现代通信原理考题题解-浙江大学

参考样卷1

（一） 填空题 (每空5分)

1．根据仙农信道容量公式，信道频带宽度可以和信噪比 互换，无限增加信道带宽，能否增大信道容量否

2．目前我国移动通信中有下列三种多址方式，频分多址FDMA ，时分多址TDMA ，码分多址CDMA 。模拟移动通信采用FDMA 多址方式，全球通GMS 采用TDMA 多址方式。

3．已知下列两个码组，C1=（10110），C2-（01000）C2 码组的重量W （C2）=1，C1，C2两码组之间的距离（码距）为W （C1，C2）=4。

4．调频信号鉴频解调器输出噪音功率谱的形状是和频率有抛物线形状关系 ，改善调频系统信噪比的简单方法是预加重和去加重 。

5．数字复接中，帧同步码的作用是 接收端识别出帧同步码后，即可建立正确的路序。；二次群准同步复接中，塞入码的作用是 调整码速 。

6．在语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是降低信息速率，压缩传输频带。（P129）我国的脉冲编码调制系统，采用哪种对数压缩特性A 率对数压缩特性。

7，设语音信号的最高频率为, 则双边带调幅信号带宽为，调频指数为10的调频信号的带宽为KHz f m FM 8.74)1(2=+β。

8. 计算机局域网（以太网）中采用的数字基带信号的码型为曼切斯（数字双相码），与AMI 码相比，HDB3码的主要优点是便于定时恢复。

9．在数字调制性能评价时，常用到Eb/N0，其含义是比特平均能量噪音单边功率密度比，BPSK 与QPSK 调制在相同Eb/N0时误比特率相同，这是否意味相同信息速率时两者信噪比相同不同。

10．多进制数字调制中，基带信号常采用格雷码，其目的是减少解调误码率，设QPSK 信号的0相位对应的格雷码为00，分别给出

90，180，270 相位对应的格雷码。01，11，10。 （二）问答题

1． （10分）数据通信开放系统互联模型的七层协议是什么内容调制解调器属于哪一层 答：数据通信开放系统互联模型的七层协议是物理层，链路层、网络层、运输层——低层

会晤层、表示层、应用层——高层, 调制解调器属于物理层。 2． (10分)m 序列发生器特征多项式4

1x x ++，设起始状态为全1，该m 序列周期是多少 写出该m 序列，若用作直接序列扩频，扩频增益是什么 答：该m 序列发生器周期4

2115N =-=，扩频增益10lg1511.76dB = m 序列为 00 3（10分）数字微波通信系统，载频为2G ，要求在20Mhz 带宽内传送34Mb/s 数字信号，若采用升余弦滚降基带信号及四相调制问：

1） 滚降系数α

2） 画出调制后信号频谱示意图 3） 已知误比特率为4 010,/b E N -为 ，求信噪比。

4） 为提高误比特率性能，在上述方案中加入（2，1）卷积码，在保持带宽不变的情况

下，基带信号设计和调制方式应作如何变动 答： 1） 2log 34

4,34/,20,120b M M R Mb s W Mhz α====+， 2

1.70.1761αα

==+， 2）

3）

00,[][][]8.4 2.3810.78b b b b dB dB dB E R E R S S dB N n W N n W

==+=+= 4）编码效率1/2c R =，码速率为68/b R Mb s =2log 68

16,20,120

M M W Mhz α===+，

取16QAM ，基带为4电平，滚降系数0.176α= A

一、考试大纲 (一) 信息论初步

离散信源的熵，条件熵，联合熵(共熵)，互信息量 连续信源的熵，互信息量 有扰信道的信息传输，信道容量 香农(Shannon)信道容量公式 (二) 模拟调制 1．模拟线性调制

常规双边带调幅(AM)，抑制载波双边带调幅(DSB—SC) 单边带调制(SSB)，残留边带调制(VSB)

