1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上通信原理樊昌信曹麗娜課后答案【篇一：通信原理(第六版)樊昌信曹麗娜_第六版-課后思考題及習(xí)題答案(第六章答案已補(bǔ)齊)】以無(wú)線廣播和電視為例，說(shuō)明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么 在無(wú)線電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號(hào)，收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的影像；二者信道中包括的具體內(nèi)容分別是載有聲音和影像的無(wú)線電波 1.2何謂數(shù)字信號(hào)，何謂模擬信號(hào)，兩者的根本區(qū)別是什么 數(shù)字信號(hào)指電信號(hào)的參量

2、僅可能取有限個(gè)值；模擬信號(hào)指電信號(hào)的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號(hào)參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的 1.3何謂數(shù)字通信，數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺點(diǎn) 傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)；優(yōu)缺點(diǎn)： 1.抗干擾能力強(qiáng)；2.傳輸差錯(cuò)可以控制；3.便于加密處理，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹?lái)越重要，數(shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號(hào)為例，經(jīng)過(guò)數(shù)字變換后的信號(hào)可用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密，解密處理；4.便于存儲(chǔ)、處理和交換；數(shù)字通信的信號(hào)形式和計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智

3、能化；5.設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。數(shù)字通信采用時(shí)分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)，因此體積小，功耗低；6.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。采用數(shù)字傳輸方式，可以通過(guò)程控?cái)?shù)字交換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字交換，以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的綜合。另外，電話業(yè)務(wù)和各種非話務(wù)業(yè)務(wù)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；缺點(diǎn)：占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4khz帶寬，一路數(shù)字電話約占64khz。 1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么 數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道

4、編碼和譯碼功能是增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳輸信息的安全；數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時(shí)間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。 1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？ 根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過(guò)調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。 1-6 按傳輸信號(hào)的特征，通信系統(tǒng)如何分類？ 按信號(hào)特征信道中傳輸?shù)男盘?hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 1-7按傳輸信號(hào)的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類？ 頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用。 1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什

5、么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋他們的工作方式并舉例說(shuō)明 他們是按照消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑ㄐ烹p方只有一個(gè)進(jìn)行發(fā)送，另一個(gè)只能接受，如廣播，遙測(cè)，無(wú)線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進(jìn)行收發(fā)信息，但是不能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對(duì)講機(jī)。全雙工通信是指通信雙方能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。 1-9通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？ 分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元以組成的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸，其優(yōu)勢(shì)是傳輸速度快，無(wú)需附加設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方字符同步，缺點(diǎn)是成本高，常用于短距離傳輸。串行傳輸是

6、將代表信息的數(shù)字碼元以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在信道上傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是傳輸速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠(yuǎn)距離傳輸。 1-10通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有哪些？ 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、可維護(hù)性等。其中有效性和可靠性是主要性能指標(biāo)，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來(lái)度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來(lái)衡量。具體誤差率指標(biāo)有誤碼率pe、誤信率pb。 1-11衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標(biāo)有哪些？ 有效性用傳輸速率和頻帶利用率來(lái)衡量，可靠性

7、用差錯(cuò)率來(lái)衡量，差錯(cuò)率有誤碼率，誤信率。 1-12何謂是碼元速率和信息速率？他們之間的關(guān)系如何？ 碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為波特；信息速率定義為每秒鐘傳送的信息量，單位是bit/s。 1-13何謂誤碼率和誤信率？它們之間關(guān)系如何? 誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。指錯(cuò)誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，pe=錯(cuò)誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。 誤信率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯(cuò)誤接收地比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中占得比例pb=錯(cuò)誤比特?cái)?shù)/傳輸總比特?cái)?shù)。 它們是描述差錯(cuò)率的兩種不同表述。在二進(jìn)制中，二者數(shù)值相等。 1-14消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？ a消息出現(xiàn)概b消息

