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《无线通信原理及应用》课后习题《无线通信原理及应用》无线通信原理及应用》课后习题课后习题第 1 章无线传感器网络概述1、无线传感器网络的定义？2、传感器节点结构及其各部分功能？3、无线自主网的定义？4、传感网与无线自主网的主要区别？5、传感器网络的特点？6、传感器网络的应用主要包括那些方面？7、传感器网络的关键技术包括那些？11、传统路由协议主要功能？2、无线传感器网络路由协议与传统路由协议有什么不同点？3、无线传感器网络的路由协议的特点？4、传感器网络路由机制的要求有哪些？5、根据传感器网络的不同应用敏感度不同，可将传感器网络的路由协议分为：6、能量路由策略主要有哪几种？7、能量多路径路由的基本思想？8、能量多路径路由的基本过程？9、定向扩散路由的基本思想？10、定向扩散路由机制的基本过程？11、谣传路由的基本思想？12、GEAR 路由的基本过程？13、传感器网络有三种存储监测数据的主要方式？14、GEM 路由的基本思想？15、虚拟极坐标建立过程的步骤？16、边界定位的地理路由的基本思想？17、一个信标节点确定边界节点的过程？18、目前，研究人员提出的可靠路由协议主要从两个方面考虑？19、基于不想交路径的多路径路由机制的基本思想？20、ReInForM 路由的基本过程？21、SPEED 协议的基本过程？22、SPEED 协议主要由几部分组成？21、在设计无线传感器网络的MAC 协议时，需要着重考虑哪几个方面？2、在无线传感器网络中，人们经过大量实验和理论分析，总结出可能造成网络能量浪费的主要原因包括哪几方面？3、传感器网络的MAC 协议分哪三类？4、基于竞争的MAC 协议的基本思想？5、IEEE 802.11MAC 协议有哪两种访问控制方式？6、S-MAC 协议工作机制？7、流量自适应侦听机制的基本思想？8、Sift 协议的设计目的？9、Sift 协议的核心思想？10、Sift 协议的工作原理？3第 4 章拓扑控制1、网络的拓扑结构控制与优化有着十分重要的意义，主要表现在以下几个方面？2、传感器网络中的拓扑控制按照研究方向可以分为哪两类？3、拓扑结构的常见算法有哪些？4、基于节点度算法的核心思想？5、基于邻近图的算法的作用？6、什么是LEACH 算法？7、LEACH 算法的实现过程？8、GAF 算法的基本思想是什么？9、GAF 算法的执行过程10、TopDisc 算法的基本思想是什么？11、STEM-B (STEM-BEACON)算法的基本思想是什么？12、ASCENT 算法执行分哪几个阶段？4第 5 章IEEE 802.15.4 标准1、IEEE 802. 15. 4 标准的实现目标？2、IEEE 802. 15. 4 标准定义的LR-WPAN 网络具有哪些特点？3、IEEE 802. 15. 4 网络根据应用的需要可以哪些网络结构。
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电波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。
通信原理与通信技术课后答案1. 通信原理- 通信原理是指通过传输媒介将信息从发送方传递到接收方的基本过程和规律。
它包括了信号的产生、调制、传输和解调等关键步骤。
- 通信原理的核心是信号的传输和处理。
传输过程中遇到的主要问题包括：信号衰减、噪声干扰、失真等。
为了有效地解决这些问题，通信原理引入了多种技术手段，如编码、调制、复用等。
- 在通信原理中，信道是指信息传递的媒介，可以分为有线信道和无线信道。
不同的信道特性决定了不同的传输方式和技术选择。
2. 通信技术- 通信技术是指应用于实际通信系统中的各种技术手段和方法。
它包括了信号处理、传输介质选择、调制解调、编解码、多路复用、网络协议等多个方面。
- 通信技术在不同的通信系统中有着不同的应用，如有线通信系统、无线通信系统、光通信系统等。
- 近年来，随着数字通信技术的发展，以及通信网络的普及和进步，通信技术正向着高速、大容量、低延迟、高可靠性等方向不断发展。
3. 通信原理与通信技术的关系- 通信原理是通信技术的基础，它指导了通信技术的发展和应用。
- 通信技术是通信原理的具体实现，通过技术手段将通信原理转化为实际的通信系统和设备。
- 通信技术的发展推动了通信原理的深入研究和创新，提高了通信系统的传输效率和可靠性。
- 通信原理和通信技术相辅相成，相互促进，为人们提供了高效、便捷的通信手段，并推动了现代社会的发展。
4. 通信原理与通信技术的应用- 通信原理和通信技术广泛应用于各个领域，如电信、无线通信、互联网、广播电视等。
- 在电信领域，通信原理和通信技术用于实现电话、传真、数据通信等服务，提供了远程通信的手段。
- 在无线通信领域，通信原理和通信技术用于构建移动通信网络，如2G、3G、4G等无线技术标准。
- 在互联网领域，通信原理和通信技术用于构建互联网骨干网络，以及实现数据传输、网络安全等功能。
- 在广播电视领域，通信原理和通信技术用于信号的传输和处理，实现广播、电视节目的传送。
无线通信原理与应用第三章作业
电子通信工程系通信工程
091307322 苏慧祥
3-6：第一层同频小区数为6个，第二层是12个，第三层是18个。
设当移动台在小区边缘时，移动台到同频小区的最近距离的平均值是d;当N=1,3,4，7,12,时，d与D之间的关系以及d的值如下表
（a）
当路径损耗指数n=4时
当只考虑第一层同频小区时，信干比S/I=(√3N)^4/I=9N^2/i. i=6
当考虑到第二层的同频小区时i=12
有
当N增大时，s/i降低，系统容量变小，同频干扰降低，通话质量变好，当路径衰减指增大时，信噪比增大
3—7：(1):当切换完成时，若不掉话基站BS2接收到的最小可用信号为pr.min=-88dBm,此时移动台距离基站BS1的距离为917m
假设移动台的移动速率为20m/s,但移动台正要进行切换时离BS1的距离是的d1,则由公式可得pr1(d1)=-29log(d1) 经计得x1=917-45*20=827m;
Prho=-29log d1=-29log827
