《 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。

答：

3、数字通信的特点有哪些？

答：数字通信的特点有：

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。

4、从样值序列恢复原被抽样信号时产生折迭噪声的原因是什么？

答：如果抽样频率选得不合适，以低通型信号为例，若M s f f 2 ,则会产生折迭噪声

5、对于话音通信产生折迭噪声的后果是什么？

答：有折迭噪声就意味着一次下边带与原始频带重迭，造成的后果是收端无法用低通 滤波器准确地恢复原模拟话音信号。

6、PCM 通信系统中发端低通的作用是什么？

答：发端低通的作用是予滤波，即防止高于3．4KHz 的信号通过，避免PAM 信号产生 折迭噪声。

7、PCM 通信系统中收端低通的作用是什么？

答：收端低通的作用是去除原被抽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。

8、为了提高小信号的量化信噪比，仍然采用均匀量化行不行？

答：不行。为了提高小信号的量化信噪比，如果仍然采用均匀量化，需增加N ，即 编码码位数l 增多，这会带来两个问题，一是使编码复杂，二是使通道利用率下降。

9、非均匀量化的特点是什么？在PCM 系统中采用非均匀量化的目的是什么？

答：非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时，量化间隔大，其量化误差也大。

在PCM 系统中采用非均匀量化的目的是改善小信号时的量化信噪比。

10、试画出l =8时，A 律压缩特性的非均匀)/(q N S 曲线（A ＝87．6）。

答：6.87,256,8===A N l x x N N S q lg 2053lg 203lg 20)/(+=+=均匀 dx

dy Q lg 20= ⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧--=-+=-+-≤=+=+=x x x A dB x dB A A lg 2015lg 206.87ln 11lg 20lg 20ln 11lg 20)39lg 20(246.8716.87lg 20ln 1lg 20 )0lg 2039(dB x dB ≤<-

11、某A 律１３折线编码器，l ＝８，一个样值为∆-=178S i ,试将其编成相应的码字。 答：0178<∆-=S i 01=∴a

∆==178S S i I

∆=>1282R S I I 12=∴a

3R S 3∆=<2564R S I I 04=∴a

段落码为100，样值在第5量化段，∆=∆∆=8,12855B I

∆=∆⨯+∆=∆+=192881288555B R I I

5R S I I < 05=∴a

∆=∆⨯+∆=∆+=160841284556B R I I

6R S I I > 16=∴a

∆=∆⨯+∆⨯+∆=∆+∆+=1768284128245557B R I I

7R S I I > 17=∴a

∆=∆+∆⨯+∆⨯+∆=∆+∆+∆+=184882841282455558B R I I

8R S I I < 08=∴a

码字为01000110

12、某A 律１３折线编码器，l ＝８，超载电压mV U 2048=，一个样值为mV u S 53=,

试将其编成相应的码字。

答：mV U 20482048=∆= mV mV 12048

2048==∆ ∆==53153mV

mV u S