通信原理第六版樊昌信曹丽娜第六版--课后思考题及习题答案
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  1 第一章 绪论 1.1 以无线广播和电视为例,说明图 1-1 模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是 什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括 的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为 从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影 像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线 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。一路模拟电线KHZ 带宽,一路数字电线 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。 1-5 按调制方式,通信系统分类? 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类? 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系 统和数字通信系统。 1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8 单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说 明 他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式, 通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信 指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普 通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电线 通信系统的主要性能指标是什么? 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或2 两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方 字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行 方式一个码元接一个码元地在信道上传输,其优点是成本低,缺点是传输速度慢,需要外 加措施解决收发双方码组或字符同步,常用于远距离传输。 1-10 通信系统的主要性能指标是有哪些? 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。 其中有效性和可靠性是主要性能指标,在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量, 同样的消息用不同的调制方式,则需要不同的频带宽度,数字通信系统的有效性可用传输 速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率 Pe、误信率 Pb。 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。 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。 1-14 消息中包含的信息量与以下哪些因素有关? A 消息出现概 B 消息的种类 C 消息的重要程度。第二章 确知信号 1.何为确知信号? 答:确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号。 2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答:能量信号的其能量为有限的正值,但其功率等于零;功率信号其能量为无穷大,其平 均功率为有限值。 3.试用语言描述单位冲击函数的定义。 答:单位冲击函数是宽度趋于零,幅度趋于无穷大,积分面积为 1 的理想信号。 4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号。 答:功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号;能量信号的频谱密度适合于能量信号; 能量信号的能谱密度适合于能量信号;功率信号的功率频谱适合于功率信号。 5.频谱密度 S(f)和频谱 C(jnw。 )的量纲分别是什么。 答:分别为伏特/ 赫兹和伏特。 6.自相关函数有哪些性质? 答:(1)自相关函数是偶函数。 (2)与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变 换对的关系。3 当 I=0 时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量第三章 随机过程 1.什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 隔相关称之为宽平稳随机过程。 严平稳随机过程:若一个随即过程任何的 n 维分布函数或概率密度函数与时间起点无关,3 则之为严平稳随机过程。 一个严平稳随机过程,只要他的均值有界则必然是宽平稳的;反之不然。 2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点? 答:平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关,只与时间间隔有关,而且是偶函数。 3.什么是高斯噪声?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。 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 方差函数决定。若高斯噪声是宽平稳,则也是严平稳的。若随机变量之间互不相关,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:白噪声只在 tao=0 时才是相关的,而在其他任意时刻上的随机变量

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