北邮数字通信原理期末综合练习题

1、 数 字 通 信 原 理 综 合 练 习 题一 、 填 空 题模拟信号的特点是_幅度（信号强度）的取值连续变化_，数字信号的特点是 _ 幅度的取值离散变化_。模拟通信采用_频分制 _ 实现多路通信，数字通信采用_时分制_实现多路通信。PAM 信号的 _ 幅度 _ 连续， _ 时间_离散，它属于 _ 模拟 _ 信号。数字通信系统的主要性能指标有_有效性 _ 和_可靠性_两个方面。A/D 变换包括 _ 抽样 _ 、_量化 _ 和_编码_三步。 6 、 D/A 变换包括_译码_和_低通_两步。波形编码是 _ 对信号波形进行的编码（或根据语声信号波形的特点，将其转换为数字 信号）_。参量编码是 _ 提

2、取语声信号的一些特征参量对其进行编码_。抽样是将模拟信号在 _ 时间上 _离散化的过程，抽样要满足_抽样定理。 10 、量化是将 PAM 信号在_幅度上 _ 离散化的过程。量化分为 _ 均匀量化_和 _ 非均匀量化_。均匀量化量化区内（非过载区）的最大量化误差为 _= /2 _ ；过载区内的最 大量化误差为 _ /2_ 。A 律压缩特性小信号时，随着 A 的增大，信噪比改善量 Q_ 提高 _ ；大信号 时，随着 A 的增大，信噪比改善量 Q_ 下降_。实现非均匀量化的方法有 _ 模拟压扩法 _ 和 _ 直接非均匀编解码法 _。A 律压缩特性一般 A 的取值为 _87.6_ 。线性编码是 _ 具

3、有均匀量化特性的编码 _ 。161 15 17 31 。_17 、已知段落码可确定样值所在量化段的_起始电平_和_量化间隔_。 18 、 l =8 的逐次渐近型编码器（即 A 律 13 折线编码器），判定值共有 _127_种， a2的判定值为 _128 eq oac(,，)_a3的判定值为 _32 _ 和 _512 _ ， a4的判定值为 _16 _ 、 _ 64 _ 、 _256 _和 _ 1024 eq oac(,。)_DPCM 是对 _ 相邻样值的差值（实际上 DPCM 是对样值与过去的样值为基础得 到的估值之间的差值进行量化、编码的） _ 进行编码的。ADPCM 与 DPCM 相比增加

4、了 _ 自适应预测 _和 _ 自适应量化_。21 、 PCM30 32 系统的帧周期为 _125 s _ ， _ ， l 秒传输_8000_帧。l= 8 时帧长度为 _ 256 比特22 、 PCM30 32 系统帧结构中 TSo 时隙的作用是 _ 传帧同步码和失步告警码_ ， TS 时隙的作用是_传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码 _ ，话路时 隙为 _TS TS 、 TS TS抽样门的作用是_抽样 _ 和 _ 合路 _ ，分路门的作用是 _ 分路_。位脉冲的频率是 _256kHz _ ，个数是 _8 个_，主要作用是_控制编、解码用 _ 。前方保护的作用是_防止假失步 _ ，前方保护时间

5、 T 前方保护的前提状态是 _ 同步状态_。后方保护的作用是 _ 防止伪同步 _ ，后方保护时间 T 后方保护的前提状态是_捕捉状态 _ 。前后= （m-1） Ts ，=_ （ n-1 ） Ts _ ，形成二次群的方法有 _PCM 复用_和_数字复接 _ ，一般采用 _ 数字复 接。数字复接要解决_同步 _ 和 _ 复接 _ 两个问题，不同步的后果是_ 复接时造成重叠和错位_。数字复接的实现方法有 _ 按位复接_和 _ 按字复接 _ ， PDH 采用的是_按位复接_。数字复接的方法（数字复接同步的方法）有_同步复接_和_异步复接 _ 。异步复接二次群的帧周期为 _100 38 s _ ，帧长度

