通信原理參考答案doc

1、第一章 概論1.4 信息量的定義是什么？信息量的單位是什么？答：設(shè)消息的概率為()，其信息量()定義為() = log ()。當(dāng) = 2時(shí)，信息量單位為比特（bit）；當(dāng) = 時(shí)，信息量單位為奈特（nat）；當(dāng) = 10時(shí)，信息量單位為哈特萊（hartley）。1.6 信源編碼的目的是什么？信道編碼的目的是什么？答：信源編碼的目的是提高信號(hào)表示的有效性。信道編碼的目的是提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?.7 何謂調(diào)制？調(diào)制的目的是什么？答：對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整就是調(diào)節(jié)。調(diào)制的目的是使經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)適合信道的傳輸特性。1.8 數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些性能指標(biāo)？答：主要有傳輸速率、錯(cuò)誤率、頻帶利用率和能量利用率。1.9

2、 信道有哪些傳輸特性？答：噪聲特性、頻率特性、線性特性和時(shí)變特性等。1.13 何謂多徑效應(yīng)？答：信號(hào)經(jīng)過(guò)多條路徑到達(dá)接收端，而且每條路徑的時(shí)延和衰減不盡相同，造成接收端的信號(hào)幅度和隨機(jī)變化，這一現(xiàn)象稱(chēng)為多徑效應(yīng)。1.14 電磁波有哪幾種傳播方式？答：電磁波有地波傳播、天波傳播和視線傳播三種傳播方式。1.16 什么快衰落？什么是慢衰落？答：由多徑效應(yīng)引起的衰落稱(chēng)為快衰落，由單一路徑上季節(jié)、晝夜、氣候等變化引起的衰落稱(chēng)為慢衰落。1.17 信道中的噪聲有哪幾種？答：按照來(lái)源分類(lèi)，信道中的噪聲可分為人為噪聲和自然噪聲兩大類(lèi)。按照性質(zhì)分類(lèi)，信道中的噪聲可分為脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲三類(lèi)。1.18 熱

3、噪聲是如何產(chǎn)生的？答：熱噪聲是由電阻性元器件中自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。第三章 模擬調(diào)制系統(tǒng)3.1 調(diào)制的目的是什么？答：一是通過(guò)調(diào)制可以把基帶信號(hào)的頻譜搬移到載波頻率附近；二是通過(guò)調(diào)制可以提高信號(hào)通過(guò)信道傳輸時(shí)的抗干擾能力。3.2 模擬調(diào)制可以分為哪幾類(lèi)？答：兩大類(lèi)：線性調(diào)制和非線性調(diào)制。3.3 線性調(diào)制有哪幾種？答：幅度調(diào)制、雙邊帶調(diào)制、單邊帶調(diào)制和殘留邊帶調(diào)制。3.4 非線性調(diào)制有哪幾種？答：頻率調(diào)制和相位調(diào)制。3.5 振幅調(diào)制和雙邊帶調(diào)制的區(qū)別何在？?jī)烧叩囊颜{(diào)信號(hào)帶寬是否相等？答：振幅調(diào)制的調(diào)制信號(hào)包含有直流分量，故已調(diào)信號(hào)含有載頻分量。而雙邊帶調(diào)制的一條信號(hào)不含直流分量，故已調(diào)信號(hào)也

4、就不含載頻分量。兩者的已調(diào)信號(hào)帶寬相等，均為調(diào)制信號(hào)帶寬的兩倍。3.6 雙邊帶語(yǔ)音信號(hào)的帶寬是否等于單邊帶語(yǔ)音信號(hào)帶寬的兩倍？答：是兩倍。3.9 試寫(xiě)出頻率調(diào)制和相位調(diào)制信號(hào)的表示式。答：FM() = cos0 + FM () + 0PM() = cos0 + 0 + PM()3.10 什么是頻率調(diào)制的調(diào)制指數(shù)？通信原理（A）第三章 思考題及其解2答：調(diào)制信號(hào)可能產(chǎn)生的最大相位偏移。3.11 試寫(xiě)出頻率調(diào)制信號(hào)的帶寬近似表示式。答：FM 2(1 + FM) = 2 + 23.12 試述角度調(diào)制的主要優(yōu)點(diǎn)。答：角度調(diào)制的抗干擾能力較強(qiáng)。第四章 模擬調(diào)制系統(tǒng)4.1 模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)抽樣后，是否成為取值

