Communication English通信与信息工程专业英语教程习题解答.docx
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CommunicationEnglish通信与信息工程专业英语教程习题解答
参考答案(CommunicationEnglish)
第一章电子通信导论
1.将表1-1译成中文。
表1-1通信大事纪
年代事件
公元前3000年埃及人发明象形文字
公元800年借鉴印度,阿拉伯人使用我们的现行数制
1440年约翰.戈登贝尔发明可移动的金属记录带
1752年贝莱明.富兰克林的风筝证明了雷闪是电
1827年欧姆发表欧姆定律(I=E/R)
1834年C.F.高斯和E.H.韦伯发明电磁电报
1838年W.F.库克和C.维特斯通发明电报
1844年S.F.B.莫尔斯演示巴尔的摩和华盛顿的电报线路
1850年G.R.基尔赫夫发表基尔赫夫电路定律
1858年铺设第一条越洋电缆,并于26天后举办博览会
1864年J.C.麦克斯威尔预言电磁辐射
1871年电报工程师协会在伦敦成立
1876年A.G.贝尔发明电话并获专利
1883年A.爱迪生发现真空管中的电子流
1884年美国电气工程师协会(AIEE)成立
1887年H.赫兹证明麦克斯威的理论
1900年G.马可尼传送第一个越洋无线电信号
1905年R.芬森登利用无线电传送语音和音乐
1906年L.弗雷斯特真空三极管放大器
1915年贝尔系统完成美国大陆电话线路
1918年E.H.阿尔莫斯通发明超外差接收机电路
1920年第一个定时无线广播
J.R.卡尔松将取样用于广播
1926年美国演示电视
1927年H.布兰克在贝尔实验室发明负反馈放大器
1931年电传打字机投入运营
1933年E.H.阿尔莫斯通发明调频
1935年R.A.沃特森-瓦特发明第一个实用雷达
1936年英国广播公司(BBC)开办第一个电视广播
1937年A.雷弗斯提出脉冲编码调制(PCM)
1941年J.V.阿当拉索夫在依俄华州立大学发明计算机
1945年ENIAC电子数字计算机研发于宾夕伐尼亚大学
1947年布雷登、巴登和肖克利在贝尔实验室研制晶体管
S.O.莱斯在贝尔实验室研究噪声的统计表征
1948年C.E.香农发表他的信息理论
1950年
时分多路用于电话
1953年美国提出NTSC彩色电视
1957年苏联发射第一个地球卫星SputnikI
1958年A.L.肖洛和C.H.托莱斯发表激光原理
仙童公司的R.诺依斯生第一硅集成电路
1961年美国开始立体声调频广播
1962年第一个有源卫星,TelstarI,实现美国与欧洲的电视中继
1963年贝尔系统推出按键式电话
电气与电子工程师协会(IEEE)成立
1963~66年研究纠错码和自适应均衡
1964年电子电话交换系统(No.1ESS)投入运营
1965年笫一个商用通信卫星,EarlyBird,发射
1968年开发电缆电视系统
1971年Intel公司研制第一个单片微处理器—4004
1972年摩托罗拉向美国联邦通信委员会(FCC)演示蜂窝式电话
1976年推出个人计算机
1979年64-kb随机存取存储器标志着进入VLSI时代
1980年贝尔系统研发FT3光纤通信,Philips和Sony研发光碟(CD)
1984年苹果公司研发Macintosh计算机
1985年传真机普及
1989年摩托罗拉推出袖珍移动电话
1990~现在用微处理器进行数字信号处理的时代,数字示波器,数字调
谐接收机,扩频系统,ISDN,HDTV,数字卫星系统
2.将表1-2译成中文。
表1-2无线电频段
频段名称传播特性典型应用
3—30kHz甚低频(VLF)地波,昼夜衰减小,大气噪远距导航,海下通信
声严重
30—300kHz低频(LF)类似于VLF,可靠性稍差远距导航,海上通信,
白日有吸收无线电航标
300—3000中频(MF)地波,夜间天波,夜晚衰减小,海上无线电,定向,
kHz白日衰减大,大气噪声调幅广播
3—30MHz高频(HF)电离层的反射随昼夜、季业余无线电,国际广
节、频率而变播,军用通信,电话,
电报,传真
30—300MHz甚高频(VHF)近于视线(LOS)传播,散射电视,调频广播,航空
宇宙噪声调幅通信,航空导航
0.3—3GHz超高频(UHF)视线传播,宇宙噪声电视,移动电动,导航
雷达,微波链路,个人通
信系统
3—30GHz特高频(SHF)视线传播,降雨衰减,大气衰卫星通信,
减,大的水汽衰减雷达微波链
30—300GHz极高频(EHF)视线传播,大的水汽衰减,雷达,卫星,科学实验
氧吸收
>1000GHz红外线,可见光视线传播光通信
紫外线
3.将1.4节的课文译成中文。
1.4带宽和信息容量
限制通信系统性能的两个最重要的因素是噪声和带宽。
噪声将在以后讨论。
信息信号的带宽就是信息中包含的最高与最低频率之间的频差;通信信道的带宽(也就是它的通带)是可通过该信道的最高与最低频率之差。
信道的带宽必须足够大(宽),以便所有重要的信息频率都能通过。
换句话说,信道的带宽必须等于或大于信息的带宽。
例如,话音频率包含300Hz到3000Hz的信号。
因此,话音频率的信道必须具有等于或大于2700Hz的带宽。
假如一个电缆电视传输系统具有从500kHz到5000kHz的通带,则其带宽为4500kHz。
一般说来,信道不能通过含有变化速率大于其通带的信号。
