通信原理概论课后习题答案贺贵明主编 本文关键词:课后,习题,概论,主编,原理
通信原理概论课后习题答案贺贵明主编 本文简介:第一章1.模拟通信、数字通信分别有哪些特点?答:模拟信号的产生有俩种情况,一种是由信源直接发出的模拟信号;另一种是由信源发出的离散信号,经某种变换后形成模拟信号。模拟通信系统的的主要缺点是抗干扰能力差和保密性差。数字信号的产生也分俩种情况,一种是由信源直接发出的离散信号;另一种是信源发出的模拟信号,
通信原理概论课后习题答案贺贵明主编 本文内容:
第一章
1.模拟通信、数字通信分别有哪些特点?
答:
模拟信号的产生有俩种情况,一种是由信源直接发出的模拟信号;另一种是由信源发出的离散信号,经某种变换后形成模拟信号。模拟通信系统的的主要缺点是抗干扰能力差和保密性差。数字信号的产生也分俩种情况,一种是由信源直接发出的离散信号;另一种是信源发出的模拟信号,再经“摸|数”转换成数字信号。数字信号的优越性抗干扰强、保密性好,且数字电路易于集成、缩小体积,所以越来越受到青睐。
2.通信系统有哪些分类,如何分类?
答:按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统;按物理特征分类:电话通信,图像通信,数据通信;按传输媒介分类:有线和无线通信;按调制方式分类:调制传输和基带传输;
3.怎样区别符号、消息、数据、信息?各自如何度量?
答:消息是由具体文字,符号或语音所表达的以发生的某个事件。消息的发生是有概率的,一个消息的产生可能带来信息,也可能不带来信息。符号是文字、数字、标点之类的东西,是为记录事件,消息而用的,单个符号也可以代表消息,也会含有信息。数据可以看做数字、文字、字符、符号的范称,数字表示的数据反映量的大小、文字、符号表示的数据则描述概念、事实、情况。信息本身不容易表示,只有用文字符号等来表达、携带,在通信中则对他们一信号的形式实现。
6.一个由字母A、B、C、D组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码,00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每个脉冲宽度为1ms。不同字母是等概出现的,计算传输的平均信息速率。
解:每个符号所含信息量为
所以码元速率为:
RB=1/1×0.001=1000
Rb=
RB×H=2000bit/s
8.试述三种通信交换技术的特点。
答:
通信数据交换解决的是通信网络中跨节点的数据传送问题。
(1)线路交换方式:所谓线路交换是通过网络中的节点在两个站之间建立一条专用的通讯线路,在数据传送完成后,就要进行对建立的通道进行拆除,一般情况下由这两个站中的其中一个来完成,以便释放专用资源。线路交换的优点:线路建立后,所有数据直接传输。因此数据传输可靠、迅速、有序;
(2)报文交换方式
其特点:
a、线路效率较高,这是因为许多报文可以用分时方式共享一条节点到节点的通道。
b、不需要同时使用发送器和接收器来传输数据,网络可以在接收器可用之前暂时存储这个报文。
c、在线路交换网上,当通讯量变得很大时,就不能接受某些呼叫。而在报文交换上却仍然可以接收报文,只是传送延迟会增加。
e、报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地。
f、能够建立报文的优先权。
g、报文交换网可以进行速度和代码的转换
(3)报文分组交换方式:分组交换方式吸取了报文交换方式的优点,报文交换方式发送数据时,无论发送数据长度是多少,都把它看成一个逻辑单元,报文分组方式是,限制数据的最大长度。
9.三种多路复用技术在实现多路分割时的关键技术和有效措施分别是什么?
答:
第二章
1.光纤通信系统有哪些特点?其关键技术?
光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。
光纤通信原理:在发信端,由需要传输的数字信号(电信号)去驱动一个光源(半导体激光器或发光二极管),并对发出的光信号进行调制。调制后的光信号通过光纤传送到接收端,信号经放大后由光检测器(半导体光电管)进行检测、解调,转换成电信号之后输出。
多路复用技术包括:频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、波分多路复用(WDM)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。
2.微波通信系统有哪些特点?其关键技术?
答:;必须直线传播;传送距离较远时,采用中继接力方式;微波频带宽,通信容量大;频段得天独厚,受干扰少,稳定可靠;波束直线定向传播;
技术:微波信号传播;微波通信的频率配置;信号的传输与复用;信号的调制与解调;缓解码技术;
3.卫星通信系统相对于微波通信系统有哪些特点?
答:①
覆盖面积大,通信距离远。
一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一,三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面,从而实现全球通信。
②
设站灵活,容易实现多址通信。
③
通信容量大,传送的业务类型多。
④
卫星通信一般为恒参信道,信道特性稳定。
⑤
电路使用费用与通信距离无关。
⑥
建站快,投资省。
4.电缆通信系统的特点如何?不同电缆其应用范围如何?
5.移动通信系统有哪些特点?其关键技术?
答:特点:1)移动性。2)电波传播条件复杂(3)噪声和干扰严重。(4)系统和网络结构复杂。5)要求频带利用率高、设备性能好。
技术:信号控制技术;分集接收技术;软切换技术;声音的可变速率编码;多径分集接收技术。
7.试述光通信同步数字体系SDH的主要特点?
答:1)全世界唯一标准。2)不同的网络节点有统一的接口方式有严格规范要求(3)采用同步复用方式和复用映射结构使低速信号和高速信号的复用/解复用过程得到简化。(4)采用ADM分插复用,DXC数字交叉连接等技术使系统组网能力,自愈能力大大增强,同时降低维护管理要求。
8.试述扩频通信中码分多址的概念和主要技术?
答:扩频码分多址(DS/CDMA)是一种把许多用户的通信地址和信息组合在有限的频带内,在单一频率点上形成一点对多点的通信方式。由于采用扩频技术,因此其还具有一定的抗干扰能力。码分多址采用扩频技术,携带信息的扩频信号的主要特征是它们的频带宽度W比信息速度R
大得多。扩频信息含有大量的频带冗余,用于克服在无线信道传输中所遇到的干扰,其中包括多址干扰。主要技术:
一、扩频序列与调制
二、信道编码与分离多径接收
三、多用户接收与功率控制
四、同步捕捉与跟踪
9.伪随机码的原理是什么?其正交性及相关特性如何?
