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《数字通信原理》综合练习题及答案
第一部分 练习题
一、填空题
1、模拟信号的特点是幅度（信号强度）的取值连续变化，数字信号的特点是幅度的取值离散变化。
2、模拟通信采用频分制实现多路通信，数字通信采用时分制实现多路通信。
3、PAM信号的幅度连续，时间离散，它属于模拟信号。
4、数字通信系统的主要性能指标有有效性和可靠性两个方面。
5、A/D变换包括抽样、量化和编码三步。
6、 D/A变换包括译码和低通两步。
7、波形编码是对信号波形进行的编码（或根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信号）。
8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。
9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程，抽样要满足抽样定理。
10、量化是将PAM信号在幅度上离散化的过程。
11、量化分为均匀量化和非均匀量化。
12、均匀量化量化区内（非过载区）的最大量化误差为=△/2；过载区内的最大量化误差为>△/2。
13、A律压缩特性小信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q_提高；大信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q下降。
14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。
15、A律压缩特性一般A的取值为87.6。
16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。
17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。
18、 =8的逐次渐近型编码器（即A律13折线编码器），判定值共有127种， 的判定值为128△， 的判定值为32△和512△，的判定值为16△、64△、256△和1024△。
19、DPCM是对相邻样值的差值（实际上DPCM是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量化、编码的）进行编码的。
20、ADPCM与DPCM相比增加了自适应预测和自适应量化。
21、PCM30／32系统的帧周期为125μs， = 8时帧长度为256比特，l秒传输8000帧。
22、PCM30／32系统帧结构中TSo时隙的作用是传帧同步码和失步告警码，TS16时隙的作用是传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码，话路时隙为TS1～TS15、TS17～TS31。
23、抽样门的作用是抽样和合路，分路门的作用是分路。
24、位脉冲的频率是256kHz，个数是8个，主要作用是控制编、解码用。
25、前方保护的作用是防止假失步的不利影响，前方保护时间T前 =（m-1）Ts，前方保护的前提状态是同步状态。
26、后方保护的作用是防止伪同步的不利影响，后方保护时间T后=（n-1）Ts，后方保护的前提状态是捕捉状态。
27、根据图像内容是否随时间而变，图像可分为运动图像和静止图像。
28、根据是否考虑光的波长，图像可分为彩色图像和黑白图像。
29、图像函数在某一点的值称为强度。
30、模拟图像数字化的基本过程包括采样和量化两个方面。
31、图像在空间上的离散化过程称为采样。
32、图像对样本值的离散化过程称为量化。
33、形成二次群的方法有PCM复用和数字复接_，一般采用数字复接。
34、数字复接要解决同步和复接两个问题，不同步的后果是复接时造成重叠和错位。
35、数字复接的实现方法有按位复接和按字复接，PDH采用的是按位复接。
36、数字复接的方法（数字复接同步的方法）有同步复接和异步复接。
37、异步复接二次群的帧周期为100．38μs，帧长度为848bit。
38、异步复接二次群一帧中信息码最少为820bit，插入码最多为28bit，一帧中码速调整用的插入码最多为4bit。
39、数字复接系统中码速调整要插入码元，码速恢复要去掉插入的码元（削插）。
40、SDH网是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
41、PDH有世界性的标准电接口规范，没有世界性的标准光接口规范。
42、PDH帧结构中用于网络运行、管理、维护的比特很少。
43、SDH帧结构包括段开销、净负荷和管理单元指针三个区域。
44、SDH网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。
45、SDH传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形和网孔形。
