第7章 数字信号的基带传输系统
7.1 本章重点
7.1.1 引言
本章主要内容包括数字基带传输系统结构，数字基带信号的定义，基带传输的常用码型及其频谱特性，码间串扰的定义与无码间串扰的基带传输特性，部分响应系统，无码间串扰基带系统的抗噪声性能，眼图的概念，以及时域均衡的基本原理。
7.1.2 数字基带传输的常用码型
设计适用于传输的数字基带信号码型时应考虑以下原则：
（1）对信源具有透明性（编码方案要适合于所有的二进制信号，即与信源的统计特性无关）；
（2）接收端必须能正确解码；
（3）没有显著的直流分量，低、高频分量也要小； （4）易于从基带信号中提取位同步（位定时）信息； （5）有在线误码检测功能； （6）编解码设备简单可靠。
目前常用码型包括：单极性码、单极性归零码、双极性码、双极性归零码、差分码、数字双相码、CMI 码、密勒码、AMI 码、HDB3码、二元分组码(mBnB 码)、PST 码和4B3T 码等。
7.1.3 数字基带信号的频谱分析
1．数字基带信号的频谱特性
用g 1(t)、g 2(t)分别代表二进制序列码流中的“1”、“0”码，出现概率分别设为P 和P -1，并且假设二者的出现彼此统计独立，码元宽度为T s ，那么任何一个数字基带脉冲序列的一般表示式可写为
∑∞
-∞
==
n n t s
t s )
()( (7.1)
其中)(t s n 代表任一码元波形
???---=出现以概率出现
以概率P nT t g P nT t g t s s s n 1)()()(2
1 (7.2)
2．随机脉冲序列的分解
随机脉冲序列分解成稳态分量)(t v 和交变分量)(t u ，即
()()()s t u t v t =+ (7.3) （1）稳态项()v t
[]
∑∑∑∞
-∞
=∞
-∞=∞-∞=--+-=
--+-=n s s
n s n s
nT t
g
P nT t Pg nT t g
P nT t g P
t v )()1()()
()1()()(21
21
(7.4)
稳态项反映的是信号序列中的平均成分。 （2）交变量)(t u
∑∞
-∞
==
n n
t u
t u )()( （7.5）
??
?---------=出现
以概率出现以概率P nT t g nT t g P P nT t g nT t g P t u s s s s n 1)]
()([)]
()()[1()(2121 （7.6）
令
??
?---=出现
以概率出现以概率P P
P P a n 1)
1( （7.7）
则
)]()([)(21s s n n nT t g nT t g a t u ---= （7.8） 交变项反映的是信号序列中的随机成分。
（3） 随机基带序列)(t s 的双边功率谱密度为
[]
∑
∞
-∞
=--++
--=+=m s s s s s v u s mf f mf G P mf PG f f G f G P P f f P f P f P )
()()1()()()()1()
()()(2
212
21δ (7.9)
随机信号功率谱由连续谱分量P u (f)和离散谱分量P v (f) 两部分组成，根据其功率谱的分布可计算平均功率，确定信号带宽；利用其离散谱的存在与否，可确定该信号能否提取同步信息。例如单极性归零码含有基波，故能提取同步信号；而单极性不归零码因无基波分量而不能提取同步信号。若需提取同步信号，通常将不归零码变为归零码。
7.1.4 基带传输的码间串扰与无码间串扰的基带传输
1.数字基带信号的传输模型
如图7.1所示，为数字基带信号的传输模型。
图7.1 数字基带信号的传输模型
2．基带传输的码间串扰
如图7.1所示的数字基带信号传输系统模型中，设}{n a 为送入发送滤波器的输入符号序列，取值为0、1或±1，用冲激函数序列表示
}{n a ∑∞
-∞
=-=
n s
n
nT t a )(δ (7.10)
式中n a 为冲激脉冲的强度，经发送滤波器后
∑∞
-∞
=-=
n s
n
nT t h a t s )()( (7.11)
经过信道时混入噪声
)()()('t n nT t h a
t s R n s n +-=
∑∞
-∞
= (7.12)
假如第k 个码元达到最大值的时刻（最佳抽样时刻）为 0t kT s +，代入上式
)
()()()
()()('000000t kT n nT t kT
h a t h a t kT n nT t kT
h a t kT s s R k
n n s s
n
n s R n s s n
s ++-++
=++-+=
+∑∑∞
≠-∞
=∞
-∞
= (7.13)
式中第一项是第k 个码元在最佳抽样时刻0t 时的幅度值；第二项是0t 时刻序列中其它码元对第k 个码元的码间串扰值；第三项是随机噪声对第k 个码元抽样值的干扰。可见第二、三两项迭加后的值如果大于第一项，就有可能发生错判、造成误码。 3．无码间串扰的基带传输特性
如果基带传输系统能实现无码间串扰，则其冲激响应应该满足：
?
?
?==为其它整数，，
k k kT h s 001)( (7.14)
式（7.14）对应的传输特性)(ωH 应满足下式
??
?
??>≤=+=∑
∞
-∞=s s s i s eq T i H H πωπωπωω，，0)2()( (7.15)
式（7.15）为检验一个给定的系统特性)(ωH 是否会引起码间串扰提供了一种准则，该准
则称为奈奎斯特(Nyquist)第一准则。
4. 理想低通滤波信道
符合奈氏第一准则的、最简单的传输特性是理想低通滤波器的传输特性
??
