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参考答案 ( Communication English )第一章 电子通信导论1. 将表1-1译成中文。表1-1 通信大事纪年 代 事 件公元前3000年 埃及人发明象形文字公元800年 借鉴印度, 阿拉伯人使用我们的现行数制1440年 约翰.戈登贝尔发明可移动的金属记录带1752年 贝莱明.富兰克林的风筝证明了雷闪是电1827年 欧姆发表欧姆定律 ( I = E / R)1834年 C.F.高斯和E.H.韦伯发明电磁电报1838年 W.F.库克和C.维特斯通发明电报1844年 S.F.B.莫尔斯演示巴尔的摩和华盛顿的电报线路1850年 G.R.基尔赫夫发表基尔赫夫电路定律1858年 铺设第一条越洋电缆, 并于26天后举办博览会1864年 J.C.麦克斯威尔预言电磁辐射1871年 电报工程师协会在伦敦成立1876年 A.G.贝尔发明电话并获专利1883年 A.爱迪生发现真空管中的电子流1884年 美国电气工程师协会(AIEE)成立1887年 H.赫兹证明麦克斯威的理论1900年 G.马可尼传送第一个越洋无线电信号1905年 R.芬森登利用无线电传送语音和音乐1906年 L.弗雷斯特真空三极管放大器1915年 贝尔系统完成美国大陆电话线路1918年 E.H.阿尔莫斯通发明超外差接收机电路1920年 第一个定时无线广播J.R.卡尔松将取样用于广播1926年 美国演示电视1927年 H.布兰克在贝尔实验室发明负反馈放大器1931年 电传打字机投入运营1933年 E.H.阿尔莫斯通发明调频1935年 R.A.沃特森-瓦特发明第一个实用雷达1936年 英国广播公司(BBC)开办第一个电视广播1937年 A.雷弗斯提出脉冲编码调制(PCM)1941年 J.V.阿当拉索夫在依俄华州立大学发明计算机1945年 ENIAC电子数字计算机研发于宾夕伐尼亚大学1947年 布雷登、巴登和肖克利在贝尔实验室研制晶体管S.O.莱斯在贝尔实验室研究噪声的统计表征 1948年 C.E.香农发表他的信息理论1950年 时分多路用于电话1953年 美国提出NTSC彩色电视1957年 苏联发射第一个地球卫星Sputnik I1958年 A.L.肖洛和C.H.托莱斯发表激光原理仙童公司的R.诺依斯生第一硅集成电路1961年 美国开始立体声调频广播1962年 第一个有源卫星, Telstar I , 实现美国与欧洲的电视中继1963年 贝尔系统推出按键式电话电气与电子工程师协会(IEEE)成立 196366年 研究纠错码和自适应均衡1964年 电子电话交换系统(No.1ESS)投入运营1965年 笫一个商用通信卫星,Early Bird,发射1968年 开发电缆电视系统1971年 Intel公司研制第一个单片微处理器40041972年 摩托罗拉向美国联邦通信委员会(FCC)演示蜂窝式电话1976年 推出个人计算机1979年 64-kb随机存取存储器标志着进入VLSI时代1980年 贝尔系统研发FT3光纤通信, Philips和Sony研发光碟(CD)1984年 苹果公司研发Macintosh计算机1985年 传真机普及1989年 摩托罗拉推出袖珍移动电话1990现在 用微处理器进行数字信号处理的时代, 数字示波器, 数字调 谐接收机, 扩频系统, ISDN, HDTV, 数字卫星系统2. 将表1-2译成中文。表1-2 无线电频段频 段 名 称 传 播 特 性 典 型 应 用330kHz 甚低频(VLF) 地波,昼夜衰减小,大气噪 远距导航,海下通信 声严重30300kHz 低频(LF) 类似于VLF,可靠性稍差 远距导航,海上通信, 白日有吸收 无线电航标3003000 中频(MF) 地波,夜间天波,夜晚衰减小, 海上无线电,定向, kHz 白日衰减大,大气噪声 调幅广播330MHz 高频(HF) 电离层的反射随昼夜、季 业余无线电,国际广节、频率而变 播,军用通信,电话, 电报,传真30300MHz甚高频(VHF) 近于视线(LOS)传播,散射 电视,调频广播,航空 宇宙噪声 调幅通信,航空导航 0.33GHz 超高频(UHF) 视线传播,宇宙噪声 电视,移动电动,导航 雷达,微波链路,个人通 信系统 330GHz 特高频(SHF) 视线传播,降雨衰减,大气衰 卫星通信, 减,大的水汽衰减 雷达微波链 30300GHz 极高频(EHF) 视线传播,大的水汽衰减, 雷达,卫星,科学实验 氧吸收 1000GHz 红外线,可见光 视线传播 光通信 紫外线3. 将1.4节的课文译成中文。1. 4带宽和信息容量限制通信系统性能的两个最重要的因素是噪声和带宽。噪声将在以后讨论。信息信号的带宽就是信息中包含的最高与最低频率之间的频差;通信信道的带宽(也就是它的通带)是可通过该信道的最高与最低频率之差。信道的带宽必须足够大(宽),以便所有重要的信息频率都能通过。换句话说,信道的带宽必须等于或大于信息的带宽。例如,话音频率包含300Hz到3000Hz的信号。因此,话音频率的信道必须具有等于或大于2700Hz的带宽。假如一个电缆电视传输系统具有从500kHz到5000kHz的通带,则其带宽为4500kHz。一般说来,信道不能通过含有变化速率大于其通带的信号。信息论是一种深邃的理论研究,以便通过电子通信系统传送信息时,能有效地利用带宽。可用信息论来确定通信系统的信息容量。信息容量是在给定时间内,能通过通信系统传送多少信息的量度。通信系统能传送的信息量是系统带宽和传输时间的函数。1920年,贝尔电话实验室的R.哈特莱(Hartley)提出了带宽、传输时间和信息容量之间的关系。哈特莱定律表明,带宽越宽,传输时间越长,通过系统传送的信息就越多。在数学上,哈特莱定律表示为I Bt 。式中,I=信息容量,B=系统带宽(Hz),t=传输时间(秒)。这个公式表明,信息容量是正比于系统带宽和传输时间的线性函数。如果信道带宽增加一倍,可传送的信息量也增加一倍。如果传输时间增长或缩短,那么通过系统传送的信息量也成比例的变化。一般说来,信息信号越复杂,在给定时间内传送它所需要的带宽也越大。传送话音质量的电话信号大约需要3kHz的带宽。相比之下,传送高保真音乐的商用调频信号需配置200kHz的带宽;而传送广播级的电视信号则需要差不多6MHz的带宽。1948年,C.E.香农(也是贝尔电话实验室的)在贝尔系统技术杂志上发表论文,论述了以每秒比特数(bps)表示的通信信道的信息容量与带宽及信噪比的关系。在数学上,香农极限信息容量表示为I=Blog2(1+S/N)。