第一章緒論

一、填空題

1.數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有效性和可靠性。碼元速率RB定義是每秒傳送

碼元的數(shù)目，單位Baud。信息速率定義是每秒鐘傳送的信息量，單位bit/s。

2.數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸速率衡量，可靠性用差錯(cuò)率衡量。

3.模擬通信系統(tǒng)的有效性用傳輸帶寬衡量，可靠性用信噪比衡量。

4、在等概條件下，八元離散信源能達(dá)到最大嫡是3bil/符號(hào)，若該信源每秒鐘發(fā)送2000

個(gè)符號(hào)，則該系統(tǒng)的信息速率為6kbit/so

5.通信系統(tǒng)的有效性衡量指標(biāo)對(duì)于模擬通信系統(tǒng)為傳輸帶寬，對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)

為傳輸速率。

6.通信系統(tǒng)的可靠性衡量指標(biāo)對(duì)于模擬通信系統(tǒng)為信噪比對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)為

差錯(cuò)率。

7、一個(gè)M進(jìn)制基帶信號(hào)，碼元周期為TS秒，則傳嗎率為1/TS波特，若碼元等概

出現(xiàn)，一個(gè)碼元所含信息量為log2M(bit)o

8、通信系統(tǒng)模型中有兩個(gè)變換，它們分別是非電量與電量之間的變換和基帶信

號(hào)與頻帶信號(hào)之間的變換。

9、模擬信號(hào)是指信號(hào)的參量可連續(xù)取值的信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是指信號(hào)的參量可

離散取值的信號(hào)。

10根據(jù)信道中所傳輸信號(hào)特征的不同，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)

字通信系統(tǒng)。

二、畫圖

1.畫出模擬通信系統(tǒng)的一般模型。

模擬信息源調(diào)制器信道解調(diào)器受信者

X

噪聲

2.畫出通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型。

三、計(jì)算題

1.對(duì)于二電平數(shù)字信號(hào)，每秒傳輸300個(gè)碼元，問此傳碼率RB等于多少？若該

數(shù)字信號(hào)。和1出現(xiàn)是獨(dú)立等概率的，那么傳信率Rb等于多少？

RibandRh=300〃"s

2.、現(xiàn)有一個(gè)由8個(gè)等概符號(hào)組成的信源消息符號(hào)集，各符號(hào)間相互獨(dú)立，每個(gè)符

號(hào)的寬度為01ms。計(jì)算：

（1）平均信息量；（2）碼元速率和平均信息速率；（3）該信源工作2小時(shí)后所獲

得的信息量；（4）若把各符號(hào)編成二進(jìn)制比特后再進(jìn)行傳輸，在工作2小時(shí)后發(fā)現(xiàn)了

27個(gè)差錯(cuò)比特（若每符號(hào)至多出錯(cuò)1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號(hào)率

解：（1）

（2）Ts=0.1ms,所以

Rb=RB^=1（X10x3=30kbit/s

3

（3）I=Rh=30xlOx2x3600=216Mbit/s

97

（4）誤比特率P=-------=1.25x10—5

h216x1（）6

2小時(shí)傳送的碼元數(shù)為N=RBt=10000x2x36CO=7.2xl07

誤碼率為:

3.(8分)某消息源的符號(hào)集由32個(gè)等概的符號(hào)組成，每符號(hào)寬度為2ms,編為5位。

設(shè)該消息源以編組方式發(fā)送消息，每組30個(gè)符號(hào)，再間歇15ms,然后再發(fā)送下一組,

試：

(1)、求信息傳輸速率；(2)、若傳輸1小時(shí)后發(fā)現(xiàn)有72個(gè)符號(hào)出錯(cuò)。若每符號(hào)

至多出錯(cuò)1位，且間歇期無差錯(cuò)，求誤信率和誤碼率。

解：(1)由于32個(gè)符號(hào)等概，因而每一個(gè)符號(hào)的信息量

每組信息量，

每組占用時(shí)間T=307；+15=75msRh=-="°，=2Kbit/s

T75x10-3

(2)1小時(shí)傳送的信息量為/-r=2000x3600=7.2xlO6Wr

77

誤信率p=-------=10-5

h7.2xlO6

碼元速率為%=6/5=2000/5=400

72

誤碼率為=5x10-5

400x3600

4.已知四進(jìn)制離散等概信源(0,1,2,3),求發(fā)送每一符號(hào)時(shí)所傳送的信息量？若

每一個(gè)符號(hào)的寬度為1ms,求相應(yīng)的碼元速率RB。信息速率Rb。

解：每一符號(hào)出現(xiàn)的概率為：，

每一符號(hào)所含的信息量為/=log24=2(bit)

