通信原理復(fù)習(xí)

1、第一章1. 數(shù)字信號系統(tǒng)的一般模型中各組組成部分的主要功能是什么？信源編碼：提高信息傳輸?shù)挠行?，完成A/D轉(zhuǎn)換。信道編碼/譯碼：增強數(shù)字信號的抗干擾能力。加密與解密：人為擾亂數(shù)字序列，加上密碼。數(shù)字調(diào)制與解調(diào)：把數(shù)字基帶信號的頻譜搬移到高頻處，形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ?號。同步：使收發(fā)兩端的信號在時間上保持步調(diào)一致。2. 單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋它們的工作方式并舉例說明按照消息傳遞的方向與時間關(guān)系分類。單工通信：消息只能單向傳輸。半雙工：通信雙方 都能收發(fā)消息，但不能同時進行收和發(fā)的工作方式。全雙工通信：通信雙方可以同時收發(fā) 消息。3. 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

2、有效性，可靠性，適應(yīng)性，經(jīng)濟型，標(biāo)準(zhǔn)型，可維護性1 1已知英文字母e出現(xiàn)的概率為0. 105 出現(xiàn)的概率為Q 002,試求e和著的唐息世也 解皐的信息量=-log3P(e) = - log# 105 =3.25 (bit)7- = 肅-= - logjO. 002 =8,97 (bil)x的清息量黔仃=呃詡it,據(jù)皇攤小一偉宦長曲卜上-卜1-4最有一個由字毋組成的字，傳箍毎一亍字母用二進制碼元編碼廣00代替兒 5廠代櫃優(yōu)替C/11-代替B每個碼元寬度為5mflo(I) 不同的字母是等可能出現(xiàn)時，試計算傳輸?shù)钠骄断⑺俾?(2)若每個字母出現(xiàn)的可絶性分別為試計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?(1) 一個字

3、母對應(yīng)兩亍二進制碼元，屬于四逝制符號，故一個字母的持續(xù)時間(碼元寬度) 為2冥5陰,傳送字母的符號速率為 2 x5 x 10-3100 (H)等概肘的平均惜息速率% = 200(bit/s)i0 L985 (bit/ 符號)平詢信息吊為H = 由盤 + *los?4 + *lo%4 + jLog,罟非辱概時的平均信息速率為& = & H = 100 X 1,985 = 19B.5 (bil/e)評注：符號速率(碼元翹率)僅與碼元寬度有關(guān):-10巳知某進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的信息速率為2400b/e,接收端在0. 5E肉共收到216個錯 iM碼元,試計算諫系統(tǒng)的誤碼率P“解碼無速率為/?二二200 (

4、二嗨兇 loS14I 0. 5t(lS(X)內(nèi)傳送的碼元個數(shù)N - I = 1200 x 18002. 16 x 10*(個)錯課碼元數(shù)=216個個此謀碼率巴為F* = = 1饗沁=心第二章 2-6頻譜密度S(f)和頻譜C(jn ?)量綱分別是什么？ 答：頻譜密度單位 V/Hz，頻譜單位 V。J信號里葉變換為5(/) = sin審吋，試求此倍號的自相關(guān)函數(shù)出o解 由式2.2-25)可知，若令該式中I側(cè)S(f) = G(f)n IXI 1/2由自相關(guān)函數(shù)定義式他3-1)，并參照下圖可以寫出Z?t (r) = J 5( 0( t + T)d( 1 * dt - 1 W 十話 0-UI-T1/2-F

5、-!/21 di 0 疼 tW 1(1 + T-1 W 0 01=1 *rl-1 W W 111 -t0 sw JT/20:1/2sfr+T)iT/2Y 1/2第四章4-1無線信道有哪些種？答：能傳播電磁波的空間都可以稱作無線信道。4-8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間變化或者變化極小。（線性失真）隨參信道：信道基本特征隨機變化。（多徑效應(yīng)）48何謂恒參佶道？何謂隨參倍道？它們分別對信號傳輸有哪些主要囂響？佶道 的特性基本上不陲対間變化，或變化極慢極小，這種信道稱為悝參信道口信道的 特性隨機變化的信道稱為隨參信道恒參信道對信

6、乃傳輸?shù)挠绊懼饕w現(xiàn)在幅度 一頻率畸變和相位一頻率畸變上；信號經(jīng)過隨參信道對傳輸包絡(luò)隨機起伏、相位 也隨機變化。4-18試寫出連續(xù)倫道容量的表達(dá)式由此式看出信道容量的大小訣定于哪些參量&答：C=Blog2 （ 1 + =Blog2 （1 +）連續(xù)信道容量Ct取決于信道帶寬B,信號功率S,噪聲功率譜密度nO,4.4 在課本里面4-7設(shè)一蝠黑白數(shù)乎像片有端傑埶每個像索有也個第度等級。若/B3Hlz帶寬的僮 詛傳輸它且彳善號噪聲功率比等于10HR,試問需要傳檎多少時間？解由香農(nóng)公進可得信道的最大信息遵率(每秒內(nèi)前夠傳箍曲平均借息雖的jg_X值)為G 皿(I ) = 3000106(1 + 10)=3