6、为 _ 848bit _ 。异步复接二次群一帧中信息码最少为 _820bit _ ，插入码最多为 _28bit _，一帧中码速调整用的插入码最多为 _4bit _ 。数字复接系统中码速调整要 _ 插入码元 _ ，码速恢复要_去掉插入的码元（削 插） _ 。SDH 网是在_光纤_上进行_同步信息传输_、复用、分插和交叉连接的网 络。PDH 有世界性的标准 _ 电接口 _ 规范，没有世界性的标准 _ 光接口_规 范。PDH 帧结构中用于网络 _ 运行_、_管理 _ 、_维护 _ 的比特很 少。SDH 帧结构包括 _ 段开销 _ 、_净负荷_和 _ 净负荷_管理单 元指针 _三个区域。SDH 网的基

7、本网络单元有_终端复用器 _ 、_分插复用器_、_再生 中继器_和 _ 同步数字交叉连接设备 _ 。SDH 传送网的基本物理拓扑类型有_线形_、_星形_、_ 树形_、_环形 _ 和 _ 网孔形_。基带数字信号是_未经调制变换的数字信号_，其频带为_从零开 始的某一段频带 _ 。基带传输是 _ 未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输_。 42 、编码器输出的码型是_ NRZ码 _ 。43 、CMI码中 _10_ 作为禁字不准出现。CMI码的最大连“ 0 ”数为 _3 个_。矩形脉冲（“ 1 ”码）经线路传输后波形失真、有拖尾，会产生 _ 码间干扰 _，严重时造成 _ 误码_。PCM 通信

8、系统中为了延长通信距离，每隔一定的距离要加_再生中继器 _ 。常用的均衡波形有_升余弦波_和 _ 有理函数均衡波形_。眼图用来衡量 _ 均衡波形的好坏 _ 。再生中继器由_均衡放大_、_定时钟提取 _ 和 _ 抽样判决与码形成_三部分组 成。数字信号的频带传输系统主要有_光纤数字传输系统_、 _ 数字微波传输系统 _和 _ 数字卫星传输系统_。二 、 单 项 选 择 题 在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的标号写在题后括号内 1 、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是 （ C ） A 、信息传输速率 B 、符号传输速率C 、频带利用率 D 、 A 、 B 、 C 均可2 、信

9、息传输速率 Rb与符号传输速率NB的关系为 （ A ）A 、 R N log M b B 2B 、R NbBC 、 R NbBD 、R NbB3 、抽样信号的频谱中所含频率成份为 （ B ） A 、原始频带B 、原始频带和 nfs的上、下边带C 、 nfs的上、下边带D 、原始频带和 fs, 2 f 的上、下边带 s4 、 CCITT 规定话音信号的抽样频率选为 （ C ） A 、 6.8KHz B 、6.8KHzC 、 8KHz D 、 8KHz5 、在 N 不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比 A 、小信号的量化信噪比提高大信号的量化信噪比提高大、小信号的量化信噪比均提高大、小信号的量化

10、信噪比均不变（A ）6 、 PCM 通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用 A 、模拟压扩法直接非均匀编解码法自适应法以上都不是7 、 A 律 13 折线编码器量化级数 N 越大编码误差越小折叠噪声越小判定值数目越多A 和 C（ B ）（ D ）8 、样值为 301 ，它属于 A 律 13 折线的（l 8 ）（ C ）A 、第 4 量化段 B 、第 5 量化段C 、第 6 量化段 D 、第 7 量化段 9 、子带编码属于A 、波形编码 B 、参量编码（ C）16161 161 163 163 1616C 、混合编码 D 、以上都不对10 、 PCM30 32 系统传输复帧同步码的位置为 （

11、A ） A 、 Fo 帧 TS 前 4 位码Fo 帧 TS 后 4 位码F 帧 TS 前 4 位码F 帧 TS 后 4 位码11 、 PCM30 32 系统方框图中标志信号发输出的有（C ）信令码复帧同步码信令码、复帧同步码及复帧对告码 D 、话音码字12 、标志信号的抽样周期为A 、 T （125 s ） B 、 2TC 、 15T D 、16T（D ）13 、第 19 路信令码的传输位置为F 帧 TS 前 4 位码F 帧 TS 后 4 位码 C 、 F4 帧 TS16 前 4 位码（ D ）帧 TS 后 4 位码D 、 F414 、一个同步帧的时间为sA 、125sC 、37515 、异步

