(完整word版)通信原理(第六版)课后思考题及习题答案
第一章绪论
1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么
在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波
1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么
数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的
1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点
传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：
1.抗干扰能力强；
2.传输差错可以控制；
3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；
4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；
5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；
6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么
数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。1-5按调制方式，通信系统分类？
根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。
1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？
按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。
1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？
频分复用，时分复用，码分复用。
1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。
1-9通信系统的主要性能指标是什么？
分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一
个码元接一个码元地在信道上传输，其优点是成本低，缺点是传输速度慢，需要外加措施解决收发双方码组或字符同步，常用于远距离传输。
1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？
通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。
1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？
有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。1-12何谓是码元速率和信息速率？他们之间的关系如何？
码元速率定义为每秒钟传送码元的数目，单位为波特；信息速率定义为每秒钟传送的信息量，单位是bit/s。
1-13何谓误码率和误信率？它们之间关系如何?
误码率是码元在传输系统中被传错的概率。指错误的码元数在传输码元数中所占的比例，Pe=错误码元数/传输总码元数。
误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。指错误接收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb=错误比特数/传输总比特数。
它们是描述差错率的两种不同表述。在二进制中，二者数值相等。
1-14消息中包含的信息量与以下哪些因素有关？
A消息出现概B消息的种类C消息的重要程度。
第二章确知信号
1.何为确知信号？
答：确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号。
2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。
答：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。
3.试用语言描述单位冲击函数的定义。
答：单位冲击函数是宽度趋于零，幅度趋于无穷大，积分面积为1的理想信号。
4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号。
答：功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号；能量信号的频谱密度适合于能量信号；能量信号的能谱密度适合于能量信号；功率信号的功率频谱适合于功率信号。
5.频谱密度S（f）和频谱C（jnw。）的量纲分别是什么。
答：分别为伏特/赫兹和伏特。
6．自相关函数有哪些性质？
答：（1）自相关函数是偶函数。（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量
第三章随机过程
1.什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？它们之间有什么关系？
答：宽平稳随机过程：若一个随机过程的数学期望与时间无关，而其相关函数仅与时间间隔相关称之为宽平稳随机过程。
严平稳随机过程：若一个随即过程任何的n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关，则之为严平稳随机过程。
一个严平稳随机过程，只要他的均值有界则必然是宽平稳的；反之不然。
2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点？
答：平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关，只与时间间隔有关，而且是偶函数。3.什么是高斯噪声？什么是白噪声？它们各有什么特点？
答：高斯噪声：概率密度函数符合正态分布的噪声。
高斯噪声的特点：它的n维分布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数决定。若高斯噪声是宽平稳，则也是严平稳的。若随机变量之间互不相关，则也是统计独立的。
白噪声：功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声，属于一种理想宽带过程。
白噪声的特点：白噪声只在tao=0时才是相关的，而在其他任意时刻上的随机变量都不相关。
4.什么是窄带随机过程？它的频谱和时间波形有什么特点？
答：如果随机过程的频谱密度分布在一个远离零频的很窄的频率范围内，则称其为窄带随即过程。其频谱分布特点是带宽远小于中心频率，时间波形上的特点是呈现出包络和相位随机缓慢变化的正弦波。
5.什么是窄高斯噪声？他在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布？
答：窄带高斯噪声：若一个高斯噪声满足窄带条件，即其带宽远远小于中心频率，而且中心平率偏离零频很远，则称之为窄带高斯噪声。
其波形上的特点是包络和相位都像一个缓慢变化的正弦波。
其包络的一维分布服从瑞利分布，其相位的一维分布服从均匀分布。
6.何为高斯白噪声？它的概率密度函数、功率频谱密度如何表示？
答：如果白噪声取值的概率密度分布服从高斯分布，则称之为高斯白噪声，其概率密度函数为高斯函数，其功率谱密度为常数。
7.不相关、统计独立、正交的含义各是什么？他们之间的关系如何？
答：如果两个随机变量的协方差函数为零，则称他们不相关；如果两个随机变量的联合概率密度等于它们各自概率密度的乘积，则称他们统计独立。如果两个随机变量的互相关函数为零，则称他们正交。两个均值为零的随机变量如果统计独立，则一定是正交及不相关；两个均值为零的随机变量正交与不相关等价。
第四章信道
4.1无线信道有哪些种
无线通讯更具通讯距离，频率和位置的不同，分为地波、天波和视距传播和散射传播等
4.2 地波传播距离能达到多远他适用在什么频段
地波传播在数百米到数千千米，应用与低频和甚低频，大约2MHZ
4.3天波传播距离能达到多远他适用在什么频段
天波传播能达到一万千米以上，应用于高频，2MHZ-30MHZ
4.4 视距传播距离和天线高度有什么关系
天线高度越高，视距传播的距离越远，其具体关系为H=D^2/50 其中H 为天线高度，单位为米，D为视距传播距离，单位为千米
4.5散射传播有哪些种各适用在什么频段
散射传播分为电离层散射、对流散射和流星余迹散射。电离层散射发生在3OMHZ~60MHZ 对流层散射发生在100MHZ~4000MHZ；；流星余迹散射发生在30MHZ~100MHZ
4.6何为多径效应
多径传播对信号的影响称为多径效应
4.7什么事快衰落设么是慢衰落
由多径效应引起的衰落称为快衰落；由信号路径上由于季节，日夜，天气等变化引起的信号衰落称为慢衰落
4.8何谓恒参信道何谓随参信道他们分别对信号传输有哪些主要影响
信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道；信道特性随机变化的信道称为随机信道；恒参信道对信号传输的影响可以完全消除，而随参信道对信号传输的影响只能在统计平均的意义下消除
4.9何谓加性干扰何谓乘性干扰
不论信号有无都存在的噪声称为加性干扰；随信号大小变化的干扰称为乘性干扰
4.10有线电信道有哪些种
传输电信号的有线信道有明线、对称电缆和同轴电缆
4.11 何谓阶跃型光纤何谓梯度型光纤
折射率在两种介质中均匀不变，仅在边界处发生突变的光纤称为阶跃光纤；纤芯折射率延半径增大方向逐渐减小的光纤称为梯度型光纤
4.12何谓多模光纤何谓单模光纤
有多种光线传播路径的光纤称为多模光纤；只有一种光线传播路径的光纤称为单模光纤4.13 适合在光纤中传播的光波波长有那几个
1.31UM 1.55UM
4.14信道中的噪声有哪几种
信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声
4.15热噪声是如何产生的
热噪声起源于一切电阻性元器件中得电子热运动
4.16信道模型有哪几种
信道可以分为离散信道和连续信道
4.17试述信道容量的定义
信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量
4.18试写出连续信道容量的表达式由此式看出信道容量的大小决定于哪些参量
连续信道的信道容量计算式为Ct=Blog2(1+S/N)(b/s)，可以看出信道容量与信道的带宽B，信号的平均功率S和噪声的平均功率N有关。
第五章模拟调制系统
1、何为调制? 调制在通信系统中的作用是什么？
所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。作用：1将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号2实现信道的多路复用3改善系统抗噪声性能。
2、什么是线性调制？常见的线性调制有哪些？
正弦载波的幅度随调制信号做线性变化的过程。从频谱上说，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同，只是频率位置发生变化。常见的线性调制有调幅，双边带，单边带和残留边带调制。
3、AM信号的波形和频谱有哪些特点？
AM波的包络与调制信号的形状完全一样；AM信号的频谱有载频分量、上边带下边带三部分组成。上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同，下边带是上边带的镜像。
4 与未调载波的功率相比，AM信号在调制过程中功率增加了多少？
增加了调制信号的功率
5、为什么要抑制载波？相对AM信号来说，抑制载波的双边带信号可以增加多少功效?
