通信原理樊昌信曹麗娜課后答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上通信原理樊昌信曹麗娜課后答案【篇一：通信原理(第六版)樊昌信曹麗娜_第六版-課后思考題及習題答案(第六章答案已補齊)】以無線廣播和電視為例，說明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么 在無線電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號，收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復原的原始電信號轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復原的原始電信號轉(zhuǎn)換成的影像；二者信道中包括的具體內(nèi)容分別是載有聲音和影像的無線電波 1.2何謂數(shù)字信號，何謂模擬信號，兩者的根本區(qū)別是什么 數(shù)字信號指電信號的參量

2、僅可能取有限個值；模擬信號指電信號的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的 1.3何謂數(shù)字通信，數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺點 傳輸數(shù)字信號的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)；優(yōu)缺點： 1.抗干擾能力強；2.傳輸差錯可以控制；3.便于加密處理，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹碓街匾?，?shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號可用簡單的數(shù)字邏輯運算進行加密，解密處理；4.便于存儲、處理和交換；數(shù)字通信的信號形式和計算機所用的信號一致，都是二進制代碼，因此便于與計算機聯(lián)網(wǎng)，也便于用計算機對數(shù)字信號進行存儲，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護實現(xiàn)自動化，智

3、能化；5.設(shè)備便于集成化、微機化。數(shù)字通信采用時分多路復用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，因此體積小，功耗低；6.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)。采用數(shù)字傳輸方式，可以通過程控數(shù)字交換設(shè)備進行數(shù)字交換，以實現(xiàn)傳輸和交換的綜合。另外，電話業(yè)務和各種非話務業(yè)務都可以實現(xiàn)數(shù)字化，構(gòu)成綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)；缺點：占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4khz帶寬，一路數(shù)字電話約占64khz。 1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么 數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道

4、編碼和譯碼功能是增強數(shù)字信號的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳輸信息的安全；數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準確和可靠的工作。 1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？ 根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。 1-6 按傳輸信號的特征，通信系統(tǒng)如何分類？ 按信號特征信道中傳輸?shù)男盘柨煞譃槟M信號和數(shù)字信號，相應的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 1-7按傳輸信號的復用方式，通信系統(tǒng)如何分類？ 頻分復用，時分復用，碼分復用。 1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什

5、么標準分類的？解釋他們的工作方式并舉例說明 他們是按照消息傳遞的方向與時間關(guān)系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑ㄐ烹p方只有一個進行發(fā)送，另一個只能接受，如廣播，遙測，無線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進行收發(fā)信息，但是不能同時進行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對講機。全雙工通信是指通信雙方能同時進行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。 1-9通信系統(tǒng)的主要性能指標是什么？ 分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號碼元以組成的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時傳輸，其優(yōu)勢是傳輸速度快，無需附加設(shè)備就能實現(xiàn)收發(fā)雙方字符同步，缺點是成本高，常用于短距離傳輸。串行傳輸是

6、將代表信息的數(shù)字碼元以串行方式一個碼元接一個碼元地在信道上傳輸，其優(yōu)點是成本低，缺點是傳輸速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠距離傳輸。 1-10通信系統(tǒng)的主要性能指標是有哪些？ 通信系統(tǒng)的主要性能指標涉及有效性、可靠性、適應性、經(jīng)濟性、標準性、可維護性等。其中有效性和可靠性是主要性能指標，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。具體誤差率指標有誤碼率pe、誤信率pb。 1-11衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標有哪些？ 有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，可靠性

7、用差錯率來衡量，差錯率有誤碼率，誤信率。 1-12何謂是碼元速率和信息速率？他們之間的關(guān)系如何？ 碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為波特；信息速率定義為每秒鐘傳送的信息量，單位是bit/s。 1-13何謂誤碼率和誤信率？它們之間關(guān)系如何? 誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率。指錯誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，pe=錯誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。 誤信率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯誤接收地比特數(shù)在傳輸總比特數(shù)中占得比例pb=錯誤比特數(shù)/傳輸總比特數(shù)。 它們是描述差錯率的兩種不同表述。在二進制中，二者數(shù)值相等。 1-14消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？ a消息出現(xiàn)概b消息

