1、第一章 绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是 传输速率 和差错率。码元速率 RB 定义是每秒传送码元的数目，单位 Baud。信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位 bit/s。2、数字通信系统的有效性用 传输速率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。3、模拟通信系统的有效性用 传输带宽 衡量，可靠性用 信噪比 衡量。4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是 3bit/符号 ，若该信源每秒钟发送 2000 个符号，则该系统的信息速率为 6k bit/s。5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为 传输带宽 ，对于数字通信系统为 传输速率 。6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统
2、为 信噪比 对于数字通信系统为差错率 。7、一个 M 进制基带信号，码元周期为 TS 秒，则传码率为 1/TS 波特 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 log2M (bit) 。8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是 非电量与电量之间的变换和 基带信号与频带信号之间的变换 。9、模拟信号是指信号的参量可 连 续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离 散 取值的信号。10 根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为 模拟 通信系统和 数字 通信系统。二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。2、画出通信系统的简化模型。信息源 发送设备噪声信道 接收设备 受信者模拟信息源 调制器噪声
3、信道 解调器 受信者三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输 300 个码元，问此传码率 RB 等于多少？若该数字信号 0 和 1出现是独立等概率的，那么传信率 Rb 等于多少？bandRB30sitb/302、现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作 2 小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作 2 小时后发现了 27 个差错比特（若每符号至多出错 1 位） ，求传输的误比特率和误符号率。解：（1） 符 号 ）/(38logl22bit
4、MH（2）T s=0.1ms ，所以 Baud10RsTBkit/10RBb（3） 26bit/s33tIb（4）误比特率 5610.217P2 小时传送的码元数为 7B10.23tRN误码率为： 567.30e3、某消息源的符号集由 32 个等概的符号组成，每符号宽度为 2ms，编为 5 位。设该消息源以编组方式发送消息，每组 30 个符号，再间歇 15ms，然后再发送下一组，试：（1） 、求信息传输速率；（2） 、若传输 1 小时后发现有 72 个符号出错。若每符号至多出错 1 位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。解：（1）由于 32 个符号等概，因而每一个符号的信息量 bitI532l
5、og1每组信息量 ，bitI1503每组占用时间 msTs7 sKitTIRb /10753（2）1 小时传送的信息量为 btIb 6 2.620误信率 56102.7bP码元速率为 BaudRbB4/误码率为 510364072eP4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3） ，求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为 1ms，求相应的码元速率 RB。信息速率 Rb。解：每一符号出现的概率为： ，41)(x每一符号所含的信息量为 )it2logIT1ms，所以码元速率为： Baud104TRB信息速率为： )/(4 sbitIb5、某信息源由 64 个不同的符号所组成，各个符号间
6、相互独立，其中 32 个符号的出现概率均为1/128，16 个符号的出现概率均为 1/64，其余 16 个符号的出现概率均为 1/32。现在该信息源以每秒2000 个符号的速率发送信息，试求：（1） 、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；（2） 、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？解：（1）每个符号的平均信息量为：32log164log6128log13log)( 22 iiPxH)/75.符 号（ bt平均信息速率为： (kbit/s)5.17.20HRBb （2）当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。)/(64logl
7、22max 符 号itMH1kbs0RaxBb 6、一个由字母 A、B、C、D 组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00 代替A，01 代替 B,10 代替 C，11 代替 D，每个脉冲宽度为 1ms。（1）不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。（2）若每个字母出现的可能性分别为：14、18、18、12，计算传输的平均信息速率。解：每个符号所含信息量为 )/(24log符 号bitH所以码元速率为： RB=1/10.001=1000Rb= RBH=2000bit/s（2） )(75.12log8l1log84l1log2222 bitPHii (bit/s)3507.120
