《數(shù)字通信原理第三版》教材課后習(xí)題答案.doc

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《數(shù)字通信原理》習(xí)題解答 第1章 概述 1-1 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)分別是什么? 答：模擬信號(hào)的特點(diǎn)是幅度連續(xù)；數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)幅度離散。 1-2 數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成模型中信源編碼和信源解碼的作用是什么?畫(huà)出話音信號(hào)的基帶傳輸系統(tǒng)模型。 答：信源編碼的作用把模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，即完成模/數(shù)變換的任務(wù)。 信源解碼的作用把數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)，即完成數(shù)/模變換的任務(wù)。 話音信號(hào)的基帶傳輸系統(tǒng)模型為 1-3 數(shù)字通信的特點(diǎn)有哪些? 答：數(shù)字通信的特點(diǎn)是： （1）抗干擾性強(qiáng)，無(wú)噪聲積累； （2）便于加密處理； （3）采用時(shí)分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多路通信； （4）設(shè)備便于集成化、微型化； （5）占用信道頻帶較寬。 1-4 為什么說(shuō)數(shù)字通信的抗干擾性強(qiáng)，無(wú)噪聲積累? 答：對(duì)于數(shù)字通信，由于數(shù)字信號(hào)的幅值為有限的離散值(通常取二個(gè)幅值)，在傳輸過(guò)程中受到噪聲干擾，當(dāng)信噪比還沒(méi)有惡化到一定程度時(shí)，即在適當(dāng)?shù)木嚯x，采用再生的方法，再生成已消除噪聲干擾的原發(fā)送信號(hào)，所以說(shuō)數(shù)字通信的抗干擾性強(qiáng)，無(wú)噪聲積累。 1-5 設(shè)數(shù)字信號(hào)碼元時(shí)間長(zhǎng)度為1，如采用四電平傳輸，求信息傳輸速率及符號(hào)速率。 答：符號(hào)速率為 信息傳輸速率為 1-6 接上例，若傳輸過(guò)程中2秒誤1個(gè)比特，求誤碼率。 答： 1-7 假設(shè)數(shù)字通信系統(tǒng)的頻帶寬度為，可傳輸?shù)谋忍芈?，試?wèn)其頻帶利用率為多少? 答：頻帶利用率為 1-8數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？ 答：數(shù)字通信技術(shù)目前正向著以下幾個(gè)方向發(fā)展：小型化、智能化，數(shù)字處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，用戶數(shù)字化和高速大容量等。 第2章 數(shù)字終端編碼技術(shù) ——語(yǔ)聲信號(hào)數(shù)字化 2-1 語(yǔ)聲信號(hào)的編碼可分為哪幾種？ 答：語(yǔ)聲信號(hào)的編碼可分為波形編碼（主要包括PCM、ADPCM等）、參量編碼和混合編碼（如子帶編碼）三大類(lèi)型。 2-2 PCM通信系統(tǒng)中A／D變換、D／A變換分別經(jīng)過(guò)哪幾步? 答：PCM通信系統(tǒng)中A／D變換包括抽樣、量化、編碼三步； D／A變換包括解碼和低通兩部分。 2-3 某模擬信號(hào)頻譜如題圖2-1所示，（1）求滿足抽樣定理時(shí)的抽樣頻率并畫(huà)出抽樣信號(hào)的頻譜（設(shè)）。（2）若畫(huà)出抽樣信號(hào)的頻譜，并說(shuō)明此頻譜出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 題圖2-1 答：（1） ∴此信號(hào)為低通型信號(hào) 滿足抽樣定理時(shí)，應(yīng)有 抽樣信號(hào)的頻譜（設(shè)）如下圖所示。 （2）若抽樣頻率為，抽樣信號(hào)的頻譜為： 此時(shí)抽樣信號(hào)的頻譜產(chǎn)生了折疊噪聲。 2-4 某模擬信號(hào)的頻譜如題圖2-2所示，求抽樣頻率并畫(huà)出抽樣信號(hào)的頻譜。 題圖2-2 答： ∴此信號(hào)為帶通型信號(hào) 滿足抽樣定理時(shí)，應(yīng)有 2-5 均勻量化時(shí)量化區(qū)和過(guò)載區(qū)的最大量化誤差分別為多少？ 答：均勻量化時(shí)量化區(qū)和過(guò)載區(qū)的最大量化誤差（絕對(duì)值）分別為 （量化區(qū)） （過(guò)載區(qū)） 2-6 均勻量化的缺點(diǎn)是什么?如何解決? 