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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章1. 简述消息、信息、信号三个概念之间的联系与区别消息是包含具体内容的文字、符号、数据、语音、图片、图象等等,是信息的具体表现形式,也是特定的信息。信息是消息的统称,是消息的概括和抽象,可理解为消息中包含的有意义的内容,它用信息量来衡量。信号是搭载或反映信息的载体,通常以某种客观物理量(电压、电流)表现出来。消息、信息、信号是与通信密切相关的三个概念。信息一词在概念上与消息相似,但其含义却更具普遍性、抽象性。消息可以有各种各样的形式,但消息的内容可统一用信息来表述,传输信息的多少可直观地使用“信息量”进行衡量。信号是消息的载体和通信的客观对象,而信息是信号的内涵
2、。2. 什么是通信方式?它有哪几种类型对点到点通信,按消息传递的方向与时间关系划分,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。3. 什么是传输方式?数据传输方式有哪几种类型现代数字通信系统中,按照数字信号的各个二进制位是否同时传输,数据的传输方式可分为并行传输和串行传输两种。4. 什么是复用方式?它有哪几种类型?各有何含义实现在同一条通信线路上传送多路信号的技术叫做多路复用技术。各种多路复用技术的目的均在如何尽量提高信道的利用率。目前常用的复用方式主要有频分复用、时分复用、码分复用和空分复用。频分复用(FDM)是指根据工作频率来区分用户,各路信号的频谱处于不同频段的物理信道上,互不重叠。时分
3、复用(TDM)是指根据工作时隙来区分用户,它将整个信道传输信息的时间划分成若干时隙,并将这些时隙分配给每一个用户使用,每一路信号在分配给自己的时隙内独占信道进行数据传输。码分复用(CDM) 是指根据码型来区分用户,系统为每个用户分配各自特定的地址码,地址码之间具有相互准正交性,所有子信道在时间、空间和频率上则可以重叠。空分复用(SDM)是指多对电线或光纤共用一条缆的空间复用方式。 5.按照调制技术来分,通信系统有哪些类型通信按调制方式分类: 线性:AM,SSB,DSB,VSB。 非线性:FM,PM。 数字:ASK,FSK,PSK,DPSK,脉冲调制等6.什么是信源编码,什么是信道编码,有何区别
4、?信道编码:就是将信源产生的消息变换为数字序列的过程。信源编码的主要目的是降低数据率,提高信息量效率。信道编码:信道编码的主要目的是提高系统的抗干扰能力,比如纠错码啊,卷积码这类,可以检测出信息是否有被传错。信源编码改善信源,使之更好的传送信息,利用变长编码,而信道编码增加冗余,提高传送可靠度,利用定长编码。7.数字通信系统有什么优点和缺点?优点:抗干扰能力强、差错可控、易加密、易于与现代技术相结合。缺点:频带利用率不高、系统设备比较复杂8.通信系统的主要指标是什么?各有何含义?通信系统的主要指标有两个,即有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少,或者说是传输的“速度”问题
5、,用来衡量系统传输的快慢;可靠性是指接收信息的准确程度,用来衡量系统传输的质量。9.什么是码元速率?什么是信息速率?有何联系?又称为信号速率,它指每秒传送的数,也称。信息速率指每秒传送的信息量。10.什么是误码率?什么是误比特率?有什么关系?误码率是在数据传输系统中码元被传错的概率。误比特率是在数据传输过程中比特被传错的概率11.通信网的构成要素有哪些?硬件,终端设备、传输链路和交换设备12.通信网的常用拓扑结构有哪些?星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑13.通信中的噪声有哪几种类型?什么是加性高斯白噪声?什么是窄带高斯噪声?乘性噪声:无线电噪声、工业噪声、天电噪声、内部噪声。加性噪声:单频噪声、脉
6、冲噪声、起伏噪声。高斯白噪声是指噪声的概率密度函数满足正太分布统计特性,同时它的功率谱密度函数是常数的一类噪声。加性高斯白噪声:起伏噪声在很宽的频率范围内具有平坦的功率谱密度的高斯噪声。当高斯噪声通过以为中心角频率的窄带系统时,就可形成窄带高斯噪声。14.恒参信道对信号传输的影响:幅频畸变、相频畸变15.同步方式:异步传输、同步传输16.传输信息所需的所有技术设备和信道的总和称为通信系统。通信系统的类型:根据物理特征:电报、电话、传真、数据和图像通信系统。根据传输媒介:有线、无线。根据传输信号特征:模拟通信系统、数字通信系统。根据调制:频带传输系统和基带传输系统17.数字通信系统涉及的问题:信