8、HRBb7、如果二进制等概信号,码元宽度为 0.5ms，求 RB 和 Rb；有四进制信号，码元宽度为 0.5ms，求传码率 RB 和独立等概时的传信率 Rb解：二进制码元速率为 B2015.03信息速率为 sitb /2log四进制码元速率为 BRB.3信息速率为 sbitb /40l2第三章 随机信号分析一、填空题1、窄带随机过程可表示为 和 。)(cos)(tttttcscc in)(o2、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。3、随机过程的基本特征是：它是 时间 的函数 ，但是在 某一时刻 上的值却是不确定的，是一个随机变量。4、随机过程的统计特征可通过
9、它的分布特征或数字特征来描述。5、一个均值为零方差为 的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯过程。2n而且均值为 0，方差为6、一个均值为零方差为 的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维2n分布服从均匀分布。7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均，从而大大简化了运算。二、简答题通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。答案：平稳：统计特性与时间起点无关； 加性：以叠加到信号上去的形式出现； 高斯：噪声的概率密度函数为高斯分布； 白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）第四章 信道一、填空题1、
10、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是 多径传播，发生频率选择性衰落的原因是 多径传播。2、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是 乘性噪声是否存在？ 否 3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为高斯或正态分布，信道噪声为加性高斯白噪声。4、随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播 。5、狭义信道是指 传输媒质。6、广义信道按照它包含的功能可分为：调制信道 和 编码信道。调制信道是指从 调制器输出 到 解调器输入 的部分。7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为 恒参信道 和 随参 信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种 恒参
11、信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种 随参 信道。8、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式给出了在一定条件下，理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下，当 B、S/N 、给定时，无码间干扰传输时，信息速率的理论极限值表示为： )1(log2NSBC10、调制信道的范围是从 调制输出 端到 解调器输入 端，它通常是一种 模拟 信道。11、加性高斯白噪声的加是指与信号相加的形式出现， “高斯”是指概率密度分布为正态分布， “白”是指功率谱均匀。12、简答：随参信道传输媒质的特点？答：对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时
12、间变化、 多径传播第五章 模拟调制系统一、填空题1、某调频波 ,已调信号的功率为 200W ，调制指数为 8 40cos812cos0ttts 最大偏频为 16KHz 信号带宽为 36KHz 。2、在 AM、DSB、SSB、FM 中， SSB 的有效性最好， FM 的可靠性最好， AM 与 DSB 的有效性相同， SSB 与 DSB 的可靠性相同。3、包络检波器因解调的 非线性 ，而存在 门限 效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比条件。4、在 AM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为 9KHZ。这意味着其音频信号最高频率是 4.5KHz 在 FM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽
13、为 180 K HZ 调频指数为 5。这意味着其音频信号最高频率为： 15KHz 。5、解调系统的门限效应是指：当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时，检波器的输出信噪比 出现急剧下降的现象。6、若调制信号为单频余弦信号，则 AM 调制的调制效率最大为 1/3 ，DSB-SC 调制的调制效率为1 。7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 2 ，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1 。8、对最高频率为 fH 的调制信号 m（t）分别进行 AM、DSB、SSB 和 FM 调制，相应已调信号的带宽分别为 2fH 、 2fH 、 fH 和 2(1+ma )fH 。9、设调制信号
14、为 f（t）载波为 ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 ，tcos ttfcos)(频域表达式为 。)()(21cF10、设调制信号为 载波经调制信号调制后的表达式为： 其中tf 0costtAs为载波角频率， 为载波初相位。若 为常数， 随 成比例变化，则称为 幅度 调c0)(t)(tf制；若 为常数， 随 成比例变化，则称为 相位 调制；若 为常数， 的导数)(tA)(ttf )(t)(t随 成比例变化，则称为 频率 调制。f二、作图题1、已知调制信号 载波为 ，分别画出 AM、DSB、SSB（下边带）ttm20cost410cos2信号的频谱。0 f ( k H z )4 6- 4
15、- 6 5- 5/ 22 S A M0 f ( k H z )4 6- 4- 6/ 2S D S B0 f ( k H z )4 6- 4- 6/ 2S S S B2、某低通信号的频谱如图 1 所示，画出 AM、DSB 和 SSB（上边带）信号的频谱。 （载波频率为 c，且 c 0） 。0 0F( )图 110 00 . 50S A MS D S B0 00 . 50S S S B0 00 . 50三、简答题 ：简述常规幅度调制（AM） 、抑制载波双边带调制（DSB）和单边带调制（SSB）的优点与缺点。AM 优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；缺点：调制效率低，频带利用率低DSB 优点：