式中,I=信息容量(bps),B=带宽(Hz),S/N=功率信噪比(无量纲)。对标准的话音级通信信道,功率信噪比为1000(30dB),带宽为2.7kHz,相应的香农极限信息容量为I=26.9kbps。香农公式常被误解。上述例子的结果表示,通过2.7kHz的信道可传送26.9kbps的信息。这是可能的,但不是用二进制系统。为了通过2.7kHz的信道,达到26.9kpbs的传输速率,所传送的每一个符号必须包含多于一个比特的信息。因此,为了达到香农极限信息容量,须采用多于两种输出状态(符号)的数字传输系统。4. 将下述句子译成英文。(1) An analog information source produces messages that are defined on a continuum, while a digital information source produces a finite set of possible messages.(2) The beacon-fire tower in ancient China was a communications system.(3) Show that the entropy is a maximum when the probability of sending a binary 1 is equal to the probability of sending a binary 0 .(4) Information capacity is a measure of how much information can be transferred through a communications system in a given period of time .(5) The wider the bandwidth and the longer the time of transmission, the more information can be conveyed through the system .5. Answer the following questions :(1) Samuel Morse developed the first electronic communications system in 1837 .(2) Yes.(3) The vacuum-tube triode .(4) Hartleys law simply states that the wider the bandwidth and the longer the transmission time, the more information that can be conveyed through the system . The Shannons formula is I=Blog2(1+S/N) , where I=information capacity(bps), B=bandwidth(Hz), S/N=signal-to-noise power ratio(unitless) .(5) (a) VLF, (b) MF, (c) SHF第二章 信息源1. 根据课文回答下列问题。(1) There are four important information sources: speech, music, pictures, and computer data.(2) Three successive stages: production, propagation, and perception.(3) The bandwidth of 300 to 3100Hz.(4) A musical signal differs from a speech signal in that its spectrum occupies a much wider band of frequencies that may extend up to about 15kHz.(5) The dynamic pictures, as in television, are in motion; while the static pictures, as in facsimile, are still.(6) In black-white TV, only a luminance signal is needed. However, in color TV, there are three signals: a luminance signal and a pair of chrominance signals.(7) Yes.(8) Suppose the seven data bits are 0110101. For the odd parity, an extra parity bit of 1 should be ended, so that the total number of 1s is 5, which is odd. (9) Lossless compression operates by removing the redundant information contained in the data of interest. Lossy compression involves the loss of information in a controlled manner. Lossy compression may achieve a compression ratio higher than that attainable with lossless methods.(10) There are four distinct operations: time-frequency mapping, psychoacoustic modeling, quantization and coding, and frame-packing.2. 将2.3节译成中文。2.3 计算机数据个人计算机(PC)已成为我们日常生活不可或缺的一部分。我们用计算机收发电子邮件,交换软件,共享资源。由PC传送的文本通常用美国标准信息交换码(ASCII)进行编码。ASCII是最早开发的专用于计算机通信的编码, 它的每一个字符都表示为7位数据,即用0和1组成的唯一的二进制形式。这里所谓的位(比特bit)是二进制数(binary digit)的缩写。因此,ASCII总共可表示27=128个不同的字符。