供準(zhǔn)確的抽樣時(shí)鐘。6-3.研究數(shù)字基帶信號(hào)功率譜的意義何在？信號(hào)帶寬怎么確定。

通過頻譜分析，我們可以確定信號(hào)需要占據(jù)的頻帶寬度，還可以獲得信號(hào)譜中的直流分量、位定時(shí)分量、主瓣寬度和譜滾降衰減速度等信息。這樣，我們可以針對(duì)信號(hào)譜的特點(diǎn)來選擇相匹配的信道，或者說根據(jù)信道的傳輸特性來選擇適合的信號(hào)形式或碼型。6-4.構(gòu)成AMI碼和HDB3碼的規(guī)則是什么？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

AMI的編碼規(guī)則：將消息代碼0（空號(hào)）仍然變換成傳輸碼0，而把1（傳碼）交替的變換為傳輸碼的+1，-1…。因此AMI碼為三電平序列，三元碼，偽三進(jìn)制，1B/1T碼。AMI的優(yōu)點(diǎn)：（1）0,1不等概率是也無直流。（2）零頻附近的低頻分量小。（3）整流后及RZ碼。（4）編譯碼電路簡(jiǎn)單而且便于觀察誤碼情況。AMI的缺點(diǎn)是：連續(xù)0碼多時(shí)，RZ碼連0也多，不利于提取高質(zhì)量的位同步信號(hào)。

HDB3的編碼規(guī)則：先把消息代碼變換AMI碼，然后去檢查AMI碼的連零情況，沒有四個(gè)或者四個(gè)以上的連零串時(shí)，這時(shí)的AMI碼就是HDB3碼；當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)或者四個(gè)以上的連零串時(shí)，將四個(gè)連零小段的第四個(gè)0變換于遷移非0符號(hào)同極性的符號(hào)，稱為V符號(hào)（破壞碼）。當(dāng)相鄰V符號(hào)之間有偶數(shù)個(gè)非零符號(hào)時(shí)，再將該小段的第一個(gè)0變成+B或者-B（平衡碼），B符號(hào)的極性與前一非零符號(hào)的極性相反，并讓后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。HDB3碼的優(yōu)點(diǎn)：保持了AMI的優(yōu)點(diǎn)，還增加了使連零串減少到至多三個(gè)，對(duì)于定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)是十分有利的。

6-6.什么是碼間干擾？它是如何產(chǎn)生的？對(duì)通信質(zhì)量有什么影響？

碼間干擾的產(chǎn)生是因?yàn)樵诘趉個(gè)抽樣時(shí)刻理想狀態(tài)時(shí)抽樣時(shí)刻所得的是僅有第k個(gè)波形在此時(shí)刻被取值，但在實(shí)際系統(tǒng)中，會(huì)有除了第k個(gè)波形以外的波形可能再抽樣時(shí)刻被取值。碼間干擾會(huì)導(dǎo)致判決電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行誤判，使信號(hào)失真，產(chǎn)生誤碼，從而通信質(zhì)量下降。6-7.為了消除碼間串?dāng)_，基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應(yīng)滿足什么條件？其相應(yīng)的沖激響應(yīng)具有什么特點(diǎn)？

為了消除碼間串?dāng)_，基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應(yīng)滿足：

2?i?(??)?Ts??Ts?H(?)??i?0???????Ts?Ts

為了消除碼間串?dāng)_，基帶傳輸系統(tǒng)的沖激響應(yīng)應(yīng)滿足h（t）僅在本碼元的抽樣時(shí)刻上有最大值，并在其他碼元的抽樣時(shí)刻上均為0，也就是說，若對(duì)h（t）在時(shí)刻t=kTs抽樣，則應(yīng)有下式成立：

?1h(kTs)???0k?0k為其他整數(shù)

也就是說，若h（t）的抽樣值除了在t=0時(shí)不為零外，在其他所有抽樣點(diǎn)上均為零，就不存在碼間串?dāng)_。

6-8.何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時(shí)的頻帶利用率有多大？理想低通傳輸特性的帶寬稱為奈奎斯特帶寬，將該系統(tǒng)無碼間干擾的最高傳輸速率稱為奈奎斯特速率。此時(shí)頻帶利用率為2B/HZ。

6-11當(dāng)p(1)=p(0)=1/2時(shí)，對(duì)于傳送單極性基帶波形和雙極性基帶波形的最佳門限判決電平各為多少？為什么？

6-12無碼間干擾時(shí)，單極性NRZ碼基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率取決于什么？怎樣才能降低系統(tǒng)的誤碼率？AMI碼又怎樣？

6-16什么是頻域均衡？什么是時(shí)域均衡？橫向?yàn)V波器為什么能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡？頻域均衡器是從校正系統(tǒng)的頻率特性出發(fā)，利用一個(gè)可調(diào)濾波器的頻率特性去補(bǔ)償信道或系統(tǒng)的頻率特性，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)的總特性接近無失真?zhèn)鬏敆l件。

時(shí)域均衡器直接校正已失真的響應(yīng)波形，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無碼間串?dāng)_條件。

橫向?yàn)V波器利用它所產(chǎn)生的無限多個(gè)響應(yīng)波形之和，將接收濾波器輸出端抽樣時(shí)刻上有碼間串?dāng)_的響應(yīng)波形變換成抽樣時(shí)刻上無碼間串?dāng)_的響應(yīng)波形。由于橫向?yàn)V波器的均衡原理是建立在響應(yīng)波形上的，所以它能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡

6-17時(shí)域均衡器的均衡效果是如何衡量的？什么是峰值畸變準(zhǔn)則？什么是均方畸變準(zhǔn)則？

6-23以表6-1中第IV類部分響應(yīng)系統(tǒng)為例,試畫出包括預(yù)編碼在內(nèi)的第IV類部分響應(yīng)的預(yù)編碼公式.第IV類部分響應(yīng)的預(yù)編碼公式為

第七章

數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)

7-4 2ASK信號(hào)傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？答:2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。

7-6 2FSK信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)變化與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？

答:采用模擬調(diào)頻電路實(shí)現(xiàn)的2FSK信號(hào)，其相位變化是連續(xù)的；采用數(shù)字鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)其相位變化不一定連續(xù)。

相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的帶寬大于基帶信號(hào)帶寬的2倍。7-7

7-9 2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)可以用哪些方法產(chǎn)生和解調(diào)？它們是否可以采用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？

答:2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)可以用模擬調(diào)制法和鍵控調(diào)制法產(chǎn)生，2PSK信號(hào)可以用極性比較法，鑒相法解調(diào)，2DPSK信號(hào)通常用極性比較-碼變換法，差分相干法解調(diào)。

它們都不能采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，因?yàn)樗鼈兪怯孟辔欢皇钦穹鶃頂y帶傳送信息的。7-14 2PSK與2ASK和2FSK相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

答:在相同的誤碼率情況下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。7-15 2DPSK與2PSK相比有哪些優(yōu)勢(shì)？答:在相同的信噪比情況下，采用相干解調(diào)方式，2DPSK與2PSK的誤碼率減少一半，而且2DPSK還可以采用非相干解調(diào)方式。

第八章

新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)

第二篇：通信原理（第七版）思考題及答案

通信原理(第七版)思考題及答案

第一章

緒論

1．以無線廣播和電視為例，說明圖1-3模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么

2．何謂數(shù)字信號(hào)，何謂模擬信號(hào)，兩者的根本區(qū)別是什么

數(shù)字信號(hào)指電信號(hào)的參量?jī)H可能取有限個(gè)值；模擬信號(hào)指電信號(hào)的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號(hào)參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的3．何謂數(shù)字通信，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苄栽絹碓街匾瑪?shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號(hào)為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號(hào)可用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密，解密處理；4.便于存儲(chǔ)、處理和交換；數(shù)字通信的信號(hào)形式和計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化；5.設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。數(shù)字通信采用時(shí)分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，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.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(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)傳輸和交換的綜合。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。一路模擬電話的頻帶為4KHZ帶寬，一路數(shù)字電話約占64KHZ。

4．?dāng)?shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么

數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增強(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)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時(shí)間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。

5．按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？

根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。

6．按傳輸信號(hào)的特征，通信系統(tǒng)如何分類？

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。

8．單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋他們的工作方式并舉例說明

他們是按照消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸?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。半雙工通信指通信雙方都能進(jìn)行收發(fā)信息，但是不能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對(duì)講機(jī)。全雙工通信是指通信雙方能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。

9．并行傳輸和串行傳輸?shù)倪m用場(chǎng)合及特點(diǎn)

分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元以組成的方式在兩條或兩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)碼元接一個(gè)碼元地在信道上傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是傳輸速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠(yuǎn)距離傳輸。

10．通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有哪些？

通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、可維護(hù)性等。其中有效性和可靠性是主要性能指標(biāo)，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。具體誤差率指標(biāo)有誤碼率Pe、誤信率Pb。

11．衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標(biāo)有哪些？

有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，可靠性用差錯(cuò)率來衡量，差錯(cuò)率有誤碼率，誤信率。

12．何謂是碼元速率和信息速率？他們之間的關(guān)系如何？

碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為波特；信息速率定義為每秒鐘傳送的信息量，單位是bit/s。

13．何謂誤碼率和誤信率？它們之間關(guān)系如何?

誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。指錯(cuò)誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，Pe=錯(cuò)誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。

誤信率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯(cuò)誤接收地比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中占得比例Pb=錯(cuò)誤比特?cái)?shù)/傳輸總比特?cái)?shù)。

它們是描述差錯(cuò)率的兩種不同表述。在二進(jìn)制中，二者數(shù)值相等。

14．消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？（A）

A消息出現(xiàn)的概率B消息的種類C消息的重要程度。

第二章

確知信號(hào)

1．何為確知信號(hào)？

答：確知信號(hào)是指其取值在任何時(shí)間都是確定的和預(yù)知的信號(hào)。

2．試分別說明能量信號(hào)和功率信號(hào)的特性。

答：能量信號(hào)的其能量為有限的正值，但其功率等于零；功率信號(hào)其能量為無窮大，其平均功率為有限值。

3．試用語言描述單位沖擊函數(shù)的定義。

答：?jiǎn)挝粵_擊函數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的理想信號(hào)。

5．試描述信號(hào)的四種頻率特性分別適用于何種信號(hào)。

答：功率信號(hào)的頻譜適合于功率有限的周期信號(hào)；能量信號(hào)的頻譜密度適合于能量信號(hào)；能量信號(hào)的能譜密度適合于能量信號(hào)；功率信號(hào)的功率頻譜適合于功率信號(hào)。

6．頻譜密度S（f）和頻譜C（jnw。）的量綱分別是什么。

答：分別為伏特/赫茲和伏特。

7．自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？

答：（1）自相關(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)是傅立葉變換對(duì)的關(guān)系。3當(dāng)I=0時(shí),R(0)等于信號(hào)的平均功率或信號(hào)的能量

8．沖激響應(yīng)的定義是什么？沖激響應(yīng)的傅里葉變換等于什么？

答：系統(tǒng)在單位沖激函數(shù)激勵(lì)下引起的零狀態(tài)響應(yīng)被稱為該系統(tǒng)的沖激響應(yīng)。它與系統(tǒng)的傳遞函數(shù)互為傅里葉變換。

第三章

隨機(jī)過程

1．何為隨機(jī)過程？它具有什么特點(diǎn)？

答：隨機(jī)過程是一類隨時(shí)間作隨機(jī)變化的過程，具有變量過程和時(shí)間函數(shù)的過程。

2．隨機(jī)過程的數(shù)字特征主要有哪些？分別表征隨機(jī)過程的什么特征？

答：均值：表示隨機(jī)過程的n個(gè)樣本函數(shù)曲線的擺動(dòng)中心。方差：表示隨機(jī)過程在時(shí)刻t相對(duì)于均值a(t)的偏離程度。相關(guān)函數(shù)：表示隨機(jī)過程在任意兩個(gè)時(shí)刻上獲得的隨機(jī)變量之間的關(guān)聯(lián)程度

3．何謂嚴(yán)平穩(wěn)？何謂廣義平穩(wěn)？它們之間的關(guān)系如何？

答：一個(gè)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān),則稱其為嚴(yán)平穩(wěn)過程。若隨機(jī)過程的均值是常數(shù)且自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間間隔有關(guān),則為廣義平穩(wěn)過程。嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程一定是廣義平穩(wěn)的，反之則不一定成立。

4．平穩(wěn)過程的自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？它與功率譜密度的關(guān)系如何？

答：偶函數(shù);R(0)等于平均功率且為最大值。功率譜密度是自相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換。

5．什么是高斯過程？其主要性質(zhì)有哪些？

答：如果隨機(jī)過程的任意n維分布均服從正態(tài)分布,則稱它為正態(tài)過程或高斯過程。

性質(zhì):1.高斯過程的n維分布只依賴各個(gè)隨機(jī)過程的均值,方差和歸一化協(xié)方差。2.廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴(yán)平穩(wěn)的。3.如果高斯過程在不同時(shí)刻的取值是不相關(guān)的,那么她們也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。4.高斯過程經(jīng)過線性變換后的過程仍是高斯過程。

6．高斯隨機(jī)變量的分布函數(shù)Q(x)函數(shù)以及erf(x)函數(shù)的關(guān)系如何？試述erf(x)函數(shù)的定義與性質(zhì)。

答：

7．隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)時(shí)，輸出與輸入功率譜密度的關(guān)系如何？如何求輸出過程的均值、自相關(guān)函數(shù)？

答：輸出過程的功率譜密度是輸入過程的功率譜密度乘以系統(tǒng)頻率響應(yīng)模值的平方。輸出過程的均值等于輸入過程的均值乘以H

(0)。輸出過程的自相關(guān)函數(shù)等于輸出過程的功率譜密度的傅里葉逆變換。

8．什么是窄帶隨機(jī)過程？它的頻譜和時(shí)間波形有什么特點(diǎn)？

答：如果隨機(jī)過程的頻譜密度分布在一個(gè)遠(yuǎn)離零頻的很窄的頻率范圍內(nèi)，則稱其為窄帶隨即過程。其頻譜分布特點(diǎn)是帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時(shí)間波形上的特點(diǎn)是呈現(xiàn)出包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。

9．窄帶高斯過程的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？

答：包絡(luò)服從瑞利分布;相位服從均勻分布。并且包絡(luò)和相位統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。

10．窄帶高斯過程的同相分量和正交分量的統(tǒng)計(jì)特性如何？

答：一個(gè)均值為0的窄帶平穩(wěn)高斯過程,它的同相分量和正交分量同樣是平穩(wěn)高斯過程,而且均值為0,方差也相同。此外,同一時(shí)刻上得到的同相分量和正交分量是互不相關(guān)或統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。

11．正弦波加窄帶高斯噪聲的合成包絡(luò)服從什么分布？

答：服從廣義瑞利分布,又稱為萊斯分布。

12．什么是白噪聲？其頻譜和自相關(guān)函數(shù)有什么特點(diǎn)？白噪聲通過理想低通或理想帶通濾波器后的情況如何？

答：如果噪聲的功率譜密度在所有頻率上均為一常數(shù),則稱為白噪聲。

頻譜是在任何頻率都為n/2的常數(shù),自相關(guān)函數(shù)為t=0時(shí)幅值為n/2的沖激。

白噪聲通過理想低通或理想帶通濾波器后輸出的噪聲為低通白噪聲或帶通白噪聲。

13．何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？

答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。

（第六版）

1．什么是寬平穩(wěn)隨機(jī)過程？什么是嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程？它們之間有什么關(guān)系？

答：寬平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個(gè)隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔相關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機(jī)過程。

嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個(gè)隨即過程任何的n維分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，則之為嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程。

一個(gè)嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程，只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之不然。

2．平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么特點(diǎn)？

答：平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(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：高斯噪聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的噪聲。

高斯噪聲的特點(diǎn)：它的n維分布僅由各隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(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)變量之間互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)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，屬于一種理想寬帶過程。

白噪聲的特點(diǎn)：白噪聲只在tao=0時(shí)才是相關(guān)的，而在其他任意時(shí)刻上的隨機(jī)變量都不相關(guān)。

5．什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點(diǎn)？它的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？

答：窄帶高斯噪聲：若一個(gè)高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱之為窄帶高斯噪聲。

其波形上的特點(diǎn)是包絡(luò)和相位都像一個(gè)緩慢變化的正弦波。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。

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？

第四章

信道

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、天波和視距傳播和散射傳播等

2．地波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn)

他適用在什么頻段

地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米，應(yīng)用與低頻和甚低頻，大約2MHZ

3．天波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn)

他適用在什么頻段

天波傳播能達(dá)到一萬千米以上，應(yīng)用于高頻，2MHZ-30MHZ

4．視距傳播距離和天線高度有什么關(guān)系

天線高度越高，視距傳播的距離越遠(yuǎn)，其具體關(guān)系為H=D2/50

其中H

為天線高度，單位為米，D為視距傳播距離，單位為千米

5．散射傳播有哪些種

各適用在什么頻段

散射傳播分為電離層散射、對(duì)流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)生在3OMHZ~60MHZ

對(duì)流層散射發(fā)生在100MHZ~4000MHZ；；流星余跡散射發(fā)生在30MHZ~100MHZ

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)

7．什么是快衰落

設(shè)么是慢衰落

由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路徑上由于季節(jié)，日夜，天氣等變化引起的信號(hào)衰落稱為慢衰落

8．何謂恒參信道？何謂隨參信道？他們分別對(duì)信號(hào)傳輸有哪些主要影響

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)變化的信道稱為隨機(jī)信道；恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆S參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的意義下消除

9．何謂加性干擾？何謂乘性干擾

不論信號(hào)有無都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號(hào)大小變化的干擾稱為乘性干擾

10．有線電信道有哪些種

傳輸電信號(hào)的有線信道有明線、對(duì)稱電纜和同軸電纜

11．何謂階躍型光纖？何謂梯度型光纖

折射率在兩種介質(zhì)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

12．何謂多模光纖？何謂單模光纖

有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路徑的光纖稱為單模光纖

13．適合在光纖中傳播的光波波長(zhǎng)有那幾個(gè)

1.31UM

1.55UM

14．信道中的噪聲有哪幾種

信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲

15．熱噪聲是如何產(chǎn)生的熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運(yùn)動(dòng)

16．信道模型有哪幾種

信道可以分為離散信道和連續(xù)信道

17．試述信道容量的定義

信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘?/p>

18．試寫出連續(xù)信道容量的表達(dá)式

由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量

連續(xù)信道的信道容量計(jì)算式為Ct=Blog2(1+S/N)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬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．何為調(diào)制?

調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？

2．什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？

正弦載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)做線性變化的過程。從頻譜上說，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。

3．AM信號(hào)的波形和頻譜有哪些特點(diǎn)？

與未調(diào)載波的功率相比，AM信號(hào)在調(diào)制過程中功率增加了多少？

增加了調(diào)制信號(hào)的功率

5．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?