16、调制效率高缺点： 频带利用率低，相干解调设备复杂。SSB 优点：频带利用率高；缺点： 利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。四、计算题。1 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 在该信道中传输抑制载波的ZnHWfP/105.3双边带信号，并设调制信号 m（t ）的频带限制在 5K HZ，而载波为 100 K HZ，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为 10 K HZ 的理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？（4）求出解调器输
17、出端的噪声功率谱密度。解：（1）带通滤波器的中心频率为 f0=100kHz(2)信号带宽为 B=25kHz=10KHz 输入信号噪声功率 Ni=2Pn(f)B=10W已知 Si=10kW，所以 103iS（3）双边带调制系统的制度增益为 G2，所以 200iNS（4） )()(410 fPffPNnHni又 所以Hnf)(20 HzWffnn /1025.12300 2、若对某一信号用 DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号 m（t ）之功率谱密度为：试求：mmffnfP0（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于 DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 n0/
18、2，设解调器的输出端接有截止频率为 fm 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？解：（1） mfmi fnddfPtS02 421)(1)(（2）相干解调之后，接收机的输出信号 )(10tt因此，输出信号功率 mfntS824120)()(（3）解调器输入噪声功率为 iBN00对于相干解调，解调器输出噪声功率 mifN0214因此，输出信号功率比 00/8nfSmm3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 在该信道中传输抑制载ZHWfP/105.3波的单边带（上边带）信号，并设调制信号 m（t ）的频带限制在 5K HZ，而载波为 100 K HZ，已调信号的功率为 10KW。若接收
19、机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解：（1）单边带信号的载频为 100kHz，带宽 B5kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为 z)(kH5.10220f(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，WBfPNni 510.)( 33已知 Si=10kW，所以 25iNS（3）由于单边带调制系统的制度增益为 G1，因此解调器输出端的信噪比 200iNS4 设调制信号 m（t）之功率谱密度为： 若用 SSB 调制方式进行mmffnfP02
20、传输（忽略信道的影响） ，试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于 SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为 n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为 fm 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？解：（1）设 SSB 已调信号 ttttSccB sin21os21则接收机输入信号功率 04mmi fdfnts（2）相干解调后，接收机的输出信号 tt1因此： 321620mfnttms（3）相干解调时，输出噪声功率： mifnN004因此，输出信噪比： 0084/ffnNSmm5 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 在该信道中传输振幅调制ZnHWfP
21、/105.3信号，并设调制信号 m（t）的频带限制在 5K HZ，而载频为 100 K HZ，边带功率为 10KW，载波功率为 40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：（1）解调器输入端的信噪功率比为多少？（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？（3）制度增益 G？解：（1）设振幅调制信号为 则已调信号功率为：ttmAtScMossci PtmAS2根据题意： KWc4012KWts102所以， Ssi5输出端噪声功率 BfPNni 1025.)(233故有输入信噪比 5013i（2）在大信噪比条件下，包络检波器输出为： tnmAtecKW
22、tmS200 WNnic1020所以： 0N（3） 52/iSG6 设被接收的调幅信号为： ，采用包络检波法解调，其中 m(t)的功率密ttmAtscos度为 ，若一双边功率谱密度为 n0/2 的噪声叠加于已调信号，试求解调mmffnfP02器输入端的信噪功率比为多少？解：在大信噪比条件下，包络检波器输出为： tnmAtec其中 为有用信号，噪声分量 是解调器输入噪声的同相分量，有tmtnc020 2mmfdfSic fBtnN0所以： 0042/fm7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为 100V，频率为 100MHZ，调制信号 m（t）的频带限制在5K HZ， V2，K f=500 rad/
23、(sV),最大频偏 =75KHZ，并设信道中噪声功率谱密度是均502tmf匀的，其 （单边带） ，试求：ZnHWfP/1.3（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性 ；（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解：（1）根据题意可知： 157mf调频信号带宽为 Zf KHB60212信号所处频率范围为 100MHZ 因此有ZM6.0其 它08.9.fHkH（2）设解调器输入端信号为： tfcFMdmKAt osS所以： 5021ASi WBfPNni 1601033所以： .3650iN（3） 75083020mfntKAS8、对模拟调制系统，已知调制信号频