这些字符是各种小写和大写字母、数字、专用控制符号和常用标点符号, 例如、$、%等。有些专用控制符, 例如BS(退格)和CR(回车), 用来控制字符在页面上的打印。另一些字符, 例如ENQ(询问)和ETB(传输块终止), 则用于通信。这7位数据位由最高位b1开始, 依序降至最低位b7, 如图2-2所示。在数据位的后面, 添加一位b8用作误码检测。这个检错位称为奇偶校验位。顺序的8个比特称为一个拜特(byte或octet)。奇偶校验位应这样设置, 使得在奇校验时, 一个拜特中的1的数目是奇数; 若为偶校验, 则为偶数。例如, 假设通信采用偶校验, 那么当数据位中的1的个数为偶数时, 奇偶校验位应置为0; 若为奇数, 则置为1。因此, 如果在收到的一个拜特中错了一个比特位, 那么偶的奇偶规则就被破坏, 也就是查出了差错, 从而可通过重发来纠正。个人计算机常通过RS-232(RS是”推荐标准”的英文缩写)口互相连接。当ASCII数据(实际上, 所有的字符数据)通过RS-232口传送时, 须添加一个置0的起始位和一个或多个置1的终止位以构成字符帧, 如图2-2所示。当传送空闲时, 须发送一长串的1, 以保持电路的连接。在图2-2中, 符号0和1分别表示”低”和”高”。有时它们也分别称为”空号”和”占号”。这后一种说法源自电报。在PC上准备好的文本通常先存储, 然后一次一个字符地通过通信信道(例如,电话信道)传送。这种形式的数据传输称为异步传输。相反, 在同步传输时, 整个编码的字符串由一次长的传输沿信道发送。由异步和同步的混合终端所产生的编码字符借助于多路技术进行组合。这样形成的多路数据流, 加到调制解调器(modem)以便沿信道传输。 概言之, 计算机产生的数据和电视信号, 两者都是宽带信号, 即它们的功率占有宽的频率范围。个人计算机之间的通信数据还有另外一个重要的特点, 那就是突发性。这就意味着信息通常是突然地从一个终端发到另一个终端, 而突发之间有静止期。的确, 涉及计算机的数据交换具有某种形式的突发性或突发倾向。相比之下, 涉及语音或交互式视频的数字传输网络中的通信, 就可以说成是连续的。 另外, 我们用计算机从远地的服务供应者, 下载压缩的文本、音频和视频数据。数据压缩提供了一种实用的方法, 以便有效地存储和传输这些数据。数据压缩系统包括编码器和解码器, 分别执行压缩和解压。基本上, 有两种形式的数据压缩: 无损压缩, 它去除有用数据中的冗余信息。之所以称为无损, 是因为它是完全可逆的, 原始数据可以准确地恢复。无损压缩又称为数据紧缩。 有损压缩, 按某种可控的方式允许信息损失。因此, 这种压缩不是完全可逆的。然而, 有损压缩可以达到比无损压缩更高的压缩比3. 翻译下列词汇。 声道滤波器 韵律结构 谐波结构 交替的场 水平(行)回程 基色 交互式视频 美国标准信息交换码 离散余弦变换 联合图像专家组 活动图像专家组 传真 synchronous transmission asynchronous transmission mutiplexer frame frame-packing modeling4. 选择最佳答案。 (1) c (2) c (3) b (4) d (5) a5. 用英文描述摄像机的扫描过程。 The type of scanning used in TV camera is a form of spatial sampling called raster scanning, which converts a two-dimensional image intensity into a one-dimensional waveform; it is somewhat analogous to the manner in which we read a printed paper in that the scanning is performed from left to right on a line-by-line basis.第三章 信号与噪声1. 请将下列词组译成英文。 mathematic model rms value orthogonal series power density spectrum instantaneous power common logarithm(the base 10 logarithm) block diagram signal-to-noise ratio DC power supply AC ripple AM receiver thermal noise2. 请写出下列缩写词的原文。 root-mean-square alternating current direct current decibel radio frequency cable(common antenna) television Fourier series amplitude modulation frequency modulation phase modulation bipolar junction transistor field-effect transistor3. 根据课文判定下列句子的真伪。 (1) T (2) F (3) T (4) F (5) T (6) F (7) F (8) T (9) T4. 请将”Frequency noise effect”和”Signal-to-noise ratio and noise figure”两小节译成中文。 频率噪声效应 在很低和很高的频率会出现两种鲜为人知的器件噪声。低频效应称为过量噪声, 产生在1kHz以下的频率。它反比于频率, 正比于温度和直流电平。它被认为是由半导体晶体表面的缺陷所引起, 其变化率反比于频率。过量噪声常称为闪烁噪声、粉红噪声或1/f噪声。在双极型晶体管和场效应晶体管中都会出现。在高频, 邻近器件的高频截止频率时, 器件的噪声开始迅速增加。当载流子穿越结的渡越时间可与信号周期相比拟时, 有些载流子可能会扩散回源极或发射极。这种高频噪声称为渡越时间噪声。 信噪比和噪声系数 信噪比(S/N)是最常用的噪声性能, 它是有用信号功率与噪声功率的相对量度。S/N能很好地判定某特定点上的噪声含量。 但是, 当关系到某特定晶体管注入从输入到输出的信号中的附加噪声时, S/N就没什么用。噪声系数(NF)这个术语常用来描述一个器件的噪声性能, 它定义为 。式中, Si/Ni是器件输入端的信噪比, So/No是输出端的信噪比。第四章 信号的产生1. 将下列词汇译成英文。 