数字通信习题解答
通信原理习题解答
W
Pd
n0 4
B
1
W
第5章
5． 已知调制信号 m(t) = cos2000t + cos4000t ，载波为 cos104t，进行单边带调制，试确定该上边带信号的表示 式，并画出其频谱图。
解：m(t)的Hilbert变换为
mˆ (t) sin 2000πt sin 4000πt
则上边带信号为
sUSB
j2πf
1 (2 jsin0.2πf ) j2πf
0.2 sin0.2πf 0.2Sa(0.2πf ) 0.2πf
（2）频谱图如图所示。
3． 已知f (t)的频谱F(f )如图所示，画出 f(t)cos2f0t的频谱函数 图。设f0=3fx。
解：设 f1 (t) f (t) cos 2πf0t 根据傅里叶变换的频移性质直接画出其频谱函数F1(f )。
第一章
1． 通信系统的主要性能指标是什么？ 解：通信系统的主要性能指标有有效性和可靠性。
在模拟通信系统中，系统的传输有效性通常用每路信号 的有效传输带宽来衡量。可靠性通常用通信系统的输出 信噪比来衡量。 数字通信系统的有效性可以用码元传输速率或信息传 输速率来衡量。数字通信系统的传输可靠性通常用差错 率来衡量。差错率有两种表述方法：误码率及误信率。
解（1）DSB： B=2fx=30 kHz
Si Ni
S0 N0
/ GDSB
105 / 2 510 4
Ni n0B 2 10 12 30 103 6 10 8 (W)
Si 5104 6 108 3 (mW) S 105 Si 300 (W)
（2）SSB： B=fx=15 kHz
Si Ni
S0 N0
/ GAM
数字通信原理第二版课后习题答案 第3章
故上边带信号为 SUSB(t)=1/2m(t) coswct-1/2m’(t)sinwct
10
《通信原理》习题第三章
=1/2cos(12000πt)+1/2cos(14000πt)
下边带信号为
SLSB(t)=1/2m(t) coswct+1/2m’(t) sinwct =1/2cos(8000πt)+1/2cos(6000πt) 其频谱如图 3-2 所示。
ω (t ) = 2*106 π + 2000π sin 2000π t
故最大频偏 （2）调频指数
∆f = 10* mf = 2000π = 10 kHZ 2π
∆f 103 = 10* 3 = 10 fm 10
故已调信号的最大相移 ∆θ = 10 rad 。 （3）因为 FM 波与 PM 波的带宽形式相同，即 BFM = 2(1 + m f ) f m ，所以已调信号 的带宽为
《通信原理》习题第三章
第三章习题
习题 3.1 设一个载波的表达式为 c(t ) = 5cos1000π t ，基带调制信号的表达式为： m(t)=1+ cos 200π t 。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。 解：
s(t ) = m(t )c(t ) = (1 + cos 200πt )5 cos(1000πt )
因为调制信号为余弦波，设
B = 2(1 + m f ) f m ∆f = 1000 kHZ = 100 m'2 (t ) =
2
，故
m' (t ) = 0,
m2 1 ≤ 2 2
则：载波频率为 边带频率为 因此
数字通信原理课后习题答案解析
《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 摹拟信号和数字信号的特点分别是什么?答：摹拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。
1-2 数字通信系统的构成模型XX 源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。
答：信源编码的作用把摹拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。
信源解码的作用把数字信号还原为摹拟信号，即完成数/模变换的任务。
话音信号的基带传输系统模型为1-3 数字通信的特点有哪些?答：数字通信的特点是：（1）抗干扰性强，无噪声积累；（2）便于加密处理；（3）采用时分复用实现多路通信；（4）设备便于集成化、微型化；（5）占用信道频带较宽。
1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累?答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。
1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。
答：符号速率为信息传输速率为1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。
答：76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //?答：频带利用率为1-8数字通信技术的发展趋势是什么？答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开辟应用，用户数字化和高速大容量等。
第2章 数字终端编码技术——语声信号数字化2-1 语声信号的编码可分为哪几种？答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。
2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪几步?答：PCM 通信系统中A ／D 变换包括抽样、量化、编码三步；D／A 变换包括解码和低通两部份。
数字通信 第三章 习题及其解
习题答案3-1 PAM和PCM有什么区别?答：PCM脉冲编码调制，对模拟信号进行抽样、量化、编码使其数字化；PAM脉冲幅度调制，对模拟信号进行抽样得到PAM信号，在时间上虽然是离散的，但脉冲幅度的变化仍然是连续的。
3-2 简述PCM通信的基本过程，试画出PCM通信的原理方框图，并标出各点波形。
答：PCM通信的基本过程：在发送端实现A/D变换的过程主要由抽样、量化、编码三个部分完成；在接收端D／A变换由译码和低通滤波器完成。