46、基带数字信号是未经调制变换的数字信号，其频带为从零开始的某一段频带。
47、基带传输是未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输。
48、编码器输出的码型是NRZ码。
49、CMI码中10作为禁字不准出现。
50、CMI码的最大连“0”数为3个。
51、矩形脉冲（“1”码）经线路传输后波形失真、有拖尾，会产生码间干扰，严重时造成误码。
52、PCM通信系统中为了延长通信距离，每隔一定的距离要加再生中继器。
53、常用的均衡波形有升余弦波和有理函数均衡波形。
54、眼图用来衡量均衡波形的好坏。
55、再生中继器由均衡放大、定时钟提取和抽样判决与码形成三部分组成。
56、数字信号的频带传输系统主要有光纤数字传输系统、数字微波传输系统和数字卫星传输系统。
二、单项选择题
[在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的标号写在题后括号内]
1、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是（ c ）
A、信息传输速率 B、符号传输速率 C、频带利用率 D、A、B、C均可
2、信息传输速率 与符号传输速率的关系为（ a ）
A、 B、 C、 D、
3、抽样信号的频谱中所含频率成份为（ b ）
A、原始频带 B、原始频带和 的上、下边带
C、 的上、下边带 D、原始频带和 , 的上、下边带
4、CCITT规定话音信号的抽样频率选为（ c ）
A、6.8KHzB、＞6.8KHzC、8KHzD、＞8KHz
5、在N不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比（ a ）
A、小信号的量化信噪比提高 B、大信号的量化信噪比提高
C、大、小信号的量化信噪比均提高D、大、小信号的量化信噪比均不变
6、PCM通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用（ B ）
A、模拟压扩法 B、直接非均匀编解码法 C、自适应法D、以上都不是
7、A律13折线编码器量化级数N越大（ D ）
A、编码误差越小 B、折叠噪声越C、判定值数目越多D、A和C
8、样值为301△，它属于A律13折线的（＝8）（ C ）
A、第4量化段B、第5量化段C、第6量化段 D、第7量化段
9、子带编码属于（ C ）
A、波形编码B、参量编码C、混合编码 D、以上都不对
10、PCM30／32系统传输复帧同步码的位置为（A ）
A、Fo帧TS16前4位码 B、Fo帧TS16后4位码
C、F1帧TS16前4位码 D、F1帧TS16后4位码
11、PCM30／32系统方框图中标志信号发输出的有（ C ）
A、信令码B、复帧同步码
C、信令码、复帧同步码及复帧对告码 D、话音码字
12、标志信号的抽样周期为（ D ）
A、T（125 ）B、2TC、15TD、16T
13、第19路信令码的传输位置为（ D ）
A、F3帧TS16前4位码B、F3帧TS16后4位码
B、C、F4帧TS16前4位码 D、F4帧TS16后4位码
14、一个同步帧的时间为（ B ）
A、125 B、250 C、375 D、500
15、黑白静止图像的图像函数为（ A ）
A、 B、 C、D、
16、异步复接中的同步指的是（ A ）
A、各低次群数码率相同 B、收、发各路信号对准
C、收、发定时同步D、二次群的帧同步
17、码速调整后各一次群（支路）100．38内的比特数为（ C ）
A、205B、205或206C、212D、256
18、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有（C ）
A、4bitB、28 bitC、0∽1bitD、1 bit
19、异步复接二次群的帧同步码有（ C ）
A、7 bit B、8bitC、10 bit D、12bit
20、PCM二次群的接口码型为（ B ）
A、AMI码B、HDB3码C、CMI码 D、NRZ码
21、STM-4的一帧的字节数为（ B ）
A、9 270B、9 270 4 C、9 2614 D、9 270 16
22、SDH的复用采用（B ）
A、同步复用、按比特间插B、同步复用、按字节间插
C、异步复用、按比特间插D、异步复用、按字节间插
23、SDH网中不采用APS协议的自愈环为（ A ）
A、二纤单向通道倒换环B、二纤单向复用段倒换环
C、四纤双向复用段倒换环 D、二纤双向复用段倒换环
24、误码增殖产生的原因是（ B ）
A、噪声积累B、码型反变换C、码间干扰D、定时抖动
25、再生中继器中均衡放大的作用是（ A ）A、将失真的波形均放成适合抽
样判决的波形B、滤波C、消除码间干扰D、消除噪声
26、再生中继器中调谐电路的作用是（ B ）
A、放大B、取出时钟成份C、取出时钟及其谐波D、均衡
27、数字通信系统（传送话音信号）误码率应低于（ B ）
A、 B、 C、 D、
28、m个中继段的总误码率为（ A ）
A、B、C、D、