抑制載波可以提高調(diào)制效率；對(duì)于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1

6．SSB的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？

SSB信號(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)是邊帶濾波器的制作。相移法的難點(diǎn)是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作。

7．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處必須具有互補(bǔ)對(duì)稱性，相干解調(diào)時(shí)才能無失真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)的抗噪聲性能是否相同？為什么？

比較兩個(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同，為什么

相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號(hào)功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。

10．什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？?jī)烧哧P(guān)系如何？

所謂頻率調(diào)制FM是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)線性變化。FM和PM之間可以相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號(hào)先微分，后進(jìn)行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號(hào)先積分而后進(jìn)行調(diào)相則得到調(diào)頻波。

11．什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波解調(diào)是為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)

當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應(yīng)。

門限效應(yīng)本質(zhì)上是有包絡(luò)檢波器的非線性引起的。可以理解為當(dāng)小信噪比時(shí)，解調(diào)器的輸出端沒有信號(hào)項(xiàng)，會(huì)把有用的信號(hào)擾亂成隨機(jī)噪聲。

12．為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？

噪聲與信號(hào)可以分開進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng)

13．比較調(diào)幅系統(tǒng)和調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能。

調(diào)幅系統(tǒng)的抗噪聲性能遠(yuǎn)低于調(diào)頻系統(tǒng)。在相同的輸入信號(hào)A和噪聲n0下，調(diào)頻系統(tǒng)的輸出信噪比是AM系統(tǒng)的3mf2倍。

14．為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？

因?yàn)檎{(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的15．FM系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號(hào)帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么問題？

調(diào)制增益與信號(hào)帶寬的關(guān)系為，這說明信號(hào)帶寬越大，調(diào)制增益越高

16．FM產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？

主要是非線性的解調(diào)作用

17．FM系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？

為了進(jìn)一步改善解調(diào)器的輸出信噪比，針對(duì)鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀的特點(diǎn)，在調(diào)頻系統(tǒng)中采用加重技術(shù)，包括預(yù)加重和去加重措施。預(yù)加重和去加重的設(shè)計(jì)思想是保持輸出信號(hào)不變，有效降低輸出噪聲，已達(dá)到輸出信噪比的目的，其原理實(shí)在解調(diào)錢加上預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，提升調(diào)制信號(hào)的高頻分量，在解調(diào)以后加上去加重網(wǎng)絡(luò)，使信號(hào)保持不變同時(shí)降低高頻噪聲，從而改善輸出信噪比

18．什么是頻分復(fù)用

頻分復(fù)用中，一個(gè)信道的可用頻帶被分為若干個(gè)互不重疊的頻段，每路信號(hào)占用其中的一個(gè)頻段，在接收端，通過濾波器選出其中所要接收的信號(hào)，在進(jìn)行解調(diào)。

第六章

數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

1．?dāng)?shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各部分的功能？

2．?dāng)?shù)字基帶信號(hào)有哪些常見的形式？各有什么特點(diǎn)？它們的時(shí)域表達(dá)式如何？

數(shù)字基帶信號(hào)的常見形式有：?jiǎn)螛O性波形，雙極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，差分波形和多電平波形。

單極性波形用正電平和零電平分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制碼“1”和“0”，其波形特點(diǎn)是電脈沖之間無間隔，極性單一，易用于TTL,CMOS電路，缺點(diǎn)是有直流分量，只使用于近距離傳輸。

雙極性波形用正負(fù)電平的脈沖表示二進(jìn)制1和0，其波形特點(diǎn)是正負(fù)電平幅度相等，極性相反，故1和0等概率出現(xiàn)時(shí)無直流分量，有利于在信道中傳輸，并且在接收端恢復(fù)信號(hào)的判決電平為零，不受信道特性變化影響，抗干擾能力強(qiáng)。

單極性歸零波形電脈沖寬度小于碼元寬度，信號(hào)電壓在一個(gè)碼元終止時(shí)刻前總要回到零電平。從單極性歸零波形中可以直接提取定時(shí)信息。

雙極性歸零波形兼有雙極性和歸零波形的特點(diǎn)。相鄰脈沖之間存在零電位間隔，接收端易識(shí)別碼元起止時(shí)刻，從而使收發(fā)雙方保持正確的位同步。

差分波形用相鄰碼元的電平跳變來表示消息代碼，而與碼元本身的電位或極性無關(guān)。用差分波形傳送代碼可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調(diào)制系統(tǒng)中可以解決載波相位模糊的問題。

多電平波形的一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)多個(gè)二進(jìn)制碼，在波特率相同的情況下，可以提高信息傳輸速率。

3．?dāng)?shù)字基帶信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？它的帶寬只要取決于什么？研究它的意義何在？

數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度可能包括兩個(gè)部分，連續(xù)譜部分Pu（w）及離散譜部分Pv(w)。對(duì)于連續(xù)譜而言，代表數(shù)字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同，所以Pu（w）總是存在的；而對(duì)于離散譜P=1/[1-g1(t)

g2(t)]=k,且0≤k≤1時(shí)，無離散譜。它的寬帶取決于一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts和基帶信號(hào)的碼元波形的傅里葉變換形式。

通過頻譜分析，可以確定信號(hào)需要占據(jù)的頻帶寬度，還可以獲得信號(hào)譜中的直流分量、位定時(shí)分量、主瓣寬度和譜滾降衰減速度等信息。如此可以選擇匹配信道，碼型。

4．構(gòu)成AMI碼和HDB3碼的規(guī)則是什么？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

5．簡(jiǎn)述雙相碼和差分雙相碼的優(yōu)缺點(diǎn)。

雙相碼的編碼原則是對(duì)每一個(gè)二進(jìn)制碼分別用兩個(gè)具有不同相位的二進(jìn)制新碼去表示源碼。0→01（零相位的一個(gè)周期的方波）1→10（pi相位的一個(gè)周期方波）。其優(yōu)點(diǎn)是只用兩個(gè)電平，能提取足夠的定時(shí)分量，又無直流漂移，編碼過程簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是占用帶寬加倍，使頻帶利用率降低。差分雙相碼中，每個(gè)碼元中間電平跳變用于同步，而每個(gè)碼元的開始處是否存在額外的跳變用來確定信碼。有跳變則表示1，無跳變則表示0，其優(yōu)點(diǎn)是解決了雙相極性翻轉(zhuǎn)而引起的譯碼錯(cuò)誤，其缺點(diǎn)也是占用帶寬加倍。

6．什么是碼間干擾？它是如何產(chǎn)生的？對(duì)通信質(zhì)量有什么影響？

7．為了消除碼間串?dāng)_，基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應(yīng)滿足什么條件？其相應(yīng)的沖激響應(yīng)應(yīng)具有什么特點(diǎn)？

其沖激響應(yīng)在區(qū)間內(nèi)經(jīng)過平移、疊加，應(yīng)該是一個(gè)常數(shù)

8．何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時(shí)的頻帶利用率有多大？

理想低通傳輸特性的帶寬稱為奈奎斯特帶寬，將該系統(tǒng)無碼間干擾的最高傳輸速率稱為奈奎斯特速率。此時(shí)頻帶利用率為2B/HZ。

9．什么是最佳判決門限電平？

使誤碼率最小的判決門限電平稱為最佳門限電平

10．在二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，有哪兩種誤碼？他們各在什么情況下發(fā)生？

誤碼將由2種錯(cuò)誤形式：發(fā)送1碼，誤判為0碼，這種錯(cuò)誤是在噪聲的影響下使得x

Vd時(shí)發(fā)生。

11．當(dāng)P(1)=

P(2)=1/2時(shí)，對(duì)于傳遞單極性基帶波形和雙極性基帶波形的最佳判決門限電平各位多少？為什么？

單極性：A/2

雙極性：0

12．無碼間串?dāng)_時(shí)，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)？如何降低系統(tǒng)的誤碼率？

無碼間干擾時(shí)，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與抽樣判決時(shí)的信噪比有關(guān)。要降低系統(tǒng)的誤碼率需要提高抽樣判決時(shí)的信噪比，可以降低信道噪聲或者提高信號(hào)平均功率。

13．什么是眼圖？它有什么作用？由眼圖模型可以說明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些性能？具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖應(yīng)是什么樣的圖形？

眼圖是實(shí)驗(yàn)手段估計(jì)基帶傳輸系統(tǒng)性能的一種方法。它是指接收濾波器輸出信號(hào)波形在示波器上疊加所形成的圖像。

1.最佳抽樣時(shí)刻是“眼睛”張最大的時(shí)刻；2.對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度可由眼睛的斜率決定，斜率越陡，對(duì)定時(shí)誤差就越靈敏；3.圖中陰影區(qū)域的垂直高度表示信號(hào)畸變范圍；4.圖中央的橫軸位置對(duì)應(yīng)判決門限電平；5.在抽樣時(shí)刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限，即若噪聲瞬時(shí)值超過這個(gè)容限，即可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。

具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖中間會(huì)有一條代表0的水平線。

14．什么是部分響應(yīng)波形？什么是部分響應(yīng)系統(tǒng)？

人為的有規(guī)律的在抽樣時(shí)刻引入碼間串?dāng)_，并在接收判決前加以消除，從而可以達(dá)到改頻譜特性，壓縮傳輸頻帶，使頻帶利用率提高到理論最大值，并加速傳輸波形尾巴地衰落和降低對(duì)定時(shí)精度要求的目的。通常把這種波形稱為部分響應(yīng)波形。利用部分響應(yīng)波形傳輸?shù)幕鶐到y(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。

15．部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么為題？第Ⅳ類部分響應(yīng)的特點(diǎn)是什么？

部分響應(yīng)技術(shù)提高了頻帶利用率，降低了對(duì)定時(shí)精度的要求。第Ⅳ類部分響應(yīng)的特點(diǎn)是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制。

16．什么是頻域均衡？什么是時(shí)域均衡？橫向?yàn)V波器為什么能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡？

頻域均衡：利用可調(diào)濾波器的頻率特性補(bǔ)償基帶系統(tǒng)的頻率特性，使得包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)總的傳輸特性滿足無碼間串?dāng)_傳輸?shù)囊?。起頻率特性補(bǔ)償作用的可調(diào)濾波器叫頻域均衡器。

時(shí)域均衡器：在接受濾波器后插入一個(gè)稱為橫向?yàn)V波器的可調(diào)濾波器，這個(gè)橫向?yàn)V波器可以將輸入端在抽樣時(shí)刻上有碼間干擾的響應(yīng)波形變換為在抽樣上無碼間干擾的響應(yīng)波形。由于橫向?yàn)V波器的均衡原理是在時(shí)域響應(yīng)波形上的，所以稱這種均衡為時(shí)域均衡。