答：均勻量化的缺點(diǎn)是：在(或)大小適當(dāng)時(shí)，均勻量化小信號(hào)的量化信噪比太小，不滿足要求，而大信號(hào)的量化信噪比較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求(數(shù)字通信系統(tǒng)中要求量化信噪比26dB)。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，若仍采用均勻量化，需增大(或)，但過(guò)大時(shí)，一是使編碼復(fù)雜，二是使信道利用率下降。所以要采用非均勻量化。 2-7 畫(huà)出時(shí)的 曲線（忽略過(guò)載區(qū)量化噪聲功率）。 答： 2-8 實(shí)現(xiàn)非均勻量化的方法有哪些? 答：實(shí)現(xiàn)非均勻量化的方法有兩種：模擬壓擴(kuò)法和直接非均勻編解碼法。 2-9 非均勻量化與均勻量化相比的好處是什么? 答：非均勻量化與均勻量化相比的好處是在不增大量化級(jí)數(shù)的前提下，利用降低大信號(hào)的量化信噪比來(lái)提高小信號(hào)的量化信噪比(大信號(hào)的量化信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求，即使下降一點(diǎn)也沒(méi)關(guān)系)，使大、小信號(hào)的量化信噪比均滿足要求。 2-10 非均勻量化信噪比與均勻量化信噪比的關(guān)系是什么(假設(shè)忽略過(guò)載區(qū)量化噪聲功率）。 答：非均勻量化信噪比與均勻量化信噪比的關(guān)系是 為信噪比改善量 2-11 對(duì)于A律壓縮特性，求輸入信號(hào)電平為和，非均勻量化時(shí)的信噪比改善量。 答：對(duì)于A律壓縮特性（一般）： 當(dāng)輸入信號(hào)電平為時(shí)，信噪比改善量為 當(dāng)輸入信號(hào)電平為時(shí)，信噪比改善量為 2-12 設(shè)，試畫(huà)出律壓縮特性的非均勻量化信噪比曲線(忽略過(guò)載區(qū)量化噪聲功率）。 答： 2-13 為什么A律壓縮特性一般A取87．6？ 答：律壓縮特性的直線段小信號(hào)段的斜率為，律13折線第1段、第2段（屬小信號(hào)）的斜率為16，為了讓律13折線逼近律壓縮特性，令 得出，這就是取的原因。 2-14 A律13折線編碼器，，一個(gè)樣值為，試將其編成相應(yīng)的碼字，并求其編碼誤差與解碼誤差。 答： 段落碼為011，樣值在第4量化段， 碼字為10111000 編碼電平： 編碼誤差： 解碼電平： 解碼誤差： 2-15 某A律13折線編碼器，＝８，過(guò)載電壓，一個(gè)樣值為，試將其編成相應(yīng)的碼字，并求其編碼電平與解碼電平。 答： 段落碼為101，樣值在第6量化段，， 碼字為11011000 編碼電平為： 解碼電平為： 2-16 逐次漸近型編碼器，假設(shè)已編出，正準(zhǔn)備編碼(要確定其判定值)，此時(shí)串／并變換記憶電路的輸出～分別等于多少? 答：已經(jīng)編出，準(zhǔn)備編碼，確定其判定值。則有： 2-17 某7位非線性幅度碼為0110101，將其轉(zhuǎn)換成11位線性幅度碼。 答：11位線性幅度碼為 00001010100 2-18 逐次漸近型編碼器中，11位線性解碼網(wǎng)絡(luò)的作用是什么? 答：11位線性解碼網(wǎng)絡(luò)的作用是將所對(duì)應(yīng)的權(quán)值(恒流源)相加，以產(chǎn)生相應(yīng)的判定值。 2-19 A律13折線解碼器中與的關(guān)系是什么？ 答：A律13折線解碼器中與的關(guān)系是 2-20 A律13折線解碼器中為什么要進(jìn)行7／12變換? 答：編碼電平等于11個(gè)恒流源中的若干個(gè)恒流源相加,為了保證收端解碼后的量化誤差不超過(guò)，在收端應(yīng)加入的補(bǔ)差項(xiàng),即解碼電平等于編碼電平加。而第1、2兩段的不在11個(gè)恒流源范圍內(nèi)，要加一個(gè)恒流源，所以應(yīng)進(jìn)行7/12變換。 2-21 某7位非線性幅度碼為0101011，將其轉(zhuǎn)換成12位線性幅度碼。 答：12位線性幅度碼為 000001101110 2-22 什么叫話音壓縮編碼技術(shù)? 答：通常人們把低于速率的話音編碼方法稱(chēng)為話音壓縮編碼技術(shù)。 2-23 DPCM的概念是什么? 答：DPCM就是對(duì)相鄰樣值的差值量化、編碼（實(shí)際上DPCM是對(duì)樣值與過(guò)去的樣值為基礎(chǔ)得到的估值(預(yù)測(cè)值)之間的差值進(jìn)行量化編碼的）。 2-24 自適應(yīng)量化的基本思想是什么? 答：自適應(yīng)量化的基本思想就是使均方量化誤差最小，讓量階隨輸入信號(hào)的方差而變化，即，式中為常數(shù)，其數(shù)值由最佳量化器的參數(shù)來(lái)決定。 2-25 ADPCM的優(yōu)點(diǎn)是什么? 