10.试述CDMA系统中的分集接收技术?
答:快衰落信道中接收的信号是到达接收机的各条路径分量的合成。如果在接收端同时获得几个不同路径的信号,将这些信号适当合并构成总的接收信号,则能够大大减小衰落的影响。这就是分集接收的基本思想。分集两个字就是分散得到几个合成信号并集中这些信号的意思。只要被分集的几个信号之间是统计独立的,那么经适当的合并后就能是系统性能大为改善
11.
试述CDMA系统中移动台通信的切换控制过程?
答:移动台利用
Rake
接收机的多个接收支路,开始与一个新的基站联系时,并不立即中断与原基站之间的
通信,即先建立与新基站的通信,然后直到接收到原基站信号低于一个门限值时再切断与原基站的通信,
这种切换方式称为软切换。软切换仅仅能运用于具有相同频率的
CDMA
信道之间,包含不同基站之间的切换
和不同
BSC
之间的切换,利用
IMR(Inter
MSC
Router)的
MSC
之间的切换。更软切换专指同一基站不同
扇区之间的切换。
12.
CDMA系统中的多径分级接收是如何实现的?
第三章
3-1
什么是调制信道?什么是编码信道?
答:所谓调制信道是指调制输出端到解调输入端的部分。
所谓编码信道是指编码器输出端到译码器输入短的部分。
3-2
什么是恒参信道?什么是随参信道?目前常见的信道中,哪些属于恒参信道?哪些属于随参信道?
答:恒参信道是指乘性干扰不随时间变化或基本不变化。
随参信道是非恒参信道的统称,它的乘性干扰是随机变化的。
常见的恒参信道有:由架空明线,电缆,中长波地波传播,超短波及微波视距传播,人造卫星中继,光导纤维以及光波视距传播等传输媒质构成的信道。
常见的随参信道有:短波电离层反射,超短波流星余迹散射,超短波及微波对流层散射,
超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等传输媒质所分别构成的调制信道。
3-3
信号在恒参信道中传输时主要有哪些失真?如何才能减小这些失真?
答:信号在恒参信道中传输时主要有:幅度——频率畸变和相位——频率畸变。为了减小幅度——频率畸变,在设计总的传输特性时,一般要求把幅度——频率畸变控制在一个允许的范围内,通常采用均衡措施。相位——频率畸变也可以采用均衡措施来减小失真度。
3-4
什么是群延迟频率特性?它与相位频率特性有和关系?
答:所谓群延迟频率特性就是相位——频率特性对频率的导数。
它与相位频率特性的关系:若相位——频率特性用ф(W)来表示,则群延迟——频率特性τ(w)为:τ(w)=dф(W)/dw3-5
3-5
随参信道的特点如何?为什么信号在随参信道中传输时会发生衰落现象?
答:随参信道的特点:第一:对信号的衰耗随时间而变化;
第二:传输的时延随时间而变化;第三:多径传播。信号在随参信道中传输时会发生衰落现象是因为:
多径传播的结果使确定的载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号;
从频谱上看,多径传输引起了频率弥散,即由单个频率变成了一个窄带频谱。
3-6
信道中常见的起伏噪声有哪些?它们的主要特点是什么?
答:信道中常见的起伏噪声有:热噪声,散弹噪声,以及宇宙噪声等。它们的主要特点是:无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。
3-7
信道容量是如何定义的?连续信道容量和离散信道容量的定义有何区别?
答:对于一切可能的信息源概率分布来说,信道传输信息的速率R的最大值称为信道容量,记之为C,即
式中max表示对所有可能的输入概率分布来说的最大值。
3-8
香农公式有何意义?信道容量与“三要素“的关系如何?
答:香农公式表明了当信号与作用在信道上的起伏噪声的平均功率给定时,在具有一定频带宽度B的信道上,
理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值。一个连续信道的信道容量受“三要素“——B,n,s的限制。只要这三个要素确定,则信道容量也就随之确定。当或时,信道容量
。
3-9设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为
其中和都是常数。试确定信号通过该信道后的输出信号的时域表示式,并讨论之。
解:传输函数
冲激响应
输出信号
讨论:该恒参信道满足无失真条件,故信号在传输过程中无失真。
3-10.设某恒参信道的幅频特性为其中,都是常数,试求信号
通过该信道后的输出信号表示式。
解:因为
所以
|Hw|=K0(1+aCOST0)
φ(w)=-wtd
3-11
设某恒参信道可用图P3-1所示的线性二端口网络来等效。试求它的传输函数H(ω),并说明信号通过该信道时会产生哪些失真。
3-12今有两个恒参信道,其等效模型分别如图P3-2(a)、(b)所示,试求这两个信道的群迟延特性,并画出它们的群迟延曲线,同时说明信号通过它们时有无群迟延失真?
(a)
图P3-2
(b)
解:对(a)
H(ω)=R2/(R1+R2)
∣H(ω)∣=
R2/(R1+R2)
φ(ω)=0
td(ω)=-
dφ(ω)/dω
=0
∴信号通过该信道时无群迟延失真。
∴信号通过该信道时有群迟延失真。
3-13假设某随参信道的两径时延差为1ms,试求该信道在哪些频率上传输衰耗最大?所传输的信号选用哪些频率传输最有利?
解:τ=1ms
当f=n/τ=n
kHz时(n为整数),出现传输极点,传输最有利;
当f=(n/2+1)/τ=(n/2+1)kHz时,出现传输零点,传输衰耗最大。
3-14题图3.3所示的传号和空号相间的数字信号通过某随参信道。已知接收信号是通过该信道两条路径的信号之和。设两径的传输衰减相等(均为d),且时延差τ=T/4。试画出接收信号的波形示意图。
解:
S2(ω)=2×1.38×10-23×400×1000=11.04×10-18
V2∕Hz
S(ω)=
S1(ω)+
S2(ω)=19.32×10-18
V2∕Hz
3-15设某随参信道的最大多径时延差等于3ms,为了避免发生选择性衰落,试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
解:信道相关带宽
根据工程经验,信号带宽
故码元宽度
3-16若两个电阻的阻值都为1000Ω,它们的温度分别为300K和400K,试求这两个电阻串联后两端的噪声功率谱密度。
解:S1(ω)=2KTR=2×1.38×10-23×300×1000=8.28×10-18
V2∕Hz
3-19已知某标准音频线路带宽为3.4KHZ。
(1)设要求信道的S/N=30dB,试求这时的信道容量是多少?