29、误码率与误码信噪比（ B ）
A、成正比B、成反比C、相等 D、无关
30、属于频带传输系统的有（ D ）
A、ADPCM系统 B、数字微波传输系统C、数字卫星传输系统 D、B和C
三、判断题
[判断下列各题是否正确，正确者在题后括号内打“√”．否则打“ ”]
1、时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。（ × ）
2、数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。（ √ ）
3、为了留有一定的富余度，低通型信号的抽样频率应为 。（ √ ）
4、带通型信号的抽样频率若取会产生折叠噪声。（ × ）
5、N不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。（× ）
6、某位码的判定值与先行码的状态（是“0”还是“1”）有关。 （ √ ）
7、A律13折线编码器（即逐次渐近型编码器）编出的码字是非线性码。（ √ ）
8、A律13折线解码器的输出绝对等于PAM样值。（ × ）
9、A律13折线解码器中串／并变换记忆电路的。（ √ ）
10、±127△的样值，各自对应的码字完全相同。（× ）
11、DPCM系统在32kbit/s数码率时能达到PCM系统64kbit/s数码率时的话音质量要求。（× ）
12、参量编码的特点是编码速率低，语声质量高于波形编码。（ ×）
13、ADPCM属于参量编码。（ × ）
14、PCM30/32系统信令码的编码没有任何限制。（ × ）
15、采样后的图像信号不是数字图像。（ √ ）
16、彩色图像的图像函数与波长有关。（ √ ）
17、PCM三次群的形成一般采用异步复接。（ √ ）
18、PCM异步复接二次群一帧中有3位插入标志码。（ × ）
19、SDH一律采用光纤传输。（× ）
20、STM-4的帧周期为4 l25。（ × ）
21、STM-4的速率是STM-1速率的4倍。（ √ ）
22、SDH网中不含交换设备。（ √ ）
23、二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。（ × ）
24、SDH网同步通常采用主从同步方式。（ √ ）
25、AMI码符合对基带传输码型的要求，是最理想的基带传输码型。（ × ）
26、HDB3码绝对无直流分量。（ × ）
27、升余弦波无码间干扰，最适合做均衡波形。（ × ）
28、再生中继系统无误码率的累积。（× ）
29、再生中继器能恢复原数字信号序列，绝对不会有误码。（ × ）
30、频带传输系统中传输的是数字信号。（ × ）
四、简答题
1、数字通信的特点有哪些？
答：数字通信的特点有：①抗干扰性强，无噪声积累。②便于加密处理。③利于采用时分复用
实现多路通信。④设备便于集成化、小型化。⑤占用频带宽通信的特点有：
2、产生折叠噪声的原因是什么？答：如果抽样频率选得不合适，以低通型信号为例，
若 ,则会产生折叠噪声。
3、对于话音通信产生折叠噪声的后果是什么？
答：有折叠噪声就意味着一次下边带与原始频带重叠，造成的后果是收端
无法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音信号。
4、PCM通信系统中发端低通的作用是什么？
答：发端低通的作用是予滤波，即防止高于3．4KHz的信号通过，避免PAM信号产生
折叠噪声。
5、PCM通信系统中收端低通的作用是什么？
答：收端低通的作用是恢复（或重建）原模拟信号。
6、为了提高小信号的量化信噪比，仍然采用均匀量化行不行？
答：不行。为了提高小信号的量化信噪比，如果仍然采用均匀量化，需增加N，即
编码码位数 增多，这会带来两个问题，一是使编码复杂，二是使信道利用率下降。
7、非均匀量化的特点是什么？
答：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。
8、本地解码器由哪几部分组成？
答：本地解码器的组成有：（1）串／并变换记忆电路（2）7／11变换
（3）11位线性解码网络
9、逐次渐近型编码器中7／11变换的作用是什么？
答：7／11变换的作用是将7位非线性码（ ～ ）转换成11位线性码（ ∽ ）。
10、A律13折线解码器为什么要进行7/12变换？
答：编码电平等于11个恒流源（ ∽ 的权值）中的若干个恒流源相加,为了保证收端解码后的量化误差不超过 ，在收端应加入的补差项,即解码电平等于编码电平加 。而第1、2两段的 不在11个恒流源范围内，要增加一个恒流源 ，所以应进行7/12变换。
11、PCM通信系统中加保持的目的是什么？
答：因为编码需要一定的时间，而样值很窄，为了保证编码的精度，要将样值展宽，所以要加保持电路。
12、ADPCM的优点是什么？
答：ADPCM的优点是由于采用了自适应预测和自适应量化，使得它能在32kbit／s数码率的条件下达到PCM系统64kbit/s数码率的话音质量要求。
