数字通信原理题要点

1、(4)误比特率 各电平独立地以等概率出现；图像每秒发送 25帧。若要求接收图像信噪比达到 30dB，试求所需传输带宽。 【解】因为每个像素独立地以等概率取8个亮度电平，故每个像素的信息量为 Ip = -log2(1/ 8) = 3 (b/pix) (4.6-18) 并且每帧图像的信息量为If = 300,000 3 = 900,000 (b/F) 因为每秒传输25帧图像，所以要求传输速率为 Rb = 900,000 25 = 22,500,000 = 22.5 106 (b/s)(4.6-20) 信道的容量Ct必须不小于此Rb值。将上述数值代入式，得： 22.5106 = B log2 (1

2、+ 1000)9.97 B 最后得出所需带宽 B = (22.5106) / 9.97 2.26 (MHz) 8. 徐飞灵： 信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为: S C BlOg2（1 N）。 9朱金河)假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带 4000Hz ,30分贝, 试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为 56k、28.8k、9.6kbps 的调制解调器哪个较合适？ 解：信噪比 103 =1000 N s 信道容量 C B log2 (1) 4k log2 (1 1000)40kbps N 可选速率为28.8kbps的调制解调器较合适。 10.计

3、算题(刘水特、詹益尚、卓锦元) 某信息源的符号集由直BCD和E姐戚，设每一符号独立出现 其出现概率细U为伽 -1/8，1煤3/16, 5/16试求该信息源符号的平均信息量- 解平均信息量 H二-立PQ log. Pg) V 1 L 1 r 13 .35 .5 一殆盲飞咤适飞砸逹一丞1吧在一在1苗氓 二22跖讦符号 冷-扫某一特传输的窗片约含2药衣i疔个慷元口为了很好的重现團片，斋要 吃T壳度电平口悸若所有养远些壳度电平等惱率岀现口试计豈用加山 倍送一张图片时所需的信道带宽t设信道中所需信噪功率比为和曲) 鮮毎个像元谕平均信息量曲 二龙恥-J =loga12= 3.58iuf!符号 七驻) 一幅

4、團片的平均信息星为/=2.25xlOG x3.5S=Sx 10嘟f 3 inm倍送一张图片的平均信息速率 因対信道容量局选取C = fii,WC = Bhg /1 +- I N丿 所以信道带頼= C 4.4SX101 hg, 1001 = 4.49x10 11 (唐伟臻)计算题：已知电话信道的带宽为3.4KHZ。试求: (1)接收端信噪比S/N=30dB时的信道容量； (2)若要求该信道能传输4800b/s的数据，则接受端要求最小信噪 比S/N为多少dB 解: （1）由于信噪比为30dB，既有S/N=1OOO;根据c Biog2（i -） N C 3.4 103log2（1 1000）3.4

5、104 b/S (2)根据公式B C log2（1 S/N） 则 lOg 2 （1 S/N） 4800 3.4 103 1.41 所以，S/N 2，信噪比为10lg2 3dB 12本电信102陈浩杰请画出通信系统的一般模型 解：如图： 13通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反应 通信系统的什么性能？其相互存在什么关系？ 答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。 可靠性反映通信系统的传输质量好坏。 通信系统有效性和可靠性是相互矛盾，即提高有效性则可靠性下降。 从信息传输角度来看，通信系统的主要质量指标是有效性和可靠性 它们在数字通信系统中具体为传输速率和误码率。 数字通信系

6、统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 第二部分模拟信号数字化系统 14.简答题马景聪 请简述PCM的编码过程，并解析抽样，量化，编码的作用. 脉冲编码调制简称脉码调制。首先，在发送端进行波形编码，有抽样、量化 和编码三个基本过程，把模拟信号变换为二进制数码。通过数字通信系统进行传 输后，在接收端进行相反的变换，由译码和低通滤波器完成，把数字信号恢复为 原来的模拟信号。 抽样是对模拟信号进行周期性的扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的 信号。我们要求经过抽样的信号应包含原信号的所有信息，即能无失真地恢复 出原模拟信号， 抽样速率的下限由抽样定理确定。 量化是把经抽样得到的瞬时

7、值进行幅度离散，即指定 Q个规定的电平，把抽样 值用最接近的电平表示。 编码是用二进制码组表示有固定电平的量化值。 实际上量化是在编码过程中同时 完成的。 （李丽雪 41号）名词解析：PCM : PCM为脉冲编码调制，它是一种将模拟语言信号变换成数字信号的编码方式。主要 包括抽样、量化和编码三个过程。 抽样是对模拟信号进行周期性的扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信 号；量化是把经抽样得到的瞬时值进行幅度离散 ；编码是用二进制码组表示有固 定电平的量化值。 填空题 脉冲编码调制有抽样、量化、和编码三个基本过程 15 （227冯远青） *采用13折线A律编码，设量化间隔为1个单位，已知抽样

