数字通信题库答案及答案

一、单项选择题
1．传送话音信号的基带传输系统模型中无信道编码、无调制
2．某数字通信系统传输l0000000个码元，其中误1个码元，误码率为10-7
3．抽样后的PAM信号的特点是幅度离散、时间连续
4．解决均匀量化小信号的量化信噪比低的最好方法是采用非均匀量化
5．样值的绝对值相同其幅度码也相同的码型为折叠二进制码
6．A律13折线编码器输出的码型是NRZ码
7．PCM30／32系统第18路信令码的传输位置(即在帧结构中的位置)为F3帧TS16的后4位码第1-15路是TS16前4位码，是第几路就是F几帧
第16-30路是TS16后4位码是第几路就是第几路-15帧的得数
8．PCM30／32系统复帧同步码的码型为0000
9．DPCM是属于波形编码
10．按SDH标准速率STM-4的速率是622.080Mb／s
11．PCM四次群的接口码型为CMI码
12．SDH中继网适合采用的拓扑结构为环形和线形
13．可用于数字信号基带传输的信道为电缆信道（光缆信道、卫星信道、微波信道为频带传输的）
14．再生中继系统中的升余弦波的特点是无码间干扰、均放特性容易实现
15．属于频带传输系统的有数字微波传输系统和数字卫星传输系统
16.人讲话的语声信号为模拟信号
17.脉冲编码调制信号为数字信号
18.均匀量化的特点是量化间隔不随信号幅度大小而改变
19.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是0.5
1段：16，2段16,3段8，4段4，5段2,6段1,7段0.5,8段0.25
20.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是8kHz
21.STM—1的一帧的字节数为9×270×1
STM-1一帧的比特数为9×270×8
22.PCM30／32系统复帧的周期是2ms
23.异步复接在复接过程中需要进行码速调整【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】
24.PCM30／32系统发送帧同步码的周期是250
25.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是单极性归零码【CMI码也含有直流分量】
26.PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是2ms
27.对SDH网络同步而言，在SDH网络范围内正常的工作方式是同步方式
28.样值为513，它属于A律13折线的(l=8) 第7量化段P38表格
29.PCM一次群的接口码型为HDB3码
30.A律13折线编码器量化级数N越大，则小信号时量化信噪比越小
31.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平均误码率近似为4×10-8（0.1μs/2.5s）μs=10^（-6）
32.已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是14400bit/s
8进制就是用3个比特代表一个符号，每3比特变成一个符号。

那直接乘3
33.若PCM30/32路系统的l=7，则1帧中含有的比特数为224 32乘7也就是224
34. 正交调幅M越大，则频带利用率越高、抗干扰能力越低
35.PCM一次群一个复帧的时间是2000μs（2ms）
36.PCM30/32路制式定时脉冲中的路脉冲的重复频率为8KHz
37.数字复接的方法有同步复接和异步复接两种，目前大多数PDH都采用异步复接，这种复接方法在复接前首先要做的工作是进行码速调整
38.异步复接二次群的帧同步码有10bit 【1111010000】
39.PCM一次群的接口码型的一种为.HDB3码
40.STM－16的帧周期为125μs 【STM-N的帧周期都一样】
41.C-3装进VC-3的过程属于映射
42.SDH网中不采用APS协议的自愈环有二纤双向复用段倒换环
43.具有检测误码能力的传输码型是AMI码、HDB3码、CMI码。

44.某均匀量化器的量化级数为512，则当输入信号为-25dB，则其量化信噪比(S/D)(均匀)为近似34dB
45.在PCM30/32路系统中，1帧中含有的比特数为256
二、填空题
1．波形在时间上是连续的信号称为连续信号。

