通信原理簡答題目

時間：2023-05-01 22:17:02 職) 資料我要投稿

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通信原理簡答題目

1. 寫出香農信道容量公式及所能得出的結論，和在實際生活中的體現？

①香農信道容量公式：C=Blog2(1+SS)=Blog2(1+) Nn0B

②結論：

a.S↑時C↑，且S→∞時C→∞；

b.n0↓時C↑，且n0→0時C→∞；

c.B↑時C↑，但B→∞時C 1.44S；（存在極限） n0

Slog(1③實際應用中的體現：I=CT=BT )2N

S; N

b.B?T

Sc.T? Na.B? 例：實時通信，CDMA，擴頻通信；例：下載，擴頻通信；例：空間通信；

擴展：

香農信道容量公式三要素：S，n0，B

2. 如何評價模擬通信系統和數字通信系統的有效性和可靠性？

①有效性：指傳輸一定信息量時所占用的信道資源（頻帶寬度和時間間隔），或者說是傳輸的“速度”問題。

②可靠性：指接收信息的準確程度，也就是傳輸的“質量”問題。

③對于模擬通信系統：有效性用帶寬來衡量，可靠性用信噪比來衡量。 ④對于數字通信系統：有效性用傳輸速率或頻帶利用率來衡量，可靠性用誤碼率來衡量。

模擬通信系統：已調信號帶寬越小，有效性越好，解調器輸出信噪比越高，可靠性越好。

數字通信系統：頻帶利用率越高，有效性越好，誤碼率越小，可靠性越高。

3. 列舉三種常見的復用方式，并進行比較。

精解：

①頻分復用（FDM）：利用不同頻段傳送不同信號。（同時不同頻） ②時分復用（TDM）：利用不同時隙傳送不同信號。（同頻不同時） ③碼分復用（CDM）：利用不同正交碼傳送不同信號。（同頻同時）

4. 電話信道特性不理想時，會產生哪種影響？如何去解決？★★★

電話信道屬于恒參信道，如果信道特性不理想的話，會導致信號發生幅度畸變，相位畸變，從而導致碼間干擾。解決方法：采用均衡技術。

5. 為什么絕大多數無線信道對信號的影響要比有線信道大？在無線通信系

統中，主要采用什么技術解決這種影響？

①大多數無線信道都屬于隨參信道，隨參信道的特點：信道參數隨時間變化，損耗時變，時延時變，多徑傳播；

②隨參信道對信號的影響：瑞利型衰落，多徑傳播引起的頻率彌散，頻率選擇性衰落；

③在無線通信系統中多采用分集技術。

6. 恒參和隨參信道知識點總結

（從乘性干擾角度，信道分為恒參信道和隨參信道）

①恒參信道：

a.常見類型：明線，對稱電纜，同軸電纜，光纖信道，無線電視中繼，衛星中繼；

b.恒參信道對信號的影響：幅頻畸變，相頻畸變；

c 信道不理想時會導致：碼間干擾；

d.解決方案：均衡；

②隨參信道：

a.常見類型：電離層信道，對流層信道，移動通信；

b.隨參信道的特點：

信道參數隨時間變化，損耗時變，時延時變，多徑傳播；

c.隨參信道對信號的影響：

瑞利型衰落，多徑傳播引起的頻率彌散，頻率選擇性衰落

d.解決方案：分集；

7. 均衡和分集

①均衡：

在基帶系統中傳入一種可調（或不可調）濾波器就可以補償整個系統的幅頻和相頻特征，從而減小碼間干擾的影響。這個對系統校正的過程稱為均衡，實現均衡的濾波器稱為均衡器。

均衡分為頻域均衡和時域均衡。頻域均衡是從頻率響應考慮，使包括均衡器在內的整個系統的總傳輸函數滿足無失真傳輸條件。而時域均衡，則是直接從時間響應考慮，使包括均衡器在內的整個系統的沖激響應滿足無碼間串擾條件。

頻域均衡在信道特性不變，且傳輸低速率數據時是適用的，而時域均衡可以根據信道特性的變化進行調整，能夠有效地減小碼間串擾，故在高速數據傳輸中得以廣泛應用。

借助橫向濾波器實現均衡是可能的，并且只要用無限長的橫向濾波器，就能做到消除碼間串擾的影響。

②分集：

分集類型：時間分集，空間分集，角度分集，極化分集，頻率分集等。在接收端的合并技術有：選擇方式；最大比合并方式；等增益合并方式等。

8. 比較預加重去加重技術和壓擴技術的異同？FM調制系統采用的是何種技

術？為什么？PSTN中采用的是何種技術？為什么？★★★

①預加重去加重技術和壓擴技術相同點：改善系統信噪比，提高通信質量 ②預加重去加重技術和壓擴技術區別：a.預加重去加重技術改善高頻信號的信噪比。b.壓擴技術改善小信號信噪比。

③FM調制系統中采用預加重去加重技術，原因是FM調制系統，解調器輸出端的噪聲呈平方率分布，高頻分量受到的噪聲影響大，低頻分量受到的噪聲影響小，預加重去加重技術的目的就是為了提升高頻信號的信噪比。 ④PSTN系統中的PCM編碼時采用的是壓擴技術。使用壓擴技術的原因是信號幅度的概率分布不均勻，所以采用壓擴技術進行非均勻量化，PCM中壓擴技術目的是為了提升小信號的信噪比。

10.簡述基帶系統中選擇線路碼型的要求？（或者這樣問：數字基帶信號傳輸前要進行線路碼型變換，為什么？）

基帶系統中選擇線路碼型，應具有如下特點：

①無直流分量，低頻分量盡量少；②碼型統計頻譜越窄越好；

③便于從信號中提取定時信息；④盡量提高傳輸碼的傳輸效率；

⑤適用于信源的統計變化；⑥編譯碼設備盡可能簡單；

（所以，數字基帶信號傳輸前要進行線路碼型變換）

11簡述眼圖的產生過程？眼圖的作用？眼圖中衡量傳輸質量的指標？（至少寫出三個）

①眼圖產生：信號加在示波器的垂直輸入端上，示波器水平掃描周期與碼元同步的周期同步。在示波器上就可以觀測到眼圖。

②眼圖作用：定性觀測碼間干擾和噪聲對系統的影響。

③衡量傳輸質量的指標（眼圖參數）：最佳判決門限，最佳抽樣時刻，噪聲容限，定時誤差靈敏度等。

①產生：

信號加在示波器的垂直輸入端上，示波器水平掃描周期與碼元同步的周期同步。

②作用：定性觀察碼間干擾和噪聲對系統的影響。

③參數：

最佳判決門限

最佳抽樣時刻

噪聲容限

定時誤差靈敏度等。

13什么是“倒π現象”？為什么二進制移相鍵控信號會出現“倒π現象”？怎么解決？

①在數字調制系統中，如果采用絕對移相方式，由于發送端是以某一個相位作為基準的，因而在接收端系統中也必須有這樣一個固定基準相位作參考。如果這個參考相位發生變化（0相位變π相位或π相位變0相位），則恢復的數字信息就會發生0變為1或1變為0，從而造成錯誤的恢復。而實際通信時，參考基準相位的隨機跳變是可能的，而且在通信過程中不易被發覺，就會在接受端發生錯誤的恢復，這種現象就稱為“倒π現象”。 ②因為二進制移相鍵控信號采用是絕對移相方式，所以就可能出現“倒π現象”。③解決方案就是采用相對相移方式，即2DPSK調制方式。 14多進制數字調制系統和二進制數字調制系統的比較。

與二進制數字調制系統比較，多進制調制系統具有以下兩個特點：

①在相同的碼元傳輸速率下，多進制系統的信息傳輸速率顯然要比二進制系統的高。

②在相同的信息傳輸速率下，由于多進制碼元傳輸速率比二進制的低，因而多進制信號的碼元的持續時間要比二進制的長，相應的帶寬就窄。

15一個20路TDM系統，每一路抽樣頻率為10kHZ，每個抽樣值用6bits表示，每幀20個時隙，每個時隙為各路信號一個抽樣值，幀頭加4bit作為同步信號，試回答每路時隙寬度及系統碼速。★★★

設幀長度為Ts，時隙寬度為τ，碼元寬度為τcp；

T1,Ts=20?6?τcp+?4τcp?τcp=s fs124時隙寬度：τ=6τcp 依題意：Ts=碼元速率：RB=1

τcp

分析電平：

①畫圖分析幀結構

②注意幀長度與采樣頻率的關系：Ts 1 fs

17公眾電話通信網(PSTN)中所傳輸的語音信號頻率范圍是多少？為什么要對信號進行非均勻量化。

①300Hz~3400H

②因為語音信號大多為小信號，非均勻量化在保證小信號量化信噪比相同的情況下，用7位碼表示了均勻量化條件下11位碼的信息，節約了4bit，實現了壓縮，符合信源編碼的目的。

