数字通信原理 第一章 习题解答
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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》习题参考答案第一章1-1. 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 及x 的信息量。
解: )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解:这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注:1、a 的取值:a =2时,信息量的单位为bita =e 时,信息量的单位为nita =10时,信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下,信息量都用bit 为单位,所以a =21-2. 某信息源的符号集由A ,B ,C ,D 和E 组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为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:方法一:直接代入信源熵公式:)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号)/(227.2bit =方法二:先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为:I/5=12.093/5=2.419 bit/符号题解:1、方法一中直接采用信源熵的形式求出,这种方法属于数理统计的方法求得平均值,得出结果的精度比较高,建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量,在取平均值的方法求得,属于算术平均法求平均值,得出结果比较粗糙,精度不高,所以尽量不采取这种方法计算注:做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位:平均信息量单位是bit/符号,表示平均每个符号所含的信息量,而信息量的单位是bit ,表示整个信息所含的信息量。
第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化(便于集成)等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量, FSK 系统指标具体用_传输速率(传码率、传信率)和_差错率(误码率、误信率)_衡量,FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟共传送72000个码元,0、1码等概率出现,则码元速率为600B ,信息速率为600b/s ;传送1小时后,接收到的错码为216个,其误码率为10-4;若保持码元速率不变,变换为8进制传输,每个码元所含信息量为3 ,信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行______,主要质量指标是_____和_____,它们在数字通信系统中具体为_____和_____。
5.在码元速率相同的条件下,16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介,通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下,m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9.通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性,前者主要是消息传输速率问题,而后者是指消息传输的 质量问题。
12.设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号,其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的,该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源,各符号对应的概率分别为21、41、81、1,则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
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。
通信原理第⼀章绪论课堂练习题含答案第⼀章绪论⼀、填空题(考点1:码元速率/信息速率)1. 若以每分钟60000个码元的速率传输⼆进制信号,其码元速率是(1) ,信息速率是(2) ,若以同样码元速率传输8进制信号,其信息速率是(3) 。
1. (1) 1000B (2)1000bit/s (3) 3000bit/s2. 若以每分钟6000个码元的速率传输⼆进制信号,其码元速率是(4) ,信息速率是(5) ,若以同样码元速率传输4进制信号,其信息速率是(6) 。
2. (4) 100 B (5) 100bps (6) 200bps3. 若以每分钟600个码元的速率传输⼆进制信号,其码元速率是(7) ,信息速率是(8) ,若以同样码元速率传输16进制信号,其信息速率是(9) 。
3. (7) 10 B (8) 10bps (9) 40bps4. 若以每分钟12000个码元的速率传输⼆进制信号,其码元速率是(10) ,信息速率是(11) ,若以同样码元速率传输8进制信号,其信息速率是 (12) 。
4. (10) 200 B (11) 200bps (12) 600bps5. 若以每分钟1200个码元的速率传输⼆进制信号,其码元速率是(13) ,信息速率是(14) ,若以同样码元速率传输4进制信号,其信息速率是 (15) 。
5. (13) 20 B (14) 20bps (15) 40bps(考点2:通信系统性能指标)6. 从信息传输⾓度来看,通信系统的主要指标是(16) 和(17) ,在数字通信中,具体为(18) 和(19) 。
6. (16) 有效性 (17) 可靠性(18) 传输速率 (19) 差错率7. 模拟通信系统的可靠性可⽤(20) 或(21) 来衡量。
7. (20) 输出信噪⽐ (21) 均⽅误差8. 数字通信系统的差错率可⽤(22) 或(23) 来表述。
8. (22) 误码率 (23) 误信率(或误⽐特率)9. 数字通信系统的传输速率可⽤(24) 或(25) 来表征。
第一章 习题解答
1-1 数字通信系统有哪些主要的功能模块,这些功能模块各起什么作用?
解:
数字通信系统基本由发送端的信源、信源编码器、信道编码器、数字调制器;信道和接收端的数字解调器、信道译码器、信源解码器和信宿组成。
其中信源产生待传输的信号或各种数据。
信源编码器完成模拟信号到数字信号的转化,
及数据压缩等信号处理功能;
信道编码器主要对待传输的数据进行某种编码处理,使系统具有检错或纠错的功能。
数字调制器:数字调制器的主要功能是将数字序列变换成特定的信号形式,以适合在特定的信道中传输。
信道是传送信号的物理媒质。
数字解调器、信道译码器、信源解码器完成与数字调制器、信道编码器和信源编码器相反的功能。
1-2 对于已调的数字信号,呈现为连续的信号波形,如何理解它传输的是一个数字信号?
解:对于已调制的数字信号,虽然一般它的波形是一个连续取值的信号,但它只有有限种不同的波形,数字的接收系统中,只需在判别收到的信号是有限多种信号波形中的哪一个即可,从这个意义上来说,它传输的仍然是一个数字信号。
1-3 已知一个数字传输系统的比特速率为64kbps ,如果采用一个十六进制的系统传输这些数据,其符号速率是多少?该系统的频带利用率为多少?
解:
已知:s kb R b /64=,16=M ,由此可得
波特000,164
000,6416log 000,64log 22====M R R b S 所需带宽
Hz R R T B S S
000,16111===≈ 频带利用率
)s Hz bits B R b ⋅===4000
,16000,64η
4、已知一个8进制的移相调制系统(8PSK ),若接收端要求接收信号的信噪比SNR 为5,系统的比特速率为10,000比特/秒,求接收端的比特能量与信道噪声功率谱密度的比值0N E b。