7、源和信宿、信源编码和信源译码、信道编码和信道译码、调制和解调、信道、最佳接收和同步18.有效性指标:码元传输速率、信息传输速率、频带利用率19.可靠性指标:误码率、误信率20.数字通信系统优点:抗干扰能力强、提高信号传输的可靠性、便于进行各种数字信号处理、有利于实现综合业务数字网、易于实现集成化、微型化21.信道:指由有线或无线线路提供的信号传输通道。从信息论观点来看,信道可概括为:离散信道和连续信道。狭义信道:信号传输媒介。广义信道:调制信道和编码信道。调制信道:恒参信道、随参信道。编码信道:无记忆信道、有记忆信道。调制信道的范围是从调制器输出端直到解调器输入端。编码信道范围是从编码器输出端
8、直到译码器输入端22.随参信道的特点:对信号的衰耗随时间随机变化、信号传输的时延随时间随机变化、多径传播23.随参信道对信号传输的影响:多径衰落与频率弥散、频率选择性衰落与相关带宽24.按传输模式分,光纤有多模和单模两种模型25.数字光纤信道由光发射机、光纤线路、光接收机3个基本部分构成。将光发射机和光接收机统称为光端机。光发射机主要由光源、基带信号处理器和光调制器组成26.数字光纤信道优点:信息容量巨大、传输损耗小、抗干扰能力强、保密性能好27.信号通过恒参信道后会发生幅频畸变、相频畸变。信号通过随参信道会出现多径衰落、频率弥散、频率选择性衰落第二章1. 根据信号参数的确知程度,分为确知信号
9、和随机信号。确知信号是其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号。2. 确知信号的分类:一维信号和n维信号、时限信号和非时限信号、连续信号和离散信号、周期信号和非周期信号、能量信号和功率信号、基带信号和频带信号3. 模拟信号:时间和幅度都连续的信号4. 确知信号的频域特征:周期信号的频谱分析傅里叶级数、非周期信号的频谱分析傅里叶变换5. 周期信号的频谱特性:离散性、谐波性、收敛性6. 卷积运算常用方法:公式法、图解法。图解法步骤:变换、反褶、移位、乘积、积分。运算定律:交换律、分配律、结合律、卷积定理7. 相关:自相关、互相关8. 确知信号通过线性时不变系统:无失真传输系统、理想低通滤波器系统9
10、. 一维随机变量函数:均匀分布、高斯分布、瑞利分布10. 随机过程的数字特征:数学期望、方差、相关函数和协方差函数11. 分析通信系统基本方法:时频分析法、随机信号分析法12. 随机过程具有随机变量和时间函数的特点,可以从概率分布和数字特征进行描述。概率分布采用分布函数或概率密度函数来表示13. 平稳过程:严平稳、宽平稳14. 窄带过程可以用随机包络和随机相位或同相分量和正交分量表示15. 什么是随机变量?什么是随机过程?有何区别联系?在随机试验中可能取这个值也可能取另一个值得量称为随机变量。随机过程是一类随时间作随机变换的过程。随机变量是随机过程的一种特殊情况,随机过程是研究一组随机变量的统
11、计特性16. 什么是平稳随机过程?平稳随机过程具有什么特性?平稳随机过程是在固定时间和位置的概率分布与所有时间和位置的概率分布形同的随机过程。随机过程的统计特性不随事件的推移而变化第三章1. 调制就是用调制信号去控制载波的某个或某几个参数,使其随调制信号的变化规律而变化的过程或方式。调制的功能:使信号与信道匹配,适合信道传输;实现多路复用,提高信道利用率;改善抗噪声性能,提高系统抗干扰能力2. 调制的分类:根据载波的不同:连续波调制和脉冲调制;根据基带信号控制载波参数的不同:幅度调制,频率调制,相位调制;根据调制信号的不同:模拟调制,数字调制;按调制器的冲激相应或传输函数的不同:线性调制和非线
12、性调制3. 模拟幅度调制:标准调幅am,抑制载波的双边带调制dsb,单边带调制ssb(滤波法和相移法),残留边带调制vsb4. 角度或线性调制的解调:相干解调(am,dsb,ssb,vsb信号的解调)、非相干解调。非相干解调只用于am系统;相干解调只适合于窄带角度调制信号的解调。5. 角度调制:调频fm,调相pm(最大相偏与调制信号幅度有关,与调制信号频率无关)6. 窄带角度调制:窄带调频nbfm、调相nbpm7. 产生宽带调制信号方法:直接法、间接法8. 频分多路复用系统优点:信道复用率高,分路方便,技术成熟。缺点:设备复杂,滤波器制作工艺复杂9. 什么是线性调制?常见的有哪些?如果已调信号
13、的频谱结构是调制信号频谱结构的线性搬移,称为线性调制。常见的有:标准调幅am,抑制载波的双边带调制dsb,单边带调制ssb,残留边带调制vsb10. 什么是非线性调制?常见的有哪些?非线性调制是调制技术的一种实现方式,与线性调制相对应。常见的有:调频:窄带调频,宽带调频11. am信号和dsb信号的波形和频谱有什么特点?Am信号是用调制信号去控制高频载波的幅度,使其按调制信号的规律变化。Dsb信号实现抑制载波的双边带调制,产生载波反相点,一般采用相干解调进行解调12. 为什么要抑制载波?在am信号中,载波分量并不携带信息,仍占据大部分功率。如果抑制载波分量的传送,就能够提高功率效率,这就抑制载