(2)设线路上的最大信息传输速率为4800b/s,试求所需最小信噪比为多少?
解:
/
(2)已知:C=Rmax=4800b/s
则:
3-20
具有6.5MHz的某高斯信道,若信道中的信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz,试求其信道容量。
3-21
设高斯信道的带宽为4kHz,信号与噪声的功率比为63,试确定利用这种信道的理想通信系统之传信率和差错率。
解:B=4kHz,S/N=63
C=B㏒2(1+S/N)=4k㏒2(1+63)=24kb/s88
对理想通信系统,其传信率达到最大值,即传信率=24kb/s,差错率=0
3-22已知黑白电视图像大约由3×105个像素组成,假设每个像素有10个亮度等级,他们出现的概率是相等的。若要求每秒传送30帧图像,而满意地再现图像所需的信噪比为30dB。试求传输此电视信号所需的最小带宽。
解:
(1)每个像素信息量:
每幅图信息量:
信源信息速率:
因为:r必须小于或等于C,所以
由题意知信噪比为30dB,可得
(2)
已知C,S/N,求B。
由香农公式:
第四章
4-1设调制信号为单频余弦信号,即
用它进行标准调幅,求
⑴时域表达式及波形;
⑵频域表达式及频谱图;
⑶调制指数及频率表达式;
解
频谱图
4.2已知一个AM广播电台输出功率是50KW,采用单频余弦信号进行调制,调制幅度为0.707。
a)
计算调制效率和载波功率;
b)
如果天线用50Ω电阻负载表示,求载波信号的峰值幅度。
调制效率
4.3用0~3000Hz的信号调制载频为20.000MHz的载波产生SSB信号,用下图超外差接收机解调,两级混频器的本机振荡频率分别为f0和fd,
f0高于输入信号频率,中频放大器通带10.000~10.003
MHz。求
①如是上边带信号,试确定f0和fd
,
②如是下边带信号,试确定f0和fd
。
[解]
①上边带信号时,输入为20.000~20.003
MHz,因f0高于输入信号频率,有:
f0-(20.000~20.003)=
(10.003~10.000)
MHz
∴
f0=30.003MHz
fd-(10.003~10.000)=
(0~0.
003)
MHz
∴
fd=10.003MHz
②下边带信号时,输入为20.000~19.997
MHz,因f0高于输入信号频率,有:
f0-(20.000~19.997)=
(10.000~10.003)
MHz
∴
f0=30.000MHz
(10.000~10.003)-fd
=
(0~0.
003)
M
Hz
∴
fd=10.000MHz
4-6某一电台应用功率为P瓦的双边带-抑制载波信号以满足某一区域的需要。若决定用单边带-抑制载波代替,则以同一强度满足同一区域的需要时,所需功率是多少?加速在两种情形下同步解调的本机振荡载波强度一样。
4-7现有一振幅调制信号SAM(t)=(1+
cosWmt)·cosWct,如A=0.5,试问信号能否用包络检波器调解?包络检波器的输出信号是什么?
解:能用包络检波器解调,输出信号为AcosWmt=0.5
cosWmt
4-8设一双边带信号SDSB
(t)=
f(t)cosWct,用相干解调恢复f(t),本地载波为cos(Wct+φ)。如果所恢复信号是其最大值可能值的90%,试问相位φ的最大允许值是多少?
解:f(t)=cosWmt·cos(Wct+φ)
=1/2
f(t)[cosφ·cos(2Wct+φ)]
最大=1/2
f(t)cosφ
,即cosφ=0.9
4-10有一角调信号s(t)=Acos[ωct+100cos(ωmt)]
(1)
如果调制为PM,且Kp=2,试求f(t)及f(t)所导致的峰值角频率变化Δω。
(2)
如果调制为FM,且Kf=2,试求f(t)及f(t)所导致的峰值角频率变化Δω。
解:(1)如果调制为PM,应有
s(t)=
Acos[ωct+KPf(t)]=Acos[ωct+100cos(ωmt)]
KP=2
∴f(t)=
50cos(ωmt)
θ(t)=ωct+100cos(ωmt)
ω(t)=ωc-100ωm·sin(ωmt)
Δω=100ωm
(2)如果调制为FM,应有
s(t)=
Acos[ωct+Kf∫f(t)dt]=Acos[ωct+100cos(ωmt)]
Kf=2
∴f(t)=
-50ωm
·sin(ωmt)
ω(t)=
ωc
+Kff(t)=ωc-100ωm·sin(ωmt)
Δω=100ωm
无论调制为PM或AM,f(t)所导致的峰值角频率变化均为
Δω=100ωm
4.11频率为100MHz的载波被频率为5kHz的正弦信号调频,最大频偏Δfm=50kHz,求:
1.调频指数mf及调频波FM的近似带宽
2.如果调制信号的振幅加倍,频率不变时,调频指数mf及调频波有效带宽BW
3.如果调制信号的振幅和频率均加倍时,调频指数mf及调频波有效带宽BW
解:1.调频系数mf=Δfm/F=10rad
有效带宽BW=2(mf+1)F=110kHz
2.调频系数mf=Δfm/F=20rad
有效带宽BW=2(mf+1)F=210kHz
3.调频系数mf=Δfm/F=10rad
有效带宽BW=2(mf+1)F=220kHz
4.12设角度调制信号的表达式为。试求:
(1)已调波信号功率(2)已调信号的最大频移;(3)已调信号的最大相移;(4)已调信号的带宽。
解:(1)已调波信号功率P=10×10/2=50W
(2)该角波的瞬时角频率为
故最大频偏
(3)调频指数
故已调信号的最大相移。
(4)因为FM波与PM波的带宽形式相同,即,所以已调信号的带宽为
B=2(10+1)*
4-14
设调制信号f(t)=cos4000πt,对载波c(t)=2cos2×106πt分别进行调幅和窄带调频。
(1)
写出已调信号的时域和频域表达式;
(2)
画出频谱图;
(3)
讨论两种调制方式的主要异同点。
解:(1)AM信号
//或令以下各式中的A0=0,得到DSB-SC信号,则频谱中没有截波分量。
sAM(t)=(A0+cos4000πt)2cos(2×106πt)
=2
A0·cos(2×106πt)
+
cos(2×106+4000)πt+cos(2×106-4000)πt
sAM
(ω)=