答：ADPCM的優(yōu)點(diǎn)是：由于采用了自適應(yīng)量化和自適應(yīng)預(yù)測(cè)，ADPCM的量化失真、預(yù)測(cè)誤差均較小，因而它能在數(shù)碼率的條件下達(dá)到PCM系統(tǒng)數(shù)碼率的話音質(zhì)量要求。 2-26 什么叫子帶編碼？ 答：把話音信號(hào)的頻帶分割成不同的頻帶分量(稱(chēng)為子帶)，然后再分別對(duì)這些子帶獨(dú)立地進(jìn)行ADPCM編碼的方式，稱(chēng)為子帶編碼（SBC）。這類(lèi)編碼方式也稱(chēng)為頻域編碼。它是波形編碼和參量編碼的結(jié)合，屬于混合編碼。 第3章 時(shí)分多路復(fù)用及PCM30/32路系統(tǒng) 3-1 時(shí)分多路復(fù)用的概念是什么？ 答：時(shí)分多路復(fù)用是利用各路信號(hào)在信道上占有不同的時(shí)間間隔的特征來(lái)分開(kāi)各路話音信號(hào)的。 3-2 PCM時(shí)分多路復(fù)用通信系統(tǒng)中的發(fā)端低通濾波器的作用是什么？保持的目的是什么？ 答：為了避免抽樣后的PAM信號(hào)產(chǎn)生折疊噪聲，各路話音信號(hào)需首先經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器，此低通濾波器的截止頻率為3.4kHz，這樣各路話音信號(hào)的頻率就被限制在∽之內(nèi)，高于的信號(hào)頻率不會(huì)通過(guò)。 抽樣之后要進(jìn)行編碼，由于編碼需要一定的時(shí)間，為了保證編碼的精度，要求將各路抽樣值進(jìn)行展寬并占滿整個(gè)時(shí)隙。所以要有保持電路，將每一個(gè)樣值記憶一個(gè)路時(shí)隙的時(shí)間，進(jìn)行展寬。 3-3 什么是時(shí)鐘同步？如何實(shí)現(xiàn)？ 答：時(shí)鐘同步是使收端的時(shí)鐘頻率與發(fā)端的時(shí)鐘頻率相同。 若收端時(shí)鐘的獲得采取定時(shí)鐘提取的方式，即從接收到的信息碼流中提取時(shí)鐘成份，便可實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。 3-4 什么是幀同步？如何實(shí)現(xiàn)？ 答：幀同步是保證收發(fā)兩端相應(yīng)各話路要對(duì)準(zhǔn)。 對(duì)于PCM30/32路系統(tǒng)，由于發(fā)端偶幀TS0發(fā)幀同步碼（奇幀TS0時(shí)隙發(fā)幀失步告警碼），收端一旦識(shí)別出幀同步碼，便可知隨后的８位碼為一個(gè)碼字且是第一話路的，依次類(lèi)推，便可正確接收每一路信號(hào)，即實(shí)現(xiàn)幀同步。 3-5 幀同步系統(tǒng)中為什么要加前、后方保護(hù)電路？ 答：由于信道誤碼使同步碼誤成非同步碼叫假失步。為了防止假失步的不利影響，要加前方保護(hù)電路。 前方保護(hù)是這樣防止假失步的不利影響的：當(dāng)連續(xù)次（稱(chēng)為前方保護(hù)計(jì)數(shù)）檢測(cè)不出同步碼后，才判為系統(tǒng)真正失步，而立即進(jìn)入捕捉狀態(tài)，開(kāi)始捕捉同步碼。 由于信道誤碼使信息碼誤成同步碼叫偽同步。為了防止偽同步的不利影響，要加后方保護(hù)電路。 后方保護(hù)是這樣防止偽同步的不利影響的：在捕捉幀同步碼的過(guò)程中，只有在連續(xù)捕捉到（為后方保護(hù)計(jì)數(shù)）次幀同步碼后，才能認(rèn)為系統(tǒng)已真正恢復(fù)到了同步狀態(tài)。 3-6 幀同步同步碼型的選擇原則是什么? 答：幀同步碼型選擇的原則是由于信息碼而產(chǎn)生偽同步碼的概率越小越好。 3-7 PCM30/32系統(tǒng)中一幀有多少比特？1秒傳輸多少幀？假設(shè)，數(shù)碼率為多少？ 答：PCM30/32系統(tǒng)中一幀有256比特 1秒傳輸8000幀 時(shí)，數(shù)碼率為 3-8 PCM30/32路系統(tǒng)中，第23話路在哪一時(shí)隙中傳輸？第23路信令碼的傳輸位置在什么地方？ 答：PCM30/32路系統(tǒng)第23話路在中傳輸 第23路信令碼的傳輸位置是幀后4位碼 3-9 PCM30/32路定時(shí)系統(tǒng)中為什么位脈沖的重復(fù)頻率選為？ 答：因?yàn)镻CM30/32路定時(shí)系統(tǒng)位脈沖的主要作用是控制編碼與解碼，其重復(fù)周期是8比特，即，所以位脈沖的重復(fù)頻率為 3-10 收端時(shí)鐘的獲取方法是什么？為什么如此？ 答：收端時(shí)鐘的獲取方法是定時(shí)鐘提取。 因?yàn)閿?shù)字通信系統(tǒng)要求接收端的時(shí)鐘與發(fā)送端的時(shí)鐘頻率完全相同，且與接收信碼同頻同相。為了滿足對(duì)收端時(shí)鐘的要求，也就是為了實(shí)現(xiàn)位同步，在PCM通信系統(tǒng)中，收端時(shí)鐘的獲得采用了定時(shí)鐘提取的方式，即從接收到的信息碼流中提取時(shí)鐘成份。 