数字通信原理
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数字通信原理 robert g. gallager.数字通信原理是通信工程领域中的重要基础知识,它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
而在这个领域中,Robert G. Gallager 是一位备受推崇的专家。
他在数字通信原理的研究与教学方面做出了巨大贡献。
本文将探讨数字通信原理的重要性以及Robert G. Gallager 在这一领域的杰出贡献。
数字通信原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将信息转换为数字信号,并通过信道进行传输。
在这个过程中,编码、调制和解调等技术起着关键作用。
数字通信原理不仅可以实现高效的信息传输,还可以提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。
因此,对数字通信原理的深入理解对于通信工程师来说至关重要。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的重要人物之一。
他在这一领域的研究工作为我们揭示了许多重要的原理和技术。
他的著作《数字通信原理》被公认为该领域的经典教材之一。
在这本书中,Gallager 详细介绍了数字通信的基本原理,并提供了丰富的实例和案例来帮助读者更好地理解概念和技术。
Gallager 的贡献不仅体现在他的著作中,还体现在他的教学和研究工作中。
他在麻省理工学院担任教授期间,培养了一批优秀的学生,并为他们提供了宝贵的指导。
他的研究工作涉及到编码理论、信息论和网络协议等多个领域。
他的研究成果为数字通信原理的发展做出了重要贡献,并广泛应用于实际通信系统中。
数字通信原理的研究和应用正在不断发展。
随着技术的进步和需求的增加,我们对数字通信原理的理解和掌握将变得更加重要。
Robert G. Gallager 的工作为我们提供了宝贵的参考和指导,他的成就将激励着更多的研究者和工程师投身于数字通信原理的研究和应用中。
总之,数字通信原理是通信工程领域中的重要知识,它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的杰出专家,他的著作和研究工作为我们提供了深入理解和应用数字通信原理的重要参考。
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。
数字通信原理的应用有什么1. 概述数字通信是一种基于数字信号传输的通信方式,通过将信息转化为数字形式,并通过传输媒体进行传输。
数字通信原理的应用广泛,包括但不限于以下几个方面。
2. 数据传输•数字通信原理可以用于数据传输,例如在计算机网络中,数字通信原理被广泛应用于实现数据的传输和通信。
它通过将数据转化为数字形式,并通过数据链路将数据传输到目标设备。
•数字通信原理还可以用于高速数据传输,通过使用高速调制解调技术,可以实现高速数据传输,提高数据传输效率。
3. 移动通信•移动通信是数字通信原理应用最广泛的领域之一。
通过使用数字通信原理,移动通信可以实现语音、数据和多媒体的传输。
例如,GSM、CDMA、LTE等移动通信标准都是基于数字通信原理开发的。
•数字通信原理还可以提供更稳定、更高质量的移动通信服务。
与模拟通信相比,数字通信可以通过错误检测和纠正技术提高通信质量,并通过信道编码技术实现更好的抗干扰性能。
4. 数字音视频传输•数字通信原理可以用于音视频传输。
通过将音频和视频信号转化为数字形式,并通过数字通信原理进行传输,可以实现高质量的音视频传输。
•数字音视频传输可以实现高保真的音频传输和高清晰度的视频传输。
与模拟音视频传输相比,数字音视频传输具有更低的噪声和失真,提供更好的音视频体验。
5. 远程监控与控制•数字通信原理可以用于远程监控与控制。
通过使用数字通信原理,可以实现远程设备的监控与控制。
例如,通过将传感器数据转化为数字信号,并通过数字通信原理进行传输,可以实现实时监控远程设备的状态。
•数字通信原理还可以实现对远程设备的远程控制。
通过将控制指令转化为数字信号,并通过数字通信原理进行传输,可以远程控制设备的运行和操作。
6. 数据加密与安全•数字通信原理可以用于数据加密与安全。
通过使用数字通信原理进行加密,可以实现对数据的保护,防止数据被非法获取和篡改。
•数字通信原理中的加密技术可以确保数据的机密性和完整性。
《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。
数据通信原理数据通信原理是指通过传输介质将数据从一个地点传递到另一个地点的过程。
在数据通信中,数据被分割为一系列的数据包,并通过网络传输到目的地。
数据通信原理主要涉及以下几个方面:1.调制解调:调制解调是将要传输的数据从数字信号转换为模拟信号的过程,然后将模拟信号传输到接收方后再进行解调还原为数字信号。
调制的目的是将数字信号转换为适合传输的频率范围内的模拟信号,解调则是将接收到的模拟信号转换为可供使用的数字信号。
2.传输介质:数据通信中使用的传输介质有多种,包括电缆、光纤、无线信号等。