T=lms,所以碼元速率為：

信息速率為：

5、某信息源由64個(gè)不同的符號(hào)所組成，各個(gè)符號(hào)間相互獨(dú)立，其中32個(gè)符號(hào)的出

現(xiàn)概率均為1/128,16個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率均為1/64,其余16個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率均為

1/32?，F(xiàn)在該信息源以每秒2000個(gè)符號(hào)的速率發(fā)送信息，試求：

(1)、每個(gè)符號(hào)的平均信息量和信息源發(fā)出的平均信息速率；

(2)、當(dāng)各符號(hào)出現(xiàn)概率滿足什么條件時(shí)，信息源發(fā)出的平均信息速率最高？最高

信息速率是多少？

信息速率為R2m）bit/s

h=RHlog22=

四進(jìn)制碼元速率為人=——--=20008

0.5'10一3?

信息速率為R=

hRBlog24=4000Wr/5

第二章隨機(jī)信號(hào)分析

一填空題

1.窄帶隨機(jī)過程可表示為前。

2.廣義平均隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望、方差與時(shí)間無關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間間隔有關(guān)。

3.隨機(jī)過程的基本特征是：它是時(shí)間的函數(shù)，但是在某一時(shí)刻上的值卻是不確定

的，是一個(gè)隨機(jī)變量。

4.隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特征可通過它的分布特征或數(shù)字特征來描述。

5.一個(gè)均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程，它的同相分量和正交分量均是平穩(wěn)高斯

過程。而且均值為0,方差為

6、一個(gè)均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，相位

的一維分布服從均勻分布。

7、平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性可以把統(tǒng)計(jì)平均簡(jiǎn)化為時(shí)間平均，從而大大簡(jiǎn)化了運(yùn)算。

二簡(jiǎn)答題

通信系統(tǒng)中的信道噪聲常簡(jiǎn)化為平穩(wěn)的加性高斯白噪聲，試解釋平穩(wěn)、加性、高斯、

白這四個(gè)術(shù)語的含義。

答案：平穩(wěn)：統(tǒng)計(jì)特性與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)；

加性：以疊加到信號(hào)上去的形式出現(xiàn)；

高斯：噪聲的概率密度函數(shù)為高斯分布；

白：噪聲的功率譜密度為均勻（常數(shù)）

第三章信道

一填空題

1.在隨參信道中，發(fā)生瑞利衰落的原因是多徑傳播，發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是

多徑傳播。

2.當(dāng)無信號(hào)時(shí)，加性噪聲是否存在？是乘性噪聲是否存在？否

3、香農(nóng)公式應(yīng)用的條件是：信號(hào)的概率密度函數(shù)為高斯或正態(tài)分布，信道噪聲為加性

高斯白噪聲。

4.隨參信道的傳輸媒質(zhì)具芍三個(gè)特點(diǎn)是對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間變化、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間

變化、多徑傳播。

5.狹義信道是指?jìng)鬏斆劫|(zhì)。

6.廣義信道按照它包含的功能可分為：調(diào)制信道和編碼信道。調(diào)制信道是指從調(diào)制

器輸出到解調(diào)器輸入的部分。

7、根據(jù)乘性干擾的特性，調(diào)制信道可分為恒參信道和隨參信道，其中，光纖信道

（無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）是一種恒參信道，短波電離層反射信道（對(duì)流

層散射信道）是一種隨參信道。

8、信道容量是指：信道傳輸信息的速率的最大值，香農(nóng)公式給出了在一定條件

下，理論上信道單位時(shí)間內(nèi)可能傳輸?shù)男畔⒘康臉O限值。

9、香農(nóng)公式給出了在高斯白噪聲背景條件下，當(dāng)B.S/N、給定時(shí)，無碼間干擾傳輸時(shí),

信息速率的理論極限值表示為：

10、調(diào)制信道的范圍是從調(diào)制輸出端到解調(diào)器輸入端，它通常是一種模擬信道。

11.“加性高斯白噪聲”中的“加”是指與信號(hào)相加的形式出現(xiàn)，“高斯”是指概率密

度分布為正態(tài)分布，“白”是指功率譜均勻。

12、簡(jiǎn)答：隨參信道傳輸媒質(zhì)的特點(diǎn)？

答：對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間變化、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間變化、多徑傳播

第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)

一填空題

1.某調(diào)頻波，已調(diào)信號(hào)的功率為200W,調(diào)制指數(shù)為8最大偏頻為16KHz信號(hào)帶

寬為36KHzo

2.在AM、DSB.SSB.FM中，SSB的有效性最好，F(xiàn)M的可靠性最好，AM與

DSB的有效性相同，SSB與DSB的可靠性相同。

3.包絡(luò)檢波器因解調(diào)的非線性，而存在門限效應(yīng)，為克服之，要求在檢波器輸入端

滿足大信噪比條件。

4.在AM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為9KHZo這意味著其音頻信號(hào)最高

頻率是4.5KHZ在FM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為180KHZ調(diào)頻指數(shù)

