数字电视第四章作业参考答案
数电第四章习题答案
第四章习题答案4.1 分析图4.1电路的逻辑功能解：（1）推导输出表达式Y2=X2；Y1=X1⊕X2；Y0=(MY1+X1⎺M)⊕X0A 、B 、C 、F 1、F 2分别表示被减数、减数、来自低位的借位、本位差、本位向高位的借位。
A BCF 1F 2－被减数减 数借 位差4.3分析图4.3电路的逻辑功能 解：（1）F 1=A ⊕B ⊕C ；F 2=(A ⊕B)C+AB (2)(3)4.4 设ABCD 是一个8421BCD 码，试用最少与非门设计一个能判断该8421BCD 码是否大于等于5的电路，该数大于等于5，F= 1；否则为0。
解：(1)列真值表10 1 1 010 1 0 100 1 0 000 0 1 110 1 1 100 0 1 000 0 0 100 0 0 0F A B C D Ø1 1 1 0Ø1 1 0 1Ø1 1 0 0Ø1 0 1 1Ø1 1 1 1Ø1 0 1 011 0 0 111 0 0 0F A B C D(2)写最简表达式F = A + BD + BC=⎺A · BD · BC&&&DBC AF&4.6 试设计一个将8421BCD码转换成余3码的电路。
（F2=⎺C⎺D+CD F1=⎺D 电路图略。
4.7 在双轨输入条件下用最少与非门设计下列组合电路：（1）F（ABC）=∑m（1,3,4,6,7）(2) F（ABCD）=∑m（0,2,6,7,8,10,12,14,15）解：F=⎺B⎺D+A⎺D+BC∑+∑m)3(φ(DCFAB,,,7,4,0(10=) ,)12),9,8,6,5,2(解：函数的卡诺图如下所示：4.10 电话室对3种电话编码控制，按紧急次序排列优先权高低是：火警电话、急救电话、普通电话，分别编码为11，10，01。
试设计该编码电路。
F 1=A+BF 2=BA +4.11 试将2/4译码器扩展成4/16译码器 解：A 3A 2A 1 A 0⎺Y 0⎺Y 1⎺Y 2⎺Y 3 ⎺Y 4 ⎺Y 5⎺Y 6⎺Y 7 ⎺Y 8⎺Y 9⎺Y 10⎺Y 11 ⎺ Y 12⎺Y 13⎺Y 14⎺Y 154.12 试用74138设计一个多输出组合网络，它的输入是4位二进制码ABCD ，输出为： F 1 ：ABCD 是4的倍数。
数字电视第4章习题答案
第4章习题答案(仅供参考)1卫星电视接收天线有哪几种？其基本工作原理如何？卫星接收天线通常采用面天线，其工作原理则是利用高频无线电波的似光传播特性来接收电磁波能量。
通过增大天线的面积，可提高所截获电磁波的能量，从而获得足够强的接收信号。
面天线—般由反射面、馈源和支架等部分组成。
按照反射面与馈源所处相对位置的不同，可分为前馈天线、后馈天线和偏馈天线3种。
2 怎样选择安装与调整卫星电视接收天线？选择天线时主要考虑天线的电性能与机械性能两方面。
电性能主要考虑天线的效率。
相同口径的天线，如果其效率不同，则接收效果可能大不相同。
选择效率高的天线，可以在保证其增益满足设计要求的前提下，减小口径，从而减小天线的占用空间。
机械性能主要考虑天线的抗风能力。
机械结构合理的天线，其机械强度大、不易变形，一经安装固定完毕，就坚固可靠，并能抗击大风的袭击，从而保证系统长期稳定工作。
接收天线对卫星的调试，其实质就是对其仰角、方位角与极化角的调整。
卫星接收天线的仰角是指天线轴线与大地水平面之间的夹角；卫星接收天线的方位角是以正南方向为标准，将卫星天线的指向偏东或偏西调整一个角度。
至于到底是偏东还是偏西，取决于接收地与欲接收卫星之间的经度关系；极化角调整的目的是，使接收天线馈源中波导管的极化方向与卫星下行信号电磁波的极化方向一致，否则会产生极化损耗。
当卫星采用圆极化方式时，就不要进行极化角的调整。
3 高频头的作用如何？怎样选用高频头？高频头（LNB）又称低噪声放大变频器，安装在卫星电视接收天线上，属室外单元。
它的作用是提高系统的载噪比与进行频率变换。
在选购高频头时除应注意分清波段外，还要注意极化方式与本振频率。
4 画出卫星数字电视接收机的组成框图。
卫星数字电视接收机是将卫星传输的数字电视信号，经过信道解码、信源解码，将传送的数字码流转换到压缩前的形式，再经D/A转换和视频编码后送到普通电视接收机。
其组成框图如图4-1所示。