不同的传输介质具有不同的特点和适应场景,如电缆传输适合短距离高带宽传输,光纤传输适合长距离高速传输等。
3.编码和解码:为了提高数据传输的可靠性和效率,数据在传输过程中会进行编码和解码。
编码将原始数据转换为特定编码格式,使其具备一定的容错能力,能够纠正一定数量的传输错误;解码则是将接收到的编码数据转换为原始数据。
4.传输协议:数据通信中使用的传输协议规定了数据在网络中的传输方式和规则。
常见的传输协议包括TCP/IP协议,用于互联网传输;以太网协议,用于局域网传输等。
5.差错控制:在数据通信过程中,可能会因为传输噪声、干扰等原因导致数据传输错误。
差错控制技术可用于检测和纠正传输过程中的错误,常见的差错控制技术包括奇偶校验、CRC校验等。
6.流量控制:为了保证数据传输的平稳进行,需要对数据的传输速度进行控制。
流量控制技术可用于调节发送方的传输速度,防止接收方无法及时处理数据导致的数据丢失或堆积等问题。
7.路由选择:在数据通信中,如果传输路径有多个选择,需要选择最佳的传输路径。
路由选择技术可用于确定数据传输的最佳路径,提高数据传输的效率和稳定性。
数据通信原理包括调制解调、传输介质、编码和解码、传输协议、差错控制、流量控制和路由选择等方面的内容,对于数据的可靠传输和高效传输起着重要的作用。
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。
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△,3a 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。
22、PCM30/32系统帧结构中TSo 时隙的作用是传帧同步码和失步告警码,TS 16时隙的作用是传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码,话路时隙为TS 1~TS 15、TS 17~TS 31。
23、抽样门的作用是抽样和合路,分路门的作用是分路。
24、位脉冲的频率是256kHz,个数是8个,主要作用是控制编、解码用。
25、前方保护的作用是防止假失步,前方保护时间T前=(m-1)Ts,前方保护的前提状态是同步状态。
26、后方保护的作用是防止伪同步,后方保护时间T后=(n-1)Ts,后方保护的前提状态是捕捉状态。
27、形成二次群的方法有PCM复用和数字复接,一般采用数字复接。
28、数字复接要解决同步和复接两个问题,不同步的后果是复接时造成重叠和错位。
29、数字复接的实现方法有按位复接和按字复接,PDH采用的是按位复接。
30、数字复接的方法(数字复接同步的方法)有同步复接和异步复接。
31、异步复接二次群的帧周期为100.38μs,帧长度为848bit。
32、异步复接二次群一帧中信息码最少为820bit,插入码最多为28bit,一帧中码速调整用的插入码最4bit。
33、数字复接系统中码速调整要插入码元,码速恢复要去掉插入的码元(削插)。
34、SDH网是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
35、PDH有世界性的标准电接口规范,没有世界性的标准光接口规范。
36、PDH帧结构中用于网络运行\管理\维护的比特很少。
37、SDH帧结构包括段开销、净负荷和管理单元指针三个区域。
38、SDH网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。
39、SDH传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形、网孔形。
40、基带数字信号是未经调制变换的数字信号,其频带为从零开始的某一段频带。
41、基带传输是未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输。
42、编码器输出的码型是NRZ码。
43、CMI码中10作为禁字不准出现。
44、CMI码的最大连“0”数为3个。
45、矩形脉冲(“1”码)经线路传输后波形失真、有拖尾,会产生码间干扰,严重时造成误码。
46、PCM通信系统中为了延长通信距离,每隔一定的距离要加再生中继器。
47、常用的均衡波形有升余弦波和有理函数均衡波形。
48、眼图用来衡量均衡波形的好坏。
49、再生中继器由均衡放大、定时钟提取、抽样判决与码形成三部分组成。
50、数字信号的频带传输系统主要有光纤数字传输系统、数字微波传输系统、数字卫星传输系统二、单项选择题[在备选答案中只有一个是正确的,将其选出并把它的标号写在题后括号内]1、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是()A、信息传输速率B、符号传输速率C、频带利用率D、A、B、C均可2、信息传输速率b R 与符号传输速率B N 的关系为 ( )A 、M N RB b 2log = B 、B b N R >C 、Bb N R = D 、B b N R <3、抽样信号的频谱中所含频率成份为 ( )A 、原始频带B 、原始频带和s nf 的上、下边带C 、s nf 的上、下边带D 、原始频带和sf ,s f 2的上、下边带4、CCITT 规定话音信号的抽样频率选为 ( ) A 、 B 、>C 、8KHzD 、>8KHz5、在N 