《通信原理》思考题答案

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通信原理课后思考题答案

按调制方式，通信系统可以分为基带传输系统和频带传输系统。···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。···按传送信号的复用方式，通信系统可以分为频分复用系统、时分复用通信系统和码分复用通信系统。···通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。···误码率是指错误接受的码元数在传送总码元数中占的比例。即码元在传输系统中被传错的概率。误信率是指错误接受信息量在传送信息总量中所占的比例，即码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。二进制系统中误码率和误信率是相等的，但在多进制系统中，误码率与误信率一般不相等，通常误码率大于误信率。···码元速率定义为每秒传送码元的数目，单位为波特，又称码元传输速率或传码率。信息速率定义为每秒传送的信息量单位为比特/秒。···若噪声为一高斯过程，则该噪声称为高斯噪声。功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声为白噪声。高斯噪声具有以下特点：（1）高斯噪声的全部统计特性由它的一阶和二阶统计特性完全决定；（2）高斯噪声如果是宽平稳，则也是严平稳的；（3）如果高斯噪声在N个不同时刻采样得到的一组N个随机变量两两之间互不相关看，则这些随机变量也是互相独立的；高斯噪声经过线性变换仍是高斯噪声。···正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从广义瑞利分布。···调制信道是指通信系统中调制器输出端到解调器输入端的部分。

编码信道是指通信系统中编码器输出端到译码器输入端的部分。···若信道的传输特性基本不随时间变化，即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢，这类信道称为恒参信道若信道的传输特性随时间随机变化，这类信道称为随参信道。

通信原理思考题答案

第一章绪论

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。

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第一章

1-3 何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？

数字通信即通过数字信号传输的通信。

数字通信具有以下特点：

（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，因为数字信号可以再生，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。

缺点：一般需要较大的传输带宽。

1-4数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么？

（1）信息源：把各种消息转换成原始电信号。

（2）信源编码：一是提高信息传输的有效性，二是完成模/数转换。

（3）加密：保证所传信息的安全。

（4）信道编码：增强数字信号的抗干扰能力。

（5）数字调制：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。

（6）信道是用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

（7）解调：在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。

（8）信道译码：接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。

（9）解密：在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。

（10）信源译码：是信源编码的逆过程。

（11）受信者：是接受消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息。

1-5按调制方式，通信系统如何分类？

按调制方式，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输（频带或调制）系统。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频室内电话；带通传输是对各种信号调制后传输的总称。

通信原理思考题答案

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。

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；

优点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理4.便于存储、处理和交换；

5.设备便于集成化、微机化；

6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。

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。

1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？

频分复用，时分复用，码分复用。

1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？

有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。1-12何谓是码元速率和信息速率？他们之间的关系如何？

码元速率定义为每秒钟传送码元的数目，单位为波特；信息速率定义为每秒钟传送的信息量，单位是bit/s。

1-13何谓误码率和误信率？它们之间关系如何?

（1）误码率是码元在传输系统中被传错的概率。指错误的码元数在传输码元数中所占的比例，Pe=错误码元数/传输总码元数。（2）误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。指错误接收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb=错误比特数/传输总比特数。

（3）它们是描述差错率的两种不同表述。在二进制中，二者数值相等。

1-14消息中包含的信息量与以下哪些因素有关？

A消息出现概率；B消息的种类；C消息的重要程度。选A

通信原理第三版课后思考题答案樊昌信完整版

通信原理第三版课后思考题答案樊昌信

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第一章1.1 消息和信息有什么区别信息和信号有何区别

P1 语音，文字，图形，图像等都是消息，信息则是消息中包含有意义的内容，或者说有效内容，信息必须转换为电信号，才能在通信系统中传输，所以，信号是消息的载体。

1.2 什么是模拟信号什么是数字信号

P3 在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号，在时间和幅值都离散的信号称为数字信号。

1.3 数字通信有何优点？

P3 P4 （1）由于数字信号的可能取值数目有限，所以在失真没有超过给定值的条件下，不影响接收端的正确判决。此外，在有多次转发的线路中，每个中继站都可以对有失真的接收信号加以整形，消除沿途线路中波形误差的积累，从而使经过远距离传输后，在接收端仍能得到高质量的接收信号。（2）在数字通信系统中，可以采用纠错编码等差错控制技术，从而大大提高系统的抗干扰性。（3）可以采用保密性极高的数字加密技术，从而大大提高系统的保密度。（4）可以综合传输各种模拟和数字输入消息，包括语音、文字、图像、信令等；并且便于存储和处理（包括编码、变换等）。（5）数字通信设备和模拟通信设备相比，设计和制造更容易，体积更小，