上述各种线性调制的时域和频域表示，调制与解调方法 线性调制的一般模型 线性调制系统的抗噪声性能 2．模拟角调制

调频(PM)、调相(PM)基本概念

单频调制时宽带调频信号的时域和频域表示，宽带调频信号的频带宽度窄带调频信号的时域和频谱表示

调频信号的调制和解调方法

频率调制非相干解调和相干解调的抗噪声性能，门限效应 改善调频系统信噪比和门限效应的方法 (三) 语音信号的数字编码

1．取样

低通取样定理，带通取样定理 理想取样，自然取样，平顶取样 2．脉冲编码调制(PCM) 脉冲编码调制系统构成及原理

标量量化，分层电平，量化电平，量化间隔，量化误差 最佳量化，均匀量化

量化噪声，过载噪声，量化信噪比计算

非均匀量化，压缩特性，A律对数压缩特性，u律对数压缩特性 对数压缩特性的折线近似

PCM编码原理，自然二进制码，折叠二进制码，格雷二进制码，信道误码的影响3．增量调制(ΔM)

简单增量调制系统框图及原理 本地译码信号，重建信号 斜率过载 量化信噪比计算

数字压扩自适应增量调制，增量总和调制 信道误码的影响

4．自适应差分脉编码调制(ADPCM) 差分脉冲编码调制系统框图及原理 差值信号，预测信号，重建信号 线性预测，极点预测及零点预测基本概念 自适应预测及自适应量化基本概念 (四) 多路复用

频分复用(FDM)，时分复用(TDM)，码分复用(CDM)基本概念 频分复用系统及原理

时分复用原理，我国常用的时分复用数字复接系列 脉冲编码调制基群帧结构 帧同步原理

正码速调整数字复接原理

(五) 数字信号基带传输 1．基带传输系统的组成 数字基带信号的码型设计原则

常用二元码：单极性／双极性码，归零／非归零码，数字双相码(Manchester码)，传号反转码(CMI码

常用三元码：传号交替反转码(AMI 码)，三阶高密度码(HDB3码) 2．位同步的意义，位定时恢复原理 3．波形传输的无失真条件 奈奎斯特第一准则：抽样值无失真

奈奎斯特带宽，奈奎斯特间隔，每赫兹频带利用率[(b／s)／Hz] 升余弦滚降信号，滚降系数

部分响应基带传输系统，第1类部分响应信号，第Ⅳ类部分响应信号，部分响应信号的预编码、相关编码

数字传输的误比特率，误符号率 4．伪随机序列与扰码和解扰

伪随机序列，最长线性反馈移位寄存器序列(m序列)，m序列发生器，m序列特征多项式，本原多项式

扰码器和解扰器 眼图与传输质量 时域均衡原理 (六) 数字信号载波传输 1．二进制数字调制

二进制幅度键控(2ASK)，二进制频移键控(2FSK)

二进制相移键控(2PSK，BPSK)，二进制差分相位键控(2DPSK) 二进制调制的时域和频域表示，调制与解调方法 二进制相移键控的载波恢复 数字信号的最佳接收，匹配滤波器 二进制数字调制的误比特率性能 信噪比与E b/N0间的转换 2．多进制数字调制

多进制幅度键控(MASK)，多进制相移键控(MPSK) 多进制正交幅度调制(MQAM)

多进制数字调制信号的矢量图(星座图)表示 QPSK信号的调制与解调方法 3．恒包络调制

偏移四相相移键控(OQPSK) 最小频移键控(MSK)

4．各种数字调制信号的频带利用率、误比特率 (七) 差错控制编码 1．差错控制编码基本概念 差错控制方式

检错和纠错的基本原理，码距与检错和纠错能力的关系

分组码，卷积码，线性码／非线性码，系统码／非系统码2．线性分组码

信息码元，监督码元，误码图样，校正子 监督方程，监督矩阵，生成方程，生成矩阵 汉明码的构造

循环码及其特点，循环码的生成多项式，循环码的编码和译码交织码

循环冗余检验码(CRC码) 3．卷积码

卷积码的产生，约束长度，编码效率 卷积码的解析表示式：生成矩阵，生成多项式 卷积码的图解表示：树状图、网格图、状态图 卷积码的维特比译码原理 (八) 通信网基本概念 通信网的网络结构 通信网中的交换 通信网的信令和通信协议 多址方式