公用電話通信網（PSTN）要點總結

300～3400HZ，8KHz采樣頻率；

小信號，非均勻量化，壓擴技術，A13折線編碼（8位）

單路碼速64Kbps，32路復用后，基群碼速2.048Mbps

全雙工恒參信道

18什么是信源編碼？什么是信道編碼？各自在通信系統中的作用？并列舉幾種常見的信源編碼和信道編碼？

①信源編碼是為了減少信源輸出符號序列中的冗余度、提高符號的平均信息量而進行的編碼。信道編碼是通過增加冗余比特從而實現差錯控制而進行的編碼。

②信源編碼是為了提高通信系統的有效性。信道編碼是為了提高通信系統的可靠性。

③常見信源編碼：PCM，DPCM,DM,霍夫曼編碼等。常見信道編碼：線性分組碼，循環碼，卷積碼，CRC，BHC。

19列舉幾種常見的差錯控制方法，并分析說明其應用場合？

① FEC前向糾錯法：（單向，廣播信道，實時）

② ARQ反饋重發法：（非實時）

③ HEC混合差錯控制：（半實時）

三、簡答題

1．什么是誤碼率，什么是誤信率，它們之間關系如何？

所謂誤碼率，是指錯誤接收的碼元數在傳送總碼元數中所占的比例，或者更確切起的說，誤碼率即是碼元在傳輸系統中被傳錯的概率。所謂誤信率，又稱誤比特率，是指錯誤接收的信息量在傳送信息總量中所占的比例，或者更確切地說，它是碼元的信息量在傳輸系統中被丟失的概率。二者之間的關系：它們都是表示差錯率的。

2．信號量化的目的是什么？

因為模擬信號是時間和幅度都連續變化的，而數字信號時間和幅度都是離散的，為了將模擬信號轉化為數字信號，需要對其進行幅度上的量化。

3．簡要回答均勻量化與非均勻量化的特點。

均勻量化特點，在量化區內，大、小信號的量化間隔相同，最大量化誤差均為半個量化級，因而小信號時量化信噪比太小，不能滿足要求。

非均勻量化特點：量化級大小隨信號大小而變，信號幅度小時量化級小，量化誤差也小；信號幅度大時量化級大，量化誤差也大，因此增大了小信號的量化信噪比。

4. 簡要說明數字通信較之模擬通信的優缺點

模擬通信，技術很成熟，就是將模擬信號與載波進行調制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號的獨特性，接受端通過低通濾波器，還原初始模擬信號。

而數字信號，首先進行采樣，對于采樣幅值進行編碼（0，1編碼），然后進行調制，相移鍵控等。接受端還原即可。

區別在于，由于數字通信其傳輸數字抽樣信號，在接受端可以得到還原，所以信號傳輸率高。而模擬信號，是對于信號的直接調制，與載波相乘，當傳輸途中有干擾時，對于系統的沖擊，是不可修復的，所以造成失楨。相對而言，數字通信優于模擬通信。

6.何謂嚴平穩，何謂寬平穩，它們之間的關系如何？

若一個隨機過程(t)的任意有限維分布函數與時間起點無關，則稱該隨機過程是在嚴格意義下的平穩隨機過程，簡稱嚴平穩隨機過程。

若一個隨機過程(t)的均值與t無關，為常數a，自相關函數只與時間間

隔有關，則把同時滿足上述兩個條件的過程定義為廣義平穩隨機過程。嚴平穩隨機過程必定是廣義平穩的，反之不一定成立。

7.什么是碼間串擾，怎樣產生的，對通信質量有什么影響

碼間串擾是由于系統傳輸總特性不理想，導致前后碼元的波形畸變、展寬，并使前面波形出現很長的拖尾，蔓延到當前碼元的抽樣時刻上，從而對當前碼元的判決造成干擾。碼間串擾嚴重時，會造成錯誤判決。

8.什么是部分響應波形，什么是部分響應系統

有控制的在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時又可以降低對定時精度的要求，通常把這種波形稱為部分響應波形。利用部分響應波形進行的基帶傳輸系統稱為部分響應系統。

9.在通信原理中采用差錯控制的目的是什么？

由于數字信號在傳輸過程中受到加性干擾的影響，使信號碼元波形變壞，故傳輸到接收端后可能發生錯誤判決。因此需要差錯控制來解決加性干擾的影響。

10.說明碼率、碼重何碼距的概念

碼率就是數據傳輸時單位時間傳送的數據位數，一般我們用的單位是kbps。碼重W就是碼字中所含碼元“1”的數目. 兩個碼組對應位上數字的不同位的個數稱為碼組的距離，簡稱碼距，又稱海明（Hamming）距離。

11．簡述HDB3碼的優點與缺點。

優點：由HDB3碼確定的基帶信號無直流分量，且只有很小的低頻分量；HDB3中連0串的數目至多為3個，易于提取定時信號,譯碼較簡單。

缺點：編碼規則復雜

12. 簡要回答香農公式的在通信系統中的重要意義？

香農公式是在一定的信號帶寬限制下，在一定的信噪比之下的數據最大傳輸速率。揭示了信道對數據傳輸率的限制

13. 什么是移頻鍵控？2FSK信號的波形有什么特點。

稱數字頻率控制，是數字通信中使用較早的一種調制方式，基本原理是利用載波的頻率變化來傳遞數字信息。2FSK是用數字基帶信號控制載波的頻率變化，0符號對應于載頻ω1，1符號對應于載頻ω2，而且ω1和ω2之間的改變是瞬間完成的

1、非均勻量化的目的是什么？

答案：首先，當輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度時，非均勻量

化器的輸出端可以得到較高的平均信號量化噪聲功率比；

其次，非均勻量化時，量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。

2、數字通信有哪些特點?

答案：與模擬通信相比，數字通信的優勢主要有：抗干擾能力強，數字信號可以再生而消除噪聲積累；傳輸差錯可控，能改善傳輸質量；易于使用現代數字信號處理技術對數字信號進行處理；易于加密，可靠性高；易于實現各種信息的綜臺傳輸。但數字通信的缺點是：系統設備復雜，對同步要求高，比模擬通信占據更寬的系統頻帶等。

3、在PCM系統中，信號量噪比和信號（系統）帶寬有什么關系？

答案： S/Nq=22(B/fH)

，所以PCM系統的輸出信號量噪比隨系統的帶寬B

按指數規律增長。

4、什么是奈奎斯特準則？什么是奈奎斯特速率？

答案：為了得到無碼間串擾的傳輸特性，系統傳輸函數不必須為矩形，而容許具有緩慢下降邊沿的任何形狀，只要此傳輸函數是實函數并且在f=W處奇對稱，稱為奈奎斯特準則。同時系統達到的單位帶寬速率，稱為奈奎斯特速率。

5、什么是多徑效應？

答案：在隨參信道當中進行信號的傳輸過程中，由于多徑傳播的影響，會使信號的包絡產生起伏，即衰落；會使信號由單一頻率變成窄帶信號，即頻率彌散現象；還會使信號的某些頻率成分消失，即頻率選擇性衰落。這種由于多徑傳播對信號的影響稱為多徑效應。

6、什么是調制？調制在通信系統中的作用是什么？

答案：所謂調制，是指按調制信號的變化規律去控制高頻載波的某個參數的過程。作用是：將基帶信號變換成適合在信道中傳輸的已調信號；實現信道的多路復用；改善系統抗噪聲性能。

7、FM系統的調制制度增益和信號的帶寬的關系如何？這一關系說明什么問題？

GFM=

答案：32BFMmf2fm。說明在大信噪比的情況下，寬帶調頻系統的制度增益是很高的，也就是說抗噪聲性能好。

8、試畫出DPSK系統差分相干解調系統框圖。

答案：

9、增量調制中會產生哪兩種噪聲，分別是怎樣形成的，如何改善？

答案：調制會產生兩種噪聲：一般噪聲和過載量化噪聲，前者是有在量化時抽樣值與量化電平的誤差產生的，后者是由于臺階信號的變化速度趕不上模

擬信號的變化速度造成的，要改善前者可通過減小量化臺階，改善后者可通過增大采樣頻率來實現

12、什么是誤碼率?什么是誤信率？它們之間的關系如何?

答案：誤碼率Pe是指錯誤接收的碼元數在傳送總碼元數中所占的比例，即碼元在傳輸系統中被傳錯的概率。

誤信率Pb是指錯誤接收的信息量在傳送信息總量中所占的比例，即碼元的信息量在傳輸系統中被丟失的概率。

二進制系統中誤碼率Pe與誤信率相等，但在多進制系統中，誤碼率Pe與誤倍率Pb一般不相等，通常Pe>Pb。

13、什么是碼元速率？什么是信息速率？它們之間的關系如何？

答案：碼元速率RB定義為每秒鐘傳送碼元的數目，單位為“波特”，常用符號“B”表示，又稱為碼元傳輸速率或傳碼率。信息速率Rb定義為每秒鐘傳遞的信息量，單位是比特/秒（bit/s或bps）。

設通信系統傳送N進制碼元，則碼元速率RB與信息速率Rb之間的關系為Rb=RBlog2N(s)或RB=Rb(B) log2N

14、未來通信技術的發展趨勢如何？

答案：未來通信技術主要以數字通信為發展方向。隨著光纖通信的不斷發展，有線通信將以光纖通信為發展方向，當前主要研究單模長波長光纖通信、大容量數宇傳輸技術和相干光通信。衛星通信集中體現在調制／解調、糾錯編碼／譯碼、數字信號處理、通信專用超大規模集成電路、固態功放和低噪聲接收、小口徑低旁瓣天線等多項新技術的發展。移動通信的發展方向是數字化、微型化和標準化。

15、哪些屬于恒參信道?