???>≤=-s s t j T T Ke
H πωπωωω，，0)(0
(7.16)
奈奎斯特带宽（理想LPF 下的带宽） s N T B 21
=(Hz ) (7.17)
奈奎斯特传输速率
s s
B f T R ==
1
(Bd ) (7.18) 奈奎斯特间隔（符号间隔）
112S B N T R B == (秒) (7.19) 频带利用率
)(2Hz Bd B R N B ==η (7.20) 理想低通特性不容易实现，且拖尾衰减慢，通常采用具有滚降特性的低通特性信道。 5. 具有滚降低通特性的系统
若低通滤波器具有滚降特性，其传输函数为实函数，且对于N B ±处具有奇对称，无论其输出频谱具有任何形状，都可获得所需零点分布的脉冲信号，即可满足无码间串扰条件。
α为滚降系数(0≤α≤1)，用以描述滚降程度 α=扩展量/奈氏带宽 系统的实际带宽为
N B B )1(α+= （7.21）
传输速率
N B B R 2=
（Baud ） （7.22） 最高频带利用率
α
η+=12（B/Hz ） （7.23）
7.1.5 部分响应技术
有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间串扰，而在其它码元的抽样时刻无码间串扰，可提高频带利用率，加快“拖尾”的衰减，降低对定时精度的要求，这种波形称为部分响应波形。利用部分响应波形进行传输的系统称为部分响应系统。第一类部分响应系统框图如图7.2所示。
7.1.6 无码间串扰的基带传输系统的抗噪声性能
设基带传输系统为无码间串扰，信道噪声为高斯噪声，若传送单极性信号，则送入
抽样判决器的信号为
??
?+=”码发“”码
发“0),
(1),()(t n t n A t x R R （7.24）
假设发“0”码概率与发“1”码概率相等，最佳判决门限选2A V d
=，则
???
?
?
?=
n e A ercf P σ
222
1 (7.25) 图7.
2 二进制第一类部分响应系统框
7.1.7 眼图
为了分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，通常采用示波器观察接收端基带信号
的波形。操作时只要将示波器的水平扫描周期调整为所接收信号序列码元宽度T S 的整数倍，从示波器的Y 轴输入接收码元序列，荧光屏上就可以看到由码元重叠产生的类似人眼的图形，称为眼图。如图7.3所示。
图
7.3
眼图的模型
7.1.8 均衡
均衡器分为频域均衡和时域均衡。频域均衡是利用均衡器的频率特性去补偿传输系
{
噪声容限
信号畸变范围
{判决门限电平过零点畸变
最佳抽样时刻
统的幅频和相频缺陷，使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输条件；而时域均衡则是在时间域内利用接收信号波形在均衡器产生的响应波形去补偿各抽样点上已发生畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无失真传输条件。
7.2习题解析
7.1 设二进制代码为100110101110，以矩形脉冲为例，分别画出相应的a)单极性、b)单极性归0、c)双极性、d)双极性归0、e)差分、f)CMI 和g)数字双相码波形。
解：
)
(g )
(f )
(e )
(d )
(c )
(b )
(a t
t
t
t
t
t
t
图7.11 例7.1图
注：差分码和CMI 码的初始予置电平均为“1”。
7.2 将二进制代码100110000100001编成AMI 和HDB 3码（设该序列前面相邻B 码的极性为负）。
解：AMI 码：+100-1+10000-10000+1
HDB 3码：+100-1+1 000+1 -1 000-1 +1
7.3 将上题中的代码换成全“0”、全“1”序列，再按AMI 和HDB 3编码规则画图。 解：
图7.12 例7.2图
7.4 已知二元信息序列为11010101011101100001（参考《现代通信原理》教材表7.1），写出5B6B 码的输出（设参考码组模式为正）。
解：信息序列为：11010 10101 11011 00001
输出：011010 010101 001010 110011
7.5 已知一PCM30/32路基群信号，通过α=1的实际信道传输，求该信号所占实际信道带宽。
解：83282048(/)B R Kb s =??=
2048102422
(1)2102422048B N N N R B kHz B B B kHz
α=
===+==?=
7.6 已知某信道的截止频率为1600Hz ，其滚降因子α=1，试求： (1)为了得到无码间串扰的二进制信息接收，求系统的最大传输速率； (2)接收机采用的抽样间隔应如何确定； (3)计算此系统的频带利用率。
解：信道的截止频率为1600Hz ，即1600()B Hz =
(1)218002
N N s N B B B B
B Hz
α=+===
=
1全“”码0全“”码
t
t
t
t
(1) 系统的最大传输速率 11600B s R Bd ==
（2）抽样间隔 116251600
B s R τμ=
== （3）频带利用率 112
=+=
α
η Hz Bd 7.7 设随机二进制脉冲序列以
S
T 1
波特的速率进行数据传输，加到如图7.13所示的几种滤波器中，试指出哪些系统会引起码间串扰。
图7.13 例7.7图
解： 码元间隔为T s ，系统的传输特性应满足奈奎斯特第一准则，即
122B N s
R B T =
= （理想低通滤波特性）
(1)(1)
(1)22B N s
R B B T ααα++=+=
= （滚降低通滤波特性） （a ）此传输特性为理想低通特性 211
242s N s s
T B T T ππ=
=≠ 会引起码间串扰
（b ）此传输特性为理想低通特性
T πs
T π-0
3231
242s N s s
T B T T ππ=
=≠ 会引起码间串扰
(c ）此传输特性为滚降低通特性，且α=1，而
(1)1
(1)2N s s
B B T T αα+=+=
= 不会引起码间串扰
（d ）此传输特性为滚降低通特性，且α=1，而 1122s s s
T B T T ππ=
=≠ 会引起码间串扰
7.8 已知某信道的截止频率为80kHz ，采用滚降因子α=0.5的余弦频谱滤波器，问
在此信道中能否传输码元持续时间为10μs 的二元数据流？改α=1之后呢？
解： 信道的截止频率为80kHz,所以80B kHz = 码元持续时间为10μs ，所以51
1
100(/)
1010B R Kb s τ
-=
=
=?
