通信原理思考题

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资源描述

1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点:1.抗干扰能力强;2.传输差错可以控制;3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些?有效性用传输速率和频带利用率来衡量,可靠性用差错率来衡量,差错率有误码率,误信率。1-12何谓是码元速率和信息速率?他们之间的关系如何?码元速率定义为每秒钟传送码元的数目,单位为波特;信息速率定义为每秒钟传送的信息量,单位是bit/s。1-13何谓误码率和误信率?它们之间关系如何?误码率是码元在传输系统中被传错的概率。指错误的码元数在传输码元数中所占的比例,Pe=错误码元数/传输总码元数。误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。指错误接收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb=错误比特数/传输总比特数。3-3它们是描述差错率的两种不同表述。在二进制中,二者数值相等。何谓严平稳?何谓广义平稳?它们之间的关系如何?答: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。3–5高斯过程的主要性质有哪些?答:高斯过程的主要性质有:⑴高斯过程的n维分布只依赖各个随机变量的均值、方差和归一化协方差。⑵广义平稳的高斯过程也是严平稳的。⑶如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的,那么它们也是统计独立的。⑷高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。3–8什么是窄带随机过程?答:若随机过程(t)的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围f内,即满足ffc的条件,且fc远离零频率,则称该(t)为窄带随机过程。3–13何谓高斯白噪声?它的概率密度函数、功率谱密度如何表示?答:如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布,则称之为高斯白噪声。高斯白噪声的一维概率密度函数为:式中,a-均值,2-方差。高斯白噪声的(双边)功率谱密度为:Pn(f)=n0/2-∞<f<+∞4.7什么是快衰落什么是慢衰落由多径效应引起的衰落称为快衰落;由信号路径上由于季节,日夜,天气等变化引起的信号衰落称为慢衰落4–8何谓恒参信道?何谓随参信道?它们分别对信号传输有哪些主要影响?答:信道的特性基本上不随时间变化或变化极慢极小,这种信道称为恒定参量信道,简称恒参信道。信道的特性随机变化,这种信道称为随机参量信道,简称随参信道。恒参信道对信号传输的主要影响有:频率失真、相位失真、非线性失真、频率偏移和相位抖动等。随参信道对信号传输的主要影响有:衰减随时间变化;时延随时间变化;多径效应。4–14信道中的噪声有哪几种?答:信道中的噪声按来源分类有:人为噪声,自然噪声。信道中的噪声按性质分类有:脉冲噪声,窄带噪声,起伏噪声。4–17试述信道容量的定义?答:信道容量是指信道能够传输的最大平均信息速率。5–1何谓调制?调制在通信系统中的作用是什么?答:调制是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。调制在通信系统中的作用有三个方面:①提高无线通信时的天线辐射效率。②把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。③扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。5–2什么是线性调制?常见的线性调制方式有哪些?答:已调信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移,这样的调制方式称为线性调制。常见的线性调制方式有:调幅、双边带调制、单边带调制和残留边带调制。9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同,为什么相同。如果解调器的输入噪声功率密度相同,输入信号功率也相同,则单边带和双边带在解调器输出的信噪比是相等的。5–11什么是门限效应?AM信号采用包络检波时为什么会产生门限效应?答:解调器的输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降,而是急剧恶化,这种现象称为门限效应。AM信号采用包络检波时产生门限效应的原因:是由包络检波器的非线性解调作用引起221()()exp22xafx的。18什么是频分复用频分复用中,一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的频段,每路信号占用其中的一个频段,在接收端,通过滤波器选出其中所要接收的信号,在进行解调。6–4简述AMI码和HDB3码的优缺点?答:AMI码的优点:没有直流成分,高、低频分量少,编译码电路简单,且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况;如果它是AMI-RZ波形,接收后只要全波整流,就可变为单极性RZ波形,从中可以提取位定时分量。AMI码的缺点:当原信码出现长连“0”串时,信号的电平长时间不跳变,造成提取定时信号的困难。HDB3码保持了AMI码的优点,克服了AMI码的连“0”码问题。HDB3码的编码虽然比较复杂,但译码却比较简单。6–6什么是码间串扰?它对通信质量有什么影响?答:所谓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,并使前面波形出现很长的拖尾,从而对当前码元的判决造成干扰。它对通信质量的影响:码间串扰严重时,会造成错误判决。6–7为了消除码间串扰,基带传输系统的传输函数应满足什么条件?其相应的冲激响应应具有什么特点?答:为消除码间串扰,基带传输系统的传输函数应满足:即满足无码间串扰频域条件。其相应的冲激响应应具有:即具有无码间串扰时域条件。6-9什么是最佳判决门限电平?在A和一定条件下,可以找到一个使误码率最小的判决门限电平,称为最佳门限电平1模拟信号在抽样后,是否变成时间离散和取值离散的信号了?模拟信号在进行抽样和变成时间离散信号,其取值仍然是联续的9量化信号有哪些优点和缺点信号量化的优点是可以把模拟信号变成数字信号,从而采用通过数字调制的进行传输,其缺点是量化会产生量化误差16何为信号量燥比?T他有无办法消除信号量燥比是信号平均功率与量化噪声平均功率的取值,他只能尽量减少,无法完全消除1.在通信系统中采用差错控制的目的是什么差错控制是在数字通信中利用编码方法对传输中产生的差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。10-2什么是随机信道?什么是突发信道?什么是混合信道?答:当信道中加性干扰主要是正态分布白噪声时,称这种信道为随机信道;在突发信道中,错码是成串集中出现的,也就是说,在一些短促的时间区间内会出现大量错码,而在这些短促的时间区间之间却又存在较长的无错码区间,这种成串出现的错码称为突发错码,当信道中加性干扰主要是这种干扰时,称这种信道为突发信道;把既存在随机错码又存在突发错码,且哪一种都不能忽略不计的信道称为混合信道。11-3常用的差错控制方法有哪些?试比较其优缺点。常用的差错控制方法有检错重发、前向纠错、反馈校验和检错删除法为其他整数kkkThs,00,1)(isCTiH)2(ST什么是分组码,其构成有何特点将信源的信息序列按照独立的分组进行处理和编码,称为分组码。分组码就其构成方式可分为线性分组码与非线性分组码。一种编码的最小码距与其检错纠错能力有什么关系?在任意长码字的情况下,差错控制的最小码距Dmin与其检错、纠错能力在一个码集中检测e个错误,要求最小码距满足:Dmin=e+1在一个码集中纠正t个错误,要求最小码距满足:Dmin=2t+1在一种码集中纠正t个错误的同时检测e(e=t)个错误,要求最小码距满足:Dmin=t+e+1什么是奇偶监督码,其检错能力如何?奇偶监督码是奇监督码和偶监督码的统称,是一种最基本的检错码。奇偶监督码是一种有效地检测单个错误的方法什么是线性码?期性质?线性码是按照一组线性方程构成的。线性码具有便于运算分析的叠加性质什么是循环码?循环码生成的多项式如何确定?循环码:如果(n,k)线性分组码的任意码矢C=(Cn-1,Cn-2,…,C0)的i次循环移位,所得矢量C(i)=(Cn-1-i,Cn-2-i,…,C0,Cn-1,…,Cn-i)仍是一个码矢,则称此线性码为(n,k)循环码。码多项式。其一般表示式为C(x)=Cn-1xn-1+Cn-2xn-2+…+C0)

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