14、波双边带调制13. 什么是解调器的门限效应?Am信号采用非相干解调时,为什么会产生门限效应?线性调制系统中,am信号在大信噪比情况下采用相干解调和非相干解调性能基本一样,小信噪比时出现门限效应。通过复用,提高信道利用率第四章1. 数字信号的传输:基带传输、频带传输。数字通信系统:数字基带传输系统、数字频带传输系统2. 二元码:单极性不归零码,单极性归零码,双极性不归零码,双极性不归零码,差分码3. 数字基带传输系统基本结构:编码器,发送滤波器,信道,接收滤波器,抽样判决器,译码器。常用频带利用率来衡量信息传送能力4. 均衡:频域均衡,时域均衡5. 什么是眼图?简述观察方法和步骤示波器中显示的波
15、形很像人眼,故称为眼图。步骤:将接收到的波形输入到示波器垂直放大器,同时调整示波器的水平扫描周期,使得扫描周期等于输入码元的整数倍。这时与接收码元同步,在示波器屏幕上观察码间串扰及信道加性噪声等因素对信号影响的情况,从而估计系统性能的优劣6. 什么是数字基带信号?什么是频带信号?数字基带信号, 是信源发出的、未经调制或频谱变换、直接在有效频带与信号频谱相对应的信道上传输的数字信号,是消息代码的电波形,是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。在通信中,由于基带信号具有频率很低的频谱分量,出于抗干扰和提高传输率考虑一般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换后的信号就
16、是频带信号第五章1.2ask调制方法:模拟法,键控法2. 二进制频移键控信号的解调方法:鉴频法,过零点检测法,差分检测法,相干解调法,非相干解调法3. 相移键控:绝对移相2psk,相对移相2dpsk4. 2psk信号的解调必须采用相干解调5. Qdpsk或2dpsk信号的解调方法:极性比较码变换法,差分检测法6. Qpsk信号的产生方法:正交调制,相位选择法7. Msk信号优点:包络恒定,相对窄带,相位连续8. 数字带通传输系统包括:数字调制,解调过程。数字调制有:幅移键控ask(特点:设备简单,频带利用率高,抗噪声性能差),频移键控fsk(抗干扰能力强,占用频带较宽),相移键控psk(效率高
17、)9. 多进制的相移键控有:qpsk,qdpsk,频带利用率高,抗噪声性能好10. 什么是数字调制?和模拟调制有哪些不同点?数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征传达的信息,在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。不同点:模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制,在接收端则对载波信号的调制参量连续的进行估值11. 什么是振幅键控?2ask信号的波形有什么特点?振幅键控是载波的振幅随着数字基带信号而变化的数字调制。2ask是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变12. 什么是频移键控?2fsk信号的波形有什么特点?频移键控是用所传递的数字信息来控制载波的频率,而幅度和相位
18、保存不变。在2fsk系统中,载波的频率随二进制基带信号在w1和w2两个频率点之间变化13.2fsk信号的产生和解调常用的有哪些方法?直接调频法:利用一个矩形脉冲序列对一个载波进行调频而获得;键控法:利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源进行选通14.2psk和2dpsk信号可以采用哪些方法产生和解调?2psk信号的解调必须采用相干解调,2dpsk信号的解调方法:极性比较码变换法,差分检测法15.什么是多进制数字解调?与二进制相比,有哪些优缺点?多进制数字解调又称为多电平振幅调制,它用高频载波的多种振幅去代表数字信息。优点:在码元速率相同的条件下,信息速率是二进制的logM倍;当
19、码元速率相同时,多进制振幅调制带宽与二进制相同;多进制振幅调制的误码率通常远大于二进制误码率,当功率受限时,M越大,误码增加越严重;缺点:多进制振幅调制不能充分利用发信机功率第一章绪论1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两
20、者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散连续的1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优点:1.抗干扰能力强;2.差错传输可以控制;3.便于加密处理;4.便于存储、处理和交换;5.设备便于集成化、微机化,体积小,功耗低;6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。缺点:占用信道频带较宽。1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增
