第7章 模拟信号的数字传输2
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数字通信原理复习题一、单项选择题1.数字通信相对于模拟通信具有( B )。
A.占用频带小B.抗干扰能力强 C.传输容量大D.易于频分复用2.以下属于模拟信号是( A )。
A.PAM信号B.PCM信号 C.⊿M信号D.DPCM信号3.以下信号属于模拟信号的是( B )。
A.PCM信号 B.PAM信号 C.⊿M信号 D.DPCM信号4.以下属于数字信号是( D )。
A.PAM信号B.PDM信号 C.PPM信号D.PCM信号5.对于M进制的离散消息源消息源,其平均信息量最大时的概率分布为( A )。
A.均匀分布 B.正态分布 C.瑞利分布 D.指数分布6.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于频带传输方式的是( C )。
A.PAM传输方式 B.PCM传输方式 C.PSK传输方式 D.⊿M传输方式7.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于基带传输方式的是( B )。
A.PSK传输方式 B.PCM传输方式 C.QAM传输方式 D.SSB传输方式8.按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统,以下为数字通信系统的是( D )。
A.采用PAM方式的通信系统 B.采用SSB方式的通信系统C.采用VSB方式的通信系统 D.采用PCM方式的通信系统9.在数字通信系统中,传输速率属于通信系统性能指标中的( A )。
A.有效性 B.可靠性 C.适应性 D.标准性10.以下属于码元速率单位的是( A )。
A.波特 B.比特 C.波特/s D.比特/s11.在模拟通信系统中,传输带宽属于通信系统性能指标中的( B )。
A.可靠性B.有效性 C.适应性 D.标准性补:单位频带利用率越高,系统的有效性越好12.产生频率选择性衰落的原因是( C )。
A.幅频畸变B.相频畸变 C.多径传播D.瑞利衰落13.若采用空间分集技术,抗选择性衰落较差合并方式为( A )。
A.最佳选择方式B.最大功率合并方式 C.最小色散合并方式D.最大信噪比合并方式14.以下属于恒参信道的是( D )。
第四章模拟通信系统1. 设有一双边带信号X c(t) = x(t)cos「t。
为了恢复x(t),用信号COSj c t •如去与X c(t)相乘。
为了使恢复出的信号是其最大可能的90%,相位二的最大允许值为。
A 二< 25.8°2. 用相干解调来接收双边带信号A cos • • x t cos • •吐。
已知f x =2KHz,输入噪声的单边功率谱密度n°= 2 10」W/Hz。
若保证输出信噪功率比为20db,要求A值为。
A 0.1265V3. 实际的调制器常常除了平均功率受限以外,还有峰值功率受限。
假设DSBAM调制的调制信号X(t)二0.8 cos 200二t ,载频信号C(t)二10 cos 2二口(仁100 Hz),调幅度为0.8。
求:(1)DSB和AM已调信号的峰值功率。
A 32 ,162(2)DSB和AM已调信号的峰值功率和两个边带信号功率和之比值。
A 0・5,0・14. 出三级产生上边带信号的频谱搬移过程(标明频率) ,其中f c1 =50KHz ,f c2 =5MHz , f c3 =100 MHz , 调制信号为话音,其频谱为300 ――3000Hz。
、产生上边带信号的方框图如图P4.4所示。
A 5.若频率为10KHz ,振幅为1V的正弦调制信号,以频率为100MHz的载频进行频率调制,已调信号的最大频偏为1MHz。
(1)此调频波的近似带宽A 2.02MHz(2)若调制信号的振幅加倍,此时调频波带宽A 4.02MHz(3)若调制信号的频率也加倍,此时调频波带宽A 4.04MHZ6. 在50门的负载电阻上,有一角调制信号,其表示式为8 3x c(t)二10 cos[ 10 二t 3sin 2二-10 t] (V)(1)平均功率为A 1W(2)最大频偏A 3KHz(3)传输带宽A 8KHz(4)最大相位偏移A 3弧度(5)能否判定是调频波还是调相波A不能7. 假设音频信号x(t)经调制后在高频信道传输。
《通信原理》第七章模拟信号的数字传输习题第七章习题1f200, f 200已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=,假设以fs=300Hz的速率对m(t)0,其他f进行抽样,试画出一抽样信号m s(t)的频率草图。
解:M s()=300 nM(n600)1f200, f 200,假设以f1.已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=s=400Hz的速率0,其他f 对m(t)进行抽样,试画出一抽样信号m s(t)的频率草图。
解:M s()=400M(n800) n2.采用13折线A率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位。
试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码)解:I m=+635=512+36+27输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=11100011量化误差为271《通信原理》第七章模拟信号的数字传输习题3.采用13折线A率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95单位。
试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用折叠二进制码)解:-95=-(64+74+3)c5c6c7c8=0000输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=00110000量化误差为74.采用13折线A率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段内码为折叠二进码。
