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《数字通信技术》综合习题11.理解基带信号与频带信号的区别,模拟信号与数字信号的区别。

答:基带信号-直接由信息转换得到的电信号,二进制编码中,符号'1'和'0'用相应脉冲波形的"正"和"负"或脉冲的"有"和"无"来表示。

由于频带从零开始一直扩展到很宽,因此属于基带信号。

频带信号-基带信号经过各种正弦调制后,把基带信号的频谱搬移到比较高的频率范围的信号。

模拟信号:信号中代表消息的电参量的状态数为无穷多个,在幅度上和时间上连续变化的信号。

这种信号称为模拟信号。

举例:以信号电压幅度变化图示举例。

数字信号:相对模拟信号,若代表消息的电参量的状态数为有限个,则称之为数字信号。

举例:以信号电压幅度变化图示表示。

相对而言,模拟信号比较适合于传输,数字信号则比较适合于处理。

3.试述数字通信的特点。

答:与模拟系统相比,数字通信系统有以下优点:1、抗干扰能力强,无噪声积累;2、利于与计算机技术结合,进行信号的存储和处理,提高了通信效率;3、便于加密,保密性强;4、数字通信系统可以传输各种信息;与模拟系统相比,数字通信系统有以下缺点:1、与模拟通信系统比较,占据的带宽较宽,频带利用率不高。

2、数字通信系统对同步要求高,系统设备比较复杂,要有集成电路技术作基础。

4、解释数字通信系统中有效性和可靠性的含义及具体的衡量指标。

答:有效性:指消息传输的多少。

即指单位时间内,在给定信道所传输信息内容的多少。

可靠性:指消息传输的质量,即指接收信息的准确程度。

数字通信系统中有效性采用码元速率RB和信息速率Rb来表示:1、码元速率RB:指单位时间传输码元的数目。

单位为波特,记为Baud 或B。

码元速率与进制无关,只与码元宽度有关。

码元速率又叫调制速率。

它表示调制过程中,单位时间调制信号波(即码元)的变换次数。

图示表示:调制速率的概念,一个单位调制信号波的长度为T秒,则调制速率为1/T。

2、信息速率Rb:指每秒钟传输的信息量。

单位:比特/秒,记为bit/s 或b/s或bps。

注意在实际系统中常用比特率(单位bps)衡量一个系统的传输速率,其一般指的是单位时间内传输的二进制信号的位数,而不是信息速率的概念。

数字通信系统的可靠性常用差错率来表示,即信号传输过程中出错的概率,常用误码率和误信率表示。

1)误码率PePe越小,系统的可靠性越高。

一般数字电话要求Pe≤10-3,而传输数据时要求Pe≤10-5~10-6。

2)误信率Pb5、某系统在1min内传输了3360000个码元,计算该系统的码元速率。

解:R B= 3360000÷60=56×103 (Baud)6、某二进制信号的信息速率是2400 bit/s,若改用八进制传输,求码元速率。

解:R BN = R b÷log2N = 2400÷log28 = 800 (Baud)7、某消息以2M b it/s的信息速率通过有噪声的信道,在接收端平均每小时出现了72 bit的差错,求该系统的误信率Peb。

解:P eb = 72÷(2×106×3600)= 10-8《数字通信技术》综合训练一、填空:1、信号中代表消息的电参量的状态数为无穷多个,在幅度上和时间上连续变化的信号。

这种信号称为模拟信号;若代表消息的电参量的状态数为有限个,则称之为数字信号。

2、衡量通信系统性能的主要指标是系统的有效性和可靠性。

有效性是指信息传输的速度,而可靠性是指信息传输的质量。

3、模拟信号数字化的过程一般可用抽样、量化和编码三个步骤来实现。

4、在30/32路PCM基群帧结构中,一帧(T=125μS)由32路时隙组成。

每路时隙传送8位二进制码,因此30/32路PCM基群的数码率为2.048Mbps。

5、多路复用的类型主要有:频分多路通信(FDM)、时分多路通信(TDM)和码分多路复用(CDM)等。

6、利用数字信号离散取值的特点,对载波的某一参量(幅度、频率和相位)进行键控,可有三种基本的数字调制方式:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)。

7、数字复接的方法主要有按位复接、按路复接和按帧复接三种。

8、信源编码的主要目的是降低数据率,提高信息量效率,而信道编码的主要目的是提高系统的抗干扰能力。

9、在通信系统中常用的差错控制方式有:检错重发(ARQ)方式、前向纠错(FEC)方式和混合纠错(HEC)方式。

10、对于分组码,在一个码组内为了检测e个误码,要求最小码距d0应满足d0≥e+1;在一个码组内为了纠正t个误码,要求最小码距d0应满足d0≥2t+1;在一个码组内为了纠正t个误码并同时检测e个误码(e >t),最小码距d0应满足d0≥e + t +1。