因特网及TCP/IP协议 二、复习指南 (一) 信息论初步

信源、信道和信宿(收信者)是通信系统不可缺少的三个组成部分。通信的目的是将信源产生的信息传递给信宿。然而，在存在干扰的实际信道中传输时，其最高信息传输率受到。香农(shannon)信息论的信道容量公式从理论上阐明了信道容量、信道带宽和信号噪声功率此三者之间的极限关系，这正是通信系统研究和设计者们所追求目标和面临的挑战。

为了理解香农信道容量公式，首先必须掌握信息论的一些基本概念和定义：

·离散信源和连续信源的统计描述；

·离散信源的熵，条件熵，联合熵(共熵)，互信息量的定义和物理意义；

·连续信源的熵，互信息量的定义和物理意义； ·信息量的单位——比特，比特率与波特率的区别； ·有扰信道的信息传输过程；

·信道容量的定义，有扰信道的最高信息传输速率；

·在上述基本概念基础上，要求熟记香农信道容量公式，理解它的物理意义及其对通信系统研究与发展的指导意义。

(二) 模拟调制

正弦信号有三个参数：幅度、频率和相位。分别用这三个参数的变化来携带信息，便构成幅度调制、频率调制和相位调制。在模拟调制中这三者为模拟量，各种幅度调制为线性调制，而频率调制和相位调制则为非线性调制。线性调制的基本特征是：调制后信号的频谱是基带信号频谱的平移及线性变换，非线性调制则在调制后会产生无限的频谱分量。

有效性和可靠性是通信系统最主要的质量指标。模拟通信系统中有效性常用传输频带来度量，不同调制方式需要不同的传输频带宽度；可靠性用接收端解调后的信噪比来度量。各种模拟调制方式正是围绕

着传输频带和信噪比这两个主要性能而发展和演变的。在复习时务必牢牢抓住这两条主要线索。

1．模拟线性调制

常规双边带幅度调制(AM)中，已调正弦信号的幅度与输入信号成正比，不发生过载时，用包络检波即可恢复原始输入信号。已调信号频谱具有载频分量和上下对称的两个边带。

为了节省功率，可将载波抑制，即演变为抑制双边带调幅(DSB—SC)。已调信号频谱中虽然载频分量已消失，但仍具有两个边带，简单的包络检波已不能恢复原始信号。

单边带调制(SSB)中只传送双边带调幅信号中的一个边带，因而频带利用率提高一倍。必须采用相干解调才能恢复信号。

残留边带调制(VSB)从频域上来看是介于DSB—SC与SSB之间的一种调制方式，它保留了一个边带和另一个边带的一部分。

要求掌握：

·输入为单频信号时，上述调制方式的时域和频域表示式，以及它们的调制方法；

·包络检波和相干解调原理； ·单边带信号的相移法产生；

·残留边带信号滤波法形成及互补特性； ·线性调制的调制和解调一般模型；

·加性白色高斯噪声(AWGN)信道中，线性调制系统采用相干解调时的抗噪声性能；

·定性地了解常规调幅包络检波在低信噪比时出现的门限效应； ·模拟线性调制在广播、电视中的应用。 2．模拟角调制

调频信号理论上具有无限宽的频带，实际应用中通常用卡森公式计算频带。调频信号占有频带宽，但抗噪声性能远优于线性调制，因而得到广泛应用。

要求掌握：

·单频调制时，宽带调频信号的时域和频域表示；

·窄带调频信号的时域和频域表示，它与常规调幅信号的区别； ·调频指数及频偏的定义和物理意义； ·调频信号频带宽度计算——卡森公式； ·调频信号的调制解调与方法；

·AWGN信道中调频信号的抗噪声性能，了解信噪比增益的量级； ·调频信号非相干解调时门限效应的物理解释； ·预加重／去加重改善信噪比的原理； ·改善门限效应的方法及基本原理； ·调频在广播、电视中的应用实例。 (三) 语音编码

