《数字通信原理》 数字通信原理 pdf

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《数字通信原理》综合练习题及答案

第一部分 练习题

一、填空题

1、模拟信号的特点是幅度(信号强度)的取值连续变化,数字信号的特点是幅度的取值离散变化。

2、模拟通信采用频分制实现多路通信,数字通信采用时分制实现多路通信。

3、PAM信号的幅度连续,时间离散,它属于模拟信号。

4、数字通信系统的主要性能指标有有效性和可靠性两个方面。

5、A/D变换包括抽样、量化和编码三步。

6、 D/A变换包括译码和低通两步。

7、波形编码是对信号波形进行的编码(或根据语声信号波形的特点,将其转换为数字信号)。

8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。

9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程,抽样要满足抽样定理。

10、量化是将PAM信号在幅度上离散化的过程。

11、量化分为均匀量化和非均匀量化。

12、均匀量化量化区内(非过载区)的最大量化误差为=△/2;过载区内的最大量化误差为>△/2。

13、A律压缩特性小信号时,随着A的增大,信噪比改善量Q_提高;大信号时,随着A的增大,信噪比改善量Q下降。

14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。

15、A律压缩特性一般A的取值为87.6。

16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。

17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。

18、 =8的逐次渐近型编码器(即A律13折线编码器),判定值共有127种, 的判定值为128△, 的判定值为32△和512△,的判定值为16△、64△、256△和1024△。

19、DPCM是对相邻样值的差值(实际上DPCM是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量化、编码的)进行编码的。

20、ADPCM与DPCM相比增加了自适应预测和自适应量化。

21、PCM30/32系统的帧周期为125μs, = 8时帧长度为256比特,l秒传输8000帧。

22、PCM30/32系统帧结构中TSo时隙的作用是传帧同步码和失步告警码,TS16时隙的作用是传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码,话路时隙为TS1~TS15、TS17~TS31。

23、抽样门的作用是抽样和合路,分路门的作用是分路。

24、位脉冲的频率是256kHz,个数是8个,主要作用是控制编、解码用。

25、前方保护的作用是防止假失步的不利影响,前方保护时间T前 =(m-1)Ts,前方保护的前提状态是同步状态。

26、后方保护的作用是防止伪同步的不利影响,后方保护时间T后=(n-1)Ts,后方保护的前提状态是捕捉状态。

27、根据图像内容是否随时间而变,图像可分为运动图像和静止图像。

28、根据是否考虑光的波长,图像可分为彩色图像和黑白图像。

29、图像函数在某一点的值称为强度。

30、模拟图像数字化的基本过程包括采样和量化两个方面。

31、图像在空间上的离散化过程称为采样。

32、图像对样本值的离散化过程称为量化。

33、形成二次群的方法有PCM复用和数字复接_,一般采用数字复接。

34、数字复接要解决同步和复接两个问题,不同步的后果是复接时造成重叠和错位。

35、数字复接的实现方法有按位复接和按字复接,PDH采用的是按位复接。

36、数字复接的方法(数字复接同步的方法)有同步复接和异步复接。

37、异步复接二次群的帧周期为100.38μs,帧长度为848bit。

38、异步复接二次群一帧中信息码最少为820bit,插入码最多为28bit,一帧中码速调整用的插入码最多为4bit。

39、数字复接系统中码速调整要插入码元,码速恢复要去掉插入的码元(削插)。

40、SDH网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。

41、PDH有世界性的标准电接口规范,没有世界性的标准光接口规范。

42、PDH帧结构中用于网络运行、管理、维护的比特很少。

43、SDH帧结构包括段开销、净负荷和管理单元指针三个区域。

44、SDH网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。

45、SDH传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形和网孔形。

46、基带数字信号是未经调制变换的数字信号,其频带为从零开始的某一段频带。

47、基带传输是未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输。

48、编码器输出的码型是NRZ码。

49、CMI码中10作为禁字不准出现。

50、CMI码的最大连“0”数为3个。

51、矩形脉冲(“1”码)经线路传输后波形失真、有拖尾,会产生码间干扰,严重时造成误码。

52、PCM通信系统中为了延长通信距离,每隔一定的距离要加再生中继器。

53、常用的均衡波形有升余弦波和有理函数均衡波形。

54、眼图用来衡量均衡波形的好坏。

55、再生中继器由均衡放大、定时钟提取和抽样判决与码形成三部分组成。

56、数字信号的频带传输系统主要有光纤数字传输系统、数字微波传输系统和数字卫星传输系统。

二、单项选择题

[在备选答案中只有一个是正确的,将其选出并把它的标号写在题后括号内]

