《《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案（2020年7月整理）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案（2020年7月整理）.pdf（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 数字通信原理习题解答数字通信原理习题解答 第第 1 1 章章 概述概述 1 1- -1 1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么模拟信号和数字信号的特点分别是什么? ? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1 1- -2 2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么? ?画出话音信画出话音信 号的基带传输系统模型。号的基带传输系统模型。 答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1
2、 1- -3 3 数字通信的特点有哪些数字通信的特点有哪些? ? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1 1- -4 4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? ? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中 受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再 生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1 1- -5
3、5 设数字信号码元时间长度为设数字信号码元时间长度为 1 1s， 如采， 如采用四电平传输， 求信息传输速率及符号速率。用四电平传输， 求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 BdN 6 6 10 10 11 = 码元时间 信息传输速率为 sMbitsbitMNR/2/1024log10log 6 2 6 2 = 1 1- -6 6 接上例，若传输过程中接上例，若传输过程中 2 2 秒误秒误 1 1 个比特，求误码率。个比特，求误码率。 答： 7 6 105 . 2 1022 1 )( )( = = N n Pe 传输总码元 发生误码个数 1 1- -7 7 假设假设数字通信系统的数字通信
4、系统的频带宽度为频带宽度为kHz1024， 可传输， 可传输skbit/2048的比特率， 试问其的比特率， 试问其频频 带利用率带利用率为多少为多少Hzsbit/? ? 2 答：频带利用率为 HzsbitHzsbit/2 101024 102048 )/ 3 3 = =（ 频带宽度 信息传输速率 1 1- -8 8 数字通信技术数字通信技术的发展趋势是什么？的发展趋势是什么？ 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，数字处理技术的开发应 用，用户数字化和高速大容量等。 第第 2 2 章章 数字终端编码技术数字终端编码技术 语声信号数字化语声信号数字化 2-1 语声信号的编
5、码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括 PCM、ADPCM 等） 、参量编码和混合编码（如 子带编码）三大类型。 2-2 PCM 通信系统中 AD 变换、DA 变换分别经过哪几步? 答：PCM 通信系统中 AD 变换包括抽样、量化、编码三步； DA 变换包括解码和低通两部分。 2-3 某模拟信号频谱如题图 2-1 所示， （1） 求满足抽样定理时的抽样频率 S f并画出抽样信号 的频谱（设 MS ff2=） 。 （2）若,8kHzfS=画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现 象? 题图 2-1 答： （1）kHzffBkHzfkHzf MM 415,5,1 00 =
6、Bf 0 此信号为低通型信号 满足抽样定理时，应有 kHzff Ms 10522= 抽样信号的频谱（设 Ms ff2=）如下图所示。 3 （2）若抽样频率为kHz8，抽样信号的频谱为： 此时抽样信号的频谱产生了折叠噪声。 2-4 某模拟信号的频谱如题图 2-2 所示，求抽样频率并画出抽样信号的频谱。 题图 2-2 答：kHzffBkHzfkHzf MM 4860108,108,60 00 = Bf 0 此信号为带通型信号 1) 48 60 ()( 0 = II B f n 满足抽样定理时，应有 kHz n ff f M s 112 112 )10860(2 12 )(2 0 = + + = +
7、 + = 4 2-5 均匀量化时量化区和过载区的最大量化误差分别为多少？ 答：均匀量化时量化区和过载区的最大量化误差（绝对值）分别为 2 )( max te（量化区） 2 )( max te（过载区） 2-6 均匀量化的缺点是什么?如何解决? 答：均匀量化的缺点是：在N(或l)大小适当时，均匀量化小信号的量化信噪比太小，不满 足要求，而大信号的量化信噪比较大，远远满足要求(数字通信系统中要求量化信噪比 26dB)。 为了解决这个问题，若仍采用均匀量化，需增大N(或l)，但l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。 2-7 画出7=l时的 均匀 )/( q NS 曲