语音信号数字化是数字通信中一个十分重要的组成部分。语音编码必须完成两个量化过程：时间量化和幅度量化。将模拟语音信号变成数字信号的过程，称为语音编码。

在数字通信系统中，有效性可用信息传输速率来衡量。对于信源而言，如何用最低的信息率来表示语音，是几十年来不断进展并持之以恒的研究课题。脉冲编码调制(PCM)是最早出现的一种语音编码方法，也是目前应用最为广泛的方法，已成为国际标准。增量调制(ΔM)以其实现简单，抗误码性能好，在某些场合得到应用。自适应差分编码调制(ADPCM)，能在保证语音高质量情况下，将信息速率降半，并已成为国际标准。

1．取样

取样是将模拟信号在时间上进行量化。低通信号的最低取样频率是模拟信号最高频率分量的两倍，而带通信号则并不一定要遵循这一规则。

要求掌握：

·低通取样定理及其时域、频域表示； ·带通取样定理及其定性解释；

·理想取样、自然取样和平顶取样在时域和频域上的区别： ·平顶取样的孔径失真及解决办法。 2．脉冲编码调制(PCM)

脉冲编码调制是将时间上已量化的抽样序列，在幅度上再进行一次量化，然后用二元数字码组表示幅度量化后的离散值。幅度量化过程中产生的误差，称为量化误差。对于非均匀分布的信号，为减小量化误差，必须采用非均匀量化。语音信号近似为负指数分布，因而对数量化是最佳选择。对数量化特性可以看作是对数压缩特性与均匀量化的级联。作为国际标准，采用13折线A律压缩特性和15折线u律压缩特性，并用折叠二进制码组来表示量化幅度。

要求掌握：

·标量量化基本概念：量化电平、分层电平、量化间隔、量化特性、量化误差；

·均匀量化时量化信噪比的推导和计算公式，量化信噪比与编码位数的关系；

·最佳量化，非均匀量化，对数量化； ·A律对数压缩特性及其13折线近似； ·折叠二进制码组原理及其抗误码能力；

·A律脉冲编码调制的编码规律，要求在已知输入电平时，会计算出码组。

3．增量调制(△M)

增量调制可以看成是脉冲编码调制的一种特例。也可以看成是差分脉冲编码调制的一种特例。它只用一位二元码表示幅度量化。由于一位码只能表示前后取样值的变化(增量)，

故而称为增量调制。为减小量化误差，增量调制必须采用比脉冲编码调制高很多的取样频率。简单增量调制存在斜率过载问题和动态范围问题，因而演变出数字压扩自适应增量调制和增量总和调制。

要求掌握：

·简单增量调制原理，本地译码信号，重建信号，量化噪声，斜率过载；

·简单增量调制量化信噪比与取样频率和输入信号频率的关系； ·数字压扩自适应增量调制改善增量调制动态范围的原理； ·增量总和调制的特点；

·简单增量调制的抗误码性能优于脉冲编码调制。 4．自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)

差分脉冲编码调制由增量调制演变而来，它用二进码组对信号的差值进行幅度量化和编码。这里所谓“差分”又称“差值”，是一般意义上的“增量”、即信号的当前取样值与预测值之差。增量调制可以说是差分脉冲编码调制在用1位二进制编码时的退化形式。差分脉冲编码调制之所以能用较少位数的码组编码，而获得接近于脉冲编码调制的量化信噪比，其关键在于“预测”。“预测”得越准确，“差值”就会越小，因而用较少位数的量化可以获得与脉冲编码的调制相当的量化信噪比。

要求掌握：

·差分脉冲编码调制原理和方框图，差值信号、预测信号、重建信号的含义，差分脉冲编码调制的编码增益；

·线性预测原理，极点预测和零点预测的基本概念和物理意义； ·自适应预测和自适应量化的基本概念和物理意义。 (四) 多路复用

多路复用的目的是在一条信道上传输多路信号，根据多路复用的方式不同，可以分为频分复用、时分复用、码分复用等。随着数字通信的发展，时分复用得到最为广泛的应用。

要求掌握：

·频分复用原理及系统构成；

·以脉冲编码调制一次群为例，理解时分复用的原理； ·记住我国常用的时分复用数字复用系列； ·准同步时分复用与同步时分复用的区别； ·正码速调整数字复接原理； ·帧同步基本原理。 (五) 数字信号基带传输

