通信原理课后思考题重点整理（教育类别）

1 章绪论1、 何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值； 模拟信号：电信号的参量取值连续； 两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。3、何谓数字通信？数字通信有哪些优 缺点？答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点： 1）传输的信号是离散式的或数字的； 2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应； 3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累； 4）传输差错可以控制； 5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理； 6）便于加密，可靠性高； 7）便于实现各种信息的综合传输10、通信系统的主要性能指标是？有效性: 有效利用通信资源（主要指信道带宽），即在现有的信道上传输尽可能多的信息量，指消息传输的“速度”问题。可靠性：在给定的信道内接收消息的准确程度，指消息传输的“质量”问题。11、衡量数字通信系统有效性和可靠性指标？数字通信系统中的有效性通常用码元速率 RB、信息速率 Rb 和频带利用率衡量数字通信系统的可靠性用差错率来衡量，具体常用误码率或误信率来表示。12、何谓码元速率和信息速率？关系？码元传输速率：单位时间内传输码元的数目。信息传输速率：单位时间内传输的信息量。Rb = RBN log2N (bit/s)13、何谓误码率和误信率？关系？误码率：错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例。误信率：错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。二进制中，两者相等第 3 章随机过程1、 随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？答：均值：表示随机过程的 n 个样本函数曲线的摆动中心。 方差：表示随机过程在时刻 t 相对于均值 at的偏离程度。 相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。2、 何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？答：严平稳：随机过程t的任意有限维分布函数与时间起点无关。 广义平稳：1）均值与 t 无关，为常数 a。2）自相关函数只与时间间隔t1 -t 2 有关。 严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。3、 平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？ 答：自相关函数性质：1 t的平均功率。2 的偶函数。 3 R的上界。 4 t的直流功率。 5 2 为方差，表示平稳过程t的交流功率。 平稳过程的功率谱密度与其自相关函数是一对傅里叶变换关系9、窄带高斯过程的同相分量和正交分量的统计特性如何？答：若该高斯过程平稳，则其同相分量和正交分量亦为平稳的高斯过程，方差相同，同一时刻的同相分量 和正交分量互不相关或统计独立。11、什么是白噪声？其频谱和自相关函数有什么特点？白噪声通过理想低通或理想带通滤 波器后的情况如何？答：噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数，则称为白噪声。 频谱为一常数，自相关函数只在 R0处为。 白噪声通过理想低通和理想带通滤波器后分别变为带限白噪声和窄带高斯白噪声。12、何谓高斯白噪声？它的概率密度函数、功率谱密度如何表示？ 答：白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称为高斯白噪声。 第 5 章模拟调制系统 1、 何谓调制？调制在通信系统的作用是什么？答：调制是指按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参数的过程。 作用：1）对于无线信道，有利于天线对信号进行接收。 2）通过信号的频率搬移，提高信道的利用率。 3）扩展信号带宽，减少干扰和衰落2、 什么是线性调制？常见的线性调制方式有哪些？答：已调信号的频谱在频域内做简单搬移，不产生新的频率分量。 常见的线性调制方式：AM DSB SSB VSB。3、 AM信号波形和频谱特点？波形包络包含基带信号信息，频率是载波频率。有直流分量。频谱有边带分量和载波分量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？答：因为载波功率对于接收端来说是无用的功率，不包含任何用信息DSB的调制效率为100 6、SSB 信号的产生方法有哪些？各有何技术难点？答：有滤波法和相移法。 滤波法：滤波器无法实现理想的特性，而且信号中含有低频或者直流分量时无法使用。 相移法：宽带相移网络无法对所有频率分量都做到精确的/2 相移 9、DSB和SSb调制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？