试问译码器输出为多少单位。
解:I0=-(256+4.516)=-3285.采用13折线A率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段内码为自然二进码。
试问译码器输出为多少单位解:I0=-(256+3.516)=-3126.单路话音信号的最高频率为4KHz,抽样速率为8kHz,将所得的脉冲由PAM方式或PCM方式传输。
设传输信号的波形为矩形脉冲,其宽度为,且占空比为1。
(1)计算PAM系统的最小带宽。
(2)在PCM系统中,抽样后信号按8级量化,求PCM系统的最小带宽。
信号传输是适于传输的信号的简称,包括模拟传输信号和数字传输信号。
模拟信号传输是信息在传输介质中以模拟信号传输的传输方式,模拟传输是一种不考虑其内容的一种传输,是传导能量的一种方式,传输的过程中必定损失能量,通过放大器放大其信号强度。
在长途传输中需一级级放大其能量,但其杂音随其增大,所谓失真。
数字信号传输是将信息在传输介质中以数字信号传输的传输方式,数字传输在传输过程中也需要放大信号,数字信号利用一种电路构成的门限电压将接受到得信号简单打重组再生,生成完全消除衰减或畸变的新的信号。
第一章绪论1. 通信的目的是传递消息中所包好的信息。
信息是消息的内涵,即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。
因此,通信的根本目的在于传输含有信息的消息,否则,就失去了通信的意义。
基于这种认识,“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。
2模拟信号:凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的,且直接与消息相对应的信号.模拟信号有时也称连续信号,这个连续是指信号的某一参量可以连续变化,或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值,而不一定在时间上也连续,如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。
3数字信号:凡信号参量只能取有限个值,并且常常不直接与消息相对应的信号.数字信号有时也称离散信号,这个离散是指信号的某一参量是离散变化的,而不一定在时间上也离散.4经过调制以后的信号称为已调信号。
已调信号有三个基本特征:一是携带有信息,二是适合在信道中传输,三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频,因而已调信号又称频带信号。
5数字通信的主要特点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累。
(2)差错可控。
可以采用信道编码技术使误码率降低,提高传输的可靠性。
(3)易于与各种数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网。
(4)易于集成化,从而使通信设备微型化。
(5) 易于加密处理,且保密强度高。
6通信系统的分类:(1)按通信业务分为通信系统有话务通信、非话务通信。
(2)根据是否采用调制,可将通信系统分为基带传输和频带(调制)传输。
基带传输是将未经调制的信号直接传送。
(2)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统。
(4)按传输媒质分类:有线通信系统和无线通信系统(5)按工作波段分类:长波通信、短波通信、中波通信、远红外线通信(6)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用。
7通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。
单工通信,是指消息只能单方向传输的工作方式,因此只占用一个信道;半双工通信,是指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式;全双工通信,是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。
通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么?答:数字信号:电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号:电信号的参量取值连续;两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点?答:数字通信即通过数字信号传输的通信,相对模拟通信,有以下特点:1)传输的信号是离散式的或数字的;2)强调已调参数与基带信号之间的一一对应;3)抗干扰能力强,因为信号可以再生,从而消除噪声积累;4)传输差错可以控制;5)便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理;6)便于加密,可靠性高;7)便于实现各种信息的综合传输3、画出数字通信系统的一般模型。
答:4、按调制方式,通信系统如何分类?答:分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征,通信系统如何分类?答:按信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式,通信系统如何分类?答:频分复用(FDM),时分复用(TDM),码分复用(CDM)7、通信系统的主要性能指标是什么?第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些?它们分别表征随机过程的哪些特征?答:均值:表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