重量更轻。（6）数字信号可以通过信源编码进行压缩，以减少多余度，提高信道利用率。（7）在模拟调制系统中，例如调频，接收端输出信噪比仅和带宽成正比的增长；而在数字调制系统中，例如脉冲编码调制，输出信噪比随带宽按指数规律增长。

1.4 信息量的定义是什么信息量的单位是什么

通信原理实验思考题答案

通信原理实验指导书思考题答案

实验一思考题P1-4：

1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？

答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题，在整个通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接收端得到一连串的码元序列，这一连串的码元序列代表一定的信息。通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字），而由若干个字母组成一个字，若干个字组成一个句。帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。尤其在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送的。克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息，是通信的任务，因此，位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。

2、自行计算其它波形的数据，利用U006和U005剩下的资源扩展其它波形。

答：在实验前，我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005（2864）并存放在固定的地址中。当单片机U006（89C51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U004（EPM7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间，输出相应的数字信号。该数字信号经过D/A转换器U007（TLC7528）和开关电容滤波器U008（TLC14CD）后得到所需模拟信号。自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路，最好先用万用表描出整个硬件电路。此题建议让学生提供设计思路，在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。提示如下：工作流程同已有的信号源，波形的数据产生举例如下：

通信原理课后思考题

1.1 如何评价数字通信系统的性能？

有效性（单位时间内的信息传输量）

信息传输速率，一般用波特率（BPS ）或比特率（bps ）为单位，频带利用率

可靠性（系统抗噪声性能）

对模拟（连续）系统，主要是考察接收端输出的信号、噪声功率比（信噪比）

对数字（离散）系统，主要是考察符号的差错率（误码率）

2.1 什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？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，或者更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率。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，或者说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。在二进制系统中，误码率=误信率；但在多进制系统中，误码率> 误信率误码率Pe 与误信率Pb 的关系Pb=MPe/2(M-1) ，M 为进制

2.2 什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？

码元传输速率，又称为码元速率或传码率。其定义为每秒钟传送码元的数目，单位为"波特",常用符号"Bd"表示。

信息传输速率又称为信息速率和传信率。通常定义每秒钟传递的信息量为传信率，单位是比特/秒(bit/s 或bps)。

在N 进制下，设信息速率为

，码元速率为, 则有

2.3 什么是随机过程的数学期望和方差？它们分别描述了随机过程的什么性质？数学期望:表示随机过程的n 个样本函数曲线的摆动中心。即均值

方差:表示随机过程在时刻t 对于均值a(t)的偏离程度。即均方值与均值平方之差。数学期望和方差描述了随机过程在各个孤立时刻的特征，但没有反映随机过程不同时刻之间的内在联系。

通信原理思考题及作业解答

思考题作业题解答

第1章绪论（思考题）

1–2 何为数字信号？何为模拟信号？

答：如果电信号的参量仅可能取有限个值，则称之为数字信号。

如果电信号的参量取值连续（不可数、无穷多），则称之为模拟信号。

1–3 何为数字通信？数字通信有哪些优缺点？

答：利用数字信号来传递信息的通信称之为数字通信。

数字通信的优点及缺点如下：

优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于处理、变换、存储；便于将来自不同信源

的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高。

1–9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式？它们的适用场合及特点？答：按数字信号码元的排列顺序可分为并行传输和串行传输两种通信方式。

并行传输只适用于设备之间的近距离通信。其优点是节省传输时间，速度快；不需要字符同步措施。缺点是需要 n 条通信线路，成本高。

串行传输适用于远距离数字传输。其优点是只需一条通信信道，节省线路铺设费用。缺点是速度慢，需要外加码组或字符同步措施。

1–11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？

答：衡量数字通信系统有效性的性能指标有：码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。

衡量数字通信系统可靠性的性能指标有：误码率P e 和误信（比特）率P b 。

1–12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？

答：码元速率R B 是指单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ，B ）。

信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒（b/s 或bps ）。

通信原理课后习题答案

思考题

1-1 什么是通信？常见的通信⽅式有哪些？

1-2 通信系统是如何分类的？

1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？

1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作⽤。

1-5 试画出数字通信系统的⼀般模型，并简要说明各部分的作⽤。

1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体⽤什么来表述？

1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?