為5。這意味著其音頻信號(hào)最高頻率為：15KHz。

5、解調(diào)系統(tǒng)的門限效應(yīng)是指：當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個(gè)特定值以下時(shí),

檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象。

6.若調(diào)制信號(hào)為單頻余弦信號(hào)，則AM調(diào)制的調(diào)制效率最大為1/3,DSB-SC調(diào)制的

調(diào)制效率為1。

7、抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為2，單邊帶幅度調(diào)制相干

解調(diào)的信噪比增益為1。

8、對(duì)最高頻率為fH的調(diào)制信號(hào)m(t)分別進(jìn)行AM、DSB.SSB和FM調(diào)制，相應(yīng)已

調(diào)信號(hào)的帶寬分別為2fH、2fH、fH和2(1+ma)fH。

9、設(shè)調(diào)制信號(hào)為f(t)載波為，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為，頻域表

達(dá)式為。

10、設(shè)調(diào)制信號(hào)為載波經(jīng)調(diào)制信號(hào)調(diào)制后的表達(dá)式為：其中為載波角頻率，為載波初

相位。若為常數(shù)，隨成比例變化，則稱為幅度調(diào)制；若為常數(shù)，隨成比例變化，則

稱為相位調(diào)制；若為常數(shù)，的導(dǎo)數(shù)隨成比例變化，則稱為頻率調(diào)制。

二作圖題

1.已知調(diào)制信號(hào)載波為，分別畫出AM、DSB.SSB(下邊帶)信號(hào)的頻譜。

n/2

046f(kHz)

2.某低通信號(hào)的頻譜如圖1所示

畫出AM、DSB和SSB(上邊帶)信號(hào)的頻譜。(載波頻率為3c,且3c>30)。

SSSB…

0.5

三、簡(jiǎn)答題：

簡(jiǎn)述常規(guī)幅度調(diào)制(AM)、抑制載波雙邊帶調(diào)制(DSB)和單邊帶調(diào)制(SSB)的

優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。

AM優(yōu)點(diǎn)：利用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)，設(shè)備較簡(jiǎn)單；

缺點(diǎn)：調(diào)制效率低，頻帶利用率低

DSB優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制效率高

缺點(diǎn)：頻帶利用率低，相干解調(diào)設(shè)備復(fù)雜。

SSB優(yōu)點(diǎn)：頻帶利用率高；

缺點(diǎn)：利用濾波法產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)時(shí)，對(duì)濾波器要求較高，甚至難以實(shí)現(xiàn)，解調(diào)設(shè)

備復(fù)雜。

四、計(jì)算題。

1設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)，

并設(shè)調(diào)制信號(hào)m（t）的頻帶限制在5KHZ,而載波為100KHZ,已調(diào)信號(hào)的功率為

lOKWo若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過帶寬為10KHZ的理想帶通

濾波器濾波，試問：

（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）

解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（4）求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度。

解：（1）帶通濾波器的中心頻率為f0=100kHz

（2）信號(hào)帶寬為B=2X5kHz=l（）KHz

輸入信號(hào)噪聲功率Ni=2Pn（f）XB=10W

已知Si=10kW,所以

（3）雙邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G=2,所以

（4）N0=:Ni=:義2義P.（.f）x2x九=3P人f）

44

又N°=2Ps3所以匕0（/）=*=；匕（/）=0.25、1（廣卬/法

ZJH，

2.若對(duì)某一信號(hào)用DSB進(jìn)行傳輸，設(shè)加至接收機(jī)的調(diào)制信號(hào)m（t）之功率譜密度為：

試求：

（1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3）若疊加于DSB

信號(hào)的白噪聲具有雙邊功率譜密度為nO/2,設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的

理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？

解：⑴

（2）相干解調(diào)之后，接收機(jī)的輸出信號(hào)

因此，輸出信號(hào)功率

（3）解調(diào)器輸入噪聲功率為乂=%B=2%/〃

對(duì)于相干解調(diào)，解調(diào)器輸出噪聲功率

因此，輸出信號(hào)功率比

3.設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）

信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)mQ）的頻帶限制在5KHZ,而載波為100KHZ,已調(diào)信號(hào)的功率為

lOKWo若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問：

（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）

解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

解：（1）單邊帶信號(hào)的載頻為100kHz,帶寬B=5kHz,為使信號(hào)順利通過，理想帶通濾

波器的中心頻率為

（2）解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號(hào)信號(hào)的帶寬相同，

-33

N.=2xPn（f）xB=2x0.5xIOx5x10=5W

已知Si=10kW,所以

（3）由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增就為G=l,因此解調(diào)器輸出端的信噪比

