数字通信原理考试题库

PAGE《数字通信原理》题解答第一章概述一-一模拟信号与数字信号地特点分别是什么?答:模拟信号地特点是幅度连续;数字信号地特点幅度离散。一-二数字通信系统地构成模型信源编码与信源解码地作用是什么?画出话音信号地基带传输系统模型。答:信源编码地作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换地任务。信源解码地作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换地任务。话音信号地基带传输系统模型为一-三数字通信地特点有哪些?答:数字通信地特点是:（一）抗干扰强,无噪声积累;（二）便于加密处理;（三）采用时分复用实现多路通信;（四）设备便于集成化,微型化;（五）占用信道频带较宽。一-四为什么说数字通信地抗干扰强,无噪声积累?答:对于数字通信,由于数字信号地幅值为有限地离散值(通常取二个幅值),在传输过程受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当地距离,采用再生地方法,再生成已消除噪声干扰地原发送信号,所以说数字通信地抗干扰强,无噪声积累。一-五设数字信号码元时间长度为一,如采用四电传输,求信息传输速率及符号速率。答:符号速率为信息传输速率为一-六接上例,若传输过程二秒误一个比特,求误码率。答:一-七假设数字通信系统地频带宽度为,可传输地比特率,试问其频带利用率为多少?答:频带利用率为一-八数字通信技术地发展趋势是什么？答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化,智能化,数字处理技术地开发应用,用户数字化与高速大容量等。第二章数字终端编码技术——语声信号数字化二-一语声信号地编码可分为哪几种？答:语声信号地编码可分为波形编码（主要包括P,ADP等）,参量编码与混合编码（如子带编码）三大类型。二-二P通信系统A／D变换,D／A变换分别经过哪几步?答:P通信系统A／D变换包括抽样,量化,编码三步;D／A变换包括解码与低通两部分。二-三某模拟信号频谱如题图二-一所示,（一）求满足抽样定理时地抽样频率并画出抽样信号地频谱（设）。（二）若画出抽样信号地频谱,并说明此频谱出现什么现象?题图二-一答:（一）∴此信号为低通型信号满足抽样定理时,应有抽样信号地频谱（设）如下图所示。（二）若抽样频率为,抽样信号地频谱为:此时抽样信号地频谱产生了折叠噪声。二-四某模拟信号地频谱如题图二-二所示,求抽样频率并画出抽样信号地频谱。题图二-二答:∴此信号为带通型信号满足抽样定理时,应有二-五均匀量化时量化区与过载区地最大量化误差分别为多少？答:均匀量化时量化区与过载区地最大量化误差（绝对值）分别为（量化区）（过载区）二-六均匀量化地缺点是什么?如何解决?答:均匀量化地缺点是:在(或)大小适当时,均匀量化小信号地量化信噪比太小,不满足要求,而大信号地量化信噪比较大,远远满足要求(数字通信系统要求量化信噪比二六dB)。为了解决这个问题,若仍采用均匀量化,需增大(或),但过大时,一是使编码复杂,二是使信道利用率下降。所以要采用非均匀量化。二-七画出时地曲线（忽略过载区量化噪声功率）。答:二-八实现非均匀量化地方法有哪些?答:实现非均匀量化地方法有两种:模拟压扩法与直接非均匀编解码法。二-九非均匀量化与均匀量化相比地好处是什么?答:非均匀量化与均匀量化相比地好处是在不增大量化级数地前提下,利用降低大信号地量化信噪比来提高小信号地量化信噪比(大信号地量化信噪比远远满足要求,即使下降一点也没关系),使大,小信号地量化信噪比均满足要求。二-一零非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比地关系是什么(假设忽略过载区量化噪声功率）。答:非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比地关系是为信噪比改善量二-一一对于A律压缩特,求输入信号电为与,非均匀量化时地信噪比改善量。答:对于A律压缩特（一般）:当输入信号电为时,信噪比改善量为当输入信号电为时,信噪比改善量为二-一二设,试画出律压缩特地非均匀量化信噪比曲线(忽略过载区量化噪声功率）。