答案：目前常見的信道中，明線、對稱電纜、同軸電纜、光纖、微波中繼、衛星中繼等屬于恒參信道

7、哪些屬于隨參信道?

答案：短波電離層反射信道、對流層散射信道等則屬于隨參信道。

8．簡述恒參信道和隨參信道對數字信號傳輸的影響及克服方法？

答案：恒參信道信號傳輸的影響是引起幅頻特性和相頻特性的畸變，從而最

終導致產生碼間干擾。克服方法主要是采用均衡技術。

隨參信道對信號傳輸的影響是引起衰落，克服方法主要是分集接收。 9 用香農公式來解釋調頻方式與調幅方式性能上的優劣關系。

答案：香農公式表示在信道容量一定的情況下，信道帶寬越寬（有效性下降），

則要求信道提供的信噪比可以越小（可靠性提高），即可以提高抗干擾能力。對于調幅方式，其占用的頻帶要比調頻方式占用的頻帶小，而抗干擾能力則要比調頻方式的差，這正好符合香農公式所反映的兩者間關系

難度：較難

10、什么叫抽樣、量化和編碼？

抽樣：將時間上連續的信號處理成時間上離散的信號；

量化：對時間上離散的信號處理，使其在幅度上也離散；

編碼：將量化后的信號樣值幅度變換成對應的二進制數字信號碼組過程

11、非均勻量化的目的是什么？

答案：首先，當輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度時，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號量化噪聲功率比；

其次，非均勻量化時，量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。

12、抽樣的任務是什么？抽樣后的信號稱為什么？

任務是讓原始的模擬信號在時間上離散化，抽樣后的信號為PAM信號.

13、為什么要進行量化？8位二進制碼可以表示多少種狀態？

8答案：量化是讓信號在幅度上離散化，8位二進制碼表示2=256種狀態

14、PCM通信能否完全消除量化誤差？為什么？

答案：量化是用有限個值代替了無限個值，用量化值和其所代表的樣值之差來作為量化噪聲，該噪聲只能通過增加量化級數，即減小量化級長的方法來減弱，但無法消除。

難度：中

15、PCM通信中發端抽樣后和收端分路后各有一個3.4KHZ的低通波波器，這兩者作用各有什么不同？

答案：發端濾波器的作用是：限制輸入信號的最高頻率，以免抽樣電路對該信號抽樣時不滿足抽樣定理而產生折迭噪聲，收端濾波器的作用是：從PAM信號中檢出包絡線，即取出原始信號的波形（低頻分量），實現原始模擬信號的還原。

16、抽樣后為什么要加保持電路？

答案：抽樣進為防止相鄰話路樣值在公共通道上挨得太近會導致串音以及樣值脈沖頂部不平坦導致不能選取量化標準.抽樣脈沖的寬度通常取得很小,一般遠小于一個時隙的寬度,即n位碼寬,所以在抽樣后編碼前加保持電路,將樣值脈寬展寬為一個時隙寬度。

10、非均勻量化的實質是什么？

答案：壓縮擴張和均勻量化結合形成非均勻量化，在發端均勻量化前通過擴張提高小信息的幅度，即可提高信噪比，在收端再通過相逆壓縮對小信息幅度還原。

17、自適應量化的基本思想是什么？自適應預測的基本思想又是什么？答案：自適應量化是使量化級差跟隨輸入信號變化，使不同大小的信號平均量化誤差最小，從而提高信噪比；自適應預測的基本思想是使預測系數跟隨輸入信號而變化，從而保證預測值與樣值最接近，即預測誤差最小。

18、根據低通型抽樣定理試討論、何時出現的情況（為抽樣頻率，為信號的最高頻率）？

答案：

當時頻譜前后相連，采用截止頻率

為的理想低通濾波器可以

還原出信號；

當時頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率

為

的理想低通濾波器還原出信號

；在時頻譜產生重疊現象，此時還原

不出原始信號。顯然前兩種可以不失真地還原出原始信號，考慮到理想低

通無法實現因此實際可行的

為

19、簡述帶通型信號的抽樣不易采用低通型抽樣定理進行抽樣的原因？

答案：帶通型信號是指信號的帶

寬的信號，該信號若采用低通型抽樣定

理進行抽樣可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高

的現象，因此應采用帶通型抽樣定理進行抽樣可以降低抽樣速率。

20、信源編碼和信道編碼有什么區別？為什么要進行信道編碼？

答：信源編碼是完成A/D轉換。

信道編碼是將信源編碼器輸出的機內碼轉換成適合于在信道上傳輸的線路

碼，完成碼型變換。

21、時分多路復用的概念是什么？

答：時分多路復用就是在一條信道的傳輸時間內，將若干路離散信號的脈沖

序列，經過分組、壓縮、循環排序，成為時間上互不重迭的多路信號一并傳

輸的方式。

22、對某一話路來說，每秒抽樣多少個樣值？對于30/32路PCM基群端機來

說，每秒鐘共抽樣多少次？

解：一路信號，每秒抽樣8k次，對PCM基群來說，每秒抽樣30×8k=240k次

23、增量調制中會產生哪兩種噪聲，分別是怎樣形成的，如何改善？

答案：調制會產生兩種噪聲：一般噪聲和過載量化噪聲，前者是有在量化時

抽樣值與量化電平的誤差產生的，后者是由于臺階信號的變化速度趕不上模

擬信號的變化速度造成的，要改善前者可通過減小量化臺階，改善后者可通

過增大采樣頻率來實現

24、帶限傳輸對數字信號有什么影響？碼間干擾是怎樣形成的？

答案：理論上數字信息的頻帶為無窮大，這樣無限帶寬的信號通過實際的信

道傳輸時，由于實際信道帶寬有限，信號波形必然會產生失真，從而產生碼

間干擾.