2A0π[δ(ω+2×106π)+
δ(ω-2×106π)]
+π[δ(ω+2×106π+4000π)+
δ(ω-2×106π-4000π)]
+π[δ(ω+2×106π-4000π)+
δ(ω-2×106π+4000π)]
NBFM信号
sFM(t)=2cos[2×106πt+Kf∫cos(4000πt)dt]
=2cos[2×106πt+Kf/(4000π)·sin(4000πt)]
≈2
cos(2×106πt)-2Kf/(4000π)sin(2×106πt)sin(4000πt)
=
2cos(2×106πt)+Kf/(4000π)cos(2×106+4000)πt
-
Kf/(4000π)cos(2×106-4000)πt
sFM
(ω)=
2π[δ(ω+2×106π)+
δ(ω-2×106π)]
+πKf/(4000π)
[δ(ω+2×106π+4000π)+
δ(ω-2×106π-4000π)]
-πKf/(4000π)
[δ(ω+2×106π-4000π)+
δ(ω-2×106π+4000π)]
(3)相同点:AM信号的频谱和NBFM信号的频谱都包含有载频分量(±ωc=±2×106π)和以载频分量为中心的边带分量上边带{±(2×106π+4000π)}和下边带{±(2×106π-4000π)}。
不同点:NBFM信号的边带频谱在正频域内要乘以因子1/(ω-ωc),在负频域内要乘以因子1/(ω+ωc),而AM只是将边带频谱在频率轴上进行线性搬移;
NBFM负频域的边带频谱相对于载频分量要反转180°,而在AM频谱中不存在相位反转。
4-15某单频调制的调频波通过鉴频器,调频波的最大相位偏移为5rad,调制频率为15kHz,鉴频系数KD=0.1v/kHz,试求输出信号的平均功率?
解:输出信号的平均功率为kD2·kf2·f2
(t)
△f=5fm=15kHz,kD=0.10v/kHz
S=
kD2·kf2Am2/2,最大频偏△w=kf
·Am/Wm
所以S=
kD2/2·kf2Am2/wm2
·wm2
=1/2
kD2·wm2·△wm2
=1/2×52×152×0.12=28.125kw
4-16设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHZ,调制信号m(t)的频带限制在5K
HZ,V2,Kf=500rad/(sV),最大频偏=75KHZ,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其(单边带),试求:
(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性;
(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?
(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?
(4)
若f(t)
以振幅调制方法传输,并以包络检波器检波,试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制系统有何不同?
解:(1)根据题意可知:
调频信号带宽为
信号所处频率范围为100MHZ因此有
(2)设解调器输入端信号为:
所以:
所以:
(3)
?
(4)
AM
信号包络检波输出信噪比为
?
So
/
N
o
=f2
(t)/
n
2(
t)=5000
/(
2×10
?3
5
×
10
3
)
=500
这说明,频率调制系统抗噪性能的提高时以增加传输带宽(减低有效性)作为代价的。
4-17设用正弦信号进行调频,调制频率为15KHz,最大频偏为75KHz,用鉴频器解调,输入信噪比为20dB,试求输出信噪比。
解:
4.18
设发送数字信息为011011100010,试分别画出ASK,FSK,PSK及DPSK信号的波形示意图。
解
发送信息序列对应的ASK,FSK,PSK及DPSK信号波形如下图:
4-19一相位不连续的二进制FSK信号,发1码时的波形为,发0码的波形为,码元速率为600波特,求系统的频带宽度最小为多少?
解:
4-20、对PSK信号,若比特率为1200波特,载波频率为1800Hz,分别对下列两种情况画出数字消息序列{00110101}的波形。
(1)绝对移相:0相位用“0”表示,相位用“1”表示。
(2)相对移相:相位无变化用“1”表示,相位有变化用‘0’表示。
解:因为码元速率为1200B,载波频率为1800Hz,所以一个码元周期包含了1.5个载波周期。
绝对移相波形为:
相对移相波形为:
4-21若某FSK系统的码元传输速率为,数字信息为“1”时的频率,数字信息为“0”时的频率为。输入接收解调器的信号峰值振幅,信道加性噪声为高斯白噪声,且单边功率谱密度。试求:
1)FSK信号频带带宽;
2)非相关接收时,系统的误码率;
3)相关接收时,系统的误码率。
【答案5-8】
1)因为2FSK信号的带宽为
根据题中的已知条件
所以
2)解调器的输入噪声功率为
输入信噪比为
相干接收时,系统误码率为
3)相干接收时,系统误码率为
4.22已知数字信息为“1”时,发送信号的功率为1kW,信道衰减为60dB,接收端解调器输入的噪声功率为,试求非相干ASK系统及相干PSK系统的误码率。
解
发送信号经过60dB的信道衰减之后,到达解调器输入端的信号功率
又因为噪声功率,可得解调器输入端信噪比
因此,非相干2ASK系统的误码率
相干2PSK系统的误码率
篇2:会议组织与活动管理(时代光华)课后测试
会议组织与活动管理(时代光华)课后测试 本文关键词:课后,时代光华,组织,会议,测试
会议组织与活动管理(时代光华)课后测试 本文简介:会议组织与活动管理(时代光华)课后测试测试成绩:100.0分。恭喜您顺利通过考试!单选题1.不同会议召开的频率不同,固定部门最适合的会议频率是:√A一个月召开一次B随时召开C三个月召开一次D半年召开一次2.会议小礼品的购买费用应该计入会议成本的:√A时间成本B效率损失成本C直接成本D隐形成本3.不同
会议组织与活动管理(时代光华)课后测试 本文内容:
会议组织与活动管理(时代光华)课后测试
测试成绩:100.0分。
恭喜您顺利通过考试!
