《数字通信原理》习题解答 第1章 概述 1-1 模拟信号与数字信号的特点分别就是什么? 答:模拟信号的特点就是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码与信源解码的作用就是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答:数字通信的特点就是: (1)抗干扰性强,无噪声积累; (2)便于加密处理; (3)采用时分复用实现多路通信; (4)设备便于集成化、微型化; (5)占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 答:符号速率为 Bd N 661010 11===-码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=?=?== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 答:76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答:频带利用率为
《通信系统原理》试题 一、单项选择题 1.在抗加性高斯白噪声性能方面,2ASK、2FSK、2PSK从差到优的次序。 (A) 2FSK、2ASK、2PSK (B)2ASK、2FSK、2PSK (C) 2ASK、2PSK、2FSK (D)2PSK、2FSK、2ASK 2.AM信号一般采用解调,SSB和DSB信号一般采用解调。 (A)包络,同步(B)鉴频器,同步 (C)相干,差分相干(D)同步,包络 3.根据香农公式,假设信道容量为C,信道信息传输速率为R,则在时,理 论上可实现无差错传输。 (A)R=C (B)R>C (C)R≤C (D)R≠C 编码后过最多出现( )个连续0。 4.二进制序列经过HDB 3 (A)2 (B)3 (C)4 (D) 5 5.为实现数字信号的最佳接收,采用最小均方误差准则设计的最佳接收机是()。 (A)相关接收机;(C)理想接收机 (B)匹配滤波器;(D)以上都不是 为:()。 6.若要纠正2个错码,则分组码的最小码距 d min (A)3 (B)4 (C)5 (D)6 7.2PSK信号的带宽是基带信号带宽的()倍。 (A)0.5 (B)1 (C)2 (D)3 8.电话信道的带宽是3400Hz,若要求传输6800bit/s,则要求信道的最小信噪比是
()。 (A)1 (B)3 (C)4 (D)7 9.一个二进制数字通信系统,其码元速率为104Baud,连续发送1个小时后,收到的 为()。 错吗为36个,则误码率P e (A)10-6(B)3.6*10-6(C)36*10-6(D)104 10.某信息源发送4个二进制脉冲编码信号A、B、C、D,信号独立出现,其出现概率 分别为1/4,1/8,1/8,1/2,则该信息源信号的平均信息量为()bit/symbol。 (A)0.75 (B)1.75 (C)2.75 (D)3.75 11.在(7,3)线形分组码的一个码组中,信息码元的位数是()。 (A)10 (B)3 (C)4 (D)7 已知某二进制数字基带系统的传输特性如图c1所示,请回答12-16小题。 12.奈氏带宽BN是()。 (A)0 (B)2 (C)2.5 (D)3 13.码元传输速率为()。 (A)0 (B)4 (C)5 (D)6 14.系统带宽为()。 (A)0 (B)2 (C)2.5 (D)3 15.滚降系数为()。
复习题 名词:同步, 映射, 抽样,量化, DPCM, 汉明码, 复用, 定位,时分多路复用,正码速调整,同步复接,异步复接 问答: 1.数字信号和模拟信号的特点。 2.数字信号的有效性和可靠性指标及其计算方法。 3.为什么数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 4.低通和带通信号抽样定理。 5.回答均匀量化与非均匀量化的特点,说明为什么引入非均匀量化. 6.说明码的抗干扰能力与最小码距的关系. 7.什么叫PCM零次群? PCM30/32一至四次群的速率和接口码型分别是什么? 8.帧同步的目的是什么? PCM30/32系统的帧同步码型为何? 9.PCM帧同步系统处理流程图。 10.PCM30/32系统帧结构。 11.PCM帧同步系统中,前方保护和后方保护分别是指什么?其各自防止的现 象是什么? 12.PCM一次群到异步复接二次群,与同步复接的区别。 13.简述SDH通信系统的特点。 14.SDH帧结构分哪几个区域? 各自的作用是什么? 15.SDH 网的速率等级有哪些? 16.SDH 中复用的概念是什么? 17.SDH 传送网的基本物理拓扑有哪几种? 18.SDH数字通信系统的特点是什么? 19.画出SDH帧结构,计算出STM-N各个区域的速率大小 20.SDH网同步方式和时钟工作方式。 21.G.707 SDH复用结构。 计算方面: 1.A律13折线编解码,7/11变换; 2.带通信号的抽样及其计算,抽样后信号的频谱形式; 3.循环码计算,循环码多项式,监督矩阵和生成矩阵