25、常用的數字鍵控方式用哪些？

ASK（幅度鍵控）：用基帶數字信號對高頻載波信號的幅度進行控制的方式。

FSK（移頻鍵控）：用基帶數字信號對載波信號的頻率進行控制的方式

2PSK（絕對移相鍵控）：用基帶數字信號對載波的相位進行控制方式

2DPSK（相對移相鍵控）：2DPSK信號的產生方法和絕對移相一樣，只需將輸

入碼序列先變換為相對碼序列，然后用此相對碼去進行絕對移相，便可以獲

得 2DPSK信號。

26、模擬和數字調制其原理是一樣的，但在實現時為何數字調制卻不采用模

擬調制電路來實現？

這是由于數字信號可以看作是模擬信號的特殊情況，因此從調制的原理上看

完全一致的，數字調制不采用模擬調制器來實現的原因是數字調制可以

利用數字信號的開關特性來實現調制，這樣可以使實現方便、電路簡單。

27、一個采用非相干解調方式的數字通信系統是否必須有載波同步和位同

步？其同步性能的好壞對通信系統的性能有何影響？

答案：采用非相干解調方式的數字通信系統可以不需要載波同步，但必須有

位同步。位同步的性能好壞將直接影響到抽樣判決的結果，最終影響系統的

誤碼率的大小。

28、簡述為什么實際的數字調相不能采用絕對調相而采用相對調相？

答案：數字調相系統多采用直接法載波同步方式，因此存在載波相位模糊現

象。對于絕對調相的基帶碼元與載波相位間關系是固定的，因此載波相

位模糊使得解調出的基帶信號出現不確定，從而無法實現正常傳輸；而

相對調相是利用載波相位的變化來表示基帶碼元，因此載波相位模糊不

會影響載波相位的變化，故對相對調相解調出的基帶信號不會產生影響。

29、簡述數字調制與模擬調制之間的異同點？多進制調制與二進制調制相比

具有什么特點？

答案：數字調制與模擬調制就調制原理而言完全一樣，因為數字信號可以看

作是模擬信號的特殊情況；然而由于數字信號具有開關特性，因此數字

信號的調制可以利用其開關特性來實現，即鍵控方式，這樣可以使調制

實現起來簡單。

多進制調制相比二進制調制在信息速率相同的情況下，可以獲得較高的頻譜

利用率，進制數越高，頻譜利用率也就越高；但抗干擾能力則較二進制

有所下降，且進制數越高，抗干擾能力越差。

30．根據如圖所示的數字通信系統模型，簡述其中各部分與有效性和可靠性

兩項指標的關系？

信源編碼、解碼----考慮傳輸效率；

加密、解密----根據方法不同可能會帶來有效性下降；

信道編碼、解碼----考慮適應信道，提高可靠性為主要目的，有效性將下降；

調制、解調----考慮適應信道，可靠性和有效性相矛盾，占用頻帶小的調制

其可靠性將降低；

信道----傳輸特性的不理想和噪聲的干擾是影響可靠性的主要因素。

31.簡述恒參信道和隨參信道對數字信號傳輸的影響及克服方法？

恒參信道信號傳輸的影響是引起幅頻特性和相頻特性的畸變，從而最終導致

產生碼間干擾。克服方法主要是采用均衡技術。

隨參信道對信號傳輸的影響是引起衰落，克服方法主要是分集接收。

32．對于抑制載波的雙邊帶信號，試簡述采用插入導頻法和直接法實現載波

同步各有何優缺點？

插入導頻法：插入導頻法需要在發送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻

提取電路。

直接法：是從接收到的已調信號中提取載波，由于DSB信號其功率譜中不

含有載波分量，必須加一非線性電路，然后再提取。

相比較而言，直接法無需在發送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻

法容易實現且對信號傳輸的影響要小。

33.試對AM和DSB可否采用包絡檢波方式進行解調進行討論？

AM已調信號波形的包絡即為調制信號，采用包絡檢波的方式獲得AM的包

絡線即恢復出原始信號；

DSB已調信號波形的包絡與調制信號的波形不一樣，因此采用包絡檢波的

方式所獲得的DSB包絡線不是已調信號波形，無法恢復出原始信號。

34.在數字基帶傳輸系統中，傳輸碼的結構應具備哪些基本特性？

傳輸碼應具備的特性為：①易于時鐘提取；②無直流、高頻和低頻分量要

少；③盡可能提高傳輸碼的傳輸效率；④具有一定的檢錯能力；⑤設備簡單。

15．根據傳輸碼應具備的特性，簡述NRZ、RZ、AMI、HDB3、可否作為傳輸碼？

NRZ碼含有直流且低頻豐富，不易時鐘提取，無檢測差錯能力，不適合

RZ碼含有直流且低頻豐富，可以時鐘提取，無檢測差錯能力，不適合

AMI碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，適合

HDB3碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，彌補了

AMI碼受長串連0的影響但電路略比AMI碼復雜，可以作為傳輸碼；

16．試比較傳輸碼AMI碼和HDB3碼之間的特點？

AMI碼和HDB3碼的共同點：不含直流分量、高低頻分量較少；易于提取位

定時的信息；具有一定的檢錯能力。適合于用作傳輸碼。

AMI碼和HDB3碼的不同點：AMI碼受信源的統計特性影響較大，尤其是出

現長串連0時嚴重影響時鐘的提取；HDB3碼解決了AMI碼中長串連0的問題，

最大連0數不超過3個。

17．簡述無碼間干擾條件的含義？

含義是：把從波形形成輸入到接收濾波器輸出的傳遞函數H(ω)的幅頻特

性在ω軸上以2π/TS為間隔切開，然后分段沿ω軸平移到(-π/TS，π/TS)

