通信思考题答案

1、思考题集合：1- 1 ：什么是数字信号和模拟信号？两者的区别是什么？ 凡信号参量的取值连续（不可数或者是无穷多） ，则称为模拟信号， （不一定在时间是连续） 凡信号参量的取值是有限个，则称为数字信号。区别是：前者在信号参量的取值是连续的，而后者是离散的。 （不一定在时间 上离散）。1-2 何谓数字通信，简述数字通信系统的主要优缺点？ 数字通信：就是用数字信号传来传递信息的通信系统。 优缺点：1、抗干扰能力强，切噪声不累积；2、易于集成化3、易于加密处理4、差错可控5、易于与各种数字终端接口。 缺点是：同步使设备复杂，需要比模拟信号更宽的系统频带。1-3 画出数字通信系统的一般模型，并简述各小方

2、框的功能1-4 按照信号的流向和时间分类，通信方式分类：单工、半双工、全 双工。2- 6 何谓高斯白噪声？他的概率密度函数、功率谱密度如何表示？ 任意 N 维概率普密度函数服从状态分布、功率谱密度在频率范围内 均匀分布。3- 5 什 么是线性失真？什么事非线性失真？信号在恒参信道中传输时主要 有哪些失真？属于哪一类失真？ 线性失真：是输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。 非线性失真：非线性失真亦称波形失真、非线性畸变，表现为输出信 号与输入信号不成线性关系， 使输出信号中产生新的谐波成分， 改变 了原信号频谱，包括谐波失真、瞬态互调失真、互调失真等， 幅频失真、相频失真、群迟延失真

3、。属于线性失真。3- 8 传输幅度衰落和频率弥散的原因是什么？多径传播多径传播还会造成瑞利型衰落（幅度衰落） 、频率弥散、频率选择性 衰落最大多径时延差是为了解决频率选择性衰落的。4- 2 什么是线性调制？线性调制的方法？已已调信号的时域和频域 表示式怎么表示？波形和频谱有哪些特点?就是载波的参数变化与基带信号的变化成正比。调幅、抑制载波双边带调制、单边带调幅波、残留边带调制等。4- 11什么叫门限效应？为什么相干解调不存在门限效应，而非相干 解调存在门限效应？门限效应即指再小信噪比下，包络检波将在一个特定的输入信噪比上 出现门限效应。一旦出现门限效应，解调器的输出信噪比将急剧下降。 在大信噪

4、比下，AM调幅波的包络检波与相性能几乎相同。在小信噪比情况下，调制信号无法与噪声相分离，有用信号淹没在噪 声中。此时包络检波器的输出信噪比不是按比例随着输入信噪比而下 降，而是急剧恶化，就出现了门限效应。门限效应是包络解调（非相干解调）独有的特点，是由包络检波器的 非线性解调作用引起的。相干解调仅适用于窄带调频信号，非相干解调适用于窄带和宽带调 频。FM系统实际上是以带宽换信噪比（这点通过与AM系统比较看 出）。随着带宽增加，输入噪声功率会随之增大，在输入信号功率不 变的条件下，输入信噪比下降。在小信噪比情况下，调制信号无法与 噪声分开，而且有用信号淹没在噪声之中，此时检波器输出信噪比不 是按

5、比例地随着输入信噪比下降， 而是急剧恶化， 也就是出现了门限 效应。5- 3 研究数字基带功率谱的目的是什么？信号带宽如何确定？ 是用来描述它的频谱特性。一是从序列连续谱，我们可以知序列（基 带信号）的带宽； 二是通过离散谱是否存在，我们可以明确能否从脉 冲序列中直接提取定时分量以及采用怎样的方法可以从基带脉冲序 列中获得所需的离散分量。 信号带宽是通过连续谱确定是， 即单个码 元的带宽中选择一个较大的。随即序列的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数， 两者之间取较大 一个作为序列带宽。5- 5 什么是码间串扰？它是怎么产生的？会带来什么不好的影响？ 应该怎样消除和减小？所谓码间串扰是由于系统传

6、输总特性 （包括收、 发滤波器和信道的特 性）不理想，波形失真比较严重，有可能前面几个码元波形同时串到 后面，对后面的某一码元的抽样判决产生影响， 这种影响就是码间串 扰。导致前后码元的波形畸变、 展宽，并使前面波形出现很长的拖尾， 蔓延到当前码元的抽时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰 由收、发滤波器和信道的特性引起的延迟、 展宽、拖尾等引起的畸变。这样会使抽样判决时刻受到影响 可以通过部分响应系统（理想的低通滤波器、升余弦滚降系统） 、均 衡器来消除和减少。码间串扰严重时，会造成错误判决。眼图和均衡器。6- 5 什么叫均匀量化和非均匀量化？均匀量化的主要优缺点是什 么？如何实现均匀量化？如

7、何实现非均匀量化？它能克服非均匀量 化的什么缺点？把输入信号的取值域按等距离分割的量化。 非均匀量化：在这个动态范围内量化间隔不相等的量化。 均匀量化的信噪比随量化电平数 M 的增加而增大，缺点 :：但也随着 信噪比的减小而下降。使得信号的动态范围受到限制。传输原因是： 均匀量化的间隔是固定的， 所以无论信号大小， 量化噪声功率固定不 变。这样小信号的量化信噪比就很难达到给定的要求。实现方法： 将抽样值进行压缩再均匀量化。 克服了均匀量化输入信号 的动态范围受到很大限制的缺点。什么叫奈奎斯特带宽和奈奎斯特速率？此时频带利用率为多少？ 系统无码间串扰的最高传输速率 2W 。若序列以 1t 的波特

8、的速率进 行传输，则系统的最小传输带宽为 1t*12 ，这是奈奎斯特带宽 W 。此时的频带利用率为 2 频带利用率 = 单位频带内的码元传输速率 传输多路信号的三种复用方式：频分复用、时分复用、码分复用。 通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性。 模拟通信系统：有效性：有效传输频带 可靠性：输出信噪比 数字通信系统：有效性：传输速率（频带利用率、传码率、传信率） 可靠性：误码率 有线信道包括：对称电缆、同轴电缆、光纤、明线 无线信道：地波传播、人造卫星中继、移动无线电通信、微薄中继 随参信道的传输媒质的三个特点： 对信号的衰耗随时间随机变化。 对信号传输的延迟随时间做随机变化。多径传播。 分集

9、方式：空间分集、时间分集、频率分集、角度分集、极化分集。 合并方式：选择性合并、等增益合并、最大比值合并 改善数字基带传输性能的两个措施：部分响应、时域均衡 波形编码的方法 :： 模拟信号的数字化可以划分为波形编码和参量编码两类。波形编码范围脉冲编码、和增量调制 脉冲振幅调制： PAM 的两种方式：自然抽样（曲顶抽样）和平顶抽 样脉冲调制：脉幅、脉宽、脉位（ ppm ） 脉冲编码调制的三个步骤：抽样、量化、编码 抽样定理：如果小于，会出现混叠失真 ,重建公式是内插公式。 某一实现的功率谱密度不能作为过程的功率谱密度。 数字信号按代码序列可以分为并行传输和串行传输 衡量随机信号在任意两个时刻获得随机度量之间的关联性是协方差 和自相关函数。各态历经性是平稳随机过程、 但是平稳随机过程不一定具有各态历经 性。同步按功能：载波同步、位同步、群同步、网同步 高斯白噪声的定义： 功率谱均匀分布在整个频率分为内， 且服从正太 分布。它的功率谱服从均匀分布。概率密度函数服从正态分