通信原理第四章題庫(kù)總合.doc

填空題1. 采用非均勻量化的主要原因是：改善_量化信噪比：_系統(tǒng)平均量化信噪比。2. PCM方式的模擬信號(hào)數(shù)字化要經(jīng)過_、_、_三個(gè)過程。3. 將模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸?shù)幕痉椒ㄓ衉和_兩種。4. 在模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程中，抽樣過程是為了實(shí)現(xiàn)_的離散，量化過程是為了實(shí)現(xiàn)_的離散。5. 一個(gè)模擬信號(hào)在經(jīng)過抽樣后其信號(hào)屬于_信號(hào)，在經(jīng)過量化后其信號(hào)屬于_信號(hào)。6. 量化是將幅值_的信號(hào)變換為幅值_的信號(hào)。7. PCM30/32基群幀結(jié)構(gòu)中，TS0時(shí)隙主要用于傳輸_信號(hào)，TS16時(shí)隙主要用于傳輸_信號(hào)。8. 設(shè)某樣值為2048，則A律13折線8位碼為_，譯碼后輸出的樣值為_。9. 若一低通信號(hào)m(t)的頻帶范圍為0-108kHZ，則可以無失真恢復(fù)信號(hào)的最小采樣頻率為：_。10. 改善弱信號(hào)的量化信噪比，通?？捎胈技術(shù)。11. 增量調(diào)制中為防止出現(xiàn)過在現(xiàn)象，必須滿足_。12. 設(shè)輸入信號(hào)抽樣值為-131個(gè)量化單位，則其A律13折線編碼輸出碼組為_。13. 在PCM30/32系統(tǒng)中，其信息傳輸速率為_。14. 在簡(jiǎn)單增量調(diào)制系統(tǒng)中，當(dāng)信號(hào)實(shí)際斜率超過最大跟蹤斜率時(shí)，將會(huì)造成_。15. 電話采用的A律13折線8位非線性碼的性能相當(dāng)于編線性碼位數(shù)為_。16. 當(dāng)采用A律13折線進(jìn)行非均勻量化時(shí)，其中第2、8段的量化信噪比改善量分別為 dB、 dB。17. 實(shí)際中，非均勻量化的方法是：將抽樣值通過_再進(jìn)行_。18. 在PCM編碼系統(tǒng)中常用的二進(jìn)制碼有三種：_、_、_。19. 均勻量化是把輸入信號(hào)的取值域_的量化。20. A律13折線8位碼分為_、_和_三種。21. PCM30/32基群幀結(jié)構(gòu)中一共劃分有 時(shí)隙，其中同步碼在 時(shí)隙。22. 采用非均勻量化的目的是為了提高 的量化SNR，代價(jià)是減少 的量化SNR。23. 抽樣是將時(shí)間的信號(hào)變換為離散的信號(hào)。24. 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)字轉(zhuǎn)換后會(huì)產(chǎn)生_。25. 根據(jù)抽樣定理，用于對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣的頻率與模擬信號(hào)的最高頻率的關(guān)系是_。1. 小信號(hào)，提高 2.抽樣，量化，編碼 3.脈沖編碼調(diào)制（PCM），增量調(diào)制（M） 4.時(shí)間上離散，幅度上離散 5.模擬，數(shù)字 6.連續(xù)，離散 7.幀同步碼，標(biāo)志信號(hào) 8.01111111，2016 9.216kHZ 10.壓擴(kuò) 11.不過載條件 12.01000000 13.2048kb/s 14.過載失真 15.11位 16. 24，-1217. 壓縮，均勻量化 18.自然二進(jìn)制、折疊二進(jìn)制、格雷二進(jìn)制 19.等間隔分割 20.極性碼，段落碼，段內(nèi)碼 21.32，TS0 22.小信號(hào)，大信號(hào)23.連續(xù)，時(shí)間 24.失真 25.簡(jiǎn)答題1 根據(jù)低通型抽樣定理試討論、和時(shí)出現(xiàn)的情況（為抽樣頻率，為信號(hào)的最高頻率）？當(dāng)時(shí)頻譜前后相連，采用截止頻率為的理想低通濾波器可以還原出信號(hào)；當(dāng)時(shí)頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率為的理想低通濾波器還原出信號(hào)；在時(shí)頻譜產(chǎn)生重疊現(xiàn)象，此時(shí)還原不出原始信號(hào)。