12、复接中的同步指的是B 、250D 、500ss（B ）（ A ）A 、各低次群数码率相同s3收、发各路信号对准收、发定时同步二次群的帧同步16 、码速调整后各一次群（支路）100 38 内的比特数为 （ C ） A 、 205 B 、205 或 206C 、 212 D 、25617 、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有 A 、 4bit B 、 28 bitC 、 0 1 bit D 、 1 bit18 、异步复接二次群的帧同步码有A 、 7 bit B 、 8 bitC 、 10 bit D 、 12 bit（C ）C ）19 、 PCM 二次群的接口码型为A 、AMI 码

13、 B 、 HDB 码C 、CMI码 D 、 NRZ 码 20 、 STM-4 的一帧的字节数为（ B ）（ B ）A 、 9270 B 、 92704C 、 92614 D 、 92701621 、 SDH 的复用采用同步复用、按比特间插同步复用、按字节间插异步复用、按比特间插异步复用、按字节间插（ B ）22 、 SDH 网中不采用APS协议的自愈环为 A 、二纤单向通道倒换环（A ）二纤单向复用段倒换环四纤双向复用段倒换环二纤双向复用段倒换环23 、误码增殖产生的原因是A 、噪声积累 B 、码型反变换C 、码间干扰 D 、定时抖动 24 、再生中继器中均衡放大的作用是A 、将失真的波形均放

14、成适合抽样判决的波形 B 、滤波消除码间干扰消除噪声（ B ）（ A ）25 、再生中继器中调谐电路的作用是 A 、放大取出时钟成份取出时钟及其谐波均衡（B ）26 、数字通信系统（传送话音信号）误码率应低于（ B）A 、 105B 、 106C 、 10 727 、m 个中继段的总误码率 PemA 、 Peii 1C 、 Pei28 、误码率与误码信噪比D 、 10 8为B 、 mPei( P )D 、eimaxA 、成正比 B 、成反比C 、相等 D 、无关 29 、属于频带传输系统的有ADPCM 系统数字微波传输系统数字卫星传输系统B 和 C三 、 判 断 题（ D ） 判断下列各题是否

15、正确，正确者在题后括号内打“”否则打“” 时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。 （ ）数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。 （ ）3 、为了留有一定的富余度，低通型信号的抽样频率应为 f 2 fsM。（ ）4 、带通型信号的抽样频率若取 f 2 fsM会产生折叠噪声。 （ ）5 、 N 不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。（ ）6 、某位码的判定值与先行码的状态（是“ 0 ”还是“ 1 ”）有关。 （ ） 7 、 A 律 13 折线编码器（即逐次渐近型编码器）编出的码字是非线性码。（ ）8 、 A 律 13 折线解码器的输出绝对等于 PAM 样值。

16、 （ ）9 、 A 律 13 折线解码器中串并变换记忆电路的 M aii。 （ ）127 的样值，各自对应的码字完全相同。 （ ）DPCM 系统在 32kbit/s 数码率时能达到 PCM 系统 64kbit/s 数码率时的话音 质量要求。s3（ ）参量编码的特点是编码速率低，语声质量高于波形编码。 （ ）ADPCM 属于参量编码。 （ ）PCM30/32 系统信令码的编码没有任何限制。 （ ）PCM 三次群的形成一般采用异步复接。PCM 异步复接二次群一帧中有 3 位插入标志码。 17 、 SDH 一律采用光纤传输。STM-4 的帧周期为 4 l25 。STM-4 的速率是 STM-1 速率