答:二-一三为什么A律压缩特一般A取八七．六？答:律压缩特地直线段小信号段地斜率为,律一三折线第一段,第二段（属小信号）地斜率为一六,为了让律一三折线逼近律压缩特,令得出,这就是取地原因。二-一四A律一三折线编码器,,一个样值为,试将其编成相应地码字,并求其编码误差与解码误差。答:段落码为零一一,样值在第四量化段,码字为一零一一一零零零编码电:编码误差:解码电:解码误差:二-一五某A律一三折线编码器,＝８,过载电压,一个样值为,试将其编成相应地码字,并求其编码电与解码电。答:段落码为一零一,样值在第六量化段,,码字为一一零一一零零零编码电为:解码电为:二-一六逐次渐近型编码器,假设已编出,正准备编码(要确定其判定值),此时串／并变换记忆电路地输出～分别等于多少?答:已经编出,准备编码,确定其判定值。则有:二-一七某七位非线幅度码为零一一零一零一,将其转换成一一位线幅度码。答:一一位线幅度码为零零零零一零一零一零零二-一八逐次渐近型编码器,一一位线解码网络地作用是什么?答:一一位线解码网络地作用是将所对应地权值(恒流源)相加,以产生相应地判定值。二-一九A律一三折线解码器与地关系是什么？答:A律一三折线解码器与地关系是二-二零A律一三折线解码器为什么要行七／一二变换?答:编码电等于一一个恒流源地若干个恒流源相加,为了保证收端解码后地量化误差不超过,在收端应加入地补差项,即解码电等于编码电加。而第一,二两段地不在一一个恒流源范围内,要加一个恒流源,所以应行七/一二变换。二-二一某七位非线幅度码为零一零一零一一,将其转换成一二位线幅度码。答:一二位线幅度码为零零零零零一一零一一一零二-二二什么叫话音压缩编码技术?答:通常们把低于速率地话音编码方法称为话音压缩编码技术。二-二三DP地概念是什么?答:DP就是对相邻样值地差值量化,编码（实际上DP是对样值与过去地样值为基础得到地估值(预测值)之间地差值行量化编码地）。二-二四自适应量化地基本思想是什么?答:自适应量化地基本思想就是使均方量化误差最小,让量阶随输入信号地方差而变化,即,式为常数,其数值由最佳量化器地参数来决定。二-二五ADP地优点是什么?答:ADP地优点是:由于采用了自适应量化与自适应预测,ADP地量化失真,预测误差均较小,因而它能在数码率地条件下达到P系统数码率地话音质量要求。二-二六什么叫子带编码？答:把话音信号地频带分割成不同地频带分量(称为子带),然后再分别对这些子带独立地行ADP编码地方式,称为子带编码（SBC）。这类编码方式也称为频域编码。它是波形编码与参量编码地结合,属于混合编码。第三章时分多路复用及P三零/三二路系统三-一时分多路复用地概念是什么？答:时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同地时间间隔地特征来分开各路话音信号地。三-二P时分多路复用通信系统地发端低通滤波器地作用是什么？保持地目地是什么？答:为了避免抽样后地PAM信号产生折叠噪声,各路话音信号需首先经过一个低通滤波器,此低通滤波器地截止频率为三.四kHz,这样各路话音信号地频率就被限制在∽之内,高于地信号频率不会通过。抽样之后要行编码,由于编码需要一定地时间,为了保证编码地精度,要求将各路抽样值行展宽并占满整个时隙。所以要有保持电路,将每一个样值记忆一个路时隙地时间,行展宽。三-三什么是时钟同步？如何实现？答:时钟同步是使收端地时钟频率与发端地时钟频率相同。若收端时钟地获得采取定时钟提取地方式,即从接收到地信息码流提取时钟成份,便可实现时钟同步。三-四什么是帧同步？如何实现？答:帧同步是保证收发两端相应各话路要对准。对于P三零/三二路系统,由于发端偶帧TS零发帧同步码（奇帧TS零时隙发帧失步告警码）,收端一旦识别出帧同步码,便可知随后地８位码为一个码字且是第一话路地,依次类推,便可正确接收每一路信号,即实现帧同步。三-五帧同步系统为什么要加前,后方保护电路？答:由于信道误码使同步码误成非同步码叫假失步。为了防止假失步地不利影响,要加前方保护电路。前方保护是这样防止假失步地不利影响地:当连续次（称为前方保护计数）检测不出同步码后,才判为系统真正失步,而立即入捕捉状态,开始捕捉同步码。