3-3 试比较自然抽样、平顶抽样和理想抽样在(1)波形上；(2)实现方法上；(3)频谱结构上都有什么区别? 答：理想抽样自然抽样平顶抽样3-4 设一信号的频率范围是300~7000Hz ，则合适的抽样频率是多少?答：为低通信号H s f f 2 =14000 Hz3-5 量化噪声是怎样产生的?它与哪些因素有关? 什么叫量化信噪比?它与哪些因素有关?答：由量化误差产生的噪声称为量化噪声。
量化噪声是PCM 系统中固有的噪声分量，与信道特性无关，是客观存在不可消除的，只能采取措施尽量使它减小。
信号功率q S 与量化噪声功率q N 的比值，称为量化信噪比。
在衡量量化性能时，不能单看量化误差的大小，因为同样大的噪声对大信号的影响可能不算什么，但对小信号却有可能造成严重的后果。
因此在衡量系统性能时应看噪声与信号的相对大小。
3-6 极性码、段落码、段内码的作用是什么?答：在13折线中，无论是正向还是负向，都有8个直线段，每个直线段中又有16个均匀量化级，因此可以用8位二进制码对一个信号抽样值进行量化和编码。
设这8位二进制码为87654321a a a a a a a a ，各位码安排如下：1a ：极性码，表示信号样值的极性。
1表示正极性，0表示负极性。
432a a a ：段落码，表示8个非均匀量化段。
8765a a a a ：段内码，表示每段内16个均匀等分的量化级。
3-7 均匀量化有什么优缺点?非均匀量化是怎样克服均匀量化缺点的?答：由于均匀量化时的量化间隔Δ是固定值，因此大信号时量化信噪比大，小信号时量化信噪比小。
数字通信原理第二版课后习题答案 第3章
图 3-4 解调器输出端的噪声功率谱密度 习题 3.12 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pn（f）=5*10-3W/Hz，在该
12
《通信原理》习题第三章
信道中传输抑制载波的单边带信号，并设调制信号 m（t）的频带限制在 5kHz。而载 频是 100kHz，已调信号功率是 10kW。若接收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，试问：
பைடு நூலகம்
14
图 3-3 信号的传递函数特性 根据残留边带滤波器在 fc 处具有互补对称特性，从 H(w) 图上可知载频
fc=10kHz，因此得载波 cos20000πt。故有 sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt =m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt =m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt) +sin(26000πt)-sin(14000πt) Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π) -σ(w+14000π)+σ(w-14000π)
F −1[Z (ω )] = F -1[ X (ω ) ∗ Y (ω )]
Z (ω ) = X (ω ) ∗ Y (ω )
习题 3.6 设一基带调制信号为正弦波，其频率等于 10kHZ，振幅等于 1V。它对 频率为 10mHZ 的载波进行相位调制，最大调制相移为 10rad。试计算次相位调制信 号的近似带宽。若现在调制信号的频率变为 5kHZ，试求其带宽。 解：由题意， f m = 10 kHZ , A m = 1 V 最大相移为 ϕ max = 10 rad 瞬时相位偏移为 ϕ (t ) = k p m(t ) ，则 k p = 10 。 瞬时角频率偏移为 d
《数字通信原理》习题库
《数字通信原理》例题讲解1、信源编码和信道编码有什么区别？为什么要进行信道编码? 解：信源编码是完成A/D 转换。
信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码,完成码型变换。
2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么？解：模拟信号在时间上可连续可离散,在幅度上必须连续,数字信号在时间,幅度上都必须离散。
3、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、2π、π、23π来传输信息，这四个相位是互相独立的.(1） 每秒钟内0、2π、π、23π出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率；（2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率和信息速率。
解： (1） 每秒钟传输1000个相位,即每秒钟传输1000个符号，故 R B =1000 Bd每个符号出现的概率分别为P(0）=21，P ⎪⎭⎫ ⎝⎛2π=81,P （π）=81，P ⎪⎭⎫ ⎝⎛23π=41，每个符号所含的平均信息量为H （X )=(21×1+82×3+41×2）bit/符号=143bit/符号信息速率R b =（1000×143）bit/s=1750 bit/s（2) 每秒钟传输的相位数仍为1000，故 R B =1000 Bd此时四个符号出现的概率相等，故 H （X ）=2 bit/符号R b =（1000×2)bit/s=2000 bit/s4、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s 。
（1) 求此信号的码速率和码元宽度；（2) 将此信号变为四进制信号,求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。
解：(1) R B =R b /log 2M =(2400/log 22）Bd=2400 Bd T =B R 1=24001 s=0.42 ms(2) R B =(2400/log 24）Bd=1200 BdT=B R 1=12001 s=0.83 ms R b =2400 b/s5、黑白电视图像每帧含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。
数字通信原理第二版课后习题答案 第2章
图 2-3RC 高通滤波器
设有一周期信号 x(t)加于一个线性系统的输入端，得到的输出信号为
y(t)= τ [ dx(t ) / dt ] 式中， τ 为常数。试求该线性系统的传输函数 H(f).