抑制载波可以提高调制效率；对于抑制载波的双边带，可以使其调制效率由三分一提高到1 6、SSB的产生方法有哪些？各有何技术难点？
SSB信号的产生方式可以分为滤波法和相移法。滤波法的技术难点是边带滤波器的制作。相移法的难点是宽带移相网络的制作。
7、VSB滤波器的传输特性应满足什么条件？为什么？
残留边带滤波器的特性H（w）在+-wc处必须具有互补对称性，相干解调时才能无失真的从残留边带中恢复所需要的调制信号。
8 如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能是否相同？为什么？
比较两个模拟通信系统的抗噪声性能要综合考虑带宽和信号和噪声功率比。
9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同，为什么
相同。如果解调器的输入噪声功率密度相同，输入信号功率也相同，则单边带和双边带在解调器输出的信噪比是相等的。
10 什么是频率调制？什么是相位调制？两者关系如何？
所谓频率调制FM是指瞬时频率偏移随调制信号成比例变化；所谓相位调制pm是指瞬时相位偏移随调制信号线性变化。FM和PM之间可以相互转换，将调制信号先微分，后进行调频则得到相位波；将调制信号先积分而后进行调相则得到调频波。
11 什么是门限效应？AM信号采用包络检波解调是为什么会产生门限效应
当包络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象成为门限效应。
门限效应本质上是有包络检波器的非线性引起的。可以理解为当小信噪比时，解调器的输出端没有信号项，会把有用的信号扰乱成随机噪声。
12 为什么相干解调不存在门限效应？
噪声与信号可以分开进行解调，而解调器输出端总是单独存在有用信号项
14 为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换，而调幅不能？
因为调幅系统的带宽是固定的
15 FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么问题？
调制增益与信号带宽的关系为，这说明信号带宽越大，调制增益越高
16 fm产生门限效应的主要原因是什么？
主要是非线性的解调作用
17 FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么？
为了进一步改善解调器的输出信噪比，针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状的特点，在调频系统中采用加重技术，包括预加重和去加重措施。预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不变，有效降低输出噪声，已达到输出信噪比的目的，其原理实在解调钱加上预加重网络，提升调制信号的高频分量，在解调以后加上去加重网络，使信号保持不变同时降低高频噪声，从而改善输出信噪比
18 什么是频分复用
频分复用中，一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的频段，每路信号占用其中的一个频段，在接收端，通过滤波器选出其中所要接收的信号，在进行解调。
第六章数字基带传输系统
数字基带传输系统的基本结构及各部分的功能？
数字基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器及定时和同步系统构成。发送滤波器的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。信道的作用是传输基带信号。信道的作用是传输基带信号。接收滤波器的作用是接收信号，尽可能滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器的作用是使再传输热性不理想及噪声背景下，在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行判决，以恢复或再生基带信号。定时和同步系统的作用是为抽样判决器提供准确的抽样时钟。
数字基带信号有哪些常见的形式？各有什么特点？它们的时域表达式如何？
数字基带信号的常见形式有：单极性波形，双极性波形，单极性归零波形，双极性归零波形，差分波形和多电平波形。
单极性波形用正电平和零电平分别对应二进制码“1”和“0”，其波形特点是电脉冲之间无间隔，极性单一，易用于TTL,CMOS电路，缺点是有直流分量，只使用于近距离传输。
双极性波形用正负电平的脉冲表示二进制1和0，其波形特点是正负电平幅度相等，极性相反，故1和0等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输，并且在接收端恢复信号的判决电平为零，不受信道特性变化影响，抗干扰能力强。
单极性归零波形电脉冲宽度小于码元宽度，信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平。从单极性归零波形中可以直接提取定时信息。
双极性归零波形兼有双极性和归零波形的特点。相邻脉冲之间存在零电位间隔，接收端易识别码元起止时刻，从而使收发双方保持正确的位同步。
差分波形用相邻码元的电平跳变来表示消息代码，而与码元本身的电位或极性无关。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响，特别是在相位调制系统中可以解决载波相位模糊的问题。
多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同的情况下，可以提高信息传输速率。数字基带信号的功率谱有什么特点？它的带宽只要取决于什么？
数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分，连续谱部分Pu（w）及离散谱部分Pv(w)。对于连续谱而言，代表数字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同，所以Pu（w）总是存在的；而对于离散谱P=1/[1- g1(t)/ g2(t)]=k,且0≤k≤1时，无离散谱。它的宽带取决于一个码元的持续时间Ts和基带信号的码元波形的傅里叶变换形式。
构成AMI码和HDB3码的规则是什么？它们各有什么优缺点？
AMI的编码规则：将消息代码0（空号）仍然变换成传输码0，而把1（传码）交替的变换为传输码的+1，-1…。因此AMI码为三电平序列，三元码，伪三进制，1B/1T码。AMI的优点：（1）0,1不等概率是也无直流。（2）零频附近的低频分量小。（3）整流后及RZ码。（4）编译码电路简单而且便于观察误码情况。AMI的缺点是：连续0码多时，RZ码连0也多，不利于提取高质量的位同步信号。
HDB3的编码规则：先把消息代码变换AMI码，然后去检查AMI码的连零情况，没有四个或者四个以上的连零串时，这时的AMI码就是HDB3码；当出现四个或者四个以上的连零串时，将四个连零小段的第四个0变换于迁移非0符号同极性的符号，称为V符号（破坏码）。当相邻V符号之间有偶数个非零符号时，再将该小段的第一个0变成+B或者-B（平衡码），B符号的极性与前一非零符号的极性相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。HDB3码的优点：保持了AMI的优点，还增加了使连零串减少到至多三个，对于定时信号的恢复是十分有利的。
简述双相码和差分双相码的优缺点。