8、的種類c消息的重要程度。 第二章 確知信號 1.何為確知信號？ 答：確知信號是指其取值在任何時間都是確定的和預知的信號。 2.試分別說明能量信號和功率信號的特性。 答：能量信號的其能量為有限的正值，但其功率等于零；功率信號其能量為無窮大，其平均功率為有限值。 3.試用語言描述單位沖擊函數(shù)的定義。 答：單位沖擊函數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的理想信號。 4.試描述信號的四種頻率特性分別適用于何種信號。 答：功率信號的頻譜適合于功率有限的周期信號；能量信號的頻譜密度適合于能量信號；能量信號的能譜密度適合于能量信號；功率信號的功率頻譜適合于功率信號。 5.頻譜密度s（f）和頻譜c（j

9、nw。）的量綱分別是什么。 答：分別為伏特/赫茲和伏特。 6自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？ 答：（1）自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)。（2）與信號的能譜密度函數(shù)或功率譜密度函數(shù)是傅立葉變換對的關(guān)系。3當i=0時,r(0)等于信號的平均功率或信號的能量 第三章 隨機過程 1.什么是寬平穩(wěn)隨機過程？什么是嚴平穩(wěn)隨機過程？它們之間有什么關(guān)系？ 答：寬平穩(wěn)隨機過程：若一個隨機過程的數(shù)學期望與時間無關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時間間隔相關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機過程。 嚴平穩(wěn)隨機過程：若一個隨即過程任何的n維分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與時間起點無關(guān)，則之為嚴平穩(wěn)隨機過程。 一個嚴平穩(wěn)隨機過程，只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之不然。 2.

10、平穩(wěn)隨機過程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么特點？答：平穩(wěn)隨機過程的自然相關(guān)函數(shù)與時間起點無關(guān)，只與時間間隔有關(guān)，而且是偶函數(shù)。 3.什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點？ 答：高斯噪聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的噪聲。 高斯噪聲的特點：它的n維分布僅由各隨機變量的數(shù)學期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(shù)決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴平穩(wěn)的。若隨機變量之間互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計獨立的。 白噪聲：功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過程。 白噪聲的特點：白噪聲只在tao=0時才是相關(guān)的，而在其他任意時刻上的隨機變量都不相關(guān)。 4.什么是窄帶隨機過程？它的頻譜和時間波形有什么

11、特點？其頻譜分布特點是帶寬遠小于中心頻率，時間波形上的特點是呈現(xiàn)出包絡和相位隨機緩慢變化的正弦波。 5.什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點？它的包絡和相位各服從什么概率分布？ 答：窄帶高斯噪聲：若一個高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠遠小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠，則稱之為窄帶高斯噪聲。 其波形上的特點是包絡和相位都像一個緩慢變化的正弦波。 其包絡的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。 6.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？ 答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。 7.不

12、相關(guān)、統(tǒng)計獨立、正交的含義各是什么？他們之間的關(guān)系如何？ 答：如果兩個隨機變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個隨機變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計獨立。如果兩個隨機變量的互相關(guān)函數(shù)為零，則稱他們正交。兩個均值為零的隨機變量如果統(tǒng)計獨立，則一定是正交及不相關(guān)；兩個均值為零的隨機變量正交與不相關(guān)等價。 第四章 信道 4.1無線信道有哪些種 無線通訊更具通訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、天波和視距傳播和散射傳播等 4.2 地波傳播距離能達到多遠 他適用在什么頻段 地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米，應用與低頻和甚低頻，大約2mhz 4.3天波傳播距離能達到多遠 他適用

13、在什么頻段 天波傳播能達到一萬千米以上，應用于高頻，2mhz-30mhz 4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關(guān)系 天線高度越高，視距傳播的距離越遠，其具體關(guān)系為h=d2/50 其中h 為天線高度，單位為米，d為視距傳播距離，單位為千米 4.5散射傳播有哪些種 各適用在什么頻段 散射傳播分為電離層散射、對流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)生在3omhz60mhz 對流層散射發(fā)生在100mhz4000mhz；流星余跡散射發(fā)生在30mhz100mhz 4.6何為多徑效應 多徑傳播對信號的影響稱為多徑效應 4.7什么事快衰落 設(shè)么是慢衰落 由多徑效應引起的衰落稱為快衰落；由信號路徑上由于季節(jié)，日夜，