6
《通信原理》习题第二章
解：输出信号的傅里叶变换为 Y(f)= τ * j 2π f * X ( f ) ,所以 H(f)=Y(f)/X(f)=j 2π f τ 习题 2.15 功率谱密度为 设有一个 RC 低通滤波器如图 2-7 所示。当输入一个均值为 0、双边
2
4 1 + jω
则能量谱密度
4 16 G(f)= X ( f ) = = 1 + jω 1 + 4π 2 f 2
2
习题 2.4 X(t)= x1 cos 2π t − x2 sin 2π t ，它是一个随机过程，其中 x1 和 x2 是相互统 计独立的高斯随机变量，数学期望均为 0，方差均为 σ 2 。试求：
Rn (τ )
1
Pn ( f )
k 2
0 0
τ
f
图 2-2
习题 2.11
已知一平稳随机过程 X(t)的自相关函数是以 2 为周期的周期性函数：
R(τ ) = 1 − τ , − 1 ≤ τ < 1
试求 X(t)的功率谱密度 PX ( f ) 并画出其曲线。 解：详见例 2-12 习题 2.12 已知一信号 x(t)的双边功率谱密度为
+∞ −∞
j 2π f τ
1 + τ , df = 1 − τ 0,
−1 ≤ τ ≤ 0 0 ≤τ <1 其它
k -k τ e ，k 为常数。 2
习题 2.10
数据通信基础习题及答案
第2章数据通信基础习题及答案一、填空题（1）按使用的传输介质划分，信道可以分为—有线信道—和—无线信道_两类。
（2）按允许通过的信号类型划分，信道可以分为一模拟信道_和_数字信道_两类。
（3）按数据传输的方向和时序关系分类，信道可以分为—单工信道_、—半双工信道_和_全双工信道—三类。
（4）按传输信号频谱分类，信道可以分为—基带信道—和—频带信道—两类。
（5）数据通信系统的主要技术指标有_码元速率_、_信息速率_、—误比特率一、—误码率一、_可靠度_、一频带利用率_和_通信建立时间—。
（6）常用的数字传输系统的标准有—T1—和_E1_。
（7）按同步方式划分,交换可以分为（同步交换）和（异步交换）两种类型。
（8）按差错控制的方式划分,交换可以分为（分组交换）和（快速分组交换）两种类型。
（9）按存储转发的信息单位划分，交换可以分为（报文交换）和（分组交换）两种类型。
（10）按占用信道的方式划分,交换可以分为（电路交换）和（分组交换）两种类型。
（11）按交换的信号类型划分,交换可以分为（数字交换）和（模拟交换）两种类型。
（12）按信号分割方式划分，信道共享技术分为（频分复用）、（时分复用）、（波分复用）和（码分复用）四种类型。
（13）按接入信道的方式划分，信道共享技术分为（集中器接入）和（多点接入）两种类型。
（14）按共事策略的实施时间划分，信道共孕技术分为（静态复用）和（动态接入）两种类型。
（15）采用交换技术的汁算机通信网络的核心设备是（结点交换机/路山器）。
二、名词解释信息：从信息论的角度来讲，信息就是对消息解除不确定度。
通常把信息理解成所关注的目标对象的特定知识。
数据：数据是对所关注对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。
信号：信号是通信系统实际处理的具体对象。
基带、基带传输：在电磁波的傅利叶级数表示中，从零开始并覆盖了信号的主要能量表现的那段频率范围称为基本频带，简称基带。
在信道中直接传送基带信号的传输模式称为基带传输。
数据通信原理习题与答案
1、什么叫数据通信？答：数据通信的定义是：依照通信协议、利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。
它可实现计算机与计算机、计算机与终端或终端与终端之间的数据信息传递。
2、数据通信系统中传输控制器的功能是什么？答：传输控制器的主要功能是执行与通信网络之间的通信过程控制，包括差错控制和通信协议的实现等。
3、异步传输、同步传输的优、缺点分别是什么？答：异步传输的优点是实现字符同步比较简单，收发双方的时钟信号不需要精确的同步，缺点是每个字符都需加入起始位和终止位，传输效率低。
同步传输的优点是不需要对每一个字符单独加起始位和终止位，传输效率高，缺点是在技术上比异步传输复杂。
4、什么是奈氏第一准则？答：奈氏第一准则是：如系统等效网络具有理想低通特性，且截止频率为N f 时，则该系统中允许的最高码元（符号）速率为N f 2，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。
5、下图所示的滚降低通形成网络是否满足无符号间干扰的条件？为什么？（设符号速率N s f f 2=）答：图中所示的滚降低通形成网络不满足无符号间干扰的条件，因为N s f f 2=，只有当滚降低通的幅频特性以C （N f ，0.5）点呈奇对称滚降时才满足无符号间干扰的条件，而图中所示的滚降低通幅频特性是以（N f 5.1，0.5）呈奇对称滚降。
6、部分响应系统的特点有哪些？答：部分响应系统的特点是：冲激响应波形的前导和后尾衰减较快，可达到极限频带利用率2，并且物理上可实现，但有符号间干扰，该符号间干扰是固定的，可以消Bd/Hz除的。
7、基带传输时域均衡的作用是什么？答：尽管在设计基带形成滤波器时是按照奈氏第一准则的要求，但如果信道特性发生畸变，会使形成滤波器的传递函数H（f）改变，其冲激响应波形有可能会产生符号间干扰。
时域均衡器的作用就是消除符号间干扰，即使得时域均衡器的输出波形满足无符号间干扰的条件。
8、频带传输系统中收端低通的作用是什么？答：频带传输系统中收端低通的作用是除去解调中出现的高次产物并起基带波形形成的功能。
数字通信练习题答案
数字通信练习题答案练 习 一一、名词解释： 1.数字信号数字信号：信号的变化在时间和数值上是离散的，这种信号称数字信号。
2.数字通信信源发出的信息经变换和处理后，送往信道上传输的信号是数字信号的通信系统称为数字通信系统。
3.信息传输速率（传信率）每秒中内所传输的信息量I 。
Rb=信息量(I)/时间(t) 4.符号传输速率（数码率）每秒钟内传输的码元数。
5.误码率传输过程中发生的误码个数n 和传输的总码元数N 之比。
二、简答题1. 模拟信号和数字信号的主要区别是什么？模拟信号和数字信号的主要区别是在于幅度的取值是离散还是连续的。
2. 通信网由哪三要素组成？通信网由终端 、 交换系统、传输系统 三要素组成。
3．数字通信系统中主要性能指标是什么？数字通信系统中主要性能指标是指有效性、 可靠性 。
4．M 进制符号系统信息传输速率和符号传输速率转换公式是什么？M 进制符号系统中信息传输速率和符号传输速率转换公式为（Rb=N B ·log 2M ）。
