简答题汇总

1、以无线广播和电视为例，说明模型中，信息源，受信者及信道包括的具体内容是什么？答：信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。在无线广播中，信息源中包括的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号；在无线电视中，信息源中包括的具体内容就是从声音、图象等消息转换成的原始电信号。受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息；在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从原始电信号转换而成的声音、图像等消息。信道的作用就是传送有原始的电信号转换而来的信号。在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波，其中一某种方式表示原始电信号。2、数字通信有哪些特点？答：相当模拟通信，数字通信具有以下特点：（1）其所传输的信号是离散是或数字的；（2）强调以调参数与基带信号之间的一一对应；（3）抗干挠能力强，数字信号可以再生，从而消除噪声积累；（4）传输差错可以控制；（5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；（6）便于加密，可靠性高；（7）便于实现各种信息的综合传输。3、按消息的物理特征，通信系统如何分类？答：根据消息的物理特征的不同，通信系统可以分为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等。4、按调制方式，通信系统如何分类？答：根据是否采用调试，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未调制的信号直接传送，如音频是内电话；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。调制方式很多，常见的一些可以见教材的表1－1。5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。6、按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？答：传送多路信号有三种复用方式，频分复用（FDM），时分复用（TMD）和码分复用（CDM）。7、通信方式是如何确定的？答：按照消息传送的方向与时间关系，通信方式可以选择单工通信、半双工通信和全双工通信。在数字通信中，一般的远距离通信大都采用串行传输方式，在近距离数字通信中，有时也用并行传输方式。8、通信系统的主要性能指标是什么？答：通信系统的性能指标及其有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性等，但主要性能有梁个：传输速率和差错率，传输速率可以用码元速率或信息速率来表征，可靠性可以用误码率或误信率来表征。9、什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？答：误码率eP是码元在传输系统中被传错的概率概率。误信率bP是指错误接收的信息量在传输信息总量中所占的比例。一般说来，N进制中，误信率比误码率更低，二进制中，误信率和误码率在数值上相等。10、什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？答：码元速率BR定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。信息传输速率bR又称为信息速率或传信率，其定义为每秒传递的信息量，单位是比特/秒（bit/s）。由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制当中，表示一个码元的比特数不同。在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。在N进制中，设信息速率为bR（bit/s），码元速率为BNRBaud，则有22logBBNNRR11、未来通信技术的发展趋势如何？答：相对模拟通信系统，数字通信系统具有诸多优点，尤其可以方便的实现加密解密，可靠性高，易于实现各种信息的综合传输，未来通信技术将必然以数字通信技术为主，各种类型的消息都在统一的通信网中传送。12、什么是信源符号的信息量？什么是离散信源的信源熵？答：信息符号中所包含的有用信息的多少就是信源符号的信息量。信源符号所含的信息量I与该信息符号出现的概率有关，信源符号出现的概率越小，其所包含的信息量的平均值就是离散信号的信源熵。当离散信源的所有符号独立等概出现时，其信源熵的值达到最大。13、什么是随机过程？它有什么特点？答：通俗的说随机过程是所有可能实现的所构成的总体。严格从数学角度随机过程定义如下：设随机试验E的可能结果为t，试验的样本空间S为12,,....,,...itttxxx，i为正整数，itx为第i个样本函数（又称之为实现），每次试验之后，取空间S中的某一个函数，于是称此t为随机函数。当t代表时间量是，称此t为随机过程。随机过程的特点：它是时间t的函数，但在任意时刻观察到的值却是不确定的，是一个随机变量。也可以看作是随机试验的可能出现的t函数，存在一个由全部可能实现构成的总体，每个实现都是一个确定的时间函数，而随机性就体现在出现哪一个实现是不确定的。14、什么是随机过程的数学期望和方差？他们分别描述了随机过程的什么性质？答：随机过程的数学期望：1,Etxxtdxf随机过程的数学期望是时间t的函数，它描述了该随机过程在各个时刻的摆动中心。随机过程的方差222221,DtEEtxtdxtEtEtatfx方差Dt描述了随机过程在t时刻对其均值的偏差程度。15、什么是随机过程的协方差函数和自相关函数？它们之间有什么关系？它们反映了随机过程的什么性质？答：随机过程的协方差函数1,21122BEaatttttt1122121,212,;aafdxtxtxxttxdx随机过程的自相关函数1,21212121,212,;REfdttttxxxxttxdx自相关函数和协方差函数之间的关系1,21,212BREEtttttt它们反映了同一随机过程不同时刻的相关程度。