inductive coil capacitor impedance reactance susceptance radio frequency oscillator flywheel effect rating powerpiezoelectric crystal quality factor2. 将下列词汇译成中文。 能耗 安装电容 反馈放大器 陷波式滤波器 槽路 正弦信号 晶体振荡器 单片 甚高频 带宽 射频扼流圈3. 根据课文回答下列问题。(1) The Q factor of a component is the ratio of the energy stored to that which is lost in the component .(2) The component dissipation is the reciprocal of its Q factor .(3) Resonance can be defined as a circuit condition whereby the inductive and capacitive reactance have been balanced .(4) The bandwidth of a filter is the frequency range from its low-cutoff to high-cutoff frequency .(5) A bandpass filter can be built by using the circuit shown in Fig.4-3(a) . If the output voltage eout is across the series of capacitor C and resistor R2 , then it is a lowpass filter .4. 用英文描述RLC电路中的飞轮效应。 Suppose a charged capacitor is connected to an inductor and a resistor in series. Once the circuit is closed, a current starts as the capacitor begins to discharge through the inductor. The inductor, which resists a change in current flow, cause a gradual sinusoidal current buildup that reaches maximum when the capacitor is fully discharged. At this point the potential energy is zero, but since current is maximum, the magnetic field energy around the inductor is maximum. The magnetic field no longer maintained by capacitor voltage then starts to collapse, and its counter EMF will keep current flowing in same direction, thus charging the capacitor to the opposite polarity of its original charge. This repetitive exchange of energy is known as the flywheel effect. 5. 将4.3节译成中文。 用集成电路产生波形 在最简单的情况下, 波形发生器就是一个振荡器。它产生预定的稳定波形, 然后可再进行调制, 或在给定的频率范围内扫描。一个典型的波形发生器由四个基本部分组成: 振荡器, 用来产生基本的周期波形。 波形成形器。 幅度调制器(选用)。 输出缓冲放大器, 它把振荡器与负载隔离开来, 并提供必要的驱动电流。 图4-9画出了一个集成电路波形发生器的简化方框图, 表明了上述四部分之间的关系。多年来, 每个部分分别作成单片形式。然而, 把所有四个部分制作到一个单片上, 是已有技术的自然延伸。振荡器部分产生基本的振荡频率。波形成形器把振荡器的输出转变为正弦波、或方波、或三角波、或锯齿波。如果选用调制器, 那么这个电路就可产生调幅信号。输出缓冲放大器把振荡器和负载隔离开来, 同时也为向输出波形添加直流电平提供了一个方便的地方。同步输出既可用作方波信号源, 也可作为外部定时电路的同步脉冲。第五章 随机过程1. 翻译下列词汇。 随机信号 随机过程 数学模型 确定信号 被积函数 各态遍历(埃尔哥德)过程 联合概率分布 统计参数数学期望 高斯白噪声ensemble average (mean) time average correlation function autocovariance the first-order moment power spectral densitysample space random variable wide-sense stationary processunbiased estimation normalized linear functional2. 将下列句子译成中文。(1)在这里, 我们将描述两类数学模型。(2) 如果它随时间的变化规律没有不确定性, 那么这种模型称为确定的。(3) 现在假设此随机过程是严格平稳的。(4) 相关函数的物理意义在于, 它提供了一种方法来描述两随机变量之间的相互依赖关系。(5) 两随机变量的互相关函数由下式定义。3. 将下列句子译成英文。(1) The time average of a stationary process may be used to estimate its ensemble average.(2) The noise at the front of a receiver is greatly significant to a communications system.(3) The autocorrelation function of a random process has some important properties.(4) Many phenomena can be described as a Gaussian process, therefore, the Gaussian process is termed as the normal process.