数字通信原理

北京邮电大学高等函授教育、远程教育数字通信原理综合练习题 一、填空题1、模拟信号的特点是幅度（信号强度）的取值连续变化，数字信号的特点是幅度的取值离散变化。2、模拟通信采用频分制实现多路通信，数字通信采用时分制 实现多路通信。3、PAM信号的幅度连续，时间离散，它属于模拟信号。4、数字通信系统的主要性能指标有有效性_和可靠性两个方面。5、A/D变换包括抽样、量化和编码三步。6、 D/A变换包括译码和低通两步。7、波形编码是对信号波形进行的编码（或根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信号）。8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程，抽样要满足抽样定理。10、量化是将PAM信号在幅度上离散化的过程。11、量化分为均匀量化和非均匀量化。12、均匀量化量化区内（非过载区）的最大量化误差为=/2；过载区内的最大量化误差为/2。13、A律压缩特性小信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q提高；大信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q下降。14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。15、A律压缩特性一般A的取值为87.6。16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。18、=8的逐次渐近型编码器（即A律13折线编码器），判定值共有127种，的判定值为128，的判定值为32和512，的判定值为16、64、256和1024。19、DPCM是对相邻样值的差值（实际上DPCM是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量化、编码的）进行编码的。20、ADPCM与DPCM相比增加了自适应预测和自适应量化。21、PCM3032系统的帧周期为125s，= 8时帧长度为256比特，l秒传输8000帧。22、PCM3032系统帧结构中TSo时隙的作用是传帧同步码和失步告警码，TS16时隙的作用是传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码，话路时隙为TS1TS15、TS17TS31。23、抽样门的作用是抽样和合路，分路门的作用是分路。24、位脉冲的频率是256kHz，个数是8个，主要作用是控制编、解码用。25、前方保护的作用是防止假失步，前方保护时间T前 =（m-1）Ts，前方保护的前提状态是同步状态。26、后方保护的作用是防止伪同步，后方保护时间T后=（n-1）Ts，后方保护的前提状态是捕捉状态。27、形成二次群的方法有PCM复用和数字复接，一般采用数字复接。28、数字复接要解决同步和复接两个问题，不同步的后果是复接时造成重叠和错位。29、数字复接的实现方法有按位复接和按字复接，PDH采用的是按位复接。30、数字复接的方法（数字复接同步的方法）有同步复接和异步复接。31、异步复接二次群的帧周期为10038s，帧长度为848bit。32、异步复接二次群一帧中信息码最少为820bit，插入码最多为28bit，一帧中码速调整用的插入码最4bit。33、数字复接系统中码速调整要插入码元，码速恢复要去掉插入的码元（削插）。 34、SDH网是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。35、PDH有世界性的标准电接口规范，没有世界性的标准光接口规范。36、PDH帧结构中用于网络运行管理维护的比特很少。37、SDH帧结构包括段开销、净负荷和管理单元指针三个区域。38、SDH网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。39、SDH传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形、网孔形。 40、基带数字信号是未经调制变换的数字信号，其频带为从零开始的某一段频带。41、基带传输是未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输。42、编码器输出的码型是NRZ码。43、CMI码中10作为禁字不准出现。44、CMI码的最大连“0”数为3个。