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通信原理数字信号处理和模电_专业课面试一.doc
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1、信道容量是如何定义的?连续信道的信道容量可由香农公式 C=Blog
2
(1+S/N) 来计
算,公式中各参数的含义是什么?并指出提高 C 的有效方法。
答:信道传输信息的最大信息速率称为信道容量。公式中 C 为连续信道的信道容量,B 为
信道带宽,S 为信道输出的信号功率,N 为信道输出加性带限高斯白噪声功率。要提高信
道容量,可以提高信噪比 S/N,或者增加信道带宽,但不能无限制地增加,因为信道带宽
无限大时,噪声功率也无穷大。
2、什么是幅度调制?常见的幅度调制有哪些?什么是角度调制?常见的角度调制有哪些 ?
答:幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程,常见的幅度调制有调幅
(AM)、双边带(DSB)、单边带(SSB)、残留边带(VSB)等调制。角度调制是正弦载波的幅
度保持不变,而正弦载波的频率或相位随调制信号变化的过程,常见的角度调制有频率调
制(FM)和相位调制(PM)
3、数字通信系统有哪些特点?
答:数字通信的主要特点与模拟通信相比,数字通信更能适应现代社会对通信技术越来越
高的要求,其特点是:
抗干扰能力强,且噪声不积累。
传输差错可控。
便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储。
易于集成,是通信设备微型化,重量轻。
易于加密处理,且保密性好。
缺点:比模拟通信占据更宽的系统频带,系统设备复杂对同步要求高。
4、什么是宽平稳随机过程?平稳随机过程通过线性系统时,输出随机过程和输入随机过
程的数学期望及功率谱密度之间的关系如何?答:所谓宽平稳随机过程,是指它的数学期
望与时间无关,而其相关函数仅与时间间隔有关。若线性系统的输入 ξ
i
(t)是平稳随机过程,
则输出 ξ
o
(t)也是平稳随机过程,且 E[ξ
o
(t)]=E[ξ
i
(t)]·H(0),P
ξo
(ω)=|H(ω)|
2
P
ξi
(ω),其中
H(ω)为线性系统的传输函数。
5、已 知 消 息 代 码 为 100000000011001000001 , 将 其 编 成 HDB
3
码 , 并 简 述
HDB
3
码的特点。
答:HDB
3
码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1
HDB
3
码的特点是无直流成分,只有很小的低频成分,且使连 0 串减少到至多 3 个,有
利于定时信号的恢复。
6、什么是门限效应?AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应?
答:所谓门限效应,就是当包络检波器的输入信噪比降低一个特定的数值后,检波器的输
出信噪比出现急剧恶化的一种现象。这种门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引
起的,在小信噪比情况下,包络检波器会把有用信号扰乱成噪声。
7、平稳随机过程通过线性系统时,输出随机过程和输入随机过程的数学期望及功率谱密
度之间有什么关系?
答:(如果线性系统的输入过程是平稳的那么输出过程也是平稳的。输出的数学期望等于
输入的数学期望乘以线性系统在 f=0 处的频率响应,即直流增益。输出过程的功率谱密度
是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方。)随机过程通过线性系统的分析
完全是建立在确定信号通过线性系统的分析基础之上的。是对确定信号分析的推广。
设线性系统的冲激响应为 ,输入随机过程为 ,则输出为 。
1
下面分析线性系统当输入 是平稳过程时,输出响应 的特性?
(1) 均值
(2) 的功率谱密度
线性系统输出平稳过程 的功率谱是输入平稳过程 功率谱 与传递函数模
的乘积平方。
8、画出通信系统模型图,并说明模型中各部分的具体作用。
答:通信系统可以用模型加以抽象概括。
信息源——把各种可能消息转换成原始电信号。
发送设备——将原始电信号变换成利于在信道传输的信号。
信道——信号传输通道。
接收设备——从接收信号恢复相应的原始信号。
受信者——将原始电信号转换成消息。
噪声源——信道中噪声及分散在通信系统其它各处的噪声集中表示。
9、什么是线性调制?常见的线性调制有哪些?