双相码的编码原则是对每一个二进制码分别用两个具有不同相位的二进制新码去表示源码。0→01（零相位的一个周期的方波）1→10（pi相位的一个周期方波）。其优点是只用两个电平，能提取足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程简单。其缺点是占用带宽加倍，使频带利用率降低。差分双相码中，每个码元中间电平跳变用于同步，而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码。有跳变则表示1，无跳变则表示0，其优点是解决了双相极性翻转而引起的译码错误，其缺点也是占用带宽加倍。
什么是码间干扰？它是如何产生的？对通信质量有什么影响？
码间干扰的产生是因为在第k个抽样时刻理想状态时抽样时刻所得的是仅有第k个波形在此时刻被取值，但在实际系统中，会有除了第k个波形以外的波形可能再抽样时刻被取值。码间干扰会导致判决电路对信号进行误判，使信号失真，产生误码，从而通信质量下降。
何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽？此时的频带利用率有多大？
理想低通传输特性的带宽称为奈奎斯特带宽，将该系统无码间干扰的最高传输速率称为奈奎
斯特速率。此时频带利用率为2B/HZ。
在二进制数字基带传输系统中，有哪两种误码？他们各在什么情况下发生？
误码将由2种错误形式：发送1码，误判为0码，这种错误是在噪声的影响下使得x
无码间串扰时，基带传输系统的误码率与哪些因素有关？如何降低系统的误码率？
无码间干扰时，基带传输系统的误码率与抽样判决时的信噪比有关。要降低系统的误码率需要提高抽样判决时的信噪比，可以降低信道噪声或者提高信号平均功率。
什么是眼图？它有什么作用？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图应是什么样的图形？
眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法。它是指接收滤波器输出信号波形在示波器上叠加所形成的图像。
1.最佳抽样时刻是“眼睛”张最大的时刻；
2.对定时误差的灵敏度可由眼睛的斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；
3.图中阴影区域的垂直高度表示信号畸变范围；
4.图中央的横轴位置对应判决门限电平；
5.在抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限，即若噪声瞬时值超过这个容限，即可能发生错误判决。
具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图中间会有一条代表0的水平线。
什么是部分响应波形？什么是部分响应系统？
人为的有规律的在抽样时刻引入码间串扰，并在接收判决前加以消除，从而可以达到改频谱特性，压缩传输频带，使频带利用率提高到理论最大值，并加速传输波形尾巴地衰落和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分响应波形。利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统。
部分响应技术解决了什么为题？第Ⅳ类部分响应的特点是什么？
部分响应技术提高了频带利用率，降低了对定时精度的要求。第Ⅳ类部分响应的特点是无直流分量，其低频分量小，便于边带滤波实现单边带调制。
什么是频域均衡？什么是时域均衡？横向滤波器为什么能实现时域均衡？
频域均衡：利用可调滤波器的频率特性补偿基带系统的频率特性，使得包括可调滤波器在内的基带系统总的传输特性满足无码间串扰传输的要求。起频率特性补偿作用的可调滤波器叫频域均衡器。
时域均衡器：在接受滤波器后插入一个称为横向滤波器的可调滤波器，这个横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换为在抽样上无码间干扰的响应波形。由于横向滤波器的均衡原理是在时域响应波形上的，所以称这种均衡为时域均衡。
横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换成在抽样时刻上无码间干扰的响应波形，所以横向滤波器可以实现时域均衡。
第七章数字带通传输系统
什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？
数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征传送的信息，在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。
和模拟调制一样，数字调制也有调幅，调频和调相三种基本形式，并可以派生出多种其他形式。在原理上二者并没有什么区别。只不过模拟调制是对载波信号的参量进行离散调制，在接收端也只需对载波信号的离散调制参量估值。
数字调制的基本方式有哪些？其时间波形上各有什么特点？
数字调制技术有两种方法：一是利用模拟调制方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况处理。二是利用数字信号的
离散取值的特点通过开关键控载波，从而实现数字调制，这种调制方式通常有幅度键控、频率键控和相位键控。其时间波形上来说，有可能是不连续的。
什么事振幅键控？OOK信号的产生和解调方法有哪些？
振幅键控：用载波幅度的有无来表示传送的信息，一般用开关电路来控制。
OOK信号一般有两种产生方法：1，模拟幅度调制法；2，开关电路控制的键控法。OOK信号有两种解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调法（同步检测法）。
2ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系？
2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍。
什么事频移键控？2FSK信号产生和解调方法有哪些？
频移键控是指用不同的载频来表示所传送的数字信息。（1）利用矩形脉冲序列对一个载波进行调频产生；（2）利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的频率进行选通，即键控法。
FSK的解调通常采用非相干解调和相干解调两种方法，同时还有鉴频法，过零检测法和差分检波法。
2FSK信号相邻码元的相位是否连续变化与其产生方法有何关系？
采用模拟调频电路实现的2FSK信号，其相位变化是连续的；采用数字键控法产生的2FSK 信号其相位变化不一定连续。
相位不连续2FSK信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系？
相位不连续2FSK信号的带宽大于基带信号带宽的2倍。
什么事绝对移相？什么事相对移相？他们有何区别？
绝对移相是用载波的相位直接表示码元；相对移相是用相邻码元的相对载波相位值表示数字信息。相对移相信号可以看做是把数字信息序列绝对码变换成相对码，然后根据相对码进行绝对移相而成。
2PSK信号和2DPSK信号可以用哪些方法产生和解调？它们是否可以采用包络检波法解调？为什么？
2PSK信号和2DPSK信号可以用模拟调制法和键控调制法产生，2PSK信号可以用极性比较法，鉴相法解调，2DPSK信号通常用极性比较-码变换法，差分相干法解调。
它们都不能采用包络检波法解调，因为它们是用相位而不是振幅来携带传送信息的。
2PSK信号及2DPSK信号的功率谱密度有何特点？试将它们与OOK信号的功率谱密度加以比较。
2PSK信号的功率谱密度同样由离散谱和连续谱组成，但当双极性基带信号以相等的概率出现时，不存在离散谱部分。同时，连续谱部分与2ASK信号基本相同，因此，2PSK信号的带宽也与2ASK信号相同。此外，2DPSK信号的带宽也与2ASK信号的相同。
二进制数字调制系统的误码率与哪些因素有关?