2．为了避免产生折叠噪声，抽样要满足_fs≥2fm_。

3．均匀量化时量化值与量化器输入之间的关系(即量化特性)是均匀的阶梯关系。

4．位脉冲的主要作用是控制编、解码用。

5．帧同步码型选择原则是由于信息码而产生伪同步码的概率越小越好。

6．PDH异步复接需要码速调整。

7．异步复接二次群一帧中信息码位数最少为_820bit_，插入吗最多为28bit，调整用的插入吗最多为4bit。

8．SDH网中不含交换设备。

9．基带传输码型的功率谱中的高频分量应尽量少。

10．PCM通信系统中为了延长通信距离，每隔一定的距离要加再生中继器。

11．数字通信系统构成模型中信源编码的功能是完成模数变换的任务。

12．PCM30／32系统，其中30代表话路数。

13．数字复接系统主要由数字复接器和数字分接器两部分组成。

14．SDH网线路保护倒换有1+1方式和l∶n方式。

15．均衡波形的码间干扰情况可用_眼图_来衡量。

16.一个频带限制在fmHZ以下的连续信号m(t)，可以惟一地用时间每隔T__≤__秒的抽样值序列来确定。

17.PCM系统信道部分包括传输线路及再生中继器。

18.非均匀量化的宗旨是：在不增大量化级数N的前提下，利用降低大信号的信噪比来提高小信号的量化信噪比。

19.ADPCM的主要特点是用自适应量化取代固定量化。

【自适应预测取代固定预测】
20.为了提高通信信道的利用率，使信号沿同一信道传输而不互相干扰，称为多路复用。

21.为了保证在接收端能正确地接收或者能正确的区分每一路信号，时分多路复用系统中的收、发两端要做到同步。

22.所谓时钟同步是使收端的时钟频率与发端的时钟频率相同。

23.数字复接的同步指的是被复接的几个低次群信号的数码率相同。

24.数字分接器的功能是把高次群分解成原来的低次群。

25.PCM 信号脉冲经过信道传输，各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是等间隔的，而是随时间变动的，这种现象称为_相位抖动_。

26.SDH 帧结构中安排有两大类开销：通道开销和段开销。

27.按字复接是每次复接各低次群的一个码字形成高次群。

28.SDH 网同步通常采用主从同步方式。

29.对基带数字信号进行调制称为_数字调制_。

30.SDH 网的基本网络单元有终端复用器、再生中继器、数字交叉连接设备和分插复用器。

【P171 它们的英文缩写分别为TM REG SDXC ADM 】 31.衡量数字通信系统性能的主要指标是有效性和可靠性两项指标。

32.某模拟信号的频率范围为10KHz ～108KHz ，若对其进行PCM 编码，其最低抽样频率为_216_KHz 。

33.PCM30/32路系统的帧同步码型是0011011。

34.帧同步系统中的后方保护电路是为了防止_伪同步_。

35.在准同步数字体系中，CCITT 推荐有两大系列，北美和日本采用1544kb/s 作为第一级速率的PCM24路数字系列。

36.PCM 一次群同步复接成二次群时平均每_32_位码插入1位附加码。

37.SDH 的频带利用率比PDH 的频带利用率_低_。

38.SDH 自愈网的实现手段主要采用的有线路导入保护、环形网保护、DXC 保护及混合保护等。

39.对于MQAM 系统，M 越高，抗干扰能力越下降。

三、问答题
1．A 律压缩特性的A 为什么取87.6？ A 律压缩特性的直线段小信号oa 段的斜率为
A
A dx
dy ln 1+=
，A 律13折线第1段、第2段（属小信号）的斜率为
16，为了让A 律13折线逼近A 律压缩特性，令
16ln 1)(=+=
A
A
dx dy A
得出6.87=A ，这就是A 取6.87的原因。

2．逐次渐近型编码器中，极性判决和全波整流的作用分别是什么? ①决定码字a1值
②使码字a2~a3位值都为正，为了能让a1位控制码字极性
3．PCM30／32系统中为什么要加保持电路?经保持后样值的宽度为多少?
答：为了保证编码的精度，要求将经抽样值进行展宽并占满整个时隙引入保持电路，宽度一个路时隙 4．帧同步系统在捕捉过程中遇到何种情况才能进入帧同步状态?
答：真同步系统在接受到的信码流中捕捉到帧同步码，并且连续n 次正好都对上，即检出监视码后继而检出帧同步码，继而从捕捉过程中进入帧同步状态
5．为什么说异步复接二次群一帧中最多有28个插入码?
答：因为各一次群码速调整之前（速率2048kbit ／s 左右）100.38μs 内约有205～206个码元，码速调整之后（速率为2112kbit ／s ）100．38μs 内应有212个码元（bit ），应插入6～7个码元，每个一次群最多插入7个码元，所以二次群一帧中最多有28个插入码。

