数字通信原理教材课后习题答案

数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。

下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。

1. 什么是数字通信原理？数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。

它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。

2. 为什么要学习数字通信原理？数字通信原理是现代通信系统的基础，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理，提高通信系统的性能，为后续学习和工作打下坚实的基础。

3. 什么是数字信号处理？数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理的一种技术。

它包括采样、量化、编码等过程，可以实现信号的数字化处理和传输。

4. 什么是调制解调技术？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制解调技术是数字通信中非常重要的一环，它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。

5. 什么是信道编码与解码技术？信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术，解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。

信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。

6. 什么是多址技术？多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。

它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式，可以实现多用户之间的有效通信。

通过以上习题的答案，我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。

数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。

=sin（2000πt）+sin（4000πt）
故上边带信号为 SUSB(t)=1/2m(t) coswct-1/2m’(t)sinwct
10
《通信原理》习题第三章
=1/2cos(12000πt)+1/2cos(14000πt)
下边带信号为
SLSB(t)=1/2m(t) coswct+1/2m’(t) sinwct =1/2cos(8000πt)+1/2cos(6000πt) 其频谱如图 3-2 所示。
ω (t ) = 2*106 π + 2000π sin 2000π t
故最大频偏 （2）调频指数
∆f = 10* mf = 2000π = 10 kHZ 2π
∆f 103 = 10* 3 = 10 fm 10
故已调信号的最大相移 ∆θ = 10 rad 。 （3）因为 FM 波与 PM 波的带宽形式相同，即 BFM = 2(1 + m f ) f m ，所以已调信号 的带宽为
《通信原理》习题第三章
第三章习题
习题 3.1 设一个载波的表达式为 c(t ) = 5cos1000π t ，基带调制信号的表达式为： m(t)=1+ cos 200π t 。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。 解：
s(t ) = m(t )c(t ) = (1 + cos 200πt )5 cos(1000πt )
因为调制信号为余弦波，设
B = 2(1 + m f ) f m ∆f = 1000 kHZ = 100 m'2 (t ) =
2
，故
m' (t ) = 0,
m2 1 ≤ 2 2
则：载波频率为 边带频率为 因此

图 3-4 解调器输出端的噪声功率谱密度 习题 3.12 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pn（f）=5*10-3W/Hz，在该
12
《通信原理》习题第三章
信道中传输抑制载波的单边带信号，并设调制信号 m（t）的频带限制在 5kHz。而载 频是 100kHz，已调信号功率是 10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经 过一理想带通滤波器，试问：
பைடு நூலகம்
14
图 3-3 信号的传递函数特性 根据残留边带滤波器在 fc 处具有互补对称特性，从 H(w) 图上可知载频
fc=10kHz，因此得载波 cos20000πt。故有 sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt =m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt =m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt) +sin(26000πt)-sin(14000πt) Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π) -σ(w+14000π)+σ(w-14000π)
F −1[Z (ω )] = F -1[ X (ω ) ∗ Y (ω )]
Z (ω ) = X (ω ) ∗ Y (ω )
习题 3.6 设一基带调制信号为正弦波，其频率等于 10kHZ，振幅等于 1V。它对 频率为 10mHZ 的载波进行相位调制，最大调制相移为 10rad。试计算次相位调制信 号的近似带宽。若现在调制信号的频率变为 5kHZ，试求其带宽。 解：由题意， f m = 10 kHZ , A m = 1 V 最大相移为 ϕ max = 10 rad 瞬时相位偏移为 ϕ (t ) = k p m(t ) ，则 k p = 10 。 瞬时角频率偏移为 d

