数字通信原理 第1章
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数据通信原理2015新版教材配套习题答案第一章思考题与练习题消息和信息各自概念是什么?两者之间有何关系?答:消息是物质或者精神状态的一种反应,语音,文字,图片数据等都是消息,消息不一定有用,其中有用的部分称为信息。
信息是对事物状态或存在方式的不确定性表述。
香农关于通信的定义是什么?答:通信的本质就是在一点精确或近似的再生另一点的信息。
什么是数据通信?答:据通信是在计算机出现之后,通信与计算机相结合而产生的一种通信业务。
由分布在不同地理位置的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路构成网络,并由协议进行控制和管理,实现数据的交换和传输。
模拟信号和数字信号的区别是什么?答:不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。
当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。
当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。
5.画出通信系统的一般模型,并简述每个部分的主要功能。
答:通信系统的构成(参见教材P21图1-1)((要求能画出这个图)通信系统的一般组成是:信息源——发送设备——信道——接收设备——受信者。
其中信息源是把各种消息转换成原始电信号(如话筒:声音——音频);发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号(内容涵盖变换,放大,滤波,编码,调制等过程);信道是一种物理煤质(可以是自由空间,明线,电缆或光纤);接收设备的功能是将信号放大和反变换(如译码,解调等);受信者是把原始信号还原相应的消息(如扬声器)。
通信原理第一章小结通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。
本文将对通信原理第一章内容进行小结,包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。
一、通信系统的基本构成通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。
发送机将信息转化为信号,并通过信道传输到接收机,接收机将信号恢复为信息。
在通信系统中,发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。
信道是信息传输的媒介,可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。
接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。
二、模拟信号与数字信号的特点1. 模拟信号模拟信号是一种连续的信号,它的取值可以是任意的实数。
模拟信号可以通过不同的方式表示,例如电压、电流或者声音的振幅。
模拟信号具有以下特点:•连续性:模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。
•无失真传输:模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。
2. 数字信号数字信号是一种离散的信号,它的取值只能是离散的整数。
数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。
数字信号具有以下特点:•离散性:数字信号在时间和幅度上都是离散的。
•误差累积:数字信号在采样和量化过程中会引入误差,这些误差会随着传输的进行不断累积。
三、常用的调制技术调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。
常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。
1. 模拟调制模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。
常见的模拟调制技术有: - 幅度调制(AM):通过改变载波的振幅来表示原始信号。
- 频率调制(FM):通过改变载波的频率来表示原始信号。
- 相位调制(PM):通过改变载波的相位来表示原始信号。
2. 数字调制数字调制是指将原始信号转换为离散的数字信号的调制技术。
常见的数字调制技术有: - 脉冲调制(PAM):通过改变脉冲的幅度来表示数字信号。
- 正交幅度调制(QAM):通过改变两个正交载波的幅度和相位来表示数字信号。
- 正交频分复用(OFDM):将数字信号分成多个子载波进行传输。
数字通信原理第一章概述一、通信及通信系统的构成1、概念2、构成二、信息、信号及分类1、信息:用来排除不定性的东西。
2、信号:是用来携带信息的载体。
3、信号分类:模拟信号:强度的取值随时刻连续变化,取值个数无限。
数字信号:强度参量的取值是离散变化的,取值个数有限。
PAM信号是模拟信号。
(时刻上离散,但幅度取值不是有限个。
)三、模拟通信和数字通信四、数字通信的特点及性能指标1、特点:(1)抗干扰能力强,无噪声积存(2)便于加密处理(3)利于采纳时分复用实现多路通信(4)设备便于集成化、小型化(5)占用频带宽2、性能指标:信息传输速率(bit/s):每秒钟传输的信息量。
有效性指标符号传输速率(Bd):单位时刻内传输码元的数目。
频带利用率:单位频带内的传输速率。
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。
可靠性指标抖动:是指数字信号码相关于标准位置的随机偏移。
M进制信号与二进制信号码元数n的关系为:M = 2n因此,信息传输速率与符号传输速率的关系是:Rb = NB·M2log式中:Rb 为信息传输速率。
NB为符号传输速率。
M为码元(或符号)的进制数。
例如:四进制码元序列符号传输速率2000Bd,其信息传输速率为多少?Rb = NB· log2M= 2000×log24= 4000 bit/s用来衡量数字通信系统传输效率(有效性)的指标应当是单位频带内的传输速率。
误码率(平均误码率)P e = ∞→N lim Nn传输总码数发生误码个数第二章 语声信号数字化编码第一节 差不多概念A/D 变换 抽样:是将模拟信号在时刻上离散化的过程。
量化:是将信号在幅度上离散化的过程。
编码:是将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
D/A 变换:译码、滤波(低通)第二节 PCM 编码一、抽样1、抽样定义及实现的电路模型)(t f s = )(t f ×)(t S T2、抽样定理(能判定信号的类型,确定抽样频率的大小,画出频谱图)(1) 低通型信号:是指低端频率从0或某一频率0f 到某一高限频率M f 的带限信号,并有0f 〈M f -0f 的限定条件。