范文一:操作系统第六版第一章答案
? 1. What are the three main purposes of an operating system?
答:管理计算机硬件;提供应用程序的基础;充当用户和计算机硬件之间的媒介
? 2. What is the main advantage of multiprogramming?
答:可以使CPU 总有一个作业可以执行,提高CPU 的利用率
? 3. In a multiprogramming and time-sharing environment, several users share the system simultaneously. This situation can result in various security problems.
? a. What are two such problems?
答: 用户之间相互窃取或者复制彼此的程序或数据;可能会没有合理的预算来使用资源
? b. Can we ensure the same degree of security in a time-shared
machine as we have in a dedicated machine? Explain your answer.
答:不能,虽然分时系统有相应的保护措施,但不能完全确保其安全和不被破解
? 4. Define the essential properties of the following types of operating systems:
? a. Batch
答:具有相似需求的作业被成批的集合起来,并把它们作为一个整体通过一个操作员或自动作业程序装置运行通过计算机。通过缓冲区,线下操作,后台和多道程序,运用尝试保持CPU 和I/O一直繁忙,从而使得性能被提高。批处理系统对于运行那些需要较少互动的大型作业十分适用
? b. Interactive
答:提供用户与系统之间的直接通信;用户通过键盘和鼠标向操作系统和程序直接发出指令,并等待响应结果,响应时间比较短,通常为1s 左右
? c. Time sharing
答:使用CPU 调度和多道程序控制提供给每个用户一小部分的分时计算机;允许许多用户同时共享计算机,系统快速的从一个用户切换到另一 个用户,使每个用户感觉整个系统都为自己所用
? d. Real time
答:常用于控制特定应用的设备;有明确的和固定的时间约束,处理必须在确定的时间约束内完成否则系统就会失败;含有硬实时系统和软实时系统两种:硬实时系统保证关键任务按时完成,约束比较强对系统的所有延迟都有限制;而软实时系统则限制较弱一些
? e. Network
答:提供给操作体统一个特征使得其进入网络,比如文件共享等
? f. Distributed
答:通过网络提供功能,分布式系统能够共享计算机任务,并向用户提供丰富的功能
? 5. Describe the differences between symmetric and asymmetric
multiprocessing. What are three advantages and one disadvantage of multiprocessor systems?
答:对称对处理的所有处理器都对等,处理器之间没有主从关系,每个处理器都并发运行一个操作系统的拷贝,这些拷贝根据需要相互通信;非对称处理每个处理器都有各自特定的任务,一个主处理器控制系统,其他处理器或者想主处理器要任务或做预先固定的任务,主处理器为从处理器调度和安排工作
多处理系统的优点:增加计算量;规模经济;增加可靠性
多处理系统的缺点:软硬件更加复杂
范文二:财务管理第六版第一章答案
财务管理第六版第一章答案
思考题
1. 答题要点:
(1)股东财富最大化目标相比利润最大化目标具有三方面的优点:考虑现金流量的时间价值和风险因素、克服追求利润的短期行为、股东财富反映了资本与收益之间的关系;(2)通过企业投资工具模型分析,可以看出股东财富最大化目标是判断企业财务决策是否正确的标准;(3)股东财富最大化是以保证其他利益相关者利益为前提的。
2. 答题要点:
(1)激励,把管理层的报酬同其绩效挂钩,促使管理层更加自觉地采取满足股东财富最大化的措施;(2)股东直接干预,持股数量较多的机构投资者成为中小股东的代言人,通过与管理层进行协商,对企业的经营提出建议;(3)被解聘的威胁,如果管理层工作严重失误,可能会遭到股东的解聘;(4)被收购的威胁,如果企业被敌意收购,管理层通常会失去原有的工作岗位,因此管理层具有较强动力使企业股票价格最大化。
3. 答题要点:
(1)利益相关者的利益与股东利益在本质上是一致的,当企业满足股东财富最大化的同时,也会增加企业的整体财富,其他相关者的利益会得到更有效的满足:(2)股东的财务要求权是“剩余要求权”,是在其他利益相关者利益得到满足之后的剩余权益。(3)企业是各种利益相关者之间的契约的组合。(4)对股东财富最大化需要进行一定的约束。
4. 答题要点:
(1)财务经理负责投资、筹资、分配和营运资金的管理;(2)财务经理的价值创造方式主要有:一是通过投资活动创造超过成本的现金收入,二是通过发行债券、股票及其他方式筹集能够带来现金增量的资金。
5. 答题要点:
(1)为企业筹资和投资提供场所;(2)企业可通过金融市场实现长短期资金的互相转化;
(3)金融市场为企业的理财提供相关信息。
6. 答题要点:
(1)利率由三部分构成:纯利率、通货膨胀补偿、风险收益;(2)纯利率是指没有风险和
没有通货膨胀情况下的均衡点利率,通常以无通货膨胀情况下的无风险证券利率来代表纯利率;(3)通货膨胀情况下,资金的供应者必然要求提高利率水平来补偿购买力的损失,所以短期无风险证券利率=纯利率+通货膨胀补偿;(4)风险报酬要考虑违约风险、流动性风险、期限风险,他们都会导致利率的增加。
练习题
1. 要点:
(1)总裁作为公司的首席执行官,全面负责企业的生产经营;总裁下设副总裁,负责不同部门的经营与管理;按业务性质来说,一般需要设置生产、财务、营销、人事等部门,各部门总监直接向副总裁负责。
(2)财务管理目标:股东财富最大化。可能遇到委托代理关系产生的利益冲突,以及正确处理企业社会责任的问题。针对股东与管理层的代理问题,可以通过一套激励、约束与惩罚的机制来协调解决。针对股东与债权人可能产生的冲突,可以通过保护性条款惩罚措施来限制股东的不当行为。企业应树立良好的社会责任价值观,通过为职工提供合理的薪酬、良好的工作环境;为客户提供合格的产品和优质的服务;承担必要的社会公益责任等行为来实现股东财富与社会责任并举。
(3)主要的财务活动:筹资、投资、运营和分配。在筹资时,财务人员应处理好筹资方式的选择及不同方式筹资比率的关系,既要保证资金的筹集能满足企业经营与投资所需,还要使筹资成本尽可能低,筹资风险可以掌控;在投资时,要分析不同投资方案的资金流入与流出,以及相关的收益与回收期,应尽可能将资金投放在收益最大的项目上,同时有应对风险的能力;经营活动中,财务人员需重点考虑如何加速资金的周转、提高资金的利用效率;分配活动中,财务人员要合理确定利润的分配与留存比例。
(4)金融市场可以为企业提供筹资和投资的场所、提供长短期资金转换的场所、提供相关的理财信息。金融机构主要包括:商业银行、投资银行、证券公司、保险公司以及各类基金管理公司。
(5)市场利率的构成因素主要包括三部分:纯利率、通货膨胀补偿、风险收益。纯利率是指没有风险和没有通货膨胀情况下的均衡点利率,通常以无通货膨胀情况下的无风险证券利率来代表纯利率;通货膨胀情况下,资金的供应者必然要求提高利率水平来补偿购买力的损失,所以短期无风险证券利率=纯利率+通货膨胀补偿;在通货膨胀的基础上,违约风险、
流动性风险、期限风险是影响利率的风险收益因素。违约风险越高,流动性越差、期限越长都会增加利率水平。违约风险产生的原因是债务人无法按时支付利息或偿还本金,流动性风险产生的原因是资产转化为现金能力的差异,期限风险则是与负债到期日的长短密切相关,到期日越长,债权人承受的不确定性因素越多,风险越大。