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/sB.2400bit/sC.9600bit/sD.14400bit/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ）A.f s≥f mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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bA.1000Bd,2000b/sB.2000Bd,2000b/sC. 2000Bd,1000b/sD. 1000Bd,1000b/s2、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 mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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.64B.128C.192D.2564、消息码为：1010001110001，对应的AMI码为：（ A ）A. +10-1000+1-1+1000-1B. +10-00000-1+1000-1C. -10+1000+1-1+1000-1D. +10+1000-1-1+1000+15、PCM30/32的二次群速率为（ B ）A.64 kb/sB.8.448Mb/sC.384kb/sD.2.048Mb/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ）A.f s≥f mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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.2B. 4C. 6D. 84、绝对码为：10010110，对应的相对码为：（ B ）A. 10100101B.11100100C. 11100110D. 110001105、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；4、匹配滤波器就是指在某一特定时刻，使滤波器的瞬时输出信噪比最大的线性滤波器；5、码组0011011与码组0011011之间的码距是_ 0 _；1、已知8进制数字信号的传输速率为1600波特，若信息速率保持不变，变换成2进制数字信号的传输速率为 4800 波特。

数字通信原理习题答案数字通信原理习题答案数字通信原理是现代通信领域中的重要基础课程，它涵盖了数字信号的传输、调制解调、编码解码、差错控制等内容。

通过学习数字通信原理，我们可以深入了解数字通信系统的工作原理，为实际通信系统的设计和优化提供理论支持。

在学习过程中，习题是巩固知识和检验理解的重要手段。

下面将针对一些常见的数字通信原理习题进行解答。

1. 什么是抽样定理？为什么在数字通信系统中需要遵守抽样定理？抽样定理，也称为奈奎斯特定理，是数字通信中的重要基础概念。

它指出，如果一个连续时间的信号的带宽有限，那么为了完全恢复该信号，采样频率必须大于信号带宽的两倍。

在数字通信系统中，遵守抽样定理是非常重要的。

如果采样频率低于信号带宽的两倍，会发生混叠现象，即高频信号的部分能量会出现在低频信号的频谱中，导致信息的失真和丢失。

因此，为了保证信号的准确传输和恢复，数字通信系统必须遵守抽样定理。

2. 什么是调制解调？常见的调制方式有哪些？调制解调是数字通信系统中的重要环节，它用于将数字信号转换为模拟信号进行传输，并在接收端将模拟信号重新转换为数字信号。

常见的调制方式有：- 幅移键控（ASK）：通过改变载波的幅度来表示数字信号的方式。

- 频移键控（FSK）：通过改变载波的频率来表示数字信号的方式。

- 相移键控（PSK）：通过改变载波的相位来表示数字信号的方式。

- 正交幅度调制（QAM）：同时改变载波的幅度和相位来表示数字信号的方式。

3. 什么是码元和比特？它们之间有什么关系？码元是数字通信中的基本单位，它表示数字信号中的一个离散状态。

比特是信息理论中的基本单位，表示二进制数字0或1。

码元和比特之间的关系是：每个码元可以表示多个比特。

具体来说，如果有M 个不同的码元，每个码元可以表示log2(M)个比特。

例如，如果有4个不同的码元，每个码元可以表示2个比特。

4. 什么是差错控制？常见的差错控制技术有哪些？差错控制是数字通信中的重要内容，它用于检测和纠正在信号传输过程中产生的错误。

习题 1.9 设英文字母 E 出现的概率为 0.105， x 出现的概率为 0.002 。试求 E 和 x 的信息量。 解：
p(E) = 0.105 p(x) = 0.002
I (E) = − log2 P (E) = − log2 0.105 = 3.25 bit
I (x) = − log2 P(x) = − log2 0.002 = 8.97 bit
为多少？传送 1 小时可能达到的最大信息量为多少？
解：
传送 1 8.028Mbit
传送 1 小时可能达到的最大信息量
先求出最大的熵：
H max
=
− log2
1 5
=
2.32bit
/符 号
则传送 1 小时可能达到的最大信息量 2.32 *1000*3600 = 8.352Mbit
（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题 1.2 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
1 RB = 2 × 5 ×10−3 = 100 Bd
Rb = RB log2 M = RB log2 4 = 200 b s （2）平均信息量为
习题 1.10 信息源的符号集由 A，B，C，D 和 E 组成，设每一符号独立 1/4 出 现，其出现概率为 1/4,1/8,1/8,3/16 和 5/16。试求该信息源符号的平均信息量。
解：
∑ H = −
p(xi ) log 2
p(xi )
=
−
1 4 log 2
1 4
−
1 8 log2
1 8
−