區內將它們疊加起來，其結果應當為一固定值TS，即疊加后的結果為理想

低通特性就可以做到在抽樣點上無碼間干擾。

18．在數字基帶傳輸系統中，是什么原因導致碼間干擾？簡述部分響應波形

中是否存在碼間干擾？

數字基帶傳輸系統中由于傳輸特性的不理想，即頻率特性失真，將引起脈沖

信號的拖尾等現象，從而對后面的脈沖產生干擾，即碼間干擾。

部分響應波形是將當前的脈沖響應波形與該脈沖、延時一各碼元周期后的響

應波形進行疊加的結果，顯然在后一位碼的位置存在有一個幅度與當前碼幅

度相等的人為碼間干擾，由于該碼間干擾是已知的，因此可以消除，也即對

于部分響應來講可以實現無碼間干擾傳輸。

19．部分響應技術具有什么特點？設有一數字碼序列為1001010110001，若

采用第一類部分響應傳輸，請寫出相關編碼后的數字序列？

特點：人為加入碼間干擾，在收端可以消除，帶來頻譜利用率等于理想低

通2B/s.Hz，相應波形的收斂加快從而減小定時抖動和漂移帶來的影響。

關編碼為：0+2+20-20+200+2+2+20

22．模擬和數字調制其原理是一樣的，但在實現時為何數字調制卻不采用模

擬調制電路來實現？

22、這是由于數字信號可以看作是模擬信號的特殊情況，因此從調制的原理

上看是完全一致的，數字調制不采用模擬調制器來實現的原因是數字調制可

以利用數字信號的開關特性來實現調制，這樣可以使實現方便、電路簡單。

25．試說明數字相位調制可以采用數字調幅的方式來實現的道理？

數字相位調制的數學表示為

顯

然

、由調制信號確定，由此可見原來載波相位受調制信號控制

的調相變成了幅度受調制信號控制的正交調幅。即數字調相可以用正交調

幅來實現。。

26．試從占用頻帶和抗干擾方面比較三種數字調制（2PSK、2FSK、2ASK）方

式之間的特點？

2PSK的表示可寫成正交調幅，由此其占用頻帶與調幅一樣

為，而2FSK

的占用頻譜

為，因此2FSK占用頻帶要大于2ASK和2PSK；

2ASK、2FSK和2PSK的抗干擾能力（均為相干解調）為：

2ASK

2FSK

2PSK

顯然2PSK的抗干擾性能優于2FSK，2FSK的抗干擾性能優于2ASK。

32．對于電話信號為什么要采用非均勻量化？

32、由于電話信號小信號的概率大，采用均勻量化時小信號的量化誤差較大

（量化信噪比不夠）。

33．試畫出PCM傳輸方式的基本組成框圖？簡述各部分的作用？

框圖

作用：抽樣----將連續的模擬信號進行時間上的離散；

量化----將時間離散幅度連續的模擬信號進行幅度取值上的離散；

編碼----將時間離散和幅度離散的多進制數字信號編成二進制碼；

信道----用于信號傳輸媒介和設備；

干擾----傳輸信號的信道和設備所帶來的噪聲；

譯碼----編碼的反變換過程；

低通----將譯碼輸出的樣值信號平滑還原成原始模擬信號。

34．在我國的數字復接等級中，二次群的碼元速率為8448kb/s，它是由四個

碼元速率為2048kb/s的基群復合而成。試解釋為什么二次群的碼元速率不是

基群碼元速率的四倍（8192kb/s）？復接中采用的是什么方式的碼速調整？

35、這是由于四個基群的碼元速率存在偏差，因此在復接前必須進行碼速調

整，同時還需要加入同步碼，因此要將2048kb/s調整到2112kb/s然后才

能進行復接。

采用正碼速調整

35．解釋最佳基帶傳輸系統的含義？在理想信道下的最佳基帶傳輸系統的結

構具有什么特點？

最佳基帶傳輸系統的含義是消除碼間干擾且抗噪聲性能最理想的系統；

在理想信道符合恒參信道且傳輸特性不會帶來頻率失真，因此不用考慮碼

間干擾，此時基帶傳輸系統的結構為接收濾波器的特性與信號特性共軛匹

配。

36．簡述連貫式插入法幀同步的基本方法？

連貫式插入法是在每幀的開頭集中插入幀同步碼組的方法，接收端只要檢

測出幀同步碼的位置，就可識別出幀的開頭，從而確定各路碼組的位置獲

得收發間的幀同步。

38．為什么直接法載波同步方式要采用“非線性變換+濾波”或“非線性變換

+鎖相”？

由于相調制方式，如DSB、SSB、PSK、QAM等，其已調信號的功率譜中不含

有載波頻率的成分。因此無法用窄帶濾波器或鎖相環直接從信號中提取出

載波頻率。這時首先需要將接收到的已調信號通過一個非線性的電路來產

生載波頻率（通常是載波頻率二次諧波），然后再用窄帶濾波器或鎖相環

來濾出載波頻率。

40．試簡述采用插入導頻法和直接法實現位同步各有何優缺點？

插入導頻法需要在發送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻提取電路。

直接法是從接收到的基帶信號中提取位時鐘，必須加一非線性電路來處

理，然后再提取。

直接法無需在發送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻法容易實現且

對信號傳輸的影響要小。

1、部分響應系統的優點是什么呢？缺點是什么？（或采用部分響應技術會得

到什么好處？需要付出什么代價？）

答：優點：頻帶利用率高，在理論上可達到2Bd/Hz；時域衰減快，可以放寬

對定時信號相位抖動的要求，系統的頻率特性不是理想矩形，易于實現

缺點：抗噪聲能力比非部分響應系統差。

3、在設計數字通信接收機輸入端帶通濾波器的頻率特性時，應考慮哪些因

素？（至少給出兩個因素并說明它們與頻率特性的關系）

答：數字通信接收機輸入端帶通濾波器的帶寬應盡量小，以盡可能多地濾除

信道噪聲，提高帶通濾波器輸出信噪比，減小誤碼率；另外整個通信系統的

頻率特性應滿足無碼間串擾的要求，而通信系統的頻率特性與接收機輸入端

帶通濾波器的頻率特性有關，所以設計此帶通濾波器時應滿足無碼間串擾的

條件下，盡量減小濾波器的帶寬。

4、如何由白噪聲得到窄帶白噪聲，窄帶白噪聲的功率與其同相分量的功率及

正交分量的功率有何關系：

答：將白噪聲通過窄帶帶通濾波器，就可以得到窄帶白噪聲，窄帶白噪聲的

功率與其同相分量的功率以及正交分量的功率是相同的。

5、定性說明誤碼率與碼間串擾、信噪比、位同步信號相位抖動大小及碼速率

之間的關系。

答：碼間串擾越大，誤碼率越大；信噪比越大，誤碼率越大；位同步信號相

位抖動越大，誤碼率越大；碼速率越大，誤碼率越大。

9、在2FSK通信系統中，若1碼和0碼對應的信號幅度不相同，當無噪聲時，

對傳輸信息有影響嗎？為什么？

答：無影響，因為信息是通過兩個頻率傳輸的，與信號幅度無關。

10、升余弦滾降信號的時域和頻域衰減速度有何特點？

答：升余弦滾降信號的時域衰減速度快，頻域衰減速度慢。

11、時域均衡中橫向濾波器的抽頭級數與什么因素有關？

答：抽頭級數與輸入信號碼間串擾個數有關，若有2N個碼間串擾值，則抽頭

級數應該為2N+1。

13、數字基帶信號碼型變換的目的是什么？常用碼型換有哪些？

答：便于在數字基帶信道中傳輸和接收判決。HDB3、CMI、AMI等。

14、簡要敘述匹配濾波器的原理，若匹配濾波器輸入信號頻譜為s(f)，信號

能量為E,高斯噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2，試給出匹配濾波器的傳輸函數

H（f）和輸出最大信噪比。

答：對于特定的濾形的輸入信號，匹配濾波器能在判決時間t0提供最大的輸

出信噪比。H(f)=s*(f)e-j2πft0，r0max=2E/n0。

15、試定性說明相干解調和非相干解調在大信噪比和小信噪比時的抗噪聲性

能。

答：對小信噪比相干解調和噪聲性能優于非相干解調，對大信噪比兩者噪聲

性能差不多。非相干解調存在門限效應，而相干解調沒有。

16、為什么PCM編碼要用對數量化？A律和u律PCM量化特性為什么要用折

線代替對數特性？

答：對數量化可達到“小信號量階小，大信號量階大”的要求，改善小信號

時的量化信噪比，擴大對輸入信號的允許動態范圍。用折線代替對數特性是

為了能用數字電路來實現。

17、試畫出2DPSK信號差分解調的原理框圖，和相干解調相比其噪聲性能哪

種方法好，為什么？

答：相干解調比差分相干解調噪聲性能好，因為它的本地載波包含的噪聲小，

而后者是用前一碼元的波形來代替本地載波，包含了信道噪聲。

18、QPSK信號是不是恒定包絡調制信號？試定性說明QPSK信號經非線性放

大器后，產生信號頻譜擴展的原因。

答：不是恒定包絡。當QPSK信號出現180度相位跳變時，經過發送濾波器后，

信號包絡會過零，如果此信號再經非線性放大器，原本下降的包絡會被提升，

即帶外高頻分量增大，信號頻譜擴展。

20、設計數字通信接收機輸入帶通濾波器頻率特性時應考慮哪些因素？

BPF的通帶應等于信號的有效頻率范圍，讓信號不受影響地通過，而輸入噪

聲功率最小。

22、什么是奈奎斯特速率？什么是奈奎斯特帶寬？

答：奈奎斯特速率是能消除碼間串擾的最大碼速率；又稱為等效帶寬。當碼

速率等于它的兩倍時無碼間串擾。

23、數字信號的最佳接收準則是什么？其物理含義是什么？

答：使接收的誤碼率最小；在接收判決時的信噪比最大。

24、通信系統調制器的作用是什么？何謂線性調制？何謂非線性調制？

答：讓載波的參數隨調制信號的變化而變化；已調波的頻譜是調制信號的頻

譜經過平移和濾波而得到的；已調波的頻譜與調制信號的頻譜沒有對應關系。

26、簡述隨參信道的特點：

答：信號傳輸延時隨時間而變；對信號的衰減隨時間而變；存在多徑傳輸現

象。

27、窄帶高斯白噪聲中的“窄帶”、“高斯”、“白”的含義各是什么？

答：窄帶的含義是：頻帶寬度B遠小于中心頻率fc，中心頻率fc遠離零頻；

高斯的含義是噪聲的瞬時值服從正態分布；白的含義是噪聲的功率譜密度在

通帶范圍B內是平坦的為一常數。

28、什么是門限效應？AM包絡檢波法為什么會產生門限效應？

答：小信噪比時，解調輸出信號無法與噪聲分開，有用信號“淹沒”在噪聲

之中，這時候輸出信噪比不是按比例地隨輸入信噪比下降，而是急劇惡化，

這種現象稱為門限效應。由于包絡檢波法的非線性作用，所以AM信號會產生

門限效應。

30、簡要非均勻量化原理，與均勻量化相比較，非均勻量化的主要優點和缺

點。

答：非均勻量化是指量化間隔不相等的量化。信號小時，量化間隔也小，信

號大時，量化間隔也大。優點：能改善小信號的信噪比，減小編碼位數和傳

輸帶寬。缺點：實現相對復雜些。

33、簡述數字基帶傳輸系統中，造成誤碼的主要因素和產生原因。

答：碼間串擾和信道噪聲是造成誤碼的兩大因素，碼間串擾是由于基帶傳輸

總特性不理想造成的；信道噪聲是一種加性隨機干擾，來源有很多，主要代

表是起伏噪聲（如熱噪聲）。這兩類干擾都會對信號的接收判決產生影響。

34、簡述無碼間串擾的時域和頻域條件。

36、簡述通信系統中采用調制的目的。

答：把基帶信號轉換成適合在信道中傳輸的已調信號（即實現有效傳輸、配

置信道、減小天線尺寸）；實現信道的多路利用，以提高信道利用率；改善

系統抗噪聲性能（與制式有關）。

37、在脈沖編碼調制中，與自然二進制相比，選用折疊二進制碼的主要優點

是什么？

答：簡化編碼過程；在有誤的情況下，對小信號的影響小。

3，香農公式的物理意義是什么？

香農公式為C=Blog2(1+ S/N)

信道容量雖信噪比的增加而增大，隨著待帶寬趨于無窮大而趨近于一個常數。

、 13

、

第一章緒論

1.1以無線廣播和電視為例，說明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包

含的具體內容是什么

在無線電廣播中，信息源包括的具體內容為從聲音轉換而成的原始電信號，

收信者中包括的具體內容就是從復原的原始電信號轉換乘的聲音；在電視系

統中，信息源的具體內容為從影像轉換而成的電信號。收信者中包括的具體

內容就是從復原的原始電信號轉換成的影像；二者信道中包括的具體內容分別是載有聲音和影像的無線電波

1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么標準分類的？

解釋他們的工作方式并舉例說明

他們是按照消息傳遞的方向與時間關系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸的工作方式，通信雙方只有一個進行發送，另一個只能接受，如廣播，遙測，無線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進行收發信息，但是不能同時進行收發的工作方式，如使用統一載頻的普通對講機。全雙工通信是指通信雙方能同時進行收發消息的工作方式，如電話等。

第二章確知信號

1.何為確知信號？

答：確知信號是指其取值在任何時間都是確定的和預知的信號。

2.試分別說明能量信號和功率信號的特性。

答：能量信號的其能量為有限的正值，但其功率等于零；功率信號其能量為無窮大，其平均功率為有限值。

3.試用語言描述單位沖擊函數的定義。

單位沖擊函數是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的理想信號。

4.試描述信號的四種頻率特性分別適用于何種信號。

答：功率信號的頻譜適合于功率有限的周期信號；能量信號的頻譜密度適合于能量信號；能量信號的能譜密度適合于能量信號；功率信號的功率頻譜適合于功率信號。

5.頻譜密度S（f）和頻譜C（jnw。）的量綱分別是什么。

答：分別為伏特/赫茲和伏特。

6．自相關函數有哪些性質？

答（1）自相關函數是偶函數。（2）與信號的能譜密度函數或功率譜密度函數是傅立葉變換對的關系。3當I=0時,R(0)等于信號的平均功率或信號的能量

第三章隨機過程

2.平穩隨機過程的自然相關函數具有什么特點？

答：平穩隨機過程的自然相關函數與時間起點無關，只與時間間隔有關，而且是偶函數。

3.什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點？

答：高斯噪聲：概率密度函數符合正態分布的噪聲。

高斯噪聲的特點：它的n維分布僅由各隨機變量的數學期望、方差和兩兩之間的歸一化協方差函數決定。若高斯噪聲是寬平穩，則也是嚴平穩的。若隨機變量之間互不相關，則也是統計獨立的。

白噪聲：功率譜密度在整個頻域內均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過程。白噪聲的特點：白噪聲只在tao=0時才是相關的，而在其他任意時刻上的隨機變量都不相關。

4.什么是窄帶隨機過程？它的頻譜和時間波形有什么特點？

答：如果隨機過程的頻譜密度分布在一個遠離零頻的很窄的頻率范圍內，則

稱其為窄帶隨即過程。其頻譜分布特點是帶寬遠小于中心頻率，時間波形上的特點是呈現出包絡和相位隨機緩慢變化的正弦波。

5.什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點？它的包絡和相位各服從什么概率分布？

答：窄帶高斯噪聲：若一個高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠遠小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠，則稱之為窄帶高斯噪聲。