案例题
案例分析要点:
1. 赵勇坚持企业长远发展目标,恰巧是股东财富最大化目标的具体体现。
2. 拥有控制权的股东王力、张伟与供应商和分销商等利益相关者之间的利益取向不同,可
以通过股权转让或协商的方式解决。
3. 所有权与经营权合二为一,虽然在一定程度上可以避免股东与管理层之间的委托代理冲
突,但从企业的长远发展来看,不利于公司治理结构的完善,制约公司规模的扩大。
4. 重要的利益相关者可能会对企业的控制权产生一定影响,只有当企业以股东财富最大化
为目标,增加企业的整体财富,利益相关者的利益才会得到有效满足。反之,利益相关者则会为维护自身利益而对控股股东施加影响,从而可能导致企业的控制权发生变更。
范文三:通信原理第六版
第一章 绪论
1.1 以无线广播和电视为例说明图 1‐1 模型中的信息源受信者及信道包含的具体内容
是什么
在无线电广播中信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号收信者中包括的
具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音在电视系统中信息源的具体内容为从影
像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像二
者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波
1.2 何谓数字信号何谓模拟信号两者的根本区别是什么
数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们
的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的
1.3 何谓数字通信数字通信有哪些优缺点
传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统优缺点
1.抗干扰能力强2.传输差错可以控制3.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比模拟通信容易的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4.便于存储、处理和交换数字通信的信
号形式和计算机所用的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5.
设备便于集成化、微机化。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6.
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务业务都可以实现数字
化构成综合业务数字网缺点占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽
一路数字电话约占 64KHZ。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么
数字通行系统的模型见图 1‐4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和
进行模数转换信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力加密与解密的功能是保
证传输信息的安全数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输
同步的功能是在首发双方时间上保持一致保证数字通信系统的有序准确和可靠的工作。
1‐5 按调制方式通信系统分类
根据传输中的信道是否经过调制可将通信系统分为基带传输
系统和带通传输系统。
1‐6 按传输信号的特征通信系统如何分类
按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号相应的系统分别为模拟通信系统
和数字通信系统。
1‐7 按传输信号的复用方式通信系统如何分类
频分复用时分复用码分复用。
1‐8 单工半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明
他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式通信双方只有一个进行发送另一个只能接受如广播遥测无线寻呼等。半双工通信指
通信双方都能进行收发信息但是不能同时进行收发的工作方式如使用统一载频的普通对
讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式如电话等。
1‐9 通信系统的主要性能指标是什么
分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两
条以上的并行信道上同时传输其优势是传输速度快无需附加设备就能实现收发双方字符
同步缺点是成本高常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一
个码元接一个码元地在信道上传输其优点是成本低缺点是传输速度慢需要外加措施解
决收发双方码组或字符同步常用于远距离传输。
1‐10 通信系统的主要性能指标是有哪些
通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其
中有效性和可靠性是主要性能指标在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量同样
的消息用不同的调制方式则需要不同的频带宽度数字通信系统的有效性可用传输速率和
频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率 Pe、误信率 Pb。
1‐11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些
有效性用传输速率和频带利用率来衡量可靠性用差错率来衡量差错率有误码率误信率。
1‐12 何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元
的数目单位为波特信息速率定义为每秒钟传送的信息量单位是 bit/s。
1‐13 何谓误码率和误信率它们之间关系如何
误码率是码元在传输系统中被传错的概率。指错误的码元数在传输码元数中所占的比例Pe
错误码元数/传输总码元数。误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。指错误接收地比特
数在传输总比特数中占得比例 Pb错误比特数/传输总比特数。它们是描述差错率的两种不
同表述。在
二进制中二者数值相等。
1‐14 消息中包含的信息量与以下哪些因素有关
A 消息出现概 B 消息的种类 C 消息的重要程度。
第二章 确知信号
1. 何为确知信号
答确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号。
2. 试分别说明能量信号和功率信号的特性。
答能量信号的其能量为有限的正值但其功率等于零功率信号其能量为无穷大其
平均功率为有限值。
3. 试用语言描述单位冲击函数的定义。
答单位冲击函数是宽度趋于零幅度趋于无穷大积分面积为 1 的理想信号。
4. 试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号。
答功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号能量信号的频谱密度适合于能量信号
能量信号的能谱密度适合于能量信号功率信号的功率频谱适合于功率信号。 5. 频谱密度 Sf和频谱 Cjnw。的量纲分别是什么。
答分别为伏特/赫兹和伏特。
6自相关函数有哪些性质
