桂电通信原理实验思考题
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【最新整理,下载后即可编辑】通信原理思考题第一章1-3 何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点?答:数字通信即通过数字信号传输的通信。
优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累;(2)传输差错可控;(3)便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储;(4)易于集成;(5)易于加密处理,保密性好。
缺点:传输带宽较大,系统设备较复杂。
1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类?答:频分复用、时分复用、码分复用。
1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明。
答:按消息传递的方向与时间关系来分类。
单双工:消息只能单方向传输的工作方式。
例如:广播、遥控、无线寻呼。
半双工:通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。
例如:对讲机、检索。
全双工:通信双方可同时进行收发消息的工作方式。
例如:电话、计算机间的高速通信。
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:有效性:传输速率和频带利用率。
可靠性:差错率,包括误码率和误信率。
1-12 何谓码元速率和信息速率?他们之间的关系如何?答:码元速率:又称传码率,定义为单位时间内(每秒)传送码元的数目。
信息速率:又称传信率,定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数。
R(b/s)R R=R R log21-13 何谓误码率和误信率?他们之间的关系如何?答:误码率:错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率:错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
N进制中,误信率比误码率更低,在二进制中,误码率和误信率在数值上相等。
第三章3-2 随机过程的数字特征主要有哪些?分别表征随机过程的什么特性?答:均值(数学期望):表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
方差:表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数(包括自相关函数和协方差函数):表示随机过程在任一两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
通信原理思考题答案解析
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。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
通信原理思考题答案
通信原理思考题答案第一章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。
1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释它们的工作方式并举例说明。
按消息传递的方向与时间关系来分类。
(1)单工通信,是指消息只能单方向传输的工作方式。
如:广播,遥控,无线寻呼等例子。
(2)半双工通信,指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。
通信原理思考题答案
通信原理思考题答案第一章绪论1.1消息与信息有何区别?信息和信号有何区别?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。
用一下指标来衡量:传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。
1.10无线信道和有线信道的种类有哪些?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何谓多径效应?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:通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。
衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计,这种衰落就是“慢衰落”。
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:若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。
广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关,只与t1和t2的间隔有关。
2.12何谓窄带平稳随机过程?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?答:白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。
所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。
2.15什么是高斯噪声?高斯噪声是否都是白噪声?答:高斯白噪声:如果一个噪声,它的幅度分布服从高斯分布,而它的功率谱密度又是均匀分布的,则称它为高斯白噪声。
通信原理思考题答案
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。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
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。
通信原理实验报告答案(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解通信系统的基本原理和组成。
2. 掌握通信系统中的调制、解调、编码、解码等基本技术。
3. 熟悉实验仪器的使用方法,提高动手能力。
4. 通过实验,验证通信原理理论知识。
二、实验原理通信原理实验主要涉及以下内容:1. 调制与解调:调制是将信息信号转换为适合传输的信号,解调是将接收到的信号还原为原始信息信号。
2. 编码与解码:编码是将信息信号转换为数字信号,解码是将数字信号还原为原始信息信号。
3. 信号传输:信号在传输过程中可能受到噪声干扰,需要采取抗干扰措施。
三、实验仪器与设备1. 实验箱:包括信号发生器、调制解调器、编码解码器等。
2. 信号源:提供调制、解调所需的信号。
3. 传输线路:模拟信号传输过程中的衰减、反射、干扰等现象。
四、实验内容与步骤1. 调制实验(1)设置调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(2)将信号源信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
(3)调整解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(4)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
2. 解调实验(1)设置解调器参数,如解调方式、解调频率等。
(2)将调制信号输入解调器,观察解调后的信号波形。
(3)调整调制器参数,如调制方式、调制频率等。
(4)将解调信号输入调制器,观察调制后的信号波形。
3. 编码与解码实验(1)设置编码器参数,如编码方式、编码长度等。
(2)将信息信号输入编码器,观察编码后的数字信号。
(3)设置解码器参数,如解码方式、解码长度等。
(4)将编码信号输入解码器,观察解码后的信息信号。
4. 信号传输实验(1)设置传输线路参数,如衰减、反射等。
(2)将信号源信号输入传输线路,观察传输过程中的信号变化。
(3)调整传输线路参数,如衰减、反射等。
(4)观察传输线路参数调整对信号传输的影响。
五、实验结果与分析1. 调制实验:调制后的信号波形与原信号波形基本一致,说明调制和解调过程正常。
2. 解调实验:解调后的信号波形与原信号波形基本一致,说明解调过程正常。
通信原理实验习题解答
实验一1. 根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?答:1)不归零码特点:脉冲宽度等于码元宽度Ts归零码特点:<Ts2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。
举例:信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -12. 设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。
答:信息代码 1 1 1 1 1 1 1AMI 1 -1 1 -1 1-1 1HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1信息代码0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 03. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
答:位同步信号HDB3整流窄带带通滤波器整形移相HDB3中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。
整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码,其连0个数不超过3,频谱中含有较强的离散谱f S成分,故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号,再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。
通信原理(第六版)课后思考题及习题答案.