橫向?yàn)V波器可以將輸入端在抽樣時(shí)刻上有碼間干擾的響應(yīng)波形變換成在抽樣時(shí)刻上無碼間干擾的響應(yīng)波形，所以橫向?yàn)V波器可以實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡。

17．時(shí)域均衡器的均衡效果是如何衡量的？什么是峰值失真準(zhǔn)則？什么是均方失真準(zhǔn)則？

通過峰值失真準(zhǔn)則和均方失真準(zhǔn)則衡量。

第七章

數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)

1．什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點(diǎn)？

數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表征傳送的信息，在接收端對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。

和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅，調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。在原理上二者并沒有什么區(qū)別。只不過模擬調(diào)制是對(duì)載波信號(hào)的參量進(jìn)行離散調(diào)制，在接收端也只需對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量估值。

2．?dāng)?shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？其時(shí)間波形上各有什么特點(diǎn)？

數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：一是利用模擬調(diào)制方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)成模擬信號(hào)的特殊情況處理。二是利用數(shù)字信號(hào)的離散取值的特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，這種調(diào)制方式通常有幅度鍵控、頻率鍵控和相位鍵控。其時(shí)間波形上來說，有可能是不連續(xù)的。

2PSK(二進(jìn)制相移鍵控)，2FSK（二進(jìn)制頻移鍵控），OOK（二進(jìn)制啟閉鍵恐），2DPSK（二進(jìn)制差分相移鍵控）

3．什么是振幅鍵控？OOK信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？

振幅鍵控：用載波幅度的有無來表示傳送的信息，一般用開關(guān)電路來控制。

OOK信號(hào)一般有兩種產(chǎn)生方法：1，模擬幅度調(diào)制法；2，開關(guān)電路控制的鍵控法。OOK信號(hào)有兩種解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)法（同步檢測(cè)法）。

4．2ASK信號(hào)傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？

2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。

5．什么事頻移鍵控？2FSK信號(hào)產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？

頻移鍵控是指用不同的載頻來表示所傳送的數(shù)字信息。（1）利用矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻產(chǎn)生；（2）利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的頻率進(jìn)行選通，即鍵控法。

FSK的解調(diào)通常采用非相干解調(diào)和相干解調(diào)兩種方法，同時(shí)還有鑒頻法，過零檢測(cè)法和差分檢波法。

6．2FSK信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)變化與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？

采用模擬調(diào)頻電路實(shí)現(xiàn)的2FSK信號(hào)，其相位變化是連續(xù)的；采用數(shù)字鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)其相位變化不一定連續(xù)。

7．相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？

相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的帶寬大于基帶信號(hào)帶寬的2倍。

8．什么是絕對(duì)移相？什么事相對(duì)移相？他們有何區(qū)別？

絕對(duì)移相是用載波的相位直接表示碼元；相對(duì)移相是用相鄰碼元的相對(duì)載波相位值表示數(shù)字信息。相對(duì)移相信號(hào)可以看做是把數(shù)字信息序列絕對(duì)碼變換成相對(duì)碼，然后根據(jù)相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)移相而成。

9．2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)可以用哪些方法產(chǎn)生和解調(diào)？它們是否可以采用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？

2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)可以用模擬調(diào)制法和鍵控調(diào)制法產(chǎn)生，2PSK信號(hào)可以用極性比較法，鑒相法解調(diào)，2DPSK信號(hào)通常用極性比較-碼變換法，差分相干法解調(diào)。

它們都不能采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，因?yàn)樗鼈兪怯孟辔欢皇钦穹鶃頂y帶傳送信息的。

10．2PSK信號(hào)及2DPSK信號(hào)的功率譜密度有何特點(diǎn)？試將它們與OOK信號(hào)的功率譜密度加以比較。

2PSK信號(hào)的功率譜密度同樣由離散譜和連續(xù)譜組成，但當(dāng)雙極性基帶信號(hào)以相等的概率出現(xiàn)時(shí)，不存在離散譜部分。同時(shí)，連續(xù)譜部分與2ASK信號(hào)基本相同，因此，2PSK信號(hào)的帶寬也與2ASK信號(hào)相同。此外，2DPSK信號(hào)的帶寬也與2ASK信號(hào)的相同。

11．二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)?

與其調(diào)制方式、解調(diào)方式和信噪比有關(guān)。

12．試比較OOK系統(tǒng)、2FSK系統(tǒng)、2PSK系統(tǒng)和2DPSK系統(tǒng)的抗噪性能。

2PSK最好，2FSK次之，OOK最差，2DPSK在Pe很小時(shí)大約是2PSK的兩倍。

13．2FSK與2ASK相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

在相同的解調(diào)方式下，若要得到相同的誤碼率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。

14．2PSK與2ASK和2FSK相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

在相同的誤碼率情況下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。

15．2DPSK與2PSK相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

在相同的信噪比情況下，采用相干解調(diào)方式，2DPSK與2PSK的誤碼率減少一半，而且2DPSK還可以采用非相干解調(diào)方式。

16．何謂多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制？與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

采用多種基帶波形的數(shù)字調(diào)制稱為多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，優(yōu)缺點(diǎn)為：1，在相同傳碼率時(shí)，多進(jìn)制比二進(jìn)制傳輸?shù)男畔⒘看颍?，在相同傳信率時(shí)，多進(jìn)制比二進(jìn)制所需要的碼率低，帶寬窄；3，在相同噪聲情況下，多進(jìn)制的抗噪聲性能不如二進(jìn)制好。

第八章

新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)

1．何謂MSK？其中文全稱是什么？MSK信號(hào)對(duì)每個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間TB內(nèi)包含的載波周期數(shù)有何約束？

最小頻移鍵控。每個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)包含的載波周期數(shù)必須是1/4周期的整數(shù)倍。

2．試述MSK信號(hào)的6個(gè)特點(diǎn)？

1.相位連續(xù)；2.包絡(luò)恒定；3.帶外輻射小；4.實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單；5.可用于移動(dòng)通信中的數(shù)字傳輸；6.占用帶寬最小的二進(jìn)制正交2FSK信號(hào)。

3．何謂GMSK？其中文全稱是什么？有GMSK信號(hào)有何優(yōu)缺點(diǎn)？

高斯最小頻移鍵控。優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于MSK，有更加集中的功率譜密度，對(duì)鄰道干擾更小。缺點(diǎn)：有碼間串?dāng)_（ISI）

4．何謂OFDM？其中文全稱是什么？有OFDM信號(hào)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？

正交頻分復(fù)用。

可以有效克服多徑效應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響，并且有以下特點(diǎn)：

（1）

為了提高頻率利用率和增大傳輸速率，各路子載波的已調(diào)信號(hào)頻譜有部分重疊。

（2）

各路已調(diào)信號(hào)是嚴(yán)格正交的，以便接收端能完全地分離各路信號(hào)。

（3）

每路子載波的調(diào)制時(shí)多進(jìn)制調(diào)制。

（4）

每路子載波的調(diào)制制度可以不同，根據(jù)各個(gè)子載波處信道特性的優(yōu)劣不同采取不同的體制。

5．在OFDM信號(hào)中，對(duì)各路子載頻的間隔有何要求？

△fmin=1/Ts

6．OFDM體制和串行單載波體制相比，其頻帶利用率可以提高多少？

并行的OFDM體制和串行的單載波體制相比，頻帶利用率大約可以增至2倍。

第九章

數(shù)字信號(hào)的最佳接收

1．試問數(shù)字信號(hào)的最佳接收是以什么指標(biāo)作為準(zhǔn)則？

以最小錯(cuò)誤概率和最大輸出信噪比準(zhǔn)則作為準(zhǔn)則

2．試寫出二進(jìn)制信號(hào)的最佳接收的判決準(zhǔn)則

最佳接收準(zhǔn)則——最大似然準(zhǔn)則

3．對(duì)于二進(jìn)制雙極性信號(hào)，試問最佳接收判決門限值應(yīng)該等于多少？

等于0

4．試問二進(jìn)制確知信號(hào)的最佳形式是什么？

是相關(guān)系數(shù)ρ=-1即取最小值，此時(shí)兩種確知信號(hào)的碼元波形相反，誤碼率最小。

5．試畫出二進(jìn)制確知信號(hào)最佳接收的方框圖

6．對(duì)于二進(jìn)制等概率雙極性信號(hào)，試寫出其最佳接收的總誤碼率表示式

7．試述數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的誤碼率和信號(hào)波形的關(guān)系

信號(hào)波形相同時(shí)，即相關(guān)系數(shù)ρ=1，誤碼率最大；波形相反時(shí)，即ρ=-1，誤碼率最小。

8．何謂匹配濾波？試問匹配濾波器的沖激響應(yīng)和信號(hào)波形有何關(guān)系？其傳輸函數(shù)和信號(hào)頻譜又有什么關(guān)系？

匹配濾波器是指輸出信噪比最大的最佳線形濾波器。

9．試述濾波器的物理可實(shí)現(xiàn)條件。

其沖激響應(yīng)必須符合因果關(guān)系，在輸入沖激脈沖加入前不應(yīng)該有沖激響應(yīng)出現(xiàn)。即必須有：h(t)=0,t＜0。

10．試問如何才能使普通接收機(jī)的誤碼率達(dá)到最佳接收機(jī)的水平？

當(dāng)普通接收機(jī)信號(hào)噪聲功率比等于最佳接收機(jī)的碼元能量和噪聲功率譜密度之比時(shí)

11．何謂相關(guān)接收？試畫出接收2FSK信號(hào)的相關(guān)接收方框圖。

相關(guān)接收是將輸入信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，然后再進(jìn)行抽樣判決比較的數(shù)字信號(hào)接收形式。