答1自相关函数是偶函数。2与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶
变换对的关系。3 当 I0 时R0等于信号的平均功率或信号的能量
第三章 随机过程
1. 什么是宽平稳随机过程什么是严平稳随机过程它们之间有什么关系
答宽平稳随机过程若一个随机过程的数学期望与时间无关而其相关函数仅与
时间间隔相关称之为宽平稳随机过程。严平稳随机过程若一个随即过程任何的 n
维分布函数或概率密度函数与时间起点无关则之为严平稳随机过程。一个严平稳
随机过程只要他的均值有界则必然是宽平稳的反之不然。
2. 平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点
答平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关只与时间间隔有关而且是偶
函数。
3. 什么是高斯噪声什么是白噪声它们各有什么特点
答高斯噪声概率密度函数符合正态分布的噪声。高斯噪声的特点它的 n 维分
布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数决定。若高斯
噪声是宽平稳则也是严平稳的。若随机变量之间互不相关则也是统计独立的。
白噪声功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声属于一种理想宽带过程。白噪
声的特点白噪声只在 tao0 时才是相关的而在其他任意时刻上的随机变量都不相
关。
4. 什么是窄带随机过程它的频谱和时间波形有什么特点
答如果随机过程的频谱密度分布在一个远离零频的很窄的频率范围内则称其为
窄带随即过程。其频谱分布特点是带宽
远小于中心频率时间波形上的特点是呈现
出包络和相位随机缓慢变化的正弦波。
5. 什么是窄高斯噪声他在波形上有什么特点它的包络和相位各服从什么概率分
布
答窄带高斯噪声若一个高斯噪声满足窄带条件即其带宽远远小于中心频率
而且中心平率偏离零频很远则称之为窄带高斯噪声。其波形上的特点是包络和相
位都像一个缓慢变化的正弦波。其包络的一维分布服从瑞利分布其相位的一维分
布服从均匀分布。
6. 何为高斯白噪声它的概率密度函数、功率频谱密度如何表示
答如果白噪声取值的概率密度分布服从高斯分布则称之为高斯白噪声其概率
密度函数为高斯函数其功率谱密度为常数。
7. 不相关、统计独立、正交的含义各是什么他们之间的关系如何
答如果两个随机变量的协方差函数为零则称他们不相关如果两个随机变量的
联合概率密度等于它们各自概率密度的乘积则称他们统计独立。如果两个随机变
量的互相关函数为零则称他们正交。两个均值为零的随机变量如果统计独立则
一定是正交及不相关两个均值为零的随机变量正交与不相关等价。
第四章 信道
4.1 无线信道有哪些种
无线通讯更具通讯距离频率和位置的不同分为地波、天波和视距传播和散射传
播等
4.2 地波传播距离能达到多远 他适用在什么频段
地波传播在数百米到数千千米应用与低频和甚低频大约 2MHZ
4.3 天波传播距离能达到多远 他适用在什么频段
天波传播能达到一万千米以上应用于高频2MHZ‐30MHZ
4.4 视距传播距离和天线高度有什么关系
天线高度越高视距传播的距离越远其具体关系为 HD2/50 其中H 为天线高度
单位为米D 为视距传播距离单位为千米
4.5 散射传播有哪些种 各适用在什么频段
散射传播分为电离层散射、对流散射和流星余迹散射。电离层散射发 生在
3OMHZ60MHZ 对流层散射发生在 100MHZ4000MHZ 流星余迹散射发生在
30MHZ100MHZ
4.6 何为多径效应
多径传播对信号的影响称为多径效应
4.7 什么事快衰落 设么是慢衰落
由多径效应引起的衰落称为快衰落由信号路径上由于季节日夜天气等变化引
起的信号衰落称为慢衰落
4.8 何谓恒参信道 何谓随参信道 他们分别对信号传输有哪些主要影响
信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道信道特性随机变化的信
道称为随机信道恒参信道对信号传输的影响可以完全消除而随参信道对信号传
输的影响只能在统计平均的意义下消除
4.9 何谓加性干
扰 何谓乘性干扰
不论信号有无都存在的噪声称为加性干扰随信号大小变化的干扰称为乘性干扰
4.10 有线电信道有哪些种
传输电信号的有线信道有明线、对称电缆和同轴电缆
4.11 何谓阶跃型光纤 何谓梯度型光纤
折射率在两种介质中均匀不变仅在边界处发生突变的光纤称为阶跃光纤纤芯折
射率延半径增大方向逐渐减小的光纤称为梯度型光纤
4.12 何谓多模光纤 何谓单模光纤
有多种光线传播路径的光纤称为多模光纤只有一种光线传播路径的光纤称为单模
光纤
4.13 适合在光纤中传播的光波波长有那几个
1.31UM1.55UM
4.14 信道中的噪声有哪几种
信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声
4.15 热噪声是如何产生的
热噪声起源于一切电阻性元器件中得电子热运动
4.16 信道模型有哪几种
信道可以分为离散信道和连续信道
4.17 试述信道容量的定义
信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量
4.18 试写出连续信道容量的表达式 由此式看出信道容量的大小决定于哪些参量 连续信道的信道容量计算式为 CtBlog21S/Nb/s可以看出信道容量与信道的带宽 B
信号的平均功率 S 和噪声的平均功率 N 有关。
第五章 模拟调制系统
1、 何为调制 调制在通信系统中的作用是什么
所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。作用1 将基
带信号变换成适合在信道中传输的已调信号 2 实现信道的多路复用 3 改善系
统抗噪声性能。
2、 什么是线性调制常见的线性调制有哪些
正弦载波的幅度随调制信号做线性变化的过程。从频谱上说已调信号的频谱结
构与基带信号的频谱结构相同只是频率位置发生变化。常见的线性调制有调幅
双边带单边带和残留边带调制。
3、 AM 信号的波形和频谱有哪些特点
AM 波的包络与调制信号的形状完全一样AM 信号的频谱有载频分量、上边带
下边带三部分组成。上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同下边带是
上边带的镜像。
4 与未调载波的功率相比AM 信号在调制过程中功率增加了多少
增加了调制信号的功率
4、 为什么要抑制载波
相对 AM 信号来说抑制载波的双边带信号可以增加多少功效抑制载波可以提
高调制效率对于抑制载波的双边带可以使其调制效率由三分一提高到
5、 SSB 的产生方法有哪些各有何技术难点
SSB 信号的产生方式可以分为滤波法和相移法。滤波法的技术难点是边带滤波器
的制作。相移法的难点是宽带移相网络的制作。
6、 VSB 滤波器的传输特性
应满足什么条件为什么
残留边带滤波器的特性 Hw在‐wc 处必须具有互补对称性相干解调时才能
无失真的从残留边带中恢复所需要的调制信号。
8 如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能是否相同为什么
比较两个模拟通信系统的抗噪声性能要综合考虑带宽和信号和噪声功率比。
9、DSB 调制系统和 SSB 调制系统的抗噪声性能是否相同为什么相同。如果解
调器的输入噪声功率密度相同输入信号功率也相同则单边带和双边带在解调
器输出的信噪比是相等的。
10 什么是频率调制什么是相位调制两者关系如何
所谓频率调制 FM 是指瞬时频率偏移随调制信号成比例变化所谓相位调制
pm 是指瞬时相位偏移随调制信号线性变化。FM 和 PM 之间可以相互转换将
调制信号先微分后进行调频则得到相位波将调制信号先积分而后进行调相则
得到调频波。
11 什么是门限效应AM 信号采用包络检波解调是为什么会产生门限效应当包
