现代通信技术复习题及答案

复习题及答案

第l章

⒈简述通信系统构成模型并说明各部分主要功能

包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿6个部分

(1) 信源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。

(2) 变换器：变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号，如电话通

信系统的变换器就是送话器，它的功能就是把语声变换成电信号。

(3) 信道：信道是信号传输媒介的总称。

(4) 反变换器：反变换器是变换器的逆变换。反变换器的功能就是把从信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。

(5) 信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。

(6) 噪声源：在模型中，噪声源是以集中形式表示的，实际上这种干扰噪声可能在信源信息初始产生的周围环境中就混入了，也可能从构成变换器的电子设备中引入。另外，传输信道中各种电磁感应以及接收端的各种设备中都可能引入干扰噪声。在模型中，我们把发送、传输和接收端各部分的噪声集中地由一个噪声源来表示。

⒉简要介绍几种现代通信业务的概念 电话通信：

电话通信是通过语声进行信息传递和交换的通信系统。电话通信的业务种类有本地电话通信、长途电话通信和移动电话通信等。

电报通信：

电报通信是通过文字、图片和表格等进行信息传递和交换的通信系统。电报通信实施的过程是将发报人需要传递的文字或图片变成电信号，通过传输电路传送到对方，再恢复成文字或图片送给收报人。根据电报信号类型的不同，电报通信可分为编码电报和传真电报。

数据通信：

数据通信是以传送“数据”为业务的通信系统，“数据”是预先约定的具有某种含义数字、字母或符号以及它们的组合。实际上“数据”就是用于进行计算机控制、处理和交换的信息。

多媒体通信：

所谓媒体是指信息的载体，是信息传输、交换和存取的基本技术和手段。感觉媒体是一种能直接作用于人的感官，使人产生感觉的媒体。它包括声音、图像、图形和文字文本等。 多媒体技术是人类利用计算机与通信技术，把以自然形式存在的各种媒体数字化，利用计算 机对这些数字化的信息进行综合处理，在这些信息之间建立逻辑联系，利用通信技术进行传 输和交换，使其集成为一个交互式系统的技术。

⒊简要说明数据通信的概念及应用业务

数据通信是以传送“数据”为业务的通信系统，“数据”是预先约定的具有某种含义数字、字母或符号以及它们的组合。实际上“数据”就是用于进行计算机控制、处理和交换的信息。 数据通信应用业务：自动防空指挥系统；城市交通管制系统；气象预报系统；办公室自动化 系统；Internet的接入与互连等。

⒋说明模拟信号和数字信号的概念及特点

模拟信号：模拟信号的特点是信号参量的取值是连续的。模拟信号可以有无限多个量的强度取值。

数字信号：数字信号的参量取值是离散变化的。数字信号的特点是其强度的取值是有限个数。

第2章

1.什么是抽样?抽样定理是如何描述的?

抽样在时间上对信号进行离散化处理，即将时间上连续的信号处理成时间上离散的信号，这一过程称之为抽样。具体地说，就是某一时间连续信号f(t)，仅取f(t0)、f(t1)、

f(t2) ? 等各离散点数值，就变成了时间离散信号。这个取时间连续信号离散点

数值的过程就叫做抽样。

对抽样定理的描述是：设时间连续信号f(t)，其最高截止频率为fM。如果用时间间隔

为Ts?1 的开关信号对f(t)进行抽样，则f(t)就可被样值信号fs(t)?f(nTs)来唯一2fM地表示。或者说，要从样值序列无失真地恢复原时间连续信号，其抽样频率应选为

fs?2fM。

2.如设话音信号带宽为300～3400Hz，按抽样定理抽样频率应选为多少？若抽样颁率选为80 00Hz，其保护带宽为多少?

话音信号带宽为300～3400Hz，按抽样定理抽样频率应选为6800 Hz，若抽样颁率选为80 00Hz，其保护带宽为1200 Hz。

3.什么叫均匀量化?均匀量化存在的主要问题是什么?

