通信原理教程(第三版)課后思考題答案【打印版】

1、通信原理思考題復習通信原理思考題復習1.11.1消息和信息有什么區(qū)別？信息和信號有什么區(qū)別？消息和信息有什么區(qū)別？信息和信號有什么區(qū)別？答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效內容，信號是信息的載體。1.21.2什么是模擬信號，什么是數字信號？什么是模擬信號，什么是數字信號？答：取值連續(xù)的信號是模擬信號，取值離散的信號是數字信號。1.31.3數字通信有何優(yōu)點？數字通信有何優(yōu)點？答：質量好，便于差錯控制和保密編碼，便于存儲和處理，易集

2、成，信道利用率高信噪比高。1.41.4信息量的定義是什么？信息量的單位是什么？信息量的定義是什么？信息量的單位是什么？答：設消息x的概率為P(x)其信息量I(x)=logap(x).當a=2時，信息量單位為比特（bit)，當a=e時。信息量單位為奈特（nat)，當a=10時，信息量單位為哈特萊。1.51.5按照占用頻帶區(qū)分，信號可以分為哪幾種按照占用頻帶區(qū)分，信號可以分為哪幾種答：基帶信號和帶通信號。1.61.6信源編碼的目的是什么？信

3、道編碼的目的是什么？信源編碼的目的是什么？信道編碼的目的是什么？答：信源編碼的目的是提高信號表示的有效性。信道編碼的目的是提高信號傳輸的可靠性。1.71.7何謂調制？調制的目的是什么？何謂調制？調制的目的是什么？答：對信號進行調整就是調節(jié)。調制的目的是使經過調制的信號適合信道的傳輸特性。1.81.8數字通信系統(tǒng)有哪些性能指標？數字通信系統(tǒng)有哪些性能指標？答：主要有傳輸速率、錯誤率、頻帶利用率和能量利用率。1.91.9信道有哪些傳輸特性？

4、信道有哪些傳輸特性？答：噪聲特性、頻率特性、線性特性和時變特性等。1.101.10無線信道和有線信道的種類各有哪些？無線信道和有線信道的種類各有哪些？答：無線信道的種類是按電磁波的頻率劃分的，主要分為無線電波，微波和光波。有線信道主要有三類，即明線，對稱電纜和同軸電纜，還有傳輸光信號的光纖。1.111.11信道模型有哪幾種？信道模型有哪幾種？答：調制信道模型和編碼信道模型。1.121.12什么是調制信道？什么是編碼信道？什么是調制信道？

5、什么是編碼信道？答：將發(fā)送端的調制器輸出至接收端調制器輸入端之間的部分稱之為調制信道。而將編碼器輸出端至解碼器輸入端之間的部分稱之為編碼信道。1.131.13何謂多徑效應？何謂多徑效應？答：信號經過多條路徑到達接收端，而且每條路徑的時延和衰減不盡相同，造成接收端的信號幅度和隨機變化，這一現象稱為多徑效應。1.141.14電磁波有哪幾種傳播方式？電磁波有哪幾種傳播方式？答：電磁波有地波傳播、天波傳播和視線傳播三種傳播方式。1.151.15

6、適合在光纖中傳播的光波波長有哪幾個？適合在光纖中傳播的光波波長有哪幾個？答：目前應用最廣泛的兩個光波波長是1.31um和1.55um。1.161.16什么快衰落？什么是慢衰落？什么快衰落？什么是慢衰落？答：由多徑效應引起的衰落稱為快衰落快衰落，由單一路徑上季節(jié)、晝夜、氣候等變化引起的衰落稱為慢衰落慢衰落。1.171.17信道中的噪聲有哪幾種？信道中的噪聲有哪幾種？答：按照來源分類，信道中的噪聲可分為人為噪聲和自然噪聲兩大類。按照性質分類

7、，信道中的噪聲可分為脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲三類。1.181.18熱噪聲是如何產生的？熱噪聲是如何產生的？答：熱噪聲是由電阻性元器件中自由電子的布朗運動產生的。第二章第二章信號信號2.12.1何為確知信號？何為隨機信號？何為確知信號？何為隨機信號？答：確知信號確知信號：取值在任何時間都是確知和可預知的信號。隨機信號隨機信號：取值不確定，且不能事先確切預知的信號。2.22.2試分別說明能量信號和功率信號的特性。試分別說明能量信號和功率