4.SDH帧结构中各个信息结构速率的计算 5.系统循环码的多项式计算。 1. 某设备未过载电平的最大值为4096mv,有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器,写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。 2. PCM30/32路的帧长,路时隙宽,比特宽,数码率各为多少? 3. 设数字信号码元时间长度为05sμ,如采用八电平传输,求信息传输速率及符号速率;若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 4. 为什么同步复接要进行码速变换? 答:对于同步复接,虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的,可以保证其数码率相等,但为了满足在接收端分接的需要,还需插入一定数量的帧同步码;为使复接器、分接器能够正常工作,还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码(以上各种插入的码元统称附加码),即需要码速变换。 5. 异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同? 答:码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位,待复接合成时再插入脉冲(附加码); 而码速调整插入脉冲要视具体情况,不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧,可能插入,也可能不插入脉冲(不插入脉冲时,此位置为原信息码),且插入的脉冲不携带信息。 6.由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。 7.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95 单位。 (1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码);写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 8.设数字信号码元时间长度为1sμ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符 号速率。 答:符号速率为
第一章概述 1.1简述移动通信的特点: 答:①移动通信利用无线电波进行信息传输; ②移动通信在强干扰环境下工作; ③通信容量有限; ④通信系统复杂; ⑤对移动台的要求高。 1.2移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的? 答:①互调干扰; ②邻道干扰; ③同频干扰;(蜂窝系统所特有的) ④多址干扰。 1.3简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。 答:第一代(1G)以模拟式蜂窝网为主要特征,是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、欧洲的TACS(Total Access Communication System)两大系统,另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。 从技术特色上看,1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM原意为Group Special Mobile,1989年以后改为Global System for Mobile Communication)、北美的码分多址(CDMA)的IS-95 两大系统,另外还有日本的PDC 系统等。 从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有:采用TDMA(GSM)、CDMA(IS-95)方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字式调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95),性能优良的抗干扰纠错编码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM); (2)采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应,这对于CDMA方式的IS-95尤为重要; (3)采用自适应均衡(GSM)和Rake 接收(IS-95)抗频率选择性衰落与多径干扰; (4)采用信道交织编码,如采用帧间交织方式(GSM)和块交织方式(IS-95)抗时间选择性衰落。 第三代(3G)以多媒体业务为主要特征,它于本世纪初刚刚投入商业化运营。其中最具有代表性的有北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统,另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-136。 从技术上看,3G 是在2G 系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性,即在3G 系统中,用户业务既可以是单一的语音、数据、图像,也可以是多媒体业务,且用户选择业务是随机的,这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化。所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标,全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性,并适当考虑到业务的动态性能,尽力采用相应措施予以实现的技术。其主要实现措施有: (1)继续采用第二代(2G)中所采用的所有行之有效的措施; (2)对CDMA扩频方式应一分为二,一方面扩频提高了抗干扰性,提高了通信容量;另一方面由于扩
