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通信原理简答题
作者：黄小胜

1、部分响应系统的优点是什么呢？缺点是什么？（或采用部分响应技术会得到什么好处？需要付出什么代价？） 
答：优点：频带利用率高，在理论上可达到2Bd/Hz；时域衰减快，可以放宽对定时信号相位抖动的要求，系统的频率特性不是理想矩形，易于实现 
缺点：抗噪声能力比非部分响应系统差。 
2、什么是2PSK系统的相位模糊现象？ 
答：从2PSK信号是提取的载波信号存在两种可能的相位，即0相和π相，解调结果与发端的基带信号同相或反相，这就是2PSK系统的相位模糊现象。 
3、在设计数字通信接收机输入端带通滤波器的频率特性时，应考虑哪些因素？（至少给出两个因素并说明它们与频率特性的关系） 
答：数字通信接收机输入端带通滤波器的带宽应尽量小，以尽可能多地滤除信道噪声，提高带通滤波器输出信噪比，减小误码率；另外整个通信系统的频率特性应满足无码间串扰的要求，而通信系统的频率特性与接收机输入端带通滤波器的频率特性有关，所以设计此带通滤波器时应满足无码间串扰的条件下，尽量减小滤波器的带宽。 
4、如何由白噪声得到窄带白噪声，窄带白噪声的功率与其同相分量的功率及正交分量的功率有何关系？
答：将白噪声通过窄带带通滤波器，就可以得到窄带白噪声，窄带白噪声的功率与其同相分量的功率以及正交分量的功率是相同的。 
5、 定性说明误码率与码间串扰、信噪比、位同步信号相位抖动大小及码速率之间的关系。
 答：码间串扰越大，误码率越大；信噪比越大，误码率越大；位同步信号相位抖动越大，误码率越大；码速率越大，误码率越大。 
6、最佳接收机的误码率通常小于非最佳接收机的误码率，为什么？试加以解释。  
7、如何评价模拟通信系统和数字通信系统的有效性有可靠性？ 
答：模拟通信系统：已调信号带宽越小，有效性越好；解调器输出信噪比越高，可靠性越好；
数字通信系统：频带利用率越高，有效性越好；误码率越小，可靠性越好。 
8、FM通信系统中采用预加重/去加重技术可达到什么目的？为什么？ 
答：其目的是为了提高解调器的输出信噪比。因为鉴频器输出噪声功率谱密度与噪声频率平方成正比，对此噪声进行去加重处理可以降低高频噪声，从而减小解调器输出噪声功率。预加重器用以增强基带信号的高频成分，使去加重器输出基带信号不失真，功率不变。
 9、在2FSK通信系统中，若1码和0码对应的信号幅度不相同，当无噪声时，对传输信息有影响吗？为什么？ 
答：无影响，因为信息是通过两个频率传输的，与信号幅度无关。
 10、升余弦滚降信号的时域和频域衰减速度有何特点？ 答：升余弦滚降信号的时域衰减速度快，频域衰减速度慢。 
11、时域均衡中横向滤波器的抽头级数与什么因素有关？ 
答：抽头级数与输入信号码间串扰个数有关，若有2N个码间串扰值，则抽头级数应该为2N+1。 
12、什么是广义平稳？什么是狭义平稳？它们之间有什么关系？ 
答：广义平稳过程：均值和方差为常数，自相关函数只与时间间隔有关。狭义平稳过程：1到N等于无穷阶概率密度函数均与时间原点无关。狭义平稳是广义平稳和特例，广义平稳不一定是狭义平稳。 
13、 数字基带信号码型变换的目的是什么？常用码型换有哪些？ 
答：便于在数字基带信道中传输和接收判决。HDB3、CMI、AMI等。 
14、 简要叙述匹配滤波器的原理，若匹配滤波器输入信号频谱为s(f)，信号能量为E,高斯噪声的双边功率谱密度为n0/2，试给出匹配滤波器的传输函数H（f）和输出最大信噪比。 
答：对于特定的滤形的输入信号，匹配滤波器能在判决时间t0提供最大的输出信噪比。H(f)=s*(f)e-j2πft0，r0max=2E/n0。 
15、试定性说明相干解调和非相干解调在大信噪比和小信噪比时的抗噪声性能。 
答：对小信噪比相干解调和噪声性能优于非相干解调，对大信噪比两者噪声性能差不多。非相干解调存在门限效应，而相干解调没有。 
16、为什么PCM编码要用对数量化？A律和u律PCM量化特性为什么要用折线代替对数特性？ 
答：对数量化可达到“小信号量阶小，大信号量阶大”的要求，改善小信号时的量化信噪比，扩大对输入信号的允许动态范围。
用折线代替对数特性是为了能用数字电路来实现。
 17、试画出2DPSK信号差分解调的原理框图，和相干解调相比其噪声性能哪种方法好，为什么？ 