图4-1 卫星数字电视接收机整机电路框图5简述三代中星9号直播卫星接收机的差异。
数字电子技术第四章课后习题答案（江晓安等编）
第四章组合逻辑电路1. 解： (a)(b)是相同的电路，均为同或电路。
2. 解：分析结果表明图(a)、(b)是相同的电路，均为同或电路。
同或电路的功能：输入相同输出为“1”；输入相异输出为“0”。
因此，输出为“0”(低电平)时，输入状态为AB＝01或103. 由真值表可看出，该电路是一位二进制数的全加电路，A为被加数，B为加数，C为低位向本位的进位，F1为本位向高位的进位，F2为本位的和位。
4. 解：函数关系如下：SF++⊕=+ABSABS BABS将具体的S值代入，求得F 312值，填入表中。
A A FB A B A B A A F B A B A A F A A F AB AB F B B A AB F AB B A B A B A AB F B A A AB F B A B A B A F B A AB AB B A B A F B B A B A B A B A B A B A F AB BA A A B A A B A F F B A B A F B A B A F A A F S S S S =⊕==+==+⊕===+⊕===⊕===⊕===+⊕===+=+⊕===⊕==+==⊕==Θ=+=+⊕===+++=+⊕===+=⊕===⊕==+=+⊕==+=+⊕===⊕==01111111011010110001011101010011000001110110)(01010100101001110010100011000001235. （1）用异或门实现，电路图如图(a)所示。
(2) 用与或门实现，电路图如图(b)所示。
6. 解因为一天24小时，所以需要5个变量。
P变量表示上午或下午，P＝0为上午，P=1为下午；ABCD表示时间数值。
真值表如表所示。
利用卡诺图化简如图(a)所示。
化简后的函数表达式为D C A P D B A P C B A P A P DC A PD B A P C B A P A P F =+++=用与非门实现的逻辑图如图(b )所示。
数字电子技术基础(第四版)课后习题答案-第四章
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]：图P4.3所示电路的真值表S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解] 见图A4.4图A4.4[题4.5] 在图P4.5电路中，若CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度tw= 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7R各输入端的电压波形如图P4.8所示，[题4.8]若主从结构RS触发器的CP、S、R、D1S。
试画出Q、Q端对应的电压波形。
第2版第四章习题答案
第四章习题与思考题答案1.简述S7-200 PLC系统的基本构成。
答：一个最基本的S7-200 PLC控制系统由基本单元（S7-200 CPU模块）、个人计算机或编程器、STEP7-Micro/WIN编程软件及通信电缆构成。
2.S7-200 CPU22*系列有哪些产品？各产品之间有什么差异？答：S7-200 PLC的CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU224XP五种规格中，其性能依次提高，特别是用户程序存储器容量、I/O（数字量与模拟量）数量、高速计数功能等方面有明显区别。
其中，CPU221为整体式结构，CPU222、CPU224、CPU226、CPU224XP均为基本单元加扩展模块的结构。
3.画出CPU226AC/DC/继电器模块输入/输出单元的接线图。
答：CPU226AC/DC/继电器模块输入/输出单元的接线图如下4.数字量输出模块有哪几种类型？各有什么特点？答：数字量输出模块包括直流输出模块、交流输出模块和交直流输出模块三种。
其中，直流输出模块是晶体管输出方式，响应速度快；交流输出模块是双向晶闸管输出方式，启动电流大；交直流输出模块是继电器输出方式，输出电流大，可带交直流负载，适应性强，响应速度慢。
