樊昌信通信原理第六版课后思考题答案

1、第一章绪论1.1 以无线广播和电视为例，说明图模熨中的信息源，受信者及信道包含的具体内容 是什么任无统电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的 具体内容就足从复原的原始电信号转换乘的声斤；在电视系统中，信息源的具体内容为从彩 像转换而成的电信号。收估者中包扌占的具体内容就足从复原的原始电信号转换成的影像：二 者信道中包括的具休内容分别是栽有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根木区别足什么数字信号指电信号的参/仅町能収冇限个值：模拟信号指电信号的参呈可以取连续值.他们 的区别在于电信号参凰的取值是连续的还是离散可数的1.3 何谓数字通

2、信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统：优缺点:1抗干扰能力强；2.传输;差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来 越車要，数字通信的加密处埋比模拟通信容易的多，以诂音信号为例，经过数字变换后的信 巧可用简单的数宇逻轩运算进行加密，解密处理；4便 J存储、处理和交换；数字通倍的借 号形式和计算机所用的信号一致，都足二进制代码，因此便丁与计算机耽网，也便于用计算 机对数字信号进行“储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实规口动化，卿能化；5. 设备便于集成化、微机化。 数了通信采用时分多埒复用， 不需要体枳较大的波波器。 设备中 大部分电路是数字电路

3、，可用大规模和超大规模集成电路实现.因此体积小，功耗低；6. 便构成综合数字网和综介业务数字网。 采用数字传输方式， 可以通过程控数字交换设备进 行数字交换， 以实现传输和交换的粽合.另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字 化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一兇模拟电话的频带为 4KHZ 带宽， 一路数字电话约占 64KHZ。1.4 数字通信系统的般模型中的各组成部分的主婪功能足什么数字通行系统的模型见图 14 所示。其中信源编码与译码功能足提禹仁息传输的有效性和 进行模数转换；信道编码和译码功能是増强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保 证传输信息的安全;数字调制和

4、解调功能是把数字基带信号搬移到岛频处以便在信道中传输; 同步的功能足在首发双方时间匕保持-致，保证数字通信系统的有序，笊确和可靠的丁作.1-5 按调制方式，通佰系统分类？根摇传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为施带传输系统和带通传输系统.1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？按信号特征信道中传输的信号町分为模拟信号和数字信号，和应的系统分别为模拟通信系统 和数字通信系统。1-7 按传输信号的复用方式.通信系统如何分类？频分复用，时分复用，码分复用。1-8 单匸，半双 I 及全双 I：通信方式是按什么标准分类的？解释他们的匸作方式并举例说明 他们是按照消息传递的方向 9 时间关系分先

5、甲匸通信足后消息只能单向代输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指 通信皿方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的 I作方式，如使用统一载频的普通对 讲机。全双 I:通信是指通信双方能同时进行收发消息的匸作方式，如电话零。1-9 進信系统的主要性能指标是什么？分为广行传输和串行传输.并行传输是将代表仁息的数字信号码儿以组成的方式心网条或网 条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符 同步，缺点是成本高，常用于短距离传输.串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一 个码元接个码元地任信道匕传输，其优点足

6、成木低，缺点兄传输速度慢，需耍外加描施解 决收发双方码组或字符同步，常用于远跑离传输。1-10 血信系统的主耍性能指标绘有哪些？通信系统的主要性能指标涉及有效性、可壽性、适应性、经济性、标卅性、可绯护性等。其 中有效性和町靠性足主要性能指标，在模拟通信系统有效性叮用有效传输频带來厦呈，同样 的消息用不同的调制方式，则需更不同的频带宽度，数字迪信系统的有效性可用传输速率和 频带利用率来衡呈。具体淚差率指标有误码率 Pe、误信半 Pb1-11 術量数字通信系统有效性和可靠性的件能指标有哪此？有效性用传输速率和频带利用半来衡阜,町靠性用怎错丰来衡帛，总错半有课码半，误信率。1-12 何谓足码元速率和

7、信息速率？他们 Z 间的关系如何？码元速率定义为每秒钟传送码元 的数 H,单位为波特；信息速率足义为每秒钟传送的信息虽，单位是 bit/s。1-13 何谓误码半和误信率？它们之间关系如何谋码率是码元在传输系统屮被传错的槪率。指错渥的码元数任传输码元数中所占的比例，Pe 错误码元数/传输总码元数，误信率足码元在传输系统中被丢失的慨率。指错误接收地比特 数在传输总比特数中占得比例 Pb 错误比特数/传输总比杆数。它们足描述幷错华的两种不 冋表述。在二进制中，二者数值相等。1-14 消息屮包含的佶息虽 9 以下哪些因素有关？A 消息出现概 B 消息的种类 C 消息的重要程度。第二車：确知信号1.何为