不变的前提下,非均匀量化与均匀量化相比 ( )A 、小信号的量化信噪比提高B 、大信号的量化信噪比提高C 、大、小信号的量化信噪比均提高D 、大、小信号的量化信噪比均不变6、PCM 通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用 ( )A 、模拟压扩法B 、直接非均匀编解码法C 、自适应法D 、以上都不是7、A 律13折线编码器量化级数N 越大 ( )A 、编码误差越小B 、折叠噪声越小C 、判定值数目越多D 、A 和C8、样值为301△,它属于A 律13折线的(l =8) ( ) A 、第4量化段 B 、第5量化段 C 、第6量化段 D 、第7量化段9、子带编码属于 ( )A 、波形编码B 、参量编码C 、混合编码D 、以上都不对10、PCM30/32系统传输复帧同步码的位置为()A、Fo帧TS16前4位码B、Fo帧TS16后4位码C、F1帧TS16前4位码D、F1帧TS16后4位码11、PCM30/32系统方框图中标志信号发输出的有()A、信令码B、复帧同步码C、信令码、复帧同步码及复帧对告码D、话音码字12、标志信号的抽样周期为()A、T(125sμ)B、2TC、15TD、16T13、第19路信令码的传输位置为()A、F3帧TS16前4位码B、F3帧TS16后4位码C、F4帧TS16前4位码D、F4帧TS16后4位码14、一个同步帧的时间为()A、125sμB、250sμC、375sμD、500sμ15、异步复接中的同步指的是()A、各低次群数码率相同B、收、发各路信号对准C、收、发定时同步D、二次群的帧同步16、码速调整后各一次群(支路)100.38sμ内的比特数为()A、205B、205或206C、212D、25617、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有()A、4bitB、28 bitC、0∽1 bitD、1 bit18、异步复接二次群的帧同步码有()A、7 bitB、8 bitC 、10 bitD 、12 bit19、PCM 二次群的接口码型为 ( )A 、AMI 码B 、HDB 3码C 、CMI 码D 、NRZ 码20、STM-4的一帧的字节数为 ( ) A 、9⨯270 B 、9⨯270⨯4C 、9⨯261⨯4D 、9⨯270⨯1621、SDH 的复用采用 ( )A 、同步复用、按比特间插B 、同步复用、按字节间插C 、异步复用、按比特间插D 、异步复用、按字节间插22、SDH 网中不采用APS 协议的自愈环为 ( )A 、二纤单向通道倒换环B 、二纤单向复用段倒换环C 、四纤双向复用段倒换环D 、二纤双向复用段倒换环23、误码增殖产生的原因是 ( ) A 、噪声积累 B 、码型反变换 C 、码间干扰 D 、定时抖动24、再生中继器中均衡放大的作用是 ( )A 、将失真的波形均放成适合抽样判决的波形B 、滤波C 、消除码间干扰D 、消除噪声25、再生中继器中调谐电路的作用是 ( )A 、放大B 、取出时钟成份C 、取出时钟及其谐波D 、均衡26、数字通信系统(传送话音信号)误码率应低于 ( ) A 、510- B 、610- C 、710- D 、810-27、m 个中继段的总误码率e P 为 ( ) A 、∑=mi eiP1B 、ei mPC 、ei PD 、max )(ei P28、误码率与误码信噪比 ( )A 、成正比B 、成反比C 、相等D 、无关29、属于频带传输系统的有 ( )A 、ADPCM 系统B 、数字微波传输系统C 、数字卫星传输系统D 、B 和C三、判断题[判断下列各题是否正确,正确者在题后括号内打“√”.否则打“⨯”] 1、时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。
(×) 2、数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。
( ) 3、为了留有一定的富余度,低通型信号的抽样频率应为M s f f 2>。
( ) 4、带通型信号的抽样频率若取M s f f 2≥会产生折叠噪声。
(×) 5、N 不变时,非均匀量化与均匀量化相比,大、小信号的量化误差均减小。
(×)6、某位码的判定值与先行码的状态(是“0”还是“1”)有关。
( )7、A 律13折线编码器(即逐次渐近型编码器)编出的码字是非线性码。
( )8、A 律13折线解码器的输出绝对等于PAM 样值。
(×) 9、A 律13折线解码器中串/并变换记忆电路的i i a M =。
( ) 10、±127△的样值,各自对应的码字完全相同。
(×) 11、DPCM 系统在32kbit/s 数码率时能达到PCM 系统64kbit/s 数码率时的话音质量要求。
(×)12、参量编码的特点是编码速率低,语声质量高于波形编码。
(×) 13、ADPCM 属于参量编码。
(×) 14、PCM30/32系统信令码的编码没有任何限制。
(×)15、PCM 三次群的形成一般采用异步复接。
( ) 16、PCM 异步复接二次群一帧中有3位插入标志码。
(×) 17、SDH 一律采用光纤传输。
(×) 18、STM-4的帧周期为4⨯l25s μ。
(×)19、STM-4的速率是STM-1速率的4倍。
( ) 20、SDH 网中不含交换设备。