三．计算题1.在125微秒内传输256个二进制码元，其信息传输速率是多少？若该信号在2秒内有3个码元产生误码，则其误码率是多少？（见自学指导书P6）2.在125微秒内传输256个四进制码元，则其符号传输速率和信息传输速率分别是多少？若该信号在2秒内有3个误码，则误码率是多少？（见自学指导书P6）3.某数字信号的符号传输速率是1200波特，3秒中产生5个误码，问误码率是多少？ Pe=5/(1200×3)=0.0014。
,,p N np e N e lim系统噪声等因素决定信道质量由传输系统特性总码元数误码个数∞→=4.某数字信号的符号传输速率是9600波特，采用四进制数字信号传送，则其信息传输速率是多少？Rb=9600×2=19200（bit）5.在100.38s 内传送848个二进制码元，求信息的传输速率。
Rb=848/100.38=8.448(Mbit)6.八进制系统中，码元速率是1600波特，求该系统的信息传输速率。
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案
《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 模拟信号与数字信号的特点分别就是什么?答:模拟信号的特点就是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。
1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码与信源解码的作用就是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。
答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。
信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。
话音信号的基带传输系统模型为1-3 数字通信的特点有哪些?答:数字通信的特点就是:(1)抗干扰性强,无噪声积累;(2)便于加密处理;(3)采用时分复用实现多路通信;(4)设备便于集成化、微型化;(5)占用信道频带较宽。
1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累?答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。
1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。
答:符号速率为 Bd N 66101011===-码元时间 信息传输速率为s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=⨯=⋅== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。
答:76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //?答:频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势就是什么？答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化、智能化,数字处理技术的开发应用,用户数字化与高速大容量等。
数字通信(第四版)部分习题答案
Problem 4.11 : (a) As an orthonormal set of basis functions we consider the set f1 (t) = f3 (t) = 1 0≤t<1 0 o.w 1 2≤t<3 0 o.w
f2 (t) = f4 (t) =
2 2 2
|s1 − s2 |2 =
4 −2 −2 −1
2
=
25
= = =
√ √ √
5 12
14 √ 2 −3 3 3 −2 |s2 − s4 |2 = = 31 d2,4 = √ 2 0 1 3 −3 |s3 − s4 |2 = = 19 d3,4 = √ Thus, the minimum distance between any pair of vectors is dmin = 5.
⇒
(b) For non-independent information sequence the power spectrum of s(t) is given by : Φss (f ) =
1 T
|G(f )|2 Φbb (f ). But : φbb (m) = E [bn+m bn ] = E [a a ] + kE [an+m−1 an ] + kE [an+m an−1 ] + k 2 E [an+m−1 an−1 ] n+m n 2 m=0 1+k , k, m = ±1 = 0, o.w.
1 + k2 , m=0 k, m = ±4 ⇒ Φbb (f ) = 1 + k 2 + 2k cos 2πf 4T φbb (m) = 0, o.w.
数字通信原理第三章基带传输习题解答
第二章基带传输习题解答1、已知信息代码为100001000011000011,试求其相应的AMI 码、HDB3码及双相码。
［解］略2、设某二进制数字基带传输系统传输的是单极性基带信号，且数字“ 1”和“ 0”出现的概率相等。
如果数字信息为“1”时信号在抽样判决时刻的值A=1V，且接收滤波器输出噪声是均值为0,方差为0.2V的高斯白噪声，试求这时的系统误码率。
［解］对于单极性基带信号，误码率为Pe=1-£erJ「^。
2 232^ 丿因为A=1 , cn=0.2，可得=---erf 一1— =6.21 10」' e 2 2 2"运丿3、已知某单极性不归零随机脉冲序列，其码元速率为R B=1200Bd, “ 1”码为幅度为A的矩形脉冲，“0”码为0,且“1 ” 码出现的概率为0.6。
试求：①该随机序列的带宽及直流功率；②该序列有无定时信号。
［解］①以功率谱的第一个零点计算，带宽为B=1/T s=f s=1200Hz。
对于单极性波形：若设g1(t)=0, g2(t)= g(t)，则随机脉冲序列的离散谱为P V(f) =「_f s PG(mf s)、：(f —mf s)。
m 二：：f T s因为g(t)为不归零矩形脉冲，即有g(t)J A|t^"2［0其他其频谱函数为G(f)=AT s Sa.i匹〕=AT s Sa(jr fT s)I 2丿令f=m f s, 当m=0 时，G(mf s)=AT s Sa(0)= AT s,因此离散谱中的直流分量为P v(0)=0.36A2&0)。