8、信號的特性。答：能量信號：能量等于一個有限正值，平均功率為0.功率信號：平均功率等于一個有限正值，能量為無窮大。2.62.6頻譜密度頻譜密度S(f)S(f)和頻譜和頻譜C(jnwo)C(jnwo)的量綱分別是什么？的量綱分別是什么？答：伏∕赫（VHZ）；伏（V）2.92.9隨機變量的數字特征主要有哪幾個？隨機變量的數字特征主要有哪幾個？答：數學期望，方差，矩2.102.10正態(tài)分布公式中的常數正態(tài)分布公式中的常數α和δ有何意義有何意義2

9、.112.11何為平穩(wěn)隨機過程？廣義的平穩(wěn)隨機過程和嚴格平穩(wěn)隨機過程有何區(qū)別？何為平穩(wěn)隨機過程？廣義的平穩(wěn)隨機過程和嚴格平穩(wěn)隨機過程有何區(qū)別？答：若一個隨機過程X（t)的統(tǒng)計特性與時間起點無關，則該過程為平穩(wěn)過程。廣義平穩(wěn)隨機過程的自相關函數與時間起點無關，只與t1和t2的間隔有關。2.122.12何為窄帶平穩(wěn)隨機過程？何為窄帶平穩(wěn)隨機過程？答：頻帶寬度遠小于中心頻率的隨機過程。2.142.14何謂白噪聲？其頻譜和自相關函數有何特點？何

10、謂白噪聲？其頻譜和自相關函數有何特點？答：白噪聲是指具有均勻功率譜密度Pn(f)的噪聲.功率譜密度的逆傅里葉變換就是自相關函數。2.152.15什么是高斯噪聲？高斯噪聲是否都是白噪聲？什么是高斯噪聲？高斯噪聲是否都是白噪聲？2.232.23信號無失真的傳輸條件是什么？信號無失真的傳輸條件是什么？答：要求線性系統(tǒng)傳輸函數的振幅特性與頻率無關，是一條水平直線；其相位特性是一條通過原點的直線。第三章第三章模擬調制系統(tǒng)模擬調制系統(tǒng)3.13.1調

11、制的目的是什么？調制的目的是什么？答：一是通過調制可以把基帶信號的頻譜搬移到載波頻率附近；二是通過調制可以提高信號通過信道傳輸時的抗干擾能力。5.75.7基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數滿足什么條件時才不會引起碼間串擾？基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數滿足什么條件時才不會引起碼間串擾？答：傳輸函數滿足奈奎斯特準則就不會引起碼間串擾，即傳輸函數是實函數并且在f=Wf=W處奇對稱。5.85.8何謂奈奎斯特準則？何謂奈奎斯特速率？何謂奈奎斯特準則？何謂奈奎斯特速

12、率？答：當傳輸函數為實函數并且f=Wf=W處奇對稱，那么系統(tǒng)就不會引起碼間串擾。這稱為奈奎斯特準則。一個低通傳輸系統(tǒng)能夠達到的最高速率為帶寬的兩倍，這一速率稱為奈奎斯特速率。5.95.9何謂何謂“滾降滾降”？為什么在設計時常常采用滾降特性？？為什么在設計時常常采用滾降特性？答：低通濾波器的過渡帶邊沿緩慢下降稱為滾降。具有滾降特性的低通濾波器，雖然不是理想濾波器，但是仍能達到奈奎斯特速率，所以滾降特性被經常采用。5.155.15何謂眼圖？

13、它有什么功用？在示波器的何謂眼圖？它有什么功用？在示波器的X軸和軸和Y軸上加入什么電壓才能觀看眼圖？軸上加入什么電壓才能觀看眼圖？答：用示波器顯示的基帶傳輸信號的波形多構成的圖形稱為眼圖。眼圖可顯示傳輸系統(tǒng)性能缺陷對于基帶數字信號傳輸的影響。在示波器的X軸上加入一個鋸齒波，Y軸上加入接收信號的碼元序列，才能觀看眼圖。5.165.16克服碼間串擾的方法是什么？能否用增大信噪比的方法克服碼間串擾？為什么？克服碼間串擾的方法是什么？能否用增大

14、信噪比的方法克服碼間串擾？為什么？答：克服碼間串擾的方法是在接收端插入一個均衡器。增大信噪比的方法無助于克服碼間串擾。因為在信道無噪聲的情況下碼間串擾依然可能存在。第六章第六章基本的數字調制系統(tǒng)基本的數字調制系統(tǒng)6.16.1何謂帶通調制？帶通調制的目的是什么？何謂帶通調制？帶通調制的目的是什么？答：將基帶數字信號調制到一個載波上，使載波的一個或幾個參量上載有基帶數字信號的信息，這樣的調制稱為帶通調制。帶通調制的目的是使已調信號的頻譜位置