络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值后检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象成为门限效应。门限效应本质上是有包络检波器的非线性引起的。
可以理解为当小信噪比时解调器的输出端没有信号项会把有用的信号扰乱成
随机噪声。
12 为什么相干解调不存在门限效应 噪声与信号可以分开进行解调而解调器
输出端总是单独存在有用信号项
14 为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换而调幅不能因为调幅系统的
带宽是固定的
15 FM 系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何这一关系说明什么问题
调制增益与信号带宽的关系为 这说明信号带宽越大调制增益越高
16fm 产生门限效应的主要原因是什么主要是非线性的解调作用
17FM 系统中采用加重技术的原理和目的是什么为了进一步改善解调器的输
出信噪比针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状的特点在调频系统中采用加重
技术包括预加重和去加重措施。预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不
变有效降低输出噪声已达到输出信噪比的目的其原理实在解调钱加上预加
重网络提升调制信号的高频分量在解调以后加上去加重网络使信号保持不
变同时降低高频噪声从而改善输出信噪比
18 什么是频分复用频分复用中一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的
频段每路信号占用其中的一个频段在接收端通过滤波器选出其中所要接收
的信号在进行解调。
第六章 数字基带传输系统
数字基带传
输系统的基本结构及各部分的功能
数字基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器及定时和同步
系统构成。发送滤波器的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。信道的作
用是传输基带信号。信道的作用是传输基带信号。接收滤波器的作用是接收信号
尽可能滤除信道噪声和其他干扰对信道特性进行均衡使输出的基带波形有利
于抽样判决。抽样判决器的作用是使再传输热性不理想及噪声背景下在规定时
刻对接收滤波器的输出波形进行判决以恢复或再生基带信号。定时和同步系统
的作用是为抽样判决器提供准确的抽样时钟。
数字基带信号有哪些常见的形式各有什么特点它们的时域表达式如何
数字基带信号的常见形式有单极性波形双极性波形单极性归零波形双极
性归零波形差分波形和多电平波形。单极性波形用正电平和零电平分别对应二
进制码“1”和“0”其波形特点是电脉冲之间无间隔极性单一易用于 TTLCMOS
电路缺点是有直流分量只使用于近距离传输。双极性波形用正负电平的脉冲
表示二进制 1 和 0其波形特点是正负电平幅度相等极性相反故 1 和 0 等
概率出现时无直流分量有利于在信道中传输并且在接收端恢复信号的判决电
平为零不受信道特性变化影响抗干扰能力强。单极性归零波形电脉冲宽度小于码元宽度信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平。从单极性归零波
形中可以直接提取定时信息。双极性归零波形兼有双极性和归零波形的特点。相
邻脉冲之间存在零电位间隔接收端易识别码元起止时刻从而使收发双方保持
正确的位同步。差分波形用相邻码元的电平跳变来表示消息代码而与码元本身
的电位或极性无关。用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响特别是
在相位调制系统中可以解决载波相位模糊的问题。多电平波形的一个脉冲对应多
个二进制码在波特率相同的情况下可以提高信息传输速率。
数字基带信号的功率谱有什么特点它的带宽只要取决于什么
数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分连续谱部分 Puw及离散谱
部分 Pvw。对于连续谱而言代表数字信息的 g1t及 g2t不能完全相同所以 Pu
w总是存在的而对于离散谱 P1/1‐g1t/g2tk且 0≤k≤1 时无离散谱。它的
宽带取决于一个码元的持续时间 Ts 和基带信号的码元波形的傅里叶变换形式。
构成 AMI 码和 HDB3 码的规则是什么它们各有什么优缺点
AMI 的编码规则将消息代码 0空号
仍然变换成传输码 0而把1传码
交替的变换为传输码的1‐1…。因此 AMI 码为三电平序 101 不等概率是
列三元码伪三进制1B/1T 码。AMI 的优点 2零频附近的低频分量小。
也无直流。 4 3整流后及 RZ 码。编译码电路简单而且便于观察误码情
况。AMI 的缺点是连续 0 码多时RZ 码连 0 也多不利于提取高质量的位
同步信号。HDB3 的编码规则先把消息代码变换 AMI 码然后去检查 AMI 码
的连零情况没有四个或者四个以上的连零串时这时的 AMI 码就是HDB3 码
当出现四个或者四个以上的连零串时将四个连零小段的第四个 0 变换于迁移
非 0 符号同极性的符号称为 V 符号破坏码。当相邻 V 符号之间有偶数
个非零符号时再将该小段的第一个 0 变成 BB 或者‐B平衡码 符号的极
性与前一非零符号的极性相反并让后面的非 0 符号从 V 符号开始再交替变化。
HDB3 码的优点保持了 AMI 的优点还增加了使连零串减少到至多三个对
于定时信号的恢复是十分有利的。
简述双相码和差分双相码的优缺点。
双相码的编码原则是对每一个二进制码分别用两个具有不同相位的二进制新码
去表示源码。0→01零相位的一个周期的方波1→10pi 相位的一个周期方波。
其优点是只用两个电平能提取足够的定时分量又无直流漂移编码过程简单。
其缺点是占用带宽加倍使频带利用率降低。差分双相码中每个码元中间电平
跳变用于同步而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码。有跳变
则表示 1无跳变则表示 0其优点是解决了双相极性翻转而引起的译码错误
其缺点也是占用带宽加倍。
什么是码间干扰它是如何产生的对通信质量有什么影响
码间干扰的产生是因为在第 k 个抽样时刻理想状态时抽样时刻所得的是仅有第
k 个波形在此时刻被取值但在实际系统中会有除了第k 个波形以外的波形
可能再抽样时刻被取值。码间干扰会导致判决电路对信号进行误判使信号失真
产生误码从而通信质量下降。
何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽此时的频带利用率有多大
理想低通传输特性的带宽称为奈奎斯特带宽将该系统无码间干扰的最高传输速
率称为奈奎斯特速率。此时频带利用率为 2B/HZ。
在二进制数字基带传输系统中有哪两种误码他们各在什么情况下发生
误码将由 2 种错误形式发送 1 码误判为 0 码这种错误是在噪声的影响
下使得 xltVdx 为接受滤波器输出的瞬间值Vd 为判决门限时发生
同理
发送 0 码误判为 1 码这种错误在 xgtVd 时发生。
无码间串扰时基带传输系统的误码率与哪些因素有关如何降低系统的误码率
无码间干扰时基带传输系统的误码率与抽样判决时的信噪比有关。要降低系统
的误码率需要提高抽样判决时的信噪比可以降低信道噪声或者提高信号平均功
率。
什么是眼图它有什么作用由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能
具有升余弦脉冲波形的 HDB3 码的眼图应是什么样的图形
眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法。它是指接收滤波器输出信号
波形在示波器上叠加所形成的图像。1.最佳抽样时刻是“眼睛”张最大的时刻2.
