通信原理好题集锦.doc

1黑白电视图像每帧含有个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像，若该信道输出信号噪声功率比S/N=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。解：每个像素携带的平均信息量为：H（x）=16bit/符号=4bit/符号一帧图像的平均信息量为：bit/张=bit/张每秒钟传输30帧图像时的信息速率为：由信道容量，得到所以 即信道带宽至少应为3.61MHz。1.3.1填空题1. 通信系统主要由发射机、信道和接收机三部分组成。2. 信息的含义是：对消息不确定性的度量。3. 设一个数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B，则该系统的最大信息速率为2400bit/s;若该系统改为传送十六进制码元，码元速率不变，这是系统的最大信息速率为9600bit/s。4. 衡量通信系统质量优劣的两个主要指标是有效性和可靠性。5. 四元信源的四个符号出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，信源熵为1.75bit/符号，理论上，四源信源的最大熵为2bit/符号。6. 某离散信源输出二进制符号，在等概条件下，每个二进制符号携带1bit信息量；在不等概条件下，每个二进制符号携带的信息量小于1bit。1.3.2 简答题1. 什么是通信系统的误码率和误信率？两者是否相等？答案：误码率是码元在传输系统中被传错的概率。误信率是指信息在传输系统中被传错的概率。对二进制码元传输系统而言，两者在数值上相等。多进制时，两者在数值上不相等。2. 什么是数字通信？数字通信的优缺点是什么？答案：数字通信的基本特征是：它传送的信号是“离散”或数字的。优点是：抗干扰能力强、差错可控、易于与各种数字终端接口、易于集成化、易于加密处理；缺点是：系统复杂，例如需要增加同步子系统、与模拟信号相比所需要较多的信道带宽。2. 二进制编码和二进制数据二进制编码是计算机内使用最多的码制，它只使用两个基本符号0和1，并且通过由这两个符号组成的符号串来表示各种信息。二进制的数值数据亦是如此，计算其所代表的数值的运算规则是：m-1N = Di * 2i （2.4） Di 的取值为0或1i = -k例如 (1101.0101) 2 = (13.3125) 10 。等号左右两边括号内的数字为两个不同进制的数字，括号右下脚的2和10分别指明左右两边的数字为二进制和十进制的数。按公式（2.4），计算二进制的1101.0101的实际值为:1*23+1*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2+0*2-3+1*2-4=8+4+1+0.25+0.0625 = 13.3125从式中可以进一步看到，由于二进制只用0和1两个符号,在计算二进制位串所代表的实际值时, 只需把符号为1的那些位的位权相加即可, 则上式变为:23 + 22 + 20 + 2-2 + 2-4 = 13.3125熟悉地记清二进制数每位上的位权是有益的。当位序号为0-12时, 其各位上的位权分别为1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048和4096。数字化信息编码的概念和二进制编码的知识 一、数字化信息编码的概念 1.信息： 计算机能够处理的如数值、文字、符号、语音、图形等数据称为信息。 2.编码: 就是用少量、简单的基本符号,选用一定的组合规则,以表示大量复杂多样的信息。如12345，Computer就是现实生活的典型例子，计算机中使用的是二进制编码又称基二码。 3.二进制编码的作用 (1) 基二码在物理上最容易实现。如触发器具有两个稳定的 状态可表示0和1，又很方便地实现翻转。 (2)二进制算术运算规则简单,为提高了计算机的运算速度,降低实现成本奠定了基础; (3)基二码的两个基本符号“0”和“1”能方便地与逻辑命题的“否”和“是”，或称“真”和“假”相对应。 二、二进制编码和码制转换 1.数制与进位记数法 首先我们通过十进制数引入一些基本概念。 （1）十进制数只用十个基本符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9.称十进制为基10数制，10为该数制的基。 （2）十进制数 N=1998.67可表示成 N=110 3 +910 2 +910 1 + 810 0 +610 -1 + 710 -2 一般的十进制数表示为: 称10 i （-k i m-1）为位权，D ? 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 因此十进制又称有权的基10数制。 推广到任意进制 在进位记数的数字系统中,若只用r个基本符号排列起来的符号串表示数值,则称其为基r数制,假定用m+k个自左向右的符号Di表示数值N,即N=D m-1 D m-2 D 1 D 0 D -1 D -2 D -k 符合逢r进位的规则。 2.二进制编码和二进制数据 一般的二进制数表示为: 其中D ? 0, 1 如 (1101.0101) 2 = 12 3 +12 2 +02 1 +10 0 +02 -1 +12 -2 + 12 -4 =8+4+1+0.25+0.0625=13.3125 应该熟记二进制位权： 2 0 =1 2 1 =2 2 2 =4 2 3 =8 2 4 =16 2 5 =32 2 6 =64 2 7 =128 2 8 =256 2 9 =512 2 10 =1024 2 11 =2048 2 12 =4096 常用的四种进制的比较 1. 二进制只有两个不同的符号：0，1。计数方法是逢二进一。 2. 八进制有八个不同的符号：0，1，2，3，4，5，6，7。