与其调制方式、解调方式和信噪比有关。
2FSK与2ASK相比有哪些优势？
在相同的解调方式下，若要得到相同的误码率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。
2PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？
在相同的误码率情况下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。
2DPSK与2PSK相比有哪些优势？
在相同的信噪比情况下，采用相干解调方式，2DPSK与2PSK的误码率减少一半，而且2DPSK 还可以采用非相干解调方式。
何谓多进制数字调制？与二进制数字调制相比，多进制数字调制有哪些优缺点？
采用多种基带波形的数字调制称为多进制数字调制，优缺点为：1，在相同传码率时，多进
制比二进制传输的信息量打；2，在相同传信率时，多进制比二进制所需要的码率低，带宽窄；3，在相同噪声情况下，多进制的抗噪声性能不如二进制好。
第九章模拟信号的数字传输
1 模拟信号在抽样后，是否变成时间离散和取值离散的信号了？
模拟信号在进行抽样和变成时间离散信号，其取值仍然是联续的
2 试述模拟信号抽样和PAM的异同点
模拟信号抽样的PAM的共同点都是时间离散取值连续的信号，不同点是抽样信号的频谱是周期延拓，幅度不下降，而PAM频谱是周期延拓，幅度下降
3 对于低通模拟信号而言，为了能无失真恢复，理论上对于抽样频率有什么要求？
理论上为了使抽样频率能恢复到原来的模拟信号，需要采样频率大于等于信号最高频率的两倍
4 试说明什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特间隔
对无失真恢复低通信号的所要求的最低采样的最低采样速率称为奈奎斯特速率，与此相对的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔
5 试说明抽样产生混叠的原因
在信号域内的采样，会造成信号频谱的周期延拓，当采样频率小于信号带宽是，就会造成不同周期的混叠。
7 PCM电话通信常用的抽样标准频率等于多少
8000hz
9 量化信号有哪些优点和缺点
信号量化的优点是可以把模拟信号变成数字信号，从而采用通过数字调制的进行传输，其缺点是量化会产生量化误差
10 对电话的非均匀量化有什么优点
电话信号主要集中在小幅度区间，故采用非均匀量化能够降低量燥比和传输比特数
11 在A率中若采用A=1 将得到什么压缩效果
在A率用A=1 将表示不进行压缩
13 13折现律中折线段数为什么比15的折现率中的少两段
因为13折线律第一段和第二段的斜率相同，合并变成了一条折线，而15 折线律中，每段斜率都不相同
14 我国采用的电话量化标准，是符合13折线律还是15 折线律？
符合13折线律
15 在PCM电话信号中，为什么采用折叠码进行编码
因为电话信号的幅值只要集中在幅度较小的区间，采用折叠码进行编码可以减少误码对信号造成的影响
16 何为信号量燥比? T他有无办法消除
信号量燥比是信号平均功率与量化噪声平均功率的取值，他只能尽量减少，无法完全消除17 在PCM系统中，信号量燥比和信号带宽有什么关系
在低通信号的最高频率给定是PCM系统的输出量燥比随系统带宽按指数规律增加
18增量调制系统中有哪些量化噪声
一般有量化噪声和过载量化噪声
19DPCM和增量调制之间有什么关系
增量调制可以看成是一种最简单的DPCM，当DPCM中量化器的量化电平去2时，此系统为增量调制系统
20试述时分复用的优点
时分复用的优点在于便于实现数字通信，易于制造，适于采用集成电路实现，生产成本低21 适述复用和复接的异同点
复用的目的是为了扩大通信链路的容量，在一条链路上传输多路独立的信号，实现多路通信，在复用的过程中将低次群合并成高此群的过程成为复接
23 PDH体系中各层次的比特率不是整数倍的关系，因为每次复接是需要插入同步码元和信令码元。
通信原理（第六版）课后习题答案
第一章绪论
第二章确定信号和随机信号分析
通信原理练习题
《通信原理》复习题 一、填空题 1、根据信道中传输的信号是否经过调制，可将通信系统分为 传输系统和 传输系统。 2、已知某离散信源的输出有5种状态，其统计特性为 12345111112481616x x x x x ?? ? ??? ，则该离散信源的平均信息量为 。 3、码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的 倍（等概率时）。 4、按照传输媒体区分，信道可以分为两大类： 和 。 5、调制信道分为两类，即 信道和 信道。 6、幅度调制，是指高频载波的振幅按照基带信号振幅瞬时值的变化规律而变化的调制方式。它是一种线性调制，包括四种调制制度，分别是 、 、 、 。 7、角度调制、是指高频载波的 或相位按照基带信号的规律而变化的一种调制方式。它是一种非线性调制。它包括两种调制制度，分别 、 。 8、已知信息代码为1011000000000101，则其相应的AMI 码为 HDB3码为 、双相码为 。 9、相邻码元间的 称为码间串扰。码间串扰产生的原因是 。 10、对于二进制双极性信号，假设它在抽样时刻的电平取值为+A 和—A ，若(1)(0)1/2P P ==，则最佳判决门限电平为 。若为单极性信号，电平取值为+A 和0，且(1)(0)1/2P P ==，则最佳判决门限电平为 。 11、针对数字基带传输系统的基本问题，两种改善系统性能的实际技术是： 、 。 12、根据通信距离、频率和位置的不同，电磁波的传播可以分为 、 、 。 13、对于M 进制码元的传输中，码元速率B R 和信息速率b R 之间的关系为 。 14、在16进制系统中，已知码元速率为1200B ，则信息速率为 。 15、信号在随参信道中传输时，产生快衰落（fading ）的主要原因是 。 17、在相干解调时，为了无失真地恢复基带信号，接收端必须提供一个与接收信号的载波 本地载波。 18、模拟调制分为两大类： 和 。 19、2PSK 方式在实际中很少采用的主要原因是 。 20、MASK 调制信号的带宽是基带信号带宽的 倍。 21、DPSK 的中文全称是 。 22、信道是连接 和 的通信设备。信道可分为两大类 和 。 23、量化器的平均输出信号量噪比随 的增大而增大。
通信系统原理复习题
《通信系统原理》试题 一、单项选择题 1.在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从差到优的次序。 （A） 2FSK、2ASK、2PSK （B）2ASK、2FSK、2PSK （C） 2ASK、2PSK、2FSK （D）2PSK、2FSK、2ASK 2.AM信号一般采用解调，SSB和DSB信号一般采用解调。 （A）包络，同步（B）鉴频器，同步 （C）相干，差分相干（D）同步，包络 3.根据香农公式，假设信道容量为C，信道信息传输速率为R，则在时，理 论上可实现无差错传输。 （A）R=C （B）R>C （C）R≤C （D）R≠C 编码后过最多出现( )个连续0。 4.二进制序列经过HDB 3 (A)2 (B)3 (C)4 (D) 5 5.为实现数字信号的最佳接收，采用最小均方误差准则设计的最佳接收机是（）。 （A）相关接收机；（C）理想接收机 （B）匹配滤波器；（D）以上都不是 为：（）。 6.若要纠正2个错码，则分组码的最小码距 d min （A）3 （B）4 （C）5 （D）6 7.2PSK信号的带宽是基带信号带宽的（）倍。 （A）0.5 （B）1 （C）2 （D）3 8.电话信道的带宽是3400Hz，若要求传输6800bit/s，则要求信道的最小信噪比是
（）。 （A）1 （B）3 （C）4 （D）7 9.一个二进制数字通信系统，其码元速率为104Baud，连续发送1个小时后，收到的 为（）。 错吗为36个，则误码率P e （A）10-6（B）3.6*10-6（C）36*10-6（D）104 10.某信息源发送4个二进制脉冲编码信号A、B、C、D，信号独立出现，其出现概率 分别为1/4，1/8，1/8，1/2，则该信息源信号的平均信息量为（）bit/symbol。 （A）0.75 （B）1.75 （C）2.75 （D）3.75 11.在（7，3）线形分组码的一个码组中，信息码元的位数是（）。 （A）10 （B）3 （C）4 （D）7 已知某二进制数字基带系统的传输特性如图c1所示，请回答12-16小题。 12.奈氏带宽BN是（）。 （A）0 （B）2 （C）2.5 （D）3 13.码元传输速率为（）。 （A）0 （B）4 （C）5 （D）6 14.系统带宽为（）。 （A）0 （B）2 （C）2.5 （D）3 15.滚降系数为（）。
通信原理课后答案3