5.S7-200 PLC模拟量扩展模块的性能指标有哪些？如何正确使用模拟量扩展模块？答：S7-200 PLC模拟量扩展模块的性能指标包括输入/输出类型与端口数量、输入/输出的电压/电流范围、模拟量与数字量之间的转换时间、分辨率、对DC 5V与传感器电源的消耗电流值等。
使用模拟量扩展模块时，应注意模块的输入/输出特性与外部接线方式。
对于模拟量输入模块而言，要注意现场信号变送器与模拟量输入模块量程的区别，能够正确找出被测物理量与A/D转换后二进制数值之间的关系。
6.用于测量温度（0~99°C）的变送器输出信号为4~20mA，模拟量输入模块将0~20mA转换为数字0~32000，试求当温度为40°C时，转换后得到的二进制数N？答：256004064001674399N⨯=+≈7.S7-200 PLC的通信模块有哪些？答：S7-200 PLC的通信模块包括EM277 PROFIBUS-DP通信模块、CP243-1通信处理器、CP243-1通信处理器。
第四章作业答案_第三次
根据时移性可得
1 2
gωc
− j2π ω
(ω ) e ωc
=
1 2
gωc
− j2πω
(ω ) e ωc
↔
ωc 4π
Sa
⎡ ⎢ωc ⎢ ⎢
⎛ ⎜ ⎝
t
− 2
2π ωc
⎞ ⎟ ⎠
⎤ ⎥ ⎥ ⎥
=
ωc 4π
Sa
⎡ωct ⎢⎣
− 2
2π
⎤ ⎥⎦
⎢
⎥
⎢⎣
⎥⎦
故 h(t)
=
ωc 4π
⎡ ⎢⎣
Sa
⎛ ⎜⎝
ωct 2
10ω0 12ω0
ω
y (t ) = x2 (t ) ∗ h2 (t ) ↔ X2 ( jω ) ⋅ H2 ( jω ) ，得响应 y (t ) 的频谱函数Y ( jω ) 为
Y ( jω)
−2ω0
2ω 0
ω
4-24 已知 f (t ) = Sa (ωct ) ， s (t ) = cos (ω0t ) ，且ω0 ωc ，试求题图 4-24 所示系统的输
jω 2
gωc
(ω) +
jω 2
gωc
( )ω e−
j2
π
ω ωc
⎤ ⎥
⋅
⎡ ⎢
⎥⎦ ⎣
1 jω
+
πδ (ω )⎤⎥
⎦
=
⎡ ⎢
1
⎢⎣ 2
gωc
(ω) +
1 2
gωc
− j2π ω
(ω ) e ωc
⎤ ⎥ ⎥⎦
+
⎡ π⎢
⎢⎣
jω 2
gωc
数电第四章习题答案
4.11图P4.11（a）所示各电路中，FF1～FF2均为边沿触发器:
1）写出各个触发器次态输出的函数表达式；
图P4.2
解答：见图A4.2
图A4.2
4.3一种特殊的RS触发器如图P4.3所示。
1）试列出状态转换真值表；
2）写出次态方程；
3）R与S是否需要约束条件？
图P4.3
解答：1）
①CP=0时，SS=1,RR=1,期间 ，状态保持。
2CP=1时，
即在CP=1的情况下：若R=0，S=0。则RR=1，SS=1，有 ，状态保持。
图P4.13
解答：根据电路图可知 ，而该电路中的触发器是CP上升沿触发的D触发器，其新态方程为： 。据已知的CP信号波形，可以画出A、B端的输出波形如图A4.13所示。
图A4.13
4.14什么是触发器的空翻现象？造成空翻的原因是什么？
解答：所谓触发器的“空翻”是指在同一个时钟脉冲作用期间触发器状态发生两次或两次以
图A4.17
4.18图P4.18一个扭环计数器，如果电路的初始状态为 ，试画出在一系列CP作用下的 、 、 、 波形（CP数目多于8）。
图P4.18
解答：从电路图可知， （CP上升沿时成立）
如果电路的初始状态为 ，可以画出在一系列CP作用下 、 、 、 的波形如图A4.18所示。
图A4.18
4.19据如图P4.19示的电路，试画出在8个CP作用下 、 、 的波形，假设电路的初始状态为 。
为使主从JK触发器按其特性表正常工作，在CP = 1期间，必须使JK端的状态保持
数字电视原理考试和答案
数字电视原理考试和答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 数字电视信号的调制方式是（）。
A. 调频B. 调幅C. 数字调制D. 模拟调制答案：C2. 数字电视信号的编码方式是（）。
A. 模拟编码B. 数字编码C. 混合编码D. 模拟与数字混合编码答案：B3. 数字电视的分辨率通常比模拟电视（）。