21、强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类?根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类?分别为模拟通信系统和数字通信系统。1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类?频分复用,时分复用,码分复用。1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指
22、消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。1-9 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输,其优点是成本低,缺点是传输速度慢,需要外加措施解决收发双方码组或
23、字符同步,常用于远距离传输。1-10通信系统的主要性能指标是有哪些?通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标,在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量,同样的消息用不同的调制方式,则需要不同的频带宽度,数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些?有效性用传输速率和频带利用率来衡量,可靠性用差错率来衡量,差错率有误码率,误信率。1-14消息中包含的信息量与以下哪些因素有关?A消息出现概B消息的种类C消息的重要程度。第二章
24、确知信号1.何为确知信号?答:确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号。2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。答:能量信号的其能量为有限的正值,但其功率等于零;功率信号其能量为无穷大,其平均功率为有限值。4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号。答:功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号;能量信号的频谱密度适合于能量信号;能量信号的能谱密度适合于能量信号;功率信号的功率频谱适合于功率信号。5.频谱密度S(f)和频谱C(jnw。)的量纲分别是什么。答:分别为伏特/赫兹和伏特。6自相关函数有哪些性质?答:(1)自相关函数是偶函数。(2)与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶
25、变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量第三章 随机过程1.什么是宽平稳随机过程?什么是严平稳随机过程?它们之间有什么关系?答:宽平稳随机过程:若一个随机过程的数学期望与时间无关,而其相关函数仅与时间间隔相关称之为宽平稳随机过程。严平稳随机过程:若一个随即过程任何的n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关,则之为严平稳随机过程。一个严平稳随机过程,只要他的均值有界则必然是宽平稳的;反之不然。2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点?答:平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关,只与时间间隔有关,而且是偶函数。3.什么是高斯噪声?什么是白噪声?它们各有什么特点?答:高
26、斯噪声:概率密度函数符合正态分布的噪声。高斯噪声的特点:它的n维分布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数决定。若高斯噪声是宽平稳,则也是严平稳的。若随机变量之间互不相关,则也是统计独立的。白噪声:功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声,属于一种理想宽带过程。白噪声的特点:白噪声只在tao=0时才是相关的,而在其他任意时刻上的随机变量都不相关。4.什么是窄带随机过程?它的频谱和时间波形有什么特点?答:如果随机过程的频谱密度分布在一个远离零频的很窄的频率范围内,则称其为窄带随即过程。其频谱分布特点是带宽远小于中心频率,时间波形上的特点是呈现出包络和相位随机缓慢变化的正弦波。5.