其波形上的特點是包絡和相位都像一個緩慢變化的正弦波。

其包絡的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。

6.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數、功率頻譜密度如何表示？

答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數為高斯函數，其功率譜密度為常數。

7.不相關、統計獨立、正交的含義各是什么？他們之間的關系如何？

答：如果兩個隨機變量的協方差函數為零，則稱他們不相關；如果兩個隨機變量的聯合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱他們統計獨立。如果兩個隨機變量的互相關函數為零，則稱他們正交。兩個均值為零的隨機變量如果統計獨立，則一定是正交及不相關；兩個均值為零的隨機變量正交與不相關等價。

第四章信道

4.1無線信道有哪些種

無線通訊更具通訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、天波和視距傳播和散射傳播等

4.2 地波傳播距離能達到多遠他適用在什么頻段

地波傳播在數百米到數千千米，應用與低頻和甚低頻，大約2MHZ

4.3天波傳播距離能達到多遠他適用在什么頻段

天波傳播能達到一萬千米以上，應用于高頻，2MHZ-30MHZ

4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關系

天線高度越高，視距傳播的距離越遠，其具體關系為H=D^2/50 其中H 為天線高度，單位為米，D為視距傳播距離，單位為千米

4.5散射傳播有哪些種各適用在什么頻段

散射傳播分為電離層散射、對流散射和流星余跡散射。電離層散射發生在3OMHZ~60MHZ 對流層散射發生在100MHZ~4000MHZ；；流星余跡散射發生在30MHZ~100MHZ

4.6什么是衰落什是慢衰落

由多徑效應引起的衰落稱為快衰落；由信號路徑上由于季節，日夜，天氣等變化引起的信號衰落稱為慢衰落

4.7何謂恒參信道何謂隨參信道他們分別對信號傳輸有哪些主要影響信道特性基本上不隨時間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機變化的信道稱為隨機信道；恒參信道對信號傳輸的影響可以完全消除，而隨參信道對信號傳輸的影響只能在統計平均的意義下消除

4.8何謂加性干擾何謂乘性干擾

不論信號有無都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號大小變化的干擾稱為乘性干擾

4.10有線電信道有哪些種

傳輸電信號的有線信道有明線、對稱電纜和同軸電纜

4.11 何謂階躍型光纖何謂梯度型光纖

折射率在兩種介質中均勻不變，僅在邊界處發生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸減小的光纖稱為梯度型光纖

4.12何謂多模光纖何謂單模光纖

有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路徑的光纖稱為單模光纖

4.13 適合在光纖中傳播的光波波長有那幾個

1.31UM 1.55UM

4.14信道中的噪聲有哪幾種

信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲

4.15熱噪聲是如何產生的

熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運動

4.16信道模型有哪幾種

信道可以分為離散信道和連續信道

4.17試述信道容量的定義

信道容量是指信道能夠傳輸的最大平均信息量

4.18試寫出連續信道容量的表達式由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量

連續信道的信道容量計算式為Ct=Blog2(1+S/N)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬B，信號的平均功率S和噪聲的平均功率N有關。

第六章數字基帶傳輸系統

1.數字基帶傳輸系統的基本結構及各部分的功能？

數字基帶傳輸系統由發送濾波器、信道、接收濾波器、抽樣判決器及定時和同步系統構成。發送濾波器的功能是產生適合于信道傳輸的基帶信號波形。信道的作用是傳輸基帶信號。信道的作用是傳輸基帶信號。接收濾波器的作用是接收信號，盡可能濾除信道噪聲和其他干擾，對信道特性進行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。抽樣判決器的作用是使再傳輸熱性不理想及噪聲背景下，在規定時刻對接收濾波器的輸出波形進行判決，以恢復或再生基帶信號。定時和同步系統的作用是為抽樣判決器提供準確的抽樣時鐘。

2.數字基帶信號有哪些常見的形式？各有什么特點？它們的時域表達式如何？

數字基帶信號的常見形式有：單極性波形，雙極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，差分波形和多電平波形。

單極性波形用正電平和零電平分別對應二進制碼“1”和“0”，其波形特點是電脈沖之間無間隔，極性單一，易用于TTL,CMOS電路，缺點是有直流分量，只使用于近距離傳輸。

雙極性波形用正負電平的脈沖表示二進制1和0，其波形特點是正負電平幅度相等，極性相反，故1和0等概率出現時無直流分量，有利于在信道中傳輸，并且在接收端恢復信號的判決電平為零，不受信道特性變化影響，抗干擾能力強。

單極性歸零波形電脈沖寬度小于碼元寬度，信號電壓在一個碼元終止時刻前總要回到零電平。從單極性歸零波形中可以直接提取定時信息。

雙極性歸零波形兼有雙極性和歸零波形的特點。相鄰脈沖之間存在零電位間

隔，接收端易識別碼元起止時刻，從而使收發雙方保持正確的位同步。差分波形用相鄰碼元的電平跳變來表示消息代碼，而與碼元本身的電位或極性無關。用差分波形傳送代碼可以消除設備初始狀態的影響，特別是在相位調制系統中可以解決載波相位模糊的問題。

多電平波形的一個脈沖對應多個二進制碼，在波特率相同的情況下，可以提高信息傳輸速率。

3.數字基帶信號的功率譜有什么特點？它的帶寬只要取決于什么？

數字基帶信號的功率譜密度可能包括兩個部分，連續譜部分Pu（w）及離散譜部分Pv(w)。對于連續譜而言，代表數字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同，所以Pu（w）總是存在的；而對于離散譜P=1/[1- g1(t)/ g2(t)]=k,且0≤k≤1時，無離散譜。它的寬帶取決于一個碼元的持續時間Ts和基帶信號的碼元波形的傅里葉變換形式。

5.簡述雙相碼和差分雙相碼的優缺點。

雙相碼的編碼原則是對每一個二進制碼分別用兩個具有不同相位的二進制新碼去表示源碼。0→01（零相位的一個周期的方波）1→10（pi相位的一個周期方波）。其優點是只用兩個電平，能提取足夠的定時分量，又無直流漂移，編碼過程簡單。其缺點是占用帶寬加倍，使頻帶利用率降低。差分雙相碼中，每個碼元中間電平跳變用于同步，而每個碼元的開始處是否存在額外的跳變用來確定信碼。有跳變則表示1，無跳變則表示0，其優點是解決了雙相極性翻轉而引起的譯碼錯誤，其缺點也是占用帶寬加倍。

8.在二進制數字基帶傳輸系統中，有哪兩種誤碼？他們各在什么情況下發生？

誤碼將由2種錯誤形式：發送1碼，誤判為0碼，這種錯誤是在噪聲的影響下使得xVd時發生。

9.無碼間串擾時，基帶傳輸系統的誤碼率與哪些因素有關？如何降低系統的誤碼率？

無碼間干擾時，基帶傳輸系統的誤碼率與抽樣判決時的信噪比有關。要降低系統的誤碼率需要提高抽樣判決時的信噪比，可以降低信道噪聲或者提高信號平均功率。

12.部分響應技術解決了什么為題？第Ⅳ類部分響應的特點是什么？

部分響應技術提高了頻帶利用率，降低了對定時精度的要求。第Ⅳ類部分響應的特點是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實現單邊帶調制。

13.什么是頻域均衡？什么是時域均衡？橫向濾波器為什么能實現時域均衡？

頻域均衡：利用可調濾波器的頻率特性補償基帶系統的頻率特性，使得包括可調濾波器在內的基帶系統總的傳輸特性滿足無碼間串擾傳輸的要求。起頻率特性補償作用的可調濾波器叫頻域均衡器。

時域均衡器：在接受濾波器后插入一個稱為橫向濾波器的可調濾波器，這個橫向濾波器可以將輸入端在抽樣時刻上有碼間干擾的響應波形變換為在抽樣上無碼間干擾的響應波形。由于橫向濾波器的均衡原理是在時域響應波形上的，所以稱這種均衡為時域均衡。

橫向濾波器可以將輸入端在抽樣時刻上有碼間干擾的響應波形變換成在抽樣時刻上無碼間干擾的響應波形，所以橫向濾波器可以實現時域均衡。

第七章數字帶通傳輸系統

1.什么是數字調制？它和模擬調制有哪些異同點？

數字調制是用載波信號的某些離散狀態來表征傳送的信息，在接收端對載波信號的離散調制參量進行檢測。和模擬調制一樣，數字調制也有調幅，調頻和調相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。在原理上二者并沒有什么區別。只不過模擬調制是對載波信號的參量進行離散調制，在接收端也只需對載波信號的離散調制參量估值。

2.數字調制的基本方式有哪些？其時間波形上各有什么特點？

數字調制技術有兩種方法：一是利用模擬調制方法去實現數字式調制，即把數字調制看成是模擬調制的一個特例，把數字基帶信號當成模擬信號的特殊情況處理。二是利用數字信號的離散取值的特點通過開關鍵控載波，從而實現數字調制，這種調制方式通常有幅度鍵控、頻率鍵控和相位鍵控。其時間波形上來說，有可能是不連續的。