12．試比較相關(guān)接收和匹配濾波的異同點(diǎn)。試問在什么條件下兩者能夠給出相同的輸出信噪比？

匹配濾波的輸出是輸入信號(hào)碼元與輸入信號(hào)的鏡像。在此時(shí)間軸上向右平移了t0的卷積運(yùn)算，相關(guān)接收輸出的是輸入信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)。匹配濾波法和相關(guān)接收法完全等效，都是最佳接收方法。當(dāng)抽樣時(shí)刻t=Ts時(shí)，兩者的輸出信噪比相同。

13．對(duì)于理想信道，試問最佳基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器和接收濾波器特性之間有什么關(guān)系？

第十章

信源編碼

1．模擬信號(hào)在抽樣后，是否變成時(shí)間離散和取值離散的信號(hào)了？

模擬信號(hào)在進(jìn)行抽樣和變成時(shí)間離散信號(hào)，其取值仍然是聯(lián)續(xù)的2．試述模擬信號(hào)抽樣和PAM的異同點(diǎn)

模擬信號(hào)抽樣的PAM的共同點(diǎn)都是時(shí)間離散取值連續(xù)的信號(hào)，不同點(diǎn)是抽樣信號(hào)的頻譜是周期延拓，幅度不下降，而PAM頻譜是周期延拓，幅度下降

3．對(duì)于低通模擬信號(hào)而言，為了能無失真恢復(fù)，理論上對(duì)于抽樣頻率有什么要求？

理論上為了使抽樣頻率能恢復(fù)到原來的模擬信號(hào)，需要采樣頻率大于等于信號(hào)最高頻率的兩倍

4．試說明什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特間隔

對(duì)無失真恢復(fù)低通信號(hào)的所要求的最低采樣的最低采樣速率稱為奈奎斯特速率，與此相對(duì)的最小抽樣時(shí)間間隔稱為奈奎斯特間隔

5．試說明抽樣產(chǎn)生混疊的原因

在信號(hào)域內(nèi)的采樣，會(huì)造成信號(hào)頻譜的周期延拓，當(dāng)采樣頻率小于信號(hào)帶寬是，就會(huì)造成不同周期的混疊。

6．略

7．PCM電話通信常用的抽樣標(biāo)準(zhǔn)頻率等于多少

8000hz

8．信號(hào)量化的目的是什么？

模擬信號(hào)經(jīng)過抽樣后變成在時(shí)間上的離散信號(hào),但仍是模擬信號(hào)。這個(gè)抽樣信號(hào)必須經(jīng)過量化才成為數(shù)字信號(hào)。

9．量化信號(hào)有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

信號(hào)量化的優(yōu)點(diǎn)是可以把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，從而采用通過數(shù)字調(diào)制的進(jìn)行傳輸，其缺點(diǎn)是量化會(huì)產(chǎn)生量化誤差

10．對(duì)電話的非均勻量化有什么優(yōu)點(diǎn)

電話信號(hào)主要集中在小幅度區(qū)間，故采用非均勻量化能夠降低量燥比和傳輸比特?cái)?shù)

11．在A律中

若采用A=1

將得到什么壓縮效果

在A律用A=1

將表示不進(jìn)行壓縮

12．在μ律中

若采用μ=0

將得到什么壓縮效果

在μ律中

若采用μ=0將表示不進(jìn)行壓縮

13．13折線律中折線段數(shù)為什么比15折線率中的少兩段

因?yàn)?3折線律第一段和第二段的斜率相同，合并變成了一條折線，而15折線律中，每段斜率都不相同

14．我國采用的電話量化標(biāo)準(zhǔn)，是符合13折線律還是15

折線律？

符合13折線律

15．在PCM電話信號(hào)中，為什么采用折疊碼進(jìn)行編碼

因?yàn)殡娫捫盘?hào)的幅值只要集中在幅度較小的區(qū)間，采用折疊碼進(jìn)行編碼可以減少誤碼對(duì)信號(hào)造成的影響

16．何謂信號(hào)量燥比?

T他有無辦法消除

信號(hào)量燥比是信號(hào)平均功率與量化噪聲平均功率的取值，他只能盡量減少，無法完全消除

17．在PCM系統(tǒng)中，信號(hào)量燥比和信號(hào)帶寬有什么關(guān)系

在低通信號(hào)的最高頻率給定是PCM系統(tǒng)的輸出量燥比隨系統(tǒng)帶寬按指數(shù)規(guī)律增加

18．增量調(diào)制系統(tǒng)中有哪些量化噪聲

一般有量化噪聲和過載量化噪聲

19．DPCM和增量調(diào)制之間有什么關(guān)系

增量調(diào)制可以看成是一種最簡(jiǎn)單的DPCM，當(dāng)DPCM中量化器的量化電平去2時(shí)，此系統(tǒng)為增量調(diào)制系統(tǒng)

20．試述矢量量化和標(biāo)量量化的區(qū)別。

整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍被分成若干個(gè)小區(qū)間,每個(gè)小區(qū)間有一個(gè)代表值,量化時(shí)落入小區(qū)間的信號(hào)值就用這個(gè)代表值代替,或者叫被量化為這個(gè)代表值

這時(shí)的信號(hào)量是一維的,所以稱為標(biāo)量量化。

若干個(gè)標(biāo)量數(shù)據(jù)組成一個(gè)矢量，矢量量化是對(duì)矢量進(jìn)行量化,和標(biāo)量量化一樣,它把矢量空間分成若干個(gè)小區(qū)域,每個(gè)小區(qū)域?qū)ふ乙粋€(gè)代表矢量,量化時(shí)落入小區(qū)域的矢量就用這個(gè)代表矢量代替

或者叫著被量化為這個(gè)代表矢量。

21．試述碼書和碼字的關(guān)系。

22．語音壓縮編碼分為幾類？最常用的是哪類？

三類：波形編碼、參量編碼、混合編碼。

23．語音參量編碼中被編碼的參量有哪些？

24．語音參量編碼改進(jìn)的主要途徑是什么？

25．圖像壓縮編碼分為幾類？它們之間有什么關(guān)系？

分為兩類:一類壓縮是可逆的，即從壓縮后的數(shù)據(jù)可以完全恢復(fù)原來的圖像，信息沒有損失，稱為無損壓縮編碼另一類壓縮是不可逆的，即從壓縮后的數(shù)據(jù)無法完全恢復(fù)原來的圖像，信息有一定損失，稱為有損壓縮編碼。

26．為什么靜止圖像壓縮常在變換域中進(jìn)行？

27．何謂游程長(zhǎng)度編碼？

28．何謂唯一可譯碼？唯一可譯碼分為幾類？

29．反映數(shù)據(jù)壓縮編碼性能的指標(biāo)有哪兩個(gè)？試述其定義。

30．試述霍夫曼編碼的優(yōu)點(diǎn)。

20．試述時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)

時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)在于便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，易于制造，適于采用集成電路實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)成本低

21．適述復(fù)用和復(fù)接的異同點(diǎn)

復(fù)用的目的是為了擴(kuò)大通信鏈路的容量，在一條鏈路上傳輸多路獨(dú)立的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多路通信，在復(fù)用的過程中將低次群合并成高此群的過程成為復(fù)接

23．PDH體系中各層次的比特率不是整數(shù)倍的關(guān)系，因?yàn)槊看螐?fù)接是需要插入同步碼元和信令碼元。

第十一章

差錯(cuò)控制編碼

1．在通信系統(tǒng)中，采用差錯(cuò)控制的目的是什么,答:提高通信系統(tǒng)的質(zhì)量，減小誤碼率。

2．什么是隨機(jī)信道？什么是突發(fā)信道？什么是混合信道？

答:錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的，且錯(cuò)碼之間是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，當(dāng)信道中加性干擾主要是這種噪聲時(shí)，就稱這種信道為隨機(jī)信道。在突發(fā)信道中，錯(cuò)碼是成串集中出現(xiàn)的，也就是說，在一些短促的時(shí)間區(qū)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量錯(cuò)碼，而在這些短促的時(shí)間區(qū)間之間卻又存在較長(zhǎng)的無錯(cuò)碼區(qū)間。我們把既存在隨機(jī)錯(cuò)碼又存在突發(fā)錯(cuò)碼，且哪一種都不能忽略不計(jì)的信道，稱為混合信道。

3．常用的差錯(cuò)控制方法有哪些？有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

答:第一:檢錯(cuò)重發(fā)法;第二:前向糾錯(cuò)法;第三:反饋校驗(yàn)法。

(1)前向糾錯(cuò):不需反饋信道,能進(jìn)行一個(gè)對(duì)多個(gè)用戶的同時(shí)通道,也不需反復(fù)重發(fā)而延誤傳輸時(shí)間(2)自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā):譯碼設(shè)備簡(jiǎn)單,但是需要反饋信道,而且傳輸實(shí)時(shí)性較差(3)混合糾錯(cuò):使通信系統(tǒng)的誤碼率降低

4．什么是分組碼?構(gòu)成有什么特點(diǎn)?

將信息碼分組,為每組信碼附加若干監(jiān)督的編碼,稱為分組碼。分組碼一般用符號(hào)（n,k)表示。

5．碼率、碼重、碼距的定義。

表示碼字中信息碼元所

占的比例，稱為編碼效率，簡(jiǎn)稱碼率，它是衡量碼性能的又一個(gè)重要參數(shù)。在分組碼中，非零碼元的數(shù)目稱為碼字的漢明重量，簡(jiǎn)稱碼重。兩個(gè)碼組對(duì)應(yīng)位上數(shù)字的不同位的個(gè)數(shù)稱為碼組的距離，簡(jiǎn)稱碼距。

6．一種編碼的最小碼距與其檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力有什么關(guān)系？

檢錯(cuò)：1）設(shè)要檢測(cè)的錯(cuò)碼個(gè)數(shù)為e，則要求最小碼距d0≥e+1；2）糾錯(cuò)：設(shè)要糾正的錯(cuò)碼個(gè)數(shù)為t，則要求最小碼距d0≥2t+1；3）同時(shí)糾錯(cuò)檢錯(cuò)：d0≥e+t+1

（e＞t）；滿足條件3）可以同時(shí)糾正t個(gè)錯(cuò)，檢出e個(gè)錯(cuò)。

8．什么是奇偶監(jiān)督碼?檢錯(cuò)能力如何?