3-11 PCM30/32路系統(tǒng)中，假設(shè)，，求前、后保護(hù)時(shí)間分別是多少？ 答： 3-12 前、后方保護(hù)的前提狀態(tài)是什么？ 答：前方保護(hù)的前提狀態(tài)是同步狀態(tài)； 后方保護(hù)的前提狀態(tài)是捕捉狀態(tài) 3-13 假設(shè)系統(tǒng)處于捕捉狀態(tài)，試分析經(jīng)過(guò)后方保護(hù)后可能遇到的幾種情況。 答：系統(tǒng)處于捕捉狀態(tài)，經(jīng)過(guò)后方保護(hù)后可能遇到的情況為： （1）捕捉到了真正的同步碼 收端捕捉到同步碼，隔后收到告警碼，再隔后收到同步碼，認(rèn)為是真同步。 （2）捕捉到的是偽同步碼，即偽同步 收端捕捉到同步碼，隔后沒(méi)收到告警碼，認(rèn)為是偽同步，重新回到捕捉狀態(tài)； 收端捕捉到同步碼，隔后收到告警碼，但再隔后沒(méi)收到同步碼，仍認(rèn)為是偽同步，重新回到捕捉狀態(tài)。 3-14 假設(shè)幀同步碼為10101，試分析在覆蓋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生偽同步碼的情況。 答： 1 有可能產(chǎn)生偽同步碼 10 不可能產(chǎn)生偽同步碼 101 有可能產(chǎn)生偽同步碼 1010 不可能產(chǎn)生偽同步碼 10101 真正的幀同步碼 0101 不可能產(chǎn)生偽同步碼 101 有可能產(chǎn)生偽同步碼 01 不可能產(chǎn)生偽同步碼 1 有可能產(chǎn)生偽同步碼 可見(jiàn)，若幀同步碼為10101，在覆蓋區(qū)內(nèi)產(chǎn)生偽同步碼的可能性較大。 3-15 PCM30/32路系統(tǒng)構(gòu)成框圖中差動(dòng)變量器的作用是什么？標(biāo)志信號(hào)輸出有什么？ 答：差動(dòng)變量器(差動(dòng)系統(tǒng))的作用是進(jìn)行2/4線轉(zhuǎn)換。 標(biāo)志信號(hào)輸出有30路信令碼、復(fù)幀同步碼和復(fù)幀對(duì)告碼。 3-16 PCM30／32路系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)包括哪些？ 答：PCM30／32路系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)可分為兩類(lèi)： 一類(lèi)是話路特性指標(biāo)，主要包括音頻轉(zhuǎn)接點(diǎn)的輸入輸出相對(duì)電平及阻抗、凈衰減頻率特性、群時(shí)延特性、空閑信道噪聲、總失真、諧波失真、路際串話等。 另外一類(lèi)是2．048Mbit／s接口指標(biāo)，包括輸出脈沖波形及輸出特性、最大輸出抖動(dòng)、最大允許輸入抖動(dòng)等。 第4章 數(shù)字信號(hào)復(fù)接 4-1 高次群的形成采用什么方法？為什么？ 答：擴(kuò)大數(shù)字通信容量，形成的高次群的方法有兩種：PCM復(fù)用和數(shù)字復(fù)接。 形成高次群一般采用數(shù)字復(fù)接。因?yàn)槿舨捎肞CM復(fù)用，編碼速度太快，對(duì)編碼器的元件精度要求過(guò)高，不易實(shí)現(xiàn)。 4-2 比較按位復(fù)接與按字復(fù)接的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：按位復(fù)接要求復(fù)接電路存儲(chǔ)容量小，簡(jiǎn)單易行。但這種方法破壞了一個(gè)字節(jié)的完整性，不利于以字節(jié)（即碼字）為單位的信號(hào)的處理和交換。 按字復(fù)接要求有較大的存儲(chǔ)容量，但保證了一個(gè)碼字的完整性，有利于以字節(jié)為單位的信號(hào)的處理和交換。 4-3 為什么復(fù)接前首先要解決同步問(wèn)題？ 答：數(shù)字復(fù)接的同步指的是被復(fù)接的幾個(gè)低次群的數(shù)碼率相同。若被復(fù)接的幾個(gè)低次群的數(shù)碼率不相同，幾個(gè)低次群復(fù)接后的數(shù)碼就會(huì)產(chǎn)生重疊和錯(cuò)位，所以復(fù)接前首先要解決同步問(wèn)題。 4-4 數(shù)字復(fù)接的方法有哪幾種？PDH采用哪一種？ 答：數(shù)字復(fù)接的方法有同步復(fù)接和異步復(fù)接兩種，PDH采用異步復(fù)接。 4-5 畫(huà)出數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)方框圖，并說(shuō)明各部分的作用。 答：數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)方框圖為 數(shù)字復(fù)接器的功能是把四個(gè)支路（低次群）合成一個(gè)高次群。