8、确知信号？答：确知信号足拆其取值在任何时间都足确定的和预他的信号。2.试分别说明能虽信号和功率信号的特性。答：能屋信号的其能虽为有限的正值，但其功率等丁零；功率信号其能屋为无穷大，其 平均功率为有限值。3.试用语言描述单位冲击函数的定义。答：单位冲击换数是宽度趋于零，幅度趋于无穷人，积分面枳为 1 的理想信号。4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号.答：功率借号的频诰适合于功率有限的周期信号；能虽信号的频谱密度适合于能址信号; 能址信号的能谱密度适合 J能空信号；功率信号的功率频谱适=1功率信号。5.频谱密度 S (f)和频谱 C (Jnw.)的呈纲分别足什么.答：分别为伏特/赫兹和伏

9、特。6.白相关函数有噪些性质？答：(1)门相关函数是偶函数.(2)与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数足傅立叶 变换对的关系。3 当 10 时 R0 等于信号的平均功率或信号的能量第三克随机过程1.什么足宽平稳随机过程？什么足严平稳随机过程？它们 Z 间有什么关系？答：宽半稳随机过程：若一个 RS 机过程的数学期苹与时间无关，而梵相关曲数仪与 时间间彌和关称之为宽平稳随机过程。严平稳随机过凰：若一个随即过程任何的 n 维分伟函数或概率密糜函数 9 时间起点尢关，则 N 为严半稳随机过程。一个严半稳 随机过程.只要他的均值有界则必然是宽平稳的；反 Z 不然。2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么

10、待点？答：平稳随机过程的口然相关函数与时间起点无关，只与时间间隔有关，而且是偶 函数。3.什么是高斯噪声？什么是白噪声？它们各有什么特点？答：高斯赚声：概率密度函数符合正态分布的喋声。高斯嗓声的特点：它的 n 维分 布仅由各随机变皐的数学期與、方尤和两两之何的归一化协方#换数决定。若高斯 噪声是宽平稳，则也是严平稳的.若随机变虽之板互不相关，则也是统计砂立的。 白噪声：功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声， 屈于一种理想宽带过程.白嗓 卅的特点： 白噪E只在taoO时才是相关的，而在其他任意时刻上的随机变虽都不相 关。4.什么是窄带舱机过程？它的频谱和时间波形有什么特点？答：如采随机过程的须谱

11、密度分布住个远离零频的很窄的频率范出内，则称具为 窄带随即过程。其频谱分布特点足带宽远小于中心频率，时间波形上的特点足巳现 川包络和相位随机缓慢变化的正弦波。5.什么是來禹斯噪声？他在波形匕有什么特点？它的包络和和位各服从什么概率分 布？答：窄带烏斯噪声：若一个高斯噪川满足窄带条件，即其带宽远远小于屮心频率， 而且中心平率偏离零频很远，则称 Z 为窄带高斯味丙。英波形上的特点足包络和相 位都像一个缓慢变化的世弦波。其包络的一维分布服从瑞利分布，其相位的一维分 布服从均匀分布。6.何为髙斯口噪声？它的概率密度函数、功率频港密度如何表示？答：如果白噪卅取值的概率密度分血服从高斯分布，则称 Z 为高

12、斯白噪声，其概率 密度函数为高斯函数，其功率谱密度为常数。7.不相关、统计独立、正交的含义各是什么？他们之间的关系如何？答：如果两个随机变城的协方差函数为零，则称他们不相关；如果两个随机变“的 耽介概率密度等丁它们备门概那密度的乘积，则称他们统计独立。如果两个随机变 暈的互相关函数为专，则称他们正交。两个均值为专的随机变竜如杲统计独立，则 一定是匸交及不相关：网个均值为零的随机变皐匸交与不柑关等价。第四帝信道4.1 无线信道有哪些种无线通讯更具通讯距离，频率和位置的不同，分为地波、大波和视跑传播和敬射传 播等4.2 地波传播距离能达到多远他适用任什么频段地波传播在数白米到数 F L 米，应用

