第五章作业答案

1第七章模拟信号的数字传输一、思考题1、什么叫做量化?为什么要对模拟信号的幅度进行量化?答：用有限个电平来表示模拟信号抽样值被称为量化。为了实现模拟信号在数字通信系统中传输，必须对模拟信号进行数字化处理，由于抽样只是是把时间连续的模拟信号变成了时间上离散的模拟信号，在幅度上仍然是连续的，它仍属模拟信号，此信号经过一个有噪声干扰的信道时，信道中的噪声会叠加在抽样值上面，使得接收端不可能精确地判别抽样值的大小。并且噪声叠加在抽样值上的影响是不能消除的，因此需要进一步把时间上离散但幅度上仍然连续的信号变成了时间上和幅度上都离散了的信号，即量化过程。2、什么是非均匀量化？为什么要使用非均匀量化？这样，对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求。答：非均匀量化是根据信号的不同区间来确定量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量化间隔也小，反之，量化间隔就大。均匀量化对于弱信号时的量化信噪比就难以达到给定的要求，而非均匀量化有两大优点（1）当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度(例如语音)时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化信噪比；（2）非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比3、对数压缩率有哪两种形式？它们对小信号和大信号有什么不同的作用？答：有μ压缩律和A压缩律。信号经过这种非线性压缩处理后，改变了大信号和小信号之间的比例关系，使大信号的比例基本不变或变得较小，而小信号相应地按比例增大，即“压大补小”。4、什么是时分复用？它在数字电话中是如何应用的？答：时分复用将传输时间划分为若干互不重叠的时隙，互相独立的多路信号顺序地占用各自的时隙，合路成为一个复用信号，占用同一频带在同一信道中传输。在PCM数字电话系统中，先把一定路数的数字电话信号复合成一个标准的数据流（基群），然后再用复接技术将基群复接成更高速的数据信号。5、什么叫帧结构？A律PCM基群的码元速率是多少？二进制时信息速率是什么？平均每路信号的信息速率是多少？答：在PCM30/32路的制式中，一个复帧由16帧组成；一帧由32个时隙组成；一个时隙为8位码组。时隙l～15，17～3l共30个时隙用来作话路，传送话音信号，时隙0(TS0)是“帧定位码组”，时隙16(TS16)用于传送各话路的标志信号码2二、填空题1、时分复用信号中的各路信号在时间上是分割的，在频域上是混叠的2、在A律PCM基群中，帧周期s125，一帧中的码元数256bit。三、计算题7.设信号频率范围0～4kHz，幅值在-4.096～+4.096伏之间均匀分布。若采用均匀量化编码，以PCM方式传送，量化间隔为2mv，用最小抽样速率进行抽样，求传送该PCM信号实际需要最小带宽和量化信噪比。答：根据振幅的变化范围和量化间隔可算出量化输出电平数Q，1224096002V.0)096.4(096.4VVQ，因此采用的二进制数124096logQlog22k又因为采样频率为奈奎斯特频率即kHzffHs82传送速率为skbitkHzkffsb/96812采用最小带宽为kHzfBb482均匀量化信噪比dBQdB274096lg20lg10)NS(2qo8.有3路信号进行时分复用，这三路信号的最高频率分别为2kHz、4kHz和8kHz，信号的量化级都是256，在满足抽样定理所规定的抽样速率下，码元传输速率是多少？答：由抽样定理知，抽样频率fs大于或等于信号的最大频率。，当选fs=2X8KHz=16KHz时，对这三路信号都能满足抽样定理。因此选择fs=16KHz，系统传输路数为N=3又因为信号的量化级都是256，因此每个样值所需码元位数为8562logQlog22k所以码元传输速率skbitkHzNkffsb/8436183