数字通信原理试卷一 一、填空题(每题3分) 1、通信的目的是_______ 或________ 信息。 2、通信方式有两种基本形式,即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特(Bd),若采用四进制传输,则 信息传输速率为___________。 5、设信道的带宽B=1024Hz,可传输2048 bit/s的比特率,其传输效率η=_________。 6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种 信号称为___________。 7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。 8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码,我们将这种情况称为_____________。 9、一般PCM(脉冲编码调制)的帧周期为__________。 10、PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧,而每一帧又包含有_____个路时 隙,每一路时隙包含有______个位时隙。 一、1、交换、传递;2、基带传输、频带传输;3、幅度、时间;4、2400b/s 5、2b/s/hz; 6、数字、基带; 7、频分、时分; 8、假失步; 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题(每题2分)二、1、a ;2、b ;3、c ;模拟信号的特点为: (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续,时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为: (a) 基础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值
《通信系统原理》作业题 第1章绪论 1.画出数字通信系统模型。 噪声源 数 字 解 调 信 道 译 码 解 密 信 源 译 码 信 宿 数 字 调 制 信 道 编 码 加 密 信 源 编 码 信 源 信道 2.衡量数字通信系统的有效性和可靠性的性能指标有哪些? 答:码元传输速率信息传输速率频带利用率误码率误信率 3.说明通信系统的分类。 4.一个由字母A,B,C,D组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每个脉冲宽度为5ms. (1)不同的字母是等概率出现时,试计算每个字母的传输速率和信息速率; (2)若每个字母出现的概率分别为 10 3 , 4 1 , 4 1 , 5 1 = = = = D C B A P P P P 试计算每个字母的传输速率和信息速率。
第2章确知信号 1. 画出单位冲击函数的时域波形及频谱密度,并说明各波形表示的含义。 2.求一个矩形脉冲的频谱密度及能量谱密度。 G a( f 1/τ 2/ -2/τ -1/
第5章 模拟调制系统 1. 比较AM 与DSB 两种调制方式的优缺点。 AM :优点是接收设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差。主要用在中波和短波调幅广播。 DSB :优点是功率利用率高,带宽与AM 相同。主要用于调频立体声中的差信号调制,彩色TV 中的色差信号调制 2. 已知线性调制信号为 t t c ωcos )sin 0.51(Ω+,式中Ω=6c ω,画出波形与频谱。
3. 已知调制信号)4000cos()2000cos()( t t t m ππ+=载波为t π4 10cos ,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表达式,并画出频谱图。
移动通信基本原理 1、常用的移动通信系统有哪些?答:蜂窝移动通信系统,无绳电话系统,集群移动通信系统,移动卫星通信系统,分组无线网。无限寻呼系统 2试列出1G,2G,3G的典型系统。答:1G:TACS和AMPS 2G:GSM和NCDMA 3:WCDMA、 CDMA2000和TD-SCDMA 3、移动通信信道的特点。答:1传播的开放性2接受环境的复杂性3用户的随机移动性 4、蜂窝移动通信中电波传播方式有哪些?答:直射波、反射波、绕射波、散射波 5、慢衰落和快衰落的成因分别是什么?其信号包络统计特性分别服从什么分布?答:慢衰落阴影效应正态分布;快衰落多径传播瑞利分布莱斯分布 6、信号通过移动信道时。在什么情况下遭受平坦衰落。在什么情况下遭受选择性衰落?答:信号带宽大于相关带宽遭受选择性衰落;信号带宽小于相关带宽遭受平坦衰落 7、电波传播预测是用来计算什么量的?在选择传预测型时要注意哪些因素?答:计算接收信号中值的要注意距离、频率、天线高度、地理环境等 8、主要从哪几个方面来提高频率资源的有效利用?如何实现?答:时间域:多信道共用空间域:频率复用频率域:信道的笮带化和宽带多址技术 9、给出蜂窝小区和区群的概念?同频复用的距离公式是什么?答:蜂窝小区:区群:共同使用全部可用频率的N个小区;公式:N=i*i+ij+j*j 10、改善蜂窝小区容量的技术有哪些?简述它们是如何提高系统容量的。答:小区分裂:通过增加基站的数量来增加系统容量裂向和覆盖区域逼近:通过基站天线的定位来减小同频干扰以提高系统容量11、什么是多址技术?