通信原理 參考答案doc

1、第一章 概論1.4 信息量的定義是什么？信息量的單位是什么？答：設消息𝑥的概率為𝑃(𝑥)，其信息量𝐼(𝑥)定義為𝐼(𝑥) = log𝑎 𝑃(𝑥)。當𝑎 = 2時，信息量單位為比特（bit）；當𝑎 = 𝑒時，信息量單位為奈特（nat）；當𝑎 = 10時，信息量單位為哈特萊（hartley）。1.6 信源編碼的目的是什么？信道編碼的目的是什么？答：信源編碼的目的是提高信號表示的

2、有效性。信道編碼的目的是提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?.7 何謂調制？調制的目的是什么？答：對信號進行調整就是調節(jié)。調制的目的是使經過調制的信號適合信道的傳輸特性。1.8 數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些性能指標？答：主要有傳輸速率、錯誤率、頻帶利用率和能量利用率。1.9 信道有哪些傳輸特性？答：噪聲特性、頻率特性、線性特性和時變特性等。1.13 何謂多徑效應？答：信號經過多條路徑到達接收端，而且每條路徑的時延和衰減不盡相同，造成接收端的信號幅度和隨機變化，這一現(xiàn)象稱為多徑效應。1.14 電磁波有哪幾種傳播方式？答：電磁波有地波傳播、天波傳播和視線傳播三種傳播方式。1.16 什么快衰落？什么是慢衰落？答：由多徑效

3、應引起的衰落稱為快衰落，由單一路徑上季節(jié)、晝夜、氣候等變化引起的衰落稱為慢衰落。1.17 信道中的噪聲有哪幾種？答：按照來源分類，信道中的噪聲可分為人為噪聲和自然噪聲兩大類。按照性質分類，信道中的噪聲可分為脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲三類。1.18 熱噪聲是如何產生的？答：熱噪聲是由電阻性元器件中自由電子的布朗運動產生的。第三章 模擬調制系統(tǒng)3.1 調制的目的是什么？答：一是通過調制可以把基帶信號的頻譜搬移到載波頻率附近；二是通過調制可以提高信號通過信道傳輸時的抗干擾能力。3.2 模擬調制可以分為哪幾類？答：兩大類：線性調制和非線性調制。3.3 線性調制有哪幾種？答：幅度調制、雙邊帶調制、單邊

4、帶調制和殘留邊帶調制。3.4 非線性調制有哪幾種？答：頻率調制和相位調制。3.5 振幅調制和雙邊帶調制的區(qū)別何在？兩者的已調信號帶寬是否相等？答：振幅調制的調制信號包含有直流分量，故已調信號含有載頻分量。而雙邊帶調制的一條信號不含直流分量，故已調信號也就不含載頻分量。兩者的已調信號帶寬相等，均為調制信號帶寬的兩倍。3.6 雙邊帶語音信號的帶寬是否等于單邊帶語音信號帶寬的兩倍？答：是兩倍。3.9 試寫出頻率調制和相位調制信號的表示式。答：𝑠FM(𝑡) = 𝐴 cos𝜔0𝑡 + 𝑘FM 𝑚

5、;(𝑡)𝑑𝑡 + 𝜑0𝑠PM(𝑡) = 𝐴 cos𝜔0𝑡 + 𝜑0 + 𝑘PM𝑚(𝑡)3.10 什么是頻率調制的調制指數(shù)？通信原理（A）第三章 思考題及其解2答：調制信號可能產生的最大相位偏移。3.11 試寫出頻率調制信號的帶寬近似表示式。答：𝐵FM 2(1 + 𝑚FM)𝑓𝑚 = 2𝑓𝑚 + 2