9.9 采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位: (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差; (2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。(采用自然二进制码) 解（1）已知抽样脉冲值 它位于第7段序号为3的量化级，因此输出码组为 量化误差为635-(512+3*32)=27 (2) 对应的11位均匀量化码为010******** 9-10采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码： (l) 试问译码器输出为多少量化单位； (2) 试写出对应于该.7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 解（1）接收端收到的码组 由C1=0知，信号为负值；由段落码知，信号样值位于第6段，起点电平为256,量化间隔为16;由段内码码器输出为C5C6C7C8 =0011 采用折叠码) C5C6C7C8 =0011 采用折叠码，对应自然二进制码为0100 可知，信号样值位于第6段的第5级(序号为4)，故译码器输出为 256416162328 (/) I=-+?+=- （2）均匀量化11位码为00101001000 9.11采用13折线A律编码，设最小的量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位： (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差; (2)试写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 解（1）因为样值为负值.所以极性码
又因64 (26)< 95 < 128，所以码组位于第四段，段落码为 量化间隔为4。由于95=64 +7 *4 +3,所以段内码为 故编码器输出为 量化误差为3个单位。 (2)对应的均匀量化11位码为（92=64 +7 *4） 9.13 对10路带宽均为300Hz-3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。设抽样速率为8000Hz，抽样后进行8级量化，并编为自然二进制码，码元波形是宽度为 的矩形脉冲，且占空比为1。试求传输此时分复用PCM信号所需的奈奎斯特基带带宽。 解由抽样频率s f= 8kHz，可知抽样间隔 对10路信号进行时分复用，每路占用时间为 又对抽样信号8级量化，故需要3位二进制码编码，每位码元占用时间为 因为占空比为1，所以每位码元的矩形脉冲宽度 故传输此时分复用PCM信号所需的奈奎斯特基带带宽为
通信原理题目(1)
第一章绪论 填空 1、在八进制中（M=8），已知码元速率为1200B，则信息速率为3600b/s 。 2、在四进制中（M=4），已知信息速率为2400b/s，则码元速率为1200B 。 3、数字通信与模拟通信相比较其最大特点是_占用频带宽和__噪声不积累_。 4、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 5、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。 消息：指通信系统传输的对象，它是信息的载体。是信息的物理形式 信息：是消息中所包含的有效内容。 信号：是消息的传输载体！ 信息源的作用就是把各种消息转换成原始信号。 发送设备：产生适合在信道中传输的信号，使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗信道干扰的能力，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。 简答 1、码元速率与信息速率的关系？R b=R B log2M R b信息传输速率R B码元速率M是进制T B码元长度R B=1/T B 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 答：按传输信号的复用方式，通信系统有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一组包含正交的码字的码组携带多路信号。 3、解释半双工通信和全双工通信，并用实际通信系统举例说明？ 半双工，双向不同时通信，如：对讲机；双工，双向同时通信，如：移动通信系统 4、简述数字通信系统的基本组成以及各部分功能，画出系统框图。 信源：把各种消息转换成原始信号。 信道：用来将来自发送设备的信号传送到发送端。 信宿：传送消息的目的地。 信源编码/译码：提高信息传输的有效性，二是完成模/数转换。 信道编码/译码：作用是进行差错控制。 加密解密：为了保证所传信息的安全。 数字调制解调：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道传输的带通信号。 第二章确知信号 填空 1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。
通信原理课后答案1
习题解答（一） 1-4 一个由字母A ，B ，C ，D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。 （1） 不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率； （2） 若每个字母出现的可能性分别为 P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 )/(5.19810 10985 .1) /(985.110 3log 10341log 4141log 4151log 51)] ()[log ()(2)/(20010102 /10/52)/(24log log ) (1 log )1(3 2222123 222 s bit t I R bit x P x P x H s bit t I R m s m s t bit M x P I b n i i i b =?≈?=≈----=-==?=?==?=?====-=-∑则：符号）（则：符号） （符号）（间为：传输每个符号占用的时符号解： 1-5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用 持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的1/3： （1） 计算点和划的信息量； （2） 计算点和划的平均信息量。
符号） ） （故 。划出现的概率为， ，所以点出现的概率为出现概率的因为划出现的概率是点解：/(81.024 1 415.0432) (241 log log ) (415.043 log log 4/14/33/1)1(22112222212121bit I P I P H bit P I bit P I P P =?+?=+==-=-=≈-=-=== 1-6 设一信息源的输出由128个不同的字符组成。其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 1-9 如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms ，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为0.5ms ，求传码率R B 和独立等概时的传信率R b 。
通信原理课后作业答案(最新整理)
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
通信原理练习题
第一章绪论 一、填空题 1、数字通信系统的主要性能指标就是有效性与可靠性。码元速率R B定义就是每秒传送码元的数目,单位Baud。信息速率定义就是每秒钟传送的信息量,单位bit/s。 2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量,可靠性用差错率衡量。 3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量,可靠性用信噪比衡量。 4、在等概条件下,八元离散信源能达到最大熵就是3bit/符号,若该信源每秒钟发送2000个符号,则该系统的信息速率为6k bit/s。 5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽,对于数字通信系统为传输速率。 6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。 7、一个M进制基带信号,码元周期为T S秒,则传码率为1/T S波特,若码元等概出现,一个码元所含信息量为log2M (bit)。 8、通信系统模型中有两个变换,它们分别就是非电量与电量之间的变换与基带信号与频带信号之间的变换。 9、模拟信号就是指信号的参量可连续取值的信号,数字信号就是指信号的参量可离散取值的信号。 10根据信道中所传输信号特征的不同,通信系统可分为模拟通信系统与数字通信系统。 二、画图 1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。 三、计算题 1、对于二电平数字信号,每秒传输300个码元,问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0与1出现就是独立等概率的,那么传信率R b 等于多少？ band R B 300 s bit R b /300= 2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集,各符号间相互独立,每个符号的宽度为0、1ms 。计算: (1)平均信息量;(2)码元速率与平均信息速率;(3)该信源工作2小时后所获得的信息量;(4)若把各符号编成二进制比特后再进行传输,在工作2小时后发现了27个差错比特(若每符号至多出错1位),求传输的误比特率与误符号率。 解:(1)符号）/(38log log 22bit M H === (2)T s =0、1ms ,所以B aud 10000R s T 1 B == 30kbit/s 310000H R R B b =?=?= (3)216Mbit/s 3600210303=???=?=t R I b (4)误比特率 561025.110 21627-?=?=b P 2小时传送的码元数为7B 107.23600210000t R N ?=??==