它是由定時(shí)、碼速調(diào)整（或變換）和復(fù)接等單元組成的。定時(shí)單元給設(shè)備提供統(tǒng)一的基準(zhǔn)時(shí)鐘（它備有內(nèi)部時(shí)鐘，也可以由外部時(shí)鐘推動(dòng)）。碼速調(diào)整（同步復(fù)接時(shí)是碼速變換）單元的作用是把各輸入支路的數(shù)字信號(hào)的速率進(jìn)行必要的調(diào)整（或變換），使它們獲得同步。復(fù)接單元將幾個(gè)低次群合成高次群。 數(shù)字分接器的功能是把高次群分解成原來(lái)的低次群，它是由定時(shí)、同步、分接和恢復(fù)等單元組成。分接器的定時(shí)單元是由接收信號(hào)序列中提取的時(shí)鐘來(lái)推動(dòng)的。借助于同步單元的控制使得分接器的基準(zhǔn)時(shí)鐘與復(fù)接器的基準(zhǔn)時(shí)鐘保持正確的相位關(guān)系，即保持同步。分接單元的作用是把合路的高次群分離成同步支路信號(hào)，然后通過(guò)恢復(fù)單元把它們恢復(fù)成原來(lái)的低次群信號(hào)。 4-6 為什么同步復(fù)接要進(jìn)行碼速變換？ 答：對(duì)于同步復(fù)接，雖然被復(fù)接的各支路的時(shí)鐘都是由同一時(shí)鐘源供給的，可以保證其數(shù)碼率相等，但為了滿足在接收端分接的需要，還需插入一定數(shù)量的幀同步碼；為使復(fù)接器、分接器能夠正常工作，還需加入對(duì)端告警碼、鄰站監(jiān)測(cè)及勤務(wù)聯(lián)絡(luò)等公務(wù)碼（以上各種插入的碼元統(tǒng)稱(chēng)附加碼），即需要碼速變換。 4-7 異步復(fù)接中的碼速調(diào)整與同步復(fù)接中的碼速變換有什么不同？ 答：碼速變換是在平均間隔的固定位置先留出空位，待復(fù)接合成時(shí)再插入脈沖（附加碼）； 而碼速調(diào)整插入脈沖要視具體情況，不同支路、不同瞬時(shí)數(shù)碼率、不同的幀，可能插入，也可能不插入脈沖（不插入脈沖時(shí)，此位置為原信息碼），且插入的脈沖不攜帶信息。 4-8 異步復(fù)接碼速調(diào)整過(guò)程中，每個(gè)一次群在100．38μs內(nèi)插入幾個(gè)比特？ 答：異步復(fù)接碼速調(diào)整過(guò)程中，每個(gè)一次群在100．38μs內(nèi)插入6∽7比特。 4-9 異步復(fù)接二次群的數(shù)碼率是如何算出的？ 答：二次群內(nèi)的碼元數(shù)為 （32個(gè)插入碼） 異步復(fù)接二次群的數(shù)碼率為 或根據(jù)異步復(fù)接二次群的幀周期為,幀長(zhǎng)度為，可得異步復(fù)接二次群的數(shù)碼率為 4-10 為什么說(shuō)異步復(fù)接二次群一幀中最多有28個(gè)插入碼？ 答：因?yàn)楦饕淮稳捍a速調(diào)整之前（速率2048kbit／s左右）100.38μs內(nèi)約有205～206個(gè)碼元，碼速調(diào)整之后（速率為2112kbit／s）100．38μs內(nèi)應(yīng)有212個(gè)碼元（bit），應(yīng)插入6～7個(gè)碼元，每個(gè)一次群最多插入7個(gè)碼元，所以二次群一幀中最多有28個(gè)插入碼。 4-11 插入標(biāo)志碼的作用是什么？ 答：插入標(biāo)志碼的作用就是用來(lái)通知收端第161位有無(wú)插入，以便收端“消插”。 每個(gè)支路采用三位插入標(biāo)志碼是為了防止由于信道誤碼而導(dǎo)致的收端錯(cuò)誤判決?！叭腥《保串?dāng)收到兩個(gè)以上的“1”碼時(shí)，認(rèn)為有插入，當(dāng)收到兩個(gè)以上的“0”碼時(shí)，認(rèn)為無(wú)插入。 4-12 什么叫PCM零次群？PCM一至四次群的接口碼型分別是什么？ 答：PCM通信最基本的傳送單位是64kbit／s，即一路話音的編碼，因此它是零次的。64kbit／s速率的復(fù)接數(shù)字信號(hào)被稱(chēng)為零次群DS0。 一次群、二次群、三次群的接口碼型是HDB3碼，四次群的接口碼型是CMI碼。 4-13 SDH的優(yōu)點(diǎn)有哪些？ 答：SDH與PDH相比，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： ①有全世界統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。 ②采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的。 ③SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開(kāi)銷(xiāo)比特（約占信號(hào)的5％），因而使得0AM能力大大加強(qiáng)。 ④有標(biāo)準(zhǔn)的光接口。 ⑤SDH與現(xiàn)有的PDH網(wǎng)絡(luò)完全兼容。 ⑥SDH的信號(hào)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮了網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換的最佳性。以字節(jié)為單位復(fù)用與信息單元相一致。 4-14 SDH的基本網(wǎng)絡(luò)單元有哪幾種？ 答：SDH的基本網(wǎng)絡(luò)單元有四種，即終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、再生中繼器（REG）和數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）。 4-15 SDH幀結(jié)構(gòu)分哪幾個(gè)區(qū)域？各自的作用是什么？ 答：SDH的幀結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)主要區(qū)域： （1）段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）區(qū)域，是為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活傳送所必需的附加字節(jié)，是供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）使用的字節(jié)。 （2）凈負(fù)荷（pay1oad）區(qū)域 信息凈負(fù)荷區(qū)域是幀結(jié)構(gòu)中存放各種信息負(fù)載的地方，其中信息凈負(fù)荷第一字節(jié)在此區(qū)域中的位置不固定。 （3）單元指針（AU-PTR）區(qū)域 管理單元指針用來(lái)指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀中的準(zhǔn)確位置，以便在接收端能正確的分解。 4-16 由STM-1幀結(jié)構(gòu)計(jì)算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。 答：STM-1的幀長(zhǎng)度為2709＝2430個(gè)字節(jié)，相當(dāng)于19440比特，幀周期為125μs，由此可算出STM-1的速率為 STM-1中SOH的速率為 STM-1中AU-PTR的容量為 4-17 簡(jiǎn)述段開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)BIP-8的作用及計(jì)算方法。 答：Bl（BIP-8）字節(jié)用作再生段誤碼監(jiān)測(cè)，是使用偶校驗(yàn)的比特間插奇偶校驗(yàn)碼。 BIP-8的具體計(jì)算方法是：將上一幀（擾碼后的STM-N幀）所有字節(jié)（注意再生段開(kāi)銷(xiāo)的第一行是不擾碼字節(jié)）的第一個(gè)比特的“1”碼計(jì)數(shù)，若“1”碼個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，本幀（擾碼前的幀）B1字節(jié)的第一個(gè)比特記為“0”。若上幀所有字節(jié)的第一個(gè)比特“1”碼的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，本幀B1字節(jié)的第一個(gè)比特記為“1”。上幀所有字節(jié)～比特的計(jì)算方法依此類(lèi)推。最后得到的B1字節(jié)的8個(gè)比特狀態(tài)就是BIP-8計(jì)算的結(jié)果。 4-18將PDH支路信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過(guò)程要經(jīng)歷哪幾個(gè)步驟？ 答：將PDH支路信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過(guò)程要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。 4-19簡(jiǎn)述139．264Mbit／s支路信號(hào)復(fù)用映射進(jìn)STM-1幀結(jié)構(gòu)的過(guò)程。 答：首先將標(biāo)稱(chēng)速率為139.264Mbit／s的支路信號(hào)裝進(jìn)C-4，經(jīng)適配處理后C-4的輸出速率為149.760Mbit／s。然后加上每幀9字節(jié)的POH（相當(dāng)于576kbit／s）后，便構(gòu)成了VC-4(150.336Mbit／s)，以上過(guò)程為映射。VC-4與AU-4的凈負(fù)荷容量一樣，但速率可能不一致，需要進(jìn)行調(diào)整。AU-PTR的作用就是指明VC-4相對(duì)AU-4的相位，它占有9個(gè)字節(jié)，相當(dāng)容量為576kbit／s。