5、離散的信號(hào)了？答：否。抽樣只是使信號(hào)的自變量時(shí)間離散，而信號(hào)的取值并不離散。4.2 對(duì)于低通模擬信號(hào)而言，為了能無(wú)失真地恢復(fù)，抽樣頻率和其帶寬有什么關(guān)系？答：抽樣頻率應(yīng)不小于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍。4.3 何謂奈奎斯特抽樣速率和奈奎斯特抽樣間隔？答：模擬信號(hào)最高頻率的兩倍，稱(chēng)為奈奎斯特抽樣速率，相應(yīng)的最小抽樣時(shí)間間隔稱(chēng)為奈奎斯特抽樣間隔。4.4 發(fā)生頻譜混疊的原因是什么？答：抽樣頻率低于奈奎斯特抽樣速率。4.5 對(duì)于帶通信號(hào)而言，若抽樣頻率高于圖4.2.5 所示曲線，是否能保證不發(fā)生頻譜混疊？答：不能保證。4.6 PCM 語(yǔ)音通信通常用的標(biāo)準(zhǔn)抽樣頻率等于多少？答：8 kHz。4.7 信號(hào)量化的

6、目的是什么？答：模擬信號(hào)取值離散化。4.8 非均勻量化有什么優(yōu)點(diǎn)？答：改善小信號(hào)時(shí)的信號(hào)量噪比。4.9 在壓縮律特性中，若選用 = 1，將得到什么壓縮效果？答：若選用 = 1，將無(wú)壓縮效果。4.10 在壓縮律中，若選用 = 0，將得到什么壓縮效果？答：若選用 = 0，將無(wú)壓縮效果。4.11 我國(guó)采用的語(yǔ)音量化標(biāo)準(zhǔn)，是律還是律？答：律。4.12 在PCM 系統(tǒng)中，為什么常用折疊碼進(jìn)行編碼？答：誤碼引起的影響較小。4.13 何謂信號(hào)量噪比？有無(wú)辦法消除它（量噪）？答：信號(hào)功率與量化噪聲功率之比稱(chēng)為信號(hào)量噪比。量化噪聲是量化的必要代價(jià)，無(wú)法消除。4.14 在PCM 系統(tǒng)中，信號(hào)量噪比和信號(hào)（系統(tǒng)）帶

7、寬有什么關(guān)系？答：信號(hào)量噪比隨信號(hào)帶寬的增大而增大。第五章 基帶數(shù)字信號(hào)的表示和傳輸5.2 試述雙極性波形的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：0-1 等概率時(shí)沒(méi)有直流分量；信號(hào)功率是單極性的一半；判決電平與接收信號(hào)電平波動(dòng)無(wú)關(guān)。缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)略復(fù)雜。5.3 試述 HDB3 碼的編碼規(guī)則及其優(yōu)缺點(diǎn)。答：編碼規(guī)則：HDB3為一種雙極性碼，0 用“無(wú)極性”電平表示，1 交替用“正極性”和“負(fù)極性”電平表示；連續(xù)4 個(gè)0，第4 個(gè)0 變?yōu)闃O性V 碼，V 碼極性交替；若無(wú)法保證極性相同，則第1 個(gè)0 變換成極性B 碼。優(yōu)點(diǎn)：有豐富的位定時(shí)信息；缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)略復(fù)雜。5.4 試述雙相碼的優(yōu)缺點(diǎn)。答：優(yōu)點(diǎn)：位定時(shí)信息易提取，0-1

