级《海上通信理论与技术》课程试卷.docVIP

一、试述现代数字通信系统组成、特点及发展趋势。 二、试从香农信息论的观点，解释信息、信息量、信道容量的含义及其表示方法，以及信源编码、信道编码的目的及其理论基础。 三、试分析一个采用TDMA通信方式的现代海上通信系统及其技术方法，包括系统组成、调制方式、通信协议等。 四、试从伪码扩频技术的理论，分析GPS的具体实现方法。 五、选定生成式g（x）= x4+x3+x2+11断开，门2接通。第4-7次移位时，门2断开，门1接通。试用下表的形式，分析该编码器的编码过程及其最后形成的码组。 一、试述现代数字通信系统组成、特点及发展趋势。 答： （一）组成： 现代数字通信系统组成可以分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统和模拟信号的数字传输通信系统。 （1）数字频带传输通信系统的组成如下： 图1 数字频带传输通信系统组成 （2）数字基带传输通信系统组成如下： 图2 数字基带传输通信系统组成 图3 数字基带传输通信系统组成的另一种形式 3）模拟信号的数字传输通信系统组成如下： 图4 模拟信号的数字传输通信系统组成 （二）特点： 现代数字主要有以下特点： ①传输差错可控；②可实现必威体育官网网址通信；③收发双方必须保持同步； ④抗干扰抗噪声性能好；⑤易于与现代技术相结合； ⑥占用的频带较宽；⑦系统设备复杂。 （三）发展趋势： 现代数字通信终端设备、数字传输技术方面的发展趋势有： ①向着小型化、智能化方向发展；②向着高速大容量方向发展； ③向着数字化处理的方向发展；④向着用户数字化和ISDN的方向发展； 二、试从香农信息论的观点，解释信息、信息量、信道容量的含义及其表示方法，以及信源编码、信道编码的目的及其理论基础。 答：信息： 从香农信息论的观点来看，信息是在理论领域中常采用的较为抽象的数学表达层，该层次的代表是消息（或符号），即消息的内涵是信息，它将抽象的待传送的信息从数学实质上加以分类：一类为离散型，即数字信源，用相应的随机变量、随机变量序列来描述；另一类为连续型，即模拟信源，可以用相应的随机过程来描述。在这个层次上抽象的信息概念可以在数学层次上被描述为随机序列和随机过程，即信息是消息所描述和度量的对象。 信息量： 度量信息的不确定性，对单个消息信源来说，它出现的概率越小，它的出现必然使人越感意外，则由它所产生的信息量越大。设信源发出某消息的概率为，有表示消息提供的信息量，则是数学表示式。 信息容量： 是指信道可能传输的最大信息速率。信息容量是互信息量的极值，其表示方法为，C为信息容量，B为信道带宽，S为信号的平均功率，N为白噪声的平均功率。 信源编码的目的： 是就是在分析信源统计特性的基础上，设法通过信源的压缩编码去掉这些统计多余成分，以提高通信的有效性。这一过程称为数据压缩，所得信源编码称为压缩编码。 信源编码理论基础： 是实际信源几乎都是有记忆的，即各个消息之间统计关联，为了定量地描述信源的有效性，定义：，。信源效率越低，信源相对冗余度就越大，就越有必要对信源进行统计信息处理，采用信源编码和数据压缩也就有必要。 信道编码的目的： 是提高系统数据传输的可靠性，降低信息传输的差错率。 信道编码理论基础： 是有系统的有效性来换取可靠性，即在传输的信息码元中附加一定数量的冗余码，冗余码在整个编码中的位置及代码选择某一事先确定的规则来决定，接收端接收到这样的编码后，根据已知的规则，对接收信息进行检验，发现、纠正和删除错误。 三、试分析一个采用TDMA通信方式的现代海上通信系统及其技术方法，包括系统组成、调制方式、通信协议等。 答：采用TDMA通信方式的现代海上通信系统是船舶自动识别系统AIS，AIS主要由GPS接收机、接口电路、数据处理器、调制解调器、VHF通信机、显示器等组成。 系统组成： AIS的时分多址（TDMA）的帧结构和时隙如下： 调制方式：高斯滤波最小频移键控GMSK，AIS使用不归零反向码，空中传输速率是9600bit/s。 通信协议：AIS采用的通信协议是开放系统互联模型（OSI）的第一至第四层，即物理层、链路层、网络层和传输层。 AIS中的物理层负责比特流传输、VHF收发机的功率控制、控制收发机和信道时序等工作。数据链路层的主要任务是加强物理层传输原始比特的功能，使之对网络层显现为一条无错线路。网络层的作用主要是信道管理，建立和保持信道发射信息包的分配和数据链拥塞的解决等。传输层是负责将数据转换成大小正确的发射信息包、数据分组排序和与较高层的接口规程。 四、试从伪码扩频技术的理论，分析GPS的具体实现方法。 答： 扩频通信的基本