于是經(jīng)過(guò)AU-PTR指針處理后的AU-4的速率為150.912Mbit／s，這個(gè)過(guò)程為定位。得到的單個(gè)AU-4直接置入AUG，再由N個(gè)AUG經(jīng)單字節(jié)間插并加上段開(kāi)銷(xiāo)便構(gòu)成了STM-N信號(hào)，以上過(guò)程為復(fù)用。當(dāng)N＝1時(shí)，一個(gè)AUG加上容量為4.608Mbit／s的段開(kāi)銷(xiāo)后就構(gòu)成了STM-1，其標(biāo)稱(chēng)速率155.520Mbit／s。 4-20映射分為哪幾種方法？ 答：映射分為異步、比特同步和字節(jié)同步三種方法。 異步映射是一種對(duì)映射信號(hào)的結(jié)構(gòu)無(wú)任何限制，也無(wú)需其與網(wǎng)同步，僅利用正碼速調(diào)整或正/零／負(fù)碼速調(diào)整將信號(hào)適配裝入VC的映射方法。 比特同步映射是一種對(duì)映射信號(hào)結(jié)構(gòu)無(wú)任何限制，但要求其與網(wǎng)同步，從而無(wú)需碼速調(diào)整即可使信號(hào)適配裝入VC的映射方法。 字節(jié)同步映射是一種要求映射信號(hào)具有塊狀幀結(jié)構(gòu)，并與網(wǎng)同步，無(wú)需任何速率調(diào)整即可將信息字節(jié)裝入VC內(nèi)規(guī)定位置的映射方式。 4-21 SDH中指針的作用有哪些？ 答：SDH中指針的作用可歸結(jié)為三條： （1）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于同步工作方式時(shí)，指針用來(lái)進(jìn)行同步信號(hào)間的相位校準(zhǔn)。 （2）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失去同步時(shí)（即處于準(zhǔn)同步工作方式），指針用作頻率和相位校準(zhǔn)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于異步工作方式時(shí)，指針用作頻率跟蹤校準(zhǔn)。 （3）指針還可以用來(lái)容納網(wǎng)絡(luò)中的頻率抖動(dòng)和漂移。 4-22復(fù)用的概念是什么？ 答：復(fù)用是一種使多個(gè)低階通道層的信號(hào)適配進(jìn)高階通道或者把多個(gè)高階通道層信號(hào)適配進(jìn)復(fù)用層的過(guò)程，即以字節(jié)交錯(cuò)間插方式把TU組織進(jìn)高階VC或把AU組織進(jìn)STM-N的過(guò)程。 第5章 數(shù)字信號(hào)傳輸 5-1 以理想低通網(wǎng)絡(luò)傳輸PCM30／32路系統(tǒng)信號(hào)時(shí)，所需傳輸通路的帶寬為何值？如以滾降系數(shù)α＝0．5的滾降低通網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，帶寬為何值？ 答：為了滿足奈氏第一準(zhǔn)則，當(dāng)基帶傳輸系統(tǒng)具有理想低通特性，信號(hào)的符號(hào)速率為時(shí)，基帶傳輸系統(tǒng)的帶寬為。 PCM30／32路系統(tǒng)信號(hào)的數(shù)碼率為，由于傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制，符號(hào)速率等于數(shù)碼率，為。采用理想低通特性時(shí)，則所需傳輸通路的帶寬約為 如以滾降系數(shù)α＝0．5的滾降特性傳輸時(shí)，帶寬為 5-2 設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)等效為理想低通，截止頻率為，數(shù)字信號(hào)采用二進(jìn)制傳輸，數(shù)碼率為，問(wèn)取樣判決點(diǎn)是否無(wú)符號(hào)間干擾？ 答：數(shù)字信號(hào)采用二進(jìn)制傳輸，數(shù)碼率為，則符號(hào)速率為；理想低通的截止頻率為，不滿足符號(hào)速率=，所以取樣判決點(diǎn)有符號(hào)間干擾。 5-3 設(shè)數(shù)字信號(hào)序列為101101011101，試將其編成下列碼型，并畫(huà)出相應(yīng)的波形。 （1）單極性歸零碼； （2）AMI碼； （3）HDB3碼； 答：（1）單極性歸零碼101101011101，波形如下： （2）二進(jìn)碼 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 AMI碼 +1 0-1+1 0-1 0+1-1+1 0-1 波形如下： （3）二進(jìn)碼 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 HDB3碼 V- +1 0-1+1 0-1 0+1-1+1 0-1 （已知的二進(jìn)碼中無(wú)4個(gè)以上的連0，所以此題HDB3碼與AMI碼一樣） 波形如下： 5-4 AMI碼的缺點(diǎn)是什么？ 