1、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是( c )

A、信息传输速率 B、符号传输速率 C、频带利用率 D、A、B、C均可

2、信息传输速率 与符号传输速率的关系为( a )

A、 B、 C、 D、

3、抽样信号的频谱中所含频率成份为( b )

A、原始频带 B、原始频带和 的上、下边带

C、 的上、下边带 D、原始频带和 , 的上、下边带

4、CCITT规定话音信号的抽样频率选为( c )

A、6.8KHzB、>6.8KHzC、8KHzD、>8KHz

5、在N不变的前提下,非均匀量化与均匀量化相比( a )

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

6、PCM通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用( B )

A、模拟压扩法 B、直接非均匀编解码法 C、自适应法D、以上都不是

7、A律13折线编码器量化级数N越大( D )

A、编码误差越小 B、折叠噪声越C、判定值数目越多D、A和C

8、样值为301△,它属于A律13折线的(=8)( C )

A、第4量化段B、第5量化段C、第6量化段 D、第7量化段

9、子带编码属于( C )

A、波形编码B、参量编码C、混合编码 D、以上都不对

10、PCM30/32系统传输复帧同步码的位置为(A )

A、Fo帧TS16前4位码 B、Fo帧TS16后4位码

C、F1帧TS16前4位码 D、F1帧TS16后4位码

11、PCM30/32系统方框图中标志信号发输出的有( C )

A、信令码B、复帧同步码

C、信令码、复帧同步码及复帧对告码 D、话音码字

12、标志信号的抽样周期为( D )

A、T(125 )B、2TC、15TD、16T

13、第19路信令码的传输位置为( D )

A、F3帧TS16前4位码B、F3帧TS16后4位码

B、C、F4帧TS16前4位码 D、F4帧TS16后4位码

14、一个同步帧的时间为( B )

A、125 B、250 C、375 D、500

15、黑白静止图像的图像函数为( A )

A、 B、 C、D、

16、异步复接中的同步指的是( A )

A、各低次群数码率相同 B、收、发各路信号对准

C、收、发定时同步D、二次群的帧同步

17、码速调整后各一次群(支路)100.38内的比特数为( C )

A、205B、205或206C、212D、256

18、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有(C )

A、4bitB、28 bitC、0∽1bitD、1 bit

19、异步复接二次群的帧同步码有( C )

A、7 bit B、8bitC、10 bit D、12bit

20、PCM二次群的接口码型为( B )

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A、AMI码B、HDB3码C、CMI码 D、NRZ码

21、STM-4的一帧的字节数为( B )

A、9 270B、9 270 4 C、9 2614 D、9 270 16

22、SDH的复用采用(B )

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

23、SDH网中不采用APS协议的自愈环为( A )

A、二纤单向通道倒换环B、二纤单向复用段倒换环

C、四纤双向复用段倒换环 D、二纤双向复用段倒换环

24、误码增殖产生的原因是( B )

A、噪声积累B、码型反变换C、码间干扰D、定时抖动

25、再生中继器中均衡放大的作用是( A )A、将失真的波形均放成适合抽

样判决的波形B、滤波C、消除码间干扰D、消除噪声

26、再生中继器中调谐电路的作用是( B )

A、放大B、取出时钟成份C、取出时钟及其谐波D、均衡

27、数字通信系统(传送话音信号)误码率应低于( B )

A、 B、 C、 D、

28、m个中继段的总误码率为( A )

A、B、C、D、

29、误码率与误码信噪比( B )

A、成正比B、成反比C、相等 D、无关

30、属于频带传输系统的有( D )

A、ADPCM系统 B、数字微波传输系统C、数字卫星传输系统 D、B和C

三、判断题

[判断下列各题是否正确,正确者在题后括号内打“√”.否则打“ ”]

1、时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。( × )

2、数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。( √ )

3、为了留有一定的富余度,低通型信号的抽样频率应为 。( √ )

4、带通型信号的抽样频率若取会产生折叠噪声。( × )

5、N不变时,非均匀量化与均匀量化相比,大、小信号的量化误差均减小。(× )

6、某位码的判定值与先行码的状态(是“0”还是“1”)有关。 ( √ )

7、A律13折线编码器(即逐次渐近型编码器)编出的码字是非线性码。( √ )

