通信原理简答题目汇总

1.写出香农信道容量公式及所能得出的结论，和在实际生活中的体现？①香农信道容量公式：220log(1)log(1)SSCBBNnB②结论：a.S时C，且S时C；b.0n时C，且00n时C；c.B时C，但B时01.44SCn；（存在极限）③实际应用中的体现：2log(1)SICTBTNa.SBN;例：实时通信，CDMA，扩频通信；b.BT例：下载，扩频通信；c.STN例：空间通信；扩展：香农信道容量公式三要素：S，0n，B2.如何评价模拟通信系统和数字通信系统的有效性和可靠性？①有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。②可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。③对于模拟通信系统：有效性用带宽来衡量，可靠性用信噪比来衡量。④对于数字通信系统：有效性用传输速率或频带利用率来衡量，可靠性用误码率来衡量。模拟通信系统：已调信号带宽越小，有效性越好，解调器输出信噪比越高，可靠性越好。数字通信系统：频带利用率越高，有效性越好，误码率越小，可靠性越高。3.列举三种常见的复用方式，并进行比较。精解：①频分复用（FDM）：利用不同频段传送不同信号。（同时不同频）②时分复用（TDM）：利用不同时隙传送不同信号。（同频不同时）③码分复用（CDM）：利用不同正交码传送不同信号。（同频同时）4.电话信道特性不理想时，会产生哪种影响？如何去解决？★★★电话信道属于恒参信道，如果信道特性不理想的话，会导致信号发生幅度畸变，相位畸变，从而导致码间干扰。解决方法：采用均衡技术。5.为什么绝大多数无线信道对信号的影响要比有线信道大？在无线通信系统中，主要采用什么技术解决这种影响？①大多数无线信道都属于随参信道，随参信道的特点：信道参数随时间变化，损耗时变，时延时变，多径传播；②随参信道对信号的影响：瑞利型衰落，多径传播引起的频率弥散，频率选择性衰落；③在无线通信系统中多采用分集技术。6.恒参和随参信道知识点总结（从乘性干扰角度，信道分为恒参信道和随参信道）①恒参信道：a.常见类型：明线，对称电缆，同轴电缆，光纤信道，无线电视中继，卫星中继；b.恒参信道对信号的影响：幅频畸变，相频畸变；c信道不理想时会导致：码间干扰；d.解决方案：均衡；②随参信道：a.常见类型：电离层信道，对流层信道，移动通信；b.随参信道的特点：信道参数随时间变化，损耗时变，时延时变，多径传播；c.随参信道对信号的影响：瑞利型衰落，多径传播引起的频率弥散，频率选择性衰落d.解决方案：分集；7.均衡和分集①均衡：在基带系统中传入一种可调（或不可调）滤波器就可以补偿整个系统的幅频和相频特征，从而减小码间干扰的影响。这个对系统校正的过程称为均衡，实现均衡的滤波器称为均衡器。均衡分为频域均衡和时域均衡。频域均衡是从频率响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输条件。而时域均衡，则是直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。频域均衡在信道特性不变，且传输低速率数据时是适用的，而时域均衡可以根据信道特性的变化进行调整，能够有效地减小码间串扰，故在高速数据传输中得以广泛应用。借助横向滤波器实现均衡是可能的，并且只要用无限长的横向滤波器，就能做到消除码间串扰的影响。②分集：分集类型：时间分集，空间分集，角度分集，极化分集，频率分集等。在接收端的合并技术有：选择方式；最大比合并方式；等增益合并方式等。8.比较预加重去加重技术和压扩技术的异同？FM调制系统采用的是何种技术？为什么？PSTN中采用的是何种技术？为什么？★★★①预加重去加重技术和压扩技术相同点：改善系统信噪比，提高通信质量②预加重去加重技术和压扩技术区别：a.预加重去加重技术改善高频信号的信噪比。b.压扩技术改善小信号信噪比。③FM调制系统中采用预加重去加重技术，原因是FM调制系统，解调器输出端的噪声呈平方率分布，高频分量受到的噪声影响大，低频分量受到的噪声影响小，预加重去加重技术的目的就是为了提升高频信号的信噪比。④PSTN系统中的PCM编码时采用的是压扩技术。使用压扩技术的原因是信号幅度的概率分布不均匀，所以采用压扩技术进行非均匀量化，PCM中压扩技术目的是为了提升小信号的信噪比。10.简述基带系统中选择线路码型的要求？（或者这样问：数字基带信号传输前要进行线路码型变换，为什么？）基带系统中选择线路码型，应具有如下特点：①无直流分量，低频分量尽量少；②码型统计频谱越窄越好；③便于从信号中提取定时信息；④尽量提高传输码的传输效率；⑤适用于信源的统计变化；⑥编译码设备尽可能简单；（所以，数字基带信号传输前要进行线路码型变换）11简述眼图的产生过程？眼图的作用？眼图中衡量传输质量的指标？（至少写出三个）①眼图产生：信号加在示波器的垂直输入端上，示波器水平扫描周期与码元同步的周期同步。在示波器上就可以观测到眼图。②眼图作用：定性观测码间干扰和噪声对系统的影响。③衡量传输质量的指标（眼图参数）：最佳判决门限，最佳抽样时刻，噪声容限，定时误差灵敏度等。①产生：信号加在示波器的垂直输入端上，示波器水平扫描周期与码元同步的周期同步。②作用：定性观察码间干扰和噪声对系统的影响。③参数：最佳判决门限最佳抽样时刻噪声容限定时误差灵敏度等。13什么是“倒π现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”？怎么解决？①在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。②因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒现象”。③解决方案就是采用相对相移方式，即2DPSK调制方式。14多进制数字调制系统和二进制数字调制系统的比较。与二进制数字调制系统比较，多进制调制系统具有以下两个特点：①在相同的码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率显然要比二进制系统的高。