(5) The mathematic expectation of a random process is its first-order moment related to the original point.4. 用英文回答下列问题。(1) If a process is divided into a number of time intervals, the various sections of a stationary process exhibit essentially the same statistic properties.(2) If the statistic properties of a process can be estimate by its time behavior, it is ergodic.(3) Each outcome of a random experiment is associated with a sample point. The totality of sample points corresponding to the aggregate of all possible outcomes of the experiment is called the sample space.(4) If the first- and second-order distribution function of a random process are independent of time, it is weakly stationary; while if its arbitrary order distribution is independent of time, it is strictly stationary.(5) Because a random process is not just a time function, it is a random variable also.笫六章 调幅发射1. 区分下列词汇。 modulation: 调制过程 modulator: 实现调制的电路 modulating signal: 调制信号, 即调制过程中加载的信息信号 modulated wave: 已调波, 即完成调制后的输出信号 demodulation: 在接收端从已调波中恢复调制信号的过程2. 翻译下列词汇。 双边带 单边带 调幅 调频 城市公用频带 场效应晶体管 射频扼流圈 射频 调幅包络 载波信号 话音级 调制系数 下边带 上边频 相量 矢量 非线性混频 频域 耦合电容(器) 末级(电路)modulating signal modulated wave emitter modulator DSB AMtransistorized transmission unitless lo-level modulator DC power suply3. 0.15 V。4. LSF=1MHz-1kHz, USF=1MHz+1kHz 。999kHz 1001kHz 。 Unchanged .5. 根据课文回答下列问题。(1) Modulation is defined as the process of impressing low-frequency information signals onto a high-frequency carrier signal. May be more than ten types of modulation have been heard, such as AM, FM, PM, QAM, FSK, PSK, and so on.(2) Two inputs and one output.(3) No.(4) The location in a transmitter where modulation occurs determines whether the circuit is a low- or high-level transmitter.(5) This is accomplished by placing several final power amplifiers in parallel such that their output signals combine in phase. In addition, to achieve high power efficiency, medium- and high-power AM modulator generally operate class C.第七章 单边带调制2Fill in the blanks with proper words, phrases and clauses.AM vestigial sideband(VSB) is a form of _amplitude modulation_(幅度调制) in which the _carrier_(载波) and one complete sideband are transmitted, but only part of the second sideband is transmitted. In VSB, the lower modulating-signal frequencies are transmitted double band_(双边带) and the higher modulating-signal frequencies are transmitted_ single band_(单边带)。Consequently ,the low-frequency modulating signals are _emphasized_(加重) and produce larger-amplitude signals in the_demodulator_(解调器) than the high frequencies.3. Translate the following sentences into English.