3.什么是振幅鍵控？OOK信號的產生和解調方法有哪些？

振幅鍵控：用載波幅度的有無來表示傳送的信息，一般用開關電路來控制。 OOK信號一般有兩種產生方法：1，模擬幅度調制法；2，開關電路控制的鍵控法。OOK信號有兩種解調方法：非相干解調（包絡檢波法）和相干解調法（同步檢測法）。

4.2ASK信號傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系？

2ASK信號的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍。

5.什么是頻移鍵控？2FSK信號產生和解調方法有哪些？

頻移鍵控是指用不同的載頻來表示所傳送的數字信息。（1）利用矩形脈沖序列對一個載波進行調頻產生；（2）利用受矩形脈沖序列控制的開關電路對兩個不同的頻率進行選通，即鍵控法。

FSK的解調通常采用非相干解調和相干解調兩種方法，同時還有鑒頻法，過零檢測法和差分檢波法。

6.2FSK信號相鄰碼元的相位是否連續變化與其產生方法有何關系？

采用模擬調頻電路實現的2FSK信號，其相位變化是連續的；采用數字鍵控法產生的2FSK信號其相位變化不一定連續

7.相位不連續2FSK信號的傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬的關系？相位不連續2FSK信號的帶寬大于基帶信號帶寬的2倍。

8.什么是絕對移相？什么是相對移相？他們有何區別？

絕對移相是用載波的相位直接表示碼元；相對移相是用相鄰碼元的相對載波相位值表示數字信息。相對移相信號可以看做是把數字信息序列絕對碼變換成相對碼，然后根據相對碼進行絕對移相而成。

9.2PSK信號和2DPSK信號可以用哪些方法產生和解調？它們是否可以采用包絡檢波法解調？為什么？

2PSK信號和2DPSK信號可以用模擬調制法和鍵控調制法產生，2PSK信號可以用極性比較法，鑒相法解調，2DPSK信號通常用極性比較-碼變換法，差分相干法解調。它們都不能采用包絡檢波法解調，因為它們是用相位而不是振幅來攜帶傳送信息的。 2PSK信號及2DPSK信號的功率譜密度有何特點？試將它們與OOK信號的功率譜密度加以比較。 2PSK信號的功率譜密度同樣由離散譜和連續譜組成，但當雙極性基帶信號以相等的概率出現時，不存在

離散譜部分。同時，連續譜部分與2ASK信號基本相同，因此，2PSK信號的帶寬也與2ASK信號相同。此外，2DPSK信號的帶寬也與2ASK信號的相同。

10.二進制數字調制系統的誤碼率與哪些因素有關?

與其調制方式、解調方式和信噪比有關。

11.2FSK與2ASK相比有哪些優勢？

在相同的解調方式下，若要得到相同的誤碼率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。

12.2PSK與2ASK和2FSK相比有哪些優勢？

在相同的誤碼率情況下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。 13.2DPSK與2PSK相比有哪些優勢？

在相同的信噪比情況下，采用相干解調方式，2DPSK與2PSK的誤碼率減少一半，而且2DPSK還可以采用非相干解調方式。

第九章模擬信號的數字傳輸

2 試述模擬信號抽樣和PAM的異同點

模擬信號抽樣的PAM的共同點都是時間離散取值連續的信號，不同點是抽樣信號的頻譜是周期延拓，幅度不下降，而PAM頻譜是周期延拓，幅度下降 5 試說明抽樣產生混疊的原因

在信號域內的采樣，會造成信號頻譜的周期延拓，當采樣頻率小于信號帶寬是，就會造成不同周期的混疊。

7 PCM電話通信常用的抽樣標準頻率等于多少

8000hz

9 量化信號有哪些優點和缺點

信號量化的優點是可以把模擬信號變成數字信號，從而采用通過數字調制的進行傳輸，其缺點是量化會產生量化誤差

10 對電話的非均勻量化有什么優點

電話信號主要集中在小幅度區間，故采用非均勻量化能夠降低量燥比和傳輸比特數

11 在A率中若采用A=1 將得到什么壓縮效果

在A率用A=1 將表示不進行壓縮

12 13折現律中折線段數為什么比15的折現率中的少兩段

因為13折線律第一段和第二段的斜率相同，合并變成了一條折線，而15 折線律中，每段斜率都不相同

13 我國采用的電話量化標準，是符合13折線律還是15 折線律？符合13折線律

14 在PCM電話信號中，為什么采用折疊碼進行編碼

因為電話信號的幅值只要集中在幅度較小的區間，采用折疊碼進行編碼可以減少誤碼對信號造成的影響

16 何為信號量燥比?它有無辦法消除

信號量燥比是信號平均功率與量化噪聲平均功率的取值，它只能盡量減少，無法完全消除

17 在PCM系統中，信號量燥比和信號帶寬有什么關系

在低通信號的最高頻率給定是PCM系統的輸出量燥比隨系統帶寬按指數規律增加

18增量調制系統中有哪些量化噪聲

一般有量化噪聲和過載量化噪聲

19 DPCM和增量調制之間有什么關系

增量調制可以看成是一種最簡單的DPCM，當DPCM中量化器的量化電平去2時，此系統為增量調制系統

20試述時分復用的優點

時分復用的優點在于便于實現數字通信，易于制造，適于采用集成電路實現，生產成本低

21 適述復用和復接的異同點

復用的目的是為了擴大通信鏈路的容量，在一條鏈路上傳輸多路獨立的信號，實現多路通信，在復用的過程中將低次群合并成高此群的過程成為復接

第一章

1.簡述消息、信息、信號三個概念之間的聯系與區別

消息是包含具體內容的文字、符號、數據、語音、圖片、圖象等等，是信息的具體表現形式，也是特定的信息。信息是消息的統稱，是消息的概括和抽象，可理解為消息中包含的有意義的內容，它用信息量來衡量。信號是搭載或反映信息的載體，通常以某種客觀物理量（電壓、電流）表現出來。消息、信息、信號是與通信密切相關的三個概念。信息一詞在概念上與消息相似，但其含義卻更具普遍性、抽象性。消息可以有各種各樣的形式，但消息的內容可統一用信息來表述，傳輸信息的多少可直觀地使用“信息量”進行衡量。信號是消息的載體和通信的客觀對象，而信息是信號的內涵。

4.什么是復用方式？它有哪幾種類型？各有何含義

實現在同一條通信線路上傳送多路信號的技術叫做多路復用技術。各種多路復用技術的目的均在如何盡量提高信道的利用率。目前常用的復用方式主要有頻分復用、時分復用、碼分復用和空分復用。頻分復用(FDM)是指根據工作頻率來區分用戶，各路信號的頻譜處于不同頻段的物理信道上，互不重疊。時分復用(TDM)是指根據工作時隙來區分用戶，它將整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時隙，并將這些時隙分配給每一個用戶使用，每一路信號在分配給自己的時隙內獨占信道進行數據傳輸。碼分復用(CDM) 是指根據碼型來區分用戶，系統為每個用戶分配各自特定的地址碼，地址碼之間具有相互準正交性，所有子信道在時間、空間和頻率上則可以重疊。空分復用(SDM)是指多對電線或光纖共用一條纜的空間復用方式。

5.按照調制技術來分,通信系統有哪些類型

通信按調制方式分類：線性：AM，SSB，DSB，VSB。非線性：FM，PM。數字：ASK，FSK，PSK，DPSK，脈沖調制等

6.什么是信源編碼,什么是信道編碼,有何區別？

信道編碼：就是將信源產生的消息變換為數字序列的過程。信源編碼的主要目的是降低數據率，提高信息量效率。信道編碼：信道編碼的主要目的是提高系統的抗干擾能力，比如糾錯碼啊，卷積碼這類，可以檢測出信息是否有被傳錯。信源編碼改善信源，使之更好的傳送信息，利用變長編碼，而信道編碼增加冗余，提高傳送可靠度，利用定長編碼。

11.通信網的構成要素有哪些？

硬件，終端設備、傳輸鏈路和交換設備

13.通信中的噪聲有哪幾種類型？加性高斯白噪聲？窄帶高斯噪聲？

乘性噪聲：無線電噪聲、工業噪聲、天電噪聲、內部噪聲。加性噪聲：

通信原理簡答題目匯總

單頻噪聲、脈沖噪聲、起伏噪聲。高斯白噪聲是指噪聲的概率密度函數滿足正太分布統計特性，同時它的功率譜密度函數是常數的一類噪聲。加性高斯白噪聲：起伏噪聲在很寬的頻率范圍內具有平坦的功率譜密度的高斯噪聲。當高斯噪聲通過以為中心角頻率的窄帶系統時，就可形成窄帶高斯噪聲。