②在相同的信息传输速率下，由于多进制码元传输速率比二进制的低，因而多进制信号的码元的持续时间要比二进制的长，相应的带宽就窄。15一个20路TDM系统，每一路抽样频率为10kHZ，每个抽样值用6bits表示，每帧20个时隙，每个时隙为各路信号一个抽样值，帧头加4bit作为同步信号，试回答每路时隙宽度及系统码速。★★★设帧长度为sT，时隙宽度为，码元宽度为cp；依题意：1,2064124ssscpcpcpsTTTf时隙宽度：6cp码元速率：1BcpR分析电平：①画图分析帧结构②注意帧长度与采样频率的关系：1ssTf17公众电话通信网(PSTN)中所传输的语音信号频率范围是多少？为什么要对信号进行非均匀量化。①300Hz~3400H②因为语音信号大多为小信号，非均匀量化在保证小信号量化信噪比相同的情况下，用7位码表示了均匀量化条件下11位码的信息，节约了4bit，实现了压缩，符合信源编码的目的。公用电话通信网（PSTN）要点总结300～3400HZ，8KHz采样频率；小信号，非均匀量化，压扩技术，A13折线编码（8位）单路码速64Kbps，32路复用后，基群码速2.048Mbps全双工恒参信道18什么是信源编码？什么是信道编码？各自在通信系统中的作用？并列举几种常见的信源编码和信道编码？①信源编码是为了减少信源输出符号序列中的冗余度、提高符号的平均信息量而进行的编码。信道编码是通过增加冗余比特从而实现差错控制而进行的编码。②信源编码是为了提高通信系统的有效性。信道编码是为了提高通信系统的可靠性。③常见信源编码：PCM，DPCM,DM,霍夫曼编码等。常见信道编码：线性分组码，循环码，卷积码，CRC，BHC。19列举几种常见的差错控制方法，并分析说明其应用场合？①FEC前向纠错法：（单向，广播信道，实时）AB纠错码②ARQ反馈重发法：（非实时）AB检错码③HEC混合差错控制：（半实时）AB纠检码三、简答题1．什么是误码率，什么是误信率，它们之间关系如何？所谓误码率，是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切起的说，误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。所谓误信率，又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者更确切地说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。二者之间的关系：它们都是表示差错率的。2．信号量化的目的是什么？因为模拟信号是时间和幅度都连续变化的，而数字信号时间和幅度都是离散的，为了将模拟信号转化为数字信号，需要对其进行幅度上的量化。3．简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。均匀量化特点，在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。4.简要说明数字通信较之模拟通信的优缺点模拟通信，技术很成熟，就是将模拟信号与载波进行调制，使其带有一定载波特性，又不失模拟信号的独特性，接受端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。而数字信号，首先进行采样，对于采样幅值进行编码（0，1编码），然后进行调制，相移键控等。接受端还原即可。区别在于，由于数字通信其传输数字抽样信号，在接受端可以得到还原，所以信号传输率高。而模拟信号，是对于信号的直接调制，与载波相乘，当传输途中有干扰时，对于系统的冲击，是不可修复的，所以造成失桢。相对而言，数字通信优于模拟通信。6.何谓严平稳，何谓宽平稳，它们之间的关系如何？若一个随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关，则称该随机过程是在严格意义下的平稳随机过程，简称严平稳随机过程。若一个随机过程(t)的均值与t无关，为常数a，自相关函数只与时间间隔有关，则把同时满足上述两个条件的过程定义为广义平稳随机过程。严平稳随机过程必定是广义平稳的，反之不一定成立。7.什么是码间串扰，怎样产生的，对通信质量有什么影响码间串扰是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，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。码间串扰严重时，会造成错误判决。8.什么是部分响应波形，什么是部分响应系统有控制的在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求，通常把这种波形称为部分响应波形。利用部分响应波形进行的基带传输系统称为部分响应系统。9.在通信原理中采用差错控制的目的是什么？由于数字信号在传输过程中受到加性干扰的影响，使信号码元波形变坏，故传输到接收端后可能发生错误判决。因此需要差错控制来解决加性干扰的影响。10.说明码率、码重何码距的概念码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数，一般我们用的单位是kbps。码重W就是码字中所含码元“1”的数目.两个码组对应位上数字的不同位的个数称为码组的距离，简称码距，又称海明（Hamming）距离。11．简述HDB3码的优点与缺点。优点：由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量；HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号,译码较简单。缺点：编码规则复杂12.简要回答香农公式的在通信系统中的重要意义？香农公式是在一定的信号带宽限制下，在一定的信噪比之下的数据最大传输速率。揭示了信道对数据传输率的限制13.什么是移频键控？2FSK信号的波形有什么特点。称数字频率控制，是数字通信中使用较早的一种调制方式，基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。2FSK是用数字基带信号控制载波的频率变化，0符号对应于载频ω1，1符号对