502
B
N R B kHz =
= α=0.5 对应的信道带宽：'(1) 1.55075()N B B kHz α=+=?=
因为'
B B <，故此二进制码流可在此信道中传输。
α=1 对应的信道带宽： '(1)250100()N B B kHz α=+=?=
因为'
B B >，故此二进制码流不可在此信道中传输。
7.9 某二进制数字基带传输系统所传送的是“1”“0”等概率出现的单极性信息码流。 （1）设对应于“1”码时，接收滤波器输出信号在抽样判决时刻的值A=1V ，已知接收滤波器输出噪声是均值为0、均方根值为0.2v 的高斯噪声，求这时的误码率e P ；
（2）若要求误码率e P 不大于10-5，试确定A 至少应该是多少。 解：（1）单极性信号时：均方根值0.2n σ=V ，误码率
-3
11
22
1
6.2110
2
e
P erfc erfc
erfc
??
==
==?
（2）根据
e
P不大于10-5，
即5
10
2
2
2
1
-
≤
?
?
?
?
?
?
n
A
erfc
σ
求得：8.53
n
Aσ
≥
7.10若将上题中的单极性基带信号改为双极性基带信号，其他条件不变，重做上题各问。
解：（1）双极性信号时：均方根值0.2
n
σ=V ，最小误码率
-7
11
22
1
2.8710
2
e
P erfc erfc
erfc
??
===
≈?
（2）根据P e不大于10-5，
即5
10
2
2
2
1
-
≤
?
?
?
?
?
?
n
A
erfc
σ
求得： 4.26
n
Aσ
≥
7.11二进制序列}
{
n
a为1001011001通过加有预编码器的第一类部分响应系统，如图7.14所示，写出序列响应电平、判决结果。
图7.14 例7.11图 解：
输出数据：
{}{}
{}
{}
..
10
1
1
1
1
}
{..
022*******..11111111111..10001001110..1001101001'n n n n n a c b b a ∧
---+---+--+++-
7.12 设某二进制数字基带信号中，数字信息“1”和“0”分别由()g t 及()g t -表示，
且“1”和“0”出现的概率相等，()g t 是升余弦频谱脉冲，即
22
cos(
)
1()()42
1s s s
t
T t g t Sa t T T ππ=
-
(1) 写出该数字基带信号的功率谱密度表示式，并画出功率谱密度图； (2) 从该数字基带信号中能否提取频率1
s s
f T =的分量；
(3) 若码元间隔3
10s T s -=，试求该数字基带信号的传码率及频带宽度。
解：
(1) 当数字信息“1”和“0”概率相等时，双极性基带信号的功率谱密度
2
1()()s s P f f G f =
已知22
cos(
)1
()()42
1s s s
t
T t g t Sa t T T ππ=-，傅氏变换为
相关编码
预编码
11(1cos )
4
()0s
s s
T fT f T G f π?+≤
?=???
其他f
代入功率谱密度表达式中，有
2
211()()(1cos ),16
s
s s s s
T P f f G f fT f T π==
+≤
功率谱密度图如图7.15所示
111122s
s s s
T T T T -
-
图7.15 例7.12图
(2) 因该基带数字信号功率谱中不含离散谱分量，故不能直接提取1s s f T =的频率
分量。
(3) 传码率： Bd T R s
s 10001
== 带宽： Hz T B s
10001
==
7.13 有一 24路PCM 系统，若码元间隔为0.625s μ，当采用二进制传输时，试求： （1）采用理想低通信道传输时，需要信道带宽是多少？ （2）采用1a =实际通信道传输时，其信道带宽是多少？ （3）接收机以什么样的速率进行判决，可消除码间串扰？
解：
（1）69
11
1.610(/)62510
B s R b s T -===?? 5810()2
B
N R B Hz =
=?
（2）Hz B a B N 6106.1)1(?=+=
()
p f
（3）6
1.610
()s B f R Hz ==?，以61.610Hz ?的速率进行判决，可消除码间
串扰。
7.14 有一个3抽头时域均衡器，各抽头系数分别为 -1/3，1，1/4。若输入信号x(t)的抽样值x -2=1/8，x -1 =1/3，x -0 =1，x +1 =-1/4，x +2 =1/16，求均衡器输入及输出波形的峰值畸变。
解：输入波形峰值畸变值：
2
20
1
x k k k D x x =-≠=
∑
=11113783416
48
+++=77.0=
已知311-=-C ，10=C ，411=C
由公式
()N
k s i k i
i N
y y kT c x
-=-==
∑
得到
3121113824y c x ---==-?=-
211021111
133872y c x c x ----=+=-?+?=
321
81413111312110011=
?+?+?-=++=----x c x c x c y
67
314111)41(311100110=
?+?+-?-=++=--x c x c x c y 481
141)41(1161310110211=
?+-?+?-=++=-x c x c x c y 0
)41
(41161111202=-?+?=+=x c x c y 64
1161411213=?=
=x c y 其余0k y =
输出波形峰值畸变值： 11.03233612437364104813217212417613
30
≈??
?
??++?=??? ??+++++?==
∑≠-=k k k
y y
y D
改善了 711
.077.0==y x D D （倍）
7.15 某数字基带传输系统在抽样时刻的抽样值存在码间串扰，该系统的冲击响应
()x t 的离散抽样值为1010.3,0.9,0.3x x x -===。
（1）若该系统与三抽头迫零均衡器相级联，求出抽头系数101,,ωωω-； （2）计算出均衡前后的峰值畸变值。 解：
（1）包含均衡器后总的系统响应是： {}{}*{}k k k h x ω= 即
11011
11
0.30.90.3k k n n
k k k n k k k h x x x x ω
ωωωωωω∞
--+-=-∞
-+=
=++=++∑
三抽头迫零均衡将使 1001
k k h k =?=?
=±?
由此得线性方程组 ??