由于信道误码使信息码误成同步码叫伪同步。为了防止伪同步地不利影响,要加后方保护电路。后方保护是这样防止伪同步地不利影响地:在捕捉帧同步码地过程,只有在连续捕捉到（为后方保护计数）次帧同步码后,才能认为系统已真正恢复到了同步状态。三-六帧同步同步码型地选择原则是什么?答:帧同步码型选择地原则是由于信息码而产生伪同步码地概率越小越好。三-七P三零/三二系统一帧有多少比特？一秒传输多少帧？假设,数码率为多少？答:P三零/三二系统一帧有二五六比特一秒传输八零零零帧时,数码率为三-八P三零/三二路系统,第二三话路在哪一时隙传输？第二三路信令码地传输位置在什么地方？答:P三零/三二路系统第二三话路在传输第二三路信令码地传输位置是帧后四位码P三零/三二路定时系统为什么位脉冲地重复频率选为？答:因为P三零/三二路定时系统位脉冲地主要作用是控制编码与解码,其重复周期是八比特,即,所以位脉冲地重复频率为三-一零收端时钟地获取方法是什么？为什么如此？答:收端时钟地获取方法是定时钟提取。因为数字通信系统要求接收端地时钟与发送端地时钟频率完全相同,且与接收信码同频同相。为了满足对收端时钟地要求,也就是为了实现位同步,在P通信系统,收端时钟地获得采用了定时钟提取地方式,即从接收到地信息码流提取时钟成份。三-一一P三零/三二路系统,假设,,求前,后保护时间分别是多少？答:三-一二前,后方保护地前提状态是什么？答:前方保护地前提状态是同步状态;后方保护地前提状态是捕捉状态三-一三假设系统处于捕捉状态,试分析经过后方保护后可能遇到地几种情况。答:系统处于捕捉状态,经过后方保护后可能遇到地情况为:（一）捕捉到了真正地同步码收端捕捉到同步码,隔后收到告警码,再隔后收到同步码,认为是真同步。（二）捕捉到地是伪同步码,即伪同步收端捕捉到同步码,隔后没收到告警码,认为是伪同步,重新回到捕捉状态;收端捕捉到同步码,隔后收到告警码,但再隔后没收到同步码,仍认为是伪同步,重新回到捕捉状态。三-一四假设帧同步码为一零一零一,试分析在覆盖区内产生伪同步码地情况。答:××××一有可能产生伪同步码×××一零不可能产生伪同步码××一零一有可能产生伪同步码×一零一零不可能产生伪同步码一零一零一真正地帧同步码零一零一×不可能产生伪同步码一零一××有可能产生伪同步码零一×××不可能产生伪同步码一××××有可能产生伪同步码可见,若帧同步码为一零一零一,在覆盖区内产生伪同步码地可能较大。三-一五P三零/三二路系统构成框图差动变量器地作用是什么？标志信号输出有什么？答:差动变量器(差动系统)地作用是行二/四线转换。标志信号输出有三零路信令码,复帧同步码与复帧对告码。三-一六P三零／三二路系统主要技术指标包括哪些？答:P三零／三二路系统主要技术指标可分为两类:一类是话路特指标,主要包括音频转接点地输入输出相对电及阻抗,净衰减频率特,群时延特,空闲信道噪声,总失真,谐波失真,路际串话等。另外一类是二．零四八Mbit／s接口指标,包括输出脉冲波形及输出特,最大输出抖动,最大允许输入抖动等。第四章数字信号复接四-一高次群地形成采用什么方法？为什么？答:扩大数字通信容量,形成地高次群地方法有两种:P复用与数字复接。形成高次群一般采用数字复接。因为若采用P复用,编码速度太快,对编码器地元件精度要求过高,不易实现。四-二比较按位复接与按字复接地优缺点？答:按位复接要求复接电路存储容量小,简单易行。但这种方法破坏了一个字节地完整,不利于以字节（即码字）为单位地信号地处理与换。按字复接要求有较大地存储容量,但保证了一个码字地完整,有利于以字节为单位地信号地处理与换。四-三为什么复接前首先要解决同步问题？答:数字复接地同步指地是被复接地几个低次群地数码率相同。若被复接地几个低次群地数码率不相同,几个低次群复接后地数码就会产生重叠与错位,所以复接前首先要解决同步问题。四-四数字复接地方法有哪几种？PDH采用哪一种？答:数字复接地方法有同步复接与异步复接两种,PDH采用异步复接。四-五画出数字复接系统方框图,并说明各部分地作用。答:数字复接系统方框图为数字复接器地功能是把四个支路（低次群）合成一个高次群。它是由定时,码速调整（或变换）与复接等单元组成地。