A. 低B. 相同C. 高D. 无法比较答案：C4. 数字电视信号的传输方式是（）。
A. 无线传输B. 有线传输C. 卫星传输D. 所有以上答案：D5. 数字电视系统中，MPEG-2标准主要用于（）。
A. 视频编码B. 音频编码C. 数据编码D. 同步编码答案：A6. 数字电视系统中，MPEG-4标准主要用于（）。
A. 视频编码B. 音频编码C. 数据编码D. 同步编码答案：A7. 数字电视系统中，DVB-T标准主要用于（）。
A. 地面数字电视广播B. 卫星数字电视广播C. 有线数字电视广播D. 网络数字电视广播答案：A8. 数字电视系统中，DVB-S标准主要用于（）。
A. 地面数字电视广播B. 卫星数字电视广播C. 有线数字电视广播D. 网络数字电视广播答案：B9. 数字电视系统中，DVB-C标准主要用于（）。
A. 地面数字电视广播B. 卫星数字电视广播C. 有线数字电视广播D. 网络数字电视广播答案：C10. 数字电视系统中，IPTV技术主要用于（）。
A. 地面数字电视广播B. 卫星数字电视广播C. 有线数字电视广播D. 网络数字电视广播答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 数字电视信号的传输过程中，通常采用________技术进行压缩编码。
答案：MPEG2. 数字电视信号的接收设备需要具备________功能，以解码压缩的信号。
答案：解压缩3. 数字电视信号的调制方式中，________调制是一种常用的数字调制技术。
答案：QAM4. 数字电视系统中，________是实现数字信号同步传输的关键技术。
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数字电视原理作业四
1.声音压缩的依据是什么？MPEG-1音频编码利用了听觉系统的什么特性？
音频压缩技术指的是对原始数字音频信号流（PCM编码）运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或所引入损失可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，也称为压缩编码。
它必须具有相应的逆变换，称为解压缩或解码。
音频信号在通过一个编解码系统后可能引入大量的噪声和一定的失真。
MPEG-1音频编码主要利用了以下听觉系统的特性：层1：使用频域掩蔽特性，编码器的输出数据率为384kb/s层2：除了使用频域掩蔽特性外还利用了时间掩蔽特性，编码器的输出数据率为256kb/s~192kb/s层3：除了使用频域掩蔽特性和时间掩蔽特性，还使用了立体声数据的冗余，编码器的输出数据率为64kb/s
8.压缩数字视频数据量的基本原理是什么？
视频数据中存在着大量的冗余，即图像的各像素数据之间存在极强的相关性。
利用这些相关性，一部分像素的数据可以由另一部分像素的数据推导出来，结果视频数据量能极大地压缩，有利于传输和存储。
视频数据主要存在以下形式的冗余。
1.空间冗余
视频图像在水平方向相邻像素之间、垂直方向相邻像素之间的变化一般都很小，存在着极强的空间相关性。
特别是同一景物各点的灰度和颜色之间往往存在着空间连贯性，从而产生了空间冗余，常称为帧内相关性。
2.时间冗余
在相邻场或相邻帧的对应像素之间，亮度和色度信息存在着极强的相关性。
当前帧图像往往具有与前、后两帧图像相同的背景和移动物体，只不过移动物体所在的空间位置略有不同，对大多数像素来说，亮度和色度信息是基本相同的，称为帧间相关性或时间相关性。
3.结构冗余
在有些图像的纹理区，图像的像素值存在着明显的分布模式。
如方格状的地板图案等。
已知分布模式，可以通过某一过程生成图像，称为结构冗余。
4.知识冗余
有些图像与某些知识有相当大的相关性。
如人脸的图像有固定的结构，嘴的上方有鼻子，鼻子的上方有眼睛，鼻子位于脸部图像的中线上。
这类规律性的结构可由先验知识得到，此类冗余称为知识冗余。
5.视觉冗余
人眼具有视觉非均匀特性，对视觉不敏感的信息可以适当地舍弃。
在记录原始的图像数据时，通常假定视觉系统是线性的和均匀的，对视觉敏感和不敏感的部分同等对待，从而产生了比理想编码(即把视觉敏感和不敏感的部分区分开来编码)更多的数据，这就是视觉冗余。