7、0001 臨 11 二 3Q001ogJ0h1(Jl = 3000 x 3.437 = 10. 4( JchA) 一張圖片所含的信息妣為竇/ - 4 ic 10J x 】o引】6 = 16 x 10*(bit)所以需妥的傳輸時間i - /C, = (16 x 10*/(!0.4 103) =： L54 wlO1) =r 25. 67(min)6-2數(shù)字基帶信號有哪些常用的形式？它們各有什么優(yōu)點？它們的時域表達(dá)式如何？答：單極性：電脈沖之間無間隔，極性單一，易于用TTL,CMOS電路產(chǎn)生。雙極性：用正負(fù)脈沖分別表示1 0,當(dāng)0,1等概出現(xiàn)時無直流分量，接收端判決電平為零，抗干擾能力強。歸零：單極

8、性NR可以提取定時信息。非歸零：差分：可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響，特別是相位調(diào)制系統(tǒng)中可以用于解決相位模糊問題。 多電平：可以提高頻帶利用率。十章1、已知A律13折線PCM編碼器的輸入信號取值范圍為土IV，最小量化間隔為一個量化單位()。當(dāng)輸入抽樣脈沖的幅度為0.62V時，(1) 試求編碼器輸出的 PCM碼字；(2) 試計算量化誤差；(3) 寫出對應(yīng)該碼中 7位碼(不包括極性碼)的均勻量化11位線性碼。6-13什么是眼圖？它有什么用處？由眼圖模型可以說明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些性能？具有升 余弦脈沖波形的 HDB3碼的眼圖應(yīng)是什么樣的圖形？答:眼圖為只管評價接受信號的質(zhì)量提供了一種有效的實驗方法。由

9、眼圖可以得到的信息：(1) 抽樣最佳時刻是眼睛張開最大的時刻。(2) 定時誤差靈敏度是眼圖斜邊的斜率。斜率越大，對定時誤差越敏感。(3) 圖的陰影區(qū)的垂直高度表示抽樣時刻上信號受噪聲干擾的畸變程度。(4) 圖的中央的橫軸位置對應(yīng)于判決門限電平。(5) 抽樣時刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限。(6) 圖中傾斜陰影帶與橫軸相交的區(qū)間表示了接受波形零點位置的變化范圍。過零畸變。6-1設(shè)二進制符號序列為1 00 1 00 1 1試以矩形脈沖為例分別畫出相應(yīng)的單極性、雙極 性、單扱性歸零、雙扱性歸零.二進制差分波形和四電平波形。解 單極性、雙極性、單極性歸零、雙極性歸零.二進制差分、四電平波形分

10、別如下圖6-17(町、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示。I 0 0 rru I I I I I I圖 6-17波形圖例6-1設(shè)二進制符號序列為1 0 1 1 100 1000 1 1 1 0,|出它所相應(yīng)的單極性、雙極性.單 扱性歸零、雙極性歸零乂二進制差分及八電平的波形。解單扱性:雙扱性:10 I單極性歸零;:雙極性歸零:二進制差分；設(shè)參考電平-EQ”碼變化0”碼不變。I 01+ 0.5I圏 P6 -7R$2612設(shè)某聽字碁帶系続的傳旃倚性肌血如囲訊-了朋禮 圖中凸為某個需叢所以可Ui實現(xiàn)無碼間串?dāng)_傳輸口(2)該系統(tǒng)的最髙碼元速率所以,系統(tǒng)的最離頻帶利用率為B =丄2上)叫2常第七

11、章(“試檢翳該系媒盥帝實現(xiàn)無碼同串拔的鈿+ 該更蜿的悵高射兒沁延率為既繪 這時的堿棘帶刑用事為事大? 解(1)由于減系St可等效馬理想矩彩低通特性系統(tǒng)帶寬為7 1設(shè)發(fā)送的二進制倍息為ID J 100 I，試OOK JKK.2PSK址2DPSK信號的疲 眶初畫圖,并注意現(xiàn)察茸時間彼磁上各有什么特點,解 00KJFSK.2PSK及HDPSIC信號的族幣示意圖剜圖7 -2】所示。7-7設(shè)發(fā)送的塑對碼序列為01 1 0 1 0尿闖2DPSK*式傳鼠 已知帕無傳輸理率為120DB, 載彼頻率為1800Hxo定義相位蓋g為后碼元起始相位和前一碼元結(jié)束相也之* 若如=(T代表“0加代表411，試畫岀這時的2