量化是把信号在幅度域上连续取值变换为幅度域上离散取值的过程。具体的定义是，将幅度域连续取值的信号在幅度域上划分为若干个分层，在每一个分层范围内的信号值用四舍五入”的办法取某一个固定的值来表示。

各量化分级间隔相等的量化方式即为均匀量化。 

4.均匀量化时如何计算量化信噪比？

主要考虑非过戴项，量化信噪比应为 SNq??dB??10lg13NXe22?20lg(3N)?20lgXe

5.什么叫非均匀量化?是如何实现的?

各量化分级间隔不相等的量化方式即为非均匀量化。在PCM系统中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。采用非均匀量化可以改善小信号的量化信噪比，可以做到在不增大量化级数N的条件，使信号在较宽的动态范围内的 SNq??dB达到指标的要求。

实现非均匀量化的方法是采用压缩扩张技术。

6. A=87.6的13折线各段斜率是如何得来的?为什么称为13折线? A=87.6的13折线各段斜率是

段号 斜率 1 16 2 16 3 8 4 4 5 2 6 1 7 8 1/2 1/4 具体实现的方法是：对X轴在0---1 (归一化) 范围内以1/2递减规律分成8个不均匀段，其分段点是 1/2，1/4，1/8 ，1/16，1/32，1/64，和 1/128 。对y轴在0?1(归一化) 范围内以均匀分段方式分成8个均匀段，其分段点是 1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8，和 1 。将X轴和y轴对应的分段线在x—y平面上的相交点相连接的折线就是有8个线段的折线。各对应段的y/X 就是斜率。

7.什么叫非线性编码?什么叫线性编码?

具有均匀量化特性的编码叫做线性编码，具有非均匀量化特性的编码就叫做非线性编码。 8.设有一样值信号过载电压为3V，均匀量化编8位码，其量化间隔Δ为多少? Δ=

3V3V??0.01172V 282569.对一样值信号过载电压为3V，按A=87.6，13折线编8位码，其最小量化间隔Δ为多少?

U?2048??3V?3000mV ??3000mV?1.465mV

204810.试对一样值信号Is＝-111Δ按A=87.6，13折线规律编出8位码字，其编码误差为多少?

编码码字为00111011，编码误差为3Δ

11.逐次反馈编码器的判定值是如何提供的?

极性码的判决：

极性码的判定值为零，它根据输人信号IS (以电流表示) 的极性来决定，即 IS ≥ 0时，a1＝“1”码； IS < 0时， a1 ＝“0”码。 段落码的判决：

对A律13折线编码是将编码电平范围 (归一化0---1) 以量化段或量化级为单位，逐

次对分，对分点的电流 (或电压) 即为判定值IR。

具体的对分方法是：第一次对分点的电流就是a2码判定值IR2。若IS≥IR2，则a2=1，

IS的电平属于上四段 (即5、6、7、8段)。再将上四段对分，其分段点的电流就是a3码的

判定值IR3。如果IS＜IR2，则 a2＝0，IS的电平属于下四段 (即l，2，3，4段)。再将下四段进行对分，其分段点的电流就是a3码的判定值IR3。如此类推，就可以确定三位段落码 a2,a3,a4的判定值。由此可见，先行码a2的状态 (“l”码或“0”码) 将决定以后码位的判定值。

段内电平码的判决：

当段落码确定之后、接着确定出该量化段的起始电平IBi和该量化的量化间隔?i由此，就可以进行段内电平的判决了。

12.解码器中为什么要经串并变换?

解码网络的作用是把PCM数字码组转换成相应的电压或电流幅度。变换的过程是：每一位码控制一个开关，当相应的码位i为二进制“1”时，则对应的开关SAi就倒向标准电源E；反之，若码位为二进制“0”时，则对应的开关就接地。故需经串并变换以实现每一位码控制一个开关。

13.什么叫帧结构?什么叫复帧?

时分多路复用的方式是用时隙来分割的，每一个时隙对应一路信号，在一帧中各个时隙的分配方式就称为帧结构。

PCM30／32路系统中为要实现30个话路的信令的传输，又需要将16个帧组成一个复帧。这时组成复帧的帧又称为子帧，所以，复帧就是包含若干个子帧的帧。

14.今有PCM30／32路系统，如按A=87.6，13折线编7位码，求路时隙占用多少时间为多少?每位码占多少时间?数码率为多少?

