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消息所表达事件出现的概率越小,该消息所含的信息量越大,当事件出现的概率为1时,信息量为零。如果一个事件由若干个独立事件组成,表达这个事件的消息所含的信息量,是这
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通信原理复习题
一.判断题(50 个题,每题 1 分,共 50 分)
1) 消息是一个具体概念。例如一段语言、一段文字、一个图形、一副图像、一段视频等都
是消息。
2) 信息它是一个抽象概念,它是消息所包含的内容。
3) 信号是消息的载体,是消息的表示形式。
4) 通信的目的是为了传输信息。
5) 信息的具体形式是消息,它可以有多种形式。
6) 消息的具体形式是信号,它也可以有多种形式。
7) 通信的具体形式是信号的传输,但目的是信息的传输 。
8) 信息量,它是消息所包含信息的多少。
9) 已知新闻对接收者来说没有任何意义,它所含信息量为零。
10)平常新闻对接收者来说意义很一般,它所含的信息量不太多。
11)爆炸新闻对接收者来说意义很大,它所含的信息量很多。
12)消息所含的信息量,是该消息所表达事件出现概率的函数。
13)消息所表达事件出现的概率越小,该消息所含的信息量越大,当事件出现的概率为 1 时,
信息量为零。
14)如果一个事件由若干个独立事件组成,表达这个事件的消息所含的信息量,是这若干个
独立事件消息所含信息量的和。
15)当 2 进制信源的每个码元等概率出现时,则每个码元所含的平均信息量为 1 比特。
16)当 8 进制信源的每个码元等概率出现时,则每个码元所含的平均信息量为 3 比特。
17)一条 10 位 8 进制消息,如果这条消息各个码元是等概率出现,并且各码元之间不相关时,
则这条消息所含的信息量为 30 比特。
18)一个二进制消息 1010,如果 0 和 1 是等概率出现,并且消息各位不相关,那么该消息所
含的信息量为 4 比特。
19)模拟信号是有无数个取值的连续信号。
20)数字信号是有有限个取值的离散信号。
21)描述模拟信号和数字信号的波形,它们既可以是时间连续的,也可以是时间离散的。
22)一个数字信号的码元是代表数字符号的一个信号波形 。
23)模拟通信系统传输的是连续取值的模拟波形。
24)模拟通信系统的接收端要求高保真地恢复发送的波形。
25)模拟通信系统传输质量的衡量准则是输出信噪比。
26)模拟通信系统的基本问题是连续波形的参量估值问题。
27)数字通信系统传输的是离散取值的数字波形。
28)数字通信系统的接收端只要求取样判决发送的离散值,不要求恢复波形。
29)数字通信系统传输质量的衡量准则是输出错误判决概率。
30)数字通信系统的基本问题是统计判决问题。
31)数字通信系统可以进行波形整形,保证远距离的通信质量。
32)数字通信系统可以采用纠错编码等差错控制技术,保证通信的可靠性。
33)数字通信系统可以采用数字加密技术,保证通信的保密性。
34)数字通信系统便于对各种信息的存储与处理。
35)数字通信系统便于进行压缩编码,提高通信信道的利用率。
36)数字通信系统具有较高的调制输出信噪比,保证通信质量。
37)信源编码,它包括模数转换、压缩编码、保密编码,其主要目的是提高数字信号的有效
性。其输出为基带信号
38)信道编码,它包括纠错编码等差错控制技术,其主要目的是提高数字信号的可靠性。
39)调制,它分为基带调制和带通调制,其主要目的是使数字信号便于在基带信道或带通信
道中传输。其输出为基带调制信号或带通调制信号。
40)信道,它分为基带信道和带通信道。信道对信号的作用有两种,即信道特性作用和信道
噪声作用。
41)有效性和可靠性,它们是衡量一个通信系统性能优劣的两个主要指标。
42)有效性,它是通信系统在特定信道下,传输信息的快慢程度。
43)可靠性,它是通信系统在特定的信道下,传输信息的准确程度。