27、什么是窄高斯噪声?他在波形上有什么特点?它的包络和相位各服从什么概率分布?答:窄带高斯噪声:若一个高斯噪声满足窄带条件,即其带宽远远小于中心频率,而且中心平率偏离零频很远,则称之为窄带高斯噪声。其波形上的特点是包络和相位都像一个缓慢变化的正弦波。其包络的一维分布服从瑞利分布,其相位的一维分布服从均匀分布。6.何为高斯白噪声?它的概率密度函数、功率频谱密度如何表示?答:如果白噪声取值的概率密度分布服从高斯分布,则称之为高斯白噪声,其概率密度函数为高斯函数,其功率谱密度为常数。第四章 信道4.1无线信道有哪些种无线通讯更具通讯距离,频率和位置的不同,分为地波、天波和视距传播和散射传播等4.2 地波
28、传播距离能达到多远 他适用在什么频段地波传播在数百米到数千千米,应用与低频和甚低频,大约2MHZ4.3天波传播距离能达到多远 他适用在什么频段天波传播能达到一万千米以上,应用于高频,2MHZ-30MHZ4.4 视距传播距离和天线高度有什么关系天线高度越高,视距传播的距离越远,其具体关系为H=D2/50 其中H 为天线高度,单位为米,D为视距传播距离,单位为千米4.5散射传播有哪些种 各适用在什么频段散射传播分为电离层散射、对流散射和流星余迹散射。电离层散射发生在3OMHZ60MHZ 对流层散射发生在100MHZ4000MHZ;流星余迹散射发生在30MHZ100MHZ4.6何为多径效应多径传播对
29、信号的影响称为多径效应4.7什么事快衰落 设么是慢衰落由多径效应引起的衰落称为快衰落;由信号路径上由于季节,日夜,天气等变化引起的信号衰落称为慢衰落4.8何谓恒参信道 何谓随参信道 他们分别对信号传输有哪些主要影响信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道;信道特性随机变化的信道称为随机信道;恒参信道对信号传输的影响可以完全消除,而随参信道对信号传输的影响只能在统计平均的意义下消除4.9何谓加性干扰 何谓乘性干扰不论信号有无都存在的噪声称为加性干扰;随信号大小变化的干扰称为乘性干扰4.14信道中的噪声有哪几种信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声4.15热噪声是如何产生的热噪
30、声起源于一切电阻性元器件中得电子热运动4.16信道模型有哪几种信道可以分为离散信道和连续信道4.17试述信道容量的定义信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量4.18试写出连续信道容量的表达式 由此式看出信道容量的大小决定于哪些参量连续信道的信道容量计算式为Ct=Blog2(1+S/N)(b/s),可以看出信道容量与信道的带宽B,信号的平均功率S和噪声的平均功率N有关。第五章 模拟调制系统1、何为调制? 调制在通信系统中的作用是什么?所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。作用:1将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号2实现信道的多路复用3改善系统抗噪声性能。2、什么是线
31、性调制?常见的线性调制有哪些?正弦载波的幅度随调制信号做线性变化的过程。从频谱上说,已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同,只是频率位置发生变化。常见的线性调制有调幅,双边带,单边带和残留边带调制。3、AM信号的波形和频谱有哪些特点?AM波的包络与调制信号的形状完全一样;AM信号的频谱有载频分量、上边带下边带三部分组成。上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同,下边带是上边带的镜像。4 与未调载波的功率相比,AM信号在调制过程中功率增加了多少?增加了调制信号的功率5、为什么要抑制载波?抑制载波的双边带相对AM信号来说,信号可以增加多少功效?抑制载波可以提高调制效率;对于抑制载波的双边带,
32、可以使其调制效率由三分一提高到16、SSB的产生方法有哪些?各有何技术难点?SSB信号的产生方式可以分为滤波法和相移法。滤波法的技术难点是边带滤波器的制作。相移法的难点是宽带移相网络的制作。7、VSB滤波器的传输特性应满足什么条件?为什么?残留边带滤波器的特性H(w)在+-wc处必须具有互补对称性,相干解调时才能无失真的从残留边带中恢复所需要的调制信号。9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同,为什么相同。如果解调器的输入噪声功率密度相同,输入信号功率也相同,则单边带和双边带在解调器输出的信噪比是相等的。10 什么是频率调制?什么是相位调制?两者关系如何?所谓频率调制FM是指瞬时