对定时误差的灵敏度可由眼睛的斜率决定斜率越陡对定时误差就越灵敏3.
图中阴影区域的垂直高度表示信号畸变范围4.图中央的横轴位置对应判决门限
电平5.在抽样时刻上上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限即 若噪声瞬
时值超过这个容限即可能发生错误判决。 具有升余弦脉冲波形的HDB3 码的
眼图中间会有一条代表0 的水平线。
什么是部分响应波形什么是部分响应系统
人为的有规律的在抽样时刻引入码间串扰并在接收判决前加以消除从而可以
达到改频谱 特性压缩传输频带使频带利用率提高到理论最大值并加速传
输波形尾巴地衰落和降低 对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分响
应波形。利用部分响应波形传输的基带 系统称为部分响应系统。
部分响应技术解决了什么为题第Ⅳ类部分响应的特点是什么
部分响应技术提高了频带利用率降低了对定时精度的要求。第Ⅳ类部分响应
的特点是无直 流分量其低频分量小便于边带滤波实现单边带调制。
什么是频域均衡什么是时域均衡横向滤波器为什么能实现时域均衡
频域均衡利用可调滤波器的频率特性补偿基带系统的频率特性使得包括可调
滤波器在内 的基带系统总的传输特性满足无码间串扰传输的要求。起频率特性
补偿作用的可调滤波器叫 频域均衡器。 时域均衡器在接受滤波器后插入一个
称为横向滤波器的可调滤波器这个横向滤波器可以 将输入端在抽样时刻上有
码间干扰的响应波形变换为在抽样上无码间干扰的响应波形。由于 横向滤波器
的均衡原理是在时域响应波形上的所以称这种均衡为时域均衡。 横向滤波器
可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换成在抽样时刻上无码间
干扰的响应波形所以横向滤波器可以实现时域均衡。
第七章 数字带通传输系统
什么是数字调制它和模拟调制有哪些异同点
数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征传送的信息在接收端对载波信号
的离散调制 参量进行检测。 和模拟调制一样数字调制也有调幅调频和调相
三种基本形式并可以派生出多种其他形 式。在原理上二者并没有什么区别。
只不过模拟调制是对载波信号的参量进行离散调制在 接收端也只需对载波信
号的离散调制参量估值。
数字调制的基本方式有哪些其时间波形上各有什么特点
数字调制技术有两种方法一是利用模拟调制方法去实现数字式调制即把数
字调制看成是 模拟调制的一个特例把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况
处理。二是利用数字信号的 离散取值的特点通过开关键控载波从而实现数字
调制这种调制方式通常有幅度键控、频 率键控和相位键控。其时间波形上来
说有可能是不连续的。
什么事振幅键控OOK 信号的产生和解调方法有哪些
振幅键控用载波幅度的有无来表示传送的信息一般用开关电路来控制。 OOK
信号一般有两种产生方法1模拟幅度调制法2开关电路控制的键控法。
OOK 信 号有两种解调方法非相干解调包络检波法和相干解调法同步检
测法。
2ASK 信号传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系
2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的两倍。
什么事频移键控2FSK 信号产生和解调方法有哪些
频移键控是指用不同的载频来表示所传送的数字信息。1利用矩形脉冲序列对
一个载波进 行调频产生2利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同
的频率进行选通即键控 法。 FSK 的解调通常采用非相干解调和相干解调两种
方法同时还有鉴频法过零检测法和差分 检波法。
2FSK 信号相邻码元的相位是否连续变化与其产生方法有何关系
采用模拟调频电路实现的2FSK 信号其相位变化是连续的采用数字键控法产
生的2FSK 信 号其相位变化不一定连续。
相位不连续2FSK 信号的传输带宽与波特率或基带信号的带宽有什么关系 相
位不连续2FSK 信号的带宽大于基带信号带宽的2 倍。
什么事绝对移相什么事相对移相他们有何区别
绝对移相是用载波的相位直接表示码元相对移相是用相邻码元的相对载波相
位值表示数字 信息。相对移相信号可以看做是把数字信息序列绝对码变换成相
对码然后根据相对码进行 绝对移相而成。
2PSK 信号和 2DPSK 信号可以用哪些方法产生
和解调它们是否可以采用包络检波法解调 为什么
2PSK 信号和2DPSK 信号可以用模拟调制法和键控调制法产生2PSK 信号可以
用极性比较法 鉴相法解调2DPSK 信号通常用极性比较-码变换法差分相干
法解调。 它们都不能采用包络检波法解调因为它们是用相位而不是振幅来携
带传送信息的。 2
PSK 信号及2DPSK 信号的功率谱密度有何特点试将它们与OOK 信号的功率
谱密度加以比 较。
2PSK 信号的功率谱密度同样由离散谱和连续谱组成但当双极性基带信号以相
等的概率出 现时不存在离散谱部分。同时连续谱部分与2ASK 信号基本相
同因此2PSK 信号的带 宽也与2ASK 信号相同。此外2DPSK 信号的带宽也
与2ASK 信号的相同。 二进制数字调制系统的误码率与哪些因素有关? 与其调
制方式、解调方式和信噪比有关。 2FSK 与2ASK 相比有哪些优势 在相同的
解调方式下若要得到相同的误码率2FSK 需要的信噪比比2ASK 小3dB。
2PSK 与2ASK 和2FSK 相比有哪些优势
在相同的误码率情况下2PSK 需要的信噪比比2ASK 小6dB比2FSK 小3dB。
2DPSK 与2PSK 相比有哪些优势
在相同的信噪比情况下采用相干解调方式2DPSK 与2PSK 的误码率减少一半
而且2DPSK还可以采用非相干解调方式。
何谓多进制数字调制与二进制数字调制相比多进制数字调制有哪些优缺点
采用多种基带波形的数字调制称为多进制数字调制优缺点为1在相同传码
率时多进 制比二进制传输的信息量打2在相同传信率时多进制比二进制
所需要的码率低带宽 窄3在相同噪声情况下多进制的抗噪声性能不如二
进制好。
第九章 模拟信号的数字传输
1 模拟信号在抽样后是否变成时间离散和取值离散的信号了
模拟信号在进行抽样和变成时间离散信号其取值仍然是联续的
2 试述模拟信号抽样和PAM的异同点
模拟信号抽样的 PAM 的共同点都是时间离散取值连续的信号不同点是抽样信
号的频谱是 周期延拓幅度不下降而PAM 频谱是周期延拓幅度下降
3 对于低通模拟信号而言为了能无失真恢复理论上对于抽样频率有什么要
求 理论上为了使抽样频率能恢复到原来的模拟信号需要采样频率大于等于
信号最高频率的两 倍
4 试说明什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特间隔
对无失真恢复低通信号的所要求的最低采样的最低采样速率称为奈奎斯特速率
与此相对的 最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔 5 试说明抽样产生混叠的原因 在信号域内的采样会造成信号频
谱的周期延拓
当采样频率小于信号带宽是就会造成不 同周期的混叠。
7 PCM 电话通信常用的抽样标准频率等于多少 8000hz
9 量化信号有哪些优点和缺点 信号量化的优点是可以把模拟信号变成数字信号
从而采用通过数字调制的进行传输其缺 点是量化会产生量化误差
10 对电话的非均匀量化有什么优点 电话信号主要集中在小幅度区间故采用非
均匀量化能够降低量燥比和传输比特数
11 在A 率中 若采用A=1 将得到什么压缩效果 在A 率用A=1 将表示不进行
压缩 13 13 折现律中折线段数为什么比15 的折现率中的少两段 因为 13 折线
律第一段和第二段的斜率相同合并变成了一条折线而 15 折线律中每段 斜
率都不相同
14 我国采用的电话量化标准是符合13 折线律还是15 折线律
符合13 折线律
15 在PCM 电话信号中为什么采用折叠码进行编码 因为电话信号的幅值只要
集中在幅度较小的区间采用折叠码进行编码可以减少误码对信号 造成的影响
16 何为信号量燥比?