11、常用的差错控制编码有:奇偶校验码、二维奇偶监督码(方阵码)、定比码(恒比码)、正反码和卷积码等多种方式。

12、移动通信系统主要由基站(BS)、移动台(MS)、移动交换中心(MSC)以及与市话网(PSTN)相连接的中继线等组成。

13、目前光纤通信所使用的三个实用通信窗口为:短波长段的0.85μm、长波长段的 1.31μm和1.55μm。

14、向赤道上空约36000km(35786.62km)高的同步轨道上发射静止卫星,用它作为太空中继站,这样的中继站波束可覆盖约1/3的地球表面。

如果在静止轨道上发射三颗间隔各为120度的卫星,那么除了高纬地区以外,几乎可以实现全球通信。

15、目前较为常见的通信网络拓扑结构主要有:网型网、星型网、总线网、树型网和环型网等。

16、开放系统互联参考模型(OSI/RM)将计算机网络的体系结构分为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

二、简答题:1、某系统在125μs内传输了256个二进制码元,计算码元速率及信息速率是多少?若该信息在2s内有3个码元发生误码,求误码率和误信率各是多少?解:R B=R b=256÷125×10-6=2.048×106 bit/s(Baud)Pe=P eb=3÷(2×2.048×106)=7.3×10-72、已知二元信息序列为10011000001100000101,画出它所对应的单极性归零码、AMI码和HDB3码的波形。

解:单极性归零码、AMI码、HDB3码波形分别见下图(1)、(2)、(3)。

3、设载频为1800Hz,码元速率为1200baud,发送数字信息为011010。

(1)若相位偏移代表“0”,代表“1”,试画出这时的2PSK信号波形;(2)若相位偏移代表“0”,代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形;解:因为码元速率为1200baud,载频为1800Hz,因此一个码元周期包含1.5个载波周期。

则,(1)2PSK信号的波形如下图a;(2)2DPSK信号波形如下图b。

4、下列数码为一帧二维偶校验码组,每组字长8bit,共8组,最后一组为监督码组,试检验其错码情况:10110010、11010001、01000110、01110010、11011010、01010101、11100010、01111011。

答:第三和第五码组的第二位的信息码元或监督码元有错。

信息码元监督码元校验子101100100110100010010001101011100100110110101010101010111000100监督码元011110110校验子01000001三、问答计算题:1、请画出数字通信系统的基本原理方框图,并说明各个环节的作用。

解:信源与信宿:信源是将消息转换为电信号;信宿则是将电信号还原为原始消息。

信源编码和信源解码:信源编码对模拟信源作用有二:模/数转换和码率压缩;对数字信源来说,进行码率压缩来提高传输效率。

信源解码是信源编码的逆过程。

信道编码和信道解码:信道编码是为提高系统的可靠性,达到纠错和检错的目的而按照一定规律进行的编码过程;信道解码是信道编码的逆过程。

调制和解调:数字调制的任务就是把数字基带信号转换成适于信道传输的数字已调信号;数字解调是数字调制的逆过程。

信道:是信号传输的媒介。

噪声源-为了方便分析,人们通常把始端、终端及传输信道中所存在的干扰都折合到信道中,等效为一个总的噪声源。

2、采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位,试求此时编码器输出码组,并计算量化误差。

解:设码组为:极性码:因为抽样脉冲为+635>0,所以极性码=1。

段落码:,所以=1(位于后4段),所以=1(位于后7、8段),所以=0(位于第7段)故该抽样值位于第7段。

段内码:第7段起始电平为512,长度为1024-512个量化单位,再进行16级均匀量化,量化间隔为512/16=32个量化单位。

,所以,故=0;,所以,故=0;,所以,故=1;,所以,故=1;编码器输出码组为:11100011;量化输出为:+608个量化单位;量化误差为:635-608=27个量化单位。

pcm30/32路系统中,第23话路在第几个时隙中传输满意答案在PCM 30/32路的制式中,一个复帧由16帧组成;一帧由32个时隙组成;一个时隙为8位码组。

时隙l~15、17~3l共30个时隙用来作话路,传送话音信号,时隙0(TS0)是“帧定位码组”,时隙16(TS16) 用于传送各话路的标志信号码。

第23话路在帧结构中的传输位置为TS24。

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