U S U R6
a6 0
U R 7 U B 6 8 6 2 6 256 8 16 2 16 416
U S U R7
a7 0
U R 8 U B 6 8 6 6 256 8 16 16 400
1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （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 1 s ，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
2-3 某模拟信号频谱如题图 2-1 所示， （1） 求满足抽样定理时的抽样频率 f S 并画出抽样信号 。 （2）若 f S 8kHz, 画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现 的频谱（设 f S 2 f M ） 象?
题图 2-1
2
答： （1） f 0 1kHz, f M 5kHz, B f M f 0 5 1 4kHz
20 lg 3 2 7 20 lg xe
47 20 lg xe
4
2-8 实现非均匀量化的方法有哪些? 答：实现非均匀量化的方法有两种：模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 2-9 非均匀量化与均匀量化相比的好处是什么? 答：非均匀量化与均匀量化相比的好处是在不增大量化级数 N 的前提下，利用降低大信号的 即使下降一点也 量化信噪比来提高小信号的量化信噪比(大信号的量化信噪比远远满足要求， 没关系)，使大、小信号的量化信噪比均满足要求。 。 2-10 非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是什么(假设忽略过载区量化噪声功率） 答：非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是

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/sB.2400bit/sC.9600bit/sD.14400bit/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ）A.f s≥f mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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bA.1000Bd,2000b/sB.2000Bd,2000b/sC. 2000Bd,1000b/sD. 1000Bd,1000b/s2、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 mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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.64B.128C.192D.2564、消息码为：1010001110001，对应的AMI码为：（ A ）A. +10-1000+1-1+1000-1B. +10-00000-1+1000-1C. -10+1000+1-1+1000-1D. +10+1000-1-1+1000+15、PCM30/32的二次群速率为（ B ）A.64 kb/sB.8.448Mb/sC.384kb/sD.2.048Mb/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ）A.f s≥f mB.f s=2f mC.f s<2f mD.f s≥2f m3、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.2B. 4C. 6D. 84、绝对码为：10010110，对应的相对码为：（ B ）A. 10100101B.11100100C. 11100110D. 110001105、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；4、匹配滤波器就是指在某一特定时刻，使滤波器的瞬时输出信噪比最大的线性滤波器；5、码组0011011与码组0011011之间的码距是_ 0 _；1、已知8进制数字信号的传输速率为1600波特，若信息速率保持不变，变换成2进制数字信号的传输速率为 4800 波特。

２－８ 一个 ４ＤＰＳＫ 四相调相系统的相位变化关系按 Ｂ 方式工作 （如附图 ４０ 所示） ， 假设初始相 位为 ０， 试求输入双比特码元序列为 ００，０１，１１，００，１０ 等的已调载波信号对应的相位， 并画出其矢量图（假设初始相位为 ０） 。
解： （参见 Ｐ６３ 图 ２－５６） 解题思路： 首先将数据信号序列以二位数字为单位进行分组，然后再求每组数字的相位，如下题：００ 的相位为（初始相位为 ０＋５π／４＝５π／４） ，０１ 的相位为（前一相位 ５π／４＋３π／４＝０） ，１１ 的相位为（前一相位 ０＋π／４＝π／４） ，００ 的相位为（前一相位π／４＋５π／４＝６π／４＝３π／２） ， 依此类推。 基带数据信号序列 相位（初始相位为 ０） 矢量图（→） ０ ０ ５π／４ ↙ ０ １ １ １ ０ → π／４ ↗ ０ ０ ３π／２ ↓ １ ０ ５π／４ ↙
3200 − 2600 = 2900 Hz 2 3200 − 2900 300 3 （２）滚降系数 a = = = = 0.10 2900 2900 29
（３）码元速率 N Bd = f s = 2 f N = 2 × 2900 = 5800 Bd （４）传输速率 R = N Bd log 2 M = 5800 × log 2 4 = 11600 bit / s
fN＝2400/4＝600 Hz
调制速率为：NBd=fs=2fN＝2×600＝1200Bd 总的比特率为：R=fb＝fSlog2M＝1200×log216＝4800bit／s 频带利用率为：? ＝log2M/(1+a )= log216/(1+1)＝2bit/s·Hz 2-6 某一调相系统占用频带为 600~3 000Hz ，其基带形成滚降系数 a =0.5，若要传信率为 4800bit/s，问应采用几相的相位调制？ 解：（参见 P65 例 2-7） B=3000-600=2400 Hz fN＝B/(2(1+a ))=2400/(2(1+0.5))＝800 Hz NBd=2fN＝2×800＝1600Bd R= NBdlog2M –> log2M=R/NBd=4800/1600=3 M=23=8 2-7 某一 QAM 系统， 占用频带为 600~3 000Hz， 其基带形成滚降系数 a =0.5， 若采用 16QAM 方式，求该系统传信速率可多少？ 解：（参见 P58 例 2-6） B=3000-600=2400 Hz fN＝B/(2(1+a ))=2400/(2(1+0.5))＝800 Hz NBd=2fN＝2×800＝1600Bd R= NBdlog2M =1600 log216=6400bit／s

