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说明
- 部分内容，仅为个人观点，如有错误之处，欢迎交流！
选择
- 属于数字信号的是(A)
A: PCM信号 B:PAM信号 C:PDM信号 D:PPM信号
- PCM信号（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）： P将模拟信号转换为数字信号的方法
- PDM信号（Pulse Density Modulation，脉冲密度调制）：通过改变脉冲的密度（即单位时间内脉冲的数量）来表示模拟信号幅度的方法
- PPM信号（Pulse Position Modulation，脉冲位置调制）：通过改变脉冲出现的时间位置来表示模拟信号幅度的方法
- PAM信号（Pulse Amplitude Modulation，脉冲幅度调制）：通过改变脉冲的幅度来表示模拟信号幅度的方法
- 数字通信相对于模拟通信具有(A)
A：抗干扰能力强
B：占用频带小
C：传输容量大
D：传输容量大
-
对于M进制的离散消息源，其平均信息量最大时的概率分布服从(B)
A：正态分布
B：均匀分布
C：瑞利分布
D：指数分布
-
属于码元速率单位的是(C)
A：Baud/s
B：bit/s
C：Baud
D：bit
- 码元速率是指单位时间(每秒钟)内传输码元的数目单位为波特(Baud)
-
根据信道的传递参数的特性可分为恒惨信道和随参信道，恒惨信道是(D)
A：信道的参数不随时间变化
B：信道的参数随时间快速变化
C：信道的参数随时间变化
D：道的参数不随时间交化或随时间暖慢变化
-
根据香农公式，以下不能无限制地增大信道容量的方法是(B)
A：无限制提高信噪比
B：无限制增加带宽
C：无限制提高信号功
D：无限制减小噪声
-
设某传输码序列为
+1-10000+100-1+100-1+100-1该传输码属于()A：AMI码
B：HDB3码
C：CMI码
D：RZ码
- AMI(交替极性码)：单极性方式的变形，即把单极性方式中的“0”码仍与零电平对应，而“1”码对应发送极性交替的正、负电平
-
根据抽样定理，用于对模拟信号进行抽样的频率 f s f_s fs与模拟信号最高频率 f m f_m fm的关系是(B)
A： f s < f m f_s < f_m fs<fm
B： f s ≥ f m f_s \geq f_m fs≥fm
C： f s > f m f_s > f_m fs>fm
D： f s = f m f_s = f_m fs=fm
-
A律13折线8位非线性码的性能相当于接收端线性码位数为(C)
A：10 B：11 C：12 D：8
-
对模拟信号的频率范围为 10 k H z 100 k H z 10kHz~100kHz 10kHz 100kHz,实际用于该信号的抽样频率为(C)kHz
A: 20
B: 180
C: 200
D: 210
- 解析： f s ≥ 2 f H n + 1 = 2 × 100 0 + 1 = 200 n = ⌊ f L B ⌋ = ⌊ 10 100 − 10 ⌋ = 0 f_s \geq \frac{2f_H}{n+1}=\frac{2\times 100}{0+1}=200 \\ n=\lfloor\frac{f_L}{B} \rfloor=\lfloor\frac{10}{100-10} \rfloor=0 fs≥n+12fH=0+12×100=200n=⌊BfL⌋=⌊100−1010⌋=0
-
对模拟信号进行模数转换后会产生(A)
A:失真+干扰
B:失真
C:干扰
D:无失真+干扰
- 在模数转换过程中，由于采样、量化和编码等步骤，模拟信号会被转换成数字信号。这个过程中可能会引入失真，因为采样率可能不足以完全捕捉信号的所有细节（采样定理），量化误差也会导致信号失真。同时，转换过程中也可能引入干扰，比如电路噪声、量化噪声等。
- 通过抽样可以实现模拟信号实现(C)
A:时间上的离散
B:幅值上的离散
C:时间和幅值的离散
D:频谱上的离数
- 时间和幅值的离散 - 抽样和量化一起作用，既在时间上也在幅值上将模拟信号转换为离散的数字信号。
- PCM30/32基群的信息速率为（2048kbps）
- PCM30/32系统是一种常见的时分复用（TDM）系统，它将30个语音信道和2个控制信道（用于帧同步和信令）复用在一条数字传输线路上。
- 在PCM30/32系统中，每个语音信道以8000次/秒的速率进行采样，每个采样值使用8位进行量化和编码。因此，每个语音信道的数据速率是： 8000采样/秒 × 8位/采样 = 64000 bps
- 由于PCM30/32系统有30个语音信道，所以语音信道的总数据速率是： 30 × 64000 bps = 1920000 bps 再加上2个控制信道，每个控制信道也是以8000次/秒的速率进行采样，每个采样值使用8位进行量化和编码，所以控制信道的数据速率是： 2 × 8000采样/秒 × 8位/采样 = 128000 bps
- 将语音信道和控制信道的数据速率相加，得到PCM30/32集群的总信息速率： 1920000 bps + 128000 bps = 2048000 bps