计数方法是逢八进一。 3. 十六进制有十六个不同的符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。计数方法是逢十六进一。 4. 十进制有十个不同的符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。计数方法是逢十进一。 二、八、十和十六进制数的对应关系 二进制数 八进制数 十进制数 十六进制数 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 3.数制转换 （1）十进制数转换成二进制 十进制整数转换成二进制数：除二取余法 如 (25)10=(11001)2 转换过程如下： 注意：最后取二进制数的顺序 技巧：若熟练掌握了2n的值，则可快速转换。 如 (25)10=16+8+1=24+23+1= (11001)2 注意：最后取二进制数的顺序 十进制小数转换成二进制小数：乘二取整法 如 (0. 65)10=(0.1010)2 只取小数点后4位，转换过程如下 （2）二进制数转换成十进制 方法是：按权展开求和 如 (1100101) 2 =2 6 + 2 5 + 2 2 + 2 0 =64+32+4+1=(101) 10 （3）十进制数转换成八进制 方法是：除八取余 如 (1702) 10 =( 3246) 8 （4）十进制数转换成十六进制 方法是：除十六取余 如 (1702) 10 =( 6A6) 16 （5）二进制与八进制之间的转换 二进制数转换成八进制的方法是：将二进制数以小数点为界，整数部分从低位向高位，小数部分从高位向低位，每三位分为一组，不足三位要补上0。将每组的二进制数转换成对应的八进制数即可。 如： 八进制数转换成二进制的方法是：将每一位八进制数变成三位二进制数即可。 如： （6）二进制与十六进制之间的转换 二进制数转换成十六进制的方法是：将二进制数以小数点为界，整数部分从低位向高位，小数部分从高位向低位，每四位分为一组，不足四位要补上0。将每组的二进制数转换成对应的十六进制数即可。 如： 4.二进制的运算规则：加法注意1+1有进位；减法注意0-1有借位；逻辑运算仅对两个对应的二进制位进行，与相邻的高低位的值无指令和指令系统概述作者：佚名来源：发布时间：2010-4-15 14:35:14收 藏 评 论指令和指令系统概述 基本概念 指令：引起计算机执行某种操作的最小的功能单位。 指令系统：一台计算机的全部指令的集合。 CISC：复杂指令系统计算机的简称。 RISC：简化指令系统计算机的简称。 指令格式：一条指令由操作码和操作数地址码两部分组成。一般是如下格式： 操作码 操作数地址码 操作码：指明本条指令的操作功能。如算术运算、逻辑运算、存数、取数、转移等。每条指令分配一个确定的操作码。 操作数地址码：指出该条指令涉及的操作数的地址。 操作码：指明本条指令的操作功能。如算术运算、逻辑运算、存数、取数、转移等。每条指令分配一个确定的操作码。 操作数地址码：指出该条指令涉及的操作数的地址。 一、操作码的组织与编排 有三种组织方式： 1、定长的操作码：每条指令的的操作码均相同，即用固定长度的若干位表示操作码。 优点：简化了计算机的硬件设计，提高了指令译码和识别速度。 缺点：当指令长度较短时，操作数地址的位数就会严重不足。 因此定长的操作码适用于计算机字长较长的计算机指令系统。 2、变长的操作码：指令的的操作码长度不尽相同，将使用频率较高而地址码要求较多的的指令用较少位表示操作码；而对那些地址码位数要求较少的指令，用较多位表示操作码；对那些无操作数的指令，整个指令字均用作操作码。 如PDP-11计算机是16位的小型机，它的变长的操作码举例如下： 7位操作码： 0 1 1 1 X X X 地址码1 地址码2 8位操作码： 1 0 0 0 0 X X X 位移或常数 10位操作码： 1 0 0 0 0 1 0 1 X X 目标地址 16位操作码： 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X X 优点：在比较短的指令字中，既能表示出比较多的指令条数，又能尽量满足操作数地址的要求。 缺点：增加了硬件设计的复杂性。 以上两种方案，操作码一般在指令字的最高位部分。 3、操作码与操作数地址有所交叉的方案特点：不同的指令操作码长度不同，而且与表示操作数地址码的字段有所交叉。 二、操作数地址的设计安排 1、无操作数指令：指令中不涉及操作数或使用约定的操作数。如停机指令、空操作指令、关中断及堆栈操作指令。 2、单操作数指令：指令中只涉及一个操作数或还使用另一约定的操作数。例如：寄存器内容加1、减1指令；与外设交换数据的指令，只在指令中指明外设地址，而把接受或送出的寄存器约定下来；另外一种情况是采用单一累加器的计算机中约定目的操作数和保存结果都使用唯一的累加器，指令中只表示一个源操作数即可。 3、双操作数指令：指令中要指出目的操作数和源操作数的地址，其中目的操作数地址还用于保存运算结果。 4、多操作数指令：如三操作数指令，指令中不仅要指出目的操作数和源操作数的地址，还要指出保存运算结果的去处。 三、关于指令的分类 下面是按指令的功能来分类 1、算术与逻辑运算指令：这是每台计算机必须要有的指令。这类指令不仅给出运算结果，还有结果的有关特征。 2、移位操作指令：包括算术移位（主要是右移）、逻辑移位、循环移位三种。 3、数据传送指令：实现通用寄存器之间、存储器之间、通用寄存器与存储器之间、通用寄存器与外设接口之间的数据传送。 4、转移指令、子程序调用与返回指令： 转移指令分为无条件转移指令和条件转移指令两种。二者相同之处是在指令中必须给出转移地址；不同之处是条件转移指令还必须在指令中给出转移的条件（程序状态字C、Z、V、S）。 子程序调用与返回指令是一种特殊的转移指令，二者要配合使用。子程序又分为用户自己编写