4設(shè)調(diào)制信號(hào)m（t）之功率譜密度為：若用SSB調(diào)制方■式進(jìn)行傳輸（忽略信道的影

響），試求：

（1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3）若疊加于SSB信號(hào)

的白噪聲的雙邊功率譜密度為nO/2,設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低

通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？

解：(1)設(shè)SSB已調(diào)信號(hào)

則接收機(jī)輸入信號(hào)功率2=!西=！2「超供=崢

44J。2fm3

(2)相干解調(diào)后，接收機(jī)的輸出信號(hào)

因此：

(3)相干解調(diào)時(shí)，輸出噪聲功率：

因此，輸出信噪比：

5設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號(hào)，并設(shè)調(diào)

制信號(hào)m(t)的頻帶限制在5KHZ,而載頻為10()KHZ,邊帶功率為I0KW,載波功

率為40KW?若接收機(jī)的輸入信號(hào)先經(jīng)過一個(gè)合適的理想帶通濾波器，然后再加至包

絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)。試求：

(1)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？(2)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

(3)制度增益G?

解：(1)設(shè)振幅調(diào)制信號(hào)為則已調(diào)信號(hào)功率為：

421------------

5,=虧+5〃，匕)=4+1

根據(jù)題意：

所以，

輸出端噪聲功率Nj=2^(/)?8=2x0.5x1()7x5xIO,x2=\0W

q50xin3

故有輸入信噪比'==5000

Nj10

(2)在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：

S。=72?(r)=2x1OKW=20KWN°=麗=乂=1OW

所以:

(3)u——

SJNj5

6設(shè)被接收的調(diào)幅信號(hào)為：，采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，其中m⑴的功率密度為，若一雙邊

功率譜密度為nO/2的噪聲疊加于己調(diào)信號(hào)，試求解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？

解：在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：

其中為有用信號(hào)，噪聲分量是解調(diào)器輸入噪聲的同相分量，有

員=西=2門,箋4=饗

N0=〃；（，）=〃；（，）=叫）B=24）.力〃

所以：

7、設(shè)一寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅為1（）（）V,頻率為100MHZ,調(diào)制信號(hào)m（t）的頻

帶限制在5KHZ,V2,Kf=500rad/（sV）,最大頻偏=75KHZ,并設(shè)信道中噪聲功率譜密度

是均勻的，其（單邊帶），試求：

（1）接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性H（m）；

（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？

（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

解：（1）根據(jù)題意可知：

調(diào)頻信號(hào)帶寬為B=2（my+!）/?=2x（15+1）x5=160KHz

信號(hào)所處頻率范圍為100MHz土因此有

99.92M%<|/|<100.08M%

H(訪=<

0其它

（2）設(shè)解調(diào)器輸入端信號(hào)為:

所以:

所以:

3A2KM土)

(3)A37500

8兀飛

8、對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)，已知調(diào)制信號(hào)頻率為10KHZ,信道噪聲單邊功率譜密度為

10-10W/HZ。若要求接收機(jī)輸出信噪比為20dB,試求下列情況下的接收機(jī)輸入信號(hào)

功率。

l.DSB2.SSB3.AM(100%調(diào)制)4.FM(=50KHZ)

解：,,

又,所以

(1)DSB,

又，

(2)SSB,

又，

020

(3)AM(ma=1)對(duì)單音頻調(diào)制G=—^彳=—

2+m-3

N

N與DSB相同S,.=100」=300(〃W)

G

(4)FM(A/=50kHz)叫="=5

f'n

對(duì)單音頻調(diào)制:

N.

??.=100—^=2.67(//lV)

G

9設(shè)模擬調(diào)制系統(tǒng)信道和接收模型如下圖。已知信道噪聲n(t)為加性高斯白噪聲,

單邊功率密度為n0=10-6W/HZ；為己調(diào)信號(hào)，載波頻率fc=lMHZ,對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)

的最高頻率為KHZ帶通濾波器為理想，試分別計(jì)算DSB(Si=lKW,相干解調(diào))、USB

(Si=lKW,相干解調(diào))、AM(兩邊帶功率Pf=10KW,載波功率Pc=4KW,包絡(luò)檢波)

三種情況的下列參數(shù):

（1）帶通濾波器的中心頻率6、帶寬B；

（2）解調(diào)器輸入端信噪比S/Ni；

（3）調(diào)制制度增益G；

（4）解調(diào)器輸入端信噪比So/No。

解:DSB(1),

-63

(2)=/ioB=IOxlOxlO=10(mW)旦=IxlO?

NiICT?