14.恒參信道對信號傳輸的影響：幅頻畸變、相頻畸變

15.同步方式：異步傳輸、同步傳輸

16.傳輸信息所需的所有技術設備和信道的總和稱為通信系統。通信系統的類型：根據物理特征：電報、電話、傳真、數據和圖像通信系統。根據傳輸媒介：有線、無線。根據傳輸信號特征：模擬通信系統、數字通信系統。根據調制：頻帶傳輸系統和基帶傳輸系統

17.數字通信系統涉及的問題：信源和信宿、信源編碼和信源譯碼、信道編碼和信道譯碼、調制和解調、信道、最佳接收和同步

21.信道：指由有線或無線線路提供的信號傳輸通道。從信息論觀點來看，信道可概括為：離散信道和連續信道。狹義信道：信號傳輸媒介。廣義信道：調制信道和編碼信道。調制信道：恒參信道、隨參信道。編碼信道：無記憶信道、有記憶信道。調制信道的范圍是從調制器輸出端直到解調器輸入端。編碼信道范圍是從編碼器輸出端直到譯碼器輸入端

23.隨參信道對信號傳輸的影響：多徑衰落與頻率彌散、頻率選擇性衰落與相關帶寬

27.信號通過恒參信道后會發生幅頻畸變、相頻畸變。信號通過隨參信道會出現多徑衰落、頻率彌散、頻率選擇性衰落

第三章

1.頻分多路復用系統優點：信道復用率高，分路方便，技術成熟。缺點：設備復雜，濾波器制作工藝復雜

2.什么是線性調制？常見的有哪些？

如果已調信號的頻譜結構是調制信號頻譜結構的線性搬移，稱為線性調制。常見的有：標準調幅am，抑制載波的雙邊帶調制dsb，單邊帶調制ssb，殘留邊帶調制vsb

11.am信號和dsb信號的波形和頻譜有什么特點？

Am信號是用調制信號去控制高頻載波的幅度，使其按調制信號的規律變化。Dsb信號實現抑制載波的雙邊帶調制，產生載波反相點，一般采用相干解調進行解調

12.為什么要抑制載波？

在am信號中，載波分量并不攜帶信息，仍占據大部分功率。如果抑制載波分量的傳送，就能夠提高功率效率，這就抑制載波雙邊帶調制

13.什么是解調器的門限效應？Am信號采用非相干解調時，為什么會產生門限效應？

線性調制系統中，am信號在大信噪比情況下采用相干解調和非相干解調性能基本一樣，小信噪比時出現門限效應。通過復用，提高信道利用率

第四章

1均衡：頻域均衡，時域均衡

6.什么是數字基帶信號？什么是頻帶信號？數字基帶信號，是信源發出的、未經調制或頻譜變換、直接在有效頻帶與信號頻譜相對應的信道上傳輸的數字信號，是消息代碼的電波形，是用不同的電平或脈沖來表示相應的消息代碼。在通信中，由于基帶信號具有頻率很低的頻譜分量,出于抗干擾和提高傳輸率考慮一般不宜直接傳輸,需要把基帶信號變換成其頻帶適合在信道中傳輸的信號，變換后的信號就是頻帶信號

第五章

1.2ask調制方法：模擬法，鍵控法

2.二進制頻移鍵控信號的解調方法：鑒頻法，過零點檢測法，差分檢測法，相干解調法，非相干解調法

3.相移鍵控：絕對移相2psk，相對移相2dpsk

4.2psk信號的解調必須采用相干解調

5.Qdpsk或2dpsk信號的解調方法：極性比較碼變換法，差分檢測法

6.Qpsk信號的產生方法：正交調制，相位選擇法

7.Msk信號優點：包絡恒定，相對窄帶，相位連續

8.數字帶通傳輸系統包括：數字調制，解調過程。數字調制有：幅移鍵控ask（特點：設備簡單，頻帶利用率高，抗噪聲性能差），頻移鍵控fsk（抗干擾能力強，占用頻帶較寬），相移鍵控psk（效率高）

9.多進制的相移鍵控有：qpsk，qdpsk，頻帶利用率高，抗噪聲性能好

11.什么是振幅鍵控？2ask信號的波形有什么特點？

振幅鍵控是載波的振幅隨著數字基帶信號而變化的數字調制。2ask是利用載波的幅度變化來傳遞數字信息，而其頻率和初始相位保持不變

12.什么是頻移鍵控？2fsk信號的波形有什么特點？

頻移鍵控是用所傳遞的數字信息來控制載波的頻率，而幅度和相位保存不變。在2fsk系統中，載波的頻率隨二進制基帶信號在w1和w2兩個頻率點之間變化

13.2fsk信號的產生和解調常用的有哪些方法？

直接調頻法：利用一個矩形脈沖序列對一個載波進行調頻而獲得；鍵控法：利用受矩形脈沖序列控制的開關電路對兩個不同的獨立頻率源進行選通 14.2psk和2dpsk信號可以采用哪些方法產生和解調？

2psk信號的解調必須采用相干解調，2dpsk信號的解調方法：極性比較碼變換法，差分檢測法

6、SSB的產生方法有哪些？各有何技術難點？

SSB信號的產生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術難點是邊帶濾波器的制作。相移法的難點是寬帶移相網絡的制作。

7、VSB濾波器的傳輸特性應滿足什么條件？為什么？

殘留邊帶濾波器的特性H（w）在+-wc處必須具有互補對稱性，相干解調時才能無失真的從殘留邊帶中恢復所需要的調制信號。

9、DSB調制系統和SSB調制系統的抗噪聲性能是否相同，為什么

相同。如果解調器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調器輸出的信噪比是相等的。

10 什么是頻率調制？什么是相位調制？兩者關系如何？

所謂頻率調制FM是指瞬時頻率偏移隨調制信號成比例變化；所謂相位調制p

m是指瞬時相位偏移隨調制信號線性變化。FM和PM之間可以相互轉換，將調制信號先微分，后進行調頻則得到相位波；將調制信號先積分而后進行調相則得到調頻波。

11 什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波解調是為什么會產生門限效應當包絡檢波器的輸入信噪比降到一個特定的數值后，檢波器的輸出信噪比出現急劇惡化的一種現象成為門限效應。

門限效應本質上是有包絡檢波器的非線性引起的。可以理解為當小信噪比時，解調器的輸出端沒有信號項，會把有用的信號擾亂成隨機噪聲。

12 為什么相干解調不存在門限效應？

噪聲與信號可以分開進行解調，而解調器輸出端總是單獨存在有用信號項 14 為什么調頻系統可進行帶寬與信噪比的互換，而調幅不能？

因為調幅系統的帶寬是固定的

16 fm產生門限效應的主要原因是什么？

主要是非線性的解調作用

18 什么是頻分復用

頻分復用中，一個信道的可用頻帶被分為若干個互不重疊的頻段，每路信號占用其中的一個頻段，在接收端，通過濾波器選出其中所要接收的信號，在進行解調。

第六章數字基帶傳輸系統

1、數字基帶傳輸系統的基本結構及各部分的功能？

3、數字基帶信號的功率譜有什么特點？它的帶寬只要取決于什么？

4、構成AMI碼和HDB3碼的規則是什么？它們各有什么優缺點？

AMI的編碼規則：將消息代碼0（空號）仍然變換成傳輸碼0，而把1（傳碼）交替的變換為傳輸碼的+1，-1?。因此AMI碼為三電平序列，三元碼，偽三進制，1B/1T碼。AMI的優點：（1）0,1不等概率是也無直流。（2）零頻附近的低頻分量小。（3）整流后及RZ碼。（4）編譯碼電路簡單而且便于觀察誤碼情況。AMI的缺點是：連續0碼多時，RZ碼連0也多，不利于提取高質量的位同步信號。

HDB3的編碼規則：先把消息代碼變換AMI碼，然后去檢查AMI碼的連零情況，沒有四個或者四個以上的連零串時，這時的AMI碼就是HDB3碼；當出現四個或者四個以上的連零串時，將四個連零小段的第四個0變換于遷移非0符號同極性的符號，稱為V符號（破壞碼）。當相鄰V符號之間有偶數個非零符號

時，再將該小段的第一個0變成+B或者-B（平衡碼），B符號的極性與前一非零符號的極性相反，并讓后面的非0符號從V符號開始再交替變化。HDB3碼的優點：保持了AMI的優點，還增加了使連零串減少到至多三個，對于定時信號的恢復是十分有利的。

5、簡述雙相碼和差分雙相碼的優缺點。

12、部分響應技術解決了什么為題？第Ⅳ類部分響應的特點是什么？

部分響應技術提高了頻帶利用率，降低了對定時精度的要求。第Ⅳ類部分響應的特點是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實現單邊帶調制。

13、什么是頻域均衡？什么是時域均衡？橫向濾波器為什么能實現時域均衡？

橫向濾波器可以將輸入端在抽樣時刻上有碼間干擾的響應波形變換成在抽樣時刻上無碼間干擾的響應波形，所以橫向濾波器可以實現時域均衡。

第七章數字帶通傳輸系統

2、數字調制的基本方式有哪些？其時間波形上各有什么特點？

17 在PCM系統中，信號量燥比和信號帶寬有什么關系

在低通信號的最高頻率給定是PCM系統的輸出量燥比隨系統帶寬按指數規律增加

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