通信原理第3章例题
【 例 3 一 1 】某通信系统发送部分框图如图 3 一9 ( a )所示，其中载频 3c ω>>Ω,()1m t 和()2m t 是要传送的两个基带调制信号，它们的频谱如图3 一9 ( b )所示。 ( 1 )写出合成信号m ( t )的频谱表达式，并画出其频谱图。 ( 2 )写出已调波s( t )的频域表达式，并画出其频谱图。 ( 3 )画出从s( t )得到()1m t 和()2m t 的解调框图。 解：( 1 )由图 3 一 9 ( a )知：()()()12cos2m t m t m t t =+Ω 其对应的频谱表达式为()()()()1221 222 M M M M ω=ω+ω+Ω+ω-Ω???? 频谱图如图3-10（a ）所示。 ( 2 )由图3 一9 ( a )知 ()()()()()()()()()1212122cos cos 2cos cos cos 2cos 11 cos cos(2)cos(2)22 c c c c c c c s t m t t m t m t t t m t t m t t t m t t m t t m t t =ω=+Ωω????=ω+Ωω=ω+ω+Ω+ω-Ω s( t )频谱表达式为
()()()()()()()1122221 21 22224 c c c c c c S M M M M M M ω= ω+ω+ω-ω??? ?+ω+ω+Ω+ω-ω-Ω+ω+ω-Ω+ω-ω+Ω??? ? 其频谱图如图3-10 ( b )所示。 ( 3 )解调框图如图3-11 所示。 【 例3 一2 】图3 一12 是对DSB 信号进行相干解调的框图。图中n ( t )是均值为O 、双边功率谱密度为n 0／2 的加性高斯白噪声，本地恢复的载波和发送载波有固定的相位差θ。求该系统的输出信噪比。
通信原理(陈启兴版)第1章课后习题答案
第1章引言 1.1 学习指导 1.1.1 要点 本章的要点有通信系统的数学模型，通信系统的分类及通信方式，信息及其度量，通信系统的主要性能指标。 1.通信系统的数学模型 通信系统是指传递消息所需的一切技术设备（含信道）的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 （1）一般模型 以图1-1所示的功能框图来表示。 图1-1通信系统的一般模型 信息源。信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。信息源一般包含变换器，将信源的输出变换成电信号。例如，用作变换器的话筒，可以将语音信号变换成电信号，而摄像机则将图像信号变换成电信号。这些设备输出的信号一般称为基带信号。在接收端，使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式，如声音信号、图像等。 发送设备。发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。例如在无线电和电视广播中，通信部门规定了各发射台的频率范围，因此，发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送，以便与分配给此发射机的频率相匹配。这样，由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。又如果信道是光纤组成的，那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。因此发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。对于多路传输系统，发送设备中还包括多路复用器。 信道。信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。信道可以分为两大类：无线信道和有线信道。在无线信道中，信道可以是大气、自由空间和海水。有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。信道对不同种类的信号有不同的传输特性，但都会对在信道中传输的信号产生衰减，信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真 接收设备。接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。使用和发送端相
《通信原理》樊昌信 课后习题答案
习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这4个符号等概率出现； （2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解： 每秒可传输的二进制位为： () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2= 故平均信息速率为： s b R b /2002100=?= （2）每个符号包含的平均信息量为： bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解：码元速率为： () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为： s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X （t ）可以表示成： ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳－辛钦关系有：
通信原理习题
1.1什么是通信？通信系统是如何分类的？ 1.2 模拟信号和数字信号的区别是什么？ 1.3何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1.4 请画出数字通信系统的基本原理方框图，并说明各个环节的作用。 1.5对于二进制信息源，在等概发送时，每一符号所包含的信息量是否等于其平均信息量？ 1.6 衡量数字通信系统的主要性能指标是什么？ 1.7设英文字母中A、B、C、D出现的概率各为0.001，0.023，0.003，0.115，试分别求出它们的信息量。 1.8已知某四进制信源{0，1，2，3}，每个符号独立出现，对应的概率为P0，P1，P2，P3，且P0+P1+P2+P3=1。 ⑴试计算该信源的平均信息量。 ⑵指出每个符号的概率为多少时，平均信息量最大，为多少？ 1.9已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少？（码元速率不变） 1.10在强干扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s， ⑴试问系统误信率P b = ? ⑵若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，P b值是否改变？为什么？ ⑶若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200 KB，则P b=？ 1.11 设一信息源的输出由256个不同符号组成，其中32个出现的概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448。信息源每秒发出2400个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。 1.12 二进制数字信号以速率200b/s传输，对此通信系统连续进行2小时的误码测试，结果发现15bit差错。问该系统的误码率为多少？如果要求误码率在1×10-7以下，原则上应采取一些什么措施？
同济大学通信系统原理(英文班)练习题附答案