13、什么叫子带编码？答：子带编码是首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带)，然后再分别进行编码，这类编码方式称为频域编码。
14、帧同步的目的是什么？PCM30／32系统的帧同步码型为何？
解：帧同步的目的是保证收、发两端相应各话路对准。PCM 30／32系统的帧同步码型为0011011。
15、位同步的目的是什么？如何实现？
答：位同步的目的是保证收端正确接收（或识别）每一位码元。收端时钟采取定时钟提取的方式获得，可使收端时钟与发端时钟频率相同，即可做到位同步。
16、复帧同步的目的是什么？PCM30／32系统的复帧同步码型为何？
答：复帧同步的目的是保证收、发两端相应各信令路对准。PCM30／32系统的复帧同步码型为0000。
17、帧同步系统的工作状态有哪些？答：帧同步系统的工作状态有：同步状态、前方保护、后方保护及捕捉状态。
18、数字图像具有哪些特点？答：数字图像具有以下特点：
（1）信息量大。（2）占用频带较宽。（3）图像中各个像素是不独立的，相关性大。
（4）处理后的数字图像需要人来进行观察和评价，因此受人的因素影响较大。
19、为什么PCM二次群的数码率不等于4 2048kbit/s？
答：因为四个一次群复接成二次群时，在125 内有32个插入码，所以二次群的数码率不等于4×2048kbit/s。
20、异步复接的概念是什么？
答：异步复接是各低次群各自使用自己的时钟，由于各低次群的时钟频率不一定相等，使得各低次群的数码率不完全相同（这是不同步的），因而先要进行码速调整，使各低次群获得同步，再复接。
21、异步复接二次群帧结构中插入标志码的作用是什么？
答：因为发端每一支路进行码速调整时，可能有Vi插入（原支路速率较低时），也可能无Vi插入（原支路速率较高时），收端扣除插入码时，用插入标志码判断有无Vi插入。
22、SDH最主要的特点是什么？答：SDH最主要的特点是：
①同步复用。②标准的光接口。③强大的网络管理能力。
23、什么是自愈网？答：自愈网就是无需人为干扰，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。
24、SDH网中常用的自愈环有哪些？答：SDH网中常用的自愈环有：（1）二纤单向通道倒换环（2）二纤双向通道倒换环（3）二纤单向复用段倒换环（4）四纤双向复用段倒换环（5）二纤双向复用段倒换环
25、对基带传输码型的要求有哪些？答：对基带传输码型的要求有：①传输码型的功率谱中应不含有直流分量，同时低频分量要尽量少。②传输码型的功率谱中高频分量应尽量少。③便于定时钟的提取。④应具有一定的检测误码能力。⑤对信源统计依赖性最小。⑥码型变换设备简单、易于实现
26、试比较AMI码和HDB3码的主要优缺点。答：
AMI码 | HDB3码 | |
定时钟提取 | 不利 | 有利 |
检测误码能力 | 有 | 有 |
误码增殖 | 无 | 有 |
电路实现 | 容易 | 较复杂 |
27、对均衡波形有哪些要求？
答：对均衡波形的要求有：①波形幅度大且波峰附近变化要平坦。②相邻码间干扰尽量小。
28、再生中继器中定时钟提取部分的作用是什么？
答：再生中继器中定时钟提取部分的作用是从接收信码中提取时钟成份，并产生抽样判决脉冲。
29、什么叫相位抖动？
答：PCM信号脉冲流经过信道传输，各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是等间隔的，而是随时间变动的，这种现象称为相位抖动。
30、什么是数字信号的频带传输？
答：数字信号的频带传输是对基带数字信号进行调制，将其频带搬移到光波频段或微波频段上，利用光纤、微波、卫星等信道传输数字信号。
五、画图题
1、假设某模拟信号的频谱如图1所示，试画出 时抽样信号的频谱。
答：
2、某模拟信号的频谱如图2所示，设 ，试画出其抽样信号的频谱。
答：
3、试画出 =7时的 曲线（忽略过载区量化噪声功率）。答：
4、试画出 =8时，A律压缩特性的 曲线（A＝87．6）。
答：
5、画出模拟压扩法方框图。
答：参见教材P24图2.22
6、画出A律13折线，并写出各段斜率及信噪比改善量。答：参见教材P28图2.26
段落号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
斜 率 | 16 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 1/2 | 1/4 |
信噪比改善量（dB） | 24 | 24 | 18 | 12 | 6 | 0 | -6 | -12 |
7、画出PCM30/32路系统帧结构图。答：参见教材P73图3.9
8、画出数字复接系统方框图。答：参见教材P127图5.5
9、画出PCM异步复接二次群帧结构图。答：参见教材P133图5.11(b)
10、画出STM-1帧结构图。答：参见教材P147图5.27（N=1）
11、二纤双向复用段倒换环如图3所示，当B、C两节点间光缆断裂，画出二纤双向复用段倒换环倒换后的示意图。
答：参见教材P177图5.58(b)