45、矩形脉冲（“1”码）经线路传输后波形失真、有拖尾，会产生码间干扰，严重时造成误码。46、PCM通信系统中为了延长通信距离，每隔一定的距离要加再生中继器。 47、常用的均衡波形有升余弦波和有理函数均衡波形。48、眼图用来衡量均衡波形的好坏。49、再生中继器由均衡放大、定时钟提取、抽样判决与码形成三部分组成。50、数字信号的频带传输系统主要有光纤数字传输系统、数字微波传输系统、数字卫星传输系统二、单项选择题在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的标号写在题后括号内1、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是 （ ） A、信息传输速率 B、符号传输速率C、频带利用率 D、A、B、C均可2、信息传输速率与符号传输速率的关系为 （ ）A、 B、C、 D、3、抽样信号的频谱中所含频率成份为 （ ）A、原始频带 B、原始频带和的上、下边带C、的上、下边带 D、原始频带和,的上、下边带4、CCITT规定话音信号的抽样频率选为 （ ） A、6.8KHz B、6.8KHz C、8KHz D、8KHz5、在N不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比 （ ）A、小信号的量化信噪比提高B、大信号的量化信噪比提高C、大、小信号的量化信噪比均提高D、大、小信号的量化信噪比均不变6、PCM通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用 （ ）A、模拟压扩法 B、直接非均匀编解码法 C、自适应法 D、以上都不是 7、A律13折线编码器量化级数N越大 （ ）A、编码误差越小 B、折叠噪声越小C、判定值数目越多 D、A和C 8、样值为301，它属于A律13折线的（8） （ ） A、第4量化段 B、第5量化段 C、第6量化段 D、第7量化段9、子带编码属于 （ ）A、波形编码 B、参量编码C、混合编码 D、以上都不对 10、PCM3032系统传输复帧同步码的位置为 （ ）A、Fo帧TS16前4位码 B、Fo帧TS16后4位码C、F1帧TS16前4位码 D、F1帧TS16后4位码11、PCM3032系统方框图中标志信号发输出的有 （ ）A、信令码 B、复帧同步码C、信令码、复帧同步码及复帧对告码D、话音码字12、标志信号的抽样周期为 （ ） A、T（125） B、2T C、15T D、16T13、第19路信令码的传输位置为 （ ）A、F3帧TS16前4位码 B、F3帧TS16后4位码 C、F4帧TS16前4位码 D、F4帧TS16后4位码14、一个同步帧的时间为 （ ） A、125 B、250 C、375 D、50015、异步复接中的同步指的是 （ ）A、各低次群数码率相同 B、收、发各路信号对准C、收、发定时同步 D、二次群的帧同步16、码速调整后各一次群（支路）10038内的比特数为 （ ） A、205 B、205或206 C、212 D、25617、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有 （ ） A、4bit B、28 bit C、01 bit D、1 bit 18、异步复接二次群的帧同步码有 （ ） A、7 bit B、8 bit C、10 bit D、12 bit 19、PCM二次群的接口码型为 （ ）A、AMI码 B、HDB3码C、CMI码 D、NRZ码20、STM-4的一帧的字节数为 （ ） A、9270 B、92704C、92614 D、92701621、SDH的复用采用 （ ）A、同步复用、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、按比特间插D、异步复用、按字节间插22、SDH网中不采用APS协议的自愈环为 （ ）A、二纤单向通道倒换环B、二纤单向复用段倒换环C、四纤双向复用段倒换环D、二纤双向复用段倒换环23、误码增殖产生的原因是 （ ） A、噪声积累 B、码型反变换 C、码间干扰 D、定时抖动24、再生中继器中均衡放大的作用是 （ ）A、将失真的波形均放成适合抽样判决的波形B、滤波C、消除码间干扰D、消除噪声25、再生中继器中调谐电路的作用是 （ ）A、放大 B、取出时钟成份C、取出时钟及其谐波 D、均衡26、数字通信系统（传送话音信号）误码率应低于 （ ） A、 B、 C、 D、27、m个中继段的总误码率为 （ ） A、 B、C、 D、28、误码率与误码信噪比 （ ）A、成正比 B、成反比 C、相等 D、无关29、属于频带传输系统的有 （ ）A、ADPCM系统B、数字微波传输系统C、数字卫星传输系统D、B和C三、判断题判断下列各题是否正确，正确者在题后括号内打“”否则打“”1、时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。 （）2、数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。 （ ）3、为了留有一定的富余度，低通型信号的抽样频率应为。（ ）4、带通型信号的抽样频率若取会产生折叠噪声。 （）5、N不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。（）6、某位码的判定值与先行码的状态（是“0”还是“1”）有关。 （ ）7、A律13折线编码器（即逐次渐近型编码器）编出的码字是非线性码。（ ）8、A律13折线解码器的输出绝对等于PAM样值。 （）9、A律13折线解码器中串并变换记忆电路的。 （ ）10、127的样值，各自对应的码字完全相同。 （）11、DPCM系统在32kbit/s数码率时能达到PCM系统64kbit/s数码率时的话音质量要求。（）12、参量编码的特点是编码速率低，语声质量高于波形编码。 （）13、ADPCM属于参量编码。 （）14、PCM30/32系统信令码的编码没有任何限制。 （）15、PCM三次群的形成一般采用异步复接。 （ ）16、PCM异步复接二次群一帧中有3位插入标志码。 （）17、SDH一律采用光纤传输。 （）18、STM-4的帧周期为4l25。 （）19、STM-4的速率是STM-1速率的4倍。 （ ）20、SDH网中不含交换设备。 （ ）21、二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。 （）22、SDH网同步通常采用主从同步方式。 （ ）23、AMI码符合对基带传输码型的要求，是最理想的基带传输码型。 （）24、HDB3码绝对无直流分量。 （）25、升余弦波无码间干扰，最适合做均衡波形。 （）26、再生中继系统无误码率的累积。 （）27、再生中继器能恢复原数字信号序列，绝对不会有误码。 （）28、频带传输系统中传输的是数字信号。 （）四、简答题1、数字通信的特点有哪些？1、答：数字通信的特点有：抗干扰性强，无噪声积累。 便于加密处理。 利于采用时分复用实现多路通信。 设备便于集成化、小型化。 占用频带宽。2、产生折叠噪声的原因是什么？2、答：如果抽样频率选得不合适，以低通型信号为例，若,则会产生折叠噪声。3、对于话音通信产生折叠噪声的后果是什么？3、答：有折叠噪声就意味着一次下边带与原始频带重叠，造成的后果是收端无法用低通 滤波器准确地恢复原模拟话音信号。4、PCM通信系统中发端低通的作用是什么？4、答：发端低通的作用是予滤波，即防止高于34KHz的信号通过，避免PAM信号产生 折叠噪声。5、PCM通信系统中收端低通的作用是什么？5、答：收端低通的作用是恢复（或重建）原模拟信号。6、为了提高小信号的量化信噪比，仍然采用均匀量化行不行？6、答：不行。为了提高小信号的量化信噪比，如果仍然采用均匀量化，需增加N，即编码码位数增多，这会带来两个问题，一是使编码复杂，二是使信道利用率下降。7、非均匀量化的特点是什么？7、答：非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时，量化间隔大，其量化误差也大。8、本地解码器由哪几部分组成？8、答：本地解码器的组成有：（1）串并变换记忆电路（2）711变换（3）11位线性解码网络9、逐次渐近型编码器中711变换的作用是什么？9、答：711变换的作用是将7位非线性码（）转换成11位线性码（）。10、A律13折线解码器为什么要进行7/12变换？10、答：编码电平等于11个恒流源（的权值）中的若干个恒流源相加,为了保证收端解码后的量化误差不超过，在收端应加入的补差项,即解码电平等于编码电平加。而第1、2两段的不在11个恒流源范围内，要增加一个恒流源，所以应进行7/12变换。11、PCM通信系统中加保持的目的是什么？11、答：因为编码需要一定的时间，而样值很窄，为了保证编码的精度，要将样值展宽，所以要加保持电路。12、ADPCM的优点是什么？12、答：ADPCM的优点是由于采用了自适应预测和自适应量化，使得它能在32kbits数码率的条件下达到PCM系统64kbit/s数码率的话音质量要求。