他有无办法消除 信号量燥比是信号平均功率与量化噪声平均功率的取值他只
能尽量减少无法完全消除
17 在PCM 系统中信号量燥比和信号带宽有什么关系
在低通信号的最高频率给定是PCM 系统的输出量燥比随系统带宽按指数规律
增加
18 增量调制系统中有哪些量化噪声
一般有量化噪声和过载量化噪声
19DPCM 和增量调制之间有什么关系 增量调制可以看成是一种最简单的DPCM
当DPCM中量化器的量化电平去2 时此系统为 增量调制系统
20 试述时分复用的优点
时分复用的优点在于便于实现数字通信易于制造适于采用集成电路实现生
产成本低
21 适述复用和复接的异同点
复用的目的是为了扩大通信链路的容量在一条链路上传输多路独立的信号
实现多路通信 在复用的过程中将低次群合并成高此群的过程成为复接 23 PDH
体系中各层次的比特率不是整数倍的关系因为每次复接是需要插入同步码元和
信 令码元。
范文四:通信原理(第六版)课后答案
通信原理(第六版)课后答案通信原理(第六版)课后答案 通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业 出版社课后答案 第一章 绪论通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案1通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案2通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案3通信原理(第六版)课后答案第四章 模拟信号调制通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案4通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案5通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案6通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案7通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案8通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案9通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案10通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案11通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案12通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案13通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案14通信原理(第六版)课后答案第五章 数字基带传输系统通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案15通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案16通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案17通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案18通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案19通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案20通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案21通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案22通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案23通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案24通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案25通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案26通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案27通信原理(第六版)课后答案第六章 数字调制系统通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案28通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案29通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案30通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案31通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案32通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案33通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案34通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案35通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案36通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案37通信原理(第六版)课后答案第七章 模拟信号的数字传输通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案38通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案39通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案40通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案41通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案42通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案43通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案44通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案45通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案46通信原理(第六版)课后答案第八章 数字信号的最佳接收通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案47通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案48通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案49通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案50通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案51通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案52通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案53通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案54通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案55通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案56通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案57
范文五:激光原理复习体第六版
1、Laser:light amplification by stimulated emission of radiation
2、激光的基本特性:方向性好、单色性好、能量集中、相干性好。本质原因是光子的简并度很高。
3、激光器的主要组成部分:
谐振腔:光波的模式选择,提供轴向光波模的反馈
泵浦源:给工作物质能量,即将原子有低能级激发到高能级的外界能量。 增益介质:能实现能级跃迁的物质
4、黑体:某一物质能够完全吸收任何波长的电磁辐射。
黑体辐射:黑体处于某一温度T的热平衡情况下黑体所吸收的辐射能量应等于发出的辐射能量,这种平衡必然导致空腔内存在完全确定的辐射场,这种辐射场称为黑体辐射
5、光波模式和光子态:光波的模式和光子的状态是等效的概念。能够存在腔内的驻波(以波矢K为标志)称为腔内的电磁波的模式或光波模。不同的模式以不同的K区分。驻波条件光程差?x?m
?
2
,m为正整数。
6、光的相干性:在不同的空间点上、在不同的时刻的光波场的某些特性的相关性。 相干长度:光波的相干长度
相干时间:光沿传播方向通过相干长度所需要的时间。相干时间t与光源频带宽度?v的关系t?
1 ?v
相干性的结论
相格空间体积以及一个光波模或光子态占有的空间体积都等于相干体积 属于同一状态的光子或同一模式的光波是相干的,不同状态的光子或不同模式的光波是不相干的
7、光子简并度:同态光子数,同一模式内的光子数,处于相干体积内的光子数,处于同一相格内的光子数
8、激光的基本物理基础是什么
9、描述能级的光学跃迁的三大过程,并写出它们的特征和跃迁几率
自发辐射:处于高能级E2的一个原子自发地向E1跃迁并发射一个能量为hv的光子。有原子自发跃迁发出的光波称为自发辐射 特征表达式A21??
?dn21?1
:单位时间内自发辐射光子数占E2能级光子数的比例。 ?
dtn??sp2
1
?s2表示E2能级寿命。A21只与原子本身性质有关。
自发跃迁几率用A21描述 A21?
?s2
受激吸收:处于低能态E1的原子,在频率为v的辐射场作用下,吸收一个能量为hv的光子并向E2能态跃迁
受激吸收跃迁概率用w12描述。W12与原子性质有关,还与辐射场的?v有关w12??12中?12称为受激吸收跃迁爱因斯坦系数他与原子的性质有关,?v泵浦源的能量密度
?v其
特征W12??
?dn12?1
?
?dt?stn1
受激辐射:处于E2的原子在频率v的辐射场作用下跃迁至低能态E1并发射一个能量为hv的光子W21??