单选题
1.
不同会议召开的频率不同,固定部门最适合的会议频率是:
√
A
一个月召开一次
B
随时召开
C
三个月召开一次
D
半年召开一次
2.
会议小礼品的购买费用应该计入会议成本的:
√
A
时间成本
B
效率损失成本
C
直接成本
D
隐形成本
3.
不同议题有不同的顺序安排,排放议题时遵循的原则是:
√
A
敏感议题排在先
B
先急后缓
C
先易后难
D
先重后轻
4.
(
)是指将议题按一定的排放顺序以及时间顺序安排。
√
A
议题
B
议程
C
日程
D
讨论
5.
会议人员的选择要遵照三个原则,其中不包括:
√
A
知情人必须到场原则
B
决策人必须到场原则
C
重大关系人必须到场原则
D
领导人必须到场原则
6.
如果会议的召开或宴请中没有设群众席,则(
)永远是尊位。
√
A
前面
B
左边
C
右边
D
后面
判断题
7.
会议是由三个或三个以上的人集合在一起,为发挥特定功能而进行的一种面对面的多向沟通。此种说法:
√
正确
错误
8.
通常情况下,会议的策划和安排是由公司行政部门或人力资源部进行。此种说法:
√
正确
错误
9.
会议的群体决策能够使决策更加公平化和客观化。此种说法:
√
正确
错误
10.
制定决策性会议时,参加人数越多越好。此种说法:
√
正确
错误
篇3:信息论编码与基础课后题
信息论编码与基础课后题 本文关键词:信息论,课后,编码,基础
信息论编码与基础课后题 本文简介:第二章习题解答2-1、试问四进制、八进制脉冲所含信息量是二进制脉冲的多少倍?解:四进制脉冲可以表示4个不同的消息,例如:{0,1,2,3}八进制脉冲可以表示8个不同的消息,例如:{0,1,2,3,4,5,6,7}二进制脉冲可以表示2个不同的消息,例如:{0,1}假设每个消息的发出都是等概率的,则:四
信息论编码与基础课后题 本文内容:
第二章习题解答
2-1、试问四进制、八进制脉冲所含信息量是二进制脉冲的多少倍?
解:四进制脉冲可以表示4个不同的消息,例如:{0,1,2,3}
八进制脉冲可以表示8个不同的消息,例如:{0,1,2,3,4,5,6,7}
二进制脉冲可以表示2个不同的消息,例如:{0,1}
假设每个消息的发出都是等概率的,则:
四进制脉冲的平均信息量
八进制脉冲的平均信息量
二进制脉冲的平均信息量
所以:四进制、八进制脉冲所含信息量分别是二进制脉冲信息量的2倍和3倍。
2、
设某班学生在一次考试中获优(A)、良(B)、中(C)、及格(D)和不及格(E)的人数相等。当教师通知某甲:“你没有不及格”,甲获得了多少比特信息?为确定自己的成绩,甲还需要多少信息?
解:根据题意,“没有不及格”或“pass”的概率为
因此当教师通知某甲“没有不及格”后,甲获得信息
在已知“pass”后,成绩为“优”(A),“良”(B),“中”(C)和“及格”(D)
的概率相同:
为确定自己的成绩,甲还需信息
3、中国国家标准局所规定的二级汉字共6763个。设每字使用的频度相等,求一个汉字所含的信息量。设每个汉字用一个的二元点阵显示,试计算显示方阵所能表示的最大信息。显示方阵的利用率是多少?
解:由于每个汉字的使用频度相同,它们有相同的出现概率,即
因此每个汉字所含的信息量为
每个显示方阵能显示种不同的状态,等概分布时信息墒最大,
所以一个显示方阵所能显示的最大信息量是
显示方阵的利用率或显示效率为
4、两个信源和均有两种输出:和,概率分别为,,。试计算和。设发出序列0101,发出0111,如传输过程无误,第一个字符传送结束后,相应的两个信宿分别收到多少信息量?当整个序列传送结束后,收到的总信息量及平均每次发送的信息量又各是多少?(设信源先后发出的数字相互独立。)
解:X和Y的信息熵分别为
因传输无误,信宿收到的信息等于发送信息。因此当第一个字符传送结束后,两信宿收到信息量等于发送的信息量,即
整个序列发送结束后,由于符号间独立,两信宿收到的总信息量是
平均每次(每个符号)发送(携带)的信息为
5、从普通的52张扑克牌中随机地抽出一张
(a)
当告知你抽到的那张牌是:红桃;人头;红桃人头时,你所得的信息各是多少?
(b)
如果已知那张牌是红人头,为确切地知道是哪张牌,还需要多少信息?
解:(a)
根据扑克牌的构成,抽到“红桃”、“人头”、“红桃人头”的概率分别为13/52=1/4、12/52=3/13和3/52,所以当告知抽到的那张牌是:“红桃”、“人头”和“红桃人头”时,由信息量定义式(1-5),所得到的信息各是
(b)
在52张扑克牌中,共有红人头6张(3张红桃,3张方块),因此在已知那张牌是红人头,为确切地知道是哪张牌,还需要
信息。
6、
同时掷出两个正常的骰子,也就是各面呈现的概率都为1/6,求:
(1)
“3和5同时出现”这事件的自信息;
(2)
“两个1同时出现”这事件的自信息;
(3)
两个点数的各种组合(无序)对的熵;
(4)
两个点数之和(即2,3,…,12构成的子集)的熵;
(5)
两个点数中至少有一个是1的自信息量。
解:(1),
(2)
(3)两个点数的排列如下:
11
12
13
14
15
16
21
22
23
24
25
26
31
32
33
34
35
36
41
42
43
44
45
46
51
52
53
54
55
56
61
62
63
64
65
66
共有21种组合:
其中11,22,33,44,55,66的概率是
其他15个组合的概率是
(4)参考上面的两个点数的排列,可以得出两个点数求和的概率分布如下:
(5)
7、
某一无记忆信源的符号集为{0,1},已知P(0)
=
1/4,P(1)
=
3/4。
(1)
求信源熵;
(2)
有100个符号构成的序列,求某一特定序列(例如有m个“0”和(100
-
m)个“1”)的自信息量的表达式;
(3)
计算(2)中序列的熵。
解:(1)
(2)
(3)
8、某地区的女孩中有25%是大学生,在女大学生中有75%是身高1.6米以上的,而女孩中身高1.6米以上的占半数一半。假如我们得知“身高1.6米以上的某女孩是大学生”的消息,问获得多少信息量?