习题

1-1 设英⽂字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为＝0.002，试求E和X的信息量各为多少？

1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独⽴出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。

1-3 设⼀数字传输系统传送⼆进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？

1-4 已知某数字传输系统传送⼋进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？

1-5 已知⼆进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和⼋进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l⼩时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？

1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5⼩时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？

l-8 在强⼲扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。

通信原理思考题答案

第一章绪论

1.1信息和信息的区别是什么？信息和信号有什么区别？

答：消息必须转换成为电信号，才能在通信系统中传输。人们接受消息，关心的消息

中包含的有效内容就是信息。信息是消息中包含的有意义的内容，或者说是有效内容。信

号是消息的载体。

1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？

答：信源编码的目的是压缩编码。信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。1.7何

谓调制？调制的目的是什么？答：调制包含调节或调制的意义。调制的主要目的是使经过

编码的信号特性与信道的特性想适应，使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。1.8数

字通信系统有哪些性能指标？

答：可靠性和有效性。使用以下指标进行测量：传输率、错误率、频带利用率和能量

利用率。1.10无线信道和有线信道的类型是什么？

答：无线信道的种类：视线传播、地波和天波、散射；有线信道的种类：明线、对称

缆和同轴电缆

1.13什么是多路径效应？

答：多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各

直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。1.16什么是快衰落？什么是慢衰落？

答：多径效应引起的衰落通常被称为“快速衰落”。这种“缓慢下降”是几天的下降。第二章信号

2.11何谓平稳随机过程？广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别？

答：如果随机过程x（T）的统计特征与时间起点无关。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，但只与T1和T2之间的间隔有关。2.12什么是窄带平稳随机过程？

答：若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。2.14何谓白噪声？其频谱和自相关函数有何特点？

通信原理课后习题答案

通信原理是一门涉及电信技术和通信系统的基础课程。通过学习通信原理，我们可以了解信号传输、调制解调、信道编码、多路复用等基本原理，从而为现代通信技术的应用打下坚实的基础。课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。下面是一些通信原理课后习题的答案，希望能对同学们的学习有所帮助。

1. 什么是调制解调器？它的作用是什么？

调制解调器是一种用于将数字信号转换为模拟信号（调制）以及将模拟信号转换为数字信号（解调）的设备。它的作用是在数字通信中实现信号的传输和接收。调制解调器将二进制数据转换为模拟信号，通过传输介质（如电缆、光纤等）传输到目标地点，然后再将模拟信号转换为二进制数据，使得信息能够在不同地点之间传递。

2. 什么是信道编码？为什么需要信道编码？

信道编码是一种将原始数据进行编码处理的技术，目的是为了提高数据传输的可靠性和效率。在信道传输过程中，由于噪声和干扰等原因，信号可能会发生失真或丢失。信道编码通过在发送端添加冗余信息，使得接收端可以检测和纠正错误，从而提高传输的可靠性。

3. 什么是多路复用？多路复用有哪些常见的技术？

多路复用是一种将多个信号通过同一个信道进行传输的技术。它可以提高信道的利用率，减少资源的占用。常见的多路复用技术包括时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）、码分多路复用（CDM）等。时分多路复用将时间划分为若干个时隙，每个时隙用于传输一个信号；频分多路复用将信道划分为不同

的频段，每个频段用于传输一个信号；码分多路复用则通过不同的扩频码将多个信号进行编码，再通过同一个信道进行传输。

通信原理课后习题参考答案

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第一章习题答案1-1解：

1-2解：

1-3解：

1-4 解：

1-5 解：

1-6 解：

1-7 解：

1-8 解：

第二章习题答案2-1 解：

群延迟特性曲线略

2-2 解：

2-3 解：

2-4 解：二径传播时选择性衰落特性图略。

2-5 解：

2-6 解：

2-7 解：

2-8 解：

第三章习题答案3-4 解：

3-5 解：

3-6 解：

3-7 解：

3-8 解：

3-9 解：

3-10 解：

3-11 解：

第四章习题答案4-2 解：

4-3 解：

4-4 解：

4-6 解：

4-8 解：

4-9 解：

4-10 解：

4-11 解：

4-12 解：

4-13 解：

4-15 解：

4-16 解：

4-17 解：

第五章习题答案5-1 解：，，，

（1）波形

（2）

5-2 解：，，

（1）

（2）相干接收时

5-3 解：，，

（1）相干解调时

（2）非相干解调时

5-4 解：，，，

（1）最佳门限：

而：

所以：

（2）包检：

5-5 解：

系统，

，

5-6 解：

（1）信号与信号的区别与联系：

一路可视为两路

（2）解调系统与解调系统的区别与联系：

一路信号的解调，可利用分路为两路信号，而后可采用解调信号的相干或包检法解调，再进行比较判决。

前提：信号可分路为两路信号谱不重叠。

5-7 解：系统，，，

（1）

（2）

5-8 解：系统，，，，（1）（2）

所以，相干解调时：

非相干解调时：

5-9 解：

5-10 解：

（1）信号时

1 0 0 1 0

（2）

1 0 1 0 0

，

5-12 解：

时：

相干解调码变换：

差分相干解调：

，，（1）：

a：相干解调时