自考《数字通信原理》习题及答案.docx

自考《数字通信原理》习题及答案.docx

《自考《数字通信原理》习题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自考《数字通信原理》习题及答案.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

自考《数字通信原理》习题及答案

2020年自考《数字通信原理》习题及答案

第1章概述

1-1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。

1-2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?

画出话音信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

1-3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。

1-4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。

1-5设数字信号码元时间长度为1，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。

答：

符号速率为

信息传输速率为

1-6接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。

答：

1-7假设数字通信系统的频带宽度为，可传输的比特率，试问其频带利用率为多少?

答：

频带利用率为

1-8数字通信技术的发展趋势是什么？

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2章数字终端编码技术

——语声信号数字化

2-1语声信号的编码可分为哪几种？

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。

2-2PCM通信系统中A／D变换、D／A变换分别经过哪几步?

答：

PCM通信系统中A／D变换包括抽样、量化、编码三步；

D／A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并画出抽样信号的频谱（设）。

（2）若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）

∴此信号为低通型信号

满足抽样定理时，应有

抽样信号的频谱（设）如下图所示。

（2）若抽样频率为，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。

第3章时分多路复用及PCM30/32路系统

3-1时分多路复用的概念是什么？

答：

时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来分开各路话音信号的。

3-2PCM时分多路复用通信系统中的发端低通滤波器的作用是什么？

保持的目的是什么？

答：

为了避免抽样后的PAM信号产生折叠噪声，各路话音信号需首先经过一个低通滤波器，此低通滤波器的截止频率为3.4kHz，这样各路话音信号的频率就被限制在∽之内，高于的信号频率不会通过。

抽样之后要进行编码，由于编码需要一定的时间，为了保证编码的精度，要求将各路抽样值进行展宽并占满整个时隙。

所以要有保持电路，将每一个样值记忆一个路时隙的时间，进行展宽。

3-3什么是时钟同步？

如何实现？

答：

时钟同步是使收端的时钟频率与发端的时钟频率相同。

若收端时钟的获得采取定时钟提取的方式，即从接收到的信息码流中提取时钟成份，便可实现时钟同步。

3-4什么是帧同步？

如何实现？

答：

帧同步是保证收发两端相应各话路要对准。

对于PCM30/32路系统，由于发端偶帧TS0发帧同步码（奇帧TS0时隙发帧失步告警码），收端一旦识别出帧同步码，便可知随后的８位码为一个码字且是第一话路的，依次类推，便可正确接收每一路信号，即实现帧同步。

3-5帧同步系统中为什么要加前、后方保护电路？

答：

由于信道误码使同步码误成非同步码叫假失步。

为了防止假失步的不利影响，要加前方保护电路。

前方保护是这样防止假失步的不利影响的：

当连续次（称为前方保护计数）检测不出同步码后，才判为系统真正失步，而立即进入捕捉状态，开始捕捉同步码。

由于信道误码使信息码误成同步码叫伪同步。

为了防止伪同步的不利影响，要加后方保护电路。

后方保护是这样防止伪同步的不利影响的：

在捕捉帧同步码的过程中，只有在连续捕捉到（为后方保护计数）次帧同步码后，才能认为系统已真正恢复到了同步状态。

3-6帧同步同步码型的选择原则是什么?