16、什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？它们之间有什么关系》答：宽平稳随机过程：若一个随机过程的数学期望与时间无关，而其相关函数仅与时间间隔相关，称这个随机过程是宽平稳的（也叫广义平稳）。严平稳随机过程：若一个随机过程任何的n维分布函数或概率密度函数和时间起点无关。也就是说对于任意的正整数n和任意实数1,2,,...nttt，随机过程的n维概率密度函数满足:121,2,,1212,,...;...,,...;,,...,,nnnnnnfxxxtttfxxxttt则称这个随机过程是严平稳的（也叫狭义平稳）。一个严平过程只要它均方值有界，它必定是宽平稳的。但反之则不然。17、平稳随机过程的自相关函数具有什么特点？答：平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，而只与时间间隔相关。即1,1RRtt。18、何谓各态历经性？对于一个各态历经性的平稳随机噪声电压来说，它的数学期望和方差分别代表什么？它的自相关函数＝0，在＝0时的值0R又代表什么？答：所谓各态历经性通俗的说就是从随机过程中得到的任一实现，好像它经历了随机过程的有可能状态。从数学方面给出其定义：若平稳随机过程xt使下列式子___22______221lim1limTTxTTxxtdtaTxtxtdtRRTa依概率1成立，则称xt为各态历经性的平稳随机过程。对于一个各态历经性的均方值，它的方差t，它的数学期望Et代表起直流功率的均方值，它的方差Dt代表其交流功率。0R代表其平均功率。19、什么是高斯噪声？什么是白噪声？它们各有什么特点？答：高斯噪声：概率密度函数符合正态分布的噪声也就算说是宽平稳的，则也是严平稳的。若其随机变量之间是互不相关，则也是统计独立的。高斯噪声的特点：它的n维分布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数所决定。若高斯噪声是宽平稳的，则是严平稳的。若其随机变量之间是互不相关，则也是统计独立的。白噪声：功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声，属于一种理想宽带过程。白噪声的特点：白噪声只有在＝0时才相关，而它在任意两各时刻上的随机变量都不相关。20、若某高斯型白噪声nt的数学期望为1，方差也为1，试写出它的二维概率密度函数。答：根据条件可知：数学期望1xyaa，方差221xy，相关系数0xy所以，该高斯白噪声的二维概率密度函数为222111,2xyfxye21、什么是窄带高斯噪声？它在波形上由什么特点？它的包烙和相位各服从什么概率分布？答：窄带高斯噪声：若一个高斯噪声满足窄带的假设，即其频谱均被限制在中心频率附近一个窄的频带上，且这个中心频率离开零频率相当远，则称之为窄带高斯噪声。窄带高斯噪声在波形上的特点：像一个包烙和相位都缓慢变化的正玄波。其包烙的一维分布服从瑞利分布，其相位的一维分布服从均匀分布。22、什么是窄带高斯噪声的同相分量和正交分量？它们各具有什么样的统计特性？答：同相分量：02()()sin()()()()istttaHPP()()cos()cttta正交分量：()()sin()cttta一个均值为零的窄带平稳高斯过程，它的同相分量()ct和正交分量()st同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。在同一时刻得到的()ct及()st是不相关或统计独立的。即：E[()st]=E[()ct]=0,222cs23、正玄波加窄带高斯噪声的合成波包烙服从什么概率分布？答：正玄波加窄带高斯噪声的合成波的包烙概率密度函数为：f(z)=2222201exp[()]()2ZZAzAI可知其服从广义瑞利分布。24、平稳随机过程通过线性系统时，输出随机过程和输入随机过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系？答：E0[()][()].(0)itEtH输出过程的数学期望等于输入过程的数学期望H(0)与相乘。02()()()iHPP输出过程的功率谱密度时输入过程的功率谱密度与2()H相乘。25、什么是线性调制？常见的线性调制有哪些？答：所谓线性调治是指正弦型载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。从频谱上说，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同，只是频率位置发生搬移。常见的线性调治有调幅（AM），双边带（DSB），单边带（SSB）和残留边带（VSB）调制。26、残留边带滤波器的传输特性应如何？为什么？答：残留边带滤波器的传输特性()VSBHw在0w满足互补对称的截止特性()(),VSBcVSBcHHwwHwwCwwC为常数，Hw是基带信号tm的截止频率。下面我们写出残留边带滤波器的传输特性的推导过程：残留边带信号的频域表示式：1()[()()]2mccSwMwwMww为了确定残留边带滤波器的传输特性，我们需要知道从接收端如何从该信号中恢复基带信号。假设采用同步解调法进行解调，解调器输出信号的频域表示式为：1[()()]2mSwSw假设同步载波()coscstwt，所以其频谱为()[()()]ccS根据卷积定律，得：11[()()][()()]22mmcmcSwSwSwwSww1()[(2)]()2mcccSwwMwwMwHww（）1()[(2)]()2mcccSwwMwwMwHww（）所以，1[()()]21[(2)]()41[(2)]()4mccccSwSwMwwMwHwwMwwMwHww（）（）而(2)cMww，(2)cMww会由低通滤波器滤除，所以低通滤波器的输出信号的频域表示式：01()[()()]4ccSwMwHwwHww（）为了准确的获取Mw（），所以残留边带滤波器的传输特性为()()ccHwwHwwC27、什么叫调制的信噪比增益？其物理意义如何？答：解调器的输出信噪比与输入信噪比的比值G，同伴行声其为调制制度增益。调制制度增益可以对解调器的抗噪声