答：频率调制：调制时，载波的频率随调制信号变化。 相位调制：载波的相位随调制信号变化。 频率调制和相位调制可以通过微分和积分相互转化。 11、什么是门限效应？AM 信号采用包络检波时为什么会产生门限效应？答：门限效应：当输入信噪比低于一定数值时，解调器的输出信噪比急剧恶化，称为门限效应。 由于包络检波属于非相干检波，解调器端不存在与调制信号相关的信号来提取调制信号，从而使信号淹没在噪声中，难以识别。 16、什么是频分复用？ 答：频分复用是一种按频率划分信道的复用方式。17、能否说明双边带系统的抗噪声性能比单边带系统好呢？不，因为双边带已调信号的平均功率是单边带信号的 2 倍，两者的输出信噪比是在不同的输入信号功率情况下得到的。 第 6 章数字基带传输系统 4、 研究数字基带信号功率谱的意义何在？信号带宽怎么确定？ 答：通过频谱分析，可以确定信号需要占据的频带宽度，还可以获得信号谱中的直流分量、 位定时分量、主瓣宽度和谱滚降衰减速度等信息。 6、什么是码间串扰？它是怎样产生的？对通信质量有什么影响？ 答：由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变，展宽，并使前面的波形出现 很长的拖尾，蔓延到当前的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰 7、为了消除码间串扰，基带传输系统因满足什么条件？其相应的冲激响应据有什么特点？为了消除码间串扰，基带传输系统的传输函数应满足，时域冲激响应满足8、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？ 答：设码元周期为Ts ， 将 1/2Ts 称为奈奎斯特带宽， 则 将无码间串扰的最高传输速率 1/Ts 称 为奈奎斯特速率。12、无码间串扰时，基带系统的误码率与哪些因素有关？如何降低误码率？无码间串扰时，基带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提高信号平均功率。第 7 章数字带通传输系统4、 什么是振幅键 控？OOK 信号的产生和解调方式有哪些？振幅键控：利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。OOK信号也称为通断键控，2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。42ASK 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。5、 什么是频移键控？2FSK 信号产生和解调方法有哪些？频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。8、什么是绝对相移？什么是相对相移？它们有何区别？以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。利用前后相邻码元的载波相对变化传递数字信息，这种方法称为相对相移。相对相移信息可以看作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相移而成。9、2PSK 和 2DPSK 信号可以用哪些方式产生和解调？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10、2PSK 和 2DPSK 信号的功率谱及传输带宽有何特点？它们与 OOK 的有何异同？2PSK信号和2DPSK信号的功率谱完全相同，频谱特性与2ASK的十分相似，功率谱密度同样有离散谱和连续谱组成，区别仅在于当P=0.5时，其谱中无离散谱。带宽也是基带信号带宽的2倍。11、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。12、试比较 OOK 系统、2FSK 系统、2PSK 系统和 2DPSK 系统的抗噪声性能。在抗加性高斯白噪声方面2PSK性能最好， 2DPSK稍次之，2FSK次之，OOK最差。若信噪比r一定2PSK系统的误码率比2FSK 的小2FSK系统的误码率比2ASK的小。由此看来在抗加性高斯白噪声方面相干2PSK性能最好2FSK次之2ASK最差。15、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。第 9 章模拟信号的数字传输2、 试说明什么是奈奎斯特抽样速率和奈奎斯特抽样间 隔？将模拟信号经过抽样得到的抽样信号，若要由抽样信号恢复原信号，所需的条件是：fs2fH,即抽样频率fs应不小于信号最高频率fH的两倍，这一最低抽样速率2fH称为奈奎斯特抽样速率。与此对应的最大抽样时间间隔称为奈奎斯特抽样间隔。3、 试说明抽样时产生频谱混叠的原因。模拟信号抽样得到的信号频谱是原来模拟信号频谱的周期性延拓，若抽样速率低于奈奎斯特抽样速率，相邻周期的频谱间将发生频谱重叠。4、 PCM 电话通信通常用的标准抽样频率是多少？8000hz7、对电话信号进行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 8、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20、试述时分复用的优点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 4成考自考资料