奇偶校驗(yàn)碼是分組碼。它是在一組信息碼元之后附加一位監(jiān)督碼元，組成一組滿足奇校驗(yàn)關(guān)系或偶校驗(yàn)關(guān)系的碼組。當(dāng)附加的監(jiān)督碼元使碼組中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)時(shí)，稱為偶校驗(yàn)碼.奇校驗(yàn)碼和偶校驗(yàn)碼均可檢測(cè)奇數(shù)個(gè)誤碼。奇校驗(yàn)碼是檢錯(cuò)碼，無糾錯(cuò)的能力。偶校驗(yàn)碼與奇校驗(yàn)碼有同樣的檢錯(cuò)能力。

9．什么是線性碼?有什么重要性質(zhì)?

碼組的信息位與監(jiān)督位之間的關(guān)系可以用一些代數(shù)線性方程來表示，或者說線性碼是由一組線性方程構(gòu)成的。它具有可以運(yùn)用代數(shù)方法來得到效率較高的編碼方式，具有封閉性。碼的最小距離等于非零碼的最小碼重。

10．什么是循環(huán)碼?生成多項(xiàng)式如何確定?

循環(huán)碼中任一碼組循環(huán)一位(將最右端的碼元移至左端，或反之)以后仍為該碼中的一個(gè)碼組。(n，k)循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式g(x)需要滿足以下3條性質(zhì)：

(1)g(x)是一(n,k)次多項(xiàng)式；

(2)g(x)的常數(shù)項(xiàng)不為0；

(3)g(x)必須是(xn+1)的一個(gè)因子

11．什么是系統(tǒng)分組碼?舉例說明

編碼的碼組結(jié)構(gòu)中,前面是原來的K個(gè)信息位，后面是(n-k)個(gè)監(jiān)督位,這樣的碼組是系統(tǒng)碼。例如(7,3)碼的編碼器，組成結(jié)構(gòu)如下所示,圖中有4級(jí)移存器,分別用a、b、c、d表示,另外有一

雙刀雙擲開關(guān)K，當(dāng)信息位輸入時(shí)，開關(guān)K倒向下，輸入信碼

一方面送入除法器進(jìn)行運(yùn)算,另一方面直接輸出。在信息位全部進(jìn)入除法器后,開關(guān)轉(zhuǎn)向下，這時(shí)輸出端接到移存器，將移存器中存儲(chǔ)的除法余項(xiàng)

依次取出,同時(shí)切斷反饋線,用這種方法編出碼組，就是系統(tǒng)分組碼。

12．什么是BCH碼？什么是本原BCH碼？什么是非本原BCH碼？

答:

BCH是一種重要的循環(huán)碼,他的重要性在于它解決了生成多項(xiàng)式與糾錯(cuò)能力的關(guān)系問題,可以方便地得到糾正多個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤的碼。本原BCH碼的生成多項(xiàng)式g

(X)中,含有最高次數(shù)為m的本原多項(xiàng)式,且碼長(zhǎng)為n=2m-1；非本原BCH碼的生成多項(xiàng)式中不含這種本原多項(xiàng)式,且碼長(zhǎng)n是2m-1的一個(gè)因子，即n一定除得盡2m-1。

15．卷積碼和分組碼之間有什么異同點(diǎn)?卷積碼是否為線性碼?

分組碼的各碼元僅與本組的信息元有關(guān)；卷積碼中的碼元不僅與本組的信息元有關(guān)，而且還與前面若干組的信息元有關(guān)。

16．卷積碼適用于糾正什么錯(cuò)誤

17．什么是卷積碼的樹狀圖、網(wǎng)格圖和狀態(tài)圖？

網(wǎng)格圖就是時(shí)間與對(duì)應(yīng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移圖，在網(wǎng)格圖中每一個(gè)點(diǎn)表示該時(shí)刻的狀態(tài)，狀態(tài)之間的連線表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移。

18．試述Turbo和鏈接碼的異同點(diǎn)。

19．LDPC碼的全稱是什么？

20．何謂TCM？其中文全稱是什么？TCM中的網(wǎng)格圖和卷積碼的網(wǎng)格圖有何不同？為什么？

第十二章

正交編碼與偽隨機(jī)序列

1．何謂正交編碼？什么是超正交碼？什么是雙正交碼？

2．何謂阿達(dá)瑪矩陣？它的主要特性如何？

3．何謂m序列？

3．何謂本原多項(xiàng)式？

5．線性反饋移存器產(chǎn)生m序列的充要條件是什么？

4．本原多項(xiàng)式的逆多項(xiàng)式是否也為本原多項(xiàng)式？為什么？

7．何謂m序列的均衡性？

8．何謂“游程”？m序列的“游程”分布的一般規(guī)律如何？

9．m序列的移位相加特性如何？

10．為何m序列屬于偽噪聲（偽隨機(jī)）序列？

第十三章

同步原理

1．什么是載波同步？什么情況下需要載波同步,載波同步的性能要求有什么？

答:載波同步是指本地載波和接收信號(hào)載頻的同步。相干解調(diào)時(shí)需要載波同步。載波同步精確度，包括窄帶濾波器和鎖相環(huán)帶來的恒定誤差和隨機(jī)誤差;同步建立時(shí)間和保持時(shí)間。

2．比較開環(huán)法和閉環(huán)法網(wǎng)同步的優(yōu)缺點(diǎn),答:開環(huán)法:不需依靠對(duì)中心站上接收信號(hào)參量的測(cè)度，它依靠的是準(zhǔn)確的可以預(yù)測(cè)的鏈路參量。

優(yōu)點(diǎn):捕捉快、不需要反向鏈路也能工作和實(shí)時(shí)算量小。缺點(diǎn):需要外部有關(guān)部門提供所需的鏈路參量數(shù)據(jù)，并且缺乏靈活性。閉環(huán)法:不需要預(yù)先得知鏈路參量的數(shù)據(jù)，中心站需要度量來自終端站的信號(hào)的同步準(zhǔn)確度，并將度量結(jié)果通過反向信道送給終端站，使其作出調(diào)整。優(yōu)點(diǎn):不需要外部供給有關(guān)鏈路參量的數(shù)據(jù)，能及時(shí)適應(yīng)路徑和鏈路情況的變化。缺點(diǎn):終端站需要有較高的實(shí)時(shí)處理能力，并且每個(gè)終端站和中心站之間要有雙向鏈路。

3．試問插入導(dǎo)頻法載波同步有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

答：插入導(dǎo)頻法主要用于接收信號(hào)頻譜中沒有離散載頻分量，且在載頻附近頻譜幅度很小的情況，能在接收端

解調(diào)時(shí)在輸出中不產(chǎn)生新增的直流分量。

4．碼元同步（位同步）分為幾類？

答：分為兩大類：外同步法（需要在信號(hào)中外加包含位定時(shí)信息的導(dǎo)頻或數(shù)據(jù)序列）和自同步法（從信息碼元序列本身中提取出位定時(shí)信息）。

5．試問什么是相位模糊問題？在用什么方法提取載波時(shí)會(huì)出現(xiàn)相位模糊？解決相位模糊對(duì)信號(hào)傳輸影響的主要途

徑是什么？

答：用平方法、科斯塔斯環(huán)法提取時(shí)。解決方法是采用2DPSK代替2PSK.6．

何謂外同步法？試問外同步法有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：外同步法又稱為輔助信息同步法，它是在正常信息碼元序列外附加位同步的輔助信息，以達(dá)到提取位

同步信息的目的。在接收端利用一個(gè)窄帶濾波器，將其分離出來，并形成碼元定時(shí)脈沖。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是需要占用一定的頻帶寬帶和發(fā)送功率。

7．何謂自同步法？試問自同步法又分為幾種？

答：自同步法：是指接收方能從數(shù)據(jù)信號(hào)波形中提取同步信號(hào)的方法。兩種：開環(huán)同步和閉環(huán)同步。

8．何謂群同步？試問群同步有幾種方法？

答：為了使接收到的碼元能夠被理解，需要知道其是如何分組的，接收端需要群同步信息去劃分接收碼元序列。兩種：一類方法是在發(fā)送端利用特殊的碼元編碼規(guī)則使碼組本身自帶分組信息。另一類是在發(fā)送端碼元序列中插入用于群同步的若干特殊碼元，稱為群同步碼。

9．試問群同步有哪些性能指標(biāo)？

答：要求的主要指標(biāo)是假同步概率Pf和漏同步概率P1

10．何謂網(wǎng)同步？試問網(wǎng)同步有幾種實(shí)現(xiàn)方法？

答：網(wǎng)同步是指通信網(wǎng)的時(shí)鐘同步，解決網(wǎng)中各站的載波同步、位同步和群同步等問題。

第三篇：南理工通信原理實(shí)驗(yàn)思考題答案

思考題

第三章

數(shù)字調(diào)制技術(shù)

實(shí)驗(yàn)一 FSK 傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、FSK 正交調(diào)制方式與傳統(tǒng)的一般 FSK 調(diào)制方式有什么區(qū)別? 其有哪些特點(diǎn)?

一般FSK調(diào)制方式產(chǎn)生FSK信號(hào)的方法根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)比特是0還是1，在兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器中切換。采用這種方法產(chǎn)生的波形在切換的適合相位是不連續(xù)的。正交FSK調(diào)制方式產(chǎn)生FSK信號(hào)的方法是：首先產(chǎn)生FSK基帶信號(hào)，利用基帶信號(hào)對(duì)單一載波振蕩器進(jìn)行頻率調(diào)制。

傳統(tǒng)的FSK調(diào)制方式采用一個(gè)模擬開關(guān)在兩個(gè)獨(dú)立振蕩器中間切換，這樣產(chǎn)生的波形在碼元切換點(diǎn)的相位是不連續(xù)的，而且在不同的頻率下還需采用不同的濾波器，在應(yīng)用上不方便。采用正交調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)在于在不同的頻率下可以自適應(yīng)的將一個(gè)邊帶抑制掉，不需要專門設(shè)計(jì)濾波器，而且產(chǎn)生的波形相位也是連續(xù)的，從而具有良好的頻譜特性。、TPi03 和TPi04 兩信號(hào)具有何關(guān)系？

TPi03 和TPi04 分別是基帶 FSK 輸出信號(hào)的同相支路和正交支路信號(hào)。測(cè)量?jī)尚盘?hào)的時(shí)域信號(hào)波形時(shí)將輸入全 1 碼（或全 0 碼），兩信號(hào)是滿足正交關(guān)系。即：TPi03的信號(hào)與TPi04信號(hào)頻率相同，相位相差90?

