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通信原理基础知识 习题集一 填空题1.在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应（传输速率 ）和（差错率）。
2.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从（ 瑞利分布），而其相位的一维分布是（均匀分布），如果再加上正弦波后包络一维分布服从（ 莱斯分布（广义瑞利分布））。
3.若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是（ 高斯 ）型的。
4.通过眼图，可以观察到（ 码间串扰 ）和（ 高斯白噪声 ）的大小。
5.对2ASK 、2FSK 和2PSK 三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（ 2FSK ）系统，可靠性最好的是（2PSK ）系统。
6.2PSK 信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（倒π现象）。
7. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为（随参信道）和（恒参信道）两大类。
8.基带传输系统的总误码率依赖于（信号峰值）和（噪声均方根值）之比。
9.调制信道对信号的干扰分为（加性干扰）和（乘性干扰）两种。
10.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是（高斯）型的。
11.通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有（非相干解调/包络检波法）及（相干解调/同步检测法）。
12.随参信道的传输媒质的三个特点分别为（对信号的耗衰随时间而变）、（传输的时延随时间而变）、（多径传播）。
13.包络检波法的系统误码率取决于（系统输入信噪比）和（归一化门限值）。
14.起伏噪声又可分为（热噪声）、（散弹噪声）及（宇宙噪声）。
15.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即（连续谱）和（离散谱）。
16.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为（模拟幅度调制）和（键控法）。
17.模拟信号是利用（抽样）、（量化）和（编码）来实现其数字传输的。
18.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是（A/D ）、（数字传输系统）和（D/A ）。
通信原理练习题LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】第一章绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是有效性和可靠性。
码元速率RB定义是每秒传送码元的数目，单位Baud。
信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s。
2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量，可靠性用差错率衡量。
3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量，可靠性用信噪比衡量。
4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为6k bit/s。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽，对于数字通信系统为传输速率。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。
7、一个M进制基带信号，码元周期为TS 秒，则传码率为1/TS波特，若码元等概出现，一个码元所含信息量为log2M (bit)。
8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是非电量与电量之间的变换和基带信号与频带信号之间的变换。
9、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。
10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为。
计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。
一、填空题 1．数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率。
码元速率R B 的定义是每秒传送码元的数目，单位是Baud ，信息速率R b 的定义是每秒传递的信息量，单位是bit/s 。
2．在随参信道中发生瑞利衰落的原因是：多径传播。
发生频率选择性衰落的原因是：多径传播。
3．某调频波s (t )=20cos[2×108πt +8cos4000πt ]，试确定已调信号功率为200W ，调制指数为8，最大频偏为16kHz ，信号带宽为36kHz 。
4．对信号m (t )=2sin800πt V 进行简单增量调制编码，若取增量σ=0.1V ，求出不发生斜率过载的取样频率至少是16000πHz 。
5．在数字通信中，眼图是用实验方法观察码间干扰和噪声对系统性能的影响。
7．数字基带系统的传递函数为理想低通型且系统带宽为WHz ，采用四进制传输，则此系统无码间干扰时最高的传输速率为2Wbaud ，这时的系统最高频带利用率为4bit/s/Hz 。