信息论是一种深邃的理论研究,以便通过电子通信系统传送信息时,能有效地利用带宽。
可用信息论来确定通信系统的信息容量。
信息容量是在给定时间内,能通过通信系统传送多少信息的量度。
通信系统能传送的信息量是系统带宽和传输时间的函数。
1920年,贝尔电话实验室的R.哈特莱(Hartley)提出了带宽、传输时间和信息容量之间的关系。
哈特莱定律表明,带宽越宽,传输时间越长,通过系统传送的信息就越多。
在数学上,哈特莱定律表示为I∝B×t。
式中,I=信息容量,B=系统带宽(Hz),t=传输时间(秒)。
这个公式表明,信息容量是正比于系统带宽和传输时间的线性函数。
如果信道带宽增加一倍,可传送的信息量也增加一倍。
如果传输时间增长或缩短,那么通过系统传送的信息量也成比例的变化。
一般说来,信息信号越复杂,在给定时间内传送它所需要的带宽也越大。
传送话音质量的电话信号大约需要3kHz的带宽。
相比之下,传送高保真音乐的商用调频信号需配置200kHz的带宽;而传送广播级的电视信号则需要差不多6MHz的带宽。
1948年,C.E.香农(也是贝尔电话实验室的)在贝尔系统技术杂志上发表论文,论述了以每秒比特数(bps)表示的通信信道的信息容量与带宽及信噪比的关系。
在数学上,香农极限信息容量表示为I=Blog2(1+S/N)。
式中,I=信息容量(bps),B=带宽(Hz),S/N=功率信噪比(无量纲)。
对标准的话音级通信信道,功率信噪比为1000(30dB),带宽为2.7kHz,相应的香农极限信息容量为I=26.9kbps。
香农公式常被误解。
上述例子的结果表示,通过2.7kHz的信道可传送26.9kbps的信息。
这是可能的,但不是用二进制系统。
为了通过2.7kHz的信道,达到26.9kpbs的传输速率,所传送的每一个符号必须包含多于一个比特的信息。
因此,为了达到香农极限信息容量,须采用多于两种输出状态(符号)的数字传输系统。
4.将下述句子译成英文。
(1)Ananaloginformationsourceproducesmessagesthataredefinedonacontinuum,whileadigitalinformationsourceproducesafinitesetofpossiblemessages.
(2)Thebeacon-firetowerinancientChinawasacommunicationssystem.
(3)Showthattheentropyisamaximumwhentheprobabilityofsendingabinary1isequaltotheprobabilityofsendingabinary0.
(4)Informationcapacityisameasureofhowmuchinformationcanbetransferredthroughacommunicationssysteminagivenperiodoftime.
(5)Thewiderthebandwidthandthelongerthetimeoftransmission,themoreinformationcanbeconveyedthroughthesystem.
5.Answerthefollowingquestions:
(1)SamuelMorsedevelopedthefirstelectroniccommunicationssystemin1837.
(2)Yes.
(3)Thevacuum-tubetriode.
(4)Hartley’slawsimplystatesthatthewiderthebandwidthandthelongerthetransmissiontime,themoreinformationthatcanbeconveyedthroughthesystem.TheShannon’sformulaisI=Blog2(1+S/N),whereI=informationcapacity(bps),B=bandwidth(Hz),S/N=signal-to-noisepowerratio(unitless).
(5)(a)VLF,(b)MF,(c)SHF
第二章信息源
1.根据课文回答下列问题。
(1)Therearefourimportantinformationsources:
speech,music,pictures,andcomputerdata.
(2)Threesuccessivestages:
production,propagation,andperception.
(3)Thebandwidthof300to3100Hz.
(4)Amusicalsignaldiffersfromaspeechsignalinthatitsspectrumoccupiesamuchwiderbandoffrequenciesthatmayextenduptoabout15kHz.
(5)Thedynamicpictures,asintelevision,areinmotion;whilethestaticpictures,asinfacsimile,arestill.
(6)Inblack-whiteTV,onlyaluminancesignalisneeded.However
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