- 因此，PCM30/32集群的信息速率为2048000 bps(2048kbps)，或者简化为2.048 Mbps。
-
PCM30/32集群结构中，帧同步被安插的时隙为(C)
A： 奇数 T S 0 奇数TS_{0} 奇数TS0
B： 奇数 T S 16 奇数TS_{16} 奇数TS16
C： 偶帧 T S 0 偶帧 TS_0 偶帧TS0
D： 偶帧 T S 16 偶帧TS_{16} 偶帧TS16
- TS0（时隙0）：在偶数帧中，TS0用于帧同步。它包含一个特定的码型，用于同步接收端的帧定位。在PCM30/32系统中，偶数帧的TS0时隙的帧同步码通常是0011011。
- TS16（时隙16）：在奇数帧中，TS16用于传输信令信息，即每个语音信道的控制信号，如拨号音、挂机状态等。在偶数帧中，TS16用于传输信令信息。
- 中国在PDH中应用最广泛的是(A)支路接口
A：2Mb/s
B：8Mb/s
C：34Mb/s
填空
- 模拟信号转化为数字信号需要经过三个过程：（抽样）、（量化）、（编码）
- 主要用来度量通信系统性能的参数为（有效性）和（可靠性）
- 当原始信号是模拟信号是，必须经过（模数转换）后才能通过数字通信系统进行传输，并经过（数模转换）后还原为原始信号
- PCM30/32集群帧结构中一共划分有（32）时隙，其中信令在（ T s 16 Ts_{16} Ts16）时隙
- SDH的帧结构STM-N包括（段开销 (SOH)）区域、（信息净负荷 (PayLoad)）区域和管理单元指针（AU-PTR）区域
简答
- 数字通信主要优缺点?
- 优点：抗干扰能力、易加密处理、易于采用纠错编码控制传输差错
- 缺点：频带利用率不高（数字信号占用的频带宽，频带利用率较低）、需要严格的同步系统（必须要求收端和发端保持严格同步）
- SDH最核心的三个特点是什么？
- 同步复用
- 强大的网络管理能力
- 统一的光接口及复用标准。
- 在数字基带传输系统中，传输码的结构应具备哪些基本特性?
- 码型中低频、高频分量尽量少
- 码型中应包含定时信息，以便定时提取
- 变换设备要简单可靠
- 码型具有一定检错能力，低误码增殖
- 高效的编码效率
分析
- 已知信息代码为
1010 0000 1100 0011，求对应的AMI码以及HDB3码，并画出他们的波形图
AMI码：
+10-10 0000 +1-100 00+1-1HDB3码:
+10-10 00-10 +1-10+1 00+1-1
1010 0000 1100 0011 B 0 B 0 000 V B B 00 00 B B B + 0 B − 0 000 V − B + B − 0 B + 00 V + B − + 1 0 − 1 0 000 − 1 + 1 − 10 + 1 00 + 1 − 1 1010 \ \ 0000 \ \ 1100 \ \ 0011\\ B0B0 \ \ 000V \ \ BB00 \ \ 00BB \\ B_{+}0B_-0 \ \ 000V_- \ \ B_+B_-0B_+ \ \ 00V_+B_- \\ {+1}0{-1}0 \ \ 000{-1} \ \ +1-10+1 \ \ 00+1-1 1010 0000 1100 0011B0B0 000V BB00 00BBB+0B−0 000V− B+B−0B+ 00V+B−+10−10 000−1 +1−10+1 00+1−1
- 已知某输出的HDB3码为
+100-1 +1000 +10-1+1 -100-1 0-10+1，求二进制码序列
- HDB3码：
+100-1 +1000 +10-1+1 -100-1 0-10+1- 二进制序列：
1001 1000 0011 0000 0101
- 已知频谱如图，分别求出
f
s
=
300
H
z
f_s=300Hz
fs=300Hz、
f
s
=
400
H
z
f_s=400Hz
fs=400Hz、
f
s
=
500
H
z
f_s=500Hz
fs=500Hz时抽样信号
m
s
(
t
)
m_s(t)
ms(t)的频谱图，并说明可还原原始信号的条件
- 还原原始信号条件 f s ≥ 2 f m = 400 H z f_s \geq 2f_m=400Hz fs≥2fm=400Hz
计算
- 已知某四进制离散信源(0、1、2、3)，其符号出现的频率分别为
7
/
16
、
5
/
16
、
1
/
8
、
1
/
8
7/16、5/16、1/8、1/8
7/16、5/16、1/8、1/8，发送符号(码元)宽度为0.2ms（
l
b
7
/
16
=
−
1.193
、
l
b
5
/
16
=
−
1.678
lb7/16=-1.193、lb5/16=-1.678
lb7/16=−1.193、lb5/16=−1.678）
- 该信源的平均信息量
- 码元速率和信息速率
- 该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率和信息速率
平均信息量