8、值为x=+635A电平, 试求此时编码输出码组，并计算量化误差！ 解：已知x 0,所以叫； 635 128, 635 512,二 635 512, 输入信号抽样值落在7段； 已知第8段的起始电平为512;权值：256 128 64 32 由天平法可得： |l s|= 512 +1X 2568=7684635 M 5=0 |I s|= 512 +1X 1288=6404635 M 6=0 |l s|= 512 +1X 6448=57646354 M 7=1 |l s|= 576 +1X 324 8=6084 528A 所以：M2=1 又因为：635 512A 所以：M3=1 又因为：635AV1

9、024A 所以：M4=0 第7段对应权值为256,128,64,32,且起始电平为512. 由天平法： 512 +256M5+128M6+64M7+32M8-635 512 +256A =768 635M5=0 512+128A =640 635M6=0 512 +64A =578 635M7=1 512 +64A +32A =608 635 M8=1 所以：最终的编码为：01100011,量化误差为：635-608A =27 16选择题 采用13折线A律编码时，抽样脉冲值为-1025段落码为(C) A.1110B.1 C .111 D. 101 17钟昊洋：.非均匀量化的对数压缩特性采用折线

10、近似时，A律对数压缩特性采 用13折线近似 18温广平 简答题：简述低通抽样定理。 一个频带限制在(0, fH)内的时间连续信号m(t)，如果以T 12fH的时间间隔对 它进行等间隔抽样，则 m(t)将被所得到的抽样值完全确定 19陈英豪填空题: 7 / 14 1抽样定理必须满足两个条件：、f(t)必须为带限信号，即在时，其频谱 F( )0。、抽样频率不能过低，必须满足 答案：m。fs 2fm 20本电信102班 杨卡 简答题： 简单增量调制的主要优缺点是什么？ 优点：低比特率时，量化信噪比高于 PCM 抗误码性能好，能在误码率较高的信道里工作 译码器比PCM简单。 缺点：存在斜率过载和动态范

11、围冋题。 第三部分基带传输系统 21 (彭森文 5号)画图题： 已知二元信息序列为100000101，画出它所对应的 单极性归零码、AMI码和HDB3码的波形。 答: 100000101 I +B +E 0 -E +E 0 +E 0 AMI码 单极性 归零码 -E HDB3 码 （假设AMI码前一个为-1归零码；HDB；码前一个为-B、-V归零码） 22填空题（朱志华） 信道、（接收滤波器）、抽样判决器及定时和同 数字基带传输系统由发送滤波器、 步系统构成。 23传号交替反码常记（A） A.AMI B.HDB3 C. CMI D.NRZ 24单极性归零码常记作（C） A.NRZ B.BRZ C

12、.RZ D.AMI-王涛 25本电信102刘宇 某二进制序列如下，将其转换为 CMI码。 二进制码序列：10100110 解：CMI码：（假设前一个“1”为“11”） 定时: CMI : 26本电信102班 区世荣 作图题： 已知二进制信息码为 10000100001试写出其AMI码、 HDB3码和CMI码。 27 （陈绍欣）设某 HDB3 码序列为+1-100-1+100+1-1000-1+100-1 ，在接收端 正确恢复出的数字序列为 (D ) A. 1111001 B.1001001 C. 1101001 D.1001001 解: 28已知道二进制信息: B码为正） 解 11000000

13、1，求AMI码和HDB3码（上一个 V码为负, 二进制：10110000000110000001 AMI 码: V+ B-V- HDB3 码lJ 第四部分 频带传输系统 29 2ASK的中文全称 二进制幅度键控。 30传输数字信号时有幅度键控，频移键控，相移键控三种基本的调制方式 31.填空题 数字信号的载波传输中的二进制数字调制有四种，分别为二进制幅度键控（2ASK, 二进制频移键控（2FSK ,二进制相移键控（2PSK或BPSK ,二进制差分相移键 控（2DPSK。-林思达 32下列属于线性调制的是(C)。 A.相移键控B.频移键控C.振幅键控 33 6-1巳知某2射系统的码兀倍输速率为所

14、用的载液信吕为005( 4 jr xioO - (1) 设所传送的数字信息011001 试画出相应的2曲信号城示意图； (2) 求曲曲信号的带宽. 解 歎= 4rxl0/； = =2xlOaj?e “0话嗣所以毎亍码元周期内有 2jt 2个载液波形，如團6 1所示口 34.采用2ASK方式传输的二进制信息为101100011,已知码元传输速率为 1200B,载波频率为2400Hz，试构成一种2ASK信号调制器原理框图，并画出 2ASK信号的时间波形。 答：2ASK信号是一种数字振幅调制，已调信号的振幅随数字基带信号变化。 2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生，其调制器原理框图如图(a)所示，

15、 数字基带信号s(t)应是单极性不归零波形。2ASK信号也可以采用数字键控的方 式产生，通过开关的接通和接地来产生 2ASK信号，其调制器原理框图如图(b) 所示；根据题中已知条件，码元传输速率为 1200B，载波频率为2400Hz,因此 在2ASK信号的时间波形中，每个码元时间内共有两个周期的载波， 数字基带信 号s(t)和2ASK信号的时间波形如图(c)所示： 二进制不 归零信号 e?ASK（t） 乘法器 S（t） 开关电路 K(t) (b) COS ct (a) 0i 000 e(t) (c) s(t) 35画图题：设发送数字信息为11001010110（,试分别画出OOK、2FSK、2P