通信原理简答题

通信原理简答题数字通信的优缺点主要有哪些？答：数字通信具有以下优点：（1）抗干扰能力强；（2）传输差错可以控制，提高了传输质量；（3）便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理；（4）便于加密，保密性强；（5）可以综合传递多种信息，增加了通信系统的灵活性和通用性。数字通信的缺点：频带利用率低，同步要求高。数字通信系统中编码分为哪两类？简述其各自的作用。答：数字通信系统中编码分为信源编码和信道编码两类。信源编码完成的是将模拟信号转换为数字信号，目的是提高传输的有效性。信道编码完成的是将信源编码输出的数字信号变换成适合于信道传输的码型，目的是提高传输的可靠性。什么是狭义平稳随机过程？什么是广义平稳随机过程？它们之间有什么关系？答：若随机过程的任何n维分布特性与时间起点无关，则称为狭义平稳随机过程。若随机过程的数字特征与时间起点无关，即满足数学期望、方差与t无关，自相关函数只与t有关，则称为广义平稳随机过程。狭义平稳一定是广义平稳的，反之不一定成立。什么是各态历经性？对于一个各态历经的平稳随机噪声电压来说，它的数学期望和方差代表什么？它的自相关函数在t=0时的值R（0）又代表什么？答：各态历经性是大多数平稳随机过程都具有的重要性质。它是指平稳随机过程的每一个样本都经历了随机过程的各种可能状态，从而包含了全部统计特性信息。这样就可任取其一个样本函数来研究，使问题大为简化。对数字特征的计算，可利用时间平均（时间均值）来取代统计平均。对于一个各态历经的平稳随机噪声电压来说，它的数学期望代表电压的平均值，方差代表随机噪声偏离均值的程度。在t=0时，自相关函数R（0）代表噪声电压的平均功率。简述调制的作用。答：（1）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号（频带信号）；（2）实现信道的多路复用，提高信道利用率；（3）减小干扰，提高系统抗干扰能力；（4）实现传输带宽与信噪比之间的互换。适合在信道传输的传输码结构的主要特征有哪些？答：（1）能从其相应的基带信号中获取定时信息；（2） 相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；（3） 不受信源统计特性的影响；（4） 尽可能地提高传输码型的传输效率；（5） 具有内在的检错能力，等等。简要叙述非均匀量化原理。与均匀量化相比较，非均匀量化的主要优缺点是什么。非均匀量化是通过对信号先进行非线性变换后，再均匀量化来实现的。相对于均匀量化，非均匀量化的优点是改善小信号的量化信噪比，降低编码的位数；缺点是实现相对复杂。为什么对语音信号进行对数PCM编码而不进行线性PCM编码？线性PCM信号的量化噪声功率与信号大小无关，而语音信号的动态范围大，为了保证小信号的量化信噪比满足一定要求，必须增加线性PCM的编码位数。编码位数的增加将导致信息速率增大，占用信道宽度增大。对数PCM信号的量化信噪比与信号功率大小有关，而且小信号的量化噪声小，因而对数PCM可以提供小信号的量化信噪比，从而用较少的编码位数就可以使语音信号在整个动态范围内满足量化信噪比的要求。什么是折叠二进制码？与自然二进制码相比，折叠二进制码的优点是什么？折叠二进制码是一种符号幅度码。左边第一位表示信号的极性，信号为正用“1”表示，信号为负用“0”表示；第二位至最后一位表示信号幅度绝对值，由于正、负绝对值相同时，折叠码的上半部分与下半部分相对零电平对称折叠，故称折叠码，且其幅度码从小到大按自然二进制码规则编码。与自然二进制码相比，折叠二进制码的优点是，对于语音这样的双极性信号，可以采用单极性编码的方法，使编码电路和编码过程大大简化。另一个优点是，在传输中出现误码，对小信号的影响较小。由于语音信号小信号出现的概率较大，所以折叠码有利于减小语音信号的平均量化噪声。△M调制与PCM调制有何异同点？答：△M调制是在PCM调制的基础上发展起来的另一种模拟信号数字传输的方法，可以看成是PCM的一个特例。它具有码位少（只有一位）、编码设备简单，单路时不需要同步等优点。