答：相干解调比差分相干解调噪声性能好，因为它的本地载波包含的噪声小，而后者是用前一码元的波形来代替本地载波，包含了信道噪声。 
18、QPSK信号是不是恒定包络调制信号？试定性说明QPSK信号经非线性放大器后，产生信号频谱扩展的原因。 
答：不是恒定包络。当QPSK信号出现180度相位跳变时，经过发送滤波器后，信号包络会过零，如果此信号再经非线性放大器，原本下降的包络会被提升，即带外高频分量增大，信号频谱扩展。 
19、 试画出第一类部分响应编码基带传输系统的原理框图，如果发送端的四进制信码为000132103231试写出预编码器和相关编码器输出的信号序列。 
答：bk=ak-bk-1(mod L) Ck=bk+bk-1(算术加) 
接收：ak=ck(mod L), L为进制数 ak:000132103231 bk:000120130210 ck:000132143231 接收ak:000132103231 
20、设计数字通信接收机输入带通滤波器频率特性时应考虑哪些因素？ 
BPF的通带应等于信号的有效频率范围，让信号不受影响地通过，而输入噪声功率最小。
 21、简要叙述数字基带传输系统中传输码的要求（至少三项）？ 
22、什么是奈奎斯特速率？什么是奈奎斯特带宽？ 
答：奈奎斯特速率是能消除码间串扰的最大码速率；又称为等效带宽。当码速率等于它的两倍时无码间串扰。 
23、 数字信号的最佳接收准则是什么？其物理含义是什么？
 答：使接收的误码率最小；在接收判决时的信噪比最大。 
24、通信系统调制器的作用是什么？何谓线性调制？何谓非线性调制？ 
答：让载波的参数随调制信号的变化而变化；已调波的频谱是调制信号的频谱经过平移和滤波而得到的；已调波的频谱与调制信号的频谱没有对应关系。 
25、简述眼图如何能反映基带信号的传输质量，写出至少三个衡指标。 P157 
26、简述随参信道的特点： 
答：信号传输延时随时间而变；对信号的衰减随时间而变；存在多径传输现象。 
27、窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？ 
 答：窄带的含义是：频带宽度B远小于中心频率fc，中心频率fc远离零频；高斯的含义是噪声的瞬时值服从正态分布；白的含义是噪声的功率谱密度在通带范围B内是平坦的为一常数。 
28、什么是门限效应？AM包络检波法为什么会产生门限效应？
答：小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，有用信号“淹没”在噪声之中，这时候输出信噪比不是按比例地随输入信噪比下降，而是急剧恶化，这种现象称为门限效应。由于包络检波法的非线性作用，所以AM信号会产生门限效应。 
29、 已知消息代码为1100000100000000101，编出相应的HDB3码，并简述该码的特点。 
答：+1-1000-10+1000+1-100-1+10-1，特点：无直流，且高低频分量小，具有宏观检错能力，三电平波形，连“0”数目不超过3个。 
30、简要非均匀量化原理，与均匀量化相比较，非均匀量化的主要优点和缺点。 
答：非均匀量化是指量化间隔不相等的量化。信号小时，量化间隔也小，信号大时，量化间隔也大。优点：能改善小信号的信噪比，减小编码位数和传输带宽。缺点：实现相对复杂些。 
31、试画出逐次比较型编码器的原理框图，并简要说明该编码器的工作原理。 9-19 
32、什么是最佳基带系统，理想信道下的最佳基带系统应满足哪些条件？  
答：将消除码间串扰且误码率最小的基带系统称为最佳基带系统。 
33、简述数字基带传输系统中，造成误码的主要因素和产生原因。 
答：码间串扰和信道噪声是造成误码的两大因素，码间串扰是由于基带传输总特性不理想造成的；信道噪声是一种加性随机干扰，来源有很多，主要代表是起伏噪声（如热噪声）。这两类干扰都会对信号的接收判决产生影响。  
34、简述多进制数字调制系统的特点。 
答：特点是可以获得比二进制数字调制更高的频带利用率，减小带宽，但是这些受益的代价是需要增加信号功率和实现的复杂度。 
35、简述通信系统中采用调制的目的。 
答：把基带信号转换成适合在信道中传输的已调信号（即实现有效传输、配置信道、减小天线尺寸）；实现信道的多路利用，以提高信道利用率；改善系统抗噪声性能（与制式有关）。 
36、在脉冲编码调制中，与自然二进制相比，选用折叠二进制码的主要优点是什么？
 答：简化编码过程；在有误的情况下，对小信号的影响小。