1、通信原理第六版課后思考題第1章緒論1、何謂數字信號？何謂模擬信號？兩者的根本區別是什么？答：數字信號：電信號的參量僅可能取有限個值；模擬信號：電信號的參量取值連續；兩者的根本區別在于電信號的參量取值是有限個值還是連續的。2、畫出模擬通信系統的一般模型。3、何謂數字通信？數字通信有哪些優缺點？答：數字通信即通過數字信號傳輸的通信，相對模擬通信，有以下特點：1 ）傳輸的信號是離散式的或數字的；2 ）強調已調參數與基帶信號之間的一一對應；3）抗干擾能力強，因為信號可以再生，從而消除噪聲積累；4）傳輸差錯可以控制；5）便于使用現代數字信號處理技術對數字信號進行處理；6）便于加密，可靠性高；7）便于實現

2、各種信息的綜合傳輸3、畫出數字通信系統的一般模型。答：4、按調制方式，通信系統如何分類？答：分為基帶傳輸和頻帶傳輸5、按傳輸信號的特征，通信系統如何分類？答：按信道中傳輸的是模擬信號還是數字信號，可以分為模擬通信系統和數字通信系統6、按傳輸信號的復用方式，通信系統如何分類？答：頻分復用（FDM），時分復用（TDM），碼分復用（ CDM）7、通信系統的主要性能指標是什么？第 3 章隨機過程1、隨機過程的數字特征主要有哪些？它們分別表征隨機過程的哪些特征？答：均值：表示隨機過程的n 個樣本函數曲線的擺動中心。方差：表示隨機過程在時刻t 相對于均值a(t) 的偏離程度。相關函數：表示隨機過程在任意兩

3、個時刻上獲得的隨機變量之間的關聯程度。2、何謂嚴平穩？何謂廣義平穩？它們之間的關系如何？答：嚴平穩：隨機過程(t) 的任意有限維分布函數與時間起點無關。廣義平穩： 1）均值與t 無關，為常數a。2）自相關函數只與時間間隔=-有關。嚴平穩隨機過程一定是廣義平穩的，反之則不一定成立。4、平穩過程的自相關函數有哪些性質？它與功率譜的關系如何？答：自相關函數性質：(1)R(0)=E 的平均功率。(2)R( )=R(-) 的偶函數。(3) R() 的上界。(4)R()=的直流功率。(5)R(0)- R()= 為方差，表示平穩過程的交流功率。平穩過程的功率譜密度與其自相關函數是一對傅里葉變換關系：()=d

4、5、什么是高斯過程？其主要性質有哪些？答：如果隨機過程(t) 的任意 n 維分布服從正態分布，則成為高斯過程。性質： (1) 高斯過程的n 維分布只依賴于均值，方差和歸一化協方差。(2) 廣義平穩的高斯過程是嚴平穩的。(3) 如果高斯過程在不同時刻的取值是不相關的，那么它們也是同級獨立的。(4) 高斯過程經過線性變換后生成的過程仍是高低過程。8、窄帶高斯過程的包絡和相位分別服從什么概率分布？答：包絡服從瑞利分布，相位服從均勻分布。9、窄帶高斯過程的同相分量和正交分量的統計特性如何？答：若該高斯過程平穩，則其同相分量和正交分量亦為平穩的高斯過程，方差相同，同一時刻的同相分量和正交分量互不相關或統

5、計獨立。10、正弦波加窄帶高斯噪聲的合成包絡服從什么分布？答：廣義瑞利分布（萊斯分布）。11、什么是白噪聲？其頻譜和自相關函數有什么特點？白噪聲通過理想低通或理想帶通濾波器后的情況如何？答：噪聲的功率譜密度在所有頻率上均為一常數，則稱為白噪聲。頻譜為一常數，自相關函數只在R(0) 處為。白噪聲通過理想低通和理想帶通濾波器后分別變為帶限白噪聲和窄帶高斯白噪聲。12、何謂高斯白噪聲？它的概率密度函數、功率譜密度如何表示？答：白噪聲取值的概率分布服從高斯分布，則稱為高斯白噪聲。第4章信道1、無線信道有哪幾種？3、什么是快衰落？什么是慢衰落？答：快衰落：因衰落產生的包絡變化周期與碼元的周期相近。慢衰落