顯然前兩種可以不失真地還原出始信號(hào)，考慮到理想低通無法實(shí)現(xiàn)因此實(shí)際可行的為 2. 簡(jiǎn)述帶通型信號(hào)的抽樣不易采用低通型抽樣定理進(jìn)行抽樣的原因？帶通型信號(hào)是指信號(hào)的帶寬的信號(hào)，該信號(hào)若采用低通型抽樣定理進(jìn)行抽樣可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高的現(xiàn)象，因此應(yīng)采用帶通型抽樣定理進(jìn)行抽樣可以降低抽樣速率。3 根據(jù)PCM傳輸方式的基本組成，若用于傳輸電話時(shí)，請(qǐng)簡(jiǎn)述各部分的作用及相應(yīng)要求？抽樣-實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的離散，由于電話信號(hào)的帶寬為4kHz因此抽樣頻率取8kHz；量化-實(shí)現(xiàn)幅度上的離散，采用非均勻量化以提高小信號(hào)時(shí)的量化信噪比；編碼-將非均勻量化后的信號(hào)編為8位二進(jìn)制碼。信道-適合于數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)拿浇楹驮O(shè)備；譯碼-編碼的反變換過程，應(yīng)補(bǔ)上半個(gè)量化級(jí)，使量化誤差最??；低通-恢復(fù)模擬信號(hào)，截止頻率為4kHz，并應(yīng)具有的補(bǔ)償。4. 試畫出PCM傳輸方式的基本組成框圖？簡(jiǎn)述各部分的作用？各部分的作用：抽樣-將連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行時(shí)間上的離散；量化-將時(shí)間離散幅度連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行幅度取值上的離散；編碼-將時(shí)間離散和幅度離散的多進(jìn)制數(shù)字信號(hào)編成二進(jìn)制碼；信道-用于信號(hào)傳輸媒介和設(shè)備；干擾-傳輸信號(hào)的信道和設(shè)備所帶來的噪聲；譯碼-編碼的反變換過程；低通-將譯碼輸出的樣值信號(hào)平滑還原成原始模擬信號(hào)。5. 對(duì)于電話信號(hào)為什么要采用非均勻量化？非均勻量化各段的改善量分別為多少？ 由于電話信號(hào)小信號(hào)的概率大，采用均勻量化時(shí)小信號(hào)的量化誤差較大各段的改善量分別為：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、0dB、-6dB、-12dB。1. ;對(duì)頻率范圍在30300Hz的模擬信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼。求最低抽樣頻率fs（A）A 600 B300 C30 D602上題中，若量化電平M=64，求PCM信號(hào)的信息速率Rb。1A3600 B1800 C180 D3603一個(gè)低通信號(hào)m（t）的頻帶范圍為0108kHz，則可以無失真恢復(fù)信號(hào)的最小采樣頻率（B）A0 B216 C54 D1084人類發(fā)出的原始語音信號(hào)頻帶范圍（A）A2010000 B3003400 C3006800 D3080005試求載波信號(hào)（312552）的抽樣頻率（C）A 552 B1240 C1104 B22087設(shè)信號(hào)頻率范圍04kHz,幅值在-4.096+4.096V間均勻分布，若采用13折線A率對(duì)信號(hào)非均勻量化編碼，求最小量化間隔（）8采用13折線A率編碼器，設(shè)接收端收到的碼組為01010011，最小量化間隔為一個(gè)單位，段內(nèi)碼改用折疊二進(jìn)制碼。求譯碼器輸出多少量化單位（）9上題中寫出對(duì)應(yīng)于該七位碼的11位碼10采用A率13折線編碼，設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為-95個(gè)單位，求編碼器的輸出媽祖，11在上提的情況下，計(jì)算量化誤差12上一題中，求對(duì)應(yīng)七位碼中的均勻量化11為碼13DPCM的過程叫做什么？