直流功率为S v 二：〕R(O)df =0.36A2② 当m为不等于零的整数时，G(mf s)=AT s Sa(m n=0,离散谱均为零，因而无定时信号。
4、已知HDB3 码为+10-1000-1+1000+1 -1+1 -100-1+10-1 ,试译出原信息码。
［解］原信息码为101000010000110000101。
《 数字通信原理(第二版)》习题解答
第l章1．模拟信号与数字信号各自的主要特点是什么?模拟信号：模拟信号的特点是信号强度（如电压或电流）的取值随时间连续变化。
由于模拟信号的强度是随时间连续变化的，所以模拟信号也称为连续信号。
数字信号：与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的。
数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。
2．画出时分多路复用的示意图并说明其工作原理。
时分复用的电路结构示意图如图所示。
图中SA1和SA2为电子转换开关，它们在同步系统的控制下以同起点、同速度顺序同步旋转，以保证收、发两端同步工作。
在发端，开关的旋转接点接于某路信源时，就相当于取出某路信源信号的离散时间的幅度数值。
旋转接点按顺序旋转，就相当于按顺序取出各路信源信号在离散时间的幅度数值并合成，然后经模/数变换电路变为数字信号，再与同步信号合成即可送给信道传输。
在接收端，首先分出同步信号，再进行数/模变换后即可由旋转开关分别送给相应的信息接收者。
3．试述数字通信的主要特点。
（1）抗干扰能力强，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4.简单说明数字通信系统有效性指标,可靠性指标各是什么?并说明其概念。
有效性指标（1）信息传输速率：信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。
信息传输速率的单位是比特/秒，或写成bit/s，即是每秒传输二进制码元的个数。
（2）符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。
它是指单位时间内所传输码元的数目，其单位为“波特”（bd）。
（3）频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。
可靠性指标（1）误码率在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。
（2）信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。
第2章1、假设某模拟信号的频谱如图1所示，试画出M s f f 2=时抽样信号的频谱。
答：2、某模拟信号的频谱如图2所示，设kHz f s 24=，试画出其抽样信号的频谱。
数字通信技术第3章习题及答案
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出，通常在恒参信道传输中，如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o，画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器，输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为：sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V，所有I="1";
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理？
2PSK信号调制：是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好，然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制：
3-8已知数字信息为1101001，并设码元宽度是载波周期的两倍，试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
3-17一码长为15的汉明码，其监督位应为多少位？编码速率为多少？
码长15位，其中第1，2，4，8位是校验码。也就是说2的0次方，2的1次方，2的2次方.....以此类推，所以校验位有4位。编码效率是（15-4）/ 15=73%
3-18已知（7，4）分组码的监督方程如下所示：
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时（用线性方程组联系），这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。
数字通信原理题库及答案
数字通信原理题库及答案全国2010年1⽉⾃学考试数字通信原理试题课程代码：02360⼀、单项选择题(本⼤题共15⼩题，每⼩题1分，共15分)在每⼩题列出的四个备选项中只有⼀个是符合题⽬要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均⽆分。
1.⼈讲话的语声信号为( A)A.模拟信号B.数字信号C.调相信号D.调频信号2.脉冲编码调制信号为( )A.模拟信号B.数字信号?C.调相信号D.调频信号3.均匀量化的特点是( A )A.量化间隔不随信号幅度⼤⼩⽽改变B.信号幅度⼤时，量化间隔⼩C.信号幅度⼩时，量化间隔⼤D.信号幅度⼩时，量化间隔⼩4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A )A.0.5B.1C.4D.165.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是( )A.8kHzB.16kHzC.64kHzD.2048kHz6.STM—16的⼀帧的字节数为( D )A.9×270×lB.9×270×4C.9×261×16D.9×270×167.PCM30／32系统复帧的周期是( )A.125sµB.250sµC.1msD.2ms ?8.异步复接在复接过程中需要进⾏( D )A.码速调整和码速恢复B.码速恢复C.编码⽅式变换D.码速调整【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】9.PCM30／32系统发送帧同步码的周期是( )A.125sµB.250sµC.500sµD.1ms10.