6、：包絡變化速度遠小于碼元變化速度。4、何謂恒參信道？何謂隨參信道？它們分別對信號傳輸有哪些主要影響？答：恒參信道：信道的基本特征基本不隨時間變化或者變化極小。隨參信道：信道基本特征隨機變化。（多徑效應）5、何謂加性干擾？何謂乘性干擾？（線性失真）答：加性干擾：噪聲疊加在信號上，無論有無信號，噪聲始終存在。乘性干擾：噪聲與信號相乘，無輸入信號時也無噪聲。6、有線信道有哪些種？答：明線、對稱電纜、同軸電纜、光纖。7、信道模型有哪幾種？答：調制信道和編碼信道。8、試述信道容量的定義。答：信道容量表示能夠傳輸的最大平均信息速率。（可以認為是無碼間串擾的速度）9、試寫出離散信道與連續信道容量的表達式。并

7、說明由連續信道容量的表達式看出信道容量的大小決定于哪些參量？答：第 5 章模擬調制系統1、何謂調制？調制在通信系統中的作用是什么？答：調制是指按調制信號的變化規律去控制高頻載波的某個參數的過程。作用： 1）對于無線信道，有利于天線對信號進行接收。2 ）通過信號的頻率搬移，提高信道的利用率。3 ）擴展信號帶寬，減少干擾和衰落2、什么是線性調制？常見的線性調制方式有哪些？答：已調信號的頻譜在頻域內做簡單搬移，不產生新的頻率分量。常見的線性調制方式：AM DSB SSB VSB。5、為什么要抑制載波？相對AM信號來說，抑制載波的雙邊帶信號可以增加多少功效？答：因為載波功率對于接收端來說是無用的功率，

8、不包含任何用信息。DSB的調制效率為100%6、 SSB信號的產生方法有哪些？各有何技術難點？答：有濾波法和相移法。濾波法：濾波器無法實現理想的特性，而且信號中含有低頻或者直流分量時無法使用。相移法：寬帶相移網絡無法對所有頻率分量都做到精確的/2相移8、如何比較兩個模擬通信系統的抗噪聲性能？答：可以通過比較兩個系統在相同輸入信號功率和信道條件下的輸出性噪比來比較抗噪聲性能。10、什么是頻率調制？什么是相位調制？兩者關系如何？答：頻率調制：調制時，載波的頻率隨調制信號變化。相位調制：載波的相位隨調制信號變化。頻率調制和相位調制可以通過微分和積分相互轉化。11、什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波

9、時為什么會產生門限效應？答：門限效應： 當輸入信噪比低于一定數值時，解調器的輸出信噪比急劇惡化，稱為門限效應。由于包絡檢波屬于非相干檢波，解調器端不存在與調制信號相關的信號來提取調制信號，從而使信號淹沒在噪聲中，難以識別。16、什么是頻分復用？答：頻分復用是一種按頻率劃分信道的復用方式。第 6 章數字基帶傳輸系統3、研究數字基帶信號功率譜的意義何在？信號帶寬怎么確定？答：通過頻譜分析， 可以確定信號需要占據的頻帶寬度，還可以獲得信號譜中的直流分量、位定時分量、主瓣寬度和譜滾降衰減速度等信息。它的帶寬主要取決于一個碼元的持續時間Ts 和基帶信號的碼元波形的傅里葉變換形式。4、構成AMI 碼和碼的

10、規則是什么？它們各有什么優缺點？答：規則：AMI 碼：碼：優缺點： AMI 碼優點：無直流成分，高，低頻分量少，能量集中在頻率為1/2 碼速處；編碼電路簡單，可利用傳號極性交替這一規律觀察誤碼情況。缺點：當碼元出現長連 0 時，信號電平長時間不跳變，造成提取定時信號困難。碼優點： AMI 的都有，且克服了其缺點。缺點，編碼復雜。6、什么是碼間串擾？它是怎樣產生的？對通信質量有什么影響？答：由于系統傳輸總特性不理想，導致前后碼元的波形畸變，展寬，并使前面的波形出現很長的拖尾，蔓延到當前的抽樣時刻上，從而對當前碼元的判決造成干擾8、何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時的頻帶利用率有多大？答：設碼元

11、周期為，則將 1/2稱為奈奎斯特帶寬，將無碼間串擾的最高傳輸速率1/稱為奈奎斯特速率。13、什么是部分響應波形？什么是部分響應系統？答：人為地，有規律地在碼元抽樣時刻引入碼間串擾，并在接收端加以消除，從而可以達到改善頻譜特性， 壓縮傳輸頻帶， 使頻帶利用率提高到理論上的最大值， 并加速傳輸波形尾巴的衰減和降低對定時精度要求目的，將這這種波形稱為部分響應波形。利用部分響應波形傳輸的基帶傳輸系統稱為部分響應系統。14、部分響應技術解決了什么問題？第類部分響應的特點是什么？15、什么是時域均衡？橫向濾波器為什么能實現時域均衡？答：時域均衡：直接校正已失真的響應波形，使包括可調濾波器在內的整個系統沖激