8、线（忽略过载区量化噪声功率） 。 答： eq xNNSlg203lg20)/(+= 均匀 e xlg2023lg20 7 += e xlg2047 += 2-8 实现非均匀量化的方法有哪些? 答：实现非均匀量化的方法有两种：模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 2-9 非均匀量化与均匀量化相比的好处是什么? 5 答：非均匀量化与均匀量化相比的好处是在不增大量化级数N的前提下，利用降低大信号的 量化信噪比来提高小信号的量化信噪比(大信号的量化信噪比远远满足要求， 即使下降一点也 没关系)，使大、小信号的量化信噪比均满足要求。 2-10 非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是什么(假设忽略过载区量化
9、噪声功率） 。 答：非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是 QNSNS qq += 均匀非均匀 （)/)/( dx dy Qlg20=为信噪比改善量 2-11 对于 A 律压缩特性， 求输入信号电平为dB0和dB40， 非均匀量化时的信噪比改善量。 答：对于 A 律压缩特性（一般6 .87=A） ： 24 6 .87ln1 6 .87 lg20 ln1 lg20= + = + = A A Q )39lg20(dBx xxx A Qlg2015lg20 6 .87ln1 1 lg20lg20 ln1 1 lg20= + = + = )0lg2039(xdB 当输入信号电平为dB0时，信噪比改善
10、量为 dBxQ15lg2015= 当输入信号电平为dB40时，信噪比改善量为 dBQ24= 2-12 设6 .87, 8=Al，试画出A律压缩特性的非均匀量化信噪比曲线(忽略过载区量化噪 声功率） 。 答：6 .87,256, 8=ANl xxNNS q lg2053lg203lg20)/(+=+= 均匀 dx dy Qlg20= = + = + = + = + = xxx A dBxdB A A lg2015lg20 6 .87ln1 1 lg20lg20 ln1 1 lg20 )39lg20(24 6 .871 6 .87 lg20 ln1 lg20 )0lg2039(dBxdB 6 2-
11、13 为什么 A 律压缩特性一般 A 取 876？ 答：A律压缩特性的直线段小信号oa段的斜率为 A A dx dy ln1+ =，A律 13 折线第 1 段、第 2 段（属小信号）的斜率为 16，为了让A律 13 折线逼近A律压缩特性，令 16 ln1 )(= + = A A dx dy A 得出6 .87=A，这就是A取6 .87的原因。 2-14 A 律 13 折线编码器，8=l，一个样值为= 98 S i，试将其编成相应的码字，并求其编 码误差与解码误差。 答：098= S i 1 1 =a =98 SS iI =128 2RS II 0 2 =a =32 3RS II 1 3 =a
12、=64 4RS II 1 4 =a 段落码为 011，样值在第 4 量化段，=4,64 44B I =+=+=9648648 445BR II 5RS II 1 5 =a =+=+=11244486448 4446BR II 7 6RS II 0 6 =a =+=+=10442486428 4447BR II 7RS II 0 7 =a =+=+=100448648 4448BR II 8RS II 0 8 =a 码字为 10111000 编码电平： 48 0 7 1 6 2 5 3 4 )2222(+=aaaaII BC +=4)01020418(64 = 96 编码误差： =29896 S
13、CC IIe 解码电平： = += +=98 2 4 96 2 4 CD II 解码误差： 09898= SDD IIe 2-15 某 A 律 13 折线编码器，l，过载电压mVU4096=，一个样值为mVuS796=， 试将其编成相应的码字，并求其编码电平与解码电平。 答：mVU40962048= mV mV 2 2048 4096 = =398 2 796 mV mV uS 0398= S u 1 1 =a =398 SS uU =128 2RS UU 1 2 =a =512 3RS UU 0 3 =a =256 4RS UU 1 4 =a 8 段落码为 101，样值在第 6 量化段，=
14、256 6B U，=16 6 =+=+=3841682568 665BR UU 5RS UU 1 5 =a =+=+=44816416825648 6666BR UU 6RS UU 0 6 =a =+=+=41616216825628 6667BR UU 7RS UU 0 7 =a =+=+=400161682568 6668BR UU 8RS UU 0 8 =a 码字为 11011000 编码电平为： 687656 )1248(+=aaaaUU Bc +=16)01020418(256 = 384 解码电平为： =+=+=3922/163842/ 6CD UU 2-16 逐次渐近型编码器，假设已编出1, 0, 1 432 =aaa，正准备编 5 a码(要确定其判定 值)，此时串并变换记忆电路的输出 2 M 8 M分别等于多少? 答：已经编出1, 0, 1 432 =aaa，准备编 5 a码，确定其判定值。则有： 1, 0, 1 443322 =aMaMaM 1 5 =M 0, 0, 0 876 =MMM 2-17 某 7 位非线性幅度码为 0110101，将其转换成 11 位线