33、频率偏移随调制信号成比例变化;所谓相位调制pm是指瞬时相位偏移随调制信号线性变化。FM和PM之间可以相互转换,将调制信号先微分,后进行调频则得到相位波;将调制信号先积分而后进行调相则得到调频波。11 什么是门限效应?AM信号采用包络检波解调是为什么会产生门限效应当包络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值后,检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象成为门限效应。门限效应本质上是有包络检波器的非线性引起的。可以理解为当小信噪比时,解调器的输出端没有信号项,会把有用的信号扰乱成随机噪声。12 为什么相干解调不存在门限效应? 噪声与信号可以分开进行解调,而解调器输出端总是单独存在有用信号项14 为什么
34、调频系统可进行带宽与信噪比的互换,而调幅不能?因为调幅系统的带宽是固定的15 FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何?这一关系说明什么问题?调制增益与信号带宽的关系为 ,这说明信号带宽越大,调制增益越高16 fm产生门限效应的主要原因是什么?主要是非线性的解调作用17 FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么?为了进一步改善解调器的输出信噪比,针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状的特点,在调频系统中采用加重技术,包括预加重和去加重措施。预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不变,有效降低输出噪声,已达到输出信噪比的目的,其原理实在解调钱加上预加重网络,提升调制信号的高频分量,在解调以后加上去加
35、重网络,使信号保持不变同时降低高频噪声,从而改善输出信噪比18 什么是频分复用频分复用中,一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的频段,每路信号占用其中的一个频段,在接收端,通过滤波器选出其中所要接收的信号,在进行解调。第六章 数字基带传输系统1、数字基带传输系统的基本结构及各部分的功能?数字基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器及定时和同步系统构成。发送滤波器的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。信道的作用是传输基带信号。信道的作用是传输基带信号。接收滤波器的作用是接收信号,尽可能滤除信道噪声和其他干扰,对信道特性进行均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。抽样判决器的作用
36、是使再传输热性不理想及噪声背景下,在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行判决,以恢复或再生基带信号。定时和同步系统的作用是为抽样判决器提供准确的抽样时钟。2、数字基带信号有哪些常见的形式?各有什么特点?它们的时域表达式如何?数字基带信号的常见形式有:单极性波形,双极性波形,单极性归零波形,双极性归零波形,差分波形和多电平波形。单极性波形用正电平和零电平分别对应二进制码“1”和“0”,其波形特点是电脉冲之间无间隔,极性单一,易用于TTL,CMOS电路,缺点是有直流分量,只使用于近距离传输。双极性波形用正负电平的脉冲表示二进制1和0,其波形特点是正负电平幅度相等,极性相反,故1和0等概率出现时无直流
37、分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的判决电平为零,不受信道特性变化影响,抗干扰能力强。单极性归零波形电脉冲宽度小于码元宽度,信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平。从单极性归零波形中可以直接提取定时信息。双极性归零波形兼有双极性和归零波形的特点。相邻脉冲之间存在零电位间隔,接收端易识别码元起止时刻,从而使收发双方保持正确的位同步。差分波形用相邻码元的电平跳变来表示消息代码,而与码元本身的电位或极性无关。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响,特别是在相位调制系统中可以解决载波相位模糊的问题。多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同的情况下,可以提高信息传输速率。
