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通信原理课后思考题

1.1如何评价数字通信系统的性能？

有效性（单位时间内的信息传输量）

信息传输速率，一般用波特率（BPS）或比特率（bps）为单位，

频带利用率

可靠性（系统抗噪声性能）

对模拟（连续）系统，主要是考察接收端输出的信号、噪声功率

比（信噪比）

对数字（离散）系统，主要是考察符号的差错率（误码率）

2.1什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？误码

率:是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切

地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率。误信率:又称误比特

率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者说，

它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。在二进制系统中，误

码率=误信率；但在多进制系统中，误码率误信率误码率Pe与误

信率Pb的关系Pb=MPe/2(M-1)，M为进制

2.2什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？

码元传输速率，又称为码元速率或传码率。其定义为每秒钟传送

码元的数目，单位为波特,常用符号Bd表示。

信息传输速率又称为信息速率和传信率。通常定义每秒钟传递的

信息量为传信率，单位是比特/秒(bit/s或bps)。

在N进制下，设信息速率为

，码元速率为,则有

2.3什么是随机过程的数学期望和方差？它们分别描述了随机过程

的什么性质？数学期望:表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。

即均值

方差:表示随机过程在时刻t对于均值a(t)的偏离程度。即均方值与

均值平方之差。数学期望和方差描述了随机过程在各个孤立时刻的特

征，但没有反映随机过程不同时刻之间的内在联系。

2.4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？

系统输出功率谱密度是输入功率谱密度与系统传递函数的平方的

乘积。

)()()(2

ωωωξξPHP=

3.1低通型采样定理和带通型采样定理有什么区别？

低通型采样定理：

奈奎斯特定理，fs2B=2fH

带通型采样定理：

对于带通型信号，如果按fs≥2fH抽样，虽然能满足频谱不混叠

的要求。但这样选择fs太高

了，它会使0~fL一大段频谱空隙得不到利用，降低了信道的利用

率。

设带通信号的最高频率fH与带宽B的关系：fH=nB+kB0k

＜1则：fs=2B(1+k/n)

3.2量化噪声是如何产生的？如何分析模拟信源数字化过程中的量

化噪声功率？

量化噪声及量化误差，量化就是利用预先规定的有限个电平来表

示模拟抽样值的过程，即将幅度连续的抽样变成取值离散的抽样，所

以必定会产生误差

假设输入信号m(t)是均值为零，概率密度为f(x)的平稳随机过程，

为方便起见，用m表示m(kTs)，mq表示mq(kTs)，则量化噪声功率

表示为均方误差（即平均功率）

{}

-=-=dxxfmxmmENqqq)()()(22

3.3为什么要采用非线性量化？

非线性量化及非均匀量化，是一种在整个动态范围内量化间隔不

相等的量化。信号幅度越小，量化间隔Δv也小；反之亦反。

优点：

首先，当输入信号具有非均匀分布的概率密度(实际中常常是这样)

时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信噪比；其次，量化

噪声功率的均方根值基本上与信号抽样

值成比例。因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善

了小信号时的量化信噪比。

3.4常用的非线性量化有几种？各有什么特点？常用的非线性量

化有律压缩和A律压缩。律15折线，A律13折线

4.1A律的13折线编码方法要点及其特点是？

对x轴不均匀分成8段，分段的方法是每次以二分之一对分；对

y轴在0~1范围内均匀分成8段，每段间隔均为1/8。然后把x，y各

对应段的交点连接起来构成8段直线。其中第1、2段斜率相同(均为

16)，因此可视为