解:设A为女大学生,B为1.6米以上的女孩,则依题意有:,,,,
所以信息量为=1.415比特
9、设离散无记忆信源=,其发出的消息为
(202120130213001203210110321010021032
011223210),求:
(1)此消息的自信息是多少?
(2)在此消息中平均每个符号携带的信息量是多少?
解:(1)
因为离散信源是无记忆的,所以发出的消息序列中各符号是无依赖且统计独立的。因此,此消息的自信息就为该消息中各符号自信息之和。
I()=
?log
P()
=
?log=
1.415
比特
I()=
?
log
P()=
?log=2比特
I()=
?log
P()=
?log=2比特
I()=
?log
P()=
?log=3比特
则此消息的自信息是:
I=18I()+
13I()+12
I()+
6I()
181.415+132+122+6393.47比特
(2)此消息中平均每个符号携带的信息量是:
I=93.47491.91比特/符号
10、从大量统计资料知道,男性中红绿色盲的发病率为7%,女性发病率为0.5
%,如果你问一位男同志:“你是否是红绿色盲?”他的回答可能是“是”,可
能是“否”,问这二个答案中各含多少信息量?平均每个回答中含有多少信息
量?如果你问一位女同志,则答案中含有的平均自信息量是多少?
解:(1)
若男同志回答“是”:I=log(1/7%)=3.84
bit
回答“否”:I=log(1/93%)=0.1
bit
平均信息量为:I=-7%log7%-93%log93%=0.36
bit
(2)
若问女同志,平均信息量为:I=-0.5%log0.5%-99.5%log99.5%=0.045
bit
11、设信源求这信源的熵,并解释为什么,不满足信源熵的极值性。
解:信源的熵为:
bit/符号
是因为此信息的,不满足信息熵极值性的条件。
12、设离散无记忆信源,其符号集为,已知其相应的概率分布为。设另一离散无记忆信源,
其符号数为信源符号数的两倍:,并且各符号的概率分布满足:
试求信源的信息熵与信源的信息熵的关系式。
解:
13、设有一概率空间,其概率分布为{,,…,},并有>。若取=,=,其中,其他概率不变。试证明由此所得新的概率空间的熵是增加的,并用熵的物理意义加以解释。
证明:
令a=>0,
1-a=,
展开
a+(1-a)=
+=+ε
(1-a)+a=+=-ε
因为f(x)=-xlogx是∩型凸函数,根据∩型函数的性质有:
f(a+(1-a))≥af()+(1-a)f()
即:
f(+ε)
≥af()+(1-a)f()
-(+ε)log(+ε)
≥-[log+log]
同理有:
-(+ε)log(+ε)
≥-[log+log]
两式相加,得:
-(+ε)log(+ε)-(+ε)log(+ε)
≥-log-log
H()>H(X)
物理意义:当信源部分符号趋于等概分布时,信源的熵是增加的。
14、(1)为了使电视图像获得良好的清晰度和规定的适当的对比度,需要用5×105个像素和10个不同的亮度电平,求传递此图像所需的信息率(比特/秒)。并设每秒要传送30帧图像,所有像素独立变化,且所有亮度电平等概率出现。
(2)设某彩电系统,除了满足对于黑白电视系统的上述要求外,还必须有30个不同的色彩度,试证明传输这彩色系统的信息率约是黑白系统的信息率的2.5倍。
解:(1)因为每帧图象可以看成是离散的数字图象,每个像素的亮度是随机而且等概率出现的,则每个像素亮度信源的概率空间为:
=
=1
每个像素亮度含有的信息量为:
H(X)=log2103.32比特/像素=1哈特/像素
现在,所有的像素是独立变化的,则每帧图象可以看成是离散亮度信源的无记忆N次扩展信源。故,每帧图象含有的信息量是:
H(XN)=NH(X)=5105log10=5105哈特/帧1.66106比特/帧
而每秒传送30帧图象,则传递这个图象所需要的信息率为
R1=30H(XN)=1.
5106哈特/秒4.98107比特/秒
(2)证明:每个像素具有10个不同的亮度和30个色彩度。由上面的计算得亮度等概率出现的情况下,每个像素含有的信息量是:H(X)=log2103.32比特/像素。每个像素的色彩度也是等概率出现的,则色彩度信源的概率空间为:
=
=1
每个像素色彩度含有的信息量:
H(Y)=log2304.91比特/像素
而亮度和色彩度是相互独立的,所以亮度和色彩度同时出现,每像素含有的信息量:H(XY)=H(X)+H(Y)=log10+log30=log3008.23比特/像素
如果每帧所用的像素数和每秒传送的帧数都相同的情况下,传输这彩色系统的信息率与传输黑白系统的信息率之比就等于彩色系统每像素含有的信息量与黑白系统每像素含有的信息量之比:
=2.5
证毕。
15、每帧电视图像可以认为是由5×105个像素组成,所有像素均是独立变化,且每一像素又取128个不同的亮度电平,并设亮度电平等概率出现。问每帧图像含有多少信息量?现有一广播员在约10000个汉字的字汇中选1000个字来口述此电视图像,试问广播员描述此图像所广播的信息量是多少(假设汉字字汇是等概率分布,并彼此无依赖)?若要恰当地描述此图像,广播员在口述中至少需要多少汉字?
