通信原理簡答題答案

1、通信原理第六版課后思考題第1章緒論1、何謂數(shù)字信號？何謂模擬信號？兩者的根本區(qū)別是什么？答：數(shù)字信號：電信號的參量僅可能取有限個(gè)值；模擬信號：電信號的參量取值連續(xù)；兩者的根本區(qū)別在于電信號的參量取值是有限個(gè)值還是連續(xù)的。2、畫出模擬通信系統(tǒng)的一般模型。3、何謂數(shù)字通信？數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：數(shù)字通信即通過數(shù)字信號傳輸?shù)耐ㄐ牛鄬δM通信，有以下特點(diǎn)：1 ）傳輸?shù)男盘柺请x散式的或數(shù)字的；2 ）強(qiáng)調(diào)已調(diào)參數(shù)與基帶信號之間的一一對應(yīng)；3）抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)樾盘柨梢栽偕?，從而消除噪聲積累；4）傳輸差錯(cuò)可以控制；5）便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)對數(shù)字信號進(jìn)行處理；6）便于加密，可靠性高；7）便于實(shí)現(xiàn)

2、各種信息的綜合傳輸3、畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型。答：4、按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)如何分類？答：分為基帶傳輸和頻帶傳輸5、按傳輸信號的特征，通信系統(tǒng)如何分類？答：按信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)6、按傳輸信號的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類？答：頻分復(fù)用（FDM），時(shí)分復(fù)用（TDM），碼分復(fù)用（ CDM）7、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？第 3 章隨機(jī)過程1、隨機(jī)過程的數(shù)字特征主要有哪些？它們分別表征隨機(jī)過程的哪些特征？答：均值：表示隨機(jī)過程的n 個(gè)樣本函數(shù)曲線的擺動(dòng)中心。方差：表示隨機(jī)過程在時(shí)刻t 相對于均值a(t) 的偏離程度。相關(guān)函數(shù)：表示隨機(jī)過程在任意兩

3、個(gè)時(shí)刻上獲得的隨機(jī)變量之間的關(guān)聯(lián)程度。2、何謂嚴(yán)平穩(wěn)？何謂廣義平穩(wěn)？它們之間的關(guān)系如何？答：嚴(yán)平穩(wěn)：隨機(jī)過程(t) 的任意有限維分布函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。廣義平穩(wěn)： 1）均值與t 無關(guān)，為常數(shù)a。2）自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間間隔=-有關(guān)。嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程一定是廣義平穩(wěn)的，反之則不一定成立。4、平穩(wěn)過程的自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？它與功率譜的關(guān)系如何？答：自相關(guān)函數(shù)性質(zhì)：(1)R(0)=E 的平均功率。(2)R( )=R(-) 的偶函數(shù)。(3) R() 的上界。(4)R()=的直流功率。(5)R(0)- R()= 為方差，表示平穩(wěn)過程的交流功率。平穩(wěn)過程的功率譜密度與其自相關(guān)函數(shù)是一對傅里葉變換關(guān)系：()=d

4、5、什么是高斯過程？其主要性質(zhì)有哪些？答：如果隨機(jī)過程(t) 的任意 n 維分布服從正態(tài)分布，則成為高斯過程。性質(zhì)： (1) 高斯過程的n 維分布只依賴于均值，方差和歸一化協(xié)方差。(2) 廣義平穩(wěn)的高斯過程是嚴(yán)平穩(wěn)的。(3) 如果高斯過程在不同時(shí)刻的取值是不相關(guān)的，那么它們也是同級獨(dú)立的。(4) 高斯過程經(jīng)過線性變換后生成的過程仍是高低過程。8、窄帶高斯過程的包絡(luò)和相位分別服從什么概率分布？答：包絡(luò)服從瑞利分布，相位服從均勻分布。9、窄帶高斯過程的同相分量和正交分量的統(tǒng)計(jì)特性如何？答：若該高斯過程平穩(wěn)，則其同相分量和正交分量亦為平穩(wěn)的高斯過程，方差相同，同一時(shí)刻的同相分量和正交分量互不相關(guān)或統(tǒng)