AA去冗余 B抽樣 C 抽樣D量化14下列哪個(gè)是增量調(diào)制器的組成部分（A）A 脈沖調(diào)制器B 加法器C 乘法器D 譯碼器15PCM的概念是由哪國(guó)工程師提出來的（A）A 法國(guó)B 中國(guó)C 美國(guó)D 日本16設(shè)接收端收到的碼組01010011，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)嗎改成折疊二進(jìn)制碼，試問譯碼器輸出多少量化單位（）A-328 B328 C624 D-62417上題中，寫出對(duì)應(yīng)于該七位碼的均勻量化11位碼18采用13折線A率編碼器，設(shè)接收端收到的碼組為01010011，最小量化間隔為一個(gè)單位，段內(nèi)碼改用折疊二進(jìn)制碼。求譯碼器輸出多少量化單位（）19上題中寫出對(duì)應(yīng)于該七位碼的11位碼20試求載波信號(hào)（312552）的抽樣頻率（C）A 552 B1240 C1104 B220821 一單路話音信號(hào)最高頻率4kHz抽樣頻率kHz，一PCM方式傳輸，設(shè)輸出信號(hào)波形為矩形脈沖，寬度為套，且占空比為122求抽樣信號(hào)按8級(jí)量化時(shí)，求基帶信號(hào)頻譜的第一亮點(diǎn)頻率( C)A0 B12 C24 D4823按128級(jí)量化，求基帶信號(hào)頻譜的第一零點(diǎn)頻率（C）A0 B12 C56 D48第1題:已知一低通信號(hào)的頻譜為（1）假設(shè)以Hz的速率對(duì)進(jìn)行抽樣，試畫出已抽樣信號(hào)的頻率草圖。（2）若用Hz的速率抽樣，重做上題。答案（1）由題意知：所以其頻譜如題圖(a)所示。(a)(b)（2）同理，其頻譜如題圖(b)所示。第2題:已知一基帶信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行抽樣，（1）為了在接收端能不失真地從已抽樣信號(hào)中恢復(fù)，試問抽樣間隔應(yīng)為多少？（2）若抽樣間隔取為0.2 s，試畫出已抽樣信號(hào)的頻譜圖。答案:（1）基帶信號(hào)中最大角頻率為；由抽樣定理可得抽樣頻率為；所以抽樣間隔。 （2）由題可知，因?yàn)樗猿闃有盘?hào)的頻譜圖如題圖所示。第3題:已知某信號(hào)的頻譜 如題圖(a)所示，將它通過傳輸函數(shù)為 （圖(b）)的濾波器后再進(jìn)行理想抽樣。（1）求抽樣速率為多少。（2）若抽樣速率 ，試畫出已抽樣信號(hào)的頻譜解 （1）濾波后的信號(hào)頻率為 ，其最高頻率為。由抽樣定理可得理想抽樣速率為（2）當(dāng)抽樣速率時(shí)，其已抽樣信號(hào)的頻譜如題圖7-3(c)所示。 圖（c）第4題：已知信號(hào)的最高頻率，若用題圖（a)所示的對(duì)進(jìn)行自然抽樣，確定已抽樣信號(hào)及其頻譜表示式，并畫出其示意圖（注：的頻譜的形狀可自行假設(shè)）。圖(a)解 由題意可得已抽樣信號(hào)頻譜為設(shè)如圖（b) 所示，則如圖（c) 所示。圖(b)、(c)第5題：已知信號(hào)的最高頻率為，若用題圖(a)所示的單個(gè)脈沖對(duì)進(jìn)行瞬時(shí)抽樣，試確定已抽樣信號(hào)及其頻譜表示式。圖(a)解 的單個(gè)脈沖的時(shí)域表示式為，的頻譜表示式為；設(shè)的頻譜如題圖（b）所示，則若，則；所以的頻譜圖如題圖（c）所示。圖(b)、(c)第6題：已知信號(hào)的最高頻率為，由矩形脈沖對(duì)進(jìn)行瞬時(shí)抽樣，矩形脈沖的寬度為，幅度為1，試確定已抽樣信號(hào)及其頻譜的表示式。解 已抽樣信號(hào)為，其頻率表示式為用該矩形脈沖以頻率對(duì)該信號(hào)抽樣時(shí)，其頻譜的表示式為第7題：設(shè)輸入抽樣器的信號(hào)為門函數(shù)，寬度ms，若忽略其頻譜第10個(gè)零點(diǎn)以外的頻譜分量，試求最小抽樣速率解 門函數(shù)的頻譜函數(shù)為當(dāng)時(shí),HzHz所以最小抽樣速率為1000/s。第8題：設(shè)信號(hào)，其中，V。若被均勻量化為41個(gè)電平，試確定所需的二進(jìn)制碼組的位數(shù)和量化級(jí)間隔。解 因?yàn)椋运瓒M(jìn)制碼為6位。量化級(jí)間隔為第9題：已知模擬信號(hào)抽樣值的概率密度如題圖所示。