44)有效性与可靠性,它们是相互矛盾的,并且它们之间是可以交换的。
45)码元速率(RB),它是单位时间传输的码元数,单位为每秒码元(波特 Baud)。
46)信息速率(Rb),它是单位时间传输的信息量,单位为每秒比特(b/s) 。
47)消息速率(RM),它是单位时间传输的消息数,在传输文字时,单位为(字/秒)。
48)当各个码元出现概率相等,码元之间相互独立时,2 进制信号的信息速率等于码元速率。
49)当各个码元出现概率相等,码元之间相互独立时,8 进制信号的信息速率等于 3 倍码元
速率。
50)误码率 P
e
=接收的错误码元数/接收的总码元数。
51)误比特 P
b
=接收的错误比特数/接收的总比特数。
52)误比特率才是错误率的实质。
53)频带利用率,它是单位频带内所能达到的信息速率。
54)频带利用率,它与调制和编码方式有关。
55)能量利用率,它是传输每个比特所需要的能量
56)能量利用率,它与系统带宽有直接关系,能量利用率与系统占用带宽之间可以交换。
57)无线信道,它就是利用电磁波在空间传播,实现无线通信的信道。
58)电磁波的传播,它可以分为地波传播、天波传播、视线传播。
59)地波,它是沿弯曲的地表传播的电磁波。
60)地波,它的频率较低,大约 2MHz 以下。
61)地波,它具有一定的绕射能力,它可传播数百或数千公里。
62)天波,它是通过电离层和地表反复反射传播的电磁波,频率为 2-30MHz,一次电离层的
反射,可以传播 4000 公里,通过多次反射,可以传播 1 万公里以上,但存在没有反射波
的寂静区。
63)电离层,它在离地约 60-400 公里之间。它有 D、E、F1、F2 四层。
64)D 层,它离地 60-80 公里,晚上 D 层消失,它对电磁波主要起吸收和衰减作用,频率越
高,衰减越小,较高频率的电磁波可穿过 D 层。
65)E 层,它离地 100-120 公里,白天电离浓度很大,能够反射电磁波。
66)F 层,它离地 150-400 公里,白天分离成 F1 和 F2 层,F1 高度在 200 公里,F2 高度在 250-400
公里,晚上合并为一层,反射高频电磁波的主要是 F 层。
67)视波,它是在空间直线传播的电磁波,频率为 30MHz,它会穿过电离层,沿地表很快衰
减,所以形不成天波和地波,传播距离由天线高度决定。
68)大气衰减,它是大气中的水蒸气、氧气、雨水等对电磁波吸收造成的衰减,大气对 1GHz
以上的电磁波有明显的衰减,并且对于个别频率点具有很大的衰减。
69)水蒸气谐振吸收点,它有 23GHz、 180GHz、 350GHz。
70)氧气谐振吸收点,它有 62GHz、 120GHz。
71)雨水衰减,它在 10GHz 以上急剧增加。
72)民用无线通信,它主要是蜂窝网和卫星通信。
73)蜂窝网,手机与基站之间的通信是地波无线通信。
74)卫星通信,它是视波无线通信。
75)电缆有线信道,它主要是同轴电缆和双绞线,目前只用于短距离通信。
76)光缆有线信道,它主要有多模光纤和单模光纤,目前远距离通信都采用光缆通信。
77)多模光纤,其光源是发光二极管,传播的光是多频和多模的光,传播距离短,只有几百
米。
78)单模光纤,其光源是激光,传播的是单频单模的光,传播距离长,可达上百公里。
79)信道模型是多样的,不同的问题可以有不同的信道模型,信道模型中不但包括通信线路,
还可以包括放大器、天线,甚至调制解调器等电子设备。
80)调制信道模型,它是从调制器输出到解调器输入的部分,它不但包括通信线路,还包括
放大器,天线等电子设备。
81)信道的特性会对信号的失真、延时和衰减等产生直接作用。
82)随参信道,它是信道特性随时间随机变化的信道。
83)恒参信道,它是信道特性不随时间变化或变化缓慢的信道。
84)信道特性的随机变化,它可以看成信道的乘性噪声,或乘性干扰。
85)信道的加性噪声是信道中的线路,各种设备产生的噪声或干扰。