《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 66101011===-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:76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==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 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势就是什么？答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化、智能化,数字处理技术的开发应用,用户数字化与高速大容量等。

三、名词解释：
1.数字信号
数字信号：信号的变化在时间和数值上是离
散的，这种信号称数字信号。
2.数字通信 信源发出的信息经变换和处理后，送往信道上传输的信号是数字 信号的通信系统称为数字通信系统。
四、填空： 1. 模拟信号和数字信号的主要区别是（在于幅度的取值是离散还是 连续的）。
2. 通信网由（终端 ）（ 交换系统）（传输系统 ）三要素组 成。
二、选择：
1．样值序列的频谱和抽样前信号比较，其频率成分（ A ）。
A 增加 B 相等 C 减小 D 可增可减
2．频谱为0－4KHZ模拟信号合适的抽样频率是（A ）。
A 大于8KHZ B 等于8KHZ C 大于4KHZ D 等于
4KHZ
三、名词解释：
1. 频带利用率 单位频带的传输速率：
2. 抽样 将时间上连续的模拟信号变换成时间离散的样值序列(PAM)的过 程。
信Hale Waihona Puke 编码 信道解码解调信道 调制
噪声源
信源(宿):发送（接收）信息的地方 信道编(解)码:码型变换(反变换) 调制(解调):将基带信号变换成频带信号(反变换) 信道:传递信号的通道
4.画出基带传输数字通信系统组成框图，简述各部分作用。
信源 信源编码 信道编码
信宿 宿
信源解码 信道解码
信道
噪声源
信源(宿):发送（接收）信息的地方 信源编(解)码：A/D(D/A)变换 信道编(解)码:码型变换(反变换) 信道:传递信号的通道
应等于多少？
B=552-312=240KHZ<f0=312KHZ
带通型信号
n=(312/240)I=1
fs=2(f 0+ fm)/(2n+1)=2(312+552)/(2+1)=576(KHZ)

《数据通信原理》（毛京丽等编著，年第二版）习题解答（）１－１　数据通信的定义是什么？画出数据通信系统的基本构成框图，并说明其三大组成部分。

答：数据通信的定义是：依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息，它可实现计算机与计算机、计算机与终端、终端与终端之间的数据信息传递。

数据通信系统的基本构成见教材图—数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备（）和数据电路三大部分组成。

数据终端设备：ＤＴＥ相当于人和机器（计算机）之间的接口。

数据电路：数据电路由传输信道（传输线路）及其两端的数据电路终接设备（ＤＣＥ）组成。

数据电路位于ＤＴＥ与计算机系统之间，它的作用是为数据通信提供数字传输信道。

传输信道包括通信线路和通信设备。

ＤＣＥ是ＤＴＥ与传输信道的接口设备。

调制解调器（ｍｏｄｅｍ）是最常见的ＤＣＥ，它是调制器和解调器的结合。

中央计算机系统：中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。

通信控制器（或前置处理机）是数据电路和计算机系统的接口，控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道，接收远端ＤＴＥ发来的数据信号，并向远端ＤＴＥ发送数据信号。