Chapter 1 Homework: Fill-in Questions: log M) bits 1. In a M-ary communication system, each symbol contains ( 2 information content. 2. The purpose of communication is to ( transfer information ). Efficiency of the digital communication system can be measured by the specifications such as (R B) , (R b) , ( η). And reliability can be measured by ( P e) , (P b). 3. The basic factors for measuring the merit of a communication system are (efficiency ), and ( reliability ). 4. The main influence of constant parameter channel on signal transmission are usually described by their ( Amplitude-Frequency ) and ( Phase-Frequency ) characteristics. 5. Common characteristics of random parameter channels are (transmission attenuation of the signal is varying with time ), (transmission delay of the signal varies with time ), and (signal arrives at the receiver over several paths ). Multiple-Choice Questions: 1.For analog and digital communications, which is (are) true? ( A B C D ). A. digital communication typically uses more bandwidth. B. analog communication cares more about fidelity C. digital communication cares more about probability for correct decision D. digital communication typically uses analog carrier to carry baseband signals
通信原理习题答案
5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为 9 10W ，由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB，试求： （1）DSB/SC时的发射机输出功率； （2）SSB/SC时的发射机输出功率。 解：设发射机输出功率为S T ，解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /S i=100(dB). （1）DSB/SC的制度增益G=2，解调器输入信噪比 相干解调时：Ni=4No 因此，解调器输入端的信号功率： 发射机输出功率： （2）SSB/SC制度增益G=1，则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率： 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解：各波形如下图所示：
单极性波形 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 +E 双极性波形 +E -E 单极性归零波形 +E 0 双极性归零波形 +E 0 -E 二进制差分波形 +E 0 +3E +E -E -3E 四电平波形 6-8已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI 码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解： +1 0 -1 0 0 0 -V 0 +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1 +1 0 -1 0 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1 AMI 码 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 HDB 3码 +1 0 -1 信息码 +1 0 -1
通信原理练习题
通信原理练习题 2011.9.12 一、填空题 1、数字通信在信道中传输的是（）,模拟通信在信道中传输的是 （） 2、数字通信系统的可靠性指标为（）,模拟通信系统的可靠 性指标为（） 3、数字通信系统的有效性指标为（）,模拟通信系统的有效 性指标为（） 4、模拟信号的最高频率分量为1000Hz，对其取样后若信号频谱不混叠，则抽样频率为（） 5、窄带高斯平稳随机过程的包络服从（）分布，相位服从（）分布。 6、信道复用是指（） 7、PCM30/32 的一次群速率为（） 8、PCM30/32 的每一话路的速率为（） 9、PCM30／32 系统第2l 路信令码的传输位置(即在帧结构中的位置)为（） 10、已知信源熵H(X ) = 3bit/符号，信源每秒钟传送100 个符号，则信源的信息传输速率（） 11、某数字通信系统1 秒钟内传输了100 个码元，其中错误l 个码元，则误码率Pe 为（） 12、基带传输系统的码元频带利用率最高为（）。 13、在相同符号速率下，数字调制方式中频带利用率最低的是（）。 14、调制器的作用是（）。信道编码的作用是（）。信源编码 的作用是（）。PCM 的功能是（）。 15、可能存在定时信号提取困难的传输码型是（），解决方案是采用 （）。 16、均匀量化是指（），缺点是（）。 17、非均匀量化的特点是（）。 18、在相同调制信号条件下，模拟调制系统中已调信号占用带宽最小的是（）。 19、设量化级数为N=64，则码字位数为（）。 20、信源发出A、B、C 三种符号，出现概率分别为1/4，1/4，1/2，则信源熵为（） 比特/符号。 21、眼图是用示波器来观察（）和（）对通信系统性能的影响。 22、均衡的作用是（）。 23、某一消息出现的概率为0.125，则该消息所含有的信息量（）比特。 24、PCM30/32 路系统中，帧周期为（），一帧有（）bit，系统的数 码率为（），帧同步时隙为（），信令时隙为（）。 25、信道复用包括：（）、（）和（）。 26、信源等概发出A、B、C、D 四种符号，则信源熵为（）。 27、根据是否采用调制，可以将通信系统分为（）传输和（）传输。 频带传输是指（）。基带传输是指（）。 28、AM 信号的包络和调制信号成（）关系。
通信原理课后习题
《通信原理》 第一章绪论 1.1什么是通信？通信系统是如何分类的？ 1.2模拟信号和数字信号的区别是什么？ 1.3何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图，并说明各个环节的作 用？ 1.5对于二进制信息源，在等概发送时，每一符号所包含的信息量是 否等于其平均信息量？ 1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么？ 1.7设英文字母中A，B，C，D出现的概率各为0.001，0.023，0.003， 0.115，试分别求出它们的信息量。 1.8已知某四进制信源{0，1，2，3}，当每个符号独立出现时，对应 的概率为P 0，P 1 ，P 2 ，P 3 ，且P +P 1 +P 2 +P 3 =1。 （1）试计算该信源的平均信息量。 （2）指出每个符号的概率为多少时，平均信息量最大，其值为多少？ 1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s，若码元速率不变，试问 变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少？ 1.10在强干扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为 355Mbit，假定系统信息速率为1200kbit/s。 （1）试问系统误码率P b 是多少？