若按四電平進(jìn)行均勻量化，試計(jì)算量化噪聲功率比。解 量化間隔；量化區(qū)間終點(diǎn)依次為-1，-0.5，0，0.5，1；量化電平值為-0.75，-0.25，0.25，0.75；量化噪聲功率為信號(hào)功率為所以，量化噪聲功率比為dB第10題：采用13折線A律編碼，設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為+635單位。（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（短內(nèi)碼用自然二進(jìn)碼）。（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。解 由題意可得；輸出碼組為；量化誤差為27，對(duì)應(yīng)的11位均勻量化碼為第11題：采用13折線A律編碼器電路，設(shè)接收端收到的碼組為“01010011”，最小量化單位為1個(gè)單位，并已知段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)碼。（1）試問譯碼器輸出為多少單位。（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包含極性碼）的均勻量化11位碼解 （1）由知，信號(hào)為負(fù)值。再由知，碼組對(duì)應(yīng)第6段，量化間隔為16。因?yàn)椴捎谜郫B碼，所以是第四級(jí)。譯碼器輸出為；（2）均勻量化11為第12題：采用13折線A律編碼，設(shè)最少的量化級(jí)為1個(gè)單位，已知抽樣值為-95單位。（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差（段內(nèi)碼用自然二進(jìn)碼）。（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼解 （1）極性碼，又6495128，所以碼組位于第四段，段落碼為，量化間隔為4。段內(nèi)碼為，所以編碼器輸出為；量化誤差為3個(gè)單位。（2）對(duì)應(yīng)的均勻量化11位碼為第13題：對(duì)10路帶寬均為3003400 Hz的模擬信號(hào)進(jìn)行PCM時(shí)分復(fù)用傳輸。抽樣頻率為8000 Hz，抽樣后進(jìn)行8級(jí)量化，并編為自然二進(jìn)制碼，碼元波形是寬度為的矩形脈沖，且占空比為1。試求傳輸此時(shí)分復(fù)用PCM信號(hào)所需的帶寬 解 由抽樣頻率kHz；可得：；又抽樣信號(hào)經(jīng)8級(jí)量化，故需要三位二進(jìn)制碼編碼，所以；所以信號(hào)第一個(gè)零點(diǎn)的帶寬為：kHz第14題：對(duì)24路最高頻率均為4 kHz的信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，采用PAM方式傳輸。假定所用脈沖為周期性矩形脈沖，脈沖的寬度為每路應(yīng)占用時(shí)間的一半。試求此24路PAM系統(tǒng)的最小帶寬解 抽樣頻率為所以因?yàn)樗韵到y(tǒng)的最小帶寬為kHz第15題：已知話音信號(hào)的最高頻率Hz，用PCM系統(tǒng)傳輸，要求量化信噪比不低于30 dB。試求此PCM系統(tǒng)所需的最小帶寬。解 由量化信噪比可得所以系統(tǒng)所需的最小帶寬為：kHz第16題：信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單增量調(diào)制，若臺(tái)階和抽樣頻率選擇得既能保證不過載，又保證不致因信號(hào)振幅太小而使增量調(diào)制器不能正常編碼，試證明此時(shí)要求。證明 要使增量調(diào)制不過載，必須；要使增量調(diào)制編碼正常，；所以；又因?yàn)?，所以?7題：已知信號(hào)的最高頻率為，由矩形脈沖進(jìn)行瞬時(shí)抽樣，矩形脈沖的寬度為，幅度為1，試確定已抽樣信號(hào)及其頻譜表示式。解：矩形脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)理想沖激抽樣后的信號(hào)頻譜為 瞬時(shí)抽樣信號(hào)頻譜為中包括調(diào)制信號(hào)頻譜與原始信號(hào)頻譜不同，這是因?yàn)榈募訖?quán)。