常用的多址技术有哪些?答:多址技术:是指在通信网内处于不同位置的多对用户同时进行通信的技术;常见的多址技术有FDMA、TDMA、CDMA 12、越区切换的准则有哪些?越区切换过程控制的方式有哪些?越区切换可分为哪几种?答:准则:1、对信号强度准则2、具有门限规定的相对信号强度准则3、具有滞后余量的相对信号强度准则4、具有门限规定和滞后余量的相对信号强度准则;越区切换:硬切换:在新的链路建立之前先中断旧的链路,如TDMA,FDMA(1G、2G)。软切换:即保持旧的连接,有建立新的连接,当新的基站可靠连接后,在中断旧的连接。更软的切换:在一个基站不同扇区之间的切换叫做更软的切换。 1、蜂窝移动通信系统对数字解调技术的要求是什么? 答:1、为了在衰落条件下获得所要求的误码率(BER),需要好的载噪比(C/N)和载干比(C/I)性能; 2、所用的调制技术必须在规定频带榆树内提供高的传输率,以Hz为单位;3、应使用高频率的功率放大器,而带外辐射又必须降低到所需要的要求4、具有恒定包络5、尽量避免幅相效应6、要求具有小的功率谱占有率。 2、GSM系统中采用什么调制技术?为了产生0.3GMSK信号,当信道数据速率为270KBPS时,求高斯低通滤波器的3DB带宽?并确定高斯低通滤波器的系数A? 答:GSM系统采用GMSK 即高斯最小频移键控 BT=0.3 PB=1/T=270KBPS 则高斯低通滤波器3DB带宽为B=0.3/T=81KHZ A=0.5887/B=7.3*10-6 3、IS-95CDMA采用的调制技术是什么?OQPSK/QPSK的主要区别是什么?答:IS-95CDMA系统上下行采用不同的调制技术,即上行采用QPSK(四相相移键控),下行采用OQPSK(交错四相相移键控)。区别:1QPSK 调制信号具有恒包络特性,OQPSK解调信号不具有恒包络特性2在QPSK解调信号中奇偶比特流的比特同时跳变,而在OQPSK中奇偶比特流错开半个输入码间隔3在QPSK中,最大相移码达180°,而OQPSK在任意时刻发送的最大相移限制在±90° 5、给出GSM900系统的工作频段,载频间隔,双工间隔?答:上行890 MHz—915 MHz 载频间隔为0.2 MHz 下行为935 MHz ---965 MHz 双工间隔为45MHz 6、简述GSM系统的桢结构?答:在GSM系统桢结构总存在两种复桢,即业务和控制复桢。1业务复桢:一个TDMA桢可以分为0-7共8个时桢,长为4.615MS;由26个TDMA(120MS)构成1复桢。控制复桢:一个TDMA桢可分为0-7共8个时桢,长为4.165MS,每时隙含156.25个码元,码长约0.577MS,由51个TDMA桢构成一个复桢,长235.385MS称为控制复桢。由51个业务复桢或26个控制复桢组成一个超桢,
移动通信原理与系统 第1章概论 1.(了解)4G网络应该是一个无缝连接的网络,也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联,所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。 2.所谓移动通信,是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。无线通信是移动通信的基础。 3.移动通信主要的干扰有:互调干扰、邻道干扰、同频干扰。(以下为了解) 1)互调干扰。指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰。 2)邻道干扰。指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。 3)同频干扰。指相同载频电台之间的干扰。 4.按照通话的状态和频率的使用方法,可以将移动通信的工作方式分成:单工通信、双工通信、半双工通信。 第2章移动通信电波传播与传播预测模型 1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性是衰落特性。 2.阴影衰落:由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。 多径衰落:无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射,使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。 无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离(几百或几千米)上信号强度的变化。小尺度衰落模型用于描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内信号强度的快速变化。 3.在自由空间中,设发射点处地发射功率为P t,以球面波辐射;设接收的功率为P r,则 P r=(A r/4πd2)P t G t 式中,A r=λ2G r/4π,λ为工作波长,G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益,d为发射天线和接收天线间的距离。 4.极化是指电磁波在传播的过程中,其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。 电磁波的极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化存在两种特殊的情况:电场方向平行于地面的水平极化和垂直于地面的垂直极化。在移动通信中常用垂直极化天线。 5.极化失配:接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化形式一致时,才能有效地接收到信号,否则将使接收信号质量变坏,甚至完全收不到信号。 6.阴影衰落又称慢衰落,其特点是衰落与无线电传播地形和地理的分布、高度有关。 7.多径衰落属于小尺度衰落,其基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。 8.多普勒频移:f d=(v/λ)cosα,式中v为移动速度;λ为波长;α为入射波与移动台方向之间的夹角;v/λ=f m为最大多普勒频移。