12、DF5K信號波形$ 若g 70。代表伽= 90“找表T ，則這時的ZhPSK信號時同液形又如何？辱根據(jù)碼元傳輸速車為1200玖載波頻率為1800Hz可知璉2DPSK信號的時間波形中, 每牛料元時間內(nèi)共有個周期的載波這時,2DP5K信號的時間渡形如圖7 -32所示S7-33 2DPSK信號的時間波形(二第十章例9-1在FCM系統(tǒng)中，輸人模擬話音信號四（“的帶寬為40001k,對其進行13折議A律編 碼乜已気編碼器的犧人信號蒞囲為止叫堆小量化間隔為【個（1）當(dāng)輸人抽樣脈沖的帽度為lW375Ve橙二進碼八（2）對應(yīng)該碼組的11位線性碼（不含極性碼）*（3）譯碼電平和譯碼后的量化誤差. 解 首光將輸人

13、信號抽樣值7 9側(cè)巧化対星化單位，即7（=三比譽玩 * 2048匕-1632（亍箍化單位）*01,f i）方陜采用逐位比輕扶確定PCM碼縮因為所以極性碼q-0；第I呢選標(biāo)洗電流人“28釦 |故勺位于后4段（5川投）1第2次，選標(biāo)淮電SS匚,故耳=1*位于第8S：繪過以上三次出較可知段講碼哄罔為叮MS表示|處于第名 1024個雖4t單位，量化間隔蚪口觸個蜃化單位口8段的起始電平尖U 何 I z!.第4次，選標(biāo)準(zhǔn)電流人=段落起始電平+8 x （疑化間隔） 1024十 m535（個魚化單位）比較結(jié)果為1, | =4故*嚴(yán)、炭斥1人1處于第8段的后&級（ 1$蛍化間隔）* 辭3歐,選標(biāo)準(zhǔn)電渝-/, =

14、 1024 + R x 64 4- 4 64 = 17妁（個蜃化單位）比較結(jié)果為|厶|故兔，裘示“丨處于后B級中的前斗級（口團化問隔）；第6欣，選標(biāo)準(zhǔn)電流L = 1024 + Sx64f2x64 = 1664（個雖化單位）比較結(jié)集為 丈匚”敞畸二氏表示I人丨處于后R級中的前2級佃7量化間隔” 第丁次，選標(biāo)淮電流d1024 + 3 x 64 + 1 x （54 = 1600（個偌化単位）第七次比較結(jié)果為1A I 故耳二】表示丨處于序號為的墳化間贏經(jīng)過以上四次比較（第？次可知.段內(nèi)碼分伯刊“g,表示|f處于第8段的序號為夕 的11化何隔。因此，編碼器的輸出碼組PCM碼組）為C.CQCjCj c7c

15、s = 011110011632 亠= 32（個址化單位）編碼后的量化誤差為2、對于標(biāo)準(zhǔn) PCM30/32路制式基群系統(tǒng)，試計算:（1）每個時隙時間寬度；3.91US（2 ）每幀時間寬度；125us（3 ）信息傳輸速率；(4)每比特時間寬度。例1、計n PCM30/32路系統(tǒng)(/ = 8)的賂時隙、位時隙和數(shù)碼率“ r-=3Wv32斛：路時隙廠=今=還繪=o_488/ir數(shù)碼率辦=兀 f J = 8000x32x8 = 2048tfe#7/5十早習(xí)題11.611-6巳知某雯性碼的監(jiān)惜矩即為moi oo1101010-lOllOOh試列出其所有可鄒的碼紐:館 本颶中方化廣=3上=叭丹為典塾陣球式

16、丹所以有 ILio-UC-1011-nrnojot-Dll-生成矩歸1000 : 1110100 : HO0010 :1010001 ! OJb由G可以產(chǎn)生塑十碼組，即有所有碼粗列表如下:叭00Ot)1、最小碼距是什么？檢糾錯能力與最小碼距之間的關(guān)系。 最小碼距：某種編碼中各個碼組之間碼距的最小值 最小碼距d和糾錯能力之間的關(guān)系：聽J00I100I(1)為檢查e個錯碼，要求最小碼距d=e+1 為了糾正t個錯碼，要求最小碼距d=2t+1 為了糾正t個錯碼，同時檢查e個錯碼，要求最小碼距d=e+t+1,et其中e指檢測的錯誤,t指糾正的錯誤.001011G 1001010101102、設(shè)線性碼的生成造成矩陣為（1）確定（n, k）碼中的n，k;（2 ）試求其監(jiān)督矩陣（I卜將主咸崔陣G變咸典型形式的生 成姮暉血初等冇畫換轉(zhuǎn)G優(yōu)為典麥L，00o)rG =I0U1 0 1T訂IU1 1 00 0I 0 0 I0 I 0 I0g(x) x3 x 1P-Q