答：AMI碼的缺點(diǎn)是二進(jìn)碼序列中的“0”碼變換后仍然是“0”碼，如果原二進(jìn)碼序列中連“0“碼過(guò)多，AMI碼中便會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)連“0”，這就不利于定時(shí)鐘信息的提取。 5-5 某CMI碼為11000101110100，試將其還原為二進(jìn)碼（即NRZ碼）。 答：CMI碼 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 二進(jìn)碼 1 1 0 0 1 0 1 5-6 什么叫傳輸碼型的誤碼增殖？ 答：數(shù)字信號(hào)在線路中傳輸時(shí)，由于信道不理想和噪聲干擾，接收端會(huì)出現(xiàn)誤碼，當(dāng)線路傳輸碼中出現(xiàn)n個(gè)數(shù)字碼錯(cuò)誤時(shí)，在碼型反變換后的數(shù)字碼中出現(xiàn)n個(gè)以上的數(shù)字碼錯(cuò)誤的現(xiàn)象稱(chēng)為誤碼增殖。 5-7 頻帶傳輸系統(tǒng)有哪幾種？ 答：數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸系統(tǒng)主要有光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)和數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)。 5-8 數(shù)字調(diào)制有哪幾種基本方法？ 答：數(shù)字調(diào)制有三種基本方法：數(shù)字調(diào)幅（ASK，也稱(chēng)幅移鍵控）、數(shù)字調(diào)相（PSK，也稱(chēng)相移鍵控）、數(shù)字調(diào)頻（FSK，也稱(chēng)頻移鍵控）。 5-9 畫(huà)出SDH傳送網(wǎng)的幾種基本物理拓?fù)洹? 答： 5-10 環(huán)形網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ 答：環(huán)形網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是有自愈功能，網(wǎng)絡(luò)的可靠性高。 5-11 SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分哪幾個(gè)層面？ 答：我國(guó)的SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為四個(gè)層面：最高層面為長(zhǎng)途一級(jí)干線網(wǎng)，第二層面為二級(jí)干線網(wǎng)，第三層面為中繼網(wǎng)，最低層面為用戶接入網(wǎng)。 5-12 SDH有哪幾種自愈環(huán)？ 答：SDH有5種自愈環(huán)：二纖單向通道倒換環(huán)、二纖雙向通道倒換環(huán)、二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)、四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)以及二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)。 5-13 本章圖5-30中，以A到C、C到A之間通信為例，假設(shè)AD節(jié)點(diǎn)間的光纜被切斷，如何進(jìn)行保護(hù)倒換？ 答：如果AD節(jié)點(diǎn)間的光纜被切斷，A到C的信號(hào)AC仍經(jīng)主光S1纖到達(dá)，不受影響。 C到A的信號(hào)，在節(jié)點(diǎn)A，由于Sl光纖傳輸?shù)男盘?hào)CA丟失，則按通道選優(yōu)準(zhǔn)則，在A節(jié)點(diǎn)倒換開(kāi)關(guān)由S1光纖轉(zhuǎn)至P1光纖，接收來(lái)自P1的信號(hào)。 5-14 網(wǎng)同步的概念是什么？ 答：所謂網(wǎng)同步是使網(wǎng)中所有交換節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率和相位保持一致（或者說(shuō)所有交換節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率和相位都控制在預(yù)先確定的容差范圍內(nèi)），以便使網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點(diǎn)的全部數(shù)字流實(shí)現(xiàn)正確有效的交換。 5-15 SDH網(wǎng)同步有哪幾種工作方式？ 答：SDH網(wǎng)同步有4種工作方式。 ①同步方式。 ②偽同步方式。 ③準(zhǔn)同步方式。 ④異步方式。 20