H ( X ) = − ∑ i = 1 n p i log 2 p i H ( X ) = − ( 7 16 log 2 7 16 + 5 16 log 2 5 16 + 1 8 log 2 1 8 + 1 8 log 2 1 8 ) H ( X ) = − ( 7 16 ( − 1.193 ) + 5 16 ( − 1.678 ) + 1 8 ( − 3 ) + 1 8 ( − 3 ) ) H ( X ) = − ( − 0.522 + − 0.524 + − 0.375 + − 0.375 ) H ( X ) = 1.796 bits/符号 H(X) = -\sum_{i=1}^{n} p_i \log_2 p_i \\ H(X) = -\left(\frac{7}{16} \log_2 \frac{7}{16} + \frac{5}{16} \log_2 \frac{5}{16} + \frac{1}{8} \log_2 \frac{1}{8} + \frac{1}{8} \log_2 \frac{1}{8}\right) \\ H(X) = -\left(\frac{7}{16} (-1.193) + \frac{5}{16} (-1.678) + \frac{1}{8} (-3) + \frac{1}{8} (-3)\right) \\ H(X) = -\left(-0.522 + -0.524 + -0.375 + -0.375\right) \\ H(X) = 1.796 \text{ bits/符号} H(X)=−i=1∑npilog2piH(X)=−(167log2167+165log2165+81log281+81log281)H(X)=−(167(−1.193)+165(−1.678)+81(−3)+81(−3))H(X)=−(−0.522+−0.524+−0.375+−0.375)H(X)=1.796 bits/符号码元速率和信息速率
码元速率 R s = 1 T s T s = 0.2 ms = 0.0002 s R s = 1 0.0002 = 5000 符号/s 信息速率 R b = R s × H ( X ) ( 信源的平均信息量 ) H ( X ) = 1.796 bits/符号 R b = 5000 × 1.796 = 8980 bits/s 码元速率 R_s = \frac{1}{T_s} \\ T_s = 0.2 \text{ ms} = 0.0002 \text{ s}\\ R_s = \frac{1}{0.0002} = 5000 \text{ 符号/s} \\ 信息速率 R_b = R_s \times H(X)(信源的平均信息量) \ \ \ H(X) = 1.796 \text{ bits/符号} \\ R_b = 5000 \times 1.796 = 8980 \text{ bits/s} 码元速率Rs=Ts1Ts=0.2 ms=0.0002 sRs=0.00021=5000 符号/s信息速率Rb=Rs×H(X)(信源的平均信息量) H(X)=1.796 bits/符号Rb=5000×1.796=8980 bits/s当所有符号出现的概率相等时，信源的熵达到最大
H m a x ( X ) = − ∑ i = 1 n 1 n log 2 1 n = − ∑ i = 1 4 1 4 log 2 1 4 = 2 bits/symbol R b m a x = R s × H m a x ( X ) = 5000 × 2 = 10000 bits/s H_{max}(X) = -\sum_{i=1}^{n} \frac{1}{n} \log_2 \frac{1}{n} = -\sum_{i=1}^{4} \frac{1}{4} \log_2 \frac{1}{4} = 2 \text{ bits/symbol} \\ R_{b_{max}} = R_s \times H_{max}(X) = 5000 \times 2 = 10000 \text{ bits/s} Hmax(X)=−i=1∑nn1log2n1=−i=1∑441log241=2 bits/symbolRbmax=Rs×Hmax(X)=5000×2=10000 bits/s
- 答：该信源的平均信息量为 1.796 \boxed{1.796} 1.796 比特/符号，码元速率为 5000 \boxed{5000} 5000 符号/秒，信息速率为 8980 \boxed{8980} 8980 比特/秒。该信源可能出现的最大熵为 2 \boxed{2} 2 比特/符号，此时的码元速率为 5000 \boxed{5000} 5000 符号/秒，信息速率为 10000 \boxed{10000} 10000 比特/秒。
- 设信号频率范围为
0
∼
4
k
H
z
0 \sim 4kHz
0∼4kHz，以奈奎斯特速率进行抽样，将所有的抽样值用PAM或PCM系统传输
- 计算PAM系统要求的最小信道带宽
- 在PCM系统中，抽样值按128个量化级进行二进制编码，计算PCM系统要求的最小信道带宽
PAM最小信道带宽：根据奈奎斯特抽样定理，为了无失真地恢复原始信号，抽样频率必须至少是信号最高频率的两倍。PAM信号的带宽可以近似为抽样频率的一半