???=+=++=+--0
9.03.013.09.03.00
3.09.01010101ωωωωωωω
解得
110110211037ωωωω-?
==-???
?=-=??
（2）均衡前的峰值畸变值
1
10
10.30.320.93
k k k D x x =-≠+=
=
=∑
均衡后的总体响应为
1110010.30.90.31
270
k k k k k k h k ωωω-+=??=±??
=++=?-±????其他
均衡后的峰值畸变值为
2
20
1112777
k k k D h h =-≠=
=
+=∑
3
7=y x D D ，即改善了7/3倍。
2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字 信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据(data)：传送消息的实体。 信号(signal)：数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据(analogous data)：消息的参数的取值是连续的数据。 模拟信号(analogous signal)：消息的参数的取值是连续的信号。 基带信号（baseband signal)：来自信源的信号。通常指数字信号，含有低频成份或直流成份。 带通信号（Bandpass signal)：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以 便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道） 数字数据(digital data)：代表消息的参数的取值是离散的数据。 数字信号(digital signal)：代表消息的参数的取值是离散的信号。 码元(code)：在使用时间域（简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 单工通信（Simplex Communication）：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信（Half-duplex Communication）：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当 然也就不能同时接收)。 全双工通信（Full-duplex Communication）：通信的双方可以同时发送和接收信息。 串行传输（Serial transmission）：使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占 据一个固定的时间长度。 并行传输(Parallel transmission)：在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。 2-05物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？ 答：物理层的接口有机械特性、电气特性和功能特性。 （1）机械特性说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 （2）电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。即什么样的电压表示1 或0。 （3）功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。（4）规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2-06 数据在信道中传输受哪些因素限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什 么？"比特/秒"和"码元/秒"有何区别？ 答：数据在信道中传输受信道带宽、信噪比、每码元表示的比特数等因素限制； 由于受各种发送设备等各种自然因素的限制，实际中信噪比不可能任意提高； 香农公式在数据通信中的意义：可以通过提高信道的带宽或信道中的信噪比来提高信道
第七章习题参考答案 7－1采用图P7-1(a)、(b)所示调制信号进行角度调制时，试分别画出调频波和调相波的瞬时频率与瞬时相位变化波形图及已调波的波形图。 图P7-1 解：(a)
(b) 图P7-1J
7－2有一调角波数学表示式)10cos 03.010sin(12=48t t －v V ，试问这是调频波求 中心角频率，调制角频率以及最大角频偏？[参考答案: rad/s 300=Δm ω] 解：一个角度调制波既可以是调频波又可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位)(Δt φ的表达式与调制信号的关系，与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比为调频波。 由调角波的表达式)10cos 03.010sin(12=48t t －v 得知t t φ410cos 03.0=)(Δ－， 若调制信号t ωV sin =m Ωv ，则)10cos 03.010sin(12=48t t －v 为调频波。 中心频率为rad/s 108C =ω，调制角频率为rad/s 10=4Ω，最大角频偏 300rad/s =rad/s 10×0.03==Δ4f m ΩM ω 7－3 一个调频波的载波频率是10MHz ~7，频偏为00kHz 2，调制频率为0kHz 1，求调制指数。若调制频率降为0Hz 2，求调制指数。[参考答案：20=f1M ， 4f210=M ] 解：由于调制频率为0kHz 1，属于单音调制。 ΩV k M m Ωf f = ，又3m Ωf m 10×200×π2==ΔV k ω， 所以 20=10 ×10×π210×200×π2=33 f1M 当调制频率为20Hz 时，43 3 f2 10=20 ×π210×200×π2=M 7－4 一个调相波的载波频率是10MHz ~7，调制指数是20。调制频率同上题,求角频偏。[参考答案：rad/s 10×26.1=Δ6m1ω，rad/s 10×5.2=Δ3m2ω] 解：同样属于单音调制。20==m Ωp p V k M p m Ωp m Ωp p π2=π2==ΔFM V k F V Ωk ω 所以当调制信号的频率为10kHz 时， rad/s 10×26.1=20rad/s ×10×10×π2=Δ63m1ω
或电流）的取值随时间连续变化。由于模拟信号的强度是随时间连续变化的，所以模拟信号也称为连续信号。 数字信号：与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的。数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。 2,通信系统模型包括信源·变换器·信道·反变换器·信宿和噪声。通信的目的是传递和交换信息。3．试述数字通信的主要特点。（1）抗干扰能力强，无噪声积累（2）便于加密处理（3）利于采用时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、小型化(5) 占用频带宽 4·数字通信系统有效性指标 （1）信息传输速率：信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。信息传输速率的单位是比特/秒，或写成bit/s，即是每秒传输二进制码元的个数 （2）符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。它是指单位时间内所传输码元的数目，其单位为“波特”（bd）。 （3）频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。 可靠性指标（1）误码率在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。