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是( D ) 【P183. CMI码也含有直流分量】A.双极性归零码B.HDB3码C.AMI码D.单极性归零码11.PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( )A.125sµB.250sµC.1msD.2ms12.对SDH⽹络同步⽽⾔，在SDH⽹络范围内正常的⼯作⽅式是( )A.伪同步⽅式B.准同步⽅式C.同步⽅式D.异步⽅式13.样值为513?，它属于A律13折线的(l=8)( D ) P36A.第4量化段B.第5量化段C.第6量化段D.第7量化段14.PCM⼀次群的接⼝码型为( D ) P122A.RZ码B.AMI码C.CMI码D.HDB3码15.A律13折线编码器量化级数N越⼤，则( )A.⼩信号时量化信噪⽐越⼩B.⼩信号时量化信噪⽐越⼤C.折叠噪声越⼩D.折叠噪声越⼤⼆、填空题(本⼤题共15⼩题，每⼩题1分，共15分)请在每⼩题的空格中填上正确答案。
中南大学远程教育《数字通讯原理》练习题答案
一. 单项选择题〔共19题,共57分〕2. 数据在传输过程中所出现过失的类型主要有随机错和〔〕。
〔3分〕5. 最小码距d0=4的一组码组最多能纠几位错？〔〕〔3分〕7. 能检测出所有奇数个错，单比特错、双比特错和所有小于、等于校验位长度的突发错的校验码是13. 汉明码是一种线性分组码，其最小码距为〔〕。
〔3分〕15. 由发送端发送专门的同步信息，接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法，被称为〔〕。
〔3分〕17. 在数字通信系统中，需要接收端产生与“字〞或“句〞起止时刻相一致的定时脉冲序列，这个定时脉冲序列通常被称为〔〕。
〔3分〕二. 多项选择题〔共4题,共19分〕2. 对帧同步系统的要求有哪些？()。
〔5分〕三. 判断题〔共6题,共24分〕1. 位同步是使接收端的时钟频率与发端的时钟频率相同，以保证收端正确识别每一位码元。
〔4一. 单项选择题〔共20题,共60分〕3. 低频成分少，频带比拟窄，另外即使有长连0码时也能提取位同步信号编码是〔〕。
〔3分〕5. 二进制无记忆信源{0，1，相应出现的概率为p和(1-p)，当熵取最大值时，p等于〔〕。
〔3分〕13. 一个频带限制在0到fx以内的低通信号x(t)，用fs速率进行理想抽样，假设要不失真的恢复17. 不利于定时钟提取的基带传输的码型是〔〕。
〔3分〕19. 在数字数据的数字信号传输中，当发“1〞码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间二. 多项选择题〔共4题,共16分〕1. 用数字基带信号去控制载波信号的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化，称为〔〕。
〔4三. 判断题〔共6题,共24分〕2. 对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统的眼图来定性的了解码间干扰及噪声的情况。
〔4分〕一. 单项选择题〔共18题,共55分〕1. PAM信号为〔〕。
〔3分〕4. A律13折线编码器中全波整流的作用是〔〕。
〔3分〕7. 如果在发送独立的符号中，符号“E〞出现的概率为0.125，那么符号“E〞所包含的信息量为10. 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为9600 Baud，那么该系统的信息速率为〔〕。
数据通信技术基础习题(加答案)
数据通信技术基础习题答案：一、 CCADA ABCBA二、 AC\ABCD\ABCD\AC\ABCD\ABC\AC\ABCD\ABC\ABC三、 1、数据通信 2、信息 3、数据 4 、信号5、数字摹拟数字摹拟6、发送设备传输设备接收设备7、比特率 8、波特率 9、带宽 10、信道容量11、误码率 12、吞吐量 13、串行传输 14、并行传输15、同步 16 异步 17、单工 18、半双工 19、全双工20、电路报文分组 21、电路建立数据传输拆除电路22、报文交换存储-转发 23、分组交换24、数据报方式虚电路方式 25、多路复用26、频分多路复用时分多路复用一、单项选择题A．通信双方可同时进行收、发信息的工作方式B．通信双方都能收、发信息，但不能同时进行收、发信息的工作方式C．信息只能单方向发送的工作方式D．通信双方不能同时进行收、发信息的工作方式A．摹拟信道C．摹拟信道和数字信道B．数字信道D．同步信道和异步信道2．数据通信的信道包括( )。
1．单工通信是指( )。
3．双工通信是指( )。
A．通信双方可同时进行收、发信息的工作方式B．通信双方都能收、发信息，但不能同时进行收、发信息的工作方式C．信息只能单方向发送的工作方式D．通信双方不能同时进行收、发信息的工作方式4．半双工通信是指( )。
A．通信双方可同时进行收、发信息的工作方式B．通信双方都能收、发信息，但不能同时进行收、发信息的工作方式C．信息只能单方向发送的工作方式D．通信双方不能同时进行收、发信息的工作方式5．完整的通信系统是由( )构成。
A．信源、变换器、信道、反变换器、信宿B．信源、变换器、信道、信宿C．信源、变换器、反变换器、信宿D．变换器、信道、反变换器、信宿6．挪移通信系统普通由( )构成。
A．挪移台、基地站、挪移业务交换中心、与公用电话网相连接的中继线B．挪移台、基地站、挪移业务交换中心C．挪移台、挪移业务交换中心、与公用电话网相连接的中继线D．挪移台、挪移业务交换中心、与公用电话网相连接的中继线7．无线寻呼是( )。
数字通信 第六章 数字信号的频带传输技术 习题及答案
第六章数字信号的频带传输技术习题6-l 已知二进制数字序列10011010，设：载频为码元速率的2倍(对于2FSK来说，f 2＝2 f 1，)；请画出以上情况的2ASK、2FSK和2PSK、2DPSK波形：解：载频为码元速率的2倍(对于2FSK来说，f 2＝2 f 1，)10011010已知二进制数字序列(1)码元速率为1200Baud，载波频率为1200Hz；(2)码元速率为1200Baud，载波频率为1800Hz。
分别画出上述两种情况的2PSK、2DPSK及相对码{b n}的波形(假定起始参考码元为1)。
解：(1)码元速率为1200Baud，载波频率为1200Hz；则载频与码元速率相等。
