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《数字通信原理》习题库

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第一章 页脚内容21 《数字通信原理》例题讲解 1、信源编码和信道编码有什么区别？为什么要进行信道编码？ 解：信源编码是完成A/D转换。 信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码，完成码型变换。

2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么？ 解：模拟信号在时间上可连续可离散，在幅度上必须连续，数字信号在时间，幅度上都必须离散。

3、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、2、π、23来传输信息，这四个相位是互相独立的。 (1) 每秒钟内0、2、π、23出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率； (2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率和信息速率。 解： (1) 每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故 RB=1000 Bd

每个符号出现的概率分别为P(0)=21,P2=81,P(π)=81,P23=41，每个符号所含的平均信息量为 H(X)=(21×1+82×3+41×2)bit/符号=143 bit/符号

信息速率Rb=(1000×143)bit/s=1750 bit/s (2) 每秒钟传输的相位数仍为1000，故 RB=1000 Bd 此时四个符号出现的概率相等，故 H(X)=2 bit/符号 Rb=(1000×2)bit/s=2000 bit/s

4、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s。 (1) 求此信号的码速率和码元宽度； (2) 将此信号变为四进制信号，求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。 解：(1) RB=Rb/log2M=(2400/log22)Bd=2400 Bd 第一章 页脚内容21 T =BR1=24001 s=0.42 ms (2) RB=(2400/log24)Bd=1200 Bd T=BR1=12001 s=0.83 ms Rb=2400 b/s 5、黑白电视图像每帧含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=30 dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。 解 每个像素携带的平均信息量为 H(x)=(log216) bit/符号=4 bit/符号 一帧图像的平均信息量为 I=(4×3×105) bit=12×105 bit 每秒钟传输30帧图像时的信息速率为 Rb=(12×105×30) bit/s=36 Mbit/s

令 Rb=C=Blog2（1+NS）

得 B=MHzMHzNSRb61.31001log36)1(log22 即传输该黑白电视图像所要求的最小带宽为3.61 MHz。 6、设数字信号的每比特信号能量为Eb，信道噪声的双边功率谱密度为n0/2，试证明：信道无差错传输的信噪比Eb/n0的最小值为-1.6 dB。 证 信号功率为 S=EbRb 噪声功率为 N=n0B 令C=Rb，得

)1(log)1(log022BCnEBNSBCb

由此得 BCnEBCb/120 min

0n

Eb

0limBCBCBC120limB

C693.02ln12ln2

B

C

6.1)693.0lg10(lg10min0dBn

Eb dB 第一章 页脚内容21 7、今设在125us内传输256个二进制码元，计算信息传输速率是多少？若该信息在4秒内有5个码元产生误码，试问其误码率等于多少？ 解：Pe=错码个数/传输的总码元数=5/(4×256/125×10-6)=0.62×10-6 2、假设信道频带宽度为1024KHZ,可传输2048kb/s的比特率，其传输效率为多少？信道频带宽度为2048KHZ,其传输效率又为多少？ 解：η1=fb/B=2048Kbit/s÷1024K=2bit/（s·HZ）； η2= fb/B=2048Kbit/s÷2048K=1bit/（s·HZ）；

8、什么叫抽样、量化和编码？ 抽样 ：将时间上连续的信号处理成时间上离散的信号； 量化：对时间上离散的信号处理，使其在幅度上也离散； 编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程

9、抽样的任务是什么？抽样后的信号称为什么？ 解：抽样的任务是让原始的模拟信号在时间上离散化，抽样后的信号为PAM信号.

10、为什么要进行量化？8位二进制码可以表示多少种状态？ 解：量化是让信号在幅度上离散化，8位二进制码表示28=256种状态

11、PCM通信能否完全消除量化误差？为什么？ 解：量化是用有限个值代替了无限个值，用量化值和其所代表的样值之差来作为量化噪声，该噪声只能通过增加量化级数，即减小量化级长的方法来减弱，但无法消除。

12、PCM通信中发端抽样后和收端分路后各有一个3.4KHZ的低通波波器，这两者作用各有什么不同？ 解：发端滤波器的作用是：限制输入信号的最高频率，以免抽样电路对该信号抽样时不满足抽样定理而产生折迭噪声，收端滤波器的作用是：从PAM信号中检出包络线，即取出原始信号的波形（低频分量），实现原始模拟信号的还原。

13、对于均匀量化编码，若信号幅度Vm小一倍，信噪比变化多少？ 解：S/N=6n+2+20lgVm/V=20 , Vm减小一倍，则S/N减小6dB

14、抽样后为什么要加保持电路？ 解：抽样进为防止相邻话路样值在公共通道上挨得太近会导致串音以及样值脉冲顶部不平坦导致不能选取量化标准.抽样脉冲的宽度通常取得很小,一般远小于一个时隙的宽度,即n位码宽,所以在抽样后编码前加保持电路,将样值脉宽展宽为一个时隙宽度。