数字基带信号可以直接在有线信道中传输，也可以调制后在无线和有线信道中传输，前者称为基带传输，后者称为载波传输。由于实际信道总是频带受限的，因此基带信号的设计是一个重要的问题。数

字基带信号的码型直接影响到信号的频谱特性和位定时恢复。

为了无失真地传输数字基带信号，基带信号的设计必须满足某些准则。奈奎斯特第一准则是最常用的准则，升余弦滚降信号是满足奈奎斯特第一准则的一类最常用的限带信号，它不存在码间串扰。而部分响应基带信号则是在存在确知码间串扰情况下，占有最窄频带的一类限带信号。

减少或消除连“0”(或连“1”)码的出现，以保证位定时恢复是数字基带信号设计中的一个重要问题。将二进制数字信息先作“随机化”处理，使其具有伪随机性，也能连“0”(或连“1”)码的长度。这种“随机化”处理常称为扰码。m序列是最常用的伪随机序列，它可由线性反馈移位寄存器产生。线性反馈移位寄存器同样可以实现用来扰码和解扰。

眼图是定性地观察数字基带传输系统传输质量的方法。实际信道的不理想性，将使理想的数字基带信号产生额外的码间串扰。采用时域均衡可消除码间串扰。

要求掌握：

·数字基带传输系统的组成，接收端数字信号再生的过程； ·常用数字基带信号码型：归零码、非归零码、数字双相码、CMI码、AMI码、HDB3码，它们的时域波形、频谱特点和位定时恢复性能；

·位同步基本概念；

·波形传输无失真条件，奈奎斯特带宽；

·升余弦滚降信号的频域和时域特性，滚降系数对其频谱的影响； ·第1类、第Ⅳ类部分响应信号的特点，部分响应信号的预编码和相关编码的作用；

·数字传输的误比特率和误符号率； ·伪随机m序列的特点；

·特征多项式的含义及表示方法，以及m序列发生器的构造方法； ·扰码和解扰基本概念；

·眼图与基带信号传输质量的关系；

·码间串扰及迫零法时域均衡原理。 (六) 数字信号载波传输

如同模拟调制中一样，数字信号也可以用改变载波的幅度、频率和相位的方法来传输，分别称为幅度键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。与模拟调制的区别在于它们的幅度、频率和相位只有离散个取值，而它们的时域和频域特性则与模拟调制时类同。

当数字信号为二进制时，载波的幅度、频率和相位只有两种变化，分别称为2ASK，2FSK 和2PSK(或BPSK)。它们的解调方法也有相干解调和非相干解调两种。与模拟调制不同的是数字调制解调输出为数字基带信号，为了恢复原始信息还必须从基带信号中取位定时。

数字通信中有效性可用单位频率的信息传输速率[(b／s)／Hz]来衡量。可靠性常用误比特率度量。采用匹配滤波器可以实现最佳接收，即达到最低的误比特率。为了提高频谱的利用率，则可以采用多进制数字调制：MASK、MPSK和MQAM等。目前应用最为广泛的是MPSK 和MQAM。MPSK是用M个相位来表示多种基带信号电平。但随着M的增加，对载波同步和解调精度的要求也随之增高。MPSK中采用差分相干解调，可以避免提取同频同相的精确载波，但误比特率性能有所下降。正交幅度调制MQAM实际上是一种幅度与相位相结合的多进制调制。

实际传输信道常常是非线性的限带信道，为避免非线性引起的频谱扩展，演变出一类恒包络调制。它们的特点是调制后信号的幅度包络是恒定的或接近于恒定的。其中OQPSK和MSK已得到广泛应用。

要求掌握：

·二进制数字调制：2ASK、2FSK、2PSK、BPSK、2DPSK的原理，它们的时域和频域表示；

·二进制数字调制的调制与解调方法，相干解调与差分相干解调的区别；

·BPSK相干解调的载波恢复；

·二进制数字调制的误比特率性能，BER～E b/N0曲线的物理意义，信噪比与Eb/N0之间的转换；

·多进制相移键控(MPSK)原理和星座图表示； ·多进制正交幅度调制(MQAM)原理和星座图表示； ·QPSK信号的调制和解调方法； ·偏移四相相移键控(OQPSK)基本原理； ·最小频移键控(MSK)基本原理；