人眼对图像细节、幅度变化和图像的运动并非同时具有最高的分辨能力。
人眼视觉对图像的空间分解力和时间分解力的要求具有交换性，当对一方要求较高时，对另一方的要求就较低。
根据这个特点，可以采用运动检测自适应技术，对静止图像或慢运动图像降低其时间轴抽样频率，例如每两帧传送一帧；对快速运动图像降低其空间抽样频率。
另外，人眼视觉对图像的空间、时间分解力的要求与对幅度分解力的要求也具有交换性，对图像的幅度误差存在一个随图像内容而变的可觉察门限，低于门限的幅度误差不被察觉，在图像的空间边缘(轮廓)或时间边缘(景物突变瞬间)附近，可觉察门限比远离边缘处增大3～
4倍，这就是视觉掩盖效应。
根据这个特点，可以采用边缘检测自适应技术，对于图像的平缓区或正交变换后代表图像低频成分的系数细量化，对图像轮廓附近或正交变换后代表图像高频成分的系数粗量化；当由于景物的快速运动而使帧间预测编码码率高于正常值时进行粗量化，反之则进行细量化。
在量化中，尽量使每种情况下所产生的幅度误差刚好处于可觉察门限之下，这样能实现较高的数据压缩率而主观评价不变。
6.图像区域的相同性冗余
在图像中的两个或多个区域所对应的所有像素值相同或相近，从而产生的数据重复性存储，这就是图像区域的相似性冗余。
在这种情况下，记录了一个区域中各像素的颜色值，与其相同或相近的区域就不再记录各像素的值。
矢量量化方法就是针对这种冗余图像的压缩方法。
7.纹理的统计冗余
有些图像纹理尽管不严格服从某一分布规律，但是在统计的意义上服从该规律，利用这种性质也可以减少表示图像的数据量，称为纹理的统计冗余。
电视图像信号数据存在的信息冗余为视频压缩编码提供了可能。
11.请画出MPEG-1视频编码的原理框图，说明框图中每个模块的功能，并回答下列问题。
（1）在具有运动补偿的帧间预测编码中，如果运动矢量估计得不准，产生的后果是什么？是否会产生图像失真？为什么？
（2）经上述编码器压缩的图像，在解压缩之后会出现“方块效应”，产生“方块效应”的根源是什么？
（3）在DCT变换之后进行Zig-zag扫描的目的是什么？
帧重排
分组后，无论对于哪种制式，其GOP中的各帧次序是固定不变的，如图4.24所示，然而在实现MPEG-l编码时，如果严格按各GOP中每一帧的次序编码时，删会出现一个问题，即在完成对I帧的编码后，应该马上对B帧编码，然而B帧是双向预测帧，此时还缺少一个后向参考帧(P帧)只有对两个参考帧都读出时．才能对B帧进行预测编码。
为解决这一矛盾，在编码前，需以GOP为单位进行帧顺序重新排列，即帧重排，这也正是MPEG编码必须以GOP为单位的重要原因。
I帧编码
I帧是GOP的基础，是GOP中的第一帧，以后各帧，均以I帧作为参考，I帧本身不需要运动矢量，它是运动的起始点，I帧图像数据处理的质量，直接影响到整个GOP中各帧图像质量，如果某一I帧的某些宏块在编码中出了问题，则在该GOP中各帧相关联部分都无法重构图像，这就是在几帧图像内连续在某一区域内出现“码赛克”的原因之一。
但是它不应影响下一个GOP，可见I帧编码的质量是非常重要的。
I帧的压缩编码采用的是帧内压缩方式，其方法与JPEG基本相同
P帧编码与I帧编码截然不同，它属于帧间压缩，以它之前的I帧或P帧为参考帧进行预测编码。
首先，编码器从GOP存储器中读出重排后的P帧图像宏块数据，然后分两路传送，一路送入运动估值器，采用三步法确定宏块的运动矢量，再将运动矢量送入运动补偿预测器，它根据P帧当前编码宏块的位置和运动矢量坐标，在I帧或P帧存储器中取出与之最相近的匹配宏块，作为预测值，一路送入减法器，与P帧中当前编码宏块相减，另一路送入加法器。
在减法器中求出编码像块与预测像块的差值后，送入FDCT变换器，将空域中的8*8差值矩阵转换为8*8频域系数。
与I帧不同的是，P帧预测误差的FDCT系数的量化没有采用量化表，而只选择了不同的量化步长常数。
(1)残差大，质量差，会产生图像失真
(2)由于视频在压缩编码的时候用到的DCT变换是基于块的，以及帧内帧间编码都是基
于宏块划分的
(3)，把二维系数矩阵变为一维数组序列，然后再进行游程编码，以降低“0”的输出，
最后进行赫夫曼编码，进一步降低平均码长。
(4)。