38、3、数字基带信号的功率谱有什么特点?它的带宽只要取决于什么?数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分,连续谱部分Pu(w)及离散谱部分Pv(w)。对于连续谱而言,代表数字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同,所以Pu(w)总是存在的;而对于离散谱P=1/1- g1(t)/ g2(t)=k,且0k1时,无离散谱。它的宽带取决于一个码元的持续时间Ts和基带信号的码元波形的傅里叶变换形式。4、构成AMI码和HDB3码的规则是什么?它们各有什么优缺点?AMI的编码规则:将消息代码0(空号)仍然变换成传输码0,而把1(传码)交替的变换为传输码的+1,-1。因此AMI码为三电平序列,三元码,伪三进制,
39、1B/1T码。AMI的优点:(1)0,1不等概率是也无直流。(2)零频附近的低频分量小。(3)整流后及RZ码。(4)编译码电路简单而且便于观察误码情况。AMI的缺点是:连续0码多时,RZ码连0也多,不利于提取高质量的位同步信号。HDB3的编码规则:先把消息代码变换AMI码,然后去检查AMI码的连零情况,没有四个或者四个以上的连零串时,这时的AMI码就是HDB3码;当出现四个或者四个以上的连零串时,将四个连零小段的第四个0变换于迁移非0符号同极性的符号,称为V符号(破坏码)。当相邻V符号之间有偶数个非零符号时,再将该小段的第一个0变成+B或者-B(平衡码),B符号的极性与前一非零符号的极性相反,
40、并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。HDB3码的优点:保持了AMI的优点,还增加了使连零串减少到至多三个,对于定时信号的恢复是十分有利的。5、简述双相码和差分双相码的优缺点。双相码的编码原则是对每一个二进制码分别用两个具有不同相位的二进制新码去表示源码。001(零相位的一个周期的方波)110(pi相位的一个周期方波)。其优点是只用两个电平,能提取足够的定时分量,又无直流漂移,编码过程简单。其缺点是占用带宽加倍,使频带利用率降低。差分双相码中,每个码元中间电平跳变用于同步,而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码。有跳变则表示1,无跳变则表示0,其优点是解决了双相极性翻转而引起的译
41、码错误,其缺点也是占用带宽加倍。6、什么是码间干扰?它是如何产生的?对通信质量有什么影响?码间干扰的产生是因为在第k个抽样时刻理想状态时抽样时刻所得的是仅有第k个波形在此时刻被取值,但在实际系统中,会有除了第k个波形以外的波形可能再抽样时刻被取值。码间干扰会导致判决电路对信号进行误判,使信号失真,产生误码,从而通信质量下降。7、何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽?此时的频带利用率有多大?理想低通传输特性的带宽称为奈奎斯特带宽,将该系统无码间干扰的最高传输速率称为奈奎斯特速率。此时频带利用率为2B/HZ。9无码间串扰时,基带传输系统的误码率与哪些因素有关?如何降低系统的误码率?无码间干扰时,基带传输
42、系统的误码率与抽样判决时的信噪比有关。要降低系统的误码率需要提高抽样判决时的信噪比,可以降低信道噪声或者提高信号平均功率。10、什么是眼图?它有什么作用?由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能?具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图应是什么样的图形?眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法。它是指接收滤波器输出信号波形在示波器上叠加所形成的图像。1.最佳抽样时刻是“眼睛”张最大的时刻;2.对定时误差的灵敏度可由眼睛的斜率决定,斜率越陡,对定时误差就越灵敏;3.图中阴影区域的垂直高度表示信号畸变范围;4.图中央的横轴位置对应判决门限电平;5.在抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限,
