通信原理思考题答案

第一章绪论1.1消息与信息有何区别？信息和信号有何区别？答：消息必须转换成为电信号，才能在通信系统中传输。人们接受消息，关心的消息中包含的有效内容就是信息。信息是消息中包含的有意义的内容，或者说是有效内容。信号是消息的载体。1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？答：信源编码的目的是压缩编码。信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。1.7何谓调制？调制的目的是什么？答：调制包含调节或调制的意义。调制的主要目的是使经过编码的信号特性与信道的特性想适应，使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。1.8数字通信系统有哪些性能指标？答：可靠性和有效性。用一下指标来衡量：传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。1.10无线信道和有线信道的种类有哪些？答：无线信道的种类：视线传播、地波和天波、散射；有线信道的种类：明线、对称缆和同轴电缆1.13何谓多径效应？答：多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。1.16什么是快衰落？什么是慢衰落？答：通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计，这种衰落就是“慢衰落”。第二章信号2.11何谓平稳随机过程？广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别？答：若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，只与t1和t2的间隔有关。2.12何谓窄带平稳随机过程？答：若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。2.14何谓白噪声？其频谱和自相关函数有何特点？答：白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。2.15什么是高斯噪声？高斯噪声是否都是白噪声？答：高斯白噪声：如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。2.23信号无失真传输的条件是什么？答：第三章模拟调制系统3.1调制的目的是什么？答：一、通过调制可以把基带调制信号的频谱搬移到载波频率附近。二、通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。3.2模拟调制可以分为哪几类？答：线性调制和非线性调制。3.3线性调制有哪几种？答：振幅调制、双边带（DSB）调制、单边带（SSB）调制、残留边带（VSB）调制。3.4非线性调制有哪几种？答：常见的非线性调制主要有：调频（FM），窄带调频（如民用对讲机）和宽带调频（FM广播）均属于非线性调制范畴。移频键控（FSK），常用于自动控制、无线数传。移相键控（PSK）和差分移相键控（DPSK），常用于自动控制、无线数传。第四章模拟信号的数字化4.3、何谓奈奎斯特抽样速率和奈奎斯特抽样间隔？答：抽样频率FS应不小于2FH.这一最低抽样频率2FH称为奈奎斯特速率。与此相应的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特抽样间隔。4.4、发生频谱混叠的原因是什么？答：抽样速率低于奈奎斯特抽样速率。4.7、信号量化的目的是什么？答：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。4.12、在PCM系统中，为什么常用折叠码进行编码？答：折叠码误码对于小电压的影响较小，对于小信号有利。由于语音信号小电压出现的概率较大，所以折叠码有利于减少语音信号的平均量化噪声。4.14、在PCM系统中，信号量噪比和信号（系统）带宽有什么关系？答：PCM系统的输出信号量噪比随系统的带宽B按指数规律增长。第五章基带数字信号的表示和传输5.2、试述双极性波形的优缺点。答：优点：1、当数字信号中“0和”“1”以等概率出现时，没有直流分量。2、双极性波形节省能源。3、双极性波形对其判决门限应设在0电平，与接收信号电平波动无关。5.3、试述HDB3码的编码规则及其优缺点。