8、A律13折线解码器的输出绝对等于PAM样值。( × )

9、A律13折线解码器中串/并变换记忆电路的。( √ )

10、±127△的样值,各自对应的码字完全相同。(× )

11、DPCM系统在32kbit/s数码率时能达到PCM系统64kbit/s数码率时的话音质量要求。(× )

12、参量编码的特点是编码速率低,语声质量高于波形编码。( ×)

13、ADPCM属于参量编码。( × )

14、PCM30/32系统信令码的编码没有任何限制。( × )

15、采样后的图像信号不是数字图像。( √ )

16、彩色图像的图像函数与波长有关。( √ )

17、PCM三次群的形成一般采用异步复接。( √ )

18、PCM异步复接二次群一帧中有3位插入标志码。( × )

19、SDH一律采用光纤传输。(× )

20、STM-4的帧周期为4 l25。( × )

21、STM-4的速率是STM-1速率的4倍。( √ )

22、SDH网中不含交换设备。( √ )

23、二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。( × )

24、SDH网同步通常采用主从同步方式。( √ )

25、AMI码符合对基带传输码型的要求,是最理想的基带传输码型。( × )

26、HDB3码绝对无直流分量。( × )

27、升余弦波无码间干扰,最适合做均衡波形。( × )

28、再生中继系统无误码率的累积。(× )

29、再生中继器能恢复原数字信号序列,绝对不会有误码。( × )

30、频带传输系统中传输的是数字信号。( × )

四、简答题

1、数字通信的特点有哪些?

答:数字通信的特点有:①抗干扰性强,无噪声积累。②便于加密处理。③利于采用时分复用

实现多路通信。④设备便于集成化、小型化。⑤占用频带宽通信的特点有:

2、产生折叠噪声的原因是什么?答:如果抽样频率选得不合适,以低通型信号为例,

若 ,则会产生折叠噪声。

3、对于话音通信产生折叠噪声的后果是什么?

答:有折叠噪声就意味着一次下边带与原始频带重叠,造成的后果是收端

无法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音信号。

4、PCM通信系统中发端低通的作用是什么?

答:发端低通的作用是予滤波,即防止高于3.4KHz的信号通过,避免PAM信号产生

折叠噪声。

5、PCM通信系统中收端低通的作用是什么?

答:收端低通的作用是恢复(或重建)原模拟信号。

6、为了提高小信号的量化信噪比,仍然采用均匀量化行不行?

答:不行。为了提高小信号的量化信噪比,如果仍然采用均匀量化,需增加N,即

编码码位数 增多,这会带来两个问题,一是使编码复杂,二是使信道利用率下降。

7、非均匀量化的特点是什么?

答:非均匀量化的特点是:信号幅度小时,量化间隔小,其量化误差也小;信号幅度大时,量化间隔大,其量化误差也大。

8、本地解码器由哪几部分组成?

答:本地解码器的组成有:(1)串/并变换记忆电路(2)7/11变换

(3)11位线性解码网络

9、逐次渐近型编码器中7/11变换的作用是什么?

答:7/11变换的作用是将7位非线性码( ~ )转换成11位线性码( ∽ )。

10、A律13折线解码器为什么要进行7/12变换?

答:编码电平等于11个恒流源( ∽ 的权值)中的若干个恒流源相加,为了保证收端解码后的量化误差不超过 ,在收端应加入的补差项,即解码电平等于编码电平加 。而第1、2两段的 不在11个恒流源范围内,要增加一个恒流源 ,所以应进行7/12变换。

11、PCM通信系统中加保持的目的是什么?

答:因为编码需要一定的时间,而样值很窄,为了保证编码的精度,要将样值展宽,所以要加保持电路。

12、ADPCM的优点是什么?

答:ADPCM的优点是由于采用了自适应预测和自适应量化,使得它能在32kbit/s数码率的条件下达到PCM系统64kbit/s数码率的话音质量要求。

13、什么叫子带编码?答:子带编码是首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带),然后再分别进行编码,这类编码方式称为频域编码。

14、帧同步的目的是什么?PCM30/32系统的帧同步码型为何?

解:帧同步的目的是保证收、发两端相应各话路对准。PCM 30/32系统的帧同步码型为0011011。

15、位同步的目的是什么?如何实现?

答:位同步的目的是保证收端正确接收(或识别)每一位码元。收端时钟采取定时钟提取的方式获得,可使收端时钟与发端时钟频率相同,即可做到位同步。

16、复帧同步的目的是什么?PCM30/32系统的复帧同步码型为何?