178179解、(2)码元速率为1200Baud ，载波频率为1800Hz 。
载频与码元速率为1：1.56-3 设某2FSK 调制系统的码元传输速率为1000Baud ，已调信号的载频为1000Hz 和2000Hz ．(1)若发送数字信息为101011，试画出相应的2FSK 信号波形；(2)试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调?(3)若发送数字信息是等概率的，试画出它的功率谱密度草图。
解：(1) 若发送数字信息为101011，试画出相应的2FSK 信号波形；180解 (2)试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调?答 ：选择相干解调和非相干解调器解调均可。
解 (3)若发送数字信息是等概率的，试画出它的功率谱密度草图。
6-4 设传码率为200Baud ，若是采用八进制ASK 系统，求系统的带宽和信息速率？若是采用二进制ASK 系统，其带宽和信息速率又为多少?解 ：已知八进制ASK 系统传码率Baud R B 200=,系统的带宽:：Hz R B B B 200==, 信息速率： s bit R R B b /60032008log 2=⨯=⨯=二进制ASK 系统：系统的带宽:：Hz R B B B 200==，信息速率： s bit R R B b /20012002log 2=⨯=⨯=6-5 传码率为200Baud ，试比较8ASK 、8FSK 、8PSK 系统的带宽、信息速率及频带利用率。
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或电流）的取值随时间连续变化。
由于模拟信号的强度是随时间连续变化的，所以模拟信号也称为连续信号。
数字信号：与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的。
数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。
2,通信系统模型包括信源·变换器·信道·反变换器·信宿和噪声。
通信的目的是传递和交换信息。
3．试述数字通信的主要特点。
（1）抗干扰能力强，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4·数字通信系统有效性指标（1）信息传输速率：信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。
信息传输速率的单位是比特/秒，或写成bit/s，即是每秒传输二进制码元的个数（2）符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。
它是指单位时间内所传输码元的数目，其单位为“波特”（bd）。
（3）频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。
可靠性指标（1）误码率在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。
（2）信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。
第二章3、数位通信的特点有：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。
6、PCM3．4KHz的信号通过，避免PAM信号产生折迭噪声。
7、PCM样信号基本频谱以外的，即3．4KHz以上的各高次分量的频谱以恢复（或重建）原模拟信号。
第4章1隔的特征来分开各路信号的，具体来说，就是将时间分成为均匀的时间间隔，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开多路传输的目的。
2、发端低通滤波器的目的是为了避免抽样后的PAM信号产生折叠噪声。
此低通滤波器的截止频率为3.4kHz，这样，各路语音信号的频率都被限制在3.4kHz之内，高于3.4kHz的信号不会通过。
3、时钟同步是指收端的时钟频率和发端时钟频率相同。
收端和发端都要对时钟信号进行统一的控制，这项工作由定时系统来完成。
定时系统包括发端定时和收端定时两种，前者是主动式，后者为从属式。
4、帧同步的目的是要求收端与发端相应的话路在时间上要对准，就是要从收到的信码流中分辨出哪8位是一个样值的码字，以便正确解码；还要能分辨出这8位码是哪一个话路的，以便正确分路。
5、前方保护是为了防止假失步。
帧同步系统一旦出现帧失步，并不立即进行调整。
因为帧失步可能是真正的帧失步，也可能是假失步。
真失步是由于收发两端帧结构没有对准造成的；而假失步则是由信道误码造成的。
后方保护是为了防止伪同步。
PCM30/32路系统的同步捕捉方式是采用逐步移位捕捉的方式。
在捕捉帧同步码的过程中，可能会遇到伪同步码。
如果根据收到的伪同步码进行系统调整，使系统恢复成同步状态，由于它不是真的帧同步码，即不是真的帧同步，还将经过前方保护才能重新开始捕捉，因而使同步恢复时间拉长。
为了防止出现伪同步码造成的不利影响，采用了后方保护措施，即在捕捉到帧同步码的过程中，只要在连续捕捉到n（n为后方保护计数）次帧同步码后，才能认为系统已经真正恢复到了同步状态。
6、帧同步码的选择即码位数的选择和同步码型的选择，其主要考虑的因素是产生伪同步码的可能性尽量少，即由信息码而产生的伪同步码的概率越小越好。
因此，帧同步码要具有特殊的码型，另外，帧同步码组长度选的长些较好，这是因为信息码中出现伪同步码的概率随帧同步码组长度的增加而减少。
但帧同步码组较长时，势必会降低信道的容量，所以应综合考虑帧同步码组的长度。
7、PCM30/32路系统中，1帧256832=⨯=bit 1秒传8000帧17928000327=⨯⨯=Bfkb/s12、前方保护的前提状态是同步状态。
后方保护的前提状态是失步状态。
第6章答：高次群的形成一般不采用PCM复用，而采用数字复接的方法。
以二次群为例，假如采用PCM复用，要对120路话音信号分别按8kHz抽样，一帧125μs时间内有120多个路时隙，一个路时隙约等于一次群一个路时隙的1/4，即每个样值编8位码的时间仅为1μs，编码速度是一次群的四倍。
而编码速度越快，对编码器的元件精度要求越高，不易实现。
答：按位复接要求复接电路存储容量小，简单易行。
但这种方法破坏了一个字节的完整性，不利于以字节（即码字）为单位的信号的处理和交换。
按字复接要求有较大的存储容量，但保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。