17、的 4 倍。SDH 网中不含交换设备。二纤双向通道倒换环只能采用1+1 的保护方式。 22 、 SDH 网同步通常采用主从同步方式。（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）23 、AMI码符合对基带传输码型的要求，是最理想的基带传输码型。 （ ）HDB 码绝对无直流分量。升余弦波无码间干扰，最适合做均衡波形。再生中继系统无误码率的累积。再生中继器能恢复原数字信号序列，绝对不会有误码。 28 、频带传输系统中传输的是数字信号。四 、 简 答 题1 、数字通信的特点有哪些？答：数字通信的特点有：抗干扰性强，无噪声积累。便于加密处理。利于采用时分复用实现多路通信。（ ）（ ）（ ）（ ）（

18、）设备便于集成化、小型化。 占用频带宽。2 、产生折叠噪声的原因是什么？答：如果抽样频率选得不合适，以低通型信号为例，若 fs2 fM, 则会产生折叠噪声3 、对于话音通信产生折叠噪声的后果是什么？答：有折叠噪声就意味着一次下边带与原始频带重叠，造成的后果是收端无法用低通 滤波器准确地恢复原模拟话音信号。4 、 PCM 通信系统中发端低通的作用是什么？答：发端低通的作用是予滤波，即防止高于 3 4KHz 的信号通过，避免 PAM 信号产生 折叠噪声。5 、 PCM 通信系统中收端低通的作用是什么？答：收端低通的作用是恢复（或重建）原模拟信号。6 、为了提高小信号的量化信噪比，仍然采用均匀量化行

19、不行？答：不行。为了提高小信号的量化信噪比，如果仍然采用均匀量化，需增加N ，即编码码位数 l 增多，这会带来两个问题，一是使编码复杂，二是使信道利用率下降。7 、非均匀量化的特点是什么？答：非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大 时，量化间隔大，其量化误差也大。8 、本地解码器由哪几部分组成？答：本地解码器的组成有：串并变换记忆电路7 11 变换11 位线性解码网络9 、逐次渐近型编码器中 7 11 变换的作用是什么？答： 7 11 变换的作用是将 7 位非线性码（ M2M8）转换成 11 位线性码（B1 B11） .10 、 A 律 13 折线解码器为什么

20、要进行 7/12 变换？答：编码电平等于 11 个恒流源（ B1B11的权值）中的若干个恒流源相加 , 为了保证收端解码后的量化误差不超过 i ，在收端应加入 i2 2的补差项 , 即解码电平等于 编码电平加 i 。而第 1 、 2 两段的 i2 2不在 11 个恒流源范围内，要增加一个恒流源 B (122)，所以应进行 7/12 变换。11 、 PCM 通信系统中加保持的目的是什么？答：因为编码需要一定的时间，而样值很窄，为了保证编码的精度，要将样值展宽，所以 要加保持电路。12 、 ADPCM 的优点是什么？答： ADPCM 的优点是由于采用了自适应预测和自适应量化，使得它能在 32kbi

21、t s 数s码率的条件下达到 PCM 系统 64kbit/s 数码率的话音质量要求。13 、什么叫子带编码？答：子带编码是首先将输入信号频带分割成不同的频带分量 ( 称为子带 ) ，然后再分别进 行编码，这类编码方式称为频域编码。14 、帧同步的目的是什么？ PCM30 32 系统的帧同步码型为何？解：帧同步的目的是保证收、发两端相应各话路对准。PCM 30 32 系统的帧同步码型为 0011011 。15 、位同步的目的是什么？如何实现？答：位同步的目的是保证收端正确接收（或识别）每一位码元。收端时钟采取定时钟提取的方式获得，可使收端时钟与发端时钟频率相同，即可 做到位同步。16 、复帧同步

22、的目的是什么？ PCM30 32 系统的复帧同步码型为何？答：复帧同步的目的是保证收、发两端相应各信令路对准。PCM30 32 系统的复帧同步码型为 0000 。17 、帧同步系统的工作状态有哪些？答：帧同步系统的工作状态有：同步状态、前方保护、后方保护及捕捉状态。18 、为什么 PCM 二次群的数码率不等于 42048kbit/s ？答：因为四个一次群复接成二次群时，在125 内有 32 个插入码，所以二次群的数码 率不等于 4 2048kbit/s 。19 、异步复接的概念是什么？答：异步复接是各低次群各自使用自己的时钟，由于各低次群的时钟频率不一定相等，使得各低次群的数码率不完全相同（这