1、已知一个4进制信号的码元速率为4800波特,则其对应的信息速率是( C ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、样值为301△,它属于A律13折线的( B ) A.第5量化段 B.第6量化段 C.第7量化段 D.第8量化段 4、在同一条链路上可传输多路信号,利用的是各路信号之间的( B ) A. 相似性 B.正交性 C. 一致性 D. 重叠 5、在光纤中采用的多路复用技术是( C ) A.时分复用 B. 频分复用 C.波分复用 D. 码分复用 R=( ), 信1、在4进制系统中,每秒钟传递1000个4进制符号,此系统的码元速率 B R( ).( A ) 息速率 b A.1000Bd,2000b/s B.2000Bd,2000b/s C. 2000Bd,1000b/s D. 1000Bd,1000b/s 2、满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为( D ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、设模拟信号s(t)的幅度在[-2,2]v内均匀分布,对它进行奈奎斯特速率抽样,并均匀量化后, 编为2进制码。量化间隔为1/64v,需要多少量化电平数?( D ) A.64 B.128 C.192 D.256 4、消息码为:1010001110001,对应的AMI码为:( A ) A. +10-1000+1-1+1000-1 B. +10-00000-1+1000-1 C. -10+1000+1-1+1000-1 D. +10+1000-1-1+1000+1 5、PCM30/32的二次群速率为( B ) A.64 kb/s B.8.448Mb/s C.384kb/s D.2.048Mb/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、均匀量化的PCM系统中,编码位数每增加1位,量化信噪比可增加( C )dB. A.2 B. 4 C. 6 D. 8 4、绝对码为:10010110,对应的相对码为:( B ) A. 10100101 B.11100100 C. 11100110 D. 11000110 5、SDH采用的数字复接方法一般为( B ) A.异步复接 B.同步复接 C.异步复接或同步复接 D.以上都不是 1、出现概率越__小__ 的消息,其所包含信息量越大; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、_量化 _和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接; 4、为了减小相干载波的稳态相位误差,应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益; 5、分组码(n,k)的编码效率为_ k/n ; 1、衡量数字通信系统可靠性的主要指标是___差错率; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接;
北京邮电大学高等函授教育、远程教育 《数字通信原理》综合练习题 一、填空题 1、模拟信号的特点是幅度(信号强度)的取值连续变化,数字信号的特点是幅度的取值离散变化。 2、模拟通信采用频分制实现多路通信,数字通信采用时分制 实现多路通信。 3、PAM 信号的幅度连续,时间离散,它属于模拟信号。 4、数字通信系统的主要性能指标有有效性__和可靠性两个方面。 5、A/D 变换包括抽样、量化和编码三步。 6、 D/A 变换包括译码和低通两步。 7、波形编码是对信号波形进行的编码(或根据语声信号波形的特点,将其转换为数字信号)。 8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。 9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程,抽样要满足抽样定理。 10、量化是将PAM 信号在幅度上离散化的过程。 11、量化分为均匀量化和非均匀量化。 12、均匀量化量化区内(非过载区)的最大量化误差为=△/2;过载区内的最大量化误差为>△/2。 13、A 律压缩特性小信号时,随着A 的增大,信噪比改善量Q 提高;大信号时,随着A 的增大,信噪比改善量 Q 下降。 14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 15、A 律压缩特性一般A 的取值为87.6。 16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。 17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。 18、l =8的逐次渐近型编码器(即A 律13折线编码器),判定值共有127种,2a 的判定值为128△,3 a 的判定值为32△和512△,4a 的判定值为16△、64△、256△和1024△。 19、DPCM 是对相邻样值的差值(实际上DPCM 是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量 化、编码的)进行编码的。 20、ADPCM 与DPCM 相比增加了自适应预测和自适应量化。 21、PCM30/32系统的帧周期为125μs ,l = 8时帧长度为256比特,l 秒传输8000帧。