86)编码信道模型,它是从编码器输出到解码器输入的部分,它不但包括通信线路,还包括
放大器,天线以及调制解调器等电子设备。
87)编码信道模型,它的输入是数字序列,输出也是数字系列。
88)无记忆编码信道模型,它是指前后码元的错误是相互独立的信道,它的输入与输出的关
系可以用转移概率矩阵表示。
89)线性恒参信道,它可以看成是一个不随时间变化的线性网络,它对信号会产生频率失真,
它叫做线性失真。
90)线性恒参信道,它的传输特性可以用幅频特性和相频特性描述。
91)非理想线性恒参信道,它的幅频特性和相频特性偏离了理想特性,它在传输数字信号时,
波形将发生畸变,造成相邻码元波形混叠,而发生码间串扰,不过这种码间串扰可以通
过频率失真的补偿来解决。
92)非线性恒参信道,它可以看成是一个不随时间变化的非线性网络,它对信号不但会产生
频率失真,还会产生新的谐波频率的谐波失真。
93)非线性恒参信道,它的输入与输出的关系为非线性:
94)随参信道,它主要是无线信道,无线信道存在信号幅度随时间变化、信号的延时(相位)
随时间变化、信号的多径传播。
95)随参信道,它使输出信号产生衰落现象,它将造成数字信号的码间串扰:。
96)确知信号,它是接收端能够准确知道其码元波形的信号,这是理想信号。
97)随机相位信号(随相信号),它是接收端信号波形的相位随机变化的信号,它由传输延时
随机变化造成。
98)起伏信号,它是接收端信号波形的包络和相位都随机变化的信号。通过多径传输的信号
都有这个特征。
99)信号的时域表示是波形,频域表示是频谱,它们是信号的两种不同的表示形式。
100) 信号的波形函数是时间的函数,它是实变实函数,其频谱函数是频率的函数,它是实变
复函数。
101) 两个信号的卷积运算满足交换律、结合律和分配律。
102) 单位冲激函数卷积任何函数都等于该函数。
103) 两个信号的时域卷积,就是频域乘积,或说频域的乘积,就是时域的卷积。
104) 两个信号的频域卷积,就是时域乘积,或说时域的乘积,就是频域的卷积。
105) 能量信号的自相关函数与能量谱密度为一对傅里叶变换。
106) 功率信号的自相关函数与功率谱密度为一对傅里叶变换。
107) 信号一般指电流或电压,信号的瞬时功率与信号的电流或电压平方成正比。
108) 能量信号是总能量为有限值,平均功率为零的信号。
109) 功率信号是总能量为无穷或很大,平均功率为有限值的信号。
110) 能量信号具有能量谱密度,没有功率谱密度。
111) 功率信号没有能量谱密度,只有功率谱密度。
112) 周期信号的频谱为离散谱。
113) 非周期信号的频谱为连续谱。
114) 如果信号的时域有限,则其频域一般为无限。
115) 如果信号的频域有限,则其时域一般为无限。
116) 单位脉冲函数的频谱函数为 1。
117) 余弦波的频谱函数由两个实单位脉冲函数组成。
118) 正弦波的频谱函数由两个虚单位脉冲函数组成。
119) 自相关函数为偶函数。
120) 随机信号在任何特定的时刻,它们都是随机变量,它们都存在特定的概率密度。
121) 随机信号在不同时刻的概率密度,它们一般不相同。因为随机信号在不同的时刻是不同
的随机变量。
122) 随机信号在两个不同时刻的两个随机变量,可以组成一个二维随机变量。
123) 随机信号在两个不同时刻的随机变量,它们构成的二维随机变量具有二维概率密度。
124) 随机信号的平均值是述随机信号的统计平均的水平 。
125) 随机信号的方差是描述随机信号偏离平均值的程度 。
126) 随机信号的自相关函数是描述随机信号前后的相关程度 。
127) 两个随机信号的互自相关函数是描述这两个随机信号的相关程度 。
128) 严格平稳随机信号是其统计特性与时间起点无关的随机信号。
129) 随机信号的平均值、方差等只是随机信号的部分统计特性,不是全部。
130) 广义平稳随机信号是其平均值、方差、自相关函数等部分统计特性与时间起点无关的随
机信号。