答:复帧同步的目的是保证收、发两端相应各信令路对准。PCM30/32系统的复帧同步码型为0000。

17、帧同步系统的工作状态有哪些?答:帧同步系统的工作状态有:同步状态、前方保护、后方保护及捕捉状态。

18、数字图像具有哪些特点?答:数字图像具有以下特点:

(1)信息量大。(2)占用频带较宽。(3)图像中各个像素是不独立的,相关性大。

(4)处理后的数字图像需要人来进行观察和评价,因此受人的因素影响较大。

19、为什么PCM二次群的数码率不等于4 2048kbit/s?

答:因为四个一次群复接成二次群时,在125 内有32个插入码,所以二次群的数码率不等于4×2048kbit/s。

20、异步复接的概念是什么?

答:异步复接是各低次群各自使用自己的时钟,由于各低次群的时钟频率不一定相等,使得各低次群的数码率不完全相同(这是不同步的),因而先要进行码速调整,使各低次群获得同步,再复接。

21、异步复接二次群帧结构中插入标志码的作用是什么?

答:因为发端每一支路进行码速调整时,可能有Vi插入(原支路速率较低时),也可能无Vi插入(原支路速率较高时),收端扣除插入码时,用插入标志码判断有无Vi插入。

22、SDH最主要的特点是什么?答:SDH最主要的特点是:

①同步复用。②标准的光接口。③强大的网络管理能力。

23、什么是自愈网?答:自愈网就是无需人为干扰,网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,使用户感觉不到网络已出了故障。

24、SDH网中常用的自愈环有哪些?答:SDH网中常用的自愈环有:(1)二纤单向通道倒换环(2)二纤双向通道倒换环(3)二纤单向复用段倒换环(4)四纤双向复用段倒换环(5)二纤双向复用段倒换环

25、对基带传输码型的要求有哪些?答:对基带传输码型的要求有:①传输码型的功率谱中应不含有直流分量,同时低频分量要尽量少。②传输码型的功率谱中高频分量应尽量少。③便于定时钟的提取。④应具有一定的检测误码能力。⑤对信源统计依赖性最小。⑥码型变换设备简单、易于实现

26、试比较AMI码和HDB3码的主要优缺点。答:

AMI码

HDB3码

定时钟提取

不利

有利

检测误码能力

误码增殖

电路实现

容易

较复杂

27、对均衡波形有哪些要求?

答:对均衡波形的要求有:①波形幅度大且波峰附近变化要平坦。②相邻码间干扰尽量小。

28、再生中继器中定时钟提取部分的作用是什么?

答:再生中继器中定时钟提取部分的作用是从接收信码中提取时钟成份,并产生抽样判决脉冲。

29、什么叫相位抖动?

答:PCM信号脉冲流经过信道传输,各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是等间隔的,而是随时间变动的,这种现象称为相位抖动。

30、什么是数字信号的频带传输?

答:数字信号的频带传输是对基带数字信号进行调制,将其频带搬移到光波频段或微波频段上,利用光纤、微波、卫星等信道传输数字信号。

五、画图题

1、假设某模拟信号的频谱如图1所示,试画出 时抽样信号的频谱。

答:

2、某模拟信号的频谱如图2所示,设 ,试画出其抽样信号的频谱。

答:

3、试画出 =7时的 曲线(忽略过载区量化噪声功率)。答:

4、试画出 =8时,A律压缩特性的 曲线(A=87.6)。

答:

5、画出模拟压扩法方框图。

答:参见教材P24图2.22

6、画出A律13折线,并写出各段斜率及信噪比改善量。答:参见教材P28图2.26

段落号

1

2

3

4

5

6

7

8

斜 率

16

16

8

4

2

1

1/2

1/4

信噪比改善量(dB)

24

24

18

12

6

0

-6

-12

7、画出PCM30/32路系统帧结构图。答:参见教材P73图3.9

8、画出数字复接系统方框图。答:参见教材P127图5.5

9、画出PCM异步复接二次群帧结构图。答:参见教材P133图5.11(b)

10、画出STM-1帧结构图。答:参见教材P147图5.27(N=1)

11、二纤双向复用段倒换环如图3所示,当B、C两节点间光缆断裂,画出二纤双向复用段倒换环倒换后的示意图。

答:参见教材P177图5.58(b)

  

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