答:所谓线性调制:波形上,幅度随基带信号呈正比例变化;频率上,简单搬移。常见的
线性调制有:普通调幅 AM、双边带信号(DSB—SC)、单边带信号( SSB)、残留边
带(VSB)。
10、 什么是误码率?什么是误信率?
2
答:
11、什么是门限效应?AM 信号采用何种方法解调会产生门限效应?
答:当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值后,输出信噪比不是按比例地随着输入
信噪比下降,而是急剧恶化。这种现象称为门限效应。开始出现门限效应地输入信噪比称
为门限值。
理论分析表明:包络检波器的门限值为:
,(分贝数: )
说明:
相干解调器解调 AM,不存在门限效应。
原因是信号与噪声可分开解调,解调器输出端总量单独存在有用信号项。
大信噪比(小噪声)时,包络检波器与相干解调器性能类似。但对于小信噪比(大噪
声)情况,包络检波器不如相干解调器,原因是门限效应。
13、什么是随机过程的数学期望和方差?
答:随机过程 的数学期望(均值)
所有样本函数在时刻 t 的函数值的平均,也称集平均,以区别时间平均的概念。
方差定义 :(偏离 均值的程度)
14、数字基带传输的基本结构如何?
答:不经过 Modem 过程而直接传输数字基带信号的系统称为数字基带传输系统
3
图中,信道信号形成器:产生适合于信道传输的基带信号
(例如形成升余弦、去直流分量)
信道:(有线)电缆
接收滤波器:滤噪、波形均衡
抽样判决器:在噪声背景下,判定基带信号
15、试作出编码信道模型。
答:编码信道对信号的影响是一种数字序列的变换,即把一种数字序列变成另一种数字序
列。调制信道对信号影响使发生模拟性变化,称模拟信道。编码信道称数字信道,它将调
制信道包含在内。乘性干扰、加性干扰越严重,输出的数字序列出错概率越大。编码信道
可用信道转移概率(条件概率)来描述。下图 wei 二进制无记忆信道模型
编码信道包含调制信道,且特性密切依赖于调制信道。
16、什么是数字调制?
答:在实际通信中,有不少信道都不能直接传送基带信号,而必须用基带信号对载波波形
的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即所谓调制。数字调
制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息,在收端对载波信号的离散调制参量
进行检测。数字调制信号也称键控信号。在二进制时,有 ASK ~ 振幅键控、FSK ~ 移频
键控、PSK ~ 移相键控。
17、什么是频分复用?
答:频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在 FDM 中信道的带宽被分成多个互
不重叠的频段(子通道),每路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被分
配的频带(防护频带)进行分割,以防止信号重叠。在接收端采用适当的带通滤波器将多
路信号分开,从而恢复所需要的信号。
18、什么是量化?为什么要进行量化?
答:利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。
假如模拟抽样值不经量化传输,当信道中的噪声叠加在模拟抽样值上面以后,接收端不
可能精确到判别抽样值的大小,噪声叠加在模拟抽样值上的影响是不能消除的,特别是当
信号在整个传输系统中采用多个接力站进行多次接力中继时,噪声是积累的,接力中继越
多,噪声越大。如果发送端用有限个电平来表示模拟抽样值,且二个电平间隔的一半比噪
声的最大幅度还要大,噪声的影响就可消除,特别是多次中继接力传输时,噪声不会积累
抽样是把时间连续的模拟信号变成了时间上离散的模拟信号,量化则进一步把 时间上离散
但幅度上仍连续 的信号变成了时间、幅度上都离散的信号。
19、何谓各态历经性?
答:量的实际观测和理论分析表明,许多平稳随机过程具有所谓“各态历经性”:许多平稳
过程的数学特征(均值、方差、自相关函数),完全可由过程中的任一实现(任一样本函
数)的数学特征来决定。
若一随机过程是各态历经过程,则必满足:
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