6、𝑓3.12 試述角度調制的主要優(yōu)點。答：角度調制的抗干擾能力較強。第四章 模擬調制系統(tǒng)4.1 模擬信號經過抽樣后，是否成為取值離散的信號了？答：否。抽樣只是使信號的自變量時間離散，而信號的取值并不離散。4.2 對于低通模擬信號而言，為了能無失真地恢復，抽樣頻率和其帶寬有什么關系？答：抽樣頻率應不小于模擬信號最高頻率的兩倍。4.3 何謂奈奎斯特抽樣速率和奈奎斯特抽樣間隔？答：模擬信號最高頻率的兩倍，稱為奈奎斯特抽樣速率，相應的最小抽樣時間間隔稱為奈奎斯特抽樣間隔。4.4 發(fā)生頻譜混疊的原因是什么？答：抽樣頻率低于奈奎斯特抽樣速率。4.5 對于帶通信號而言，若抽樣頻率高于圖4.2.

7、5 所示曲線，是否能保證不發(fā)生頻譜混疊？答：不能保證。4.6 PCM 語音通信通常用的標準抽樣頻率等于多少？答：8 kHz。4.7 信號量化的目的是什么？答：模擬信號取值離散化。4.8 非均勻量化有什么優(yōu)點？答：改善小信號時的信號量噪比。4.9 在𝐴壓縮律特性中，若選用𝐴 = 1，將得到什么壓縮效果？答：若選用𝐴 = 1，將無壓縮效果。4.10 在𝜇壓縮律中，若選用𝜇 = 0，將得到什么壓縮效果？答：若選用𝜇 = 0，將無壓縮效果。4.11 我國采用的語音量化標準，是𝐴律還是

8、0583;律？答：𝐴律。4.12 在PCM 系統(tǒng)中，為什么常用折疊碼進行編碼？答：誤碼引起的影響較小。4.13 何謂信號量噪比？有無辦法消除它（量噪）？答：信號功率與量化噪聲功率之比稱為信號量噪比。量化噪聲是量化的必要代價，無法消除。4.14 在PCM 系統(tǒng)中，信號量噪比和信號（系統(tǒng)）帶寬有什么關系？答：信號量噪比隨信號帶寬的增大而增大。第五章 基帶數(shù)字信號的表示和傳輸5.2 試述雙極性波形的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：0-1 等概率時沒有直流分量；信號功率是單極性的一半；判決電平與接收信號電平波動無關。缺點：實現(xiàn)略復雜。5.3 試述 HDB3 碼的編碼規(guī)則及其優(yōu)缺點。答：編碼規(guī)則：HD

9、B3為一種雙極性碼，0 用“無極性”電平表示，1 交替用“正極性”和“負極性”電平表示；連續(xù)4 個0，第4 個0 變?yōu)闃O性V 碼，V 碼極性交替；若無法保證極性相同，則第1 個0 變換成極性B 碼。優(yōu)點：有豐富的位定時信息；缺點：實現(xiàn)略復雜。5.4 試述雙相碼的優(yōu)缺點。答：優(yōu)點：位定時信息易提取，0-1 等概率時無直流分量。缺點：帶寬較寬。5.5 隨機脈沖信號序列的功率譜中連續(xù)譜和離散譜分別有什么特點？離散譜有什么特殊的功用？何種信號中沒有離散譜？答：連續(xù)譜是信號的隨機分量，離散譜是信號的穩(wěn)態(tài)分量。離散譜可被用以提取位定時信息。雙極性信號𝑔(𝑡) = w

10、892;(𝑡)且等概率出現(xiàn)，則沒有離散譜。5.6 何謂碼間串擾？它產生的原因是什么？是否只在相鄰的兩個碼元之間才有碼間串擾？答：相鄰碼元的相互重疊稱為碼間串擾。碼間串擾產生的原因是系統(tǒng)傳輸特性的不理想。碼間串擾不只在兩個碼元之間才有。5.7 基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)滿足什么條件時才不會引起碼間串擾？答：傳輸函數(shù)滿足奈奎斯特準則就不會引起碼間串擾，即傳輸函數(shù)是實函數(shù)并且在𝑓 = 𝑊處奇對稱。5.8 何謂奈奎斯特準則？何謂奈奎斯特速率？答：當傳輸函數(shù)為實函數(shù)并且𝑓 = 𝑊處奇對稱，那么系統(tǒng)就不會引起碼間串擾。這稱為奈奎斯

