数字通信原理期末复习题

填空题数字通信采用时分复用方式实现多路通信。一个频带限制在fmHZ以下的连续信号m(t)，可以惟一地用时间每隔T≤1/(

2fm)秒的抽样值序列来确定。抽样是将模拟信号在时间域上离散化的过程；量化是将模拟信号在幅度上离散化的过程。形成二次以上的高次群的方法通常有PCM复用和数字复接两种。所谓PCM复用就是直接将多路信号进行编码复用。数字复接是将几个低次群在时间的间隙上迭加合成高次群。A律13折编码，其斜率的最大值为16，最小值为1/2。某模拟信号的频率范围为10kHz～100kHz，假设对其进行PCM编码，其最低抽样频率为200kHz。ADPCM是在DPCM的根底上增加了自适应量化和自适应预测，可使均方量化误差和均方预测误差最小。PCM一次群同步复接成二次群时平均每32位码插入1位附加码。异步复接二次群的码速调整是利用插入一些码元将各一次群的速率由2048kbit/s左右统一调整成2112kbit/s。基带传输系统发送滤波器、信道、接收滤波器及抽样判决器构成。PCM30/32系统1秒传送8000个帧。帧同步系统中的前方保护电路是为了防止假失步。SDH帧结构包括段开销、管理单元指针和信息净负荷三个区域。SDH帧结构中有段开销和通道开销两大类开销。SDH是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应传输速率和误码率。十六进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，那么每个码元所含信息量为4bit，信息速率为1200bit/s。模拟信号是利用抽样、量化、编码来实现其数字传输的。DPCM是对相邻样值的差值量化编码。帧同步系统中的前方保护电路是为了防止假同步。PCM30/32路系统中，如果帧同步系统连续3~4个同步帧未收到帧同步码，那么判系统已失步，此时帧同步系统立即进入捕捉状态。数字复接的实现主要有按位复接和按字复接两种方法。SDH的频带利用率比PDH的频带利用率低/小。SDH的帧周期为125μs，帧长度为9*270*N字节。将PDH支路信号复用进STM-N帧的过程要经历映射、定位和复用三个步骤。单项选择题信息传输速率R与符号传输速率N的关系为〔〕。A．R=Nlog2MB．R>NC．R=ND．在N不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比〔〕。A．小信号的量化信噪比提高B．大信号的量化信噪比提高C．大、小信号的量化信噪比均提高D．大、小信号的量化信噪比均不变PCM四次群的接口码型为〔〕。A．AMI码B．HDB3码C．CMI码D．NRZ属于频带传输系统的有〔〕。A．ADPCM系统B．数字微波传输系统C．数字卫星传输系统D．数字微波传输系统和数字卫星传输系统同步复接在复接过程中需要进行〔〕。码速调整和码速恢复B．码速变换C．编码方式变换D．码速调整样值为255，它属于A律13折线的(l=8)〔〕。A．第4量化B．第5量化段C．第6量化段 D．第7量化段PCM30/32路系统第17话路的信令码位置是在〔〕。A．F0帧TS0的前4位码B．F1帧TS16的前4位码C．F1帧TS16的后4位码D．F2帧TS16的前4位码PCM30/32路系统的时钟频率是〔〕。A．8448kHzB．2048kHzC．2000kHzD．1024kHz位脉冲发生器是一个〔〕。A．32分频器B．16分频器C．8分频器D．4分频器前方保护计数n一般取〔〕。A．1B．2C．3D．PDH采用的数字复接方法一般为〔〕。A．同步复接、按位复接B．同步复接、按字复接C．异步复接、按位复接D．异步复接、按字复接SDH系统中STM-4的速率是〔〕。A．64kbit/sB．2.048Mbit/sC．155.520Mbit/sD．622.080Mbit/sSDH中继网适合采用的拓扑结构为〔〕。A．环形B．线形C．星形D．环形和线形PAM信号为〔〕。A．模拟信号B．数字信号C．调相信号 D．调频信号PDH中欧洲和中国的PCM三次群的话路数为〔〕。A．672路B．670路C．480路D．120路均匀量化的特点是〔〕。A．量化间隔不随信号幅度大小而改变 B．信号幅度大时，量化间隔小C．信号幅度小时，量化间隔大 D．信号幅度小时，量化间隔小PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是〔〕。A．8kHzB．16kHzC．64kHz D．2048kHz异步复接在复接过程中需要进行〔〕。码速调整和码速恢复B．码速恢复C．编码方式变换D．码速调整样值为257，它属于A律13折线的(l=8)〔〕。A．第4量化B．第5量化段C．第6量化段 D．第7量化段A律13折线编码器量化级数N越大，那么〔〕。A．小信号时量化信噪比越小B．小信号时量化信噪比越大C．折叠噪声越小 D．折叠噪声越大.PCM一次群的接口码型为〔〕。A．RZ码 B．AMI码C．CMI码D．HDB3以下编码方法中不属于波形编码的是〔〕。A．PCM B．ADPCMC．CELP D．DPCMSDH的复用采用〔〕。A．同步复用、按比特间插 B．同步复用、按字节间插C．异步复用、按比特间插 D．异步复用、按字节间插语声数字通信质量与误码率〔〕。A．成正比 B．成反比C．相等 D．无关PCM30/32系统中发送帧同步码的时隙是〔〕。A．奇帧的TS16时隙 B．奇帧的TS0时隙C．偶帧的TS16时隙 D．偶帧的TS0时隙信息传输速率是〔〕。A．每秒传输的分组数B．每秒传输的二进制码元数C．每秒传输的码元数〔符号速率〕D．