?dn21?1
?
?dt?stn1
受激辐射概率用W21表示,W21=?21?v
受激辐射产生的场应于外加辐射场具有相同的频率,相位,传播方向 10、爱因斯坦系数:A21、?12、?21只与原子的性质有关
?12f1=?21f2 A21=?21nvhv当权重f1=f2时?12=?21即W21=W12
11.什么是热平衡时能级粒子数的分布
E2?E1KbT
n2f2
?e玻尔兹曼分布:
n1f1
?
12、产生激光的必要条件:谐振腔,泵浦源,增益介质 13、粒子数反转:高能级集居数大于低能级集居数的状态。热平衡状态集居数分布满足玻尔兹曼分布只有当外界向物质供给能量从而使物质处于非平衡状态才能实现集居数反转。 14、激光增益:光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数
15、什么是自激震荡?假设以微弱光进入一无限长放大器。起初,光强慢慢增加,但随着光强的怎家增益系数慢慢减小最后当增益系数等于损耗系数是可求得腔内最大光强Im,这种不管初始光强I0多么微弱,只要放大器足够长,就总可形成确定的最大光强Im
振荡条件:单程小信号增益系数大于单程损耗系数。
1、谐振腔的谐振条件:波从某一出发点经腔内往返一周再回到原来位置时,与初始出发波同相(及相差为2?的整数倍)即L?q2、纵模的频率Vq?q
'
?
2
,L为腔光学长度
'
cc2nl,纵模间隔?Vq?,纵模的数目q=
?2nl2nl
3、谐振腔的损耗:几何偏折损耗,衍射损耗,腔镜反射不完全引起的损耗,材料中的非激
活吸收散射损耗。其中前两项为选择损耗,后两项称为非选择损耗 4、单程损耗因子?。在无源腔初始光强I0往返一次光强衰减为I1则光腔内的光子平均寿命?R?
?
=
1I0ln 2I1
nl
经过?R时间后腔内光强衰减为初始值的1/e看出?越大,?c
?R越小腔内的损耗越大腔内光强衰减的越快。
无源谐振腔的Q值Q=2?v
nl
v为腔内的谐振频率,l表示光腔长度。Q值越大表明损耗越 ?c
小
5、熟悉射线矩阵光学,会进行推导。
傍轴光线在腔内完成一次往返总的变化矩阵为
10?1L?10?1L ?AB??2????2????T???CD???01???01??TR1TLTR2TL11 ??????????R1R2????
当凹面镜向着腔内时,R取正值;当凸面镜向着腔内时,R取负值 6、激光谐振腔的稳定性条件0???1?
??L??L?
???1??1,其中当凹面镜向着腔内时,R取正??R1??R2??
值,当凸面镜向着腔内时,R取负值
7、自在现模当通过的孔阑数足够多的时候,镜面上唱的相对振幅和相位分布将不再发生变化。在孔阑传输线中形成的这种稳态场分布就是自在现模。。自再现模经一次往返所发生的相移称为往返相移,该相移等于2∏的整数倍,这就是模的谐振条件
8、本征函数Vm?x?,Vn(y)为复数函数,它的模|Vmn?x,y?|描述镜面上场的振幅分布,二期辐角argVmn?x,y?描述镜面上场的相位分布
本征值:?mn??m?n模描述自在现摸的单程损耗,它的辐角描述了自在现模的单程相移 方形镜花斑图样 圆形镜横模的花斑图样
11、腰斑的大小Wo=
L?
、腰斑位置在共焦腔的焦平面处,镜面上的光斑大小2?
W0s?
L?
?
2
L?zz=2Wo,腔内光斑尺寸大小w(z)?(1?2)?W0?()2。等相位面分布2?ff
的公
式光束的远场发散角
:
基模体积
12、高阶的高斯光束 13、一般稳定球面腔与共焦腔的等价性:任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价。而任何一个稳定球面腔唯一地等价与一个共焦腔。他们具有相同的行波场。 14、计算一般稳定球面腔的主要参数:腰斑的光斑尺寸W0?
f?
这里的f是等效后的焦
距。一般稳定腔镜面上的光斑尺寸利用等价共焦腔的腔场分布去求带入后结果
Ws1?
|R1|L(R2?L)
[] ?(R1?L)(R1?R2?L)
?|R2|L(R1?L)
Ws2?[]
?(R2?L)(R1?R2?L)
L(R2?L)z? 1
(L?R1)?(L?R2)
?L(R1?L)
z2?
(L?R1)?(L?R2)
f2?L(R1?L)(R2?L)(R1?R2?L)
[(L?R1)?(L?R2)]2
w?ws221
L?(s1)。在一般稳定腔中 22
22
15、腔的菲涅尔数:定义稳定球面腔的有效菲涅耳数 N efi ? a
i ( ?? si ) 对一般稳定球面腔,
基模模体积V00?
每一个反射镜对应着一个有效菲涅耳数,然后按共焦腔的单程衍射损耗曲线查得一般稳定球面腔的损耗值。
16、高斯光束的表征方法有哪些?什么是q参数?
参数?(z)和R(z)表征高斯光束高斯光束的q参数: ?R(z)2?1?w2(z)2?1/2
z?R(z)[1?()]w?w(z)[1?()]0 ?w2(z)?R(z)
参数q将?(z)和R(z)统一在一个表达式中,知道了高斯光束在某位置处的q参数值,可由下式求出该位置处?(z)和R(z)的数值
1? 1
q(z)
?
R(z)
?i
??2(z)
17、高斯光束q参数的变换规律是什么? Aq?B
q2?1
q参数的变换规律可统一表示为: Cq 1 ? D q参数也称为高斯束复曲率半径。结论:高斯光束经任何光学系统变换时服从ABCD公式,由光学系统对傍轴光线的变换矩阵所决定。
18、什么是高斯光束的自在现变换
如果一个高斯光束通过透镜后器结构不发生变化,即参数W0或f不变则陈这种变换为自再现变化
19、高斯光束的自再现变换与稳定球面腔有什么关系?
20、非稳腔与稳定腔的区别是什么?举例说明哪些是非稳腔?
