通信原理B卷参考答案

一、名词解释（本题共 5 空，每空 4 分，共20 分）

1 、噪声（Noise）

对于任何数据传输过程，接收到的信号组成为:被传输系统加上的各种畸变所修改过的传输信号和在传输和接收之间叠加的额外有害信号。后者即为噪声，它是通信系统性能受到限制的主要因素。噪声可分为四种类型:热噪声、脉冲噪声、散弹噪声、宇宙噪声。

2 、抽样(sample)

把一个时间连续、幅度连续信号变换成时间离散、幅度连续的信号。

3 、信噪比（signal noise ratio）

信噪比是指接收端信号的平均功率和噪声的平均功率之比。在相同的条件下，系统的输出端的信噪比越大，则系统抗干扰的能力越大。

4 、全双工通信(two_way communication)

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。例如:电话。

5 、波特是码元传输的速率单位，它说明每秒传多少个码元。

二、简答题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共20 分）

1 、高斯白噪声中“白”的含义是什么？

高斯白噪声中“白”的含义是功率谱在整个频率范围内是均匀的P25

2 、数字通信和模拟通信相比，最突出的优点是什么？

数字通信和模拟通信相比，最突出的优点是抗干扰能力强，通话质量高。

3 、数字通信系统模型中各主要组成部分的功能是什么？

信源－把原始消息转化为电信号。

发送设备－把信源发出的电信号转换为适于信道传输的信号形式。

信道－传输信号的媒质。

接受设备－把接收的信号恢复为原信号。

信宿－把信号还原为原始消息。

4 、请说明随机信道、突发信道、混合信道各自的特点

随机信道的特点是错码的出现是随机的。且错码之间是统计独立的。

突发信道的特点是错码集中成串出现。

混合信道的特点是既存在随机错码又存在突发错码。

5 、模拟电话信号的频率范围和规定抽样频率分别是多少？

模拟电话信号的频率范围和规定抽样频率分别为 300～3400Hz 、 8000Hz 。

三、论述题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共20 分)

1 、与线性PCM编码相比，对语音信号来用A律PCM编码有什么优点？

答：采用A律PCM编码可有效地提高小信号的量化信噪比，扩大语音信号的动态范围，节省编码位数。2．试论述多径效应(multipath effect)

同一个信号经过不同的反射路径到达同一个接收点，但各反射路径的衰减和时延都不相同，使得最后得到的合成信号失真很大。由电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段)，常有许多时延不同的传输路径，称为多径现象。

3．设二进制码为110100000101000011。画出单极性NRZ码、AMI码、HDB3码的波形图。

4 、双极性归零信号(bipolar RZ signal)

双极性归零信号是双极性波形的归零形式，双极性归零信号的时域波形如图2所示，其中负的窄脉冲对应于二进制符号0;正的窄脉冲对应于二进制符号1，此时对应每一符号都有零电位的间隙产生，即相邻脉冲之间有零电位的间隔。

5 、试论述频分复用(Frequency Division Multiplex)

按频率分割信号的方法称为频分复用。在通信系统中，信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。在频分复用系统中，信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段，每路信号用其中一个频段传输，因而可以用滤波器将它们分别滤出来，然后分别解调接收。

四、计算题（本题共 5 小题，每小题8 分，共40 分)

1 、某气象员用明码报告气象状态，有四中可能的消息：晴、云、雨、雾。若每个消息是等概率的，发送每个消息最少所需的二进制脉冲数是多少？若该四个消息出现的概率不等，且分别为1/4、1/8、1/8、1/2，试计算每个消息的平均信息量。

解：（1）需

2

4

log

2

=

个

（2）

∑

=

=

+

+

=

=

4

1

2

2

2

2

75

.1

2

log

*

2

1

8

log

*

8

1

*

2

4

log

*

4

1

1

log

)

(

i i

i P

P

x

H

比特/消息

2 、设有一传输信道，信道带宽为300 ~ 3000Hz，现欲传输基带信号，其带宽为0 ~ 1200Hz，试问：

①该基带信号能否在此信道中直接传输？为什么？

②若分别采用DSB及SSB二种调制方式传输，那么如何选择调制器所需的载波频率？

解：（1）基带信号带宽不在信道带宽范围内，不能直接传输。

（2）DSB：信道带宽3000－300＝2700Hz，容纳双边带后的剩余量

2700－1200×2＝300Hz，所以f0下限300＋1200＝1500Hz，上限为

3000－1200＝1800Hz。即1500Hz

≤

≤

f

1800Hz。

SSB：采用上边带，300Hz

≤

≤

f

3000－1200＝1800Hz

采用下边带，1500Hz＝300＋1200

≤

≤

f

3000Hz

3．正弦信号的频率为800Hz，抽样频率为8kHz，一个抽样点通过正弦波的零点，画出抽样信号时间波形图。

答案：

4．设一M 个量化电平的均匀量化器，输入信号在[ -a，a ] 具有均匀概率分布，试求输出端的量化信噪比。