方差:表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数:表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳?何谓广义平稳?它们之间的关系如何?答:严平稳:随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳:1)均值与t无关,为常数a。
2)自相关函数只与时间间隔=-有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的,反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质?它与功率谱的关系如何?答:自相关函数性质:(1)R(0)=E[]——的平均功率。
(2)R()=R(-)——的偶函数。
(3)——R()的上界。
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案第一章1.1 以无线广播和电视为例,说明图 1-1 模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
1.3 何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强;2.传输差错可以控制;3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5. 设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。
另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽,一路数字电话约占64KHZ。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。
电路中的模拟信号和数字信号在电路中,信号是信息传递的媒介。
根据信号的形式和特点,可以将其分为模拟信号和数字信号两种类型。
本文将对电路中的模拟信号和数字信号进行详细介绍和比较。
一、模拟信号模拟信号是一种连续变化的信号,其数值可以在一定范围内任意取值。
模拟信号可用连续的物理量表示,例如电压、电流、声音等。
在电路中,模拟信号的传输通过电压、电流的连续变化来实现。
1. 模拟信号的特点模拟信号具有以下特点:(1)连续性:模拟信号的值可以在一段时间内连续变化。
(2)无限制:模拟信号的数值范围没有限制,可以是任意实数。
(3)容易受到干扰:模拟信号在传输过程中容易受到噪声和干扰的影响,可能导致信号质量下降。
2. 模拟信号的应用模拟信号在电路中有广泛的应用,包括音频信号的放大、滤波,视频信号的处理等。
模拟电路通常采用模拟信号进行输入、输出和处理,以实现各种功能。
二、数字信号数字信号是一种离散变化的信号,其数值只能取有限个离散值。
数字信号通常用二进制表示,即0和1。
在电路中,数字信号由开关元件的开关状态表示。
1. 数字信号的特点数字信号具有以下特点:(1)离散性:数字信号的数值只能取有限个离散值。
(2)可靠性高:数字信号的传输不易受到干扰,抗干扰性能较好。
(3)处理方便:数字信号可以通过逻辑门电路进行处理和运算。
2. 数字信号的应用数字信号在电路中广泛应用于数据处理和信息传输。
数字电子设备使用数字信号进行数据存储、处理和传输,例如计算机、手机等。
三、模拟信号与数字信号的比较模拟信号和数字信号在电路中有各自的优缺点,适用于不同的应用场景。
1. 优点比较(1)模拟信号的优点:- 精确度高:模拟信号在数值表示上具有较高的精确度,可以实现高精度的数据处理。
- 连续性好:模拟信号在数值变化上连续性好,适用于对信号的连续性要求较高的应用。
(2)数字信号的优点:- 抗干扰性强:数字信号在传输过程中抗干扰性强,能够保证信号的可靠传输。
第7章 模拟信号的数字传输7.1 学习指导 7.1.1 要点本章的要点主要有抽样定理;自然抽样和平顶抽样;均匀量化和非均匀量化;PCM 原理,A 律13折线编码,译码;ΔM 原理,不过载条件;PCM ,ΔM 系统的抗噪声性能;PCM 与ΔM 的比较;时分复用和多路数字电话系统原理;1. 概述为了使模拟信号实现数字化传输,首先要通过信源编码使模拟信号转换为数字信号,或称为―模/数转换‖即A/D 转换。
模/数转换的方法采用得最早而且应用较广泛的是脉冲编码调制(PCM),PCM 通信系统原理图如图7-1所示。
图7-1 PCM 通信系统原理图抽样量化器编码器模拟信号PCM 信号译码器低通滤波器模拟信号数字通信系统PCM 信号由图7-1可见,PCM 系统由以下三部分组成。
(1) 模/数转换(A/D 转换)模/数转换包括三个步骤:抽样(Sampling)、量化(Quantization)和编码(Coding)。
a. 抽样是把在时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号,抽样信号在时间上是离散的,但是其取值仍然是连续的,所以是离散模拟信号。
b. 量化。
量化是把幅度上连续的抽样信号转换成幅度离散的量化信号,故量化信号已经是数字信号了,它可以看成是多进制的数字脉冲信号。
c. 是编码。
编码是把时间离散且幅度离散的量化信号用一个二进制码组表示。
(2) 数字方式传输——基带传输或带通传输;(3) 数/模转换(D/A )——将数字信号还原为模拟信号。
包含了译码器和低通滤波器两部分。
2.抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复用(TDM )奠定了理论基础。
根据抽样的脉冲序列是冲激序列还是非冲激序列,抽样可以分为理想抽样和实际抽样。
抽样是按照一定的抽样速率,把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。
能否由此样值序列重建源信号,取决于抽样速率大小,而描述这一抽样速率条件的定理就是著名的抽样定理。
(1) 低通信号的抽样定理定理:设有一个频带限制在(0,f H )内的连续模拟信号m (t ),若以T s ≤1/(2f H )间隔对它抽样,则m (t )将被这些抽样值所完全确定。