通信原理简答题答案1个人整理

通信原理第六版课后思考题第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。2、画出模拟通信系统的一般模型。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3、画出数字通信系统的一般模型。答：4、按调制方式，通信系统如何分类？答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么？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a(t)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-t2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。4、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) R(0)=E2(t)(t)的平均功率。(2) R()=R(-)的偶函数。(3) R()R(0) R()的上界。(4) R()=E2(t)=a2(t)的直流功率。(5) R(0)- R()=22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：P()=-R()e-jd5、什么是高斯过程？其主要性质有哪些？答：如果随机过程(t)的任意n维分布服从正态分布，则成为高斯过程。性质：(1)高斯过程的n维分布只依赖于均值，方差和归一化协方差。 (2)广义平稳的高斯过程是严平稳的。 (3)如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是同级独立的。 (4)高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高低过程。8、窄带高斯过程的包络和相位分别服从什么概率分布？答：包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。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。10、正弦波加窄带高斯噪声的合成包络服从什么分布？答：广义瑞利分布（莱斯分布）。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R(0)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4章信道1、无线信道有哪几种？3、什么是快衰落？什么是慢衰落？答：快衰落：因衰落产生的包络变化周期与码元的周期相近。慢衰落：包络变化速度远小于码元变化速度。4、何谓恒参信道？何谓随参信道？它们分别对信号传输有哪些主要影响？答：恒参信道：信道的基本特征基本不随时间变化或者变化极小。（线性失真）随参信道：信道基本特征随机变化。（多径效应）5、何谓加性干扰？何谓乘性干扰？答：加性干扰：噪声叠加在信号上，无论有无信号，噪声始终存在。乘性干扰：噪声与信号相乘，无输入信号时也无噪声。6、有线信道有哪些种？答：明线、对称电缆、同轴电缆、光纤。7、信道模型有哪几种？答：调制信道和编码信道。8、试述信道容量的定义。答：信道容量表示能够传输的最大平均信息速率。（可以认为是无码间串扰的速度）9、试写出离散信道与连续信道容量的表达式。并说明由连续信道容量的表达式看出信道容量的大小决定于哪些参量？答：第5章模拟调制系统1、何谓调制？调制在通信系统中的作用是什么？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。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8、如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能？答：可以通过比较两个系统在相同输入信号功率和信道条件下的输出性噪比来比较抗噪声性能。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。第6章数字基带传输系统3、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。 它的带宽主要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。4、构成AMI码和 HDB3码的规则是什么？它们各有什么优缺点？答：规则：AMI码： HDB3码： 优缺点：AMI码优点：无直流成分，高，低频分量少，能量集中在频率为1/2码速处；编码电路简单，可利用传号极性交替这一规律观察误码情况。 缺点：当码元出现长连0时，信号电平长时间不跳变，造成提取定时信号困难。 HDB3码优点：AMI的都有，且克服了其缺点。缺点，编码复杂。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，则将1/2Ts称为奈奎斯特带宽，将无码间串扰的最高传输速率1/Ts称为奈奎斯特速率。13、什么是部分响应波形？什么是部分响应系统？答：人为地，有规律地在码元抽样时刻引入码间串扰，并在接收端加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，使频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求目的，将这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传输系统称为部分响应系统。14、部分响应技术解决了什么问题？第类部分响应的特点是什么？15、什么是时域均衡？横向滤波器为什么能实现时域均衡？答：时域均衡：直接校正已失真的响应波形，使包括可调滤波器在内的整个系统冲激响应满足无码间串扰条件第7章数字带通传输系统1、什么是数字调制？它与模拟调制相比有哪些异同点？2、数字调制的基本方式有哪些？其时间波形上各有什么特点？3、什么是振幅键控？OOK信号的产生和解调方式有哪些？42ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系？5、什么是频移键控？2FSK信号产生和解调方法有哪些？6、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？7、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？8、什么是绝对相移？什么是相对相移？它们有何区别？9、2PSK和2DPSK信号可以用哪些方式产生和解调？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？11、二进制数字调制系统的误码率与哪些因素有关？12、试比较OOK系统、2FSK系统、2PSK系统和2DPSK系统的抗噪声性能。13、2FSK与2PSK相比有哪些优势？14、2PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？15、2DPSK与2PSK相比有哪些优势？16、何谓多进制数字调制？与二进制数字调制相比较有哪些优缺点？第8章新型数字带通调制技术1、何谓MSK？其中文全称是什么？2、试述MSK信号的6个特点？3、何谓OFDM？其中文全称是什么？OFDM信号的主要优点是什么？第9章模拟信号的数字传输1、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？2、试说明什么是奈奎斯特抽样速率和奈奎斯特抽样间隔？3、试说明抽样时产生频谱混叠的原因。4、PCM电话通信通常用的标准抽样频率是多少？5、信号量化的目的是什么？6、信号量化有哪些优点和缺点？7、对电话信号进行非均匀量化有什么优点？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？9、何谓信号量噪比？它有无办法消除？10、在PCM系统中，信号量噪比和信号（系统）带宽有什么关系？第10章数字信号的最佳接收1、 试问数字信号的最佳接收以什么指标作为准则？2、 试写出二进制信号的最佳接收的判决准则。3、 试问二进制确知信号的最佳形式是什么？4、 试画出二进制确知信号最佳接收机的方框图。5、 对于二进制等概率双极性信号，试写出其最佳接收的总误码率表达式。6、 试述数字信号传输系统的误码率和信号波形的关系。7、 何谓匹配滤波器？试问匹配滤波器的冲击响应和信号波形有何关系？其传输函数和信号频谱又有什么关系？8、 试述滤波器的物理可实现性条件。9、 试问如何才能使普通接收机的误码率达到最佳接收机的水平？10、何谓相关接收？试画出接收2FSK信号的相关接收方框图。11、试比较相关接收和匹配滤波的异同点。试问在什么条件下两者能够给出相同的输出信噪比？12、对于理想信道，试问最佳基带传输系统的发送滤波器和接收滤波器特性之间有什么关系？第11章差错控制编码1、 在通信系统中采用差错控制的目的是什么？2、 什么是随机信道？什么是突发信道？什么是混合信道？3、 常用的差错控制方法有哪些？试比较其优缺点。4、 什么是分组码？其构成有何特点？5、 试述码率、码重和码距的定义。6、 一种编码的最小码距与其检错和纠错能力有什么关系？7、 什么是奇偶监督码？其检错能力如何？8、 什么是线性码？它具有哪些重要性质？9、 什么是循环码？循环码的生成多项式如何确定？10、什么是系统分组码？并举例说明之。11、卷积码和分组码之间有何异同点？卷积码是否为线性码？12、卷积码适用于纠正哪类码？13、试述Turbo和链接码的异同点。14、LDPC码的全称是什么？15、何谓TCM？其中文全称是什么？TCM中的网格图和卷积码的网格图有何不同？为什么？16、何谓自由欧氏距离？为什么需要引入这个概念？第12章正交编码与伪随机序列1、 何谓正交编码？什么是超正交码？什么是双正交码？2、 何谓阿达玛矩阵？它的主要特性如何？3、 何谓m序列？4、 何谓本原多项式？5、 线性反馈移存器产生m序列的充要条件是什么？6、 本原多项式的逆多项式是否也为本原多项式？为什么？7、 何谓m序列的均衡性？8、 何谓“游程”？m序列的“游程”分布的一般规律如何？9、 m序列的移位相加特性如何？10、为何m序列属于伪噪声（伪随机）序列？