24、率为 10KHZ，信道噪声单边功率谱密度为 10-10W/HZ。若要求接收机输出信噪比为 20dB，试求下列情况下的接收机输入信号功率。1、DSB 2、 SSB 3、AM（100%调制）4、FM （ =50KHZ）f解： ， ，KHzfm0HzWn/1010NS又 ，所以iNSG/0GSii（1）DSB ，mfB2)(200fnBmi 又 ，2G)(10WGNSii （2）SSB ，mfB0Bni又 ，1)(1Sii （3）AM 对单音频调制 )( 32mGNi 与 DSB 相同 )(301WNSii （4）FM ， )50(kHzf5mf kHzfBmf120)(2WBnNi120对单音频调
25、制： 40)1(32fG)(67.GNSii 9 设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声 n（t）为加性高斯白噪声，单边功率密度为 n0=10-6 W/HZ； 为已调信号，载波频率 fc=1MHZ，对应的调制信号 的最高频率为tsm tmKHZ 带通滤波器为理想，试分别计算 DSB（S i=1KW，相干解调） 、USB（S i=1KW，相干解调）5Hf、AM（两边带功率 Pf=10KW，载波功率 Pc=4KW，包络检波）三种情况的下列参数：（1）带通滤波器的中心频率 、带宽 B； （2）解调器输入端信噪比 Si/Ni；0f（3）调制制度增益 G； （4）解调器输入端信噪比 S0/N0
26、。B P F 解 调n ( t )n i ( t )S m ( t )S m ( t )S m ( t )n i ( t )解：DSB （1） ， MHz10cf kHz102f（2） )mW(360BnNi 52310iNS（3） G（4） 5012iSUSB （ 1） ， MHz025.10Hcff kHz5fB（2） )mW(50BnNi 3102iNS（3） 1G（4） 502iSAM：（1） ， MHz1cf kHz102fB（2） )mW(0360BnNi k5fciPS 5310105iNS（3） 2.14fcAMP4.0AMG（4） 550 10.iNSG第六章 数字基带传输一
27、、填空题1、在数字通信系统中，眼图是用实验方法观察 码间干扰 和 噪声 对系统性能的影响。2、已知信息代码为 10000 0000 011001000001，其 AMI 码为 +100000000 0-1+100-100000+1 ，HDB3 码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1 。3、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于 有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰 ，对输入序列进行预编码是为了防止 差错传播 。4、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是 减少或消除码间干扰 。5、时域均衡器实际上
28、是一个 横向滤波器 ，当其抽头数为 5 时，可以在 4 个抽样点上清除码间干扰。6、时域均衡器的均衡效果一般用 峰值畸变 准则和 均方畸变 准则来衡量。7、设系统带宽为 W，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。8、若系统传输特性为 ，码元速率为 ，则无码间干扰的条件为 )(HsT1i sTiHs)(2，改善码间干扰的方法有 部分响应技术 和时域均衡 。sT|二、简答题1、 奈氏第一准则，奈氏第二准则；第一准则：若基带系统的总传输特性 满足 ，则系统不存在码间)H(i sTis)(2sT|干扰。第二准则：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能
29、使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。眼图和系统性能之间的关系：最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？ （1）前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽样判决产生干扰，称为码间干扰。（2）要消除码间干扰：选用合适的传输
30、系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足 ；或根据奈奎斯特第二准则，i sTiH)2(s|在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。三、画图1、设二进制符号序列为 110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形。+ E01 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0+ E- E+ E0+ E- E2、已知信息代码为 1010000011000011，试确定相应的 AMI 码及 DB3 码，并画出相应的波形。1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0
31、 0 0 0 1 1+ 1 0 - 1 0 0 0 0 0 + 1 - 1 0 0 0 0 + 1 - 1+ 1 0 - 1 0 0 0 - V 0 + 1 - 1 + B 0 0 + V + 1 - 1+ 1 0 - 1 0 0 0 - 1 0 + 1 - 1 + 1 0 0 + 1 - 1 + 1A M IH D B 3A M IH D B 33、设信息序列为 100000000001100001，试编为 HDB3 码（第一个非零码编为+1） ，画出图形。1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1A M IH D B 3A M IH D B 3+ 1 0 0 0