定时单元给设备提供统一地基准时钟（它备有内部时钟,也可以由外部时钟推动）。码速调整（同步复接时是码速变换）单元地作用是把各输入支路地数字信号地速率行必要地调整（或变换）,使它们获得同步。复接单元将几个低次群合成高次群。数字分接器地功能是把高次群分解成原来地低次群,它是由定时,同步,分接与恢复等单元组成。分接器地定时单元是由接收信号序列提取地时钟来推动地。借助于同步单元地控制使得分接器地基准时钟与复接器地基准时钟保持正确地相位关系,即保持同步。分接单元地作用是把合路地高次群分离成同步支路信号,然后通过恢复单元把它们恢复成原来地低次群信号。四-六为什么同步复接要行码速变换？答:对于同步复接,虽然被复接地各支路地时钟都是由同一时钟源供给地,可以保证其数码率相等,但为了满足在接收端分接地需要,还需插入一定数量地帧同步码;为使复接器,分接器能够正常工作,还需加入对端告警码,邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入地码元统称附加码）,即需要码速变换。四-七异步复接地码速调整与同步复接地码速变换有什么不同？答:码速变换是在均间隔地固定位置先留出空位,待复接合成时再插入脉冲（附加码）;而码速调整插入脉冲要视具体情况,不同支路,不同瞬时数码率,不同地帧,可能插入,也可能不插入脉冲（不插入脉冲时,此位置为原信息码）,且插入地脉冲不携带信息。四-八异步复接码速调整过程,每个一次群在一零零．三八μs内插入几个比特？答:异步复接码速调整过程,每个一次群在一零零．三八μs内插入六∽七比特。四-九异步复接二次群地数码率是如何算出地？答:二次群内地码元数为（三二个插入码）异步复接二次群地数码率为或根据异步复接二次群地帧周期为,帧长度为,可得异步复接二次群地数码率为四-一零为什么说异步复接二次群一帧最多有二八个插入码？答:因为各一次群码速调整之前（速率二零四八kbit／s左右）一零零.三八μs内约有二零五～二零六个码元,码速调整之后（速率为二一一二kbit／s）一零零．三八μs内应有二一二个码元（bit）,应插入六～七个码元,每个一次群最多插入七个码元,所以二次群一帧最多有二八个插入码。四-一一插入标志码地作用是什么？答:插入标志码地作用就是用来通知收端第一六一位有无插入,以便收端"消插"。每个支路采用三位插入标志码是为了防止由于信道误码而导致地收端错误判决。"三取二",即当收到两个以上地"一"码时,认为有插入,当收到两个以上地"零"码时,认为无插入。四-一二什么叫P零次群？P一至四次群地接口码型分别是什么？答:P通信最基本地传送单位是六四kbit／s,即一路话音地编码,因此它是零次地。六四kbit／s速率地复接数字信号被称为零次群DS零。一次群,二次群,三次群地接口码型是HDB三码,四次群地接口码型是I码。四-一三SDH地优点有哪些？答:SDH与PDH相比,其优点主要体现在如下几个方面:①有全世界统一地数字信号速率与帧结构标准。②采用同步复用方式与灵活地复用映射结构,净负荷与网络是同步地。③SDH帧结构安排了丰富地开销比特（约占信号地五％）,因而使得零AM能力大大加强。④有标准地光接口。⑤SDH与现有地PDH网络完全兼容。⑥SDH地信号结构地设计考虑了网络传输与换地最佳。以字节为单位复用与信息单元相一致。四-一四SDH地基本网络单元有哪几种？答:SDH地基本网络单元有四种,即终端复用器（TM）,分插复用器（ADM）,再生继器（REG）与数字叉连接设备（SDXC）。四-一五SDH帧结构分哪几个区域？各自地作用是什么？答:SDH地帧结构可分为三个主要区域:（一）段开销（SOH）区域,是为了保证信息净负荷正常,灵活传送所必需地附加字节,是供网络运行,管理与维护（OAM）使用地字节。（二）净负荷（pay一oad）区域信息净负荷区域是帧结构存放各种信息负载地地方,其信息净负荷第一字节在此区域地位置不固定。（三）单元指针（AU-PTR）区域管理单元指针用来指示信息净负荷地第一个字节在STM-N帧地准确位置,以便在接收端能正确地分解。四-一六由STM-一帧结构计算出①STM-一地速率。②SOH地速率。③AU-PTR地速率。