(3)G=2

(4)>^_=G.墾=2x0

N。M

USB(1),

3

qixIn

(2)N,=%B=5(mW)-^=—,=2xlO5

Nj5x10-3

(3)G=1

(4)2=G?&=2x。

N。M

AM:(1),

-63

(2)7V,=n1)B=IOx10xIO=10(mW)Si=Pc+Pf=5kW

S,二5x10,

=5xlO5

10xl0-3

Pf

⑶垢=—=0.2G.-2nAM~64

P+Pf4+1

(4)^-=G-^-=0.4x5xl05=2xl05

N°Nj

第五章數(shù)字基帶傳輸

一」真空題

L在數(shù)字通信系統(tǒng)中，眼圖是用實(shí)驗(yàn)方法觀察碼間干擾和噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

2.己知信息代碼為100000000011001000001,其AMI碼為+100000000

0-1+100-100000+1,HDB3碼為+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1。

3.采用部分響應(yīng)技術(shù)可提高頻帶利用率，并使沖激響應(yīng)尾巴衰減加快，這是由于有控

制的在某些碼元抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無碼間干擾，對(duì)

輸入序列進(jìn)行預(yù)編碼是為了防止差錯(cuò)傳播。

4、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，接收端采用均衡器的目的是減少或消除碼間干擾。

5.時(shí)域均衡器實(shí)際上是一個(gè)橫向?yàn)V波器，當(dāng)其抽頭數(shù)為5時(shí)，可以在4個(gè)抽樣點(diǎn)上清

除碼間干擾。

6.時(shí)域均衡器的均衡效果一般用峰值畸變準(zhǔn)則和均方畸變準(zhǔn)則來衡量。

7、設(shè)系統(tǒng)帶寬為W,則該系統(tǒng)無碼間干擾時(shí)最高傳碼率為2W波特。

8、若系統(tǒng)傳輸特性為，碼元速率為，則無碼問干擾的條件為，改善碼間干擾的方法

芍部分響應(yīng)技術(shù)和時(shí)域均衡。

簡(jiǎn)答題

奈氏第一準(zhǔn)則，奈氏第二準(zhǔn)則；

第一準(zhǔn)則：若基帶系統(tǒng)的總傳輸特性滿足，則系統(tǒng)不存在碼間干擾。

第二準(zhǔn)則：有控制的在某些碼元抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻

無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又降低對(duì)定時(shí)精

度的要求。

2.什么是眼圖？簡(jiǎn)單敘述眼圖和系統(tǒng)性能之間的關(guān)系？

眼圖：是指利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善傳輸系統(tǒng)性能時(shí)，在示波器上觀察到的像人的

眼睛一樣的圖形。

最佳抽樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)眼睛張開最大時(shí)刻；對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度有眼圖斜邊的斜率決定；

圖的陰影區(qū)的垂直高度，表示信號(hào)幅度畸變范圍；圖中央橫軸位置對(duì)應(yīng)判決門限電平;

抽樣時(shí)刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限。

3.碼間干擾是如何產(chǎn)生的？如何消除碼間干擾？（5分）

（1）前一個(gè)碼元的波形進(jìn)入到后續(xù)碼元的時(shí)間區(qū)域，對(duì)后續(xù)碼元的抽樣判決產(chǎn)生干

擾，稱為碼間干擾。

（2）要消除碼間干擾：選用合適的傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足消除碼間干擾

可采取：選用合適的基帶傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足；或根據(jù)奈奎斯特第二

準(zhǔn)則，在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元抽樣時(shí)刻無碼間干擾。

三、畫圖

1.設(shè)二進(jìn)制符號(hào)序列為1100100（）111（）,試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極性碼波

2.已知信息代碼為1010000011代00為，試確定相應(yīng)的AMI碼及DB3碼，并畫出相應(yīng)的

波形。

101000001100001|1

AMI+10-100000+1-10000+1H

HDB3+10-100o-v0+1-1+B00+V+1M

+10-100o-lo+l-l+l0o+1-ih

AMI

IIDB3

3.設(shè)信息序列為100000000001100001,試編為HDB3碼（第一個(gè)非零碼編為+1）,畫出

圖形。

00000000001100001

AMI+10000000000-1+10000-1

HDB3+100O+V-B00-V00+1-1+B00+V-1

+1000+1-100-10o+l-l+l0o+l-l

AMI

HDB3

4.設(shè)信息序列為1000011000010000110000,試編為HDB3碼（第一個(gè)非零碼編為-1）,并

畫出波形。

1000011000010000110000

AMI+10000-1+1oooo-i000o+l-l0000

HDB3+1000+VT+1-B0o-v+l00O+V-l+l-B0o-v

+100o+l-l+l-l0o-l+l00o+l-l+l-l0o-l

AMI

11DB3

5.知信息代碼為：1000000001000011,編為HDB3碼（第一個(gè)編為+1）

1000000001000011

AM1+100000000-10000+1-1

HDB3+100O+V_B00_V+l000+VT+1

+1000+1-100-1+100o+l-l+l

AMI

HDB3

四、計(jì)算題

1.設(shè)有一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器，如圖，在各抽樣點(diǎn)的值依次為,