32、 + V - B 0 0 - V 0 0 + 1 - 1 + B 0 0 + V - 1+ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 1 + 1 0 0 0 0 - 1+ 1 0 0 0 + 1 - 1 0 0 - 1 0 0 + 1 - 1 + 1 0 0 + 1 - 14、设信息序列为 1000011000010000110000，试编为 HDB3 码（第一个非零码编为-1 ） ，并画出波形。1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0A M IH D B 3+ 1 0 0 0 0 - 1 + 1 0 0 0 0 - 1 0 0 0 0 +
33、1 - 1 0 0 0 0+ 1 0 0 0 + V - 1 + 1 - B 0 0 - V + 1 0 0 0 + V - 1 + 1 - B 0 0 - V+ 1 0 0 0 + 1 - 1 + 1 - 1 0 0 - 1 + 1 0 0 0 + 1 - 1 + 1 - 1 0 0 - 1H D B 3A M I5、知信息代码为：1000000001000011，编为 HDB3 码（第一个编为+1）1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1A M IH D B 3H D B 3A M I+ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 - 1 0 0 0 0 + 1 - 1+ 1
34、 0 0 0 + V - B 0 0 - V + 1 0 0 0 + V - 1 + 1+ 1 0 0 0 + 1 - 1 0 0 - 1 + 1 0 0 0 + 1 - 1 + 1四、计算题 设有一个三抽头的时域均衡器，如图， 在各抽样点的值依次为 ，tx8/12x（在其他抽样点均为 0） 。试求输入波形 峰值的畸变值及16/,4/,1,3/201 xx t时域均衡器输出波形 峰值的畸变值。 ty相 加TTx（t）Pq-1/3 -1/4解： 的峰值畸变值为kx 4837168120iioxD由公式 得到NiikkCy24183213x 7218312012 xCy101xy 651002Cx
35、 12xy其余 为 0，6413y k输出波形 的峰值畸变值为：k 48071)648132741(530 iiyD第七章 数字带通传输一、填空题1、若二进制数字信息速率为 fbbit/s，则 2PSK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2fb ，2ASK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2fb 。2、为了解决 2PSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施差分编码。3、PSK 是用码元载波的相位来传输信息：DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息，它可克服 PSK 的 相位模糊 缺点。二、画图1、设发送数字信息为 011011100010，试分别画出 OOK、2FSK 、2PSK 及 2D
36、PSK 信号的波形示意图。(对 2FSK 信号 ,“0”对应 Ts=2Tc， “1”对应 Ts=Tc；其余信号 Ts=Tc，其中 Ts 为码元周期，T c 为载波周期；对 2DPSK 信号， 代表“0” 、 代表“1” ，参考相位为 0；对 2PSK 信号，08代表“0” 、 代表“1” 。)08O O K2 F S K2 P S K2 D P S K0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0O O K2 F S K2 P S K2 D P S K0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0O O K2 F S K2 P S K2 D P S K0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
37、 1O O K2 F S K2 P S K2 D P S K1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1O O K2 F S K2 P S K2 D P S K1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0O O K2 F S K2 P S K2 D P S K1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1O O K2 F S K2 P S K2 D P S K0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0O O K2 F S K2 P S K2 D P S K1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1O O K2 F S K2 P S K2 D P S K1 1 0 0 1 1 0 0
38、 1 1 0 12、已知某 OOK 系统的码元传输速率为 103B，所用的载波信号为 ：tA6104cos（1）设所传送的数字信息为 011001，试画出相应的 OOK 信号波形示意图。（2）求 OOK 信号的第一零点带宽。解：（1）由题意可知： .因此码元周期andRB310sTs310载波频率 .载波周期HZfc6226c这说明在一个码元周期内有 2000 个载波周期，用两个载波周期代表 2000 个周期0 1 1 0 0 1（2） HzRTBs203、时载频为 1800KHZ，码元速率为 1200B ，发送数字信息为 011010：（1）若相位偏移 代表“0” 、 代表“1” ，试画出这
39、时的 2DPSK 信号波形；08（2）又若 代表“0” 、 代表“1” ，则这时的 2DPSK 信号的波形有如何？279， ，因此，一个码元周期包括 1.5 个载波周期kHz80cf BR1（1） 代表“0” ， 代表“1”80 1 1 0 1 0（2） 代表“0” ， 代表“1”7904、设发送数字信息序列为 11010010，码元速率为 1000Bd，现采用键控法产生 2FSK 信号，并设=1KHZ，对应“1” ； =1.5 KHZ，对应“0” 。若两振荡器输出振荡初相均为 0，画出 2FSK 信号波1f 2f形，并计算其带宽和频率利用率。1 1 0 1 0 0 1 0f 1f 22 F
