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(fù)習(xí)通信原理思考題復(fù)習(xí)1.11.1消息和信息有什么區(qū)別？信息和信號(hào)有什么區(qū)別？消息和信息有什么區(qū)別？信息和信號(hào)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(nèi)容，信號(hào)是信息的載體。1.21.2什么是模擬信號(hào)，什么是數(shù)字信號(hào)？什么是模擬信號(hào)，什么是數(shù)字信號(hào)？答：取值連續(xù)的信號(hào)是模擬信號(hào)，取值離散的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)。1.31.3數(shù)字通信有何優(yōu)點(diǎn)？數(shù)字通信有何優(yōu)點(diǎn)？答：質(zhì)量好，便于差錯(cuò)控制和保密編碼，便于存儲(chǔ)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(shè)消息x的概率為P(x)其信息量I(x)=logap(x).當(dāng)a=2時(shí)，信息量單位為比特（bit)，當(dāng)a=e時(shí)。信息量單位為奈特（nat)，當(dāng)a=10時(shí)，信息量單位為哈特萊。1.51.5按照占用頻帶區(qū)分，信號(hào)可以分為哪幾種按照占用頻帶區(qū)分，信號(hào)可以分為哪幾種答：基帶信號(hào)和帶通信號(hào)。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(hào)表示的有效性。信道編碼的目的是提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?.71.7何謂調(diào)制？調(diào)制的目的是什么？何謂調(diào)制？調(diào)制的目的是什么？答：對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整就是調(diào)節(jié)。調(diào)制的目的是使經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)適合信道的傳輸特性。1.81.8數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些性能指標(biāo)？數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些性能指標(biāo)？答：主要有傳輸速率、錯(cuò)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(shí)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(duì)稱電纜和同軸電纜，還有傳輸光信號(hào)的光纖。1.111.11信道模型有哪幾種？信道模型有哪幾種？答：調(diào)制信道模型和編碼信道模型。1.121.12什么是調(diào)制信道？什么是編碼信道？什么是調(diào)制信道？

5、什么是編碼信道？答：將發(fā)送端的調(diào)制器輸出至接收端調(diào)制器輸入端之間的部分稱之為調(diào)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(yīng)？何謂多徑效應(yīng)？答：信號(hào)經(jīng)過多條路徑到達(dá)接收端，而且每條路徑的時(shí)延和衰減不盡相同，造成接收端的信號(hào)幅度和隨機(jī)變化，這一現(xiàn)象稱為多徑效應(yīng)。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(zhǎng)有哪幾個(gè)？適合在光纖中傳播的光波波長(zhǎng)有哪幾個(gè)？答：目前應(yīng)用最廣泛的兩個(gè)光波波長(zhǎng)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(yīng)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(zhì)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(chǎn)生的？熱噪聲是如何產(chǎn)生的？答：熱噪聲是由電阻性元器件中自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。第二章第二章信號(hào)信號(hào)2.12.1何為確知信號(hào)？何為隨機(jī)信號(hào)？何為確知信號(hào)？何為隨機(jī)信號(hào)？答：確知信號(hào)確知信號(hào)：取值在任何時(shí)間都是確知和可預(yù)知的信號(hào)。隨機(jī)信號(hào)隨機(jī)信號(hào)：取值不確定，且不能事先確切預(yù)知的信號(hào)。2.22.2試分別說明能量信號(hào)和功率信號(hào)的特性。試分別說明能量信號(hào)和功率

8、信號(hào)的特性。答：能量信號(hào)：能量等于一個(gè)有限正值，平均功率為0.功率信號(hào)：平均功率等于一個(gè)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(jī)變量的數(shù)字特征主要有哪幾個(gè)？隨機(jī)變量的數(shù)字特征主要有哪幾個(gè)？答：數(shù)學(xué)期望，方差，矩2.102.10正態(tài)分布公式中的常數(shù)正態(tài)分布公式中的常數(shù)α和δ有何意義有何意義2

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

10、謂白噪聲？其頻譜和自相關(guān)函數(shù)有何特點(diǎn)？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(guān)函數(shù)。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(hào)無失真的傳輸條件是什么？信號(hào)無失真的傳輸條件是什么？答：要求線性系統(tǒng)傳輸函數(shù)的振幅特性與頻率無關(guān)，是一條水平直線；其相位特性是一條通過原點(diǎn)的直線。第三章第三章模擬調(diào)制系統(tǒng)模擬調(diào)制系統(tǒng)3.13.1調(diào)

11、制的目的是什么？調(diào)制的目的是什么？答：一是通過調(diào)制可以把基帶信號(hào)的頻譜搬移到載波頻率附近；二是通過調(diào)制可以提高信號(hào)通過信道傳輸時(shí)的抗干擾能力。5.75.7基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)滿足什么條件時(shí)才不會(huì)引起碼間串?dāng)_？基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)滿足什么條件時(shí)才不會(huì)引起碼間串?dāng)_？答：傳輸函數(shù)滿足奈奎斯特準(zhǔn)則就不會(huì)引起碼間串?dāng)_，即傳輸函數(shù)是實(shí)函數(shù)并且在f=Wf=W處奇對(duì)稱。5.85.8何謂奈奎斯特準(zhǔn)則？何謂奈奎斯特速率？何謂奈奎斯特準(zhǔn)則？何謂奈奎斯特速