答：

帧同步码型选择的原则是由于信息码而产生伪同步码的概率越小越好。

3-7PCM30/32系统中一帧有多少比特？

1秒传输多少帧？

假设，数码率为多少？

答：

PCM30/32系统中一帧有256比特

1秒传输8000帧

时，数码率为

3-8PCM30/32路系统中，第23话路在哪一时隙中传输？

第23路信令码的传输位置在什么地方？

答：

PCM30/32路系统第23话路在中传输

第23路信令码的传输位置是帧后4位码

3-9PCM30/32路定时系统中为什么位脉冲的重复频率选为？

答：

因为PCM30/32路定时系统位脉冲的主要作用是控制编码与解码，其重复周期是8比特，即，所以位脉冲的重复频率为

3-10收端时钟的获取方法是什么？

为什么如此？

答：

收端时钟的获取方法是定时钟提取。

因为数字通信系统要求接收端的时钟与发送端的时钟频率完全相同，且与接收信码同频同相。

为了满足对收端时钟的要求，也就是为了实现位同步，在PCM通信系统中，收端时钟的获得采用了定时钟提取的方式，即从接收到的信息码流中提取时钟成份。

3-12前、后方保护的前提状态是什么？

答：

前方保护的前提状态是同步状态；

后方保护的前提状态是捕捉状态

3-13假设系统处于捕捉状态，试分析经过后方保护后可能遇到的几种情况。

答：

系统处于捕捉状态，经过后方保护后可能遇到的情况为：

（1）捕捉到了真正的同步码

收端捕捉到同步码，隔后收到告警码，再隔后收到同步码，认为是真同步。

（2）捕捉到的是伪同步码，即伪同步

收端捕捉到同步码，隔后没收到告警码，认为是伪同步，重新回到捕捉状态；

收端捕捉到同步码，隔后收到告警码，但再隔后没收到同步码，仍认为是伪同步，重新回到捕捉状态。

3-14假设帧同步码为10101，试分析在覆盖区内产生伪同步码的情况。

答：

××××1有可能产生伪同步码

×××10不可能产生伪同步码

××101有可能产生伪同步码

×1010不可能产生伪同步码

10101真正的帧同步码

0101×不可能产生伪同步码

101××有可能产生伪同步码

01×××不可能产生伪同步码

1××××有可能产生伪同步码

可见，若帧同步码为10101，在覆盖区内产生伪同步码的可能性较大。

3-15PCM30/32路系统构成框图中差动变量器的作用是什么？

标志信号输出有什么？

答：

差动变量器（差动系统）的作用是进行2/4线转换。

标志信号输出有30路信令码、复帧同步码和复帧对告码。

3-16PCM30／32路系统主要技术指标包括哪些？

答：

PCM30／32路系统主要技术指标可分为两类：

一类是话路特性指标，主要包括音频转接点的输入输出相对电平及阻抗、净衰减频率特性、群时延特性、空闲信道噪声、总失真、谐波失真、路际串话等。

另外一类是2．048Mbit／s接口指标，包括输出脉冲波形及输出特性、最大输出抖动、最大允许输入抖动等。

4-1高次群的形成采用什么方法？

为什么？

答：

扩大数字通信容量，形成的高次群的方法有两种：

PCM复用和数字复接。

形成高次群一般采用数字复接。

因为若采用PCM复用，编码速度太快，对编码器的元件精度要求过高，不易实现。

4-2比较按位复接与按字复接的优缺点？

答：

按位复接要求复接电路存储容量小，简单易行。

但这种方法破坏了一个字节的完整性，不利于以字节（即码字）为单位的信号的处理和交换。

按字复接要求有较大的存储容量，但保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。

4-3为什么复接前首先要解决同步问题？

答：

数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的数码率相同。

若被复接的几个低次群的数码率不相同，几个低次群复接后的数码就会产生重叠和错位，所以复接前首先要解决同步问题。

4-4数字复接的方法有哪几种？

PDH采用哪一种？

答：

数字复接的方法有同步复接和异步复接两种，PDH采用异步复接。

数字复接器的功能是把四个支路（低次群）合成一个高次群。

它是由定时、码速调整（或变换）和复接等单元组成的。

定时单元给设备提供统一的基准时钟（它备有内部时钟，也可以由外部时钟推动）。

码速调整（同步复接时是码速变换）单元的作用是把各输入支路的数字信号的速率进行必要的调整（或变换），使它们获得同步。

复接单元将几个低次群合成高次群。

数字分接器的功能是把高次群分解成原来的低次群，它是由定时、同步、分接和恢复等单元组成。

分接器的定时单元是由接收信号序列中提取的时钟来推动的。

借助于同步单元的控制使得分接器的基准时钟与复接器的基准时钟保持正确的相位关系，即保持同步。

分接单元的作用是把合路的高次群分离成同步支路信号，然后通过恢复单元把它们恢复成原来的低次群信号。

4-6为什么同步复接要进行码速变换？

答：

对于同步复接，虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的，可以保证其数码率相等，但为了满足在接收端分接的需要，还需插入一定数量的帧同步码；为使复接器、分接器能够正常工作，还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入的码元统称附加码），即需要码速变换。

4-7异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同？

答：

码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位，待复接合成时再插入脉冲（附加码）；

而码速调整插入脉冲要视具体情况，不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧，可能插入，也可能不插入脉冲（不插入脉冲时，此位置为原信息码），且插入的脉冲不携带信息。

4-8异步复接码速调整过程中，每个一次群在100．38μs内插入几个比特？

答：

异步复接码速调整过程中，每个一次群在100．38μs内插入6∽7比特。

4-10为什么说异步复接二次群一帧中最多有28个插入码？

答：

因为各一次群码速调整之前（速率2048kbit／s左右）100.38μs内约有205～206个码元，码速调整之后（速率为2112kbit／s）100．38μs内应有212个码元（bit），应插入6～7个码元，每个一次群最多插入7个码元，所以二次群一帧中最多有28个插入码。

4-11插入标志码的作用是什么？

答：

插入标志码的作用就是用来通知收端第161位有无插入，以便收端“消插”。

每个支路采用三位插入标志码是为了防止由于信道误码而导致的收端错误判决。

“三中取二”，即当收到两个以上的“1”码时，认为有插入，当收到两个以上的“0”码时，认为无插入。

4-12什么叫PCM零次群？

PCM一至四次群的接口码型分别是什么？

答：

PCM通信最基本的传送单位是64kbit／s，即一路话音的编码，因此它是零次的。

64kbit／s速率的复接数字信号被称为零次群DS0。

一次群、二次群、三次群的接口码型是HDB3码，四次群的接口码型是CMI码。

4-13SDH的优点有哪些？

答：

SDH与PDH相比，其优点主要体现在如下几个方面：

①有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。

②采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。

③SDH帧结构中安排了丰富的开销比特（约占信号的5％），因而使得0AM能力大大加强。

④有标准的光接口。

⑤SDH与现有的PDH网络完全兼容。

⑥SD