（2）信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。 第二章3、数位通信的特点有：①抗干扰性强，无噪声积累②便于加密处理。③ 利于采用时分复用实现多路通信。④设备便于集成化、小型化⑤占用频带宽。6 、 PCM3．4KHz的信号通过，避免PAM信号产生折迭噪声。7、PCM 样信号基本频谱以外的，即3．4KHz以上的各高次分量的频谱以恢复（或重建） 原模拟信号。第4 章1 隔的特征来分开各路信号的，具体来说，就是将时间分成为均匀的时间间隔，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开多路传输的目的。2、发端低通滤波器的目的是为了避免抽样后的PAM信号产生折叠噪声。此低通滤波器的截止频率为3.4kHz，这样，各路语音信号的频率都被限制在3.4kHz之内，高于3.4kHz的信号不会通过。3、时钟同步是指收端的时钟频率和发端时钟频率相同。收端和发端都要对时钟信号进行统一的控制，这项工作由定时系统来完成。定时系统包括发端定时和收端定时两种，前者是主动式，后者为从属式。 4、帧同步的目的是要求收端与发端相应的话路在时间上要对准，就是要从收到的信码流中分辨出哪8位是一个样值的码字，以便正确解码；还要能分辨出这8位码是哪一个话路的，以便正确分路。 5、前方保护是为了防止假失步。帧同步系统一旦出现帧失步，并不立即进行调整。因为帧失步可能是真正的帧失步，也可能是假失步。真失步是由于收发两端帧结构没有对准造成的；而假失步则是由信道误码造成的。 后方保护是为了防止伪同步。PCM30/32路系统的同步捕捉方式是采用逐步移位捕捉的方式。在捕捉帧同步码的过程中，可能会遇到伪同步码。如果根据收到的伪同步码进行系统调整，使系统恢复成同步状态，由于它不是真的帧同步码，即不是真的帧同步，还将经过前方保护才能重新开始捕捉，因而使同步恢复时间拉长。为了防止出现伪同步码造成的不利影响，采用了后方保护措施，即在捕捉到帧同步码的过程中，只要在连续捕捉到n（n为后方保护计数）次帧同步码后，才能认为系统已经真正恢复到了同步状态。 6、帧同步码的选择即码位数的选择和同步码型的选择，其主要考虑的因素是产生伪同步码的可能性尽量少，即由信息码而产生的伪同步码的概率越小越好。因此，帧同步码要具有特殊的码型，另外，帧同步码组长度选的长些较好，这是因为信息码中出现伪同步码的概率随帧同步码组长度的增加而减少。但帧同步码组较长时，势必会降低信道的容量，所以应综合考虑帧同步码组的长度。 7、PCM30/32路系统中，1帧256 8 32= ? =bit 1秒传8000帧 1792 8000 32 7= ? ? = B f kb/s 12、前方保护的前提状态是同步状态。后方保护的前提状态是失步状态。第6章 答：高次群的形成一般不采用PCM复用，而采用数字复接的方法。 以二次群为例，假如采用PCM复用，要对120路话音信号分别按8kHz抽样，一帧125μs时间内有120多个路时隙，一个路时隙约等于一次群一个路时隙的1/4，即每个样值编8位码的时间仅为1μs，编码速度是一次群的四倍。而编码速度越快，对编码器的元件精度要求越高，不易实现。 答：按位复接要求复接电路存储容量小，简单易行。但这种方法破坏了一个字节的完整性，不利于以字节（即码字）为单位的信号的处理和交换。 按字复接要求有较大的存储容量，但保证了一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换。 答：若被复接的几个低次群的数码率不同，几个低次群复接后的数码就会产生重叠和错位，所以复接前首先要解决同步问题。 6-4 数字复接的方法有哪几种？PDH采用哪一种？ 答：数字复接同步的方法，有同步复接和异步复接两种。 PDH采用异步复接。 数字复接器的功能是把四个支路（低次群）合成一个高次群。它是由定时、码速调整（或变换）和复接等单元组成的。定时单元给设备提供统一的基准时钟（它备有内部时钟，也可以由外部时钟推动）。码速调整（同步复接时是码速变换）单元的作用是把各输入支路的数字信号的速率进行必要的调整（或变换），使它们获得同步。这里需要指出的是四个支路分别有各自的码速调整（或变换）单元，即四个支路分别进行码速调整（或变换）。复接单元将几个低次群合成高次群。 数字分接器的功能是把高次群分解成原来的低次群，它是由定时、同步、分接
第二章数据通信基础习题与答案 一、判断题 1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。 2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。 3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。 4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。 5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。 6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。 7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。 8.（×）Modem属于DTE。 9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。 10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。 11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。 12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。 13．（√）信道带宽的单位是赫兹。 14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。 15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。 16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。 17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。 18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。 19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。 20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。 21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。 23．（√）信元交换适宜于对带宽要求高和对服务质量要求高的应用。 24．（×）波特率是一种数字信号的传输速率。 25．（×）分组交换属于“存储一转发”交换方式，它是以报文为单位进行传输转换的。 26．（×）奇偶检验是一种复杂的检错方法，有很强的检错能力。 二、填空题 1.数据一般分（模拟）数据和（数字）数据两种类型。 2.在数字传输中，（码元）是构成信息编码的最小单位。 3.（吞吐量）是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。 4.数据通信系统是由（ DTE ）、（ DCE ）和通信线路等组成。 5.根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有（单工通信）、（半双工通信）和（全双工通信）三种。 6.数据传输方式有（基带传输）、（频带传输）和（宽带传输）三种。 7.数据交换技术有（电路交换）、（报文交换）、（分组交换）和（信元交换）四种。 8.一个完整的信元长度为（ 53 ）B，其中（ 5 ）B是信元头，（ 48 ）B为信元数据。