13、什么叫子带编码？13、答：子带编码是首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带)，然后再分别进行编码，这类编码方式称为频域编码。14、帧同步的目的是什么？PCM3032系统的帧同步码型为何？14、解：帧同步的目的是保证收、发两端相应各话路对准。PCM 3032系统的帧同步码型为0011011。15、位同步的目的是什么？如何实现？15、答：位同步的目的是保证收端正确接收（或识别）每一位码元。 收端时钟采取定时钟提取的方式获得，可使收端时钟与发端时钟频率相同，即可做到位同步。16、复帧同步的目的是什么？PCM3032系统的复帧同步码型为何？16、答：复帧同步的目的是保证收、发两端相应各信令路对准。PCM3032系统的复帧同步码型为0000。17、帧同步系统的工作状态有哪些？17、答：帧同步系统的工作状态有：同步状态、前方保护、后方保护及捕捉状态。18、为什么PCM二次群的数码率不等于42048kbit/s？18、答：因为四个一次群复接成二次群时，在125内有32个插入码，所以二次群的数码率不等于42048kbit/s。19、异步复接的概念是什么？19、答：异步复接是各低次群各自使用自己的时钟，由于各低次群的时钟频率不一定相等，使得各低次群的数码率不完全相同（这是不同步的），因而先要进行码速调整，使各低次群获得同步，再复接。20、异步复接二次群帧结构中插入标志码的作用是什么？20、答：因为发端每一支路进行码速调整时，可能有Vi插入（原支路速率较低时），也可能无Vi插入（原支路速率较高时），收端扣除插入码时，用插入标志码判断有无Vi插入。21、SDH最主要的特点是什么？21、答：SDH最主要的特点是： 同步复用。 标准的光接口。 强大的网络管理能力。22、什么是自愈网？22、答：自愈网就是无需人为干扰，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。23、SDH网中常用的自愈环有哪些？23、答：SDH网中常用的自愈环有： （1）二纤单向通道倒换环（2）二纤双向通道倒换环（3）二纤单向复用段倒换环（4）四纤双向复用段倒换环（5）二纤双向复用段倒换环24、对基带传输码型的要求有哪些？24、答：对基带传输码型的要求有：传输码型的功率谱中应不含有直流分量，同时低频分量要尽量少。 传输码型的功率谱中高频分量应尽量少。 便于定时钟的提取。 应具有一定的检测误码能力。对信源统计依赖性最小。码型变换设备简单、易于实现。25、试比较AMI码和HDB3码的主要优缺点。25、答： AMI码 HDB3码定时钟提取 不利 有利检测误码能力 有 有 误码增殖 无 有 电路实现 容易 较复杂26、对均衡波形有哪些要求？26、答：对均衡波形的要求有：波形幅度大且波峰附近变化要平坦。 相邻码间干扰尽量小。27、再生中继器中定时钟提取部分的作用是什么？27、答：再生中继器中定时钟提取部分的作用是从接收信码中提取时钟成份，并产生抽样判决脉冲。28、什么叫相位抖动？28、答：PCM信号脉冲流经过信道传输，各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是等间隔的，而是随时间变动的，这种现象称为相位抖动。29、什么是数字信号的频带传输？29、答：数字信号的频带传输是对基带数字信号进行调制，将其频带搬移到光波频段或微波频段上，利用光纤、微波、卫星等信道传输数字信号。五、画图题1、假设某模拟信号的频谱如图1所示，试画出时抽样信号的频谱。 2、某模拟信号的频谱如图2所示，设，试画出其抽样信号的频谱。 3、试画出=7时的曲线（忽略过载区量化噪声功率）。4、试画出=8时，A律压缩特性的曲线（A876）。5、画出模拟压扩法方框图。6、画出A律13折线，并写出各段斜率及信噪比改善量。7、画出PCM30/32路系统帧结构图。8、画出数字复接系统方框图。9、画出PCM异步复接二次群帧结构图。10、画出STM-1帧结构图。11、二纤双向复用段倒换环如图3所示，当B、C两节点间光缆断裂，画出二纤双向复用段倒换环倒换后的示意图。 12、画出再生中继器方框图。五、画图题1、答： 2、答： 3、答： 4、答： 5、答：参见教材P30图2-156、答：参见教材P37图2-23段落号12345678 斜 率161684211/21/4信噪比改善量（dB） 2424181260-6-12 7、答：参见教材P106图4-98、答：参见教材P126图5-49、答：参见教材P131图5-9(b)10、答：参见教材P146图5-24（N=1）11、答：参见教材P227图6-58(b)12、答：均放抽样判决码形成微分全波整流调谐相位调整限幅整形 六、编码与计算题1、PCM30/32系统，假设=8，计算其数码率为多少？