12、響應滿足無碼間串擾條件第 7 章數字帶通傳輸系統1、什么是數字調制？它與模擬調制相比有哪些異同點？2、數字調制的基本方式有哪些？其時間波形上各有什么特點？3、什么是振幅鍵控？OOK信號的產生和解調方式有哪些？4 2ASK信號傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系？5、什么是頻移鍵控？2FSK信號產生和解調方法有哪些？6、 2FSK信號相鄰碼元的相位是否連續變化與其產生方法有何關系？7、相位不連續2FSK信號的傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系？8、什么是絕對相移？什么是相對相移？它們有何區別？9、 2PSK和 2DPSK信號可以用哪些方式產生和解調？10、 2PSK和 2DPSK信

13、號的功率譜及傳輸帶寬有何特點？它們與OOK的有何異同？11、二進制數字調制系統的誤碼率與哪些因素有關？12、試比較OOK系統、 2FSK系統、 2PSK系統和 2DPSK系統的抗噪聲性能。13、 2FSK與 2PSK相比有哪些優勢？14、 2PSK與 2ASK和 2FSK相比有哪些優勢？15、 2DPSK與 2PSK相比有哪些優勢？16、何謂多進制數字調制？與二進制數字調制相比較有哪些優缺點？第 8 章新型數字帶通調制技術1、何謂 MSK？其中文全稱是什么？2、試述 MSK信號的 6 個特點？3、何謂 OFDM？其中文全稱是什么？OFDM信號的主要優點是什么？第 9 章模擬信號的數字傳輸1、對

14、于低通模擬信號而言，為了能無失真恢復，理論上對于抽樣頻率有什么要求？2、試說明什么是奈奎斯特抽樣速率和奈奎斯特抽樣間隔？3、試說明抽樣時產生頻譜混疊的原因。4、 PCM電話通信通常用的標準抽樣頻率是多少？5、信號量化的目的是什么？6、信號量化有哪些優點和缺點？7、對電話信號進行非均勻量化有什么優點？8、我國采用的電話量化標準是符合13 折線律還是15 折線律？9、何謂信號量噪比？它有無辦法消除？10、在 PCM系統中，信號量噪比和信號（系統）帶寬有什么關系？第 10 章數字信號的最佳接收1、 試問數字信號的最佳接收以什么指標作為準則？2、 試寫出二進制信號的最佳接收的判決準則。3、 試問二進制

15、確知信號的最佳形式是什么？4、 試畫出二進制確知信號最佳接收機的方框圖。5、 對于二進制等概率雙極性信號，試寫出其最佳接收的總誤碼率表達式。6、 試述數字信號傳輸系統的誤碼率和信號波形的關系。7、 何謂匹配濾波器？試問匹配濾波器的沖擊響應和信號波形有何關系？其傳輸函數和信號頻譜又有什么關系？8、 試述濾波器的物理可實現性條件。9、 試問如何才能使普通接收機的誤碼率達到最佳接收機的水平？10、何謂相關接收？試畫出接收2FSK信號的相關接收方框圖。11、試比較相關接收和匹配濾波的異同點。試問在什么條件下兩者能夠給出相同的輸出信噪比？12、對于理想信道，試問最佳基帶傳輸系統的發送濾波器和接收濾波器特

16、性之間有什么關系？第 11 章差錯控制編碼1、 在通信系統中采用差錯控制的目的是什么？2、 什么是隨機信道？什么是突發信道？什么是混合信道？3、 常用的差錯控制方法有哪些？試比較其優缺點。4、 什么是分組碼？其構成有何特點？5、 試述碼率、碼重和碼距的定義。6、 一種編碼的最小碼距與其檢錯和糾錯能力有什么關系？7、 什么是奇偶監督碼？其檢錯能力如何？8、 什么是線性碼？它具有哪些重要性質？9、 什么是循環碼？循環碼的生成多項式如何確定？10、什么是系統分組碼？并舉例說明之。11、卷積碼和分組碼之間有何異同點？卷積碼是否為線性碼？12、卷積碼適用于糾正哪類碼？13、試述 Turbo 和鏈接碼的異同點。14、 LDPC碼的全稱是什么？15、何謂 TCM？其中文全稱是什么？TCM中的網格圖