移动通信试题库 第一章 1.移动通信系统中，150MHz 的收发频率间隔为________， 450MHz 的收发频率间隔为________，900MHz 的收发频率间隔为________ 。（5.7MHz, 10MHz, 45MHz ） 2.移动通信按用户的通话状态和频率使用的方法可分为________ , ________ ，________三种工作方式。（单工制，半双工制和双工制） 3.(多选) 常用的多址技术有哪几种：_________( ABCD ) A. 频分多址(FDMA) B.时分多址(TDMA) C.码分多址(CDMA) D.空分多址(SDMA) 4. 移动通信主要使用VHF 和UHF 频段的主要原因有哪三点？ 答：1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。2）天线较短，便于携带和移动。3）抗干扰能力强。 5.信道编码和信源编码的主要差别是什么？ 答：信道编码的基本目的是通过在无线链路的数据传输中引入冗余来改进信道的质量。信道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减，通过增加冗余，如校验码等，来提高抗干扰能力以及纠错能力。相对地，信源编码的目标就是使信源减少冗余，更加有效、经济地传输，最常见的应用形式就是压缩。 第二章 1.在实际应用中，用________，________，________三种技术来增大蜂窝系统容量。 (小区分裂，频段扩展，多信道复用) 2. 什么是近端对远端的干扰？如何克服？ 答：当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B （距离2d ）到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离1d ，2d <<1d )的到达功率，若二者功率相近，则距基站近的移动台B 就会造成对接收距离距基站远的移动台A 的有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A 的有用信号淹没。这种现象称为近端对远端的干扰。 克服近端对远端的干扰的措施有两个：一是使两个移动台所用频道拉开必要的时间间隔；二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC)，使所有工作的移动台到达基站功率基本一致。 3.某通信网共有8个信道，每个用户忙时话务量为0.01Erl,服务等级B=0.1，问如采用专用呼叫信道方式，该通信网能容纳多少用户？ 答：采用专用呼叫信道方式，有一个信道专门用作呼叫。 B=0.1 n=7 查表知：A= 4.666 6601 .07/666.4/===Aa n A m 系统能容纳的用户数：462=mn 4.已知在999个信道上，平均每小时有2400次呼叫，平均每次呼叫时间为2分钟，求这些
第二章 习题 2.1. 用八进制系统传输单词“HOW ” （a ）用7比特ACSII 码将单词“HOW ”编码为一比特序列，每个字符的第8位为检错位，它使8比特中1的总数为偶数。试问该消息中共有几个比特？ （b ）将比特流每3个比特分为1组，每组用1个八进制数（码元）表示。试问该消息中共有几个八进制码元？ （c ）若采用16进制系统，表示单词“HOW ”共需要几个码元？ （d ）若采用256进制系统，表示单词“HOW ”共需要几个码元？ (a) H 0001001014243O 1111001114243W 1110101114243共24bit (b) {0 000{4 100{5 101{7 111{1 001{7 111{5 101{3 011共8个二进制码元 (c) 2464/bits symbol bits symbol = (d) 2483/bits symbol bits symbol = 2.2. 用M =16的多电平PAM 波形每秒传输800字符，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a ）比特传输速率为多少？ （b ）码元速率又为多少？ (a) 800/8/6400/char s bits char bits s ?= (b) 6400/1600/4/bits s symbol s bits symbol = 2.3. 用M =32的多电平PAM 波形在2秒内传输由文字与数字组成的100个字符的消息，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a ）计算比特传输速率与码元速率。 （b ）分别对16电平PAM 、8电平PAM 、4电平PAM 和PCM （二进制）波形重复计算（a ）。 (a) 100/28/400/char s bits char bits s ?= 400/80/5/bits s symbol s bits symbol = (b)16-level PCM ：400/,100/bits s symbol s 8-level PCM ：400/,133.3/bits s symbol s 4-level PCM ：400/,200/bits s symbol s 2-level PCM ：400/,400/bits s symbol s 2.4. 对某模拟波形以奈奎斯特频率f s 进行自然抽样，试证明用图P2.1所示的恢复技术可
第7章 数字信号的基带传输系统 7.1 本章重点 7.1.1 引言 本章主要内容包括数字基带传输系统结构，数字基带信号的定义，基带传输的常用码型及其频谱特性，码间串扰的定义与无码间串扰的基带传输特性，部分响应系统，无码间串扰基带系统的抗噪声性能，眼图的概念，以及时域均衡的基本原理。 7.1.2 数字基带传输的常用码型 设计适用于传输的数字基带信号码型时应考虑以下原则： （1）对信源具有透明性（编码方案要适合于所有的二进制信号，即与信源的统计特性无关）； （2）接收端必须能正确解码； （3）没有显著的直流分量，低、高频分量也要小； （4）易于从基带信号中提取位同步（位定时）信息； （5）有在线误码检测功能； （6）编解码设备简单可靠。 目前常用码型包括：单极性码、单极性归零码、双极性码、双极性归零码、差分码、数字双相码、CMI 码、密勒码、AMI 码、HDB3码、二元分组码(mBnB 码)、PST 码和4B3T 码等。 7.1.3 数字基带信号的频谱分析 1．数字基带信号的频谱特性 用g 1(t)、g 2(t)分别代表二进制序列码流中的“1”、“0”码，出现概率分别设为P 和P -1，并且假设二者的出现彼此统计独立，码元宽度为T s ，那么任何一个数字基带脉冲序列的一般表示式可写为 ∑∞ -∞ == n n t s t s ) ()( (7.1) 其中)(t s n 代表任一码元波形 ???---=出现以概率出现 以概率P nT t g P nT t g t s s s n 1)()()(2 1 (7.2) 2．随机脉冲序列的分解 随机脉冲序列分解成稳态分量)(t v 和交变分量)(t u ，即 ()()()s t u t v t =+ (7.3) （1）稳态项()v t
第二章数据通信基础习题与答案
第二章数据通信基础习题与答案 一、判断题 1.（√）计算机中的信息都是用数字形式来表示的。 2.（√）信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用信息速率来表示，单位时间内传送的比特数越多，表示信道容量越大。 3.（×）波特率是指信息传输的错误率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。 4.（×）在单信道总线型网络中，带宽=信道容量×传输效率。 5.（√）在共享信道型的局域网中，信号的传播延迟或时延的大小与采用哪种网络技术有很大关系。 6.（√）DTE是指用于处理用户数据的设备，是数据通信系统的信源和住宿。 7.（√）DCE是数据通信设备，是介于数据终端设备与传输介质之间的设备。 8.（×）Modem属于DTE。 9.（√）在单工通信的两个节点中，其中一端只能作为发送端发送数据不能接收数据，另一端只能接收数据不能发送数据。 10.（√）在半双工通信的双方可以交替地发送和接收信息，不能同时发送和接收，只需要一条传输线路即可。 11.（×）在全双工通信的双方可以同时进行信息的发送与接收，只需要一条传输线路即可。 12.（√）在局域网中，主要采用的是基带数据传输方式。 13．（√）信道带宽的单位是赫兹。 14．（×）数据通信系统主要技术指标中的信道容量＝吞吐量×传输效率。