路时隙时间为tc?

T125?s??3.91?s n32

位时隙时间为tb?

3.91?s?0.559?s 7数码率为fb?8000?32?7?1792kbit/s

15.定时的作用是什么?在PCM30／32路系统中复帧频率为多少? 定时系统就是产生时分多路复用系统中的各种定时时钟脉冲。 PCM30／32路系统中复帧频率=

11??500Hz

16?125?s2ms16.什么叫帧同步?对同步系统有何要求?

在时分复用系统中为能使收、发两个端机正常工作，使收、发各路相互对应，在发送端要加入同步标志码 ( 即前述的起始标志码 )。为完成同步功能，在接收端还需有两种装置：一是同步码识别装置，识别接收的PCM信号序列中的同步标志码的位置；二是调整装置，当收、发两端同步标志码位置不对应时，需对收端进行调整使其两者位置相对应，这些装置统称为帧同步电路。

对帧同步系统的要求

(1) 同步性能稳定，具有一定的抗干扰能力； (2) 同步识别性能好； (3) 同步引入时间短； (4) 构成系统的电路简单。

17.什么叫复接?世界上有哪两种准同步(PDH)数字系列?

在数字通信系统中，为了扩大传输容量和提高传输效率也常常需要把若干个低速数字信号流合并成一个高速数字信号流，以便在高速信道中传输,把低速数字信号流合并成一个高速数字信号流的过程就是数字复接。

CCIT了已推荐了两类数字速率系列和数字复接等级。北美和日本等国采用24路系统，即1．544Mbit／s作为第一级速率(即一次群或基群)的数字速率系列；欧洲和苏联等国则是采用30路系统，即2．048Mbit／s作为第一级速率的数字速率系列。我国已决定统一采用以2．048Mbit／s为一次群的数字速率系列。

18.在数字通信系统中为什么噪声不会积累而误码会积累？

在数字通信中，由于数字信号的幅度值为有限个数的离散值(通常取两个幅度值)，在传输过程中受到噪声干扰虽然也要叠加噪声，但当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离将信号再生成原发送的信号。因此，数字通信方式可做到无噪声积累。

在数字通信中，较长的数字链路都是经多个再生中继器链接而成，每个再生中继器都要进行判决再生，判决再生的过程就可能产生误码，每个再生中继器产生的误码又都是不相关的，所以总的误码应是各中继器所产生的误码总和。

第3章

1．为什么要使用电话交换设备?它的基本功能是什么?

多个电话用户之间进行互相呼叫和通话采用完全互连网是很不经济和很困难的。解决的方法就是采用转接交换网。电话交换机就是完成转接交换任务的设备。 电话交换设备的基本功能是：

(1)识别主叫：任一用户摘机呼叫时交换机能及时发现，并识别出号码，送出拨号音； (2)接收被叫号码：主叫拨号时接收被叫用户号码并进行存储；

(3)测试：交换机根据被叫号码测试接续通路和测试被叫用户是否空闲；

(4)接通：如被叫用户空闲，将所选定的接续通路接通，并向被叫振铃，同时向主叫送回铃音；

(5)接收被叫应答：被叫应答后停送铃流和回铃音，并构成通话回路； (6)拆线：双方通话完毕挂机后，交换机自动拆线，一切复原。

2．电话交换机是怎样分类的?

电话交换机按不同的分类方式可有下述几种：

1．按接续方式不同，可分为人工交换机和自动交换机； 2．按控制原理不同，可分为直接控制式和间接控制式； 3．按采用元件不同，可分为机电式和电子式；

4．按话路接续部分的构成方式不同，可分为空分制和时分制。

3．数字交换是如何完成的?

数字交换是通过时隙交换来实现的，时隙交换一般采用随机存储器来实现。随机存储器写入和读出顺序的不同就完成了时隙交换。

4．什么是T接线器?什么是S接线器?