15、適合在給定的帶通信道中傳輸。6.26.2何謂線性調制？何謂非線性調制？何謂線性調制？何謂非線性調制？答：線性調制的已調信號頻譜結構和原基帶信號的頻譜結構基本相同，主要是所占用的頻率位置發(fā)生搬移。非線性調制的已調信號頻譜結構和原基帶信號的頻譜結構完全不同，已不僅僅是簡單地頻譜搬移，在已調信號頻譜中會出現許多新的頻率分量。6.56.5何謂相干接收？何謂非相干接收？何謂相干接收？何謂非相干接收？答：接收端需用一個與發(fā)送端同頻同相的相干載波與接

16、收信號做乘法，這種接收方法稱為相干接收。若不需要相干載波的接收方法稱為非相干接收。6.66.6試問試問2ASK2ASK信號的產生和解調分別有幾種方法？信號的產生和解調分別有幾種方法？答：調制方法有相乘法和開關法等；解調方法有非相干解調——包絡檢波法和相干解調法等。6.76.7試問試問2ASK2ASK信號的帶寬和其基帶信號的帶寬有何關系？信號的帶寬和其基帶信號的帶寬有何關系？答：2ASK信號的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍。6.86.8試問試問

17、2FSK2FSK信號屬于線性調制還是非線性調制？信號屬于線性調制還是非線性調制？答：2FSK屬于非線性調制。6.96.9試問試問2FSK2FSK信號相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產生方法有何關系？信號相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產生方法有何關系？答：2FSK信號的產生方法主要有兩種：調頻法和開關法。有調頻法產生的2FSK信號相鄰碼元相位是連續(xù)的，而開關法產生的2FSK信號由兩個獨立的頻率源產生，相鄰碼元的相位一般情況下是不連續(xù)的。6.106.

18、10試問試問2FSK2FSK信號的帶寬和其基帶鍵控信號帶寬之間有什么關系？（信號的帶寬和其基帶鍵控信號帶寬之間有什么關系？（2倍）倍）答：Δf2FSK=|f1?f0|2fc，其中f0和f1為2FSK的兩個載波頻率，fc為基帶鍵控信號的帶寬。6.116.11試問常用的試問常用的2FSK2FSK解調方法是相干解調還是非相干解調？為什么？解調方法是相干解調還是非相干解調？為什么？答：2FSK信號常采用非相干解調方法。因為非相干解調無需本地載波

19、，實現成本較低，而抗信道干擾和信道噪聲的能力也挺強。6.126.12試問試問2PSK2PSK信號相鄰碼元間的波形是否連續(xù)和什么因素有關？信號相鄰碼元間的波形是否連續(xù)和什么因素有關？答：載波頻率和碼元速率之間的關系決定了2PSK信號相鄰碼元之間的波形是否連續(xù)。6.136.13試問試問2PSK2PSK信號是否必須用相干解調法接收？信號是否必須用相干解調法接收？答：是的。2PSK沒有非相干解調方法。6.166.16試問試問2DPSK2DPSK

20、信號相鄰碼元波形是否連續(xù)和什么因素有關？信號相鄰碼元波形是否連續(xù)和什么因素有關？答：除了與2PSK類似的因素外，2DPSK信號相鄰碼元波形是否連續(xù)還和基帶信號跳變有關。6.176.17試問試問2DPSK2DPSK信號有幾種解調方法？試比較其優(yōu)缺點。信號有幾種解調方法？試比較其優(yōu)缺點。（P132133）答：（1）相位比較法和相干解調法（極性比較法）6.186.18試問試問2PSK2PSK信號和信號和2ASK2ASK信號之間有什么關系？信號

21、之間有什么關系？答：兩種信號的功率譜相似，只是2ASK信號多了對應載波的離散譜分量。2PSK信號可以看成是抑制載波的2ASK信號，也可看成是兩個載波相反的2ASK信號。兩者的帶寬相等。6.206.20試按誤碼率高低次序排列各種二進制鍵控和解調方式。試按誤碼率高低次序排列各種二進制鍵控和解調方式。答：非相干2ASK，相干2ASK，非相干2FSK，相干ASK，非相干2DPSK，相干2DPSK，相干2PSK。第1010章10.1試問按錯碼的統(tǒng)