（在其他抽樣點(diǎn)均為0）。試求輸入波形峰值的畸變值及時(shí)域均衡器輸出波形峰值的畸

變值。

解：的峰值畸變值為

N

由公式以=ZGZ.,?得到

i=-N

__1x1_=?=_-1X1+1,X1_1

y-5=。-1乜=_-y-i=c_[X_i+C/_2T--=—

3o24J3o/Z

Cx

J-l=C-Bo+孰以+\-2=一*>0=C—內(nèi)+Coxo+GE】=1

1

M二TX2+C°X|+GXO=y2=Cox2+C1X1=0

48

其余為0,

輸出波形的峰值畸變值為:

71

D、JTM="+LLLO+L

方占52472324864-480

2.一隨機(jī)二進(jìn)制序列為10110001……,符號(hào)"1”對(duì)應(yīng)的基帶波形為升余弦波形，持續(xù)

時(shí)間為Ts；符號(hào)“()”對(duì)應(yīng)的基帶波形恰好與“1”相反：

(1)當(dāng)示波滯掃描周期T0=Ts時(shí)，試畫出眼圖；

(2)當(dāng)T0=2Ts時(shí)，試畫出眼圖；

(3)比較兩種眼圖的下述指標(biāo)：最佳抽樣判決時(shí)刻、判決門限電平及噪聲容限值。

第六章數(shù)字調(diào)制傳輸

一填空題

1.若二進(jìn)制數(shù)字信息速率為fbbit/s,則2PSK信號(hào)功率譜密度主瓣寬度為2fb,2ASK

信號(hào)功率譜密度主瓣寬度為2fbo

2.為了解決2PSK相干解調(diào)恢復(fù)載波相位模糊問題，可以采取以下措施差分編碼。

3、PSK是用碼元載波的相位來傳輸信息：DSP是用前后碼元載波的相位差來傳

輸信息，它可克服PSK的相位模糊缺點(diǎn)。

畫圖

1.設(shè)發(fā)送數(shù)字011011100c)10

信息為

()11()1110001(),

試分別畫出

OOK、2FSK、

2PSK及

2DPSK信號(hào)

的波形示意

圖。(對(duì)2FSK

信號(hào)，“0”對(duì)

應(yīng)Ts=2Tc,

“1”對(duì)應(yīng)

Ts=Tc；其余信

號(hào)Ts=Tc,其

中Ts為碼元

周期，Tc為載

波周期；對(duì)

2DPSK信號(hào)，

代表“0”、代

QOK

裝表”,參考

2FSK

相位為0。）

2PSC

2DPSK

100111000101

nniz

UUK1

1

1

1

1

1

opcv1

乙「Ul\

1

2PSK

2DPSK

11001010：1100

1

1

1

1

1

nniz1

UUK

opcv

乙「Ul\

opcv1

1

2DPSK

:11iQ0L0;1011:00!

OOK

2FSK

2PSK

2DPSK

iioialiooil

01011：

IIIIII

OOK

1

1

1

1111111111

2FSK1111I11111

2PSK

2DPSK

1lido11001101

11

11

1

nUUn1iz\!1

1

1

:

ORQK_；____：!

乙roi\

1

1

1

9PQK-I____

JOl\

ZL1

1

2DPSK

2.已知某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為103B,所用的載波信號(hào)為：

(1)設(shè)所傳送的數(shù)字信息為011001,試畫出相應(yīng)的OOK信號(hào)波形示意圖。

(2)求OOK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬。

解：(1)由題意可知：.因此碼元周期

載波頻率fe=2x106Hz.載波周期丁=1=2\

c2X1()62000

這說明在一個(gè)碼元周期內(nèi)有2000個(gè)載波周期，用兩個(gè)載波周期代表2000個(gè)周期

0:1：1;0：0：1

3.時(shí)載頻為1800KHZ,碼元速率為1200B,發(fā)送數(shù)字信息為011010:

(1)若相位偏移代表“0”、代表“1”，試畫出這時(shí)的2DPSK信號(hào)波形;

(2)又若代表“0”、代表“1”，則這時(shí)的2DPSK信號(hào)的波形有如何？

,,因此，一個(gè)碼元周期包括1.5個(gè)載波周期

(1)代表“0”，代表“1”

4.設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為1101001(),碼元速率為lOOOBd,現(xiàn)采用鍵控法產(chǎn)生2FSK