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。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
通信原理课后思考题
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。
2.4 平稳随机过程通过线性系统时,输出随机过程和输入随机过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系?系统输出功率谱密度是输入功率谱密度与系统传递函数的平方的乘积。
)()()(2ωωωξξP H P =3.1 低通型采样定理和带通型采样定理有什么区别?低通型采样定理:奈奎斯特定理,fs > 2B = 2fH带通型采样定理:对于带通型信号,如果按fs ≥2fH 抽样,虽然能满足频谱不混叠的要求。
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:a=sin(2.0*PI*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点,表示一个周期波形数据/k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便存储/将自己产生的360个点追加到数据存储器U005(2864)并存放在后续的固定的地址中,根据单片机U006(89C51)编程选中对应U005的地址,循环周期显示输出即为我们所设计的波形。
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 )。
码元速率和信息速率的关系: 或 其中 M 为M 进制(M =2 k,k = 1, 2, 3, …)。
1–13 何谓误码率和误信率?它们之间的关系如何?答:误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
通信原理思考题答案
通信原理思考题答案1.1 无线广播和电视是常见的数字通信系统,其中信息源指从声音或影像转换而成的原始电信号,受信者指从复原的原始电信号转换成的声音或影像,信道则是载有声音和影像的无线电波。
1.2 数字信号的参量仅能取有限个值,而模拟信号的参量可以取连续值。
电信号参量的取值是连续的或离散可数的是两者的根本区别。
1.3 数字通信系统是指传输数字信号的通信系统。
其优点包括抗干扰能力强、传输差错可以控制、便于加密处理、便于存储、处理和交换、设备便于集成化和微机化、便于构成综合数字网和综合业务数字网。
缺点是占用信道频带较宽。
1.4 数字通信系统的一般模型中包括信源编码与译码、信道编码和译码、加密与解密、数字调制和解调、同步等功能,旨在提高信息传输的有效性、增强数字信号的抗干扰能力、保证传输信息的安全、搬移数字基带信号以便在信道中传输、保证数字通信系统的有序、准确和可靠的工作。
1.5 按调制方式,通信系统可以分为模拟调制和数字调制两种。
误信率是指在传输系统中码元丢失的概率,通常用Pb表示,即错误比特数与传输总比特数的比值。
1-14消息中包含的信息量与消息出现概率、消息的种类和消息的重要程度有关。
确知信号是指其取值在任何时间都是确定和预知的信号。
能量信号的能量为有限的正值,但功率等于零;功率信号的能量为无穷大,但平均功率为有限值。
单位冲击函数是一种理想信号,其宽度趋于零,幅度趋于无穷大,积分面积为1.功率信号的频谱适用于功率有限的周期信号;能量信号的频谱密度适用于能量信号;能量信号的能谱密度适用于能量信号;功率信号的功率频谱适用于功率信号。
频谱密度S(f)和频谱C(jnw)的量纲分别为伏特/赫兹和XXX。
自相关函数具有偶函数性质,且与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。
当延迟为0时,自相关函数等于信号的平均功率或信号的能量。
宽平稳随机过程是指数学期望与时间无关,而相关函数仅与时间间隔相关的随机过程;严平稳随机过程是指任何n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关的随机过程。
通信原理思考题答案图文稿
通信原理思考题答案集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-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。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
通信原理实验习题解答