11、特準則。一個低通傳輸系統(tǒng)能夠達到的最高速率為帶寬的兩倍，這一速率稱為奈奎斯特速率。5.9 何謂“滾降”？為什么在設計時常常采用滾降特性？答：低通濾波器的過渡帶邊沿緩慢下降稱為滾降。具有滾降特性的低通濾波器，雖然不是理想濾波器，但是仍能達到奈奎斯特速率，所以滾降特性被經常采用。5.10 何謂部分響應波形？它有什么優(yōu)缺點？答：系統(tǒng)的單位沖激響應的某些抽樣時刻有碼間串擾但可控，而其他抽樣時刻上沒有碼間串擾，這樣的波形稱為部分響應波形。優(yōu)點是在不增加帶寬的前提下，利用有碼間串擾的波形仍然能達到奈奎斯特速率。缺點是需采用相關電平編碼，這增加了實現(xiàn)的復雜程度。5.11 何謂雙二進制波形？它和部分響應波形有

12、什么關系？答：用雙極性編碼的二進制波形稱為雙二進制波形。第I 類部分響應波形采用的是雙二進制波形。5.12 在圖5.6.9 中，可以將圖(a)變成圖(b)依據(jù)的是什么原理？答：線性系統(tǒng)級聯(lián)，交換個子系統(tǒng)的先后級聯(lián)順序，不改變體統(tǒng)的傳輸特性。5.13 試問在第I 類部分響應系統(tǒng)中信道傳輸?shù)男盘栍袔追N電平？答：三種電平：𝐶𝑘 = 0, +2, 2。5.14 哪種部分響應波形中不含直流分量？答：第IV 類和第V 類。5.15 何謂眼圖？它有什么功用？在示波器的X 軸和Y 軸上加入什么電壓才能觀看眼圖？答：用示波器顯示的基帶傳輸信號的波形多構成的圖形稱為眼圖。眼圖可顯示

13、傳輸系統(tǒng)性能缺陷對于基帶數(shù)字信號傳輸?shù)挠绊憽Ｔ谑静ㄆ鞯腦 軸上加入一個鋸齒波，Y 軸上加入接收信號的碼元序列，才能觀看眼圖。5.16 克服碼間串擾的方法是什么？能否用增大信噪比的方法克服碼間串擾？為什么？答：克服碼間串擾的方法是在接收端插入一個均衡器。增大信噪比的方法無助于克服碼間串擾。因為在信道無噪聲的情況下碼間串擾依然可能存在。5.17 何謂均衡器？為什么常用橫向濾波器作為均衡，而不用由電感和電容組成的濾波器？答：碼間串擾是由傳輸系統(tǒng)特性不理想引起的，這可在系統(tǒng)中插入一種濾波器來補償，這種濾波器稱為均衡器。用橫向濾波器作為均衡器，容易實現(xiàn)均衡器特性的自動調整，以適應信道特性的變化。而采用由

14、電感和電容組成的濾波器，參數(shù)調整比較復雜，所以通常不被采用。5.18 何謂迫零調整法？它有什么優(yōu)缺點？答：在輸出中除了所需碼元的抽樣值外，令輸出中其他前后的抽樣值均為0。用這一方法來調整橫向濾波器的系數(shù)，稱為迫零法。優(yōu)點：實現(xiàn)相對簡單。缺點：沒有考慮噪聲的影響；迫零法是一種有限濾波器，(2𝑁 + 1)范圍外引起的串擾未予考慮。第六章 基本數(shù)字調制系統(tǒng)6.1 何謂帶通調制？帶通調制的目的是什么？答：將基帶數(shù)字信號調制到一個載波上，使載波的一個或幾個參量上載有基帶數(shù)字信號的信息，這樣的調制稱為帶通調制。帶通調制的目的是使已調信號的頻譜位置適合在給定的帶通信道中傳輸。6.2 何謂線性