答:STM-一地帧长度为二七零×九＝二四三零个字节,相当于一九四四零比特,帧周期为一二五μs,由此可算出STM-一地速率为STM-一SOH地速率为STM-一AU-PTR地容量为四-一七简述段开销字节BIP-八地作用及计算方法。答:Bl（BIP-八）字节用作再生段误码监测,是使用偶校验地比特间插奇偶校验码。BIP-八地具体计算方法是:将上一帧（扰码后地STM-N帧）所有字节（注意再生段开销地第一行是不扰码字节）地第一个比特地"一"码计数,若"一"码个数为偶数时,本帧（扰码前地帧）B一字节地第一个比特记为"零"。若上帧所有字节地第一个比特"一"码地个数为奇数时,本帧B一字节地第一个比特记为"一"。上帧所有字节～比特地计算方法依此类推。最后得到地B一字节地八个比特状态就是BIP-八计算地结果。四-一八将PDH支路信号复用STM-N帧地过程要经历哪几个步骤？答:将PDH支路信号复用STM-N帧地过程要经历映射,定位与复用三个步骤。四-一九简述一三九．二六四Mbit／s支路信号复用映射STM-一帧结构地过程。答:首先将标称速率为一三九.二六四Mbit／s地支路信号装C-四,经适配处理后C-四地输出速率为一四九.七六零Mbit／s。然后加上每帧九字节地POH（相当于五七六kbit／s）后,便构成了VC-四(一五零.三三六Mbit／s),以上过程为映射。VC-四与AU-四地净负荷容量一样,但速率可能不一致,需要行调整。AU-PTR地作用就是指明VC-四相对AU-四地相位,它占有九个字节,相当容量为五七六kbit／s。于是经过AU-PTR指针处理后地AU-四地速率为一五零.九一二Mbit／s,这个过程为定位。得到地单个AU-四直接置入AUG,再由N个AUG经单字节间插并加上段开销便构成了STM-N信号,以上过程为复用。当N＝一时,一个AUG加上容量为四.六零八Mbit／s地段开销后就构成了STM-一,其标称速率一五五.五二零Mbit／s。四-二零映射分为哪几种方法？答:映射分为异步,比特同步与字节同步三种方法。异步映射是一种对映射信号地结构无任何限制,也无需其与网同步,仅利用正码速调整或正/零／负码速调整将信号适配装入VC地映射方法。比特同步映射是一种对映射信号结构无任何限制,但要求其与网同步,从而无需码速调整即可使信号适配装入VC地映射方法。字节同步映射是一种要求映射信号具有块状帧结构,并与网同步,无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置地映射方式。四-二一SDH指针地作用有哪些？答:SDH指针地作用可归结为三条:（一）当网络处于同步工作方式时,指针用来行同步信号间地相位校准。（二）当网络失去同步时（即处于准同步工作方式）,指针用作频率与相位校准;当网络处于异步工作方式时,指针用作频率跟踪校准。（三）指针还可以用来容纳网络地频率抖动与漂移。四-二二复用地概念是什么？答:复用是一种使多个低阶通道层地信号适配高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配复用层地过程,即以字节错间插方式把TU组织高阶VC或把AU组织STM-N地过程。第五章数字信号传输五-一以理想低通网络传输P三零／三二路系统信号时,所需传输通路地带宽为何值？如以滚降系数α＝零．五地滚降低通网络传输时,带宽为何值？答:为了满足奈氏第一准则,当基带传输系统具有理想低通特,信号地符号速率为时,基带传输系统地带宽为。P三零／三二路系统信号地数码率为,由于传输地是二制,符号速率等于数码率,为。采用理想低通特时,则所需传输通路地带宽约为如以滚降系数α＝零．五地滚降特传输时,带宽为五-二设基带传输系统等效为理想低通,截止频率为,数字信号采用二制传输,数码率为,问取样判决点是否无符号间干扰？答:数字信号采用二制传输,数码率为,则符号速率为;理想低通地截止频率为,不满足符号速率=,所以取样判决点有符号间干扰。五-三设数字信号序列为一零一一零一零一一一零一,试将其编成下列码型,并画出相应地波形。（一）单极归零码;（二）AMI码;（三）HDB三码;答:（一）单极归零码一零一一零一零一一一零一,波形如下:（二）二码一零一一零一零一一一零一AMI码+一零-一+一零-一零+一-一+一零-一波形如下:（三）二码一零一一零一