通信原理实验习题解答 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-实验一1. 根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?答:1)不归零码特点:脉冲宽度等于码元宽度Ts归零码特点:<Ts2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。
举例:信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -12. 设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。
答:信息代码 1 1 1 1 1 11AMI 1 -1 1 -1 1-1 1HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 03. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
答:HDB3中不含有离散谱fS (fS在数值上等于码速率)成分。
通信原理(第六版)课后思考题与习题答案
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。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
桂电通信原理实验思考题
桂电通信原理实验思考题数字基带信号及传输实验1、示波器使用中,X通道〔水平系统〕需要调整哪些工程?Y通道〔垂直系统〕需要调整哪些工程?答:X通道需要调整显示波形,水平刻度和位置,所用旋钮以及按键为s/div,POSITION,HORIMENU,MENO,SCALE,位于水平控制区。
Y通道需要调整显示波形,垂直刻度和位置,所用旋钮及按键为Volts/div,POSITION,CH1,CH2,MATH,REF,OFF,SCALE位于垂直控制区。
2、示波器的触发电路需要调整〔或选择〕哪几项内容?答:〔1〕触发模式:AUTO,NORMAL,SINGLE〔2〕触发源:INT,EXI,LINE3、模拟双踪示波器的双踪显示方式Alt〔交替〕显示、Chop〔断续〕显示有什么区别?如果要观测两路信号的相位关系,应该使用哪一种双踪显示方式?答:在同时翻开CH1和CH2的时候,ALT首先完成CH1的扫描,然后对CH2进行扫描,接着又扫描CH1,如此循环。
这一模式适用于中速到高速信号。
CHOP 是示波器前后变换着描绘信号中的一小段,适用于捕获慢速信号。
观测相位关系应用CHOP。
4、示波器无源探头内部包含什么电路?一般的探头的衰减比有哪几种?测量频率较高的信号应该用哪一种衰减比?是什么原因?答:①无缘探头内部包含非常多的无源器件补偿网络〔RC网络〕②探头的衰减比为1X,10X③当测量频率较高的信号时,应用较高的衰减比④这是因为当信号经过探头被衰减后,示波器的带宽会比原来有所提升5、示波器Holdoff〔持闭〕〔触发释抑〕的含义是什么?答:触发释抑的含义是暂时讲示波器的触发电路封闭一段时间〔即释抑时间〕,在这段时间内,即使有满足触发条件的信号波形点,示波器也不会被触发。
出发释抑主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。
6、示波器在进行大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点的信号测试时,要使信号波形稳定一般需要调整什么参数?答:一般调整触发器极性,触发电平或者稳定度电位器。
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数字基带信号及传输实验1、示波器使用中,X通道(水平系统)需要调整哪些项目?Y通道(垂直系统)需要调整哪些项目?答:X通道需要调整显示波形,水平刻度和位置,所用旋钮以及按键为s/div,POSITION,HORIMENU,MENO,SCALE,位于水平控制区。
Y通道需要调整显示波形,垂直刻度和位置,所用旋钮及按键为Volts/div,POSITION,CH1,CH2,MATH,REF,OFF,SCALE位于垂直控制区。
2、示波器的触发电路需要调整(或选择)哪几项内容?答:(1)触发模式:AUTO,NORMAL,SINGLE(2)触发源:INT,EXI,LINE3、模拟双踪示波器的双踪显示方式Alt(交替)显示、Chop(断续)显示有什么区别?如果要观测两路信号的相位关系,应该使用哪一种双踪显示方式?答:在同时打开CH1和CH2的时候,ALT首先完成CH1的扫描,然后对CH2进行扫描,接着又扫描CH1,如此循环。
这一模式适用于中速到高速信号。