14、天氣等變化引起的信號衰落稱為慢衰落 4.8何謂恒參信道 何謂隨參信道 他們分別對信號傳輸有哪些主要影響信道特性基本上不隨時間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機變化的信道稱為隨機信道；恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆S參信道對信號傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計平均的意義下消除 4.9何謂加性干擾 何謂乘性干擾 不論信號有無都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號大小變化的干擾稱為乘性干擾 4.10有線電信道有哪些種 傳輸電信號的有線信道有明線、對稱電纜和同軸電纜 4.11 何謂階躍型光纖 何謂梯度型光纖 折射率在兩種介質(zhì)中均勻不變，僅在邊界處發(fā)生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸

15、減小的光纖稱為梯度型光纖 4.12何謂多模光纖何謂單模光纖 有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路徑的光纖稱為單模光纖 4.13 適合在光纖中傳播的光波波長有那幾個 1.31um 1.55um 4.14信道中的噪聲有哪幾種 信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲 4.15熱噪聲是如何產(chǎn)生的 熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運動 4.16信道模型有哪幾種 信道可以分為離散信道和連續(xù)信道 4.17試述信道容量的定義 信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘?4.18試寫出連續(xù)信道容量的表達式 由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量 連續(xù)信道的信道容量計算式為ct=

16、blog2(1+s/n)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬b，信號的平均功率s和噪聲的平均功率n有關(guān)。 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 1、何為調(diào)制? 調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？ 所謂調(diào)制就是把信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。作用：1將基帶信號變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號2實現(xiàn)信道的多路復用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。 2、什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？ 正弦載波的幅度隨調(diào)制信號做線性變化的過程。從頻譜上說，已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。 3、am信號的波形和頻譜有哪些特點？ am波的包絡

17、與調(diào)制信號的形狀完全一樣；am信號的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號的頻率結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。 4 與未調(diào)載波的功率相比，am信號在調(diào)制過程中功率增加了多少？ 增加了調(diào)制信號的功率 5、為什么要抑制載波？相對am信號來說，抑制載波的雙邊帶信號可以增加多少功效? 抑制載波可以提高調(diào)制效率；對于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1 6、ssb的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點？ ssb信號的產(chǎn)生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術(shù)難點是邊帶濾波器的制作。相移法的難點是寬帶移相網(wǎng)絡的制作。 7、vsb濾波器的傳輸特性應滿足什么條件？為什

18、么？殘留邊帶濾波器的特性h（w）在+-wc處必須具有互補對稱性，相干解調(diào)時才能無失真的從殘留邊帶中恢復所需要的調(diào)制信號。 8 如何比較兩個模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？ 比較兩個模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能要綜合考慮帶寬和信號和噪聲功率比。 9、dsb調(diào)制系統(tǒng)和ssb調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同，為什么 相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。 10 什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？兩者關(guān)系如何？ 所謂頻率調(diào)制fm是指瞬時頻率偏移隨調(diào)制信號成比例變化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時相位偏移隨調(diào)制信號線性變化。fm和pm之間可以

19、相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號先微分，后進行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號先積分而后進行調(diào)相則得到調(diào)頻波。 11 什么是門限效應？am信號采用包絡檢波解調(diào)是為什么會產(chǎn)生門限效應 當包絡檢波器的輸入信噪比降到一個特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應。 門限效應本質(zhì)上是有包絡檢波器的非線性引起的?？梢岳斫鉃楫斝⌒旁氡葧r，解調(diào)器的輸出端沒有信號項，會把有用的信號擾亂成隨機噪聲。 12 為什么相干解調(diào)不存在門限效應？ 噪聲與信號可以分開進行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨存在有用信號項 14 為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？ 因為調(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 15 fm系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么問題？ 調(diào)制增益與信號帶寬的關(guān)系為 ，這說明信號帶寬越大，調(diào)制增益越高 16 fm產(chǎn)生門限效應的主要原因是什么？ 主要是非線性的解調(diào)作用 17 fm系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？ 為了進一步改善解調(diào)器的輸出信噪比，針對鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀的特點，在調(diào)頻系統(tǒng)中采用加重技術(shù)，包括預加重和去加重措施。預加重和去加重的設(shè)計思想是