⊿min=prho-prmin=88-29log827=3.4dBm
(2) ⊿对蜂窝系统的影响
⊿=Prh0-prmin
为了保证最小的可接受语音质量，基站接收到的最小可用信号为prmin用于发起切换的门限信号强度是prho，间隔是⊿=Prh0-prmin，⊿既不能太大也不能太小，如果⊿太大，就可能有不需要的切换来增加MSC的负担，如果⊿太小就可能因为信号太弱而掉话，而在此之前有没有足够的时间来完成切换。
通信原理思考题答案1. 什么是通信原理？通信原理是指通过某种媒介将信息从一个地方传输到另一个地方的基本原理。
在现代社会，通信原理已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是手机通讯、互联网传输还是无线电广播，都是基于通信原理实现的。
2. 通信原理的基本原理是什么？通信原理的基本原理包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节。
首先，信号的产生是指将要传输的信息转换成电信号或者无线电信号。
接着，通过调制将信号转换成适合传输的形式，比如将模拟信号转换成数字信号。
然后，信号通过传输介质传输到接收端，经过解调将信号还原成原始信息。
3. 通信原理中的调制技术有哪些？常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。
幅度调制是通过改变信号的幅度来实现信息的传输，频率调制是通过改变信号的频率来传输信息，而相位调制则是通过改变信号的相位来传输信息。
4. 通信原理中的传输介质有哪些？通信原理中常见的传输介质包括有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质包括电缆、光纤等，而无线传输介质则包括无线电波、红外线等。
不同的传输介质适用于不同的通信场景，有线传输介质适用于固定通信，而无线传输介质适用于移动通信。
5. 通信原理中的信道编码有什么作用？信道编码是为了提高通信系统的抗干扰能力和纠错能力而采用的一种技术。
通过信道编码，可以在传输过程中对信号进行编码和解码，从而提高信号的可靠性和稳定性，减少传输过程中的误码率。
6. 通信原理中的多路复用技术有哪些？多路复用技术是指将多个信号通过同一个传输介质进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括时分复用（TDM）、频分复用（FDM）、码分复用（CDM）等。
这些技术可以有效地提高传输介质的利用率，实现多个信号同时传输。
7. 通信原理中的调制解调器有什么作用？调制解调器是通信系统中的重要设备，它可以将数字信号转换成模拟信号进行传输，并在接收端将模拟信号转换成数字信号。
通信原理习题答案通信原理习题答案通信原理是现代通信领域中的一门重要学科，它研究的是信息的传输和处理，是现代社会信息交流的基础。
掌握通信原理的基本概念和技术是从事通信工程的学生和从业人员的基本要求。
在学习过程中，习题是检验自己理解程度和巩固知识的重要手段。
下面是一些常见通信原理习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是调制和解调？请简要解释。
调制是指将要传输的信息信号转换成适合传输的载波信号的过程。
调制的目的是为了将信息信号能够在传输媒介中传输，同时也为了提高传输的可靠性和效率。
解调则是将调制后的信号还原为原始的信息信号的过程。
2. 请解释调幅（AM）和调频（FM）的工作原理。
调幅是一种将信息信号的幅度变化嵌入到载波信号中的调制方式。
在调幅过程中，信息信号的幅度变化会导致载波信号的幅度随之变化，从而实现信息的传输。
调频是一种将信息信号的频率变化嵌入到载波信号中的调制方式。
在调频过程中，信息信号的频率变化会导致载波信号的频率随之变化，从而实现信息的传输。
3. 什么是信道编码和解码？信道编码是指在信道传输过程中，对信息进行编码，以提高传输的可靠性和抗干扰能力。
编码的过程是将原始的信息信号转换为编码信号，通过增加冗余信息来实现错误检测和纠正的功能。
信道解码则是对编码信号进行解码，将接收到的编码信号还原为原始的信息信号。
解码的过程是根据编码规则和冗余信息进行判断和纠正错误，以恢复原始信息。
4. 请解释多路复用的原理和应用。
多路复用是指在同一个传输媒介上同时传输多个信号的技术。
它的原理是将多个低速信号合并成一个高速信号进行传输，然后在接收端将高速信号分解为多个低速信号。
多路复用广泛应用于通信领域，例如电话通信中的时分多路复用（TDM）和频分多路复用（FDM），以及无线通信中的码分多路复用（CDMA）等。
5. 请解释频谱扩展和频谱压缩的原理和应用。
频谱扩展是指将原始信号的频谱扩展到更宽的频带上进行传输的技术。
通信原理(第六版)课后思考题及习题答案(总81页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章绪论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电波何谓数字信号，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。
《无线通信》练习册答案习题一一、填空题：1、无线通信系统主要由_发射机__接收机和__天线_三大部分组成。
2、无线通信方式主要有__单工_ _ __和__半双工_三种方式。
3、无线通信的波长、频率是根据λ=c/f_公式计算的。
4、高频H.F的频率范围___________，波长范围_____________。
P15―165、甚高频V.H.F的频率范围___________，波长范围_____________。
P15―166、超高频U.H.F的频率范围___________，波长范围_____________。
P15―167、特高频S.H.F的频率范围___________，波长范围_____________。
P15―168、无线通信的形式有_移动_和_固定_两种。
二、名词解释：1、频段：把无线电频率划分为若干个区域，每个区域称为频段。