每秒传输的字节数通信系统中一般规定语声信号所占的频带范围是〔〕。A．0～3400HzB．300～3400HzC．0～5kHzD．0～8kHzPDH中欧洲和中国的PCM三次群的话路数为〔〕。A．672路B．670路C．480路D．120路带通型信号的抽样频率假设选为fs≥2fm〔〕。A．会产生重叠噪声 B．会产生码间干扰C．实现复杂D．会降低信道的频带利用率三、简答题数字复接的方法有哪几种？PDH和SDH分别采用哪一种？〔4分〕数字复接的方法有同步复接和异步复接两种；〔3分〕PDH采用异步复接，SDH采用同步复接。〔2分〕简要答复均匀量化与非均匀量化的特点。〔4分〕均匀量化特点：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。〔3分〕非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。〔2分〕SDH中复用的概念是什么？〔4分〕复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，以字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。SDH传送网的根本物理拓扑有哪几种?〔4分〕线形星形树形环形网孔形SDH网络结构分哪几个层面？〔4分〕最高层为长途一级干线网，〔2分〕第二层为二级干线网，〔1分〕第三层为中继网，〔1分〕最底层为用户接入网。〔1分〕什么叫PCM零次群？PCM一次群至四次群的接口码型分别是什么？〔4分〕PCM一路语音的编码就是PCM零次群，传送单位是64kbit/s。〔3分〕其中一次群、二次群、三次群的接口码型是HDB3码，四次群的接口码型是CMI码。SDH网的根本网络单元有哪些？〔4分〕SDH网的根本网络单元有终端复用器(TM)、〔2分〕分插复用器(ADM)、〔1分〕再生中继器(REG)、〔1分〕同步数字交叉连接设备(SDXC)等。〔1分〕8.数字通信的主要特点是哪些？〔5分〕抗干扰能力强、无噪声积累；便于加密处理；采用时分复用实现多路通信；设备便于集成化、微型化；便于构成IDN和ISDN；占用信道频带宽。四、画图题某模拟信号的频谱如以下图所示，求抽样频率并画出抽样信号的频谱。〔10分〕答：〔6分〕〔4分〕2．信息代码为：１００００００００１１１００１００００１０，画出AMI码，HDB3码所对应的波形图。〔编码时首位1用+1表示〕〔10分答：〔1〕信码：100000000111001000010AMI：+100000000-1+1-100+10000-10HDB3：+1000+V-B00–V+1-1+100-1+B00+V-10(AMI与HDB3编码各占3分)〔2〕波形如以下图所示。3.某模拟信号的频谱如以下图所示，求抽样频率并画出抽样信号的频谱。〔10分〕答：〔6分〕〔4分〕4.信息代码为1110000011000011，求相应的AMI码、HDB3码。并分别画出它们的波形图。〔编码时首位1用+1表示〕〔10分答：(AMI与HDB3波形各占2分)1110000011000011AMI码：+1-1+100000-1+10000-1+1(3分)HDB3码：+1-1+1000+V0-1+1–B00-V+1-1〔3分波形图如下：〔各2分〕信息码：AMI码：HDB3码五、计算题1.由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。〔10分〕答：STM-1的帧长度为270×9=2430个字节，相当于19440bit，帧周期为125μs，〔3分〕由此可以算出STM-1的速率为：9×270×8/125μs=155.520Mbit/s〔3分〕STM-1中的SOH的速率为：8×9×8/125μs=4.608Mbit/s〔3分〕STM-1中的AU-PTR的速率为：9×8/125μs=576kbit/s〔3分〕2.采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，抽样脉冲值为-95量化单位：〔1〕试求此时编码器输出码组，并计算编码误差；〔2〕写出对应于该7位码的均匀量化11位码。答：〔1〕抽样脉冲值I0＝-95，设码组的8位码分别为C1C2C3C因为I0<0，故C1＝0〔２分〕又因为I0>64且I0<128，故在第4段，段落码C2C3C4＝011〔3分第4段内的量化间隔为4，由I0＝64＋7×4＋3知，I0位于第4段第7量化级，C5C6C7C8因此，编码器输出为C1C2C3C4C编码器的输出电平为：-(64+7×4)＝-92，编码误差为：|(-92)－(-95)|＝3〔单位〕〔2分〕〔2〕对应于该7位码的均匀量化11位码为：C1C2C3C4C5C3.设单路话音信号的频率范围为50Hz～3300Hz，抽样频率为8kHz，在PCM系统中传输，假设按128级量化后，采用二进制编码，所需的传输带宽最小是多少?〔10分〕∵N=2l=128∴l=7〔4分〕数码率fB=fs·l=8000×7=56kbit/s〔4分根据奈奎斯特第一准那么，所需的最小传输带宽为B=fB/2=28kHz〔4分〕4.某A律13折线编码器，编码位数l=8，过载电压U=4096mV，一个样值为us=796mV，试将其编成相应的码字，并求器编码电平与解码电平。〔10分〕 答：U=2048△=4096mV△=4096mV/2048=2mVus=796mV/2mV=398△∵us=398△>0∴a1=1(2分)Us=|us|=398△∵Us>UR2=128△∴a2=1(1分)∵Us<UR3