信號(hào),并設(shè)=1KHZ,對(duì)應(yīng)“1"；=1.5KHZ,對(duì)應(yīng)“0:若兩振蕩器輸出振蕩初相均為

0,畫出2FSK信號(hào)波形，并計(jì)算其帶寬和頻率利用率。

R%=0.4bit/s

7=

5.設(shè)信息代碼為10110100,信息速率為lkbit/s,載波頻率為1KHZ,并假設(shè)初始相

位為00,試畫出2DPSK信號(hào)波形和4DPSK信號(hào)波形。其中，對(duì)2DPSK規(guī)定：（對(duì)

應(yīng)“0”）（對(duì)應(yīng)“1”）；

簡(jiǎn)答

1.什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點(diǎn)？

數(shù)字調(diào)制：以數(shù)字信號(hào)為基帶信號(hào)改變載波某些參量的調(diào)制。

相同點(diǎn)：調(diào)制目的相同，都是進(jìn)行頻譜搬移，以適合信道傳輸；調(diào)制種類相同，都

是通過改變載波的幅度、相位或頻率達(dá)到調(diào)制的目的；

不同點(diǎn)：模擬調(diào)制是以模擬信號(hào)對(duì)載波參量作連續(xù)調(diào)制；數(shù)字調(diào)制是以數(shù)字信號(hào)對(duì)

載波參量作離散調(diào)制。

第七章模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸

一填空題

1.抽樣是把時(shí)間連續(xù)、幅值連續(xù)的信號(hào)變換為時(shí)間離散，幅值連續(xù)的信號(hào)，量

化是把幅值連續(xù)的信號(hào)變換為幅值離散的信號(hào)。

2.非均勻量化的目的是提高小信號(hào)的量化SNR,其代價(jià)是減少了大信號(hào)的量化SNR

3、與PCM比,DPCM的優(yōu)點(diǎn)是可以減少碼位數(shù)/傳輸速率，其理論基礎(chǔ)是利用了模擬

信號(hào)的相關(guān)性。

4、對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼時(shí)，取抽樣頻率為8KHZ,編碼為8位，則信息傳輸

速率為64kbit/s

5.簡(jiǎn)單增量調(diào)制中所發(fā)生的兩種量化噪聲是一般量化噪聲和過載量化噪聲。

6、若量化電平數(shù)為64需要的編碼位數(shù)是5,若量化電平數(shù)為128,需要的編碼

位數(shù)為6。

7、非均勻量化的對(duì)數(shù)壓縮特性采用折線近似時(shí),A律對(duì)數(shù)壓縮特性采用13折線近似，

律對(duì)數(shù)壓縮特性采用15折線近似。

8、常見信道的復(fù)用方式有時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用和碼分復(fù)用。

二簡(jiǎn)答題

1、DM系統(tǒng)在什么條件下不過載？PCM系統(tǒng)在什么條件下不過載？

2、在DM系統(tǒng)中，只要積分器輸出的階梯波(或斜變波)電壓波形的變化斜率不小

于輸入信號(hào)的變化斜率，就不會(huì)出現(xiàn)過載。

在PCM系統(tǒng)中，只要輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化范圍不超出量化器的動(dòng)態(tài)范圍，就不會(huì)出

現(xiàn)過載。

什么是低通抽樣定理？什么是帶通型信號(hào)的抽樣定理？

低通抽樣定理：一個(gè)頻帶限制在(O,fH)內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m⑴，如果以的時(shí)間間隔

對(duì)它進(jìn)行等間隔抽樣，則m(t)將被所得到的抽樣值完全確定。

帶通抽樣定理：一個(gè)頻帶限制在(fL,fH)內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m(t),如果抽樣頻率滿

足，其中n是不大于fH/B的最大正整數(shù)則m⑴將被所得到的抽樣值完全確定。

3、什么是差分脈沖編碼調(diào)制？什么是增量調(diào)制？

4、差分脈沖編碼調(diào)制：就是利用抽樣值之間的相關(guān)性，利用前面若干個(gè)時(shí)刻的樣值

來預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻的抽樣值，對(duì)預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的差值進(jìn)行編碼，稱為差分脈沖編

碼調(diào)制。

增量調(diào)制：當(dāng)抽樣頻率遠(yuǎn)大于奈奎斯特頻率時(shí)，樣值之間的關(guān)聯(lián)程度增強(qiáng)，可以僅

用一位編碼表示抽樣時(shí)刻波形的變化趨勢(shì)，這種編碼稱為增量調(diào)制。

什么是時(shí)分復(fù)用？它與頻分復(fù)用有什么區(qū)別？

時(shí)分復(fù)用是按時(shí)間分割多路信號(hào)的方法，即將時(shí)間劃分成若干互不交疊的時(shí)間段，每

路信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)時(shí)段。

頻分復(fù)用是按頻率分割多路信號(hào)的方法，即將信道的可用頻帶分成若干互不交疊的

頻段，每路信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)頻段。

時(shí)分復(fù)用在時(shí)域上個(gè)路信號(hào)是分離的，但在頻域上個(gè)路信號(hào)頻譜是混疊的；頻分復(fù)