2、接上题，若2秒内误3个码元，求误码率等于多少？3、某模拟信号的频率范围为26，计算满足抽样定理时，其抽样频率应为多少？4、某模拟信号的频率范围为60108，计算其抽样频率应为多少？5、某A律折线编码器，一个样值为,试将其编成相应的码字。6、某A律折线编码器，过载电压，一个样值为,试将其编成相应的码字。7、某码字为01010110，求其所对应的编、解码电平。8、接上题，求其所对应的编、解码误差（设样值为-365）。9、计算STM-4的速率。10、计算STM-1中SOH的容量。11、计算STM-16中AU-PTR的容量。12、某再生中继系统已知误码信噪比=求误码率为多少？七、码型变换题1、某7位非线性幅度码为1011001，将其转换成11位线性幅度码。 2、某11位线性幅度码为00010110000，将其转换成7位非线性幅度码。3、某7位非线性幅度码为1001101，将其转换成12位线性幅度码。4、某二进码序列如下，将其转换成AMI码。二进码序列： 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 AMI码：5、某二进码序列如下，将其转换成HDB3 码。二进码序列： 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1HDB3码：V+6、某HDB3 码如下（不包括参考点），将其还原成二进码序列。 HDB3码： +1000+10-1+1-100-1+100+10-1 二进码序列：7、某二进码序列如下，将其转换成CMI码。二进码序列： 1 0 1 0 0 1 1 0 1 CMI码：8、某CMI码如下，将其还原成二进码序列。 CMI码： 010100110100011101二进码序列：9、原来的二进码序列及正确的AMI码序列如下所示，假设两个打“*”的码元误码，打“*”的0误成-1，打“*”的+1误成0，写出错误的AMI码序列和恢复的二进码序列，此AMI码序列是否有误码增殖？原来的二进码序列：1010001100101 * * 正确的AMI码序列：+10-1000+1-100+10-1 错误的AMI码序列： 恢复的二进码序列： 六、编码与计算题1、答：2、答：3、答： 此信号为低通型信号4、答： 此信号为带通型信号 5、答： 段落码为100，样值在第5量化段， 码字为010001106、答： 段落码为010，样值在第3量化段， 码字为101010107、答：样值在第6量化段，设为编码电平为： 解码电平为：8、答：编码误差为： 解码误差为：9、答：STM-4的速率为 10、答：STM-1中SOH的容量为 11、答：STM-16的帧周期为 其中AU-PTR的比特数为所以STM-16中AU-PTR的容量为 12、答： 七、码型变换题1、答：11位线性幅度码为：001100100002、答：7位线性非幅度码为：10001103、答：12位线性幅度码为：000111011000 4、答：二进码序列： 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 AMI码： +1-1 0+1 0 0 0 0-1 0+1-15、答：二进码序列： 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1HDB3码：V+ -1+1B-0 0 V-B+0 0 V+ 0-1 0+1-1 0 0 0V-0 0 0 +1 6、答： HDB3码： +1 0 0 0+1 0-1+1-1 0 0-1+1 0 0+1 0-1 二进码序列： 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17、答：二进码序列： 1 0 1 0 0 1 1 0 1 CMI码： 0001110101001101008、答： CMI码： 010100110100011101二进码序列： 0 0 1 1 0 1 0 1 09、答： 原来的二进码序列：1010001100101 * * 正确的AMI码序列：+10-1000+1-100+10-1错误的AMI码序列：+10-1-100+1-10000-1恢复的二进码序列：1011001100001 此AMI码序列无误码增殖。