答：HDB3码的编码规则是：首先将消息码变换成AMI码，然后检查AMI码中连“0”的情况。当没有发现4个以上连“0”时，则不作改变，AMI码就是HDB3码。当发现4个或4个以上连“0”的码元串时，就将第4个“0”变成其前1个非“0”码元（“+1”或“-1”）同极性的码元。优缺点：有“破坏码元”。它的解码比较简单。具有AMI码的优点，在接收时，能保证定时信息的提取。5.6、何谓码间串扰？它产生的原因是什么？是否只在相邻的两个码元之间才有码间串扰？答：相邻码元间的互相重叠称为码元串扰。产生的原因是系统总传输特性H(F)不良。不是。5.8何谓奈奎斯特准则？何谓奈奎斯特速率？答：为了得到无码间串扰的传输特性，系统传输函数不必须为矩形，二容许是具有暖慢下降边沿的任何形状，只要此传输函数是实函数并且在F=W处奇对称，这就是奈奎斯特准则。2Baud/Hz是最高可能达到的单位带宽速率，并称为奈奎斯特速率。5.9、何谓“滚降”？为什么在设计时常用滚降特性？答：由于滤波器的边沿暖慢下降，通常称之为“滚降”，并将W1/W称为滚降系数。因为具有滚降特性的滤波特性仍然保持每秒2W码元的传输速率，因此频带利用率有所降低，要尽量减少码间串扰。5.10、何谓部分响应波形？它有什么优缺点？答：部分响应波形能够控制码元某些抽样时刻上的码元串扰，消除码元其他抽样时刻上得码元串扰，同时又能降低对抽样时刻的精度要求，并且使频带利用率达到理论上得最大值。第六章基本的数字调制系统6.1、何谓带通调制？带通调制的目的是什么？答：带通调制简称调制，带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带数字信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或几个参量上载有基带数字信号的信息，并且使已调信号的频谱位置适合在给定的带通信道中传输。就是把要传输的信号加载在载波信号上进行传输，因为载波信号传得远6.15、试述2DPSK信号的优缺点。答：2DPSK是利用相邻码元载波相位的相对值表示基带信号“0”和“1”的。可以解决码元定时问题。6.20、试按误码率最高低次序排列各种二进制键控和解调方式？答：非相干ASK相干ASK非相干FSK相干FSK非相干DPSK相干DPSKPSK第七章同步技术7.1何谓载波同步？试问在什么情况下需要载波同步?答：本地载波和接收信号载波的同步问题称为载波同步。本地载波的频率和相位信息必须来自接收信号，或者需要从接收信号中提取载波同步信息。在接收数字信号的一个码元时，为了在判决时刻对码元的取值进行判决，接收机必须知道准确的判决时刻。7.2试问插入导频法载波同步有什么优缺点？答：插入导频法主要用于接收信号频谱中没有离散载频分量，且在载频附近频谱幅度很小的情况，能在接收端解调时在输出中不产生新增的直流分量。7.6试问什么是相位模糊问题？在用什么方法提取载波时会出现相位模糊？解决相位模糊对信号传输影响的主要途径是什么？答：用平方法、科斯塔斯环法提取时。解决方法是采用2DPSK代替2PSK.7.7试问对载波同步的性能有哪些要求？答：1、载波同步精确度。2、同步建立时间和保持时间。3、载波同步误差对误码率的影响。7.8何谓位同步？试问位同步分为几类？答：位同步即码元同步，为了使每个码元得到最佳的调解，以及在准确的判决时刻进行接收码元的判决，必须知道码元准确的起止时刻。分为两大类：外同步发，它需要在信号中外加包含位定时信息的导频或数据序列。自同步法，它从信息码元序列本身中提取出位定时信息。7.9何谓位同步法？试问外同步法有何优缺点？答：外同步法又称为辅助信息同步法，它是在正常信息码元序列外附加位同步的辅助信息，以达到提取位同步信息的目的。在接收端利用一个窄带滤波器，将其分离出来，并形成码元定时脉冲。这种方法的优点是设备简单，缺点是需要占用一定的频带宽带和发送功率。7.10何谓自同步法？试问自同步法又分为几种？答：自同步法：是指接收方能从数据信号波形中提取同步信号的方法。两种：开环同步和闭环同步。7.13何谓群同步？试问群同步有几种方法？答：为了使接收到的码元能够被理解，需要知道其是如何分组的，接收端需要群同步信息去划分接收码元序列。两种：一类方法是在发送端利用特殊的码元编码规则使码组本身自带分组信息。另一类是在发送端码元序列中插入用于群同步的若干特殊码元，称为群同步码。7.18试问群同步有哪些性能指标？答：要求的主要指标是假同步概率Pf和漏同步概率P1..7.19何谓网同步？试问网同步有几种实现方法？答：网同步是指通信网的时钟同步，解决网中各站的载波同步、位同步和群同步等问题。