f s = 2 × 4 k H z = 8 k H z B P A M = f s 2 = 8 k H z 2 = 4 k H z f_s = 2 \times 4kHz = 8kHz \\ B_{PAM} = \frac{f_s}{2} = \frac{8kHz}{2} = 4kHz fs=2×4kHz=8kHzBPAM=2fs=28kHz=4kHzPCM系统要求的最小信道带宽：
n = ⌈ log 2 128 ⌉ = 7 ( 需要 7 位二进制表示 ) R P C M = f s × n = 8 k H z × 7 = 56 k b p s B P C M = R P C M 2 = 56 k b p s 2 = 28 k H z n = \lceil \log_2{128} \rceil = 7(需要7位二进制表示)\\ R_{PCM} = f_s \times n = 8kHz \times 7 = 56kbps\\ B_{PCM} = \frac{R_{PCM}}{2} = \frac{56kbps}{2} = 28kHz n=⌈log2128⌉=7(需要7位二进制表示)RPCM=fs×n=8kHz×7=56kbpsBPCM=2RPCM=256kbps=28kHz
所以，PCM系统要求的最小信道带宽为 28 k H z 28kHz 28kHz。
- 已知A律十三折编码器的过载电压 U = 2.048 V U=2.048V U=2.048V，试将样本值 U s = 0.015 V U_s=0.015V Us=0.015V编成相应的码字
标签：练习题,10,15,16,通信,信道,frac,解析,triangle From： https://blog.csdn.net/yang2330648064/article/details/139917944
- 动态电压范围为 − 2.048 V ∼ + 2.048 V -2.048V \sim +2.048V −2.048V∼+2.048V,此动态范围划分为4096个量化单位，即 0.001 V 0.001V 0.001V作为一个量化单位，所以 U s = 0.015 V U_s=0.015V Us=0.015V相当于 15 △ 15\triangle 15△。
段落序号 段落二进制 段落起始电平 △ \triangle △ 量化间隔 △ \triangle △ 8 111 1024 64 7 110 512 32 6 101 256 16 5 100 128 8 4 011 64 4 3 010 32 2 2 001 16 1 1 000 0 1
- 极性码：抽样值为正，极性码为 C 1 = 1 C_1=1 C1=1
- 段落码： 0 △ ≤ ∣ I s ∣ = 15 △ ≤ 16 △ 0\triangle \leq|I_s|=15\triangle \leq 16\triangle 0△≤∣Is∣=15△≤16△，所以 C 2 = 0 、 C 3 = 0 、 C 4 = 0 C_2=0、C_3=0、C_4=0 C2=0、C3=0、C4=0段落码为 ( 000 ) 2 (000)_2 (000)2
- 段内码： ( 1111 ) 2 (1111)_2 (1111)2
- ∣ I s ∣ = 15 △ ≥ I w = 0 + 8 △ |I_s|=15\triangle \geq I_w=0+8\triangle ∣Is∣=15△≥Iw=0+8△，所以 C 5 = 1 C_5=1 C5=1
- ∣ I s ∣ = 15 △ ≥ I w = 0 + 4 △ |I_s|=15\triangle \geq I_w=0+4\triangle ∣Is∣=15△≥Iw=0+4△，所以 C 6 = 1 C_6=1 C6=1
- ∣ I s ∣ = 15 △ ≥ I w = 0 + 2 △ |I_s|=15\triangle \geq I_w=0+2\triangle ∣Is∣=15△≥Iw=0+2△，所以 C 7 = 1 C_7=1 C7=1
- ∣ I s ∣ = 15 △ ≥ I w = 0 + 1 △ |I_s|=15\triangle \geq I_w=0+1\triangle ∣Is∣=15△≥Iw=0+1△，所以 C 8 = 1 C_8=1 C8=1
- 8位PCM码为 ( 10001111 ) 2 (10001111)_2 (10001111)2，对应的122位线性码为 ( 0000 0001 1111 ) 2 (0000 \ 0001 \ 1111)_2 (0000 0001 1111)2
- 量化误差分析：
- 对接收到的信号进行译码后的量化电平为 0 + ( 8 + 4 + 2 + 1 ) △ = 15 △ 0+(8+4+2+1)\triangle=15\triangle 0+(8+4+2+1)△=15△
- 原抽样信号和恢复后的信号差值为 15 △ − 15 △ = 0 ， 0 ≤ △ 1 2 = 0.5 △ 15\triangle-15\triangle=0 \ ，0\leq \frac{\triangle_1}{2}=0.5\triangle 15△−15△=0 ，0≤2△1=0.5△