3、分析解調(diào)端的基帶信號(hào)與發(fā)送端基帶波形（TPi03）不同的原因？

這是由于解調(diào)端和發(fā)送端的本振源存在頻差，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以將解調(diào)器模塊中的跳線置于右端，然后調(diào)節(jié)電位器，可以看出解調(diào)端基帶信號(hào)與發(fā)送端趨于一致。

4、（思考）為什么在全 0 或全 1 碼下觀察不到位定時(shí)的抖動(dòng)？因?yàn)樵谌?全1碼下接收數(shù)據(jù)沒有跳變沿，譯碼器無論何時(shí)開始從譯碼均能正確譯碼，因此譯碼器無需調(diào)整，當(dāng)然就看不到抖動(dòng)了。

實(shí)驗(yàn)二 BPSK 傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1、寫出眼圖正確的觀察方法；

對(duì)眼圖的測(cè)試方法如下：用示波器的同步輸入通道接收碼元的時(shí)鐘信號(hào)，用示波器的另一通道接在系統(tǒng)接收濾波器的輸出端（例如 I 支路），然后調(diào)整示波器的水平掃描周期（或掃描頻率），使其與接收碼元的周

期同步。這時(shí)就可以在熒光屏上看到顯示的圖型很像人的眼睛，所以稱為眼圖 1）“眼睛”張開最大的時(shí)刻是最佳抽樣時(shí)刻；（2）中間水平橫線表示最佳判決門限電平；

（3）陰影區(qū)的垂直高度表示接收信號(hào)振幅失真范圍。

（4）“眼睛”的斜率表示抽樣時(shí)刻對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度，斜率越陡，對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度要求越高，即要求抽樣時(shí)刻越準(zhǔn)確。

（5）在無噪聲情況下，“眼睛”張開的程度，即在抽樣時(shí)刻的上下兩陰影區(qū)間的距離之半，為噪聲容限；若在抽樣時(shí)刻的噪聲超過這個(gè)容限，就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。所以利用眼圖可大致估計(jì)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。

2、敘述 Nyquit 濾波作用。

一種截止頻率fc等于采樣率f的理想低通濾波器。通過Nyquist濾波，可以濾除2f、3f……附近的頻率

在實(shí)際通信系統(tǒng)中，通常采用 Nyquist 波形成形技術(shù)，它具有以下三方面的優(yōu)點(diǎn)：

1、發(fā)送頻譜在發(fā)端將受到限制，提高信道頻帶利用率，減少鄰道干擾；

2、在接收端采用相同的濾波技術(shù)，對(duì) BPSK 信號(hào)進(jìn)行最佳接收；

3、獲得無碼間串?dāng)_的信號(hào)傳輸；

3.思考：怎樣的系統(tǒng)才是最佳的？匹配濾波器最佳接收機(jī)性能如何從系統(tǒng)指標(biāo)中反映出來？采用什么手段測(cè)量？

匹配濾波器的最佳接收機(jī)性能可以通過系統(tǒng)的傳輸?shù)男旁氡?，信道誤碼率等指標(biāo)反映出來。

第四章

語音編碼技術(shù)

實(shí)驗(yàn)一 PAM 編譯碼器系統(tǒng)

1、當(dāng)fs＞2fh 和fs＜2fh 時(shí)，低通濾波器輸出的波形是什么？總結(jié)一般規(guī)律。

一般規(guī)律：當(dāng)Fs>2Fh時(shí)，通過低通濾波器能無失真的恢復(fù)原始信號(hào)波形，而當(dāng)Fs<2Fh時(shí)，則不能恢復(fù)出原始信號(hào)

實(shí)驗(yàn)三 CVSD 編碼器和CVSD 譯碼器系統(tǒng)

1、CVSD 編譯碼器系統(tǒng)由哪些部分組成？各部分的作用是什么？

CVSD 編碼系統(tǒng)分別由 CVSD 發(fā)送模塊和 CVSD 譯碼模塊模塊完成。CVSD 編碼器模塊將擬信號(hào)進(jìn)行 CVSD 編碼，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在信道上進(jìn)行傳輸。CVSD 譯碼器模塊將信道上接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行 CVSD 碼字譯碼處理，還原出模擬信號(hào)。

CVSD編碼器主要由編碼集成電路、運(yùn)放、本地譯碼器、音節(jié)濾波器和非線性網(wǎng)絡(luò)組成。

其中，運(yùn)放的作用是將輸入信號(hào)調(diào)整到需要的范圍再進(jìn)行信號(hào)處理；本地譯碼器是通過R806、R807、R808、C805和C804組成的積分網(wǎng)絡(luò)完成本地譯碼；R813、R814和C806構(gòu)成音節(jié)濾波器，用于對(duì)連碼一致性脈沖進(jìn)行平滑；U802B、D801、D802和周圍電阻組成非線性網(wǎng)絡(luò)，使得在大信號(hào)輸入時(shí)，量化階自適應(yīng)的增加，實(shí)現(xiàn)斜率連續(xù)可變的自適應(yīng)增量調(diào)制。

2、CVSD與△M相比性能有哪些提高？

△M是將信號(hào)瞬時(shí)值與前一個(gè)取樣時(shí)刻的量化值之差進(jìn)行量化，而且只對(duì)這個(gè)差值的符號(hào)進(jìn)行編碼，而不對(duì)差值的大小編碼。它存在一個(gè)過載限制，那就是如果信號(hào)的斜率錯(cuò)誤！未找到引用源。大于了錯(cuò)誤！未找到引用源。，調(diào)制器將跟蹤不上信號(hào)的變化，出現(xiàn)過載。

而CVSD在一定程度上緩解了這種過載情況的出現(xiàn)。它能自動(dòng)檢測(cè)增量并且自適應(yīng)的調(diào)整量化階電平（通過一致性檢測(cè)實(shí)現(xiàn)），盡量使得調(diào)制器能夠跟得上信號(hào)的變化。

3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，闡述可變斜率的調(diào)整過程。起初，系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)默認(rèn)的量化階電平。如果信號(hào)增加，那么對(duì)應(yīng)編碼位為1，如果信號(hào)連續(xù)增加使得編碼為連續(xù)出現(xiàn)了3個(gè)1，那么系統(tǒng)通過一致性脈沖檢測(cè)到這種情況之后，自動(dòng)的增加量化階電平，爭(zhēng)取信號(hào)的增加在量化階電平的范圍之內(nèi)。如果之后信號(hào)的增加小于了量化階電平，那么對(duì)應(yīng)的編碼輸出為0，如果信號(hào)的增加仍然大于量化階電平，那么對(duì)應(yīng)編碼輸入仍為1，系統(tǒng)仍要增加量化階電平，直到信號(hào)的增加小于量化階電平為止。如果信號(hào)變化的頻率足夠快，系統(tǒng)可能會(huì)跟蹤不上信號(hào)的變化，使得輸出編碼會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的1或連續(xù)的0，甚至出現(xiàn)拖尾，即與原來的信號(hào)出現(xiàn)了時(shí)間上的延遲。信號(hào)連續(xù)減小對(duì)應(yīng)調(diào)整過程也是如此。

第五章

碼型變換技術(shù)

實(shí)驗(yàn)一 AMI/HDB3 碼型變換實(shí)驗(yàn)

1、總結(jié) HDB3 碼的信號(hào)特征

答：HDB3 碼的全稱是三階高密度雙極性碼。沒有直流分量，易于提取定時(shí)信號(hào)，譯碼簡(jiǎn)單。

2、（思考）AMI數(shù)據(jù)延時(shí)量測(cè)量因考慮到什么因素？

應(yīng)該考慮數(shù)據(jù)周期的長(zhǎng)短，采用周期性的短序列測(cè)量到的延時(shí)都是不準(zhǔn)確的，因而很可能此時(shí)的延時(shí)t=nT+t1,但是用示波器測(cè)量到得延時(shí)僅為t1，因此示波器測(cè)量的延時(shí)都是不準(zhǔn)確的，而實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都具有隨機(jī)性，而且周期都很長(zhǎng)，測(cè)量時(shí)不會(huì)出現(xiàn)上述錯(cuò)誤。

3、（思考）具有長(zhǎng)連 0 碼格式的數(shù)據(jù)在 AMI 編譯碼系統(tǒng)中傳輸會(huì)帶來什么問題，如何解決？

會(huì)造成收端無法提取位定時(shí)，因而不利于收端同步，在實(shí)際傳輸中需要將其轉(zhuǎn)化成HDB3碼才能進(jìn)行傳輸。

4、（思考）為什么在實(shí)際傳輸系統(tǒng)中使用HDB3 碼？用其他方法行嗎（如擾碼）？

HDB3碼具有良好的抗連0特性，有利于收端定時(shí)的提取，采用擾碼也可以。

第四篇：南通大學(xué)2012通信原理課程設(shè)計(jì)4題全

第一題 clear clc clf t0=0.15;ts=0.001;fc=250;snr=20;fs=1/ts;df=0.3;t=(0:ts:t0);snr_lin=10^(snr/10);

%信噪比

m=[ones(1,t0/(3*ts)),-2*ones(1,t0/(3*ts)),zeros(1,t0/(3*ts)+1)];c=cos(2.*pi.*fc.*t);