第一、二章 1、900 MHz 频段: 890~915 MHz (移动台发、基站收)—上行 935~960 MHz (基站发、移动台收)—下行 2、移动通信的工作方式:单工通信、双工通信、半双工通信 3、单工通信: (1)定义:通信双方电台交替地进行收信和发信。 (2)方式:根据通信双方是否使用相同的频率,单工制又分为同频单工和双频单工。 4、双工通信定义:通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时,可以听到对方的话音。有时也叫全双工通信。 5、半双工通信:通信双方中,一方使用双频双工方式,即收发信机同时工作;另一方使用双频单工方式,即收发信机交替工作。 6、移动通信的分类方法: (1)按多址方式:频分多址(FDMA )、时分多址(TDMA )和码分多址(CDMA ) (2)按业务类型:电话网、数据网和综合业务网。 (3)按工作方式:同频单工、双频单工、双频双工和半双工。 7、三种基本电波的传播机制:反射、绕射和散射。 8、阴影衰落定义:移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的,又称为慢衰落。 9、多普勒频移公式:fd=v *cos α/λ v :移动速度 λ:波长 α:入射波与移动台移动方向之间的夹角。 v/λ=fm :最大多普勒频移 移动台朝向入射波方向运动,则多普勒频移为正(接收信号频率上升),反之若移动台背向入射波方向运动,则多普勒频移为负(接收信号频率下降)。 10、多径衰落信道的分类: (1)由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。 (2)根据发送信号与信道变化快慢程度的比较,也就是频率色散引起的信号失真,可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 11、平坦衰落信道的条件可概括为:Bs<
4PSK和4ASK的MATLAB仿真 一、实验目的: 学会利用MATLAB软件进行4PSK和4ASK调制的仿真。通过实验提高学生实际动手能力和编程能力,为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容:利用MATLAB软件编写程序,画出4PSK和4ASK图形,进一步了解4PSK和4ASK调制的原理。 (1)设二进制数字序列为0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0,编程产生4PSK调制信号波形。 (2)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4ASK调制信号波形。 三、程序和实验结果: (1)4PSK程序 clf clc clear T=1; M=4; fc=1/T; N=500; delta_T=T/(N-1); input=[0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0] input1=reshape(input,2,7) t=0:delta_T:T for i=1:7 hold on if input1([1 2],i)==[0;0] u=cos(2*pi*fc*t);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;0] u=cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;1] u=cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[0;1] u=cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);plot(t,u) end t=t+T end grid hold off 实验结果:
工学硕士研究生(891) 《通信系统原理》课程入学考试大纲 一、参考书 主要参考书:冯玉珉,郭宇春,《通信系统原理》,清华大学出版社,北京交通大学出版社, 2011年第2版。 辅助参考书:冯玉珉,《通信系统原理学习指南》,清华大学出版社,北京交通大学出版社, 2006年6月修订版。 二、考试信息 1. 课程性质:初试专业课 2. 考试形式:笔试 3.试题类型:填空、图表、分析计算、简答 三、考试要求及内容 基本要求:根据《通信系统原理》教学大纲的要求,考生要完整掌握通信系统基础理论知识,如通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能;掌握模拟信号数字化技术的基础理论;要能够重点分析数字通信系统的数学模型、误码特性、差错控制编码;并从最佳接收观点掌握统计通信理论的基础知识和当前通信系统建模和优化的思维方法;了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。 具体内容如下。 1、系统概述 通信系统的组成:基本概念、框图 通信系统的质量指标:有效性、可靠性 通信信道:分类、常用信道特征 2、信号与噪声分析 随机变量:统计特性和数字特征