5、計(jì)獨(dú)立。10、正弦波加窄帶高斯噪聲的合成包絡(luò)服從什么分布？答：廣義瑞利分布（萊斯分布）。11、什么是白噪聲？其頻譜和自相關(guān)函數(shù)有什么特點(diǎn)？白噪聲通過理想低通或理想帶通濾波器后的情況如何？答：噪聲的功率譜密度在所有頻率上均為一常數(shù)，則稱為白噪聲。頻譜為一常數(shù)，自相關(guān)函數(shù)只在R(0) 處為。白噪聲通過理想低通和理想帶通濾波器后分別變?yōu)閹薨自肼暫驼瓗Ц咚拱自肼暋?2、何謂高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率譜密度如何表示？答：白噪聲取值的概率分布服從高斯分布，則稱為高斯白噪聲。第4章信道1、無線信道有哪幾種？3、什么是快衰落？什么是慢衰落？答：快衰落：因衰落產(chǎn)生的包絡(luò)變化周期與碼元的周期相近。慢衰落

6、：包絡(luò)變化速度遠(yuǎn)小于碼元變化速度。4、何謂恒參信道？何謂隨參信道？它們分別對信號傳輸有哪些主要影響？答：恒參信道：信道的基本特征基本不隨時(shí)間變化或者變化極小。隨參信道：信道基本特征隨機(jī)變化。（多徑效應(yīng)）5、何謂加性干擾？何謂乘性干擾？（線性失真）答：加性干擾：噪聲疊加在信號上，無論有無信號，噪聲始終存在。乘性干擾：噪聲與信號相乘，無輸入信號時(shí)也無噪聲。6、有線信道有哪些種？答：明線、對稱電纜、同軸電纜、光纖。7、信道模型有哪幾種？答：調(diào)制信道和編碼信道。8、試述信道容量的定義。答：信道容量表示能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⑺俾?。（可以認(rèn)為是無碼間串?dāng)_的速度）9、試寫出離散信道與連續(xù)信道容量的表達(dá)式。并

7、說明由連續(xù)信道容量的表達(dá)式看出信道容量的大小決定于哪些參量？答：第 5 章模擬調(diào)制系統(tǒng)1、何謂調(diào)制？調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？答：調(diào)制是指按調(diào)制信號的變化規(guī)律去控制高頻載波的某個(gè)參數(shù)的過程。作用： 1）對于無線信道，有利于天線對信號進(jìn)行接收。2 ）通過信號的頻率搬移，提高信道的利用率。3 ）擴(kuò)展信號帶寬，減少干擾和衰落2、什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制方式有哪些？答：已調(diào)信號的頻譜在頻域內(nèi)做簡單搬移，不產(chǎn)生新的頻率分量。常見的線性調(diào)制方式：AM DSB SSB VSB。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？答：因?yàn)檩d波功率對于接收端來說是無用的功率，

8、不包含任何用信息。DSB的調(diào)制效率為100%6、 SSB信號的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？答：有濾波法和相移法。濾波法：濾波器無法實(shí)現(xiàn)理想的特性，而且信號中含有低頻或者直流分量時(shí)無法使用。相移法：寬帶相移網(wǎng)絡(luò)無法對所有頻率分量都做到精確的/2相移8、如何比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能？答：可以通過比較兩個(gè)系統(tǒng)在相同輸入信號功率和信道條件下的輸出性噪比來比較抗噪聲性能。10、什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？兩者關(guān)系如何？答：頻率調(diào)制：調(diào)制時(shí)，載波的頻率隨調(diào)制信號變化。相位調(diào)制：載波的相位隨調(diào)制信號變化。頻率調(diào)制和相位調(diào)制可以通過微分和積分相互轉(zhuǎn)化。11、什么是門限效應(yīng)？AM信號采用包絡(luò)檢波