主机又称中央处理机，由中央处理单元（ＣＰＵ）、主存储器、输入输出设备以及其他外围设备组成。

其主要功能是进行数据处理。

１－２　什么是数据电路？它的功能是什么？数据电路与数据链路的关系是什么？答：数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（）组成，它的作用是为数据通信提供数字传输信道。

数据电路加上两端的传输控制器构成数据链路。

１－３　设数据信号码元时间长度为—，如果采用电平传输，试求数据传信速率和调制速率。

解：，调制速率20072010.09P312DTE DCE 833106S 8 T=83310-6s M=8N Bd =1/T=1200Bd第章概述习题及解答1 l l l l l l l •~•~数据传信速率＝／１－４什么是单工、半双工、全双工数据传输？答：单工传输——传输系统的两端数据只能沿单一方向发送和接收。

《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么?答：模拟信号的特点是幅度连续；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和信源解码的作用是什么?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 66101011===-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：76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==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Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==（频带宽度信息传输速率η1-8数字通信技术的发展趋势是什么？答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。

第l章1．模拟信号与数字信号各自的主要特点是什么?模拟信号：模拟信号的特点是信号强度（如电压或电流）的取值随时间连续变化。

由于模拟信号的强度是随时间连续变化的，所以模拟信号也称为连续信号。

数字信号：与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的。

数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。

2．画出时分多路复用的示意图并说明其工作原理。

时分复用的电路结构示意图如图所示。

图中SA1和SA2为电子转换开关，它们在同步系统的控制下以同起点、同速度顺序同步旋转，以保证收、发两端同步工作。

在发端，开关的旋转接点接于某路信源时，就相当于取出某路信源信号的离散时间的幅度数值。

旋转接点按顺序旋转，就相当于按顺序取出各路信源信号在离散时间的幅度数值并合成，然后经模/数变换电路变为数字信号，再与同步信号合成即可送给信道传输。

在接收端，首先分出同步信号，再进行数/模变换后即可由旋转开关分别送给相应的信息接收者。

3．试述数字通信的主要特点。

（1）抗干扰能力强，无噪声积累（2）便于加密处理（3）利于采用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4.简单说明数字通信系统有效性指标,可靠性指标各是什么?并说明其概念。

有效性指标（1）信息传输速率：信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。

信息传输速率的单位是比特/秒，或写成bit/s，即是每秒传输二进制码元的个数。

（2）符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。

它是指单位时间内所传输码元的数目，其单位为“波特”（bd）。

（3）频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。

可靠性指标（1）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。

（2）信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。

第2章1、假设某模拟信号的频谱如图1所示，试画出M s f f 2=时抽样信号的频谱。

答：2、某模拟信号的频谱如图2所示，设kHz f s 24=，试画出其抽样信号的频谱。

数字通信第五版答案本文将为读者提供数字通信第五版教材的答案。

以下是各章节的问题及其解答。

第一章1. 什么是数字通信？数字通信是一种通过数字信号传输数据的通信方式。

它利用数字技术对信号进行编码和解码，以传输和接收信息。

2. 数字通信的特点有哪些？数字通信具有以下特点：•可靠性：数字信号具有抗干扰能力，能够减少误码率。

•灵活性：可以处理不同类型的数据，包括音频、视频和图像等。

•高效性：数字信号可以进行压缩和加密，提高数据传输的效率和安全性。

3. 数字通信系统的基本组成部分有哪些？数字通信系统的基本组成部分包括源（信号源或信息源）、编码器、调制器、信道、解调器和解码器、目的地（接收器或终端）。

第二章1. 什么是调制和解调？调制是将基带信号转换为调制信号的过程，以便在信道中传输。

解调是将调制信号恢复为基带信号的过程，在接收端进行解调操作。

2. 调制的分类有哪些？调制可以分为模拟调制和数字调制两种：•模拟调制：将模拟信号调制为模拟载波信号。

•数字调制：将数字信号调制为数字载波信号。

3. 解调的分类有哪些？解调可以分为模拟解调和数字解调两种：•模拟解调：将模拟载波信号解调为模拟信号。

•数字解调：将数字载波信号解调为数字信号。

第三章1. 什么是传播损耗？传播损耗是指信号在传输过程中由于信道传播特性引起的能量损失。

它与信号频率、传播介质和传输距离等因素相关。

2. 传播损耗的计算公式是什么？传播损耗可以使用下面的公式进行计算：L = 10log10(Pt/Pr)其中，L表示传播损耗（单位为分贝），Pt表示传输功率，Pr表示接收功率。