8、 等概率時(shí)無(wú)直流分量。缺點(diǎn)：帶寬較寬。5.5 隨機(jī)脈沖信號(hào)序列的功率譜中連續(xù)譜和離散譜分別有什么特點(diǎn)？離散譜有什么特殊的功用？何種信號(hào)中沒(méi)有離散譜？答：連續(xù)譜是信號(hào)的隨機(jī)分量，離散譜是信號(hào)的穩(wěn)態(tài)分量。離散譜可被用以提取位定時(shí)信息。雙極性信號(hào)() = ()且等概率出現(xiàn)，則沒(méi)有離散譜。5.6 何謂碼間串?dāng)_？它產(chǎn)生的原因是什么？是否只在相鄰的兩個(gè)碼元之間才有碼間串?dāng)_？答：相鄰碼元的相互重疊稱(chēng)為碼間串?dāng)_。碼間串?dāng)_產(chǎn)生的原因是系統(tǒng)傳輸特性的不理想。碼間串?dāng)_不只在兩個(gè)碼元之間才有。5.7 基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)滿(mǎn)足什么條件時(shí)才不會(huì)引起碼間串?dāng)_？答：傳輸函數(shù)滿(mǎn)足奈奎斯特準(zhǔn)則就不會(huì)引起碼間串?dāng)_，即傳輸函數(shù)是實(shí)

9、函數(shù)并且在 = 處奇對(duì)稱(chēng)。5.8 何謂奈奎斯特準(zhǔn)則？何謂奈奎斯特速率？答：當(dāng)傳輸函數(shù)為實(shí)函數(shù)并且 = 處奇對(duì)稱(chēng)，那么系統(tǒng)就不會(huì)引起碼間串?dāng)_。這稱(chēng)為奈奎斯特準(zhǔn)則。一個(gè)低通傳輸系統(tǒng)能夠達(dá)到的最高速率為帶寬的兩倍，這一速率稱(chēng)為奈奎斯特速率。5.9 何謂“滾降”？為什么在設(shè)計(jì)時(shí)常常采用滾降特性？答：低通濾波器的過(guò)渡帶邊沿緩慢下降稱(chēng)為滾降。具有滾降特性的低通濾波器，雖然不是理想濾波器，但是仍能達(dá)到奈奎斯特速率，所以滾降特性被經(jīng)常采用。5.10 何謂部分響應(yīng)波形？它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)的某些抽樣時(shí)刻有碼間串?dāng)_但可控，而其他抽樣時(shí)刻上沒(méi)有碼間串?dāng)_，這樣的波形稱(chēng)為部分響應(yīng)波形。優(yōu)點(diǎn)是在不增加帶

10、寬的前提下，利用有碼間串?dāng)_的波形仍然能達(dá)到奈奎斯特速率。缺點(diǎn)是需采用相關(guān)電平編碼，這增加了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度。5.11 何謂雙二進(jìn)制波形？它和部分響應(yīng)波形有什么關(guān)系？答：用雙極性編碼的二進(jìn)制波形稱(chēng)為雙二進(jìn)制波形。第I 類(lèi)部分響應(yīng)波形采用的是雙二進(jìn)制波形。5.12 在圖5.6.9 中，可以將圖(a)變成圖(b)依據(jù)的是什么原理？答：線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)，交換個(gè)子系統(tǒng)的先后級(jí)聯(lián)順序，不改變體統(tǒng)的傳輸特性。5.13 試問(wèn)在第I 類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)中信道傳輸?shù)男盘?hào)有幾種電平？答：三種電平： = 0, +2, 2。5.14 哪種部分響應(yīng)波形中不含直流分量？答：第IV 類(lèi)和第V 類(lèi)。5.15 何謂眼圖？它有什么功用？在示