15．（×）比特率和波特率是两个相同的概念。 16．（√）基带传输与宽带传输的主要区别在于数据传输速率不同。 17．（√）分组交换是以长度受到限制的报文分组为单位进行传输交换的。 18．（√）电路交换有建立连接、传输数据和拆除连接三个通信过程。 19．（√）分组交换比电路交换线路利用率高，但实时性差。 20．（√）ATM(即异步传输模式)是一种广域网主干线常采用的技术。 21．（√）数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，即比特率。 22．（×）使用调制解调器进行网络数据传输称为基带传输。 23．（√）信元交换适宜于对带宽要求高和对服务质量要求高的应用。 24．（×）波特率是一种数字信号的传输速率。 25．（×）分组交换属于“存储一转发”交换方式，它是以报文为单位进行传输转换的。26．（×）奇偶检验是一种复杂的检错方法，有很强的检错能力。 二、填空题 1.数据一般分（模拟）数据和（数字）数据两种类型。 2.在数字传输中，（码元）是构成信息编码的最小单位。 3.（吞吐量）是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。 4.数据通信系统是由（ DTE ）、（ DCE ）和通信线路等组成。 5.根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有（单工通信）、（半双工通信）和（全双工通信）三种。 6.数据传输方式有（基带传输）、（频带传输）和（宽带传输）三种。 7.数据交换技术有（电路交换）、（报文交换）、（分组交换）和（信元交换）四种。 8.一个完整的信元长度为（ 53 ）B，其中（ 5 ）B是信元头，（ 48 ）B为信元数据。
2-1什么是模拟信号的数字化传输？试述PAM通道、PCM通道、时分复用多路通信各自的含义及相互联系。 什么是模拟信号的数字化传输？模拟信号经过抽样、量化和编码把模拟信号转换为数字信号，用数字通信方式传输。 PCM通道：抽样、量化和编码。 主要通过3个步骤实现的。 1、抽样，根据抽样定理，只要对模拟信号抽样的次数大于模拟信号频率的2倍，就能通过滤波器将这个数字信号再无损伤的恢复到原来的模拟信号。当然这个抽样间隔也就是抽样点的时间间隔要平均才行。 2、量化，就是把抽样出来的信号放到一个标准的图里去比对，根据标准把这个信号定义成多大，如5或10等等以及其他数值，PCM信号根据抽样出来的信号大小，把它一般定义为-127~+127之间。 3、编码，把经过量化的信号转换成数字编码。如果是PCM的8位编码，5就可以转换成00000101，10就可以转换成00001010.等 2-2 什么是低通型信号的抽样定理? 已抽样信号的频谱混叠是什么原因引起的? 一个频带限制在（0，fH）赫内的时间连续信号m(t)如果以1／2 fH秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。 为了能恢复出原始话音信号，只要或就周期性的重复而不重叠，在接收端用一低通滤波器把原语音信号（0，fH）滤出，即完成原始话音信号的重建。注意，若抽样间隔T变得大于则M(f )和ST(f )的卷积在相邻的周期内存在重叠（也称混叠），见图所示。
2-3 如果f s =4000Hz，话音信号的频带为0到5000 Hz，能否完成PAM通信？为什么？如何解决？ 不能完成，不符合抽样定理。 根据抽样定理，抽样频率fs >=5000*2Hz>=10000Hz。才能完成PAM通信。 2-4 什么叫量化?为什么要进行量化? 量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。 模拟信号进行抽样以后，其抽样值还是随机信号幅度连续变化的。当这些连续变化的抽样值通过噪声信道传输时，接收端不能准确的估值所发送的抽样。如果发送端用预先规定的有限个电平表示抽样值，且电平间隔比干扰噪声大，则接收端将有可能准确地估值所发送的样值。因此，有可能消除随机噪声的影响。 2-5 什么是脉冲编码调制? 什么是增量调制? 增量调制与脉冲编码调制有何异同? 脉冲编码调制：即PCM，它利用抽样、量化、编码来实现模拟信号的数字化传输。 增量调制：将当时的样值与前一样值的差值编码发送，可以达到传送该信号所含信息的目的。此差值又称为“增量”。这种用差值编码进行通信的方式，就称为“增量调制”（Delta Modulation）,缩写为DM或ΔM。 在PCM系统中，编码是根据每个瞬时的抽样值进行的，每一个抽样值用一个码字表征它的大小，一般用8位编码。 ΔM系统的最大优点是结构简单，只编一位码，因此在发端与收端之间不需要码字同步。由于ΔM系统对差值只用两个电平，量化太粗糙，其性能不如PCM系统。 2-6 什么是时分复用？试画出30/32路PCM帧结构图，并说明其基本参数值。 时分复用(TDM)是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法 PCM 30/32路终端机的性能是按CCITT的有关建议设计的，其主要性能指标为： 话路数目：30路 抽样频率：8Kz 压扩特性：A87.6/13折线压扩律，编码位数n=8，量化级数N=2n=256， 采用逐次反馈比较型编码器。
第二章数字信号的基本概念 1 数字通信的特点 (1)抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中，为了提高信噪比，需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大，信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大，如图2－1(a)所示。随着传输距离的增加，噪声累积越来越多，以致使传输质量严重恶化。 对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，见图2－1(b)，所以可实现长距离高质量的传输。 (2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。 (3)便于存储、处理和交换。数字通信的信号形式和计算机所用信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。 (4)设备便于集成化、微型化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小、功耗低。 (5)便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网。 (6)占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电
话约占64kHz，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率)，数字电话的带宽问题已不是主要问题了。 以上介绍可知，数字通信具有很多优点，所以各国都在积极发展数字通信。近年来，我国数字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、宽带化和综合化方向迈进。 2 数字信号的产生 2.1 模拟信号和数字信号 (1)模拟信号 信号波形模拟着信息的变化而变化，如图2－2所示的信号称为模拟信号。其特点是幅度连续( 连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。图2－2(a)所示的信号是模拟信号，其信号波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信号。图2－2(b)所示的信号是对图(a)所示的模拟信号按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号，由于其波形在时间上是离散的，它又叫离散信号。但此信号的幅度仍然是连续的，所以仍然是模拟信号。电话、传真、电视 信号都是模拟信号。 (2)数字信号 (2)数字信图2－３是数字信号，其特点是幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续的而是离散的。图2－３(a)是二进码，每一个码元只取两个幅值(0，A)：图(b)是四进码，每个码元取四 (3、1、－1、－3)中的一个。这种幅度是离散的信号称数字信号。