13、9 低频和甚低频，人约 2MHZ4.3 犬波传播距离能达到多远 他适用在什么频段大波传播能达到一万千米以上，应用于高频，2MHZ-30MHZ4.4 视距传播距离和夭线高度有什么关系天线高度越肓，视距传播的距离越远，其貝体关系为 HD2/50 其中 H 为天线高度, 单位为米，D 为视跆传播跆离，单位为干米4.5 腋射传播右哪些种各适用在什么频段散射传播分为电園忙散射、对流散射和流星余迹散射。电离层散射发；生矩 30MHZ60MHZ对流层散射发生在 100MHZ4000MHZ : 流皐余迹散射发生在 30MHZ100MHZ4.6 何为多径效应多径传播对信号的影响称为多径效应4.7 什么事快克落役

14、么是慢袁落由多径效应引起的衰落称为快衰落；由信号路從匕由于乎节，H 夜，天气等变化引 起的信号衰落称为慢衰落4.8 何谓恒参宿道何谓髓参倍道他们分别对倚号传输有哪些主更影响信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道；信道特性随机变化的信 道称为碗机信道；恒参信道对倍号传输的彫响可以完全消除，而随参信道对信号传 输的影响只能在统计平均的总义下消除4.9 何谓加性干扰何谓乘性干扰不论信号有无都存任的噪 E 称为加性 T 扰；随信号大小变化的 T 扰称为乘性 T 扰4.10 有线电信道有哪歧种传输屯信号的有线信道有明线、刘称屯缆和同轴电缆4.11 何谓阶跃型光纤何谓梯度用光纤折射率在两种介质

15、中均勻不变，仅在边界处发生突变的光纤称为阶跃光纤；纤芯折射率延半径增大方向逐渐减小的光纤称为梯度型光纤4.12 何谓多模光纤何谓申模光纤有等种光线传播路彳仝的光纤称为幺模光纤：只有一种光线传播路径的光纤称为的模 光纤4.13 适合在光纤中传播的光波波长有那几个1.31UM1.55UM4.14 信道中的噪声有哪儿种信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声4.15 热噪声是如何产生的热噪閃起源丁 切电阻性元器件中得电了热运动4.16 信道模型有哪儿种佶道川以分为离散仁道和连续信道4.17 试述信道容 G 的定义信道容虽是指信道能够传输的最大平均信息虽4.18 试写出逹续信道容址的表达成由此

16、忒看出信道容虽的人小决定 J哪些参量连续信道的信逍容呈计算式为 CtBlog2JLS/Nb/s,町以看出信道容址与信道的带宽 B, 信号的平均功率 S 和噪声的平均功率 N 有关。第五章模拟调制系统1、 何为凋制调制在通信系统中的作用是什么？所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程作用：1 将施 带信号变换成适合在信道屮传输的己调信号 2 实现信道的多路复用 3 改善系 统抗噪声性能。2、 什么是线性调制？常见的线性调制有哪些？正弦载波的幅度随凋制信号做线性变化的过程.从频潜上说，已调信号的烦谱结 构巧埜带信号的频谱结构相同，只足频率位进发生变化。常见的线性调制有阅幅, 双边带

17、，单边带和残留边带调制。3、 AM 僖号的波形和频谱有哪些待点？AM 波的包络与调制信号的形状完全一样：AM 信号的频谱有载频分呈、上边带 卜边带二部分组成.上边带的频锻结构和原调制信号的频率结构相同，卜边带是 上边带的镜像。4 与未调载波的功率相比，AM 信号在调制过程中功率増加了多少？增加了调制信号的功率4、 为什么要抑制载波？相对 AM 信号来说， 抑制载波的双边带信号可以增加多少功效抑制载波可以捉 岛调制效率：对丁抑制拔波的双边带，可以便其调制效率由三分一捉岛到5、 SSB 的产生方法有哪些？各有何技术难点？SSB 借号的产生方式可以分为濾波法和相移法。 滤波法的技术难点是边帯滤波器 的制作。相移法的斌点是宽带移相网络的制作6、 VSB 滤波器的传输特性应满足什么条件？为什么？残留边带滤波器的特性 H（W）在WC 处必须 H 有互补对称性，相 F 解调时才能 无失直的从残留边带中恢复所需要的调制信号.8 如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能足否相同？为什么？比较网个模拟通信系统的抗噪声性能要综合考虑带宽和信号和噪声功率比。9、DSB 调制系统和 SSB 调制系统的抗噪声性能是否相