11、波器的X 軸和Y 軸上加入什么電壓才能觀看眼圖？答：用示波器顯示的基帶傳輸信號(hào)的波形多構(gòu)成的圖形稱(chēng)為眼圖。眼圖可顯示傳輸系統(tǒng)性能缺陷對(duì)于基帶數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。在示波器的X 軸上加入一個(gè)鋸齒波，Y 軸上加入接收信號(hào)的碼元序列，才能觀看眼圖。5.16 克服碼間串?dāng)_的方法是什么？能否用增大信噪比的方法克服碼間串?dāng)_？為什么？答：克服碼間串?dāng)_的方法是在接收端插入一個(gè)均衡器。增大信噪比的方法無(wú)助于克服碼間串?dāng)_。因?yàn)樵谛诺罒o(wú)噪聲的情況下碼間串?dāng)_依然可能存在。5.17 何謂均衡器？為什么常用橫向?yàn)V波器作為均衡，而不用由電感和電容組成的濾波器？答：碼間串?dāng)_是由傳輸系統(tǒng)特性不理想引起的，這可在系統(tǒng)中插入一種濾波

12、器來(lái)補(bǔ)償，這種濾波器稱(chēng)為均衡器。用橫向?yàn)V波器作為均衡器，容易實(shí)現(xiàn)均衡器特性的自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)信道特性的變化。而采用由電感和電容組成的濾波器，參數(shù)調(diào)整比較復(fù)雜，所以通常不被采用。5.18 何謂迫零調(diào)整法？它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：在輸出中除了所需碼元的抽樣值外，令輸出中其他前后的抽樣值均為0。用這一方法來(lái)調(diào)整橫向?yàn)V波器的系數(shù)，稱(chēng)為迫零法。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：沒(méi)有考慮噪聲的影響；迫零法是一種有限濾波器，(2 + 1)范圍外引起的串?dāng)_未予考慮。第六章 基本數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)6.1 何謂帶通調(diào)制？帶通調(diào)制的目的是什么？答：將基帶數(shù)字信號(hào)調(diào)制到一個(gè)載波上，使載波的一個(gè)或幾個(gè)參量上載有基帶數(shù)字信號(hào)的信息，這樣的

13、調(diào)制稱(chēng)為帶通調(diào)制。帶通調(diào)制的目的是使已調(diào)信號(hào)的頻譜位置適合在給定的帶通信道中傳輸。6.2 何謂線性調(diào)制？何謂非線性調(diào)制？答：線性調(diào)制的已調(diào)信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)和原基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)基本相同，主要是所占用的頻率位置發(fā)生搬移。非線性調(diào)制的已調(diào)信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)和原基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)完全不同，已不僅僅是簡(jiǎn)單地頻譜搬移，在已調(diào)信號(hào)頻譜中會(huì)出現(xiàn)許多新的頻率分量。6.5 何謂相干接收？何謂非相干接收？答：接收端需用一個(gè)與發(fā)送端同頻同相的相干載波與接收信號(hào)做乘法，這種接收方法稱(chēng)為相干接收。若不需要相干載波的接收方法稱(chēng)為非相干接收。6.6 試問(wèn)2ASK 信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)分別有幾種方法？答：調(diào)制方法有相乘法和開(kāi)關(guān)法等；解調(diào)方

14、法有非相干解調(diào)包絡(luò)檢波法和相干解調(diào)法等。6.7 試問(wèn)2ASK 信號(hào)的帶寬和其基帶信號(hào)的帶寬有何關(guān)系？答：2ASK 信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。6.8 試問(wèn)2FSK 信號(hào)屬于線性調(diào)制還是非線性調(diào)制？答：2FSK 屬于非線性調(diào)制。6.9 試問(wèn)2FSK 信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？答：2FSK 信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種：調(diào)頻法和開(kāi)關(guān)法。有調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK 信號(hào)相鄰碼元相位是連續(xù)的，而開(kāi)關(guān)法產(chǎn)生的2FSK 信號(hào)由兩個(gè)獨(dú)立的頻率源產(chǎn)生，相鄰碼元的相位一般情況下是不連續(xù)的。6.10 試問(wèn)2FSK 信號(hào)的帶寬和其基帶鍵控信號(hào)帶寬之間有什么關(guān)系？答：2FSK = |1 0| + 2