·数字信号的最佳接收概念：匹配滤波器基本原理；相关接收机基本原理；

·各种数字调制信号的频带利用率和误比特率性能比较； ·数字调制在移动通信、卫星通信、微波通信中的应用。 (七) 差错控制编码

实际信道传输数字信号时，不可避免地会产生误码。差错控制编码的目的是用信道编码的方法检测和纠正误码，降低误比特率。在检错重发差错控制编码方式中，信道编码只是为了检测误码，而前向纠错方式中，信道编码旨在纠正误码。

检错和纠错能力是用信息冗余度即由附加在信息中的监督码元来实现的，信息码元与监督码元之间建立某种检验关系，根据建立检验关系的方法不同，可以分为分组码和卷积码。线性分组码中信息码元和监督元是用线性方程联系起来的，卷积码中它们则是以卷积的方式联系起来。码距是确定这两种纠错检错和纠错能力的重要度量。

要求掌握：

·前向纠错、检错重复差错控制方式； ·检错和纠错的基本原理；

·分组码、卷积码、线性码、系统码的定义； ·码距的定义，它与检错、纠错能力的关系；

·线性分组中监督方程、监督矩阵、生成方程、生成矩阵的含 ·汉明码的特点及构造； ·循环码的特点及编码方法；

·纠正一位误码的循环码的一种译码方法； ·交织码纠正突发错误的原理；

·卷积码的编码方法，生成多项式与编码器的构造；

·卷积码的树状图、网格图的表示； ·卷积码维特比译码的基本原理和译码过程； ·纠错编码的误比特率性能。编码增益的含义；

·纠错编码在卫星信道、移动通信等实际通信系统中的应用。 (八) 通信网基本概念

为了实现不同地理位置之间的直接信息交流，必须建立通信网。随着信息源的多样化，通信网正由传统的电话网向综合业务网发展。

要求掌握：

·通信网的基本网络结构形式：网状网、星状网、环形网；局域网、城域网、广域网；

·通信网中各种交换方式的原理：电路交换、分组交换、帧中继、ATM交换；

·通信网的信令及通信连接过程； ·数据通信的ISO 七层模型；

·通信多址方式：频分多址、时分多址、码分多址、随机多址； ·直接序列扩频码分多址原理；

·随机多址(ALOHA)原理及其在以太网中的应用； ·因特网与TCP ／IP 协议。

现代通信原理思考题

(一) 信息论初步 1． 信息量的单位是什么 答：2 1

()log log ()()

i i i I x P x P x ==- p12~13，(2—3) ()i P x 为消息x i 发生的概率，对数以2为底时，信息量单位为比特，以e 为底时，为奈特。

2． 熵的定义和含义是什么p14 (2—7), p17, (2—29) 答：熵的定义是1

()()log ()N

i i i H x P x P x ==-

∑，()()log ()H x P x P x dx ∞ -∞

=-?

其含义是信源输出消息的平均信息量。

3． 由n 个符号组成的离散信源，其最大熵是多少p15，(2－9) 答：当离散信源中每个符号等概率出现时，且各符号出现统计该信源的平均信息量最大。

11

()log log H x n n n =-=，

4． 比特率和波特率之间的关系是什么

答： 波特率为R s ，比特率为R b ，当M 元码时，则比特率和波特率之间的关系为：

221

log log b s s R R M M T ==

5． 具有怎样的概率密度函数的连续信源能产生最大平均信息量 答：均方受限时，具有数学期望为0，方差为σ 的正态分布函数的连续信源能产生最大平均信息量。p19 22/2()(230)

x p x σ-= -

峰值受限时，均匀分布所的连续信源产生能产生最大平均信息量.。 1

(),[,],(232)2p x x A A A =

∈-+- 6． 从信息量传输角度解释互信息量的物理意义。 p18、p20

答：互信息量的定义为后验概率与先验概率之比： ) ()/(log

),(i j i j i x P y x P y x I = p14，（2－6）

反映了两个随机事件j i y x ,之间的统计关联程度。在通信系统中其物理意义为接收端Y 所获得的关于X 的信息。 7，解释向农信道容量的物理意义。

答：信道容量是有扰信道的最高传输速率。p21~p23,

离散时：max max[()(/)](,)]C R r H X H X Y I X Y ==- (2—43)、(2—51) 连续时：),(.2max Y X I W C =