9、時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)？答：門限效應(yīng)： 當(dāng)輸入信噪比低于一定數(shù)值時(shí)，解調(diào)器的輸出信噪比急劇惡化，稱為門限效應(yīng)。由于包絡(luò)檢波屬于非相干檢波，解調(diào)器端不存在與調(diào)制信號相關(guān)的信號來提取調(diào)制信號，從而使信號淹沒在噪聲中，難以識別。16、什么是頻分復(fù)用？答：頻分復(fù)用是一種按頻率劃分信道的復(fù)用方式。第 6 章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)3、研究數(shù)字基帶信號功率譜的意義何在？信號帶寬怎么確定？答：通過頻譜分析， 可以確定信號需要占據(jù)的頻帶寬度，還可以獲得信號譜中的直流分量、位定時(shí)分量、主瓣寬度和譜滾降衰減速度等信息。它的帶寬主要取決于一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts 和基帶信號的碼元波形的傅里葉變換形式。4、構(gòu)成AMI 碼和碼的

10、規(guī)則是什么？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：規(guī)則：AMI 碼：碼：優(yōu)缺點(diǎn)： AMI 碼優(yōu)點(diǎn)：無直流成分，高，低頻分量少，能量集中在頻率為1/2 碼速處；編碼電路簡單，可利用傳號極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況。缺點(diǎn)：當(dāng)碼元出現(xiàn)長連 0 時(shí)，信號電平長時(shí)間不跳變，造成提取定時(shí)信號困難。碼優(yōu)點(diǎn)： AMI 的都有，且克服了其缺點(diǎn)。缺點(diǎn)，編碼復(fù)雜。6、什么是碼間串?dāng)_？它是怎樣產(chǎn)生的？對通信質(zhì)量有什么影響？答：由于系統(tǒng)傳輸總特性不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變，展寬，并使前面的波形出現(xiàn)很長的拖尾，蔓延到當(dāng)前的抽樣時(shí)刻上，從而對當(dāng)前碼元的判決造成干擾8、何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時(shí)的頻帶利用率有多大？答：設(shè)碼元

11、周期為，則將 1/2稱為奈奎斯特帶寬，將無碼間串?dāng)_的最高傳輸速率1/稱為奈奎斯特速率。13、什么是部分響應(yīng)波形？什么是部分響應(yīng)系統(tǒng)？答：人為地，有規(guī)律地在碼元抽樣時(shí)刻引入碼間串?dāng)_，并在接收端加以消除，從而可以達(dá)到改善頻譜特性， 壓縮傳輸頻帶， 使頻帶利用率提高到理論上的最大值， 并加速傳輸波形尾巴的衰減和降低對定時(shí)精度要求目的，將這這種波形稱為部分響應(yīng)波形。利用部分響應(yīng)波形傳輸?shù)幕鶐鬏斚到y(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。14、部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么問題？第類部分響應(yīng)的特點(diǎn)是什么？15、什么是時(shí)域均衡？橫向?yàn)V波器為什么能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡？答：時(shí)域均衡：直接校正已失真的響應(yīng)波形，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)沖激

12、響應(yīng)滿足無碼間串?dāng)_條件第 7 章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)1、什么是數(shù)字調(diào)制？它與模擬調(diào)制相比有哪些異同點(diǎn)？2、數(shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？其時(shí)間波形上各有什么特點(diǎn)？3、什么是振幅鍵控？OOK信號的產(chǎn)生和解調(diào)方式有哪些？4 2ASK信號傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關(guān)系？5、什么是頻移鍵控？2FSK信號產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？6、 2FSK信號相鄰碼元的相位是否連續(xù)變化與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？7、相位不連續(xù)2FSK信號的傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關(guān)系？8、什么是絕對相移？什么是相對相移？它們有何區(qū)別？9、 2PSK和 2DPSK信號可以用哪些方式產(chǎn)生和解調(diào)？10、 2PSK和 2DPSK信