23、是不同步的），因而先要进行码速调整，使 各低次群获得同步，再复接。20 、异步复接二次群帧结构中插入标志码的作用是什么？答：因为发端每一支路进行码速调整时，可能有Vi插入（原支路速率较低时），也可能无Vi插入（原支路速率较高时），收端扣除插入码时，用插入标志码判断有无Vi插 入。21 、 SDH 最主要的特点是什么？答： SDH 最主要的特点是：同步复用。标准的光接口。强大的网络管理能力22 、什么是自愈网？答：自愈网就是无需人为干扰，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业 务，使用户感觉不到网络已出了故障。23 、 SDH 网中常用的自愈环有哪些？答： SDH 网中常用的自愈环有

24、：二纤单向通道倒换环二纤双向通道倒换环二纤单向复用段倒换环四纤双向复用段倒换环二纤双向复用段倒换环24 、对基带传输码型的要求有哪些？答：对基带传输码型的要求有：传输码型的功率谱中应不含有直流分量，同时低频分量要尽量少。 传输码型的功率谱中高频分量应尽量少。便于定时钟的提取。应具有一定的检测误码能力。对信源统计依赖性最小。码型变换设备简单、易于实现。25 、试比较AMI 码和 HDB3 答：码的主要优缺点。定时钟提取检测误码能力 误码增殖电路实现26 、对均衡波形有哪些要求？答：对均衡波形的要求有：AMI 码不利有无容易HDB3 码有利有有较复杂波形幅度大且波峰附近变化要平坦。相邻码间干扰尽量

25、小。27 、再生中继器中定时钟提取部分的作用是什么？答：再生中继器中定时钟提取部分的作用是从接收信码中提取时钟成份，并产生抽样判决 脉冲。28 、什么叫相位抖动？答： PCM 信号脉冲流经过信道传输，各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是 等间隔的，而是随时间变动的，这种现象称为相位抖动。29 、什么是数字信号的频带传输？答：数字信号的频带传输是对基带数字信号进行调制，将其频带搬移到光波频段或微波频 段上，利用光纤、微波、卫星等信道传输数字信号。五 、 画 图 题1 、假设某模拟信号的频谱如图 1 所示，试画出 f 2 fsM时抽样信号的频谱。答：2 、某模拟信号的频谱如图 2 所示，设

26、 f 24 kHzs，试画出其抽样信号的频谱。答：3 、试画出 l =7 时的 ( S / N )q 均匀曲线（忽略过载区量化噪声功率）。答： ( S / N ) q 均匀20lg 3 N 20lg xe20lg 3 2 7 20lg xe47 20 lg xe4 、试画出l=8 时， A 律压缩特性的 ( S / N )q 非均匀曲线（ A 87 6 ）。答：l 8, N 256, A 87.6( S / N)q 均匀20lg 3N20lg x53 20lg xQ 20 lgdydx20 lg20 lgA 87.620 lg 24 dB (20 lg x 39dB )1 ln A 1 87.

27、61 120 lg x 20 lg 20 lg x 15 20 lg x 1 ln A 1 ln 87.6( 39 dB 20 lg x 0 dB )5 、画出模拟压扩法方框图。答：参见教材 P30 图 2-156 、画出 A 律 13 折线，并写出各段斜率及信噪比改善量。 答：参见教材 P37 图 2-23段落号12345678斜率161684211/21/4信噪比改善量2424181260-6-12（ dB ）7 、画出 PCM30/32 路系统帧结构图。 答：参见教材 P106 图 4-98 、画出数字复接系统方框图。答：参见教材 P126 图 5-49 、画出 PCM 异步复接二次群帧