8．用向农信道容量公式解释数字信号无误码传输的最低极限值为－。p310，(10—216)

答： 2max log (1/),,b C W S N W C R =+→∞→ 201log (1),b b E R W R n W = +02001lim log (1),b b b W b E n E R W R n E n W →∞=+（）(1)x x e -+= 201log ,b E e n = 01/1.44b E n =，0 [] 1.6b dB E

dB n =- 9．(/)/b s Hz 的含义是什么p23。

答：(/)/b s Hz 为归一化信道容量，表示单位频带信息传输率。 10．电话信道信噪比为30dB ，带宽为，最高传输率是多少p23，(2—55)

答：22log (1/), 3.4log (1001) 3.49.96733.88/C W S N W Kb s =+==?= (二) 模拟调制

1． 传送单频信号时，常规双边带调幅信号不失真传输条件是什么 p27。

答：不失真条件为0()0A f t +≥0A 为直流分量，若0()cos ,f t A t A A =Ω≥为调制信号。

2． 线性调制相干解调时，若采用不同频率、不同相位载波，有什么影响 p34。

答：相干解调的关键是必须产生一个同频同相的载波。如果同频同相条件得不到保证，则会破坏原始信号的恢复。

3． 采用什么办法，才能用包络检波对双边带抑制载波调制信号实现解调

答：对于抑制载波的双边带调制，若插入很强的载波，可用包络检波的方法进行解调。。p48, 插入载波包络检波）

4． 什么叫门限效应那些模拟调制，在什么情况下会出现门限效应p54，p90

答：门限效应为输出信噪比不按比例随输入信噪比下降，而是急剧恶化的现象。小信噪比（大噪音）常规调幅，小信噪比调频都会出现门限效应。 5． 定性解释残留边带无失真解调时互补特性。p45， Fig 3—25

答：残留边带信号可以看成是双边带信号分别经过单边带滤波器和互补对称滤波器后的线性叠加。前者得到单边带信号，后者得到围绕载频奇对称的双边带信号。相干解调时由单边带信号无失真地恢复出调制信号，而奇对称的双边带信号解调结果则是上、下边带的产物相互抵消。如果不满足奇对称特性，则上下边带产物不可能完全抵消。解调结果会有失真。p45。

6． 画出线性调制相移法的一般模型。 p46，Fig3—.27 7． 立体声调频广播中采用哪几种模拟调制

答：p62,，Fig 3—45

1） 采用抑制载波双边带调制L －R 信号 2） 复用后信号进行调频。

8． 将单边带信号的滤波法形成与相移法形成做一比较。 答：滤波法：p45，Fig3—26 1,()()0,c

ssB USB c H H ωωωωωω?≥?==?

()()()SSB DSB ssB DSB USB S S H S H ωωω==

相移法: p46,Fig 3—27。相移器为宽带移相器，每一调制频率分量移/2π 用希尔伯特变换器实现。

9． 单频调制时，调频指数对调频信号的各频率分量的功率分配有什么影响 p75

答：单频调制时，()()cos()FM n FM c m n S t A J n t βωω∞ =-∞ =+∑ p73 (4-34)

调频信号各分量正比于)(FM n J β，FM β不同，载波功率和各边频功率分配关系发生变化。但

2()1n FM n J β∞ =-∞

=∑ p73，(4－33)

10．.将窄带调频和双边带调幅作一比较。 答：1）从矢量角度看 p71，Fig4—5

2）从函数表达式看 p70，(4—23、4-—24) 3）带宽 2fm 相同。 p74

11，用鉴频器对经过加性白色噪音信道的调频信号进行解调时，输出噪声功率谱有什么特点p87（4—105，4—107）

答：鉴频器输出噪音功率谱已不再是输入噪音功率谱那样均匀分布，而是抛物线分布。随着输入频率增加而平方增大。

2222

00()/(2)/,()20,FM

B H n A n f A f S f ωπ?=≤?= 其它

12，定性解释采用预加重去加重可以改善调频系统信噪比的原因。p93。

答：在发送端调制前提升输入信号高频分量即预加重，在接收端解调之后作反变换，压低高频分量即去加重，，因为在解调后压低信号高频分量的同时高频噪音功率也受到了抑制。可以改善调频系统信噪比。