15、非均匀量化的实质是什么？ 解：压缩扩张和均匀量化结合形成非均匀量化，在发端均匀量化前通过扩张提高小信息的幅度，即可提高信噪比，在收端再通过相逆压缩对小信息幅度还原。 第一章 页脚内容21 16、将-350△编为8位PCM码，并计算发端和收端量化误差. 解：1）①-350△〈0，故a1=0 ②350△位于256△~512△之间，为第6大段，故a2a3a4=101 ③第6大段起始电平为256△，段长为256△，分为16小段，则每一小段长度为256△/16=16△，（350△-256△）/16△≈5.9，为第6小段,故a5a6a7a8=0101 8位PCM码为01010101 2）发端量化误差=|样值电平|—码字电平 =350△-{大段起始电平+（8a5+4a6+2a7+a8）×小段长} =350△-[256+5×16△] =350△-336△ =14△ 收端量化误差=|样值电平|—解码电平 =|样值电平|-（码字电平+0.5×小段长） =350△-[336△+0.5×16△] =6△

17、某设备未过载电平的最大值为4096mv，有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器，写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。 解：4096mv/2000mv=2048△/X,则X=1000△ 1000△>0,则a1=1 1000△>128△,则a2=1 1000△>512△,则a3=1 1000△<1024△,则a4=0, a2a3a4为110,第7大段,起始电平为512△, 段落差为512△ 1000△>512△+512△/2=768△,则a5=1 1000△>512△+512△/2+512△/4=896△,则a6=1 1000△>512△+512△/2+512△/4+512△/8=960△,则a7=1 1000△>512△+512△/2+512△/4+512△/8+512△/16=992△,则a8=1 8位PCM码为11101111。

18、自适应量化的基本思想是什么？自适应预测的基本思想又是什么？ 解：自适应量化是使量化级差跟随输入信号变化，使不同大小的信号平均量化误差最小，从而提高信噪比；自适应预测的基本思想是使预测系数跟随输入信号而变化，从而保证预测值与样值最接近，即预测误差最小。

19、时分多路复用的概念是什么？ 解：时分多路复用就是在一条信道的传输时间内，将若干路离散信号的脉冲序列，经过分组、压缩、循环排序，成为时间上互不重迭的多路信号一并传输的方式。

20、30/32路PCM的帧长，路时隙宽，比特宽，数码率各为多少？第n路样值编码至第n+1路样值编码之间共有多少比特？ 解：一帧长=125us=256bit 一路时隙=3.91us=8bit 第一章 页脚内容21 一比特=488ns 数码率fb=2048kb/s 两路相邻样值开始编码之间有8bit。

21、30/32路PCM设备的同步，监视，对告码组是如何安排的？ 解：同步码：帧同步码共7位“0011011”，安排在偶帧TS0的a2~a8码位 监视码：区分奇偶帧的监视码为1位“1”，安排在奇帧TS0的a2码位. 对告码：帧失步对告码安排在奇帧TS0的a3码位,失步用“1”表示，同步用“0”表示。

22、第23路信令在什么位置？ 解：在F8的TS16的后4bit

23、对某一话路来说，每秒抽样多少个样值？对于30/32路PCM基群端机来说，每秒钟共抽样多少次？ 解：一路信号，每秒抽样8k次，对PCM基群来说，每秒共抽样30×8k=240k次

24、定时系统要产生哪些脉冲信号？它们的作用如何？ 解：CP主时钟脉冲：控制PCM设备的发送速率。 D1~8位脉冲：用于编解码 CH1~30路脉冲：用于抽样和分路。 F0~F15 复帧脉冲：供信令信号用

25、同步的包括哪些？它们的作用是什么？怎样实现？ 解：1、位同步：即收定时系统的主时钟脉冲要同接收信码流同频同相,可在收端通过时钟提取来实现。 2、帧同步：即发端第n路抽样量化编码的信号一定要在收端第n路解码滤波还原，以保证语音的正确传送。 可在发端在固的时间位置上插入特定的帧同步码组，在接收端加以正确识别 3、复帧同步：发端第n路的信令一定要送到收端第n路，以确保信令正确传送。实现方法与帧同步类似。

26、对帧同步系统的要求是什么？前后方保护的作用是什么？ 解：要求：1、建立时间要短 2、工作稳定可靠，具有较强的抗干扰能力 3、码型的选择要保证由信息码而产生的伪同步码的可能小 前后方保护的作用是防止假失步和伪同步。

27、PCM基群系统常用的测试指标有那些？ 传输电平和净衰减、频率特性、总信噪比、空闲信道噪声、路际可懂串音防卫度。

28、什么叫奈奎斯特准则？ 奈奎斯特准则:(理想低通特性) 数字脉冲的传输速率fb是等效理想低通信道截止率fc的两倍，即以fb=2fc的速率传输信号时，可实现无码间干扰传输。

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数字通信原理课后习题答案解析

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《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 摹拟信号和数字信号的特点分别是什么?答：摹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XX 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：信源编码的作用把摹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摹拟信号，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：符号速率为信息传输速率为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1-8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，数字处理技术的开辟应用，用户数字化和高速大容量等。

第2章 数字终端编码技术——语声信号数字化2-1 语声信号的编码可分为哪几种？答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。

2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪几步?答：PCM 通信系统中A ／D 变换包括抽样、量化、编码三步；D／A 变换包括解码和低通两部份。

《数字通信原理》习题解答大全

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《数字通信原理》习题解答大全第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。

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。

毛京丽《数字通信原理第3版》习题解答

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《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。