它所产生的二进制代码表示了模拟信号前后两个抽样值的差别（增加、还是减少），而不是代表抽样值的大小。PCM调制中，每一个抽样值编为8位码，编码设备复杂，它所产生的二进制代码表示了模拟信号瞬时抽样值的量化值大小。在^M调制中，抽样频率越高，量化噪声越小。那么提高抽样频率对系统有什么不利的影响？答：在^M调制中，抽样频率越高，量化噪声越小，但增大八，就增加了信号的传输带宽，降低了频带利用率。什么是数字调制？它和模拟调制有什么区别？答：模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接受端则对载波信号的调制参量连续地进行估值；而数字调制都是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也要对载波信号的离散调制参量进行检测。和模拟调制一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式，并可以派生出多种其他形式，其原理和模拟调制是一样的。在电话信道中传输数据，当数据速率比较高时，一般采用相位调制而不采用振幅调制或频率调制，为什么？答：因为相位调制系统的抗噪声性能优于频率调制或振幅调制系统。当数据速率比较高时，占用的信道带宽大，必须采用抗噪声性能好的相位调制方式才能满足误码率要求。另外，当数据速率高时，电话信道不可能提供足够宽的信道来传输2FSK信号，因此，采用频率调制时，电话信道只能传输低速率数据。在随参信道中传输信息，若采用2DPSK调制方式，应采用哪一种解调方式？若可以在2DPSK与2FSK两种调制方式中选择一种调制方式，应选用哪一种？为什么？答：在随参信道中传输信息，若采用2DPSK调制方式，则应采用差分相干解调（相位比较）方式而不用相干解调方式。因为随参信道存在快衰落现象，接收到的信号为起伏信号，接收信号的包络随机起伏，相位也随机变化，难以提取稳定的相干载波。没有稳定的相干载波，相干解调器也就不可能正常工作。差分相干解调方式不需要相干载波，接收信号较弱时解调器仍能正常工作，只是误码率有所增加。若可以在2DPSK与2FSK两种调制方式中进行选择，则应选择2FSK调制方式。因为随参信道存在频率选择性衰落现象，2DPSK信号的频谱只集中在一个载频附近，当载频处于传输零点时，收端无法收到信号，致使通信中断。当2FSK信号的两个载频之差大于信道的相关带宽时，信道不可能将2FSK信号完全衰落掉，因而仍能传输信息。2DPSK信号采用相干解调（极性比较）和差分相干解调（相位比较）的主要区别是什么？误码率性能有什么区别？答：2DPSK信号采用相干解调时需要载波同步和码反变换；而差分相干解调时不需要载波同步和码反变换。在相同的输入信噪比时，相干解调的误码率性能优于差分相干解调的性能，但在大信噪比时，两者的误码率的数量级差不多。16.载波同步和码元同步有什么联系和区别？答：载波同步是相干解调的基础，不论模拟通信还是数字通信只要是采用相干解调都需要载波同步，并且在基带传输时没有载波同步问题；所提取的载波同步信息是载频为的正弦波，要求它与接收信号的载波同频同相。实现方法有插入导频法（外同步）和直接法（自同步）。码元同步是指在接收端的基带信号中提取码元定时信息的过程。它与载波同步有一定的相似和区别。码元同步是对接受的数字码元进行正确取样判决的基础，只有数字通信才需要，并且不论基带传输还是频带传输都需要码元同步;所提取的码元定时序列的重复频率与码元速率相同，相位则由接收电路的需要来决定，可能在码元中间，也可能在码元终止时刻或其他时刻。实现方法也有外同步法和自同步法。码元同步的用途和要求是什么？答：用途：在接收数字信号时，确定接收码元的抽样判决时刻，在码反变换器（差分译码）、群同步器、延时电路以及PCM译码器中作为时钟信号。要求：码元定时脉冲是周期性的归零脉冲序列，其周期与接收码元周期相同，即频率等于码元速率，相位应根据用途而定。例如，在抽样判决时，应对准接收码元的最大值处：若接收码元来自低通滤波器的输出端，则出现时刻在每个码元的中间；若用