（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，P 值是否改 b 变？为什么？ （3）若假定数字信号为四进制信号，系统码元传输速率为 是多少/ 1200kBaud，则P b 1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成，其中32个出现的 概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448。信息源每秒发出2400个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。 1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输，对此通信系统连续进行 2h的误码测试，结果发现15bit差错。问该系统的误码率为多少？ 如果要求误码率在1*107-以下，原则上应采取一些什么措施？ 第二章随机信号分析 2.1 判断一个随机过程是广义平稳的条件？ 2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点？ 2.3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么？ 2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？ 2.5 高斯过程通过线性系统时，输出过程的一维概率密度函数如何？ 输出过程和输入过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系？ 2.6 设变量ε的分布为正态分布，E（ε）=2，D（ε）=1，求ε〈2的
通信原理例题
例[2.7] 设随机过程 式中，a 、ω0 皆为常数，Φ是在（0,2π）上均匀 分布的随机变量。 试问：(1) X (t )是否是平稳随机过程？为什么？ (2) X (t )是否具有遍历性？ 解：(1) 随机变量Φ的概率密度为 因而，过程X (t )的均值、自相关函数和均方值分别为 所以，X (t )是宽平稳随机过程。 (2)因为 对照（1）和（2）的结果可知，X (t )具有宽遍历性。 X m t a p t x t X E ==? +==??∞∞ -0d 21 )cos(d )()()]([20 0?π ?ω??π φ) (cos 2 ]d 21)22cos([cos 2) 22cos(cos [2 )])(cos()cos([)] ()([),(),(02 2000020002 0021ττω?π?τωωτωφτωωτωφτωφωττπX X X R a t a t a E a t a t a E t X t X E t t R t t R ==+++=+++=+++=+=+=?2 0)0()]([)]([)]([2 2 2 a R t X E t X E t X D X = -=-=0 sin cos lim d )cos(21 lim )]([000==+==∞→-∞→? T T a t t a T m t X E T T T T X ωωφφωτωφτωφωττ02 00cos 2d ])(cos[)cos(21lim )] ()([),(a t t a t a T t X t X E t t R T T T X =++?+=+=+?-∞→
【例2.8】设有一个二进制数字信号x (t )，如图所示，其振幅为+a 或-a ；在时间T 内其符号改变的次数k 服从泊松分布。 式中，μ是单位时间内振幅的符号改变的平均次数。 试求其相关函数R (τ)和功率谱密度P (f )。 解：将此二进制数字信号看成是一个平稳随机信号，则自相关函数为： 由图可以看出，乘积 x (t )x (t-τ) 只有两种可能取值：a 2 或-a 2。因此，上式可以化简为： R (τ) = a 2 ? [a 2出现的概率] + (-a 2) ? [(-a 2)出现的概率] 式中，“出现的概率”可以按上述泊松分布P (k )计算，若在τ 秒内x (t )的符号有偶数次变化，则出现+a 2; 若在τ 秒内x (t )的符号有奇数次变化，则出现-a 2。因此， 用τ 代替泊松分布式中的T ，得到 由于在泊松分布中τ 是时间间隔，所以它应该是非负数。所以，上式中当τ 取负值时，上式应当改写成 将上两式合并，最后得到： 其功率谱密度P (f )可以由其自相关函数R (τ)的傅里叶变换求出： P (f )和R (τ)的曲线： ,! )()(≥=-k k e T k P T k μμ+a -a x (t τ t t t -τ τ μτ22)(-=e a R 4 )(22 2 ωμ μ+ = a f P )]()([)(ττ-=t x t x E R ])5()3()1([])4()2()0([)]()([)(22 +++-+++=-=P P P a P P P a t x t x E R ττμτμτμτμτ μτμτμττ222322] !3)(!2)(!11[)(----==+-+-=e a e e a e a R μτ τ22)(e a R =τ μτ22)(-=e a R 4 )()(22 202202222ωμμτττττωτ μτωτμτωττμωτ +=+===? ??? ∞--+∞ --∞∞-∞∞ ----a d e e a d e e a d e e a d e R f P j j j j
通信原理练习题
通信原理练习题 一、填空题 1.通信系统的性能指标包括系统的 有效性 和 可靠性 。 2.常用的通信方式有频分复用、时分复用、码分复用和空分复用。 3.如果随机过程的均值为常数，自相关函数只与时间延迟常数有关，则称此随机过程为平稳随机过程。 4.在通信系统中同步方式分为同步传输和异步传输。 5. CMI 码编码规则是将信息代码中的“0”码编为“01”，而“1”码交替地编为“11”和“00”。 6．白噪声是功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声，其功率谱密度为 2/0n 。 7.通信方式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信。 8.广义信号按照它包括的功能可以分为调制信道和编码信道。 9.AMI 码全称是交替反转码。 10.如果在无限大时间区间()∞∞-,内信号的能量为有限值，则称该信号为能量信号，能量信号的平均功率S 为0。 11.通信系统中数据的传输方式可以分为并行传输和串行传输。 12.如果在无限大时间区间()∞∞-,内信号的平均功率为有限值，则称该信号为功率信号，功率信号的能量E 为0。 13．当发送信号的电平为A 和－A 时，最佳判决电平为 0 。 14.抽样信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。 15.按信号可以表示为几个变量的函数划分，可以将信号分为一维信号和n 维信号。 16．传输2FSK 信号所需的第一零点带宽=?f s f f f 221+-。（注：载频分别为 ),21s f f f 基带信号的频率为和 17.平稳随机过程通过线性系统后的输出仍为平稳随机过程。 18.双相码的编码规则是，0码编为01，1码编为10。 19.按输入信号的不同可以将信道分为数字信道和模拟信道。 20.根据载波的不同可以将调制分为连续波调制和脉冲调制。
2013秋川大《通信系统原理》第一、二次作业及答案
《通信系统原理》第一次作业答案 你的得分：100.0 完成日期：2014年12月13日14点33分 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.用同一个调制信号分别对载波进行以下四种调制，已调信号中占用频带宽度最窄的是： ( B ) A.AM B.SSB C.VSB D.DSB 2.模拟通信系统的可靠性用以下哪种方式来衡量： ( C ) A.频带利用率 B.传信率 C.输出信噪比 D.误码率 3.量化是把时间离散、幅度连续的信号变换为： ( B ) A.时间连续、幅度连续的信号 B.时间离散、幅度离散的信号 C.时间连续、幅度离散的信号 D.时间离散、幅度连续的信号 4.在四进制中(M=4)，已知信息速率为2400b/s，则码元速率为： ( B ) A.2400B B.1200B C.4800B D.600B 5.同等条件、正常工作时，模拟调制系统中抗噪声性能最好的是： ( C ) A.AM B.VSB C.FM D.DSB 6.当DPCM系统中量化器电平数为2时，DPCM系统变为： ( D ) A.ADPCM系统 B.PM系统 C.NBFM系统 D.DM系统 7.平稳随机过程的自相关函数是： ( C ) A.只为正的偶函数 B.只为负的奇函数 C.正可负的偶函数 D.可正可负的奇函数 8.平稳随机过程的功率谱密度为： ( A ) A.非负的实偶函数 B.负偶函数 C.可正可负的偶函数 D.可正可负的奇函数 9.下列哪种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同： ( B ) A.基带信号 B.双边带信号 C.单边带信号 D.残留边带信号 10.在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为： ( D ) A.2FSK\2ASK\2PSK B.2ASK\2PSK\2FSK
通信原理(第六版)课后思考题及习题答案
第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。1-5按调制方式，通信系统分类？ 根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 频分复用，时分复用，码分复用。 1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么？ 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一