CHOP 是示波器前后变换着描绘信号中的一小段,适用于捕获慢速信号。
观测相位关系应用CHOP。
4、示波器无源探头内部包含什么电路?一般的探头的衰减比有哪几种?测量频率较高的信号应该用哪一种衰减比?是什么原因?答:①无缘探头内部包含非常多的无源器件补偿网络(RC网络)②探头的衰减比为1X,10X③当测量频率较高的信号时,应用较高的衰减比④这是因为当信号经过探头被衰减后,示波器的带宽会比原来有所提升5、示波器Holdoff(持闭)(触发释抑)的含义是什么?答:触发释抑的含义是暂时讲示波器的触发电路封闭一段时间(即释抑时间),在这段时间内,即使有满足触发条件的信号波形点,示波器也不会被触发。
出发释抑主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。
6、示波器在进行大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点的信号测试时,要使信号波形稳定一般需要调整什么参数?答:一般调整触发器极性,触发电平或者稳定度电位器。
7、示波器的使用有哪些注意事项?答:①避免频繁开机;②如果发现波形受外界干扰,可将示波器外壳接地;③“Y输入”的电压不可以太高,在最大衰减时也不能超过400V,“Y输入”悬空是,受外界电磁干扰出现干扰波形,应避免出现这种现象;④关机前先将灰度调节旋钮沿逆时针方向转到能使亮度减到最小,再断电源;⑤在观察荧屏上的亮度,并进行调节时,亮度要适中。
8、频率计是如何测量信号的频率的?用示波器可以采用哪些方法测量信号的重复频率、重复周期?答:李沙育图形法和周期法:在示波器上根据李沙育图形或者信号波形的周期个数进行测量。
9、复杂信号的频域分析可以用什么仪器?复杂信号用频率计、示波器读出的周期、频率值与复杂信号的频谱有关系吗?如果有关系的话,关系如何?答:①频谱分析仪;②有关系;③与发扎信号频谱带宽有关,B=2f10、如何正确使用可调直流电源?答:①电源开关:置“关”为电源关,“开”为电源开。
②调压:电压调节,调整稳压输出值。
③调流:调整稳流输出;④VOLTS:电压表,指示输出电压;⑤AMPERES:电流表,指示输出电流;⑥跟踪,独立:置“独立”时,两路输出各自独立。
置“跟踪”时,两路为串取跟踪工作方式;⑦V/I:表头功能选择,置V为电压指示,置I为电流指示。
11、如何通过测量时钟信号来测出信号的码元宽度Ts、码速率?数据信号中有一段高电平,如何读出这段高电平包含了多少个码元‘1’?答:被测信号频率为f,则周期为T,若有n个码元,则码元宽度为Ts=T/n,码速率RB=1/TS。
先测出此高电平持续时间t,则码元“1”个数为t/TS。
12、双相码(Manchester码)的码元中,高电平的宽度与码元宽度是什么关系?答:码元宽度是高电平宽度的2倍。
13、归零码中,高电平的宽度与码元宽度是什么关系?答:码元宽度是高电平宽度的2倍。
14、归零码与不归零码在频谱特性上有什么不同?在其它特性上有何区别?答:归零码在频谱上,有直流分量,而不归零码中若“0”和“1”等概,则无直流分量。
归零码易受干扰且不宜长距离传输,归零(t=TS/2)基带信号带宽为B=1/t=2fs,非归零码(t=TS)为B=1/t=fs。
15、如何用数字示波器测量信号的频谱特性?答:先按下MATH,在选择FFT。
16、不同码型的频谱特性有何区别?答:AMI码:无直流成份,高、低频分量少,能量集中在1/2码速处 HDB3码:能量比AMI码更加集中于1/2码速处17、对于某一种编码规则,当数据改变后,频谱特性是否跟着改变?答:不会,因为所得频谱特性是一种统计平均的值,与具体信号无关。
18、在实际系统中采用的AMI码、HDB3码,常用的是归零的还是不归零的码型?有何好处?答:采用归零码型,在传输的AMI-RZ波形和HDB3-RZ波形,接手后经过全波整流,就可变为单极性RZ波形,从中可以提取定时分量。
19、并行的多位数据需要串行传送,可以有多少种方法来实现?实验电路中是如何实现的?答:将并行数据通过几位触发器来实现并/串变换,实验中通过将并行数据经过四D触发器来实现并串转换。
20、 TTL、CMOS数字电路能否输入、输出负电平信号?要实现有正负电平的信号输出,可以用什么方法来实现?实验电路中是如何实现的?答:能。
要实现有正负电平的信号输出,可以用多选一模拟开关电路来实现,实验电路中采用三2选1和双4选1模拟开关电路来实现。
21、 TTL、CMOS电平要表示高电平‘1’,信号的幅度有何要求?要表示低电平‘0’信号的幅度应该在什么范围?答:TTL,输出高电平大于2.4V,输出低电平小于0.4V,输入高电平大于2.0V,输入低电平小于0.8V。
CMOS,输出高电平大于4.45V ,输出低电平小于0.5V,输入高电平大于3.5V,输入低电平小于1.5V。