8．部分响应技术中对输入序列进行预编码是为了防止差错传播。
9．在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减少或消除码间干扰。
10．若二进制数字信息速率为f b bit/s ，则BPSK 和QPSK 信号功率谱密度主瓣宽度分别为2f b Hz ，和f b Hz 。
12、调制的功能是将基带信号转换成频带信号，其中适合长距离传输的信号是频带信号。
14、1bit= log e 2nit= ln2哈特莱15、16进制系统的码源速率是800B ，则该系统的信息速率为3200bit/s 。
18、一个均值为零，方差为σξ2的平稳高斯窄带过程，其包络的一维分布是瑞利分布，而其相位的一维分布是均匀分布。
19、在模拟调制通信系统中，具有门限效应的是FM 、AM 。
改善门限效应的方法有：锁相环路鉴频、调频负回授鉴频 、预加重和去加重。
20、在增量调制中，δ过大会使量化噪声增大，δ过小会使过载噪声增大。
南邮801通信原理基础知识99题及对应答案--平界南邮801通信原理基础知识99题1、数字通信系统的有效性主要性能指标是______或______；可靠性主要性能指标是______或______。
2、信源编码可提⾼通信系统的______；信道编码可提⾼通信系统的______。
3、⼀离散信源输出⼆进制符号，在______条件下，每个⼆进制符号携带的1⽐特信息量；在______条件下，每个⼆进制符号携带的信息量⼤于1⽐特。
4、消息所含的信息量与该信息的________有关，当错误概率任意⼩时，信道的_______称为信道容量。
5、⾹农公式标明______和______指标是⼀对⽭盾。
6、在t 秒内传输M 个N 进制的码元，其信息传输速率为______；码元传输速率为______。
7、某随机信号)(t m 的平均功率为0P ，则信号)(2t m A 的平均功率 ______。
8、使⽤⾹农公式时，要求信号的概率分布为______，信道噪声为______。
9、窄带平稳⾼斯随机过程的同相分量与正交分量统计特性______，且都属于______信号，它的同相分量和正交分量的分布是_______，均值为______，包络⼀维分布服从______分布，相位服从______分布，如果再加上正弦波后包络⼀维分布服从______莱斯分布______。
10、设某随机信号的⾃相关函数为)( R ，______为平均功率，______为直流功率，______为交流功率。
11、某信道带宽为3kHz ，输出信噪⽐为63，则相互独⽴且等概率的⼗六进制数据⽆误码传输的最⾼传码率为______。
12、随参信道的三个特点是：______、______和______。
13、由电缆、光纤、卫星中继等传输煤质构成的信道是______信道，由电离层反射、对流层散射等传输煤质构成的信道是______信道。
14、经过随参信道传输，单频正弦信号波形幅度发⽣______变化，单频正弦信号频谱发⽣______变化。
第1章1 基本概念：（1）模拟通信系统模型，数字通信系统模型，数字通信系统的主要特点（2）信息量，平均信息量（香农熵）（3）模拟与数字通信系统的主要性能指标（有效性：有效频带（带宽B），传码率R B、传信率R b，频带利用率（带宽效率）：ηb（ηB）；可靠性：信噪比SNR（S/N），误码率P e、误信率P b）等。
2 计算：信息量，平均信息量，传码率R B，传信率R b，频带利用率（带宽效率），误码率P e、误信率P b，二进制与多进制系统的主要性能指标的关系（有效性，可靠性）。
3 填空题、简答题。
第3章1 基本概念：（1）随机过程的统计特性：可以用分布特性（概率分布）和数字特征两种方法描述。
分布特性（概率分布）包括概率分布函数和概率密度函数；数字特征包括数学希望、方差和相关函数等。
（2）平稳随机过程（分布特性与时间起点无关），广义平稳随机过程（数学希望和方差与时间起点无关，自相关函数仅与时间间隔τ有关的平稳随机过程）（3）平稳随机过程相关函数的性质（物理意义）：平稳随机过程ξ(t)的功率谱密度Pξ(ω)与其相关函数R(t)构成一对傅里叶变换关系，R(0) = S（平均功率）等等，功率谱密度意义（描述平稳随机过程的频域特性，建立频域与时域关系，积分面积为总功率，系统传输特性对信号和噪声的影响）。
平稳随机过程的各态历经性与意义（时间平均（一个样本）替代统计平均（无穷多个样本）。
）（4）高斯过程（正态随机过程），窄带随机过程（频带宽度B(△f)远小于其中心频率f c的随机过程，即△f《f c，f c》0）的描述（2种：包络-相位和同相-正交表达式）；平稳窄带高斯过程统计特性（包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布）。
正弦波+窄带高斯过程统计特性（包络服从广义瑞利分布，小信噪比时，接近于瑞利分布；大信噪比时，接近于高斯分布）。
白噪声（理想的宽带平稳随机过程，其功率谱密度在整个频域内是均匀分布的。
理想白噪声通过带通滤波器后，其输出就是一个窄带过程。
数字通信系统的主要性能指标各种通信系统有各⾃的技术性能指标，但对于任何通信系统衡量其优劣的基本指标都是以有效性和可靠性为基础的。
但有效性和可靠性是⽭盾的，只能求得相对的统⼀。
有效性指标1. 信息传输速率信道的传输速率通常以每秒所传输的信息量来衡量。
信息量是⼀种消息多少的⼀种衡量。
消息的不确定性程度越⼤，则其信息量越⼤。
信息传输速率是指每秒传输的信息量。
信息论中已经定义信源发出信息量的度量单位是"⽐特"，所以信息传输速率的单位为⽐特每秒"bit/s"。
2. 符号传输速率符号传输速率也叫信号速率或者码元速率，指单位时间内所传输的码元数⽬，单位为"波特（Bd）"。
这⾥的码元可以是多进制的，也可以是⼆进制的。
符号速率不管传输的信号为多少进制，都代表每秒钟所传输的符号数。