随机过程:随机过程的概念、统计特性、数字特征;平稳随机过程的概念、数字特征、各态历经性、功率谱;随机过程通过线性系统的传输特性 噪声分析:高斯噪声、白噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声、余弦信号加窄带高斯噪声 3、模拟调制系统 线性调制系统:各种线性调制的时、频域表达式、系统框图、功率和带宽计算、解调及噪声性能分析、信噪比增益比较、希氏变换 非线性调制系统:角度调制的概念及一般表达式、单音调角、 FM 信号的频谱特征、有关参数的分析、解调及噪声性能分析、 FM 门限效应 4、模拟信号数字化 线性 PCM 概念:取样定理、 PCM 编码,解码原理、基本参数 量化噪声分析:量化噪声功率、量化信噪比计算 线性 PCM 系统中的误码噪声:信道噪声和量化噪声对信噪比的影响 对数压扩PCM: A 律 13 折线 PCM 编解码方法 多路复用和传码率:多路复用的概念、各种情况传码率计算方法 增量调制:实现方法、不过载条件、量化信噪比分析、传码率计算 预测编码:DPCM、ADPCM基本概念 5、数字信号基带传输 数字基带信号码型:常见码型及其特点 数字基带信号功率谱:功率谱特征、带宽的取决条件 基带传输系统组成及符号间干扰:符号间干扰的概念、产生的原因、对通信质量的影响 基带数字信号的波形形成和 Nyquist 准则:形成无符号间干扰的基带波形的条件、 Nyquist 第一准则;互补滚降特性、升余弦频谱的特点;奈氏带宽、奈氏间隔、传输速率、传输带宽的计算 基带传输的误码率分析:误码率的分析方法、最佳判决门限及其确定条件
一、891通信系统原理(一) 1.系统概述 (1)通信基本概念:通信、消息、信息、信息量、平均信息量(熵) (2)通信系统的组成:基本概念、框图 (3)通信系统的性能指标:有效性、可靠性 (4)通信信道:分类、常用信道特征 2.信号与噪声分析 (1)随机变量:概率、统计特性、数字特征 (2)随机过程:随机过程的概念、统计特性、数字特征、高斯过程 (3)平稳随机过程:平稳性、数字特征、各态历经性、功率谱 (4)随机过程传输特性:线性系统、非线性系统 (5)噪声分析:高斯噪声、白噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声、余弦信号加窄带高斯噪声 3.模拟调制系统 (1)调制:概念、分类、作用 (2)幅度调制:各种幅度调制信号的时/频域特征、线性调制模型、功率和带宽计算、希氏变换 (3)相干解调与非相干解调:解调原理、噪声性能分析、信噪比增益比较、传输衰减 (4)角度调制:角度调制波时域表达式、频谱特征、单音调角、参数分析 (5)角度调制信号的解调:解调原理、噪声性能分析、门限效应 (6)频分复用:概念、带宽计算 4.模拟信号数字化(信源编码) (1)线性 PCM 概念:取样定理、 PCM 编码/解码原理、基本参数 (2)量化噪声分析:均匀及非均匀量化的噪声功率、量化信噪比计算 (3)线性 PCM 系统中的误码噪声:误码噪声(信道噪声)和量化噪声对信噪比的影响 (4)对数压扩PCM:两种压扩特性、A 律 13 折线 PCM 编解码方法 (5)时分复用:时分复用概念、PCM复用群、帧同步、复帧同步、传码率计算 (6)增量调制:实现方法、不过载条件、量化信噪比分析、传码率计算 (7)预测编码:DPCM、ADPCM基本概念 5.数字信号基带传输 (1)数字基带信号码型:常见码型及其特点、传输码型的理想特征、常见传输码型数字基带信号功率谱:功率谱特征、主瓣带宽 (2) 基带传输系统组成及符号间干扰:符号间干扰概念及产生原因、对通信质量的影响 (3) 波形形成:奈氏第一准则、互补滚降特性、升余弦频谱、奈氏带宽、传输速率、传输带宽
数字通信原理复习题 单项选择题 1.数字通信相对于模拟通信最显著的特点是( B )。 A.占用频带小B.抗干扰能力强 C.传 输容量大D.易于频分复用 2.以下属于数字信号是( D )。 A.PAM信号B.PDM信号 C.PPM 信号D.PCM信号 3.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于频 带传输方式的是( C )。 A.PAM传输方式 B.PCM传输方式 C.PSK 传输方式 D.⊿M传输方式 4.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于基 带传输方式的是( B )。 A.PSK传输方式 B.PCM传输方式 C.QAM 传输方式 D.SSB传输方式 5.以下属于码元速率单位的是( A )。 A.波特 B.比特 C.波特 /s D.比特/s 6.PCM30/32系统发送复帧同步码的周期是( D ) A.125sμB.250sμ C.1ms D.2ms 7.PCM30/32系统发送1帧同步码的周期是( A ) A.125sμB.250sμ C.1ms D.2ms 8.人讲话的语声信号为( A ) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频 信号 9.调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响,其结果是对数字信号带来( B )。 A.噪声干扰 B.码间干扰 C.突发干扰 D.噪声干扰和突发干扰 10.