%載波 u=[2+0.85*m].*c;[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df);M=M/fs;[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df);U=U/fs;[C,c,df1]=fftseq(c,ts,df);f=[0:df1:df1*(length(m)-1)]-fs/2;dt=0.01;signal_power=sum(u.*u)*dt/(length(t).*dt);noise_power=signal_power/snr_lin;noise_std=sqrt(noise_power);n=noise_std*randn(1,length(u));r=u+n;

[N,n,df1]=fftseq(n,ts,df);

%對(duì)噪聲進(jìn)行fft N = N/fs;

%頻率采樣 [R,r,df1]=fftseq(r,ts,df);

%對(duì)最后的信號(hào)進(jìn)行fft R = R/fs;signal_power noise_power figure(1)plot(t,m(1:length(t)))xlabel('Time')title('基帶信號(hào)')figure(2)subplot(2,1,1)plot(t,c(1:length(t)))xlabel('Time')title('載波信號(hào)')subplot(2,1,2)plot(t,u(1:length(t)))xlabel('Time')title('調(diào)制信號(hào)')figure(3)subplot(2,1,1)plot(f,abs(fftshift(M)))xlabel('frequency')title('基帶信號(hào)頻譜')subplot(2,1,2)plot(f,abs(fftshift(U)))title('調(diào)制信號(hào)頻譜')xlabel('frequency')figure(4)

subplot(2,1,1)

plot(t,n(1:length(t)))title('噪聲信號(hào)')subplot(2,1,2)

plot(f,abs(fftshift(N)))axis([-200 200 0 0.15])title('噪聲信號(hào)頻譜')figure(5)subplot(2,1,1)

plot(t,r(1:length(t)))title('信號(hào)加噪聲信號(hào)')axis([0 0.15-3 3])subplot(2,1,2)

plot(f,abs(fftshift(R)))title('信號(hào)加噪聲信號(hào)頻譜')axis([-500 500 0 0.15])

fftseq文件：

function [M,m,df]=fftseq(m,ts,df)fs=1/ts;n1=fs/df;n2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(1,n-n2)];df=fs/n;signal_power =

2.0484 noise_power =

0.0205

%噪聲時(shí)域顯示

%噪聲頻域顯示

%加噪調(diào)制信號(hào)時(shí)域顯示

%加噪調(diào)制信號(hào)頻域顯示

示范課題：

第二題 clear clc clf b=3000;sn0=-20;sn1=30;ns=0.01;N=(sn0:ns:sn1);snrlin=10.^(N/10);ct=b.*log2(1+snrlin.*(1/b));plot(snrlin,ct)xlabel('s/n0')title('高斯信道容量')

clear clc clf n1=2.5;sn1=10.^n1;b0=300000;bs=10;B=(3000:bs:b0);b=1./B;ct=B.*(log2(1+sn1.*b));plot(B,ct)xlabel('B')title('信道容量')ct=(1/log(2)*sn1)

第三題 clear all;clf;Tb=1;f1=1000/Tb;f2=f1+1/Tb;phi=pi/4;N=12000;n=N/4;t=0:Tb/(n-1):Tb;%t=0:1/(n-1):1;T=0:4*Tb/(N-1):4*Tb;%T=0:4*1/(N-1):4*1;s1=[cos(2*pi*f1*t+phi)cos(2*pi*f1*t+phi)cos(2*pi*f1*t+phi)cos(2*pi*f1*t+phi)];s2=[cos(2*pi*f2*t+phi)cos(2*pi*f2*t+phi)cos(2*pi*f2*t+phi)cos(2*pi*f2*t+phi)];% assume the transmit signal is “1010”, ie.u2 u1 and u2 a=[cos(2*pi*f2*t+phi)cos(2*pi*f1*t+phi)cos(2*pi*f2*t+phi)cos(2*pi*f1*t+phi)];% a is the received signal b=a.*s1;c=a.*s2;

for j=1:4

for i=1:n;

d((j-1)*n+i)=sum(b((j-1)*n+1:(j-1)*n+i));

end;end;%求積分 for j=1:4

for i=1:n;

e((j-1)*n+i)=sum(c((j-1)*n+1:(j-1)*n+i));

end;end;%求積分

for j=1:4;

if d(j*n)>e(j*n);

f((j-1)*n+1:j*n)=zeros(1,n);%輸出0

else

f((j-1)*n+1:j*n)=ones(1,n);%輸出1

end;end;%比較器 figure(1)plot(T,a);xlabel('時(shí)間');ylabel('幅度');title('figure a');hold on figure(2)subplot(2,1,1);plot(T,b);ylabel('幅度');title('figure b');subplot(2,1,2)plot(T,c);ylabel('幅度');xlabel('時(shí)間');ylabel('幅度');title('figure c');hold on figure(3)subplot(3,1,1);plot(T,d);ylabel('幅度');title('figure d');subplot(3,1,2);plot(T,e);ylabel('幅度');title('figure e');subplot(3,1,3);plot(T,f);xlabel('時(shí)間');ylabel('幅度');title('figure f');

第四題（1）、n=15;k=5;g=[1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1];m=mMatrix(k);for i=0:2^k-1

nkm=[m(i+1,:)zeros(1,n-k)];

[q r]=deconv(nkm,g);

r=mod(r,2);

len_r=length(r);

r=[zeros(1,n-len_r)r];

c(i+1,:)=mod(nkm+r,2)end;

for i=1:2^k

weight(i)=sum(c(i,:));end;minW=weight(2)for i=3:2^k;

if weight(i)

minW=weight(i);

else

end;end;

全部系統(tǒng)碼字：

c =

0 1

0 0

0 1 0

0 1

0 0 1

0 0

0 1

0 0

0 0 0

0 1 1

0 1

0 1 1

0 1

0 0

0 1

0 0 1

0 0

0 1 0

0 1

0 0

0 1

0 0 1 0

0 1 1

0 0 1 0

0 0 1

0 1

0 0 0

0 1 0

最小重量：minW =7（2）、clear all;n=15;k=5;g=[1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1];m=[1 0 0 0 0

0 1 0 0 0

0 0 1 0 0

0 0 0 1 0

0 0 0 0 1];for i=1:5;

nkm=[m(i,:)zeros(1,n-k)];

[q r]=deconv(nkm,g);

r=mod(r,2);

len_r=length(r);

r=[zeros(1,n-len_r)r];

c(i,:)=mod(nkm+r,2);end;G=c H=[(G(:,k+1:n))' eye(n-k,n-k)] B=[1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0];S=mod(B*H',2)

0 0 0 1

0 1 0

0 1

0 0 0

0 1

生成矩陣： G =

校驗(yàn)矩陣：H =

校驗(yàn)子： S =

0 0

0 1

0 0

mMatrix文件： function m=mMatrix(k)% m(1,:)=[0 0 0 0 0];m(2,:)=[0 0 0 0 1];for i=2:2^k-1;

t=i;

e=1;

d=2^e;

a=[0 0 0 0 0];

while 1;

if t>d;

e=e+1;

d=2^e;

else

break;

end;

if t<2^e;

e=e-1;

end;

while 1;

if t-2^e==0;

a(k-e)=1;

break;

end;

if t-2^e>0;

a(k-e)=1;

t=t-2^e;

e=e-1;

else

a(k-e)=0;

e=e-1;

end;

m(i+1,:)=a;

a=[0 0 0 0 0];end;

第五篇：通信原理仿真作業(yè)2

通信原理仿真作業(yè)

第五章模擬調(diào)制

1.AM、DSB調(diào)制及解調(diào)

用matlab產(chǎn)生一個(gè)頻率為1Hz，功率為1的余弦信源m(t)，設(shè)載波頻率?c?10Hz，m0?2,試畫出：

? AM及DSB調(diào)制信號(hào)的時(shí)域波形；采用相干解調(diào)后的AM及DSB信號(hào)波形； AM及DSB已調(diào)信號(hào)的功率譜；調(diào)整載波頻率及m0，觀察分的AM的過調(diào)與DSB反相點(diǎn)現(xiàn)象。? 在接收端帶通后加上窄帶高斯噪聲，單邊功率譜密度n0?0.1，重新解調(diào)。

2.SSB調(diào)制及解調(diào)

用matlab產(chǎn)生一個(gè)頻率為1Hz，功率為1的余弦信源，設(shè)載波頻率?c?10Hz，,試畫出：

? SSB調(diào)制信號(hào)的時(shí)域波形；

? 采用相干解調(diào)后的SSB信號(hào)波形；

? SSB已調(diào)信號(hào)的功率譜；

? 在接收端帶通后加上窄帶高斯噪聲，單邊功率譜密度n0?0.1，重新解調(diào)。

3.VSB調(diào)制及解調(diào)（參照作業(yè)題5－4）

用matlab產(chǎn)生一個(gè)頻率分別為5Hz、5/2 Hz的余弦和正弦疊加信號(hào)作為信源

m(t)，兩個(gè)頻率分量功率相同，總信號(hào)功率為2，設(shè)載波頻率為20Hz，試畫出：

? 殘留邊帶為0.2fm的VSB調(diào)制信號(hào)時(shí)域波形；

? 采用相干解調(diào)后的VSB信號(hào)波形；

? 調(diào)制信號(hào)的功率譜密度；

? 在接收端帶通后加上窄帶高斯噪聲，單邊功率譜密度n0?0.1，重新解調(diào)。

4.FM調(diào)制及解調(diào)

設(shè)輸入信號(hào)為m(t)?cos2?t，載波中心頻率為fc?10Hz，VCO的壓控振蕩系數(shù)為5Hz/V，載波平均功率為1W。試畫出：

? 已調(diào)信號(hào)的時(shí)域波形；

? 已調(diào)信號(hào)的振幅譜；

? 用鑒頻器解調(diào)該信號(hào)，并與輸入信號(hào)比較。

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南通大學(xué)通信原理作業(yè)思考題答案（模版）

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第三篇：南理工通信原理實(shí)驗(yàn)思考題答案

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