131) 严格平稳随机信号一定是广义平稳的,但广义随机信号不一定是严格的 。
132) 广义平稳随机信号的平均值和方差是常数,自相关函数与时间起点无关。
133) 通信系统的随机信号,一般都可以认为是广义平稳随机信号。即使在长时间内不是广义
平稳的,但在一定时间内也可以认为是广义平稳的。
134) 各态历经随机信号,它的任何一个实现,包含了所有可能的实现。
135) 各态历经随机信号一定是严格平稳随机信号,但严格平稳随机信号不一定是各态历经随
机信号。
136) 在分析大多数通信系统的稳态特性时,一般可以认为通信系统的信号和噪声都是各态历
经的随机信号。
137) 随机信号平均值的平方就是信号直流分量的平均功率。
138) 随机信号方差值的平方就是信号交流分量的平均功率。
139) 随机信号的总平均功率等于零时间间隔的自相关函数值。
140) 随机信号的直流分量平均功率等于无穷时间间隔的自相关函数值。
141) 随机信号的交流分量平均功率等于零时间间隔的自相关函数值,减无穷时间间隔的自相
关函数值。
142) 白噪声具有均匀的功率谱密度 。
143) 单边功率谱密度是双边功率谱密度的两倍 。
144) 白噪声在任何两个时刻都是不相关的。
145) 白噪声的平均功率等于无穷,这是因为白噪声具有无穷的带宽。
146) 限带白噪声在一定的频带内具有均匀的功率谱密度
147) 低通通信系统的白噪声都为限带白噪声。
148) 限带白噪声不是任何两个时刻都是不相关的。
149) 限带白噪声的平均功率为有限值。
150) 带通白噪声在一定的频带内具有均匀的功率谱密度
151) 带通通信系统的白噪声都为带通白噪声。
152) 带通白噪声不是任何两个时刻都是不相关的。
153) 带通白噪声的平均功率为有限值。
154) 高斯随机信号是平稳随机信号,通信系统中的热噪声是一种高斯噪声。
155) 高斯热噪声的功率谱密度在全频段不均匀。
156) 高斯热噪声的功率谱密度在 0-106MHz 频段基本均匀。
157) 工作频段小于 0-106MH 的通信系统,其高斯热噪声可以看成是白噪声。
158) 带通通信系统中的随机信号都可认为是窄带随机信号。
159) 0 均值平稳窄带高斯随机信号,其同相和正交分量也是 0 均值的平稳窄带高斯随机信号,
并且方差相同。
160) 0 均值平稳窄带高斯随机信号,其同相和正交分量在同一时刻,它们是相互不相关的,
并且是独立的。
161) 平稳窄带高斯随机信号的包络的概率密度服从瑞利分布。
162) 平稳窄带高斯随机信号的相位服从均匀分布。
163) 线性系统是无源、无记忆、非时变网络系统。
164) 线性系统的输入输出之间满足叠加原理。
165) 线性系统的传输特性,是其冲击响应的傅里叶变换频谱函数。
166) 随机信号的每个实现都是确知信号,所以,线性系统的随机信号的响应就是输入随机信
号所有实现的响应。
167) 线性系统的输入为随机信号,输出也为随机信号,输出随机信号的统计特性由输入随机
信号的统计特性与线性系统传输特性共同决定,即线性系统的传输特性可以改变随机信
号的统计特性。
168) 线性系统输出随机信号的数学期望,是输入随机信号数学期望的直流响应,并且与时间
无关。
169) 线性系统可以改变随机信号的功率谱密度,实现滤波。
170) 线性系统输出随机信号的概率分布由输入随机信号的概率分布与系统传输特性完全决
定,一般地,高斯随机信号通过线性系统后,它还是高斯随机信号,但改变了其数字特
征。
171) 模拟调制系统,是指来自信源的基带模拟信号,称之为调制信号,去对一个确知的周期
载波的参量进行调制,从而得到已调信号的系统。
172) 线性调制(幅度调制),它是指已调信号频谱结构与调制信号频谱结构相同的调制。线
性调制包括:振幅调制、双边带调制、单边带调制、残留边带调制四种形式。
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