12、率？答：當(dāng)傳輸函數(shù)為實(shí)函數(shù)并且f=Wf=W處奇對(duì)稱，那么系統(tǒng)就不會(huì)引起碼間串?dāng)_。這稱為奈奎斯特準(zhǔn)則。一個(gè)低通傳輸系統(tǒng)能夠達(dá)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(shè)計(jì)時(shí)常常采用滾降特性？？為什么在設(shè)計(jì)時(shí)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(dá)到奈奎斯特速率，所以滾降特性被經(jīng)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(hào)的波形多構(gòu)成的圖形稱為眼圖。眼圖可顯示傳輸系統(tǒng)性能缺陷對(duì)于基帶數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽Ｔ谑静ㄆ鞯腦軸上加入一個(gè)鋸齒波，Y軸上加入接收信號(hào)的碼元序列，才能觀看眼圖。5.165.16克服碼間串?dāng)_的方法是什么？能否用增大信噪比的方法克服碼間串?dāng)_？為什么？克服碼間串?dāng)_的方法是什么？能否用增大

14、信噪比的方法克服碼間串?dāng)_？為什么？答：克服碼間串?dāng)_的方法是在接收端插入一個(gè)均衡器。增大信噪比的方法無助于克服碼間串?dāng)_。因?yàn)樵谛诺罒o噪聲的情況下碼間串?dāng)_依然可能存在。第六章第六章基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)6.16.1何謂帶通調(diào)制？帶通調(diào)制的目的是什么？何謂帶通調(diào)制？帶通調(diào)制的目的是什么？答：將基帶數(shù)字信號(hào)調(diào)制到一個(gè)載波上，使載波的一個(gè)或幾個(gè)參量上載有基帶數(shù)字信號(hào)的信息，這樣的調(diào)制稱為帶通調(diào)制。帶通調(diào)制的目的是使已調(diào)信號(hào)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(diào)制？何謂非線性調(diào)制？何謂線性調(diào)制？何謂非線性調(diào)制？答：線性調(diào)制的已調(diào)信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)和原基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)基本相同，主要是所占用的頻率位置發(fā)生搬移。非線性調(diào)制的已調(diào)信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)和原基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)完全不同，已不僅僅是簡(jiǎn)單地頻譜搬移，在已調(diào)信號(hào)頻譜中會(huì)出現(xiàn)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(gè)與發(fā)送端同頻同相的相干載波與接

16、收信號(hào)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(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)分別有幾種方法？信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)分別有幾種方法？答：調(diào)制方法有相乘法和開關(guān)法等；解調(diào)方法有非相干解調(diào)——包絡(luò)檢波法和相干解調(diào)法等。6.76.7試問試問2ASK2ASK信號(hào)的帶寬和其基帶信號(hào)的帶寬有何關(guān)系？信號(hào)的帶寬和其基帶信號(hào)的帶寬有何關(guān)系？答：2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。6.86.8試問試問

17、2FSK2FSK信號(hào)屬于線性調(diào)制還是非線性調(diào)制？信號(hào)屬于線性調(diào)制還是非線性調(diào)制？答：2FSK屬于非線性調(diào)制。6.96.9試問試問2FSK2FSK信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？答：2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種：調(diào)頻法和開關(guān)法。有調(diào)頻法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)相鄰碼元相位是連續(xù)的，而開關(guān)法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)由兩個(gè)獨(dú)立的頻率源產(chǎn)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(hào)的帶寬和其基帶鍵控信號(hào)帶寬之間有什么關(guān)系？（信號(hào)的帶寬和其基帶鍵控信號(hào)帶寬之間有什么關(guān)系？（2倍）倍）答：Δf2FSK=|f1?f0|2fc，其中f0和f1為2FSK的兩個(gè)載波頻率，fc為基帶鍵控信號(hào)的帶寬。6.116.11試問常用的試問常用的2FSK2FSK解調(diào)方法是相干解調(diào)還是非相干解調(diào)？為什么？解調(diào)方法是相干解調(diào)還是非相干解調(diào)？為什么？答：2FSK信號(hào)常采用非相干解調(diào)方法。因?yàn)榉窍喔山庹{(diào)無需本地載波

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

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

21、之間有什么關(guān)系？答：兩種信號(hào)的功率譜相似，只是2ASK信號(hào)多了對(duì)應(yīng)載波的離散譜分量。2PSK信號(hào)可以看成是抑制載波的2ASK信號(hào)，也可看成是兩個(gè)載波相反的2ASK信號(hào)。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(jìn)制鍵控和解調(diào)方式。試按誤碼率高低次序排列各種二進(jìn)制鍵控和解調(diào)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(cuò)碼的統(tǒng)