对于信息传输速率，则必须折合为相应的⼆进制码元来计算。
符号速率与信息传输速率转换关系：R = N * log2 (M);M：符号的进制数N ：符号传输速率R ：信息传输速率3. 频带利⽤率在⽐较不同的数字通信系统的效率时，单看信息传输速率是不够的，或者说即使两个系统的信息传输速率相同，他们的效率也可能不同，因此还要看传输这种信息所占信道频带的宽度。
通信系统所占⽤的带宽越宽，传输信息的能⼒应该越⼤，所以⽤来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性）应当是单位频带内的传输速率，对于⼆进制传输时，可表⽰为:可靠性指标衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率。
在传输过程中发⽣误码的码元个数与传输的总码元数之⽐，称作误码率。
这个指标是多次统计结果的平均量，所以这⾥指的是平均误码率。
误码率的⼤⼩由通路的系统特性和信道质量决定，如果通路的系统特性和信道特性都是⾼质量的，则系统的误码率较低。
提⾼信道信噪⽐(信号功率/噪声功率)，缩短中继段距离信噪⽐可以提⾼，从⽽使误码率减少。
批准人：
年月日
第二讲数字通信系统的主要性能指标
教学提要
课目数字通信系统的主要性能指标
内容一、有效性指标
二、可靠性指标
目的掌握日常的故障处理方式方法，为以后的值勤打下良好的基础。
方法集中授课，理论讲解，电化教学
时间 45分钟
要求 1.遵守课堂纪律，专心听讲，做好笔记；
2．勤于动脑，善于思考，课后做好复习。
教学进程
教学准备（5分钟）
1．清点人数，准备教学用具
2．宣布作业提要
教学实施（37分钟）
在设计及评价一个通信系统时，必然涉及通信系统的性能指标问题。
通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性及维护使用方便等等。
因为通信的任务时传递信息，从信息传输角度讲，在各项实际要求中起主导的、决定作用的，主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。
一、有效性指标
有效性时通信系统传输信息的数量上的表征，时指给定信道和时间内传输信息的多少。
数字通信系统中的有效性通常用码元速率R B、信息速率R b和频带利用率衡量。
（一）码元速率（R B)
码元速率R B也称为传码率、符号传输速率等
定义：码元速率R B是指每秒钟传输码元的数目。
单位：为波特（baud），简记为B。
虽然数字信号由二进制和多进制的区分，但码元速率与信号的进制无关，只与一个码元占有时间T b有关，R B=1/T b。
（二）信息速率（Rb）
在讨论信息速率之前，首先介绍信息量的概念。
1.信息量。
图1--6给出的两个码元序列，虽然码元速率相同，但其携带的信息量是不同的。
我们可以举例说明，假设有四种等概出先的离散信息“黄”“红”“绿”“蓝”要传输；如用二进制码元0，1，2，3，表示时，只要一个码元就可以表示一种颜色。
显然四进制信号的一个码元有二进制信号两个码元具有的信息量。
衡量各种不同消息中包含信息多少的标准称为信息量。
信息量单位为比特，符号bit。
关于信息量的严格定义限于篇幅，我们不作讨论，这里至给出一个特定条件下的定义：一个二进制数字信号当1，0码等概出现时，一个码元包含的信息量为1*（bit）。
一个N 进制狮子信号，各种码元等槪出现时，一个码元含有的信息量为log2N（bit）。
2.信息速率（R b）又称传信率
定义：信息速率（R b）是指每秒传输的信息量。
单位：比特/秒（bit/s），简记（b/s）
对于传输二进制数字信号，
有R b=二进制码元数目/秒，
对于传输N二进制数字信号，
有R b=R BN log2N
式中R BN为N进制数字信号的码元速率。
例如：一个数字通信系统，它每秒传输600个二进制码元，它的信息速率为R b=600bit/s。
可见在二进制信号传输时，码元速率等于信息速率。
每秒传输600个八进制码元，则其信息速率为R b=600iog28=18700bit/s
（三）频带利用率（n）
在比较不同的数字通信系统的效率时，仅仅看他们的信息传输速率是不够的。
因为即使是两个系统的信息传输的速率相同，他们所占用的频带宽度也可能不同。
从而效率也不同。
对于相同的信道频带，传输的信息量越来越高。
所以用来衡量数字通信系统传输效率指标(有效性）应当是单位频带内的传输速率，即
n=符号传输速率/频带宽度（波特/赫）
对于二进制传输，则可以表示为
n=信息传输速率/频带宽度（比特/秒*.赫）
二、可靠性指标
可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。
指的是接收信息的准确程度。
衡量数字通信系统可靠性的重要指标是错误率，具体地有误码率，具体地有误码率Ｐｅ和误信率Ｐｂ二种中表示方
式。
（一）误码率Ｐｅ
这个指标是多次统计结果的平均量，所以这里指的是平均误码率。
例如：经长时间统计，平均传输１０００个码元种错一个码元，则误码率Ｐｅ＝１０-３
（二）误信率
显然在二进制种有Ｐｅ＝Ｐｂ
错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。
而不同信号对错误了的要求为１０-３-------１０-６，而传输计算机的数据信息时常常要求更高，则Ｐｂ更小。
当信道不能马民族要求时，必须家纠错编码。
最后需指出的是：可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以交换的，即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性，或反之。
小结
希望大家通过本课的学习内容能够掌握数字通信系统的主要性能指标，要做到理论结合实际。
在平时的工作中多注意积累经验。
编写人：王连群。