6．信息负载放在SDH 帧结构中哪一区域?第一字节位置是否固定?接收端如何判断其位置?
答：静负荷区域，不固定，管理单元指针（用来指示信息净负荷的第一个字节在STM_N 帧中的准确位置，以便在接收端能正确分解）
7．PCM 基带传输系统为什么要进行码型变换?
答：因为由信息源转换的数字信号不适合直接在电缆信道中传输，需经码型变换转成适舒传输的码型。

8．再生中继的目的是什么?
目的：将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形，再定时，再升为规范的电脉冲信号然后在调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输，以延长传输距离。

9.均匀量化的缺点是什么? P61
均匀量化的缺点是：在N (或l )大小适当时，均匀量化小信号的量化信噪比太小，不满足要求，而大信号的量化信噪比较大，远远满足要求(数字通信系统中要求量化信噪比 26dB)。

10.在PCM 数字通信系统中对接收端的时钟信号应有何要求? 答：与发送端的时钟信号基本相同，即实现位同步
11.简要说明同步复接的概念。

答：同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使这几个低次群的数码率统一在主时钟的频率可直接复接
12.为什么同步复接要进行码速变换?
答：对于同步复接，虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的，可以保证其数码率相等，但为了满足在接收端分接的需要，还需插入一定数量的帧同步码；为使复接器、分接器能够正常工作，还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入的码元统称附加码），即需要码速变换。

13.SDH 网中线路保护倒换的特点是什么? P160 ① 业务恢复时间很快≤50m
② 若工作段和保护段属同缆复用，则有可能导致工作段（主用）和保护段（备用）同时因意外故障而被切断，此时
这种保护方式就失去了作用。

结论：采用物理上的路由备用当主用光缆被切断时，备用路由上的光缆不受影响，
仍能将信号安全地传输到对端，但成本较高
14.什么叫非均匀量化?在PCM 系统中非均匀量化的特点是什么?
答：非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时，量化间隔大，其量化误差也大。

15.在数字通信系统中位同步的目的是什么?如何实现?
答：位同步的目的是保证收端正确接收（或识别）每一位码元，收端时钟采取定时钟提取的方式获得，可使收端时钟与发端时钟频率相同，即可做到位同步 16.PCM 系统中7／11变换电路的作用是什么?
答：7／11变换的作用是将7位非线性码（2M ～8M ）转换成11位线性码（1B ∽11B ）。

17.数字通信的主要特点是哪些?
①抗干扰性强，无噪声积累。

②便于加密处理。

③利于采用时分复用实现多路通信。

④设备便于集成化、小型化。

⑤占用频带宽。

18.简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。

均匀量化特点：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化
信噪比太小，不能满足要求。

非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。

19. SDH 传送网的基本物理拓扑有哪几种?
SDH 传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形和网孔形。

20.SDH 网的基本网络单元有哪些?
SDH 网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。

21.SDH 中复用的概念是什么?
复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插方式把TU 组织进高阶VC 或把AU 组织进STM-N 的过程。

某模拟信号的频谱如题图2-2所示，求抽样频率并画出抽样信号的频谱。

题图2-2
答：kHz f f B kHz f kHz f M M 4860108,108,6000=-=-=== B f >0 ∴此信号为带通型信号 1)4860(
)(
0===I I B f n
满足抽样定理时，应有 kHz n f f f M s 1121
12)10860(21
2)(20=+⨯+=
++=
某模拟信号频谱如题图2-1所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率S f 并画出抽样信号的频谱（设M S f f 2=）。

（2）
若,8kHz f S =画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象?
题图2-1
答：（1）kHz f f B kHz f kHz f M M 415,5,100=-=-=== B f <0 ∴此信号为低通型信号
满足抽样定理时，应有
kHz f f M s 10522=⨯=≥
抽样信号的频谱（设M s f f 2=）如下图所示。