8、的種類c消息的重要程度。 第二章 確知信號(hào) 1.何為確知信號(hào)？ 答：確知信號(hào)是指其取值在任何時(shí)間都是確定的和預(yù)知的信號(hào)。 2.試分別說(shuō)明能量信號(hào)和功率信號(hào)的特性。 答：能量信號(hào)的其能量為有限的正值，但其功率等于零；功率信號(hào)其能量為無(wú)窮大，其平均功率為有限值。 3.試用語(yǔ)言描述單位沖擊函數(shù)的定義。 答：?jiǎn)挝粵_擊函數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無(wú)窮大，積分面積為1的理想信號(hào)。 4.試描述信號(hào)的四種頻率特性分別適用于何種信號(hào)。 答：功率信號(hào)的頻譜適合于功率有限的周期信號(hào)；能量信號(hào)的頻譜密度適合于能量信號(hào)；能量信號(hào)的能譜密度適合于能量信號(hào)；功率信號(hào)的功率頻譜適合于功率信號(hào)。 5.頻譜密度s（f）和頻譜c（j

9、nw。）的量綱分別是什么。 答：分別為伏特/赫茲和伏特。 6自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？ 答：（1）自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)。（2）與信號(hào)的能譜密度函數(shù)或功率譜密度函數(shù)是傅立葉變換對(duì)的關(guān)系。3當(dāng)i=0時(shí),r(0)等于信號(hào)的平均功率或信號(hào)的能量 第三章 隨機(jī)過(guò)程 1.什么是寬平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程？什么是嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程？它們之間有什么關(guān)系？ 答：寬平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程：若一個(gè)隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無(wú)關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔相關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。 嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程：若一個(gè)隨即過(guò)程任何的n維分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān)，則之為嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。 一個(gè)嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之不然。 2.

10、平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么特點(diǎn)？答：平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的自然相關(guān)函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān)，只與時(shí)間間隔有關(guān)，而且是偶函數(shù)。 3.什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點(diǎn)？ 答：高斯噪聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的噪聲。 高斯噪聲的特點(diǎn)：它的n維分布僅由各隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(shù)決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴(yán)平穩(wěn)的。若隨機(jī)變量之間互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。 白噪聲：功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過(guò)程。 白噪聲的特點(diǎn)：白噪聲只在tao=0時(shí)才是相關(guān)的，而在其他任意時(shí)刻上的隨機(jī)變量都不相關(guān)。 4.什么是窄帶隨機(jī)過(guò)程？它的頻譜和時(shí)間波形有什么

11、特點(diǎn)？其頻譜分布特點(diǎn)是帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時(shí)間波形上的特點(diǎn)是呈現(xiàn)出包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。 5.什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點(diǎn)？它的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？ 答：窄帶高斯噪聲：若一個(gè)高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱之為窄帶高斯噪聲。 其波形上的特點(diǎn)是包絡(luò)和相位都像一個(gè)緩慢變化的正弦波。 其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。 6.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？ 答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。 7.不

12、相關(guān)、統(tǒng)計(jì)獨(dú)立、正交的含義各是什么？他們之間的關(guān)系如何？ 答：如果兩個(gè)隨機(jī)變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個(gè)隨機(jī)變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。如果兩個(gè)隨機(jī)變量的互相關(guān)函數(shù)為零，則稱他們正交。兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量如果統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，則一定是正交及不相關(guān)；兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量正交與不相關(guān)等價(jià)。 第四章 信道 4.1無(wú)線信道有哪些種 無(wú)線通訊更具通訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、天波和視距傳播和散射傳播等 4.2 地波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn) 他適用在什么頻段 地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米，應(yīng)用與低頻和甚低頻，大約2mhz 4.3天波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn) 他適用

13、在什么頻段 天波傳播能達(dá)到一萬(wàn)千米以上，應(yīng)用于高頻，2mhz-30mhz 4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關(guān)系 天線高度越高，視距傳播的距離越遠(yuǎn)，其具體關(guān)系為h=d2/50 其中h 為天線高度，單位為米，d為視距傳播距離，單位為千米 4.5散射傳播有哪些種 各適用在什么頻段 散射傳播分為電離層散射、對(duì)流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)生在3omhz60mhz 對(duì)流層散射發(fā)生在100mhz4000mhz；流星余跡散射發(fā)生在30mhz100mhz 4.6何為多徑效應(yīng) 多徑傳播對(duì)信號(hào)的影響稱為多徑效應(yīng) 4.7什么事快衰落 設(shè)么是慢衰落 由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路徑上由于季節(jié)，日夜，