3. 如何减小传播损耗？减小传播损耗可以通过以下方法实现：•选择合适的传输频率和调制方式。

•优化天线设计，提高辐射效率。

•选择合适的传输介质和传输距离。

•控制传输功率，避免过度损耗。

第四章1. 什么是编码和解码？编码是将数据转换为特定格式的过程，以便在通信中传输。

解码是将接收到的编码数据还原为原始数据的过程。

《数字通信》练习册答案练 习 一一、F T T F F二、1， AB 2，AB三、1 数字信号：信号的变化在时间和数值上是离散的，这种信号称数字信号。

2 信源发出的信息经变换和处理后，送往信道上传输的信号是数字信号的通信系统称为 数字通信系统四、1在于幅度的取值是离散还是连续的 2（终端 ）（ 交换系统）（传输系统 ）五、 1 a.抗干扰能力强，无噪声积累。

b.便于加密处理。

c.便于采用时分多路复用传输。

d.设备利于集成化，小型化。

e.占用频道宽，（PCM 通信中一路数字电话占用频带宽为64KHZ ) 数字通信方式与模拟通信方式相比，其最主要的优点是抗干扰性强、无噪声积累。

信道编(解)码:码型变换(反变换)调制(解调):将基带信号变换成频带信号(反变换) 信道:传递信号的通道 3信源(宿):信道编(解)码:调制(解调):信道:传递信号的通道4信源(宿):信源编(解)信道编(解)信道:传递信号的通道 练习 二一、T F T F T T F T F 二、1 A 2 A 3 C 4 A 5 A三、1时分多路复用利用了信号的时间离散性，也就是使各路信号在不同时间占用信道进行传输，在接收端在不同的时间取出不同的信号。

23每秒中内所传输的信息量I。

Rb=信息量(I)/时间(t)4每秒钟内传输的码元数。

5传输过程中发生的误码个数n和传输的总码元数N之比。

四、1（有效性）（可靠性）。

2 Rb=N B·log2M3抽样、）（量化、）（编码）4（fs≥2fm） 5（2（fo+fm）/（2n+1））。

五123 Pe=5/(1200×3)=0.00144 Rb=9600×2=19200（bit）5 Rb=848/100.38=8.448(Mbit)6 Rb=1600×3=4800(bit)练习三一、F F T T二、1 A 2 A三、1单位频带的传输速率2将时间上连续的模拟信号变换成时间离散的样值序列(PAM)的过程。

cos ωt
π
2
)=cos(2π t ) − sin 2π t
习题 2.2 设一个随机过程 X(t)可以表示成： X (t ) = 2 cos(2π t + θ ), − ∞ < t < ∞ 判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：为功率信号。
RX (τ ) = limT →∞ = limT →∞ 1 T /2 −T / 2 X (t ) X (t + τ ) dt T∫
解：
(t,t+ )=E[X(t)X(t+ )]=E[ X 1 (t ) X 2 (t ) X 1 (t + τ ) X 2 (t + τ ) ] = E [ X 1 (t ) X 1 (t + τ )] E [ X 2 (t ) X 2 (t + τ )] = RX1 (τ ) RX 2 (τ )
习题 2.8 相关函数为
7
《通信原理》习题第二章
解： E[ξ (1)] = 1/ 2* 2 cos(2π + 0) + 1/ 2* 2 cos(2π + π / 2) = 1; Rξ (0,1) = E[ξ (0)ξ (1)] = 1/ 2* 2 cos(0)2 cos(2π + 0) + 1/ 2*cos(π / 2)2 cos(2π + π / 2) = 2 习题 2.19 设
[ ]
[ ] [ ]
故
E X 2 (t ) = cos 2 2πt + sin 2 2πt σ 2 = σ 2
[
] (
)
(2)因为 x1和x 2 服从高斯分布， X (t )是x1和x 2 的线性组合，所以 X (t ) 也服从高斯分