时间接线器一一—T接线器. 时间接线器是完成时隙位置的交换，时间接线器是将信息码存储于占有不同空间位置的存储单元中，用改变读出时间的办法进行交换的。

空间接线器——S接线器,空间接线器的功能是完成“空间交换”，即在许多根入线中选择一根接通出线，但是要在入线和出线的某一时隙内接通。S接线器由一个n×n的交叉接点矩阵和n个控制存储器构成。

5．试述程控数字交换机的组成及各部分功能。 程控数字交换系统结构大致可分为下述四个部分： (1) 用户线／中继线终端设备； (2) 数字交换网络； (3) 控制机构； (4) 运转维护系统

用户线／中继线终端设备是交换系统的对外门户。它们是数字交换系统直接连接局外线路设备的接口部分，可分别连接模拟用户话机、数字用户话机、模拟中继线和数字中继线等。

数字交换网络，又称接续网络，选组子系统等，是数字电话交换系统的话路接续部分。其总的功能是将交换局的终端设备成对的连接，以建立所需的通话通路。

控制机构，数字交换是建立在脉码调制与计算机的技术基础上，存储程序控制系统的控制机构是整个交换系统的大脑部分，控制着全系统的工作。

运转维护系统在电话交换机中完成一系列如通话计费，故障诊断，故障处理以及告警，话务统计等大量维护与运转任务。

⒍ 简述数字程控交换机的概念

程控交换机是存储程序控制交换机的简称，记作SPC。它是利用电子计算机进行控制的，它把电话交换机各种控制功能按步骤编成程序存入存储器，利用存储器内所存的程序来控制整个交换机工作。

第4章

1.简述奈氏第一准则

奈氏第一准则用文字详细表述是：如系统等效网络具有理想低通特性，且截止频率为fN时，则该系统中允许的最高码元(符号)速率为2fN，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号干扰。

2.在电话网中传输基带数据信号为什么要加入调制解调器？

电话网传输信道是带通型信道，而基带数据信号是低通型信号,所以带通型信道不适合于直接传输基带数据信号，需要对基带信号进行调制以实现频谱搬移使信号频带适合于信道频带。

3.在数据通信的调制方式中为什么不能直接采用PSK方式，而要采用DPSK方式？ 2PSK信号的解调存在一个问题，即2分频器电路输出存在相位不定性或称相位模糊问题，当二分频器电路输出的相位为0或180不定时，相干解调的输出基带信号就会存在0或1倒相现象，这就是二相绝对调相，即2PSK方式不能直接应用的原因所在。解决这一问题的方法就是采用相对调相，即2DPSK方式。

4.在数据通信系统中差错有哪几种类型？它们的概念分别是什么？ 随机差错；突发差错。

随机差错又称独立差错，它是指那些独立地、稀疏地和互不相关地发生的差错。 突发差错是指一串串，甚至是成片出现的差错，差错之间有相关性，差错出现是密

集的。

5. 在数据通信系统中差错控制方式有哪几种？ (1)检错重发 (2)前向纠错 (3)混合纠错检错 (4)信息反馈

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6. 简述分组交换的概念。

分组交换是吸取报文交换的优点，而仍然采用“存储一转发”的方式，但不像报文交换那样以报文为单位交换，而是把报文截成若干比较短的、规格化了的“分组”(或称包)进行交换和传输。由于分组长度较短，具有统一的格式，便于在交换机中存储和处理，“分组”进入交换机后只在主存储器中停留很短的时间，进行排队和处理，一旦确定了新的路由，就很快输出到下一个交换机或用户终端。

7.分组交换网主要由哪些设备构成？

分组交换网由分组交换机、用户终端设备、远程集中器(含分组装拆设备)、网络管理中心(NMC)以及传输线路等组成。

8.帧中继的概念是什么？

帧中继(Frame Relay—FR)技术是分组交换的升级技术、它是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。帧中继交换机仅完成物理层和数据链路层核心层的功能，将流量控制、纠错控制等留给终端去完成，大大简化了节点机之间的协议，缩短了传输时延，提高了传输效率。

9.发展帧中继的必要条件是什么？

(1) 光纤传输线路的使用。 (2)用户终端的智能化。

10、差错控制的基本方式有哪些？

(1)检错重发 (2)前向纠错 (3)混合纠错检错 (4)信息反馈

11．HDLC帧结构中F的作用是什么？如何保证透明传输？

标志字段主要是用于帧同步，表示前一帧的结束，后一帧的开始。

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