40、S KkHz5.2|12sffBbit/s4.0BR简答：什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制。相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。第九章 模拟信号的数字化传输一、填空题1、抽样是把时间连续 、幅值 连续 的信号变换为时间离散 ，幅值 连续 的信号，量化是把幅值 连续 的信号变换为幅值 离散 的信号。2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化 SNR，其代价是减少了大
41、信号的量化 SNR3、与 PCM 比，DPCM 的优点是可以减少 码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性。4、对模拟信号进行线性 PCM 编码时，取抽样频率为 8KHZ，编码为 8 位，则信息传输速率为 64kbit/s 5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是 一般量化噪声 和 过载量化噪声 。6、若量化电平数为 64 需要的编码位数是 5 ，若量化电平数为 128，需要的编码位数为 6 。7、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似， 律对数压缩特性采用 15 折线近似。8、常见信道的复用方式有时分 复用和频分 复用和码分复用。二、简答题
42、1、 什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？低通抽样定理：一个频带限制在（0，f H）内的时间连续信号 m(t)，如果以 的时间间H21fT隔对它进行等间隔抽样，则 m(t)将被所得到的抽样值完全确定。带通抽样定理：一个频带限制在（f L，f H）内的时间连续信号 m(t)，如果抽样频率满足，其中 n 是不大于 fH/B 的最大正整数， 00，故 C11又因为 I0512，且 I064，且 I00，故 C11又因为 x1024 ，且 x0，故 C11又因为 x256 ，且 x256 ，且 x512 ，故位于第 6 段，C 2C3C4101第 6 段内的量化间隔为 16 ，由 x256
43、5164 知，x 位于第 6 段第 5 量化级，C5C6C7C80101因此，输出码组为 C1C2C3C4C5C6C7C801010101译码输出为(256516 162) 344 ，量化误差为：340（344）4（ ）（2）对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C11 00101011000第一章 绪论练习与答案及详解1-1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么？1-2 数字通信有那些特点？答：第一，数字传输抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；第二，传输差错可以控制，从
44、而改善了传输质量；第三，便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理；第四，数字信息易于做高保密性的加密处理；第五，数字通信可以综合传递各种消息，使通信系统功能增强。1-3 按消息的物理特征，通信系统如何分类？答：根据消息的特征不同，通信系统可以分为：第一：电报通信系统；第二：电话通信系统；第三：数据通信系统；第四：图像通信系统。1-4 按调制方式，通信系统如何分类？答：按调制方式，通信系统可以分为：基带传输和频带传输。1-5 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按传输信号的特征，通信系统可以分为：模拟通信系统和数字通信系统。1-6 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？答：按传送信号
45、的复用方式，通信系统可以分为：频分复用，时分复用和码分复用。1-7 通信方式是如何确定的？答：通信方式是根据消息的传送方向与时间关系确定的。1-8 通信系统的主要性能指标是什么？答：通信系统的主要性能指标是：传输速率和差错率。1-9 什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？答：所谓误码率，是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切起的说，误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。所谓误信率，又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者更确切地说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。二者之间的关系：它们都是表示差错率的。1-10 什么是码元速率？
46、什么是信息速率? 它们之间的关系如何？答：码元速率是指每秒钟传送码元的数目，单位为“波特“，常用符号“B”表示。信息速率是指每秒钟传递的信息量，单位是比特/秒。二者之间的关系：在二进制下，二者在数值上相等，只是单位不同；在 N 进制下，设信息速率为 Rb(bit/s),码元速率为 Rbn(B),则有：)/(2logsbitRnb1-11 未来通信技术的发展趋势如何？1-12 什么是信源符号的信息量？什么是离散信源的信息熵？答：信源符号的信息量是它出现的概率 P(x)的函数。每个符号所含信息量的统计平均值称为信源的信息熵。1-13 设英文字母 E 出现的概率为 0.105，x 出现的概率为 0.
47、002。试求 E 及 x 的信息量。解：取 bit 作单位：I=21/P(x) (bit)P(E)=0.105 I(E)=-20.105=3.25 (bit)P(x)=0.002 I(x)=-20.002=8.97 (bit)取 Net 作单位：I=e1/P(x)=ln1/P(x) (Net)P(E)=0.105 I(E)=-ln0.105=2.25 (Net)P(x)=0.002 I(x)=-ln0.002=6.21 (Net)取 Hatle 作单位：I=101/P(x)=lg1/P(x) (Hatle)P(E)=0.105 I(E)=-lg0.105=0.98 (Hatle)P(x)=0.002 I(x)=-lg0.002=2.70 (Hatle)1-14 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：H(x)= - P(xi)