第二章信源编码习题解答 1、设英文字母E出现的概率为0.105，X出现的概率为0.002，试求E和X的信息量。 2、某离散信源输出x1、x2、…、x8共8个不同的消息，符号速率为2400B，其中四个消息出现的概率为P(x1)=P(x2)=1/16，P(x3)=1/8，P(x4)=1/4，其他消息等概率出现。 ①求该信源的平均信息速率； ②求传送一小时的信息量。 3、设一离散信源分别以概率P A、P B、P C、P D发送四个消息A、 B、C、D，每个消息的出现是相互独立的，试根据条件完成以下计算： ①如果P A=1/4，P B =1/8，P C =1/8，P D=1/2，试计算该信源的
熵； ②对于传输的每一消息用二进制脉冲编码，00代表A ，01代表B ，11代表C ，10代表D ，每个脉冲宽度为5ms ，如果不同的消息等可能出现，试计算传输的平均信息速率； ③如果P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10，试用Huffman 编码算法对该信源进行编码，并计算编码效率。 [解] ①H =1.75 bit/符号 ②符号速率为R B =1/2*0.005=100 B ，信息速率为R b = R B *2=200 B 。 ③ 略。 4、设A 系统以2000bps 的比特率传输2PSK 调制信号的带宽为2000Hz ，B 系统以2000bps 的比特率传输4PSK 调制信号的带宽为1000Hz 。试问：哪个系统更有效？ [解] 两个传输速率相等的系统其传输效率并不一定相同。因为真正衡量数字通信系统有效性的指标是频带利用率。 对于A 系统，20001(/)2000b b R bps Hz B η= == 对于B 系统，20002(/)1000 b b R bps Hz B η=== 所以B 系统的有效性更好。 5、设某四进制数字传输系统的每个码元的持续时间（宽度）为833×10-6 s ，连续工作1h 后，接收端收到6个错码，且错误码元
第七章 1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？ 答：在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。通信采用帧格式，无需同步字符。存在空闲位也是异步通信的特征之一。 2、89C51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？ 答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲期SBUF，接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。 由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。定时器T1产生串行通信所需的波特率。 3、简述串行口接收和发送数据的过程。 答：串行接口的接收和发送是对同一地址（99H）两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。 在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下，置允许接收位REN（SCON.4）=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1。当发读SBUF 命令时（执行“MOV A, SBUF”），便由接收缓冲期SBUF取出信息通过89C51内部总线送CPU。 4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？ 答：89C51串行口有4种工作方式： 方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。 有2种帧格式：10位，11位 方式0：方式0的波特率≌fosc/12(波特率固定为振荡频率1/12) 方式2：方式2波特率≌2SMOD/64×fosc 方式1和方式3：方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×(T1溢出速率) 如果T1采用模式2则： 5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则： 波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s 6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？ 答：89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。 TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。
第二章 习题 2.1. 用八进制系统传输单词“HOW ” （a ）用7比特ACSII 码将单词“HOW ”编码为一比特序列，每个字符的第8位为检错位，它使8比特中1的总数为偶数。试问该消息中共有几个比特？ （b ）将比特流每3个比特分为1组，每组用1个八进制数（码元）表示。试问该消息中共有几个八进制码元？ （c ）若采用16进制系统，表示单词“HOW ”共需要几个码元？ （d ）若采用256进制系统，表示单词“HOW ”共需要几个码元？ (a) H 00010010 O 11110011 W 11101011 共24bit (b) 0 000 4 100 5 101 7 111 1 001 7 111 5 101 3 011共8个二进制码元 (c) 2464/bits symbol bits symbol = (d) 2483/bits sym bol bits sym bol = 2.2. 用M =16的多电平PAM 波形每秒传输800字符，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a ）比特传输速率为多少？ （b ）码元速率又为多少？ (a) 800/8/6400/char s bits char bits s ?= (b) 6400/1600/4/bits s symbol s bits symbol = 2.3. 用M =32的多电平PAM 波形在2秒内传输由文字与数字组成的100个字符的消息，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a ）计算比特传输速率与码元速率。 （b ）分别对16电平PAM 、8电平PAM 、4电平PAM 和PCM （二进制）波形重复计算（a ）。 (a) 100/28/400/char s bits char bits s ?= 400/80/5/bits s symbol s bits symbol = (b)16-level PCM ：400/,100/bits s symbol s 8-level PCM ：400/,133.3/bits s symbol s 4-level PCM ：400/,200/bits s symbol s 2-level PCM ：400/,400/bits s symbol s 2.4. 对某模拟波形以奈奎斯特频率f s 进行自然抽样，试证明用图P2.1所示的恢复技术可