数字通信原理习题解

《数字通信原理》习题集

目录

第01讲数字通信系统组成第02讲数字通信特点及性能指标第03讲PCM通信过程

第04讲抽样第05讲均匀量化第06讲非均匀量化

第07讲编码第08讲ADPCM通信第09讲时分多路复用通信

第10讲PCM30/32路基群帧结构第11讲PCM30/32基群终端机第12讲PCM 30/32 路定时系统

第13讲PCM30/32的同步系统第14讲PCM基群特性指标测试第15讲数字复接基本概念

第16讲PDH二次群复接第17讲SDH基本概念第18讲SDH的速率与帧结构

第19讲同步复用与映射方法第20讲数字基带传输第21讲基带传输的线路码型

第22讲基带数字信号的再生中继传输第23讲再生中继传输性能分析第24讲数字信号频带传输

第01讲数字通信系统组成

1、信源编码和信道编码有什么区别？为什么要进行信道编码？

解：信源编码是完成A/D转换。

信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码，完成码型变换。

2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么？

解：模拟信号在时间上可连续可离散，在幅度上必须连续，数字信号在时间，幅度上都必须离散。

第02讲数字通信特点及性能指标

1、今设在125us内传输256个二进制码元，计算信息传输速率是多少？若该信息在4秒内有5个码元产生误码，试问其误码率等于多少？

解：Pe=错码个数/传输的总码元数=5/(4×256/125×10-6)=0.62×10-6

2、假设信道频带宽度为1024KHZ,可传输2048kb/s的比特率，其传输效率为多少？信道频带宽度为2048KHZ,其传输效率又为多少？

解：η1=fb/B=2048Kbit/s÷1024K=2bit/（s·HZ）；

η2= fb/B=2048Kbit/s÷2048K=1bit/（s·HZ）；

第03讲PCM通信过程

1、什么叫抽样、量化和编码？

nn抽样：n将时间上连续的信号处理成时间上离散的信号；

量化：对时间上离散的信号处理，使其在幅度上也离散；

编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程

第04讲抽样

1、抽样的任务是什么？抽样后的信号称为什么？

解：抽样的任务是让原始的模拟信号在时间上离散化，抽样后的信号为PAM信号.

第05讲均匀量化

1、为什么要进行量化？8位二进制码可以表示多少种状态？

解：量化是让信号在幅度上离散化，8位二进制码表示28=256种状态

2、PCM通信能否完全消除量化误差？为什么？

解：量化是用有限个值代替了无限个值，用量化值和其所代表的样值之差来作为量化噪声，该噪声只能通过增加量化级数，即减小量化级长的方法来减弱，但无法消除。

3、PCM通信中发端抽样后和收端分路后各有一个3.4KHZ的低通波波器，这两者作用各有什么不同？

解：发端滤波器的作用是：限制输入信号的最高频率，以免抽样电路对该信号抽样时不满足抽样定理而产生折迭噪声，收端滤波器的作用是：从PAM信号中检出包络线，即取出原始信号的波形（低频分量），实现原始模拟信号的还原。

4、对于均匀量化编码，若信号幅度Vm小一倍，信噪比变化多少？

解：S/N=6n+2+20lgVm/V=20 , Vm减小一倍，则S/N减小6dB

5、抽样后为什么要加保持电路？

解：抽样进为防止相邻话路样值在公共通道上挨得太近会导致串音以及样值脉冲顶部不平坦导致不能选取量化标准.抽样脉冲的宽度通常取得很小,一般远小于一个时隙的宽度,即n位码宽,所以在抽样后编码前加保持电路,将样值脉宽展宽为一个时隙宽度。

第06讲非均匀量化

1、非均匀量化的实质是什么？

解：压缩扩张和均匀量化结合形成非均匀量化，在发端均匀量化前通过扩张提高小信息的幅度，即可提高信噪比，在收端再通过相逆压缩对小信息幅度还原。

第07讲编码

1、将-350△编为8位PCM码，并计算发端和收端量化误差.

解：1）①-350△〈0，故a1=0

②350△位于256△~512△之间，为第6大段，故a2a3a4=101

③第6大段起始电平为256△，段长为256△，分为16小段，则每一小段长度为256△/16=16△，（350△-256△）/16△≈5.9，为第6小段,故a5a6a7a8=0101

8位PCM码为01010101

2）发端量化误差=|样值电平|—码字电平

=350△-{大段起始电平+（8a5+4a6+2a7+a8）×小段长}

=350△-[256+5×16△]

=350△-336△

=14△

收端量化误差=|样值电平|—解码电平

=|样值电平|-（码字电平+0.5×小段长）

=350△-[336△+0.5×16△]

=6△

2、某设备未过载电平的最大值为4096mv，有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器，写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。

解：4096mv/2000mv=2048△/X,则X=1000△

1000△>0,则a1=1

1000△>128△,则a2=1

1000△>512△,则a3=1

1000△<1024△,则a4=0, a2a3a4为110,第7大段,起始电平为512△, 段落差为512△

1000△>512△+512△/2=768△,则a5=1

1000△>512△+512△/2+512△/4=896△,则a6=1

1000△>512△+512△/2+512△/4+512△/8=960△,则a7=1

1000△>512△+512△/2+512△/4+512△/8+512△/16=992△,则a8=1

8位PCM码为11101111。

第08讲ADPCM通信

1、自适应量化的基本思想是什么？自适应预测的基本思想又是什么？

解：自适应量化是使量化级差跟随输入信号变化，使不同大小的信号平均量化误差最小，从而提高信噪比；自适应预测的基本思想是使预测系数跟随输入信号而变化，从而保证预测值与样值最接近，即预测误差最小。

第09讲时分多路复用通信

1、时分多路复用的概念是什么？

解：时分多路复用就是在一条信道的传输时间内，将若干路离散信号的脉冲序列，经过分组、压缩、循环排序，成为时间上互不重迭的多路信号一并传输的方式。