解:
∵亮度电平等概率出现
∴每个像素所含的信息量为
H(X)=log
128=7
bit/像素。
而每个像素均是独立变化的
∴每帧电视图像所包含的信息量为
H(X)=
5×105H(X)=
3.5×106bit
∵假设汉字字汇是等概率分布
∴每个汉字出现的概率均为
从而每个汉字携带的信息量为log
10000=13.2877
bit/字
∵汉字间彼此无依赖,
广播员口述的1000个汉字所广播的信息量为
1000×13.2877=13287.7
bit
若要恰当地描述图像,广播员在口述中至少需要的汉字数为≈2.63*10^5个汉字。
16、为了传输一个由字母A、B、C、D组成的符号集,把每个字母编码成两个二元码脉冲序列,以00代表A,01代表B,10代表C,11代表D。每个二元脉冲宽度为5ms。
(1)不同字母等概率出现时,计算传输的平均信息速率;
(2)若每个字母出现的概率分别为,试计算传输的平均信息速率。
解:(1)由题可知,当不同字母等概率出现时,平均自信息量为:
H(x)=log4=2(比特/字母)
又因为每个二元脉冲宽度为5ms,故一个字母的脉冲宽度为10ms
则字母的传输速率为
100字母/秒
故传输的平均信息速率为:200
比特/秒
(2)
当每个字母分别以题中的概率出现时,平均自信息量为:
H(x)=-∑P(ai)logP(ai)
=(1/2)*log2+
(1/4)*log4+2*(1/8)*log8=1.75(比特/字母)
同样字母的传输速率为
100个/秒
故传输的平均信息速率为:175比特/秒
17、证明:。答案略。
18、设有一个信源,它产生0,1序列的消息。它在任意时间而且不论以前发生过什么符号,均按P(0)=0.4,P(1)=0.6的概率发出符号。
(1)
试问这个信源是否是平稳的?
(2)
试计算,及;
(3)
试计算并写出信源中可能有的所有符号。
解:(1)
因为信源发出符号的概率分布与时间平移无关,而且信源发出的序列之间也是彼此无依赖的。所以这个信源是平稳信源,是离散无记忆信源。
(2)
=,计算H(X)≈0.971
bit/符号
因为信源是平稳无记忆信源,所以H(X2)=2H(X)≈1.942
bit/两个符号
H(X3|X1X2)=H(X3)=H(X)≈0.971
比特/符号
===H(X)≈0.97
bit/符号
(3)
H(X4)=4H(X)≈3.884
bit/四个符号
可能的所有16个符号:0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
19、有一个二元无记忆信源,其发0的概率为,而约等于1,所以在发出的二元序列中经常出现的是那些一串为0的序列(称为高概率序列)。对于这样的信源我们可以用另一新信源来代替,新信源中只包含这些高概率序列。这时新信源,共有n+1个符号,它与高概率的二元序列的对应关系如下:
二元序列:
1,01,001,0001,…,00…01(n位),00…000(n位)
新信源符号:
(1)
求;
(2)
当
时求信源的熵。
解:依题意,因为是二元无记忆信源,在发出的二元序列中符号之间彼此是无依赖的,统计独立的,所以有:
1,2
由此可得新信源Sn为:
证明满足完备性:
因为
所以,则:
20、有一信源,它在开始时以,,的概率发出。如果为时,则为的概率为1/3;如果为,为的概率为1/3;如果为,为的概率为1/2,为的概率为0,而且后面发出的概率只与有关,又,。试利用马尔可夫信源的图示法画出状态转移图,并计算信源熵。
解:由题可得,状态转移图为:
a:0.6
b:0.3
c:0.1
b:1/2
a:1/2
c:1/3
a:1/3
c:1/3
a:1/3
b:1/3
b:1/3
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a
E0
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
E10
E11
b
可见,状态E1和E4、E7、E10的功能是完全相同的,
状态E2和E5、E8、E11的功能是完全相同的,
状态E3和E6、E12的功能是完全相同的。
其中E0是过渡状态,而E1、E2、E3组成一个不可约闭集,具有遍历性。故有如下的状态转移图A;由于此马尔可夫信源的状态必然会进入这个不可约闭集,所以计算信源熵时,可以不考虑过渡状态和过渡过程。由此,可得状态E1、E2、E3的极限概率:
Q(E1)=1/3Q(E1)+1/3Q(E2)+1/2Q(E3)
Q(E2)=1/3Q(E1)+1/3Q(E2)+1/2Q(E3)
Q(E3)=1/3Q(E1)+1/3Q(E2)
Q(E1)+Q(E2)+Q(E3)=1
可得:
Q(E1)=Q(E2)=3/8,
Q(E3)=1/4
c:1/3
c:1/3
b:1/2
b:1/3
c:0.1
b:0.3
a:0.6
c:1/3
b:1/2
a:1/3
E2
E3
E0
E1
a:1/3
图A
所以H∞=H2=Q(E1)H(1/3,1/3,1/3)+Q(E2)H(1/3,1/3,1/3)+Q(E3)H(1/2,1/2)
=1.4388(比特/符号)
21、一阶马尔可夫信源的状态图如题图2-21所示,信源的符号集为并定义。
(1)
求信源平稳后的概率分布;
(2)
求此信源的熵;
(3)
近似认为此信源为无记忆时,符号的概率分布等于平稳分布。求近似信源的熵并与进行比较;
(4)
对一阶马尔可夫信源,取何值时取最大值?又当时结果如何?
