《数字通信电子教案》第一章习题及其解.docVIP

第一章 数字通信系统概述习题及其解 习题 1．1 通信系统按传输媒质、信道所传信号，是如何分类的? 常见的通信方式有哪些? 解：按传输媒质分：有有线通信和无线通信； 按信道所传信号分：有模拟通信和数字通信； 常见的通信方式有单工通信 、半双工通信、双工通信 1．2 什么是数字通信?数字通信的优缺点是什么? 解：数字通信就是将模拟信号变成数字信号后再传输。 数字通信的优点：抗干扰能力强，无噪声积累。便于加密处理、差错可控。利于采用时分复用实现多路通信。设备便于集成化、小型化，易于与现代技术相结合。易于实现综合业务。缺点：占用频带宽，需要同步。 试画出数字通信系统的典型模型，并简要说明各部分的功能。 解：数字通信系统的典型模型： 信息源：是源信息最初表示方式，如模拟电信号波形，文本信息的文字、数字，图像等。 信源编码：其主要任务是： （1）去除冗余“信息”以降低码元速率、提高信息传输的有效性。 （2）如果信源是模拟信号（如话音、图像等），则先要将模拟信号转换为数字信号，若信源是文本信息，则按照某一标准进行字符编码；若信息源是数据处理设备，就要进行并／串变换以便进行传输。 信道编码：就是对信源编码的信息码元序列，按一定的规则加入监督码元，构成差错控制编码，以求自动发现或纠正（由于噪声、衰落以及人为干扰等，引起）传输中发生的错误。信道编码也称纠错编码。 信源译码：接收端信源译码则是完成与发送端信源编码相反的过程。 信道译码：接收端信道译码是完成与发送端信道编码相反的过程。信道译码按一定规则进行译码，在译码过程中发现错误或纠正错误，实现可靠通信。 数字调制/解调：调制是信号的一种变换过程。在数字通信系统中，通常将不适合在信道直接传输的数字基带信号作为调制信号，去控制适合于信道传输性能的“载波”信号，使“载波”的某个参量随调制信号变化，调制后的信号称为数字调制信号。数字调制的实质，就是把数字基带信号的频谱搬移到高频频段处，形成适合在某频段信道中传输的频带信号。这也称为数字信号的频带传输或数字信号的载波传输。 解调是接收端还原数字序列的过程。 调制(modulate)和解调 (demodulate)方框通常合称为调制解调器(modem)。 1．4 衡量通信系统的主要性能指标是什么?数字通信主要性能指标是用什么来度量的? 解：通信系统的主要性能指标是：有效性与可靠性； 数字通信有效性指标是用码元速率和信息速率来度量的；可靠性指标使用误码率或误信率来度量的。 1．5 数字通信的主要技术有哪些? 解：数字通信的主要技术有：主要有模拟信号数字化技术、纠错检错编码/译码技术、加密/解密、多路复用和多址接入、基带传输、频带传输、同步、频率扩展、均衡等技术。 1．6 设某一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=3600B，试求该系统的信息速率Rb=?，若该系统改为十六进制信号，码元速率不变即RB16= RB2，则此时的系统信息速率Rb为多少? 解：二进制信号：Rb=RB2=3600（ bit/s ） 答：二进制信息速率为3600 （bit/s）。 十六进制信号：已知RB16= RB2=3600B， Rb= Rb16 = RB16Lb 16 = 4RB16 =14400 (bit／s) 答：十六进制信息速率为14400 (bit／s) 1．7 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为9600bit/s，试问码元速率应为多少? 解： 答：码元速率为3200（B）。 1．8 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为3600bit／s，接收端在半小时内共收到216个错误码元，计算该系统误码率Pe=?。 解： 误码率： 答：该系统误码率。 1．9 某系统经长期测定，它的误码率Pe=10-5，系统码元速率为1200B，问在1小时内可能收到多少个错误码元? 解： 答：1小时内可能收到43.2个错误码元。 1．10 某通信系统2分钟内传送了1．2×108个码元，若该段时间共有3个码元的错误，试求出该时间段的误码率是多少？码元速率是多少？ 解： 误码率： 码元速率为： 答：误码率为：；码元速率为： 1．11 在强干扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为355 Mb，假定系统信息速率为1200kb／s ： (1)试问系统误信率Peb=? (2)若系统所传数字信号为四进制信号，Peb值是否改变?为什么? (3)若假定信号为四进制信号，系统码元传输速率为1 200kB，则Peb＝? 解：(1) 误信率： 解：(2) 若系统所传数字信号为四进制信号，Peb值不会改变。因为是在信息速率下，计算的误信率。 解：(3) 码元传输速率