(1) The amount of frequency shift is equal to the absolute value of the difference between the frequencies of the quadrature oscillators(2)This type of distortion caused by frequency error in the demodulation process is unique to SSB modulation system.(3)Any error in the frequency or the phase of the local oscillator signal in the receiver, with respect to the carrier wave, gives rise to distortion in the demodulated signal.(4)In order to reduce the effect of frequency error distortion in telephone systems, we have to limit the frequency error to 2-5 Hz(5)A phase-lock-loop (PLL) circuit can be implemented that will give a higher frequency quadrature oscillator 第八章 角度调制1 Fill in the blanks with proper words, phrases and clauses.(1) When thermal noise with a constant spectral density, FM, deviation, carrier frequency, relative amplitude of the noise, demodulated, frequency component, The spectral shape of the demodulated noise depend on, whereas the noise voltage at the output of an FM demodulator increases linearly with frequency, commonly called.(2) In essence, frequency and phase modulators, modulating signal, the carrier oscillator, indirect, When the phase of the carrier signal is modulated by the information signal, direct PM (indirect FM) result. 2Translate the following passages into Chinese or English.(1) 直接调频法主要的缺点是载波频率必须使用稳定性相对较差的LC振荡器来产生，而不能用晶体震荡器。因此，直接FM法需要自动频率控制电路来将载波频率保持在FCC要求的频率范围内。直接FM最显著的优点是由于震荡器的频率不稳定，所以很容易获得相对较高的频率偏移和调制指数。(2) 直接PM法主要的优点是载波振荡器与实际的调制电路是分开的，因此可以采用稳定性好的晶体震荡器。直接PM的主要缺点是由于晶体震荡器产生的频率很稳定，所以很难获得较大的相移和调制指数。 (3) 使用FM和PM调制器的时候，调制器的输出载频通常比传输所希望的频率要低。(4) 与幅度调制传输相比，角度调制传输（FM和PM）最主要的优点是抗噪声性能好。(5) With the use of limiters, FM and PM demodulators can actually reduce the noise level and improve the signal-to-noise ratio during the demodulation process.(6) High-quality angle modulation produces many side frequencies, thus necessitating a much wider bandwidth than is necessary for AM transmission.。(7) Whenever the period (T) of a sinusoidal carrier changes, its frequency and phase also change, and if the changes are continuous, the wave is no longer a single frequency.第九章 传输线1 Fill in the blanks with proper words, phrases and clauses.(1) radiation losses and interference, a conductive metal braid, connected to ground and acts as a shield, electromagnetic interference, A shielded-parallel wire pair consists of two parallel wire conductors separated by a solid dielectric material, enclosed, a protective plastic coating(2) balanced mode, potential, coaxial cable, prevent static interference from penetrating the center conductors. 2 Translate the following passages into Chinese or English.(1) 这种类型传输线唯一的优点是结构简单。但是由于这种传输线没有屏蔽层，所以辐射损耗很高，也容易受到噪声影响。这些都是明线主要的缺点。因此，明线通常用于平衡式传输中。(2) 刚性空气填充型同轴电缆的制造成本相对较高，同时为了将损耗降到最低，空气绝缘体应该不受湿度影响。柔性同轴电缆比刚性同轴电缆的损耗低，而且制造更简单。两种类型的同轴电缆都不容易受到外界辐射的影响，而且它们自己的辐射也很低，因此和结构相似的平行传输线相比，同轴电缆可以应用于更高的频率。同轴电缆传输线的主要缺点是成本高，而且必须在非平衡式传输中使用。(3) The ch