（2）若抽样频率为kHz 8，抽样信号的频谱为：
此时抽样信号的频谱产生了折叠噪声。

五、计算题(本大题共3小题，共20分)
1. 已知A 律13折线编码器的过载电压U=
2.048V,试将样值U S =0.015V 编成相应的码字。

1、U=2048△=2048mV
△=1mV us= △
∵us=15△>0 ∴a1=1 us =∣us ∣=15△
∵us<UR2=128△ ∴a2=0 ∵us <UR3=32△ ∴a3=0 ∵us <UR4=16△ ∴a4=0
段落码为000，样值在第1量化段，VB1=0, 1= UR5 =UB1+8△1=0+8△=8△ ∵uS>uR5 ∴a5=1
UR6 =UB1+8△1+4△1=8△+4△=12△ ∵uS>uR6 ∴a6=1
UR7 =UB1+8△1+4△1+2△1=8△+4△+△=14△ ∵uS>uR7 ∴a7=1
UR8 =UB1+8△1+4△1+2△1+△1=8△+4△+2△+2△=15△ ∵uS ≥uR8 ∴a8=1 码字为10001111
2．A 律13折线编码器，8=l ，一个样值为∆=98S i ，试将其编成相应的码字，并求其编码误差与解码误差。

答：098>∆=S i 11=∴a
∆==98S S i I
∆=<1282R S I I 02=∴a
∆=>323R S I I 13=∴a ∆=>644R S I I 14=∴a
段落码为011，样值在第4量化段，∆=∆∆=4,6444B I
∆=∆⨯+∆=∆+=9648648445B R I I 5R S I I > 15=∴a
∆=∆⨯+∆⨯+∆=∆+∆+=112444864484446B R I I 6R S I I < 06=∴a
∆=∆⨯+∆⨯+∆=∆+∆+=104424864284447B R I I
7R S I I < 07=∴a
∆=∆+∆⨯+∆=∆+∆+=1004486484448B R I I 8R S I I < 08=∴a
码字为10111000
编码电平：4807162534)2222(∆⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=a a a a I I B C ∆⨯⨯+⨯+⨯+⨯+∆=4)01020418(64
∆=96
编码误差： ∆=∆-∆=-=29896S C C I I e
解码电平： ∆=∆+∆=∆+
=982
4962
4C D I I
解码误差： 09898=∆-∆=-=S D D I I e
4．设数字信号序列为101101011101，试将其编成下列码型，并画出相应的波形。

答：（1）单极性归零码101101011101，波形如下：
（2）二进码 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1
AMI 码 +1 0-1+1 0-1 0+1-1+1 0-1 波形如下：
已知的二进码中无4个以上的连0，所以此题HDB3码与AMI 码一样
5. 某7位非线性幅度码为0101011，将其转换成12位线性幅度码。

答：010第3段 1011第11小段 查表可知PCM 值为54∆
54=32+16+4+2 =2^5+2^4+2^2+2^1 （按二进制先写十一位00000110110，因为最小能表示到2^1，所以在他后面加1，其他按十一位码排列）
12位线性幅度码为 000001101110
6. PCM30/32系统中一帧有多少比特？1秒传输多少帧？假设7=l ，数码率B f 为多少？ 答：PCM30/32系统中一帧有256比特，1秒传输8000帧
7=l 时，数码率B f 为s kbit l n f f S B /17927328000=⨯⨯=⋅⋅=
7.某A 律13折线编码器，l =8，一个样值为is=0.8，试将其编成相应的码字，并求出编码端量化误差和解码端量化误差。

根据前题的过程可知此题码字为00000000
编码电平：4807162534)2222(∆⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=a a a a I I B C ∆⨯⨯+⨯+⨯+⨯+∆=)01020418(0
∆=0
编码误差： ∆=∆-∆=-=8.08.00S C C I I e 解码电平： 2
202
0∆=∆+
∆-=∆+
=C D I I
解码误差： ∆=∆-∆=-=3.08.05.0S D D I I e
8. 由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。

②SOH 的速率。

③AU-PTR 的速率。

④信息净负荷(含POH)的容量。

答：STM-1的帧长度为270×9＝2430个字节，相当于19440比特，帧周期为125μs ，由此可算出STM-1的速率为
s Mbit /520.1551258
2709=⨯⨯
STM-1中SOH 的速率为
s Mbit /608.4125898=⨯⨯
STM-1中AU-PTR 的容量为
s kbit /576125
89=⨯
信息净负荷(含POH)的容量为
s Mbit /792.188
*12582619=⨯⨯。