14、天氣等變化引起的信號(hào)衰落稱為慢衰落 4.8何謂恒參信道 何謂隨參信道 他們分別對(duì)信號(hào)傳輸有哪些主要影響信道特性基本上不隨時(shí)間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機(jī)變化的信道稱為隨機(jī)信道；恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆S參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的意義下消除 4.9何謂加性干擾 何謂乘性干擾 不論信號(hào)有無(wú)都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號(hào)大小變化的干擾稱為乘性干擾 4.10有線電信道有哪些種 傳輸電信號(hào)的有線信道有明線、對(duì)稱電纜和同軸電纜 4.11 何謂階躍型光纖 何謂梯度型光纖 折射率在兩種介質(zhì)中均勻不變，僅在邊界處發(fā)生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸

15、減小的光纖稱為梯度型光纖 4.12何謂多模光纖何謂單模光纖 有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路徑的光纖稱為單模光纖 4.13 適合在光纖中傳播的光波波長(zhǎng)有那幾個(gè) 1.31um 1.55um 4.14信道中的噪聲有哪幾種 信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲 4.15熱噪聲是如何產(chǎn)生的 熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運(yùn)動(dòng) 4.16信道模型有哪幾種 信道可以分為離散信道和連續(xù)信道 4.17試述信道容量的定義 信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘?4.18試寫出連續(xù)信道容量的表達(dá)式 由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量 連續(xù)信道的信道容量計(jì)算式為ct=

16、blog2(1+s/n)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬b，信號(hào)的平均功率s和噪聲的平均功率n有關(guān)。 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 1、何為調(diào)制? 調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？ 所謂調(diào)制就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過(guò)程。作用：1將基帶信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)2實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。 2、什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？ 正弦載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)做線性變化的過(guò)程。從頻譜上說(shuō)，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。 3、am信號(hào)的波形和頻譜有哪些特點(diǎn)？ am波的包絡(luò)

17、與調(diào)制信號(hào)的形狀完全一樣；am信號(hào)的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。 4 與未調(diào)載波的功率相比，am信號(hào)在調(diào)制過(guò)程中功率增加了多少？ 增加了調(diào)制信號(hào)的功率 5、為什么要抑制載波？相對(duì)am信號(hào)來(lái)說(shuō)，抑制載波的雙邊帶信號(hào)可以增加多少功效? 抑制載波可以提高調(diào)制效率；對(duì)于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1 6、ssb的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？ ssb信號(hào)的產(chǎn)生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術(shù)難點(diǎn)是邊帶濾波器的制作。相移法的難點(diǎn)是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作。 7、vsb濾波器的傳輸特性應(yīng)滿足什么條件？為什

18、么？殘留邊帶濾波器的特性h（w）在+-wc處必須具有互補(bǔ)對(duì)稱性，相干解調(diào)時(shí)才能無(wú)失真的從殘留邊帶中恢復(fù)所需要的調(diào)制信號(hào)。 8 如何比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？ 比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能要綜合考慮帶寬和信號(hào)和噪聲功率比。 9、dsb調(diào)制系統(tǒng)和ssb調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同，為什么 相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號(hào)功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。 10 什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？?jī)烧哧P(guān)系如何？ 所謂頻率調(diào)制fm是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)線性變化。fm和pm之間可以

19、相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號(hào)先微分，后進(jìn)行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號(hào)先積分而后進(jìn)行調(diào)相則得到調(diào)頻波。 11 什么是門限效應(yīng)？am信號(hào)采用包絡(luò)檢波解調(diào)是為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng) 當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應(yīng)。 門限效應(yīng)本質(zhì)上是有包絡(luò)檢波器的非線性引起的。可以理解為當(dāng)小信噪比時(shí)，解調(diào)器的輸出端沒有信號(hào)項(xiàng)，會(huì)把有用的信號(hào)擾亂成隨機(jī)噪聲。 12 為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？ 噪聲與信號(hào)可以分開進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng) 14 為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？ 因?yàn)檎{(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 15 fm系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號(hào)帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說(shuō)明什么問(wèn)題？ 調(diào)制增益與信號(hào)帶寬的關(guān)系為 ，這說(shuō)明信號(hào)帶寬越大，調(diào)制增益越高 16 fm產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？ 主要是非線性的解調(diào)作用 17 fm系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？ 為了進(jìn)一步改善解調(diào)器的輸出信噪比，針對(duì)鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀的特點(diǎn)，在調(diào)頻系統(tǒng)中采用加重技術(shù)，包括預(yù)加重和去加重措施。預(yù)加重和去加重的設(shè)計(jì)思想是