15、，其中0和1為2FSK 的兩個(gè)載波頻率，為基帶鍵控信號(hào)的帶寬。6.11 試問(wèn)常用的2FSK 解調(diào)方法是相干解調(diào)還是非相干解調(diào)？為什么？答：2FSK 信號(hào)常采用非相干解調(diào)方法。因?yàn)榉窍喔山庹{(diào)無(wú)需本地載波，實(shí)現(xiàn)成本較低，而抗信道干擾和信道噪聲的能力也挺強(qiáng)。6.12 試問(wèn)2PSK 信號(hào)相鄰碼元間的波形是否連續(xù)和什么因素有關(guān)？答：載波頻率和碼元速率之間的關(guān)系決定了2PSK 信號(hào)相鄰碼元之間的波形是否連續(xù)。6.13 試問(wèn)2PSK 信號(hào)是否必須用相干解調(diào)法接收？答：是的。2PSK 沒(méi)有非相干解調(diào)方法。6.14 試問(wèn)2PSK 信號(hào)是否適用于遠(yuǎn)距離傳輸？為什么？答：不適合。2PSK 的解調(diào)方法是相干解調(diào)，接收

16、機(jī)需要從接收到的信號(hào)中提取解調(diào)用的本地載波，而這很容易受信道干擾和信道噪聲的影響。6.15 試述2DPSK 的優(yōu)缺點(diǎn)？答：2DPSK 最主要的優(yōu)點(diǎn)是它克服了2PSK 相位模糊的問(wèn)題。主要缺點(diǎn)與2PSK 類(lèi)似，其易受信道干擾和信道噪聲的影響。6.16 試問(wèn)2DPSK 信號(hào)相鄰碼元波形是否連續(xù)和什么因素有關(guān)？答：除了與2PSK 類(lèi)似的因素外，2DPSK 信號(hào)相鄰碼元波形是否連續(xù)還和基帶信號(hào)跳變有關(guān)。6.17 試問(wèn)2DPSK 信號(hào)有幾種解調(diào)方法？是比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答：兩種：相位比較法和極性比較法。相位比較法的兩路相乘信號(hào)均有噪聲，而極性比較法的本地載波沒(méi)有噪聲，所以極性比較法的性能略?xún)?yōu)于相位比較法。不

17、過(guò)，極性比較法需要從接受信號(hào)中提取相干載波，所以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。6.18 試問(wèn)2PSK 信號(hào)和2ASK 信號(hào)之間有什么關(guān)系？答：兩種信號(hào)的功率譜相似，只是2ASK 信號(hào)多了對(duì)應(yīng)載波的離散譜分量。2PSK 信號(hào)可以看成是抑制載波的2ASK 信號(hào)，也可看成是兩個(gè)載波相反的2ASK 信號(hào)。兩者的帶寬相等。6.19 試問(wèn)為什么相干接收的誤碼率比非相干接收的誤碼率低？答：由各種鍵控方式的誤碼率公式和誤碼率曲線可知，相干接收的誤碼率低于非相干接收的誤碼率。6.20 試按誤碼率高低次序排列各種二進(jìn)制鍵控和解調(diào)方式。答：非相干2ASK，相干2ASK，非相干2FSK，相干ASK，非相干2DPSK，相干2DPSK，相干2PSK。6.21 試問(wèn)QPSK 和2ASK 信號(hào)時(shí)間有什么關(guān)系？答：QPSK 信號(hào)可以看成是4 個(gè)同幅度、同頻率、不同相位的4 個(gè)2ASK 信號(hào)的疊加。6.22 試問(wèn)是否任何APK 信號(hào)都是QAM 信號(hào)？答：APK 信號(hào)就是QAM