15、調制？何謂非線性調制？答：線性調制的已調信號頻譜結構和原基帶信號的頻譜結構基本相同，主要是所占用的頻率位置發(fā)生搬移。非線性調制的已調信號頻譜結構和原基帶信號的頻譜結構完全不同，已不僅僅是簡單地頻譜搬移，在已調信號頻譜中會出現(xiàn)許多新的頻率分量。6.5 何謂相干接收？何謂非相干接收？答：接收端需用一個與發(fā)送端同頻同相的相干載波與接收信號做乘法，這種接收方法稱為相干接收。若不需要相干載波的接收方法稱為非相干接收。6.6 試問2ASK 信號的產生和解調分別有幾種方法？答：調制方法有相乘法和開關法等；解調方法有非相干解調包絡檢波法和相干解調法等。6.7 試問2ASK 信號的帶寬和其基帶信號的帶寬有何關系

16、？答：2ASK 信號的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍。6.8 試問2FSK 信號屬于線性調制還是非線性調制？答：2FSK 屬于非線性調制。6.9 試問2FSK 信號相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產生方法有何關系？答：2FSK 信號的產生方法主要有兩種：調頻法和開關法。有調頻法產生的2FSK 信號相鄰碼元相位是連續(xù)的，而開關法產生的2FSK 信號由兩個獨立的頻率源產生，相鄰碼元的相位一般情況下是不連續(xù)的。6.10 試問2FSK 信號的帶寬和其基帶鍵控信號帶寬之間有什么關系？答：𝑓2FSK = |𝑓1 𝑓0| + 2𝑓𝑐，其中&

17、#119891;0和𝑓1為2FSK 的兩個載波頻率，𝑓𝑐為基帶鍵控信號的帶寬。6.11 試問常用的2FSK 解調方法是相干解調還是非相干解調？為什么？答：2FSK 信號常采用非相干解調方法。因為非相干解調無需本地載波，實現(xiàn)成本較低，而抗信道干擾和信道噪聲的能力也挺強。6.12 試問2PSK 信號相鄰碼元間的波形是否連續(xù)和什么因素有關？答：載波頻率和碼元速率之間的關系決定了2PSK 信號相鄰碼元之間的波形是否連續(xù)。6.13 試問2PSK 信號是否必須用相干解調法接收？答：是的。2PSK 沒有非相干解調方法。6.14 試問2PSK 信號是否適用于遠距

18、離傳輸？為什么？答：不適合。2PSK 的解調方法是相干解調，接收機需要從接收到的信號中提取解調用的本地載波，而這很容易受信道干擾和信道噪聲的影響。6.15 試述2DPSK 的優(yōu)缺點？答：2DPSK 最主要的優(yōu)點是它克服了2PSK 相位模糊的問題。主要缺點與2PSK 類似，其易受信道干擾和信道噪聲的影響。6.16 試問2DPSK 信號相鄰碼元波形是否連續(xù)和什么因素有關？答：除了與2PSK 類似的因素外，2DPSK 信號相鄰碼元波形是否連續(xù)還和基帶信號跳變有關。6.17 試問2DPSK 信號有幾種解調方法？是比較其優(yōu)缺點。答：兩種：相位比較法和極性比較法。相位比較法的兩路相乘信號均有噪聲，而極性比較法的本地載波沒有噪聲，所以極性比較法的性能略優(yōu)于相位比較法。不過，極性比較法需要從接受信號中提取相干載波，所以實現(xiàn)較復雜。6.18 試問2PSK 信號和2ASK 信號之間有什么關系？答：兩種信號的功率譜相似，只是2ASK