连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制,其“三要素”是( B )。 A.带宽、信号功率、信息量 B.带宽、 信号功率、噪声功率谱密度 C.带宽、信号功率、噪声功率 D.信息量、 带宽、噪声功率谱密度 11.以下不能无限制地增大信道容量的方法是( D )。 A.无限制提高信噪比 B.无限制减小噪声 C.无限制提高信号功率 D.无限制增加带宽 12.根据香农公式以下关系正确的是( A )。 A.信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求 越小; B.信道的容量与信道的带宽成正比;C.信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求 越高; D.信道的容量与信噪比成正比。 13.以下不属于线性调制的调制方式是( D )。 补:非线性调制:频率调制FM,相位调制PM A.AM B.DSB C.SSB D.FM 14.设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1, 该传输码属于( D )。 A.RZ码 B.HDB3码 C.CMI 码 D.AMI码 15.设某传输码序列为 +1-100-1+100+1-1000-1+100-1,该传输码属于 ( C )。 A.AMI码B.CMI码 C. 3 HDB 码D.RZ码 16.我国PCM数字设备间的传输接口码型是 ( B )。 A.AMI码 B.HDB3码 C.NRZ码 D.RZ码 17.以下数字码型中,不具备一定的检测差错能力码 为( A )。 A.NRZ码 B.CMI码 C.AMI码D.HDB3码 18.以下可以消除或减小码间干扰方法是( B )。 A.自动增益控制技术B.均衡技术 C.最佳接收技术D.量化技术 19.在数字基带传输系统中,以下不能消除码间干扰 系统传输特性为( C )。 A.理想低通特性 B.升余弦 特性 C.匹配滤波特性 D.线性滚 降特性 20.观察眼图应使用的仪表是( C )。 A.频率计 B.万用表 C.示波器 D.扫频仪 21.三种数字调制方式之间,其已调信号占用频带的 大小关系为( C )。 A.2ASK= 2PSK= 2FSK B.2ASK= 2PSK>2FSK C.2FSK>2PSK= 2ASK D.2FSK> 2PSK>2ASK 22.在数字调制技术中,其采用的进制数越高,则 ( C )。 A.抗干扰能力越强B.占用的频带越宽 C.频谱利用率越高D.实现越简单
四川大学电气信息学院实验报告 课程:通信系统原理 实验名称:通信系统原理设计性实验 课任老师:张奕 专业:通信工程 年级:2013级 学生姓名:余佩 学号:2013141443050
一、实验目的 ● 理解信源编码和解码的原理、步骤以及方法 ● 复习并更加熟练地掌握汇编语言的编程方法 ● 学习在EMC 开发工具下编程 ● 学习使用EM78P259N 微控制器 ● 通过观测示波器了解编码 二、编码实验 1、双极性不归零码 (1)实验原理 "1"码和"0"码都有电流,但是"1"码是正电流,"0"码是负电流,正和负的幅度相等,极性相反,故称为双极性码。此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为"1"码;若在零电平以下为负,判为"0"码。 (2)实验流程图 开始 将Byte2和Byte1暂存于Data_temp2和Data_temp1 中并设置编码计数值 Data_temp2,7=1? Y 输出正电平 输出负电平 输出零电平 输出零电平 结束 Data_temp2和Data_temp1分别左移 编码计数值不为0? N Y N
(3)实验思路 需要在单极性不归零码的基础上,在程序的开始和结束时添加调用零电平的程序即可(4)实验程序 /*****************************双极性不归零码子程序****************************/ Coding_Bi_NRZ: MOV A,Byte2 MOV Data_temp2,A ;将Byte2中的数据暂存于Data_temp2中 MOV A,Byte1 MOV Data_temp1,A ;将Byte2中的数据暂存于Data_temp1中 MOV A,@16 MOV temp,A ;Byte2,Byte1中的信息共计16位需要编码输出 call pulse_zero ;=====输出16位编码======= Bi_NRZ_LOOP: JBS Data_temp2,7 CALL Pulse_negative ;Data_temp2.7=0,调用负脉冲子程序 JBC Data_temp2,7 CALL Pulse_positive ;Data_temp2.7=1,调用正脉冲子程序 ;信息左移1位: RLC Data_temp1 ; R(n) -> R(n+1), R(7) -> C=Data_temp1.7 RLC Data_temp2 ; C=Data_temp1.7 -> R(0),R(n) -> R(n+1), R(7) -> C DJZ temp ; temp-1=0? JMP Bi_NRZ_LOOP ; NO,继续编码输出 call pulse_zero ;======================= RET ; NRZ编码输出完毕 /*****************************************************************************/(5)实验结果