28、结构图。答：参见教材 P131 图 5-9(b)10 、画出 STM-1 帧结构图。参见教材 P146 图 5-24 （N=1）11 、二纤双向复用段倒换环如图 3 所示，当 B 、 C 两节点间光缆断裂，画出二纤双向复 用段倒换环倒换后的示意图。参见教材 P227 图 6-58(b)12 、画出再生中继器方框图。 答：均放抽样判决码 形 成微分全波整流调谐相位调整限幅整形六 、 编 码 与 计 算 题1 、 PCM30/32 系统，假设 l =8 ，计算其数码率 fB为多少？答：fB f l n 8000 8 32 2048 kbit / s s2 、接上题，若 2 秒内误 3 个码元，求误

29、码率 Pe等于多少？答： P e发生误码个数 n 3 7.3 10传输总码数N 2 2048 10 373 、某模拟信号的频率范围为 2 6 少？kHz，计算满足抽样定理时，其抽样频率应为多、答： f 2kHz , f0 f B, 0M6 kHz , B 6 2 4kHz此信号为低通型信号f 2 fsM2 6 12 kHz4 、某模拟信号的频率范围为 60 108kHz，计算其抽样频率应为多少？) 1II 112kHz答：f060 kHz , fM108 kHz , B108 60 48kHz f B ,此信号为带通型信号 0f 60n (0 ) ( B 482( f f ) 2(60 108

30、)0 Mf s2 n 1 2 1 15 、某 A 律折线编码器， l ，一个样值为 iS178 , 试将其编成相应的码字。答： iS178 0 a 01I i 178 S S I ISR 2128 a 12 I ISR 3512 a 03 I ISR 4256 a 04段落码为 100 ，样值在第 5 量化段， IB 5128 , 85IR 5IB 58 128 8 8 192 5 I ISR 5 a 05IR 6IB 54 128 4 8 160 5 I ISR 6 a 16IR 7IB 54 2 128 4 8 2 8 176 5 5 I ISR 7 a 172048mVIR 8IB 54

31、 2 128 4 82 8 8 184 5 5 5 I ISR 8 a 08码字为010001106 、某 A 律折线编码器，l，过载电压U 2048mV，一个样值为u 53mVS, 试将其编成相应的码字。答：U 20482048mV 1mV 2048u S53mV1mV53 u 53 0 SU u 53 S S a 11 U USR 2128 a 02 U USR 332 a 13 U USR 464 a 04段落码为 010 ，样值在第 3 量化段， UB 332 ， 2 3UR 5UB 38 32 8 2 48 3 U USR 5 a 15UR 6UB 38 4 32 8 2 4 2 5

32、6 3 3 U USR 6 a 06UR 7UB 38 2 32 8 2 2 2 52 3 3 U USR 7 a 17UR 8UB 38 2 32 8 2 2 2 2 54 3 3 3 U USR 8 a 08码字为101010107 、某码字为01010110，求其所对应的编、解码电平。答：样值在第 6 量化段，设为 i编码电平为：SI ICB 6(8 a 4 a 2 a 1 a ) 5 6 7 86256 (8 0 4 1 2 1 1 0) 16 352解码电平为： 16 I I6 352 360DC2 28 、接上题，求其所对应的编、解码误差（设样值为iS-365）。答：编码误差为：e

33、CISIC365352 13解码误差为：e I I D SD365360 59 、计算 STM-4 的速率。答： STM-4 的速率为9 270 4 8125622.080 Mbit / s10 、计算 STM-1 中 SOH 的容量。e dB答： STM-1 中 SOH 的容量为8 9 8 1254.608Mbit / s11 、计算 STM-16 中 AU-PTR 的容量。答： STM-16 的帧周期为125s其中 AU-PTR 的比特数为9 8 16所以 STM-16 中 AU-PTR 的容量为9 8 16 1259.216 Mbit / s12 、某再生中继系统已知误码信噪比 ( S / N )e dBu 204.8 mV ,求误码率 P 为多少？eeU 204810答： c u 204.8e=31.6dB , U 2048 mV ,( S / N )e dB20 lg1 110 lg c Pe1.61 110 lg ( S / N ) 20 lg 1.6 P ce31.6 20 lg5P 10e七 、 码 型 变 换 题1101.6 50dB某 7 位非线性幅度码为