22、 1、0等概的双相码,其信号频谱中包含有离散的时钟频谱分量吗?为什么?答:不包含,因为在0,1等概时,双极性NRZ波形频谱无直流分量。
23、当进行HDB3编码时,当前输入的NRZ信号为‘0’,能否马上判定出此‘0’码可以编为什么符号状态?最少需要经过多少位之后才能完成编码?答:不能,4位。
24、 AMI码每一帧编出的波形是否完全一样?有什么规律?答:不完全一样,每一帧第一个1与前一帧最后为反相,之后每出现一个1 都取反。
25、观测AMI码波形时,示波器波形可能会出现混叠(跳动),需要调整示波器的哪个参数才能让波形稳定?为什么?答:持闭时间。
因为AMI码的持闭时间要比NRZ大一倍。
26、为什么观测AMI码波形时容易出现波形混叠?答:因为不确定度比较大,AMI码具有+1、-1和0三个状态,波形比较复杂,容易出现混叠。
27、 HDB3编码实验电路中用什么电路完成四连0检测的?答: HDB3编码实验中用四D触发器,U1A和U1B(与非门),非门组成的电路来实现。
28、实验电路中用什么电路完成二分频的?画出其结构答:用D触发器,29、在数字信源模块中使用的主要哪些功能类型的芯片?实现什么功能?答:①模拟开关芯片:产生单,双极性非归零码与归零码。
②计数器芯片:分频。
③译码器芯片:实现四路八位码的合路。
④D触发器芯片:产生AMI 码。
实验二 HDB3 译码器和时域均衡器30、写出 HDB3 编码器电路中的四连零检测原理。
答:若出现四个连 0 时,U7A 输出为“1”,使连 0 的第 4 个 0 变为“1”,完成补 V 功能;若无连 0 时,U7A 输出与原码相同,即补 V。
31、电路中是如何实现补 V、加 B 补奇的?答:①当串行码加过四 D 触发器进行四位移位后,实现串/并变换。
若出现四个连 0 时,UTA 输出“1”,使连 0 串的第 4 个 0 变为“1”,完成补 V 功能。
②当有补 V 脉冲时,若 U11A 的计数个数为偶数时,U8A 因补 V 脉冲与计数器输出脉冲的共同作用,使 U8A 输出状态发生翻转,关闭 U8B,使之输出为“1”,即在原码中的四连 0 中的第 1 个“0”处,使“0”变为“1”。
若计数器为奇数时,U8A 因补 V 脉冲与计数脉冲的作用,使之不发生翻转而打开了 U8B,不影响原码连 0 状态。
两 V 码之间为偶数个“1”时,加 B。
32、实验中,单/双极性变换、双/单极性变换是如何实现的?答:①U11B 为由 JK 触发器组成的计数器,并有正反相输出,且与倍码及时钟共同送入与门 U14A 和 U14B,变成两路+B 和-B 单极性信号,去控制 U16 的双四选一模拟开关,使单极性码变为双极性的 HDB3 码。
②由正整流 D1、负整流 D2 及整流电路组成。
正整流电路 HDB3 码中取出正极性码(+B);负整流电路从 HDB3 中取出负极性码(-B);整形电路使整流后的脉冲变得规整。
33、 HDB3 编码器输出波形相对原始数据会产生延时,按照编码规则,编码器必需经过多少个时钟周期的延时才能编出相应的 HDB3 信号?答:四个码元长度。
34、写出 HDB3 译码器中的单/双极性变换,V 码检测及扣 V、扣 B 的原理,写出译码电路各部分的功能;答:①U11B 为由 JK 触发器组成的计数器,并有正反相输出,且与倍码及时钟共同送入与门 U14A 和 U14B,变成两路+B 和-B 单极性信号,去控制 U16 的双四选一模拟开关,使单极性码变为双极性的 HDB3 码。
②由+V 检测电路(U4D、U12A、U17B)和-V 码检测电路(U4E、U12B、U17D)以及相加器(U5A~D、U17C)组成。
+V 码检测电路从+B 码流中取出+V 码(T12);-V 码检测电路从-B 码流中取出-V 码(T14),相加器把+V 和-V 码相加后得到 V 码(T11)。
③该功能电路由 U2 的四 D 触发器组成的移存器完成。
相加器U18A、U4D~F 把+B 码与-B 码合成 B 码。
B 码流送入扣 V 扣 B 电路。
在时钟信号的作用下进行移位。
V 码信号送入 U2(称存器)的清零端。
当出现 V 码脉冲时,V 码脉冲使四位移存器清零,亦即把移存器中已进入的三位代码以及 V 脉冲本身全部变为 0 码,达到扣 V 扣 B 的目的。
35、写出 HDB3 译码产生延迟的原因,译码器必需经过多少个时钟周期的延时才能译出相应的信号?;答:因需要判断是否出现四连 0,因此要延迟 4 个码元长度才能判断。
36、实验电路中均衡的信号是二元码还是三元码?答:三元码37、实验电路中可变系数电路是如何实现的?答:将来自接受滤波器的信号经过延时,每次延时和响应的抽头系数Ci加权,再将延时的波形进行叠加,通过调整抽头系数去改变波形,从而减小码间串扰。