用在頻域上個(gè)路信號(hào)是分離的，但在時(shí)域上個(gè)路信號(hào)頻譜是混疊的

5、簡(jiǎn)述脈沖編碼調(diào)制的主要過程。

抽樣是把時(shí)間連續(xù)、幅值連續(xù)的信號(hào)變換為時(shí)間離散，幅值連續(xù)的脈沖信號(hào)；量化是

把時(shí)間離散、幅值連續(xù)的脈沖信號(hào)變換為幅值離散、時(shí)間離散的多電平脈沖信號(hào)；編

碼是把幅值、時(shí)間均離散的多電平脈沖信號(hào)用一組數(shù)字序列表示。

計(jì)算題

某低通信號(hào)的頻譜如圖1所示，若采用脈沖編碼調(diào)制，最低抽樣頻率為多少？畫出

抽樣頻率為最低抽樣頻率時(shí)，抽樣信號(hào)的頻譜。

￡22詈=迫=2/。

2兀71

2.已知一基帶信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行理想抽樣：

（1）為了在接收端能不失真地從己抽樣信號(hào)中恢復(fù)源信號(hào)，抽樣間隔應(yīng)如何選擇?

（2）若抽樣間隔取為（）.2s,畫出己抽樣信號(hào)頻譜。

解：（1）基帶信號(hào)最高頻率，由抽樣定理可知,，抽樣間隔

(2)M(69)=-2萬)++2TV)]+2TV[3(CO-44)+S(G+44)]

3.已知某信號(hào)的頻譜如圖。將它通過傳輸函數(shù)為的濾波器后再進(jìn)行理想抽樣。

（1）抽樣速率是多少？

（2）若抽樣速率為，試畫出已抽樣信號(hào)的頻譜；

解：（1）經(jīng)濾波后的信號(hào)的頻譜為，如圖所示，由抽樣定理可知

（2）若，則

4.已知一低通信號(hào)的頻譜為：

（1）假設(shè)以的速率對(duì)進(jìn)行理想抽樣，試畫出已抽樣信號(hào)的頻譜草圖。

（2）若用的速率抽樣，重做上題。

解：（1）已知抽樣信號(hào)，所以

當(dāng)時(shí)，

M（/）

11

-2002007/HZ

（2）若，

-600-200200600//法

6.采用13折線A律編碼，設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為+635單位:

（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差；

（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。（采用自然二進(jìn)制碼）

解：（1）已知抽樣脈沖值10=+635,設(shè)碼組的8位碼分別為C1C2c3c4c5c6c7c8。

因?yàn)镮0>0,故Cl=l

又因?yàn)?0512,且I0<1024,故位于第7段,C2c3c4=110

第7段內(nèi)的量化間隔為32,由10=512+3X32+27知，10位于第7段第3量化級(jí),

C5C6C7C8=0011

因止匕輸出碼組為C1C2c3c4c5c6c7c8=11100011

譯碼輸出為512+3X32+32/2=624,

量化誤差為：635—624=11（單位）

（2）對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為：

C|C2c3c4c5c6c7c8C9C10C11=01001110000

7、采用13折線A律編碼電路，設(shè)接收端收到的碼組為“01010011”最小量化間隔為

1個(gè)量化單位，并已知段內(nèi)碼改用折疊二進(jìn)碼：

（1）試問譯碼器輸出為多少量化單位；

（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。

解：接收端的碼組為

由信號(hào)為負(fù)值。由信號(hào)位于第六段，起始電平為256,量化間隔為16。由段內(nèi)碼為折

疊二進(jìn)制碼，

知誤碼輸出為：

（2）對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為

C,C2C3C4C5C6C7C8C9C,0C,1=00101001000

8、采用13折線A律編碼，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，己知抽樣脈沖值為-95量

化單位：

（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差；

（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。

解：（1）已知抽樣脈沖值10=?95,設(shè)碼組的8位碼分別為C1C2c3c4c5c6c7c8。

因?yàn)镮OVO,故Cl=0

又因?yàn)?064,且I0<128,故位于第4段,段落碼C2c3c4=011

第4段內(nèi)的量化間隔為4,由10=64+7X4+3知，10位于第4段第7量化級(jí),

C5C6C7C8=OI11

因此輸出碼組為ClC2C3C4C5C6C7C8=00l10111

譯碼輸出-(64+7X44-2/2)=-94,

量化誤差為:-95-(-94)=-1(單位)

(2)對(duì)應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為：

C1C2c3c4c5c6c7c8C9Goe“=00001011110

9、采用1