2、单工通信：通信的双方同时只能单方向工作的方式3、双工通信：通信的双方可同时双方向工作的方式4、半双工通信：通信的一方为单工通信方式，而另一方为双工通信方式。
三、判断题：1、无线通信是利用无线电波来传输信息的。
（√ ）2、无线通信是在移动中进行通信的。
（Χ）3、无线通信的通信方式有两种。
（Χ）4、无线通信的通信形式有两种。
（Χ）5、超短波通信是指频率在3MHz~3000MHz。
( Χ)6、超短波通信是指波长在100m~10cm。
（Χ）7、移动通信的频率在ＶＨＦ和ＵＨＦ频段。
（√）习题二一、填空题：1、调制按调制信号不同分类有_模拟信号_和数字信号_两种。
2、调制按载波信号不同分类有_模拟信号和_数字信号_两种。
3、调制按调制器实现功能分类有_线形__和__非线形_两种。
4、调频波的瞬时频率ω（t）=_____________________。
P532―P5365、调频波的瞬时频移Δω（t）=_____________________。
P532―P5366、调频波的最大频偏Δω= _____________________。
通信原理思考题复习1.1 消息和信息有什么区别？信息和信号有什么区别？答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。
1.2 什么是模拟信号，什么是数字信号？答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。
1.3 数字通信有何优点？答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。
1.4 信息量的定义是什么？信息量的单位是什么？答：设消息x的概率为P(x),其信息量I(x)=-logap(x),.当a=2时，信息量单位为比特（bit)，当a=e时。
信息量单位为奈特（nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。
1.5 按照占用频带区分，信号可以分为哪几种? 答：基带信号和带通信号。
1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？答：信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
1.7 何谓调制？调制的目的是什么？答：对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
1.8 数字通信系统有哪些性能指标？答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
1.9 信道有哪些传输特性？答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
1.10无线信道和有线信道的种类各有哪些？答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，主要分为无线电波，微波和光波。
有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。
1.11信道模型有哪几种？答：调制信道模型和编码信道模型。
1.12什么是调制信道？什么是编码信道？答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。
而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。
1.13 何谓多径效应？答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。
1.14 电磁波有哪几种传播方式？答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
第一章习题之马矢奏春创作在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。
解：E 的信息量：()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。
试求该信息源中每个符号的信息量。
解：某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11暗示。
若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。
（1）这四个符号等概率出现；所示。
解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms。
传送字母的符号速率为等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R 试问上题中的码元速率是多少？ 解：311200 Bd 5*10B B R T -=== 设一个信息源由64个分歧的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32，其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。
解：该信息源的熵为 比特/符号因此，该信息源的平均信息速率1000*5.795790 b/s b R mH === 。
设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125us 。
试求码元速率和信息速率。
解：B 6B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===设一台接收机输入电路的等效电阻为600欧姆，输入电路的带宽为6MHZ ，环境温度为23摄氏度，试求该电路发生的热噪声电压的有效值。
解：12V 4.57*10 V -== 设一条无线链路采取视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80m ，试求其最远的通信距离。