瞬時(shí)抽樣信號(hào)時(shí)域表達(dá)式為第18題：設(shè)輸入抽樣器的信號(hào)為門函數(shù)，寬度，若忽略其頻譜的第10個(gè)零點(diǎn)以外的頻率分量，試求最小抽樣速率。解：門函數(shù)的寬度，其第一個(gè)零點(diǎn)頻率，其余零點(diǎn)之間間隔都是，所以第10個(gè)零點(diǎn)頻率為。忽略第10個(gè)零點(diǎn)以外的頻率分量，門函數(shù)的最高頻率是。由抽樣定理，可知最小抽樣速率。第19題：信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單增量調(diào)制，若臺(tái)階和抽樣頻率選擇得既保證不過載，又保證不致因信號(hào)振幅太小而使增量調(diào)制器不能正常編碼，試證明此時(shí)要求。解：要保證增量調(diào)制不過載，則要求因?yàn)樗?同時(shí)系統(tǒng)要求保證正常編碼，要求即從而可得所以第20題：?jiǎn)温吩捯粜盘?hào)的最高頻率為4kHz,抽樣速率為8kHz,以PCM方式傳輸。設(shè)傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖，其寬度為，且占空比為1：1）抽樣后信號(hào)按8級(jí)量化，求PCM基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬；2）若抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化，PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬又為多少？解：1）抽樣后信號(hào)按8級(jí)量化，由于N=log2M=log28=3，說明每個(gè)抽樣值要編3位二進(jìn)制碼。此時(shí)每比特寬度為，因?yàn)檎伎毡任?，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點(diǎn)頻寬為2）若抽樣信號(hào)按128級(jí)量化，由于N=log2M=log2128=7，說明每個(gè)抽樣值要編7位二進(jìn)制碼。此時(shí)每比特寬度為，因?yàn)檎伎毡任?，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點(diǎn)頻寬為第21題：若12路話音信號(hào)（每路信號(hào)的最高頻率為4kHz）進(jìn)行抽樣和時(shí)分復(fù)用，將所有的脈沖用PCM系統(tǒng)傳輸，重做上題。解：（1）每路信號(hào)所占帶寬抽樣后信號(hào)按8級(jí)量化，由于N=log2M=log28=3,說明每個(gè)抽樣值要編3位二進(jìn)制碼。此時(shí)每比特寬度為，因?yàn)檎伎毡任?，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點(diǎn)頻寬為2）由于N=log2M=log2128=7，說明每個(gè)抽樣值要編7位二進(jìn)制碼。此時(shí)每比特寬度為，因?yàn)檎伎毡葹?，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點(diǎn)頻寬為第22題：信源由四種符號(hào)組成，符號(hào)及出現(xiàn)的概率分別為 A(1/2),B（1/4）,C（1/8）, D（1/8）。求DMS等長(zhǎng)編碼的編碼效率解：第23題：6路獨(dú)立信源的頻帶分別為W,W,2W,2W,3W,3W，如果采用時(shí)分復(fù)用制進(jìn)行傳輸，每路 信源采用8位對(duì)數(shù)PCM編碼。設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)和總時(shí)隙數(shù)，求每個(gè)時(shí)隙占有時(shí)隙寬度Ts以及脈沖寬度。解：對(duì)信源頻帶為W的信號(hào)，抽樣頻率為2W； 對(duì)信源頻帶為2W的信號(hào)，抽樣頻率為4W； 對(duì)信源頻帶為3W的信號(hào)，抽樣頻率為6W； 幀長(zhǎng)為 Ts=1/2W 時(shí)隙寬度 脈沖寬度 =第24題：在簡(jiǎn)單M中，已知輸入為f=1kHz的正弦信號(hào)，fs=32kHz低通濾波器的下截止頻率。計(jì)算在臨界過載條件下，誤碼率解：在臨界過載條件下，信噪比公式 ,其中 將