13、號的功率譜及傳輸帶寬有何特點(diǎn)？它們與OOK的有何異同？11、二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)？12、試比較OOK系統(tǒng)、 2FSK系統(tǒng)、 2PSK系統(tǒng)和 2DPSK系統(tǒng)的抗噪聲性能。13、 2FSK與 2PSK相比有哪些優(yōu)勢？14、 2PSK與 2ASK和 2FSK相比有哪些優(yōu)勢？15、 2DPSK與 2PSK相比有哪些優(yōu)勢？16、何謂多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制？與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比較有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？第 8 章新型數(shù)字帶通調(diào)制技術(shù)1、何謂 MSK？其中文全稱是什么？2、試述 MSK信號的 6 個(gè)特點(diǎn)？3、何謂 OFDM？其中文全稱是什么？OFDM信號的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？第 9 章模擬信號的數(shù)字傳輸1、對

14、于低通模擬信號而言，為了能無失真恢復(fù)，理論上對于抽樣頻率有什么要求？2、試說明什么是奈奎斯特抽樣速率和奈奎斯特抽樣間隔？3、試說明抽樣時(shí)產(chǎn)生頻譜混疊的原因。4、 PCM電話通信通常用的標(biāo)準(zhǔn)抽樣頻率是多少？5、信號量化的目的是什么？6、信號量化有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？7、對電話信號進(jìn)行非均勻量化有什么優(yōu)點(diǎn)？8、我國采用的電話量化標(biāo)準(zhǔn)是符合13 折線律還是15 折線律？9、何謂信號量噪比？它有無辦法消除？10、在 PCM系統(tǒng)中，信號量噪比和信號（系統(tǒng)）帶寬有什么關(guān)系？第 10 章數(shù)字信號的最佳接收1、 試問數(shù)字信號的最佳接收以什么指標(biāo)作為準(zhǔn)則？2、 試寫出二進(jìn)制信號的最佳接收的判決準(zhǔn)則。3、 試問二進(jìn)制

15、確知信號的最佳形式是什么？4、 試畫出二進(jìn)制確知信號最佳接收機(jī)的方框圖。5、 對于二進(jìn)制等概率雙極性信號，試寫出其最佳接收的總誤碼率表達(dá)式。6、 試述數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)的誤碼率和信號波形的關(guān)系。7、 何謂匹配濾波器？試問匹配濾波器的沖擊響應(yīng)和信號波形有何關(guān)系？其傳輸函數(shù)和信號頻譜又有什么關(guān)系？8、 試述濾波器的物理可實(shí)現(xiàn)性條件。9、 試問如何才能使普通接收機(jī)的誤碼率達(dá)到最佳接收機(jī)的水平？10、何謂相關(guān)接收？試畫出接收2FSK信號的相關(guān)接收方框圖。11、試比較相關(guān)接收和匹配濾波的異同點(diǎn)。試問在什么條件下兩者能夠給出相同的輸出信噪比？12、對于理想信道，試問最佳基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器和接收濾波器特

16、性之間有什么關(guān)系？第 11 章差錯(cuò)控制編碼1、 在通信系統(tǒng)中采用差錯(cuò)控制的目的是什么？2、 什么是隨機(jī)信道？什么是突發(fā)信道？什么是混合信道？3、 常用的差錯(cuò)控制方法有哪些？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。4、 什么是分組碼？其構(gòu)成有何特點(diǎn)？5、 試述碼率、碼重和碼距的定義。6、 一種編碼的最小碼距與其檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力有什么關(guān)系？7、 什么是奇偶監(jiān)督碼？其檢錯(cuò)能力如何？8、 什么是線性碼？它具有哪些重要性質(zhì)？9、 什么是循環(huán)碼？循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式如何確定？10、什么是系統(tǒng)分組碼？并舉例說明之。11、卷積碼和分組碼之間有何異同點(diǎn)？卷積碼是否為線性碼？12、卷積碼適用于糾正哪類碼？13、試述 Turbo 和鏈接碼的異同點(diǎn)。14、 LDPC碼的全稱是什么？15、何謂 TCM？其中文全稱是什么？TCM中的網(wǎng)格圖