答：若被复接的几个低次群的数码率不同，几个低次群复接后的数码就会产生重叠和错位，所以复接前首先要解决同步问题。
6-4 数字复接的方法有哪几种？PDH采用哪一种？答：数字复接同步的方法，有同步复接和异步复接两种。
PDH采用异步复接。
数字复接器的功能是把四个支路（低次群）合成一个高次群。
它是由定时、码速调整（或变换）和复接等单元组成的。
定时单元给设备提供统一的基准时钟（它备有内部时钟，也可以由外部时钟推动）。
码速调整（同步复接时是码速变换）单元的作用是把各输入支路的数字信号的速率进行必要的调整（或变换），使它们获得同步。
这里需要指出的是四个支路分别有各自的码速调整（或变换）单元，即四个支路分别进行码速调整（或变换）。
复接单元将几个低次群合成高次群。
数字分接器的功能是把高次群分解成原来的低次群，它是由定时、同步、分接和恢复等单元组成。
分接器的定时单元是由接收信号序列中提取的时钟来推动的。
借助于同步单元的控制使得分接器的基准时钟与复接器的基准时钟保持正确的相位关系，即保持同步。
分接单元的作用是把合路的高次群分离成同步支路信号，然后通过恢复单元把它们恢复成原来的低次群信号。
6-6 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。
6-7 异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同？答：码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位，待复接合成时再插入脉冲（附加码）；而码速调整插入脉冲要视具体情况，不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧，可能插入，也可能不插入脉冲（不插入脉冲时，此位置为原信息码），且插入的脉冲不携带信息。
6-9 异步复接二次群的数码率是如何算出的？答：二次群s μ125内的码元数为（32个插入码） 数码率为s kbit /84481012510566=⨯- 或：异步复接二次群的帧周期为100．38μs,帧长度为848bit ，可计算得异步复接二次群的数码率为s kbit /84481038.1008486=⨯-答：插入标志码的作用就是用来通知收端第161位有无i V 插入，以便收端“消插”。
每个支路采用三位插入标志码是为了防止由于信道误码而导致的收端错误判决。
“三中取二”，即当收到两个以上的“1”码时，认为有i V 插入，当收到两个以上的“0”码时，认为无i V 插入。
6-12 什么叫PCM 零次群？PCM 一至四次群的接口码型分别是什么？答：PCM 通信最基本的传送单位是64kbit ／s ，即一路话音的编码，因此它是零次的。
64kbit ／s 速率的复接数字信号被称为零次群DS0。
一次群、二次群、三次群的接口码型是HDB3码，四次群的接口码型是CMI 码。
6-13 SDH 的特点有哪些？答：SDH 与PDH 相比，其优点主要体现在如下几个方面： ①有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。
②采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。
③SDH 帧结构中安排了丰富的开销比特（约占信号的5％），因而使得0AM 能力大大加强。
④有标准的光接口。
⑤SDH 与现有的PDH 网络完全兼容。
⑥SDH 的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。
以字节为单位复用与信息单元相一致。
答：SDH 的基本网络单元有四种，即终端复用器（TM ）、分插复用器（ADM ）、再生中继器（REG ）和数字交叉连接设备（SDXC ）。
6-15 SDH 帧结构分哪几个区域？各自的作用是什么？ 答：SDH 的帧结构可分为三个主要区域：（1）段开销（SOH ）区域，是为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节，是供网络运行、管理和维护（OAM ）使用的字节。
（2）净负荷（pay1oad ）区域信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方（其中信息净负荷第一字节在此区域中的位置不固定）。
（3）单元指针（AU-PTR ）区域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的分解。
6-16 由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。
②SOH 的速率。
③AU-PTR 的速率。
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 /520.15512582709=⨯⨯STM-1中SOH的速率为s Mbit /608.4125898=⨯⨯STM-1中AU-PTR 的容量为s kbit /57612589=⨯ 6-17 简述段开销字节BIP-8的作用及计算方法。
答：Bl （BIP-8）字节用作再生段误码监测，是使用偶校验的比特间插奇偶校验码。
BIP-8的具体计算方法是：将上一帧（扰码后的STM-N 帧）所有字节（注意再生段开销的第一行是不扰码字节）的第一个比特的“1”码计数，若“1”码个数为偶数时，本帧（扰码前的帧）B1字节的第一个比特'1b 记为“0”。
若上帧所有字节的第一个比特“1”码的个数为奇数时，本帧字节的第一个比特'1b 记为“1”。
上帧所有字节2b ～8b 比特的计算方法依此类推。
最后得到的B1字节的8个比特状态就是BIP-8计算的结果。
答：首先将标称速率为139.264Mbit ／s 的支路信号装进C-4，经适配处理后C-4的输出速率为149.760Mbit ／s 。
然后加上每帧9字节的POH （相当于576kbit ／s ）后，便构成了VC-4(150.336Mbit ／s)，以上过程为映射。
VC-4与AU-4的净负荷容量一样，但速率可能不一致，需要进行调整。
AU-PTR 的作用就是指明VC-4相对AU-4的相位，它占有9个字节，相当容量为576kbit ／s 。
于是经过AU-PTR 指针处理后的AU-4的速率为150.912Mbit ／s ，这个过程为定位。
得到的单个AU-4直接置入AUG ，再由N 个AUG 经单字节间插并加上段开销便构成了STM-N 信号，以上过程为复用。