13，调频信号中是否一定存在载频分量p73，(4—34)

答：不一定。由调频信号表达式， ()()cos()n FM c m n s t A J n βωω∞ =-∞ =+∑

载频由)(0FM J β决定。当0)(0=FM J β载波就不存在。 14，用调频方法传输12路基带载波电话时，为保证各路电话具有相同的信噪比性能，应采取什么措施

答：应在发送端采取加重，接收端采取去加重措施。

15，将常规双边带调幅系统和调频系统的频带和解调信噪比增益作一比较。p，（4—119）

答：a) 常规双边带调幅系统和窄带调频系统频带相同。

宽带调频时，带宽为2(1)FM FM m B f β=+， 相干解调时窄带调频时解调增益是 相干解调时 22

max 2 max [()]6( )

()NBFM m

E f t G f t ωω?= p92， (4.—131),单频调制时， 3NBFM G =

非相干解调时，22max 2 max [()]3()()FM FM m m

f B E f t G f f f t ?=，P87， (4.—111) 当单频调制时，23 3()(1)3FM FM FM FM G βββ=+≈ 调频和调幅输出信噪比之比为：

20000(/) 4.5()(/)FM FM AM AM S N B

S N B ≈ p,（4—119） (三) 语音编码

1． 将理想抽样、自然抽样和平顶抽样从时域和频域上作一比较。p110~p112

答： 时域 频域 理想抽样： ()()() ()()

s T T S n x t x t t t t nT δδδ∞ =-∞ == -∑ ∑∞ -∞=-==

n s s T s n X T X X )(1)(*)(21

)(ωωωδωπω1()()()21()s T S n S X X X n T ωωδωπ ωω∞=-∞ ==-∑ 自然抽样： ()()()()() s T T S

n x t x t p t p t p t nT ∞ =-∞ == -∑ /2 /2 ()() 1

()S s n S

n T j t n T S X C X n C p t e dt T ωωωω ∞ =-∞ --= -= ∑? 平顶抽样： ()()() ()()(),()0

s T sf s s x t x t t x t x t h t A t h t δτ==*?≤=? ()()() sin /2()/2 s S

n X X n H H A ωωω ωωτωτ ωτ∞ =-∞ = -=∑

2． 为什么对语音信号进行脉冲编码调制要用到对数压缩特性 p127，（5－57）

答：对数量化器能够保证动态范围内量化噪音的信噪比尽可能保持平稳，

22

22222123,q q S L S

B B V σσ==?（?为量化电平数，V 为量化范围。） 始终保持常数。 3． 解释A 律压缩特性取的由来。 p125 答： ,01/1ln ()ln ,1/11ln Ax x A A f x Ax A x A ≤≤??+=??≤≤??+

在小信号段，1/'()16,(87.6)1ln x A A f x A A ≤= ==+

和13折线法特性很接近。在第一段内与)(x f 斜率相等。

4． 为什么用正弦波测量A 律13折线脉冲编码调制量化信噪比时，会出现有规律的起伏p127

答：在采用折线法时，在每段折线起始部分，量化间隔突然成倍增加，导致量化噪音增加很快，而信号功率增加没有这么快，因而SNR 反而略有下降，随着信号功率增加，噪音功率基本不变，因此SNR 又开始增加，出现起伏现象。

5． 脉冲编码调制中，每增加一位，量化信噪比提高多少为什么p120,5－37）(5—30)

答：PCM 中，每增加一位编码，量化SNR 提高6dB 。因为在语音编码中， 2

[/] 6.02 1.76q dB S n σ≈+ 6． 简单增量调制的优缺点是什么p157

答：简单增量调制的优点：

1） 在比特率较低时，增量调制的量化信噪比高于PCM ， 2） 增量调制的抗误码性能好，能工作于误比特率为10－3

信道。 3） 增量调制器的编译码器比PCM 简单。