解:(1),由图可得
于是得到
整理计算得
即
(2)
据一阶马尔可夫信源的熵的表达式可得
(3)
信源近似为无记忆信源,符号的概率分布等于平稳分布,则此信源
得到:
由此计算结果可知
(4)
求一阶马尔可夫信源的最大值。因为
求其对p的一阶导数
令,得,所以,所以时,达到最大值;的最大值等。
当时
当时
由此可以看出上面的结论是正确的。
2-22
一阶马尔可夫信源的状态图如题图2-22所示,信源的符号集为{0,1,2}。
(1)
求平稳后信源的概率分布;
(2)
求信源的熵;
(3)
求当=0和=1时信源的熵,并说明其理由。
解:(1)由图可知一阶马尔可夫信源的状态空间E=A={0,1,2}。平稳后信源的概率分布就等于一阶马尔可夫信源状态的极限分布,即
Q(Ei)=P(ai)
i=1,2,3
Ei∈E,ai∈A,而E=A
从状态图中分析可知,这三个状态都是正规常返态,所以此马尔可夫链具有各态历经性,平稳后状态的极限分布存在。可得状态一步转移矩阵
,
得Q(0)=Q(1)=Q(2)=1/3
则可得P(0)=P(1)=P(2)=1/3
(2)
一阶马尔可夫信源的熵
H∞=H2=∑I=13Q(Ei)H(X∣Ei)
=P(0)H(X∣E)+P(1)H(X∣1)+P(2)H(X∣2)
=1/3H(P1,0,P)+1/3H(P,P1,0)+1/3H(0,P,P1)
=-P1㏒P1-P㏒P
=H(P)
(3)
当P=0,H∞=0
当P=1,H∞=1
因为信息熵是表示信源的平均不确定性,题中当P=1或P=0时表明信源从某一状态出发转移到另一状态的情况是一定发生或一定不发生,即是确定的事件。当P=1时,从0状态一定转移到2状态,2状态一定转移到1状态,1状态一定转移到0状态。所以不论从何状态起信源输出的序列一定是021021序列,完全确定的。当P=0时,0状态永远处于0状态,1状态永远处于1状态,2状态用于处于2状态。信源输出的符号序列也是确定的。所以当P=1或P=0时,信源输出什么符号不存在不确定性,完全是确定的,因此确定信源的信息熵等于零。
23、设有一个马尔可夫信源,它的状态集为,符号集为,其在某状态下发出符号的概率为,,如题图2-23所示。
题图
2-23
(1)
求出图中马尔可夫信源的状态极限概率并找出符号的极限概率。
(2)
计算信源处在某一状态下输出符号的条件熵,。
(3)
求出马尔可夫信源熵。
解:
(1)
此信源的状态集不等于符号集,从状态转移图可知
状态转移矩阵:
P=
从图可知
此状态马尔可夫链是时齐的,状态数有限的和是不可约闭集,所以其具有各态历经性,平稳后状态的极限概率分布存在。
得到如下方程组:
Q(s1)=
Q(s3)
Q(s2)=3/4
Q(s1)+1/2
Q(s2)
Q(s3)=1/4
Q(s1)+1/2
Q(s2)
Q(s1)+
Q(s2)+
Q(s3)=1
解得:
Q(s1)=2/7,
Q(s2)=2/7,
Q(s3)=3/7
符号的极限概率
P(ak)
=
所以P(a1)=Q(s1)P(a1|s1)+
Q(s2)P(a1|s2)+
Q(s3)P(a1|s3)=3/7,P(a2)=2/7,
P(a3)=2/7
(2)
信源处于某一状态下的输出符号的条件熵
H(X|sj)=
-
j=1,2,3
H(X|s1)=
-
P(a1|s1)log
P(a1|s1)
-
P(a2|s1)log
P(a2|s1)
-
P(a3|s1)log
P(a3|s1)
=-1/2log21/2-1/4log21/4-1/4log21/4
=1.5
比特/符号
H(X|s2)=H(0,1/2,1/2)=1比特/符号
H(X|s2)=H(1,0,0)=
0比特/符号
(3)马尔可夫信源熵
H∞=
=
Q(s1)H(X|s1)+
Q(s2)H(X|s2)+
Q(s3)H(X|s3)
=2/7×1.5+3/7×1+0
=6/7比特/符号
≈0.857比特/符号
2-24
黑白气象传真图的消息只有黑色和白色两种,即信源={黑,白},设黑色出现的概率为P(黑)=0.3,白色出现的概率为P(白)=0.7。
(1)
假设图上黑白消息出现前后没有关联,求熵;
(2)
假设消息前后有关联,其依赖关系为P(白|白)=0.9,P(黑|白)=0.1,P(白|黑)=0.2,P(黑|黑)=0.8,求此一阶马尔可夫信源的熵;
(3)
分别求出上述两种信源的剩余度,比较和的大小,并说明其物理意义。
解:(1)如果图上黑白消息出现没有关联,则熵为:
H(X)=H(0.7,0.3)=0.881bit/符号
(2)设白为w,黑为b
那么对应两种状态Sw和Sb
那么转移概率为
Sw
à
Sb
0.1
Sw
à
Sw
0.9
Sb
à
Sw
0.2
Sb
à
Sb
0.8
则
Q(Sw)=0.9
Q(Sw)+0.2
Q(Sb)
Q(Sb)=0.8
Q(Sb)+0.1
Q(Sw)
Q(Sb)+
Q(Sw)=1
由以上三式可得出Q(Sw)=2/3,Q(Sb)=1/3
所以P(w)=
Q(Sw)*0.9+
Q(Sb)*0.2=2/3
P(B)=
Q(Sw)*0.1+
Q(Sb)*0.8=1/3
由以上可得到:
H2=H(0.9,0.1)*2/3+
H(0.8,0.2)*1/3
=0.554bit/符号
(3)最大熵H0=H(0.5,0.5)=1,则信源一的剩余度为
1-0.881=0.118
信源二的剩余度为1-0.554=0.446
推出H(x)>H2
这说明消息前后有关联的熵小于信息前后没有关联的熵,即传送相同符号数后消息前后无关联所获得的信息量大于前后有关联的信息量。
2-25
给定语音信号样值的概率密度为拉普拉斯分布,求,并证明它小于同样方差的正态变量的连续熵。
解:
2-26
连续随机变量和的联合概率密度为:,求,,和。(提示:)
2-27
设是离散平稳有记忆信源,试证明:
。
2-28
设是N维高斯分布的连续信源,且的方差分别是,它们之间的相关系数。试证明:N维高斯分布的连续信源熵为:
。
证明:
相关系数,说明是相互独立的。
2-29
设有一连续信源,其概率密度函数为:
(1)
试求信源的熵;
(2)
试求
()的熵;
(3)
试求的熵。
解:
1)
2)
3)