复习.分章简答题

1、2章、思考题

1.数字通信有哪些特点？

答：相对模拟通信，数字通信具有以下特点：

①其所传输的信号是离散或数字的；

②抗干扰能力强，数字信号可以再生，从而消除噪声积累；

③传输差错可以控制；

④便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；

⑤便于加密，可靠性高；

⑥便于实现各种信息的综合传输。

2.按调制方式，通信系统如何分类？

答：根据是否使用调制，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，如音频市内电话；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。

3.按传输信号的特征，通信系统如何分类？

答：按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。

4.按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？

答：传送多路信号有三种复用方式：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。

5.通信系统的主要性能指标是什么？

答：通信系统的性能指标涉及其可靠性、有效性、适应性、标准性、经济性等，主要性能指标有两个：传输速率和差错率，传输速率可以用码元速率或信息速率来表征，可靠性可以用误码率或误信率来表征。

6.什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？

P是指错误接收的信息量答：误码率Pe是码元在传输系统中被传错的概率。误信率

b

在传送信息总量中所占的比例。一般地，M 进制中，误信率比误码率更底，二进制中，误信率和误码率在数值上相等。

7. 什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？

答：码元速率B R 定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud ）。信息传输速率b R 又称为信息速率或传信率，单位是比特/秒（bit/s ）。由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制中，表示一个码元的比特数不同。在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。在M 进制中，设信息速率为b R bit/s ，码元速率为M R B Baud ，则有

b R =M R M 2log B

8. 未来通信技术的发展趋势如何？

答：相对模拟通信系统，数字通信系统具有诸多优点，尤其可以方便的实现加密解密，可靠性高，易于实现各种信息的综合传输，未来通信技术将必然以数字通信技术为主，各种类型的信息都在统一的通信网中传送。

9. 什么是信源符号的信息量？什么是离散信源的信源熵？

答：信息符号中所包含的有用信息的多少就是信源符号的信息量。信源符号所含的信息量I 与该信息符号出现的概率有关，信息符号出现的概率越小，其所包含的信息量就越大，反之信息量就越小。离散信号所有符号所包含的信息量的平均值就是离散信号的信源熵。当离散信源的所有符号独立等概出现时，其信源熵的值达到最大。

3、思考题（部分）

1． 信道是通信系统中的重要环节，它具有两大特点：一是不可缺少（用于传输信息）；二

是它是通信中噪声的主要来源。

2． 信道的含义有狭义和广义两种。狭义信道是指信号的传输媒质。按照传输方式，狭义

信道可分为有线和无线信道两种。狭义信道可分为恒参信道和随参信道两种。恒参信道是指信道传输参数恒定（时不变）的信道。随参信道是指信道传输参数随时间随机变化的信道。

3．广义信道有调制信道和编码信道两种。调制信道范围是从调制器输出端到解调器输入端，其内部传输的是已调信号；它是一种模拟信道恒参信道，可等效为线性时变网络。

编码信道范围是从编码器输出端到译码器输入端，其内部传输的是已编码信号，它是一种数字信道，可用转移概率描述。

4．恒参信道是指：传输参数恒定（或变化缓慢）的信道，它可以等效为线性时不变网络。

在理想的恒参信道中，其幅频特性应是水平直线，相频特性应是直线（或群迟延特性为水平直线）。“理想”是指不会引起任何线性失真。在通信系统设计时，可采用精心设计或均衡技术来减少线性失真。

5．随参信道是指：传输参数随时间变化（且是随机变化）的信道。由于传输参数时变，从而导致传输信号振幅（由于衰耗）时变，传输信号相位（由于时延）时变，从而包络衰落，频率弥散。在进一步考虑多径效应后，又会出现频率选择性衰落。在随参信道中，可采用分集技术来对抗衰落。分集技术的核心是“分散接收，集中利用”。

6．加性噪声是以相加方式（与信号相加）出现的噪声。起伏噪声是加性噪声的典型代表，其一般特点是：在时域、频域均普遍存在，且不可避免。起伏噪声包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声，它们均是高斯白噪声。

7．信道容量是信道得以无差错传输时的信息速率的最大值。需注意三点：一是条件：无差错传输；二是信道容量是指信息速率，因为单位是bit/s；三是它是最大值，从而是理论极限，或是理想指标，实际系统不能超过。

香农公式C=Blog2(1+S/N)是连续信道的信道容量，其条件是：信号为高斯分布，噪声为加性高斯白噪声。香农公式指出了理论极限的存在，未能指明实现途径（具体方式），但人们可把它作为努力的方向，另外可以“带宽换信噪比”。

5、思考题

1.数字基带信号有哪些常见的形式？它们各有哪些特点？

答：数字基带信号的常见形式有：单极性码、双极性码、单极性归零码、双极性归零码、差分码及多元码。

单极性码的特点：基带信号的0电位及正电位分别与二进制符号0及1一一对应，信号在一个码元时间内，不是有电压，就是无电压，电脉冲之间无间隔，极性单一。该波形经常在近距离传输时（比如印刷制板内或相近印刷制板之间传输时）被采用。

双极性码的特点：二进制符号0、1分别与正、负电位相对应，电脉冲之间无间隔。但是当0、1符号可能出现时，将无直流成分。该波形常在CCITT的V系列接口标准或RS-232C中使用。

单极性归零码的特点：它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电位。该波形常在近距离内实现波形变换时使用。

双极性归零码的特点：此时相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。

差分码的特点：把信息符号0和1反映在相邻码元的相对变化上。它所代表的信息符号与码元本身电位无关，而仅与相邻码元的电位变换相关。差分码波形常在相位调制系统的码变换器中使用。

2.什么是HDB3码、差分双相码和AMI码？有哪些主要特点？

答：HDB3码是三阶高密度双极性码，它的编码原则是：先把消息代码变换成AMI 码，然后去检查AMI码的连零情况，没有4个或4个以上的连零串时，这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个或4个以上的连零串时，将每4个连零小段的第4个0变换成与前面非0符号同极性的符号，称为V符号（破坏符号）。当相邻V符号之间有偶数个非零符号时，再将该小段的第1个0变换成+B或-B（平衡符号），B符号的极性同前一非零符号的极性相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。

它的主要特点是：HDB3码保持了AMI码的优点，还增加了使连零串减少到至多3个，对于定时信号的恢复是十分有利的。HDB3码是CCITT推荐使用的码型之一，是一、二、三次群的接口码型。

AMI码：是将消息代码0（空号）仍变换成传输码的0，而把1（传号）交替地变换成传输码的+1，-1。

它的主要特点是：

优点：①0、1不等概时也无直流；②零频附近的低频分量小；③整流后即为RZ码；

④编译码电路简单且便于观察误码情况。

缺点：连0码多时，AMI整流后的RZ码连0也多，不利于提取高质量的位同步信号（位同步抖动大）。

3. 无码间干扰问题。在不考虑信道噪声的条件下，把发送滤波器、信道、接收滤波器合成