光通信导论-作业1-4章(修改后) .pdfVIP

光通信导论

第一章

1、某甲从南开车向北，到十字路口，他看见了红灯；某乙从东到西到这个路口，她看见的

是绿灯，故甲获得a比特的信息，乙同样获得a比特的信息。于是信号灯输出的是2a比特

的信息。这种看法对吗？为什么？

答：不对。该情况下（假定同一时刻）两个子事件（南北为红灯，东西为绿灯）不相互独立，

且两个子事件反应的是的同一信息，所以不能相加；同时，由于信息的共享性，才使得甲和

乙分别能够接收到a比特的信息，从而知道信号灯输出信息为a比特。

或者答：信息量是以事物所处的状态出发的，它既是客观的，又是不依赖于接收者的。在该

情况下，信号灯南北红灯，东西绿灯正是它特定的一个状态，这时这个状态的信息量是客观

的，不会因为接受者的多少就有加减；至于甲和乙能同时分别获得a比特信息，是因为信息

的共享性，而当前状态的信息正好有a比特。

（两种答案综合答最好，当然如果有人要分同时与不同时两种情况更好）

2、测不准原理和信息论之间的关系？

答：测不准原理又名不确定性原理，该原理表明：一个微观粒子的某些物理量（如位置和动

量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越

确定，另一个量的不确定程度就越大。测量一对共轭量的误差的乘积必然大于常数h/2π（h

是普朗克常数）是海森伯在1927年首先提出的，它反映了微观粒子运动的基本规律，是物

理学中又一条重要原理。信息论中所说的信息是从事物的可能性转换为现实性的体现，也就

是说如果一个事物在事前可能发生很多的状态，而事后确定了一个状态，那么排除的确定性

就越大，所处的状态包含的信息量也就越大，所以说，信息论主要研究的是一个物体所带信

息从可能性到现实性的过程。

3、请对信息的基本特征发表一点看法。什么是信息的共享性？解释并举例说明。

答：信息的基本特征主要有三个，第一个是共享性，第二个特征是信息可以被传递，即信息

的可传递性，第三个特征是信息的控制作用。信息的共享性即信息可以从一个承载体传递到

另一个承载体，但传递过程不会使原有承载体信息减少，例如，一本书里面承载了大量的星

系，某人阅读之后，他获得了很多信息。但原书中的信息仍然存在，另一个人再阅读，照样

可以获得大量的信息。

4、信息量的单位“比特”和“波特”之间有确定关系吗？请说明。

答：对于通信系统来说，信息流是以单位时间内传送的信息量的多少来描述的，称为信息速

率，它的单位是比特/秒，因此又常常称为比特率。而波特的定义是单位时间内传递的符号

数（符号速率）。比特和波特并不是同一个概念，如果每个符号包含一比特的信息，那么波

特率和比特率在数值上相等。如果每个符号包含了多于1比特的信息，例如十进制的符号，

那么波特率就会小于比特；反之，为了确保每个比特的信息都能正确传送，往往采用冗余编

码，例如1B2B编码，这样每个符号包含的信息量就少于1比特，这时波特率就会高于比特

率。

5、画出通信系统模型框图。广义的信道噪声包括那些？请列举出4种以上的噪声。

答：注意：信息系统的基本模型和通信系统的基本模型不是同一概念：故图应类似

信息源调制器信道解调器信宿

噪声

广义噪声包括干扰和狭义噪声。例：白噪声，三角噪声，热噪声，量化噪声

6、信号y(t)sintsin2t是周期性信号？非周期性信号？它的谱是连续的还是离散的？

答：非周期性连续信号，非周期连续谱

7信号具有下面频谱特：周期性的连续谱、非周期性的连续谱、周期性的离散谱和非周期性

的离散谱。这4种频谱对应的时域信号是什么？含有信息的数字信号具有什么样的频谱？

答：周期性的连续谱←→非周期性的离散信号

非周期性的连续谱←→非周期的连续信号

周期性的离散谱←→周期性的离散信号

非周期性的离散谱←→周期性的连续信号

含有信息的数字信号既有连续谱又有离散谱。

8、试述加性噪声与乘性噪声的异同？在光通信系统中，什么样的噪声属于加性噪声？什么

样的噪声属于乘性噪声?

答：加性噪声，无论通信系统中的有用信号是否存在，它都存在，二者是叠加关系，加性噪

声包括电阻的热噪声、晶体三极管或其他有源器件的散弹噪声以及光电器件的量子噪声。

乘性噪声，只有信号存在时噪声才存在，当输入信号没有时，