43、即若噪声瞬时值超过这个容限,即可能发生错误判决。具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图中间会有一条代表0的水平线。11、什么是部分响应波形?什么是部分响应系统?人为的有规律的在抽样时刻引入码间串扰,并在接收判决前加以消除,从而可以达到改频谱特性,压缩传输频带,使频带利用率提高到理论最大值,并加速传输波形尾巴地衰落和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分响应波形。利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统。12、部分响应技术解决了什么为题?第类部分响应的特点是什么?部分响应技术提高了频带利用率,降低了对定时精度的要求。第类部分响应的特点是无直流分量,其低频分量小,便于边带滤波实现单边
44、带调制。13、什么是频域均衡?什么是时域均衡?横向滤波器为什么能实现时域均衡?频域均衡:利用可调滤波器的频率特性补偿基带系统的频率特性,使得包括可调滤波器在内的基带系统总的传输特性满足无码间串扰传输的要求。起频率特性补偿作用的可调滤波器叫频域均衡器。时域均衡器:在接受滤波器后插入一个称为横向滤波器的可调滤波器,这个横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换为在抽样上无码间干扰的响应波形。由于横向滤波器的均衡原理是在时域响应波形上的,所以称这种均衡为时域均衡。横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换成在抽样时刻上无码间干扰的响应波形,所以横向滤波器可以实现时域均
45、衡。第七章 数字带通传输系统1、什么是数字调制?它和模拟调制有哪些异同点?数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征传送的信息,在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测。和模拟调制一样,数字调制也有调幅,调频和调相三种基本形式,并可以派生出多种其他形式。在原理上二者并没有什么区别。只不过模拟调制是对载波信号的参量进行离散调制,在接收端也只需对载波信号的离散调制参量估值。2、数字调制的基本方式有哪些?其时间波形上各有什么特点?数字调制技术有两种方法:一是利用模拟调制方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况处理。二是利用数字信号的离散取值的特点
46、通过开关键控载波,从而实现数字调制,这种调制方式通常有幅度键控、频率键控和相位键控。其时间波形上来说,有可能是不连续的。3、什么事振幅键控?OOK信号的产生和解调方法有哪些?振幅键控:用载波幅度的有无来表示传送的信息,一般用开关电路来控制。OOK信号一般有两种产生方法:1,模拟幅度调制法;2,开关电路控制的键控法。OOK信号有两种解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调法(同步检测法)。4、2ASK信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系?2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍。5、什么事频移键控?2FSK信号产生和解调方法有哪些?频移键控是指用不同的载频来表示所传送的数字信息。(1
47、)利用矩形脉冲序列对一个载波进行调频产生;(2)利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的频率进行选通,即键控法。FSK的解调通常采用非相干解调和相干解调两种方法,同时还有鉴频法,过零检测法和差分检波法。6、2FSK信号相邻码元的相位是否连续变化与其产生方法有何关系?采用模拟调频电路实现的2FSK信号,其相位变化是连续的;采用数字键控法产生的2FSK信号其相位变化不一定连续。7、相位不连续2FSK信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系?相位不连续2FSK信号的带宽大于基带信号带宽的2倍。8、什么事绝对移相?什么事相对移相?他们有何区别?绝对移相是用载波的相位直接表示码元;相对移相是用相邻码元的相对载波相位值表示数字信息。相对移相信号可以看做是把数字信息序列绝对码变换成相对码,然后根据相对码进行绝对移相而成。9、2PSK信号和2DPSK信号可以用哪些方法产生和解调?它们是否可以采用包络检波法解调?为什么?2PSK信号和2DPSK信号可以用模拟调制法和键控调制法产生,2PSK信号可以用极性比较法,鉴相法解调,2DPSK信号通常用极性比较-码变换法,差分相干法解调。它们都不能采用包络检波法解调,因为它们是用相位而不是振幅来携带传送信息的。10、2PSK信号及2DPSK信号的功率谱密度有何特点?试将它们与OOK信号的功率谱密度加以比
限制150内