1
稳定腔(无几何偏折损耗)(A?D)???1,1?0?g1g2?1
2
1
非稳腔(具有较高的几何损耗) (A?D)??1g1g2?0
2
1
(A?D)?1 g1g2?12
21高斯光束的聚焦和准直
第四章
1,激光器的理论有哪些? 经典理论:用麦克斯韦方程组描述电磁场将原子中运动的电子视为服从经典力学的贞子成功解释了物质对光的吸收和色散现象定性的说明了原子的自发辐射及谱线宽度 半经典理论:采用麦克斯韦方程组描述光频电磁场用量子力学描述原子它能较好的揭示激光器中大部分物理现象(反转粒子数,烧孔效应,振荡光强的兰姆凹陷) 量子理论:对光频电磁场和物质原子都做量子化处理并将二者作为一个统一的物理体系加以描述只有严格确定激光相干性和噪声以及线宽极限的性才是必要的 1、 什么是谱线加宽?有哪些加宽类型?加宽机制是什么?
由于各种因素的影响,自发辐射并不是单色的,即光谱不是单一频率的光波,而包含有一个频率范围,称为谱线加宽。加宽类型有均匀加宽,非均匀加宽,综合加宽。如果引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的,则这种加宽称作均匀加宽。非均匀加宽的特点:原子体系中不同原子向谱线的不同频率发射。一般情况下,固体激光工作物质的谱线加宽主要是晶格热振动引起的均匀加宽和晶格缺陷引起的非均匀加宽,对于气体工作物质,主要的加宽类型就是由碰撞引起的均匀加宽和多普勒非均匀加宽。 3、如何定义线型函数和谱线宽度?
P(?)是描述自发辐射功率按频率分布的函数。在总功率P中,分布在?~?+d?范围内的光功
??~(?,?)率为P(?)d? ,数学表示为 P (? ) d ? 引入谱线的线型函数 g? P0
?
??
??~(?,?)?P(?)????g 0 线型函数在?=?0时有最大值,并在 0 2 时下降到最大值
P~
的一半,即 g (? ? ? ? , ? ) ? g (? ? ? ? , ? ) ? g (? 0 ,? 0 ) 按上式定义的??称为谱线宽~~
0000
222度
4、如何理解均匀加宽和非均匀加宽?
如果引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的,则这种加宽称作均匀加宽。每个原子都以整个线型发射,不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定原子联系起来,即每一发光原子对光谱线内任一频率都有贡献。自然加宽、碰撞加宽和晶格振动加宽属于均匀加宽。非均匀加宽的特点:原子体系中不同原子向谱线的不同频率发射,或者说,每个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献,因而可以区分谱线上的某一频率范围是由哪一部分原子发射的。或者说,多普勒加宽并没有加宽每个原子的谱线,而仅仅使各原子谱线的中心位置有了移动,由于不同速率原子的谱线位置移动不同,从总的效果来看也加宽了谱线,每一发光原子只对谱线的某些频率有贡献
5、如何求自然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽? 1~(?,?)???N?g0自然加宽 N
2?(???)2?(N)2
0 2
??L1碰撞加宽 ~
gL(?,?0)??
2?(???)2?(?L)2
2
mc2
多普勒加宽 ?[(???0)2]cm~(?,?)?(g)e2KT?0 D0
?02?KT
6、如何理解受激发射截面?与哪些因素有关?
发射截面只具有面积的量纲随线性函数受激辐射概率发生变化的函数 发射截面
A21v2~f2A21v2~
?21(v,v0)?g?v,v0? 吸收截面?12(v,v0)?g?v,v0? 22
8?v0f18?v0
?2A21ln2?2A21
?21?22,?21?22
4??0??H4??0??D
2、 分析三能级和四能级系统中粒子在各能级之间的跃迁过程,并写出速率方程。 三能级系统速率方程组:各能级集居数随时间变化的方程和激光器腔内的光子数密度随时间变化的规律 dn3
?n1W13?n3(S32?A31)
dt dn2f
??(n2?2n1)?21(?,?0)?Nl?n2(S21?A21)?n3S32
dtf1 n1?n2?n3?n
dNlfN
?(n2?2n1)?21(?,?0)?Nl?l
dt
f1?Rl
dn3
四能级系统速率方程组 ?n0W03?n3(S32?A30)
dt
dn2f
??(n2?2n1)?21(?,?0)?Nl?n2(S21?A21)?n3S32
dtf1
dn0
?n1S10?n0W03?n3A30dt
n0?n1?n2?n3?n
dNlNf
?(n2?2n1)?21(?,?0)?Nl?l
dtf1?Rl
3、 说明均匀加宽和非均匀加宽工作物质中增益饱和的机理,并写出激光增益的表达式。 通常用增益系数来描述经过单位距离后光强的增长率。设在z处光强为I(z),z+dz处光强为
dI(z)
g?
I(z)+dI(z),则增益系数定义为 ) dz 增益系数的表达式为 I (z 2
?A21~ g??n?21(?,?0)??ng(?,?0)28??0
非均匀加宽增益的表达式 02
????n?A21??H2~d?0
gi(?1,I?)?()g(?,?)i10221????4????20H ?)2?(H)2[1??1](?1??0
2Is
?n0?2A21gi0(?1) ~?gi(?1,?0)?2
8??0?I?1Is?I?1Is
4、 饱和光强的含义?怎么定义的? 饱和光强的物理意义:当入射光强度 I ? 可以与 Is(?1)比拟时,受激辐射造成的上能级集
1
居数衰减率就可以与其它弛豫过程(自发辐射及无辐射跃迁)造成的衰减相比拟。因此当 时, ?n 与光强无关; ?nI随当 = I当I ? ?1 可与Is(?1)比拟时,?1 的增加而减小。1Is(?1)时,
5、 什么是小信号增益、大信号增益? 在 I ? ?? I s 时的增益是小信号增益。当 I? 可与Is(?1)比拟时是大信号增益
11
6、 在强光入射下,均匀加宽和非均匀加宽工作物质中,弱光的增益系数如何变化?
对均匀加宽工作物质,强光入射会引起反转集居数密度?n的下降,而?n的下降又导致弱
光增益系数的下降 ?n0?21(?,?0)gH(?)
gH(?,I?1)??n?21(?,?0)??
?1?1
1?1? Is(?1)Is(?1)
在非均匀加宽工作物质中, 频率?1的强光只在?1附近宽度约为??的范围内引起反转集居数的饱和,对表观中心频率处在烧孔范围外的反转集居数没有影响。若有一频率为?的弱光同时入射,如果频率?处在强光造成的烧孔范围之内,则由于反转集居数密度的减少,
?
弱光增益系数将小于小信号增益系数;如果频率?处于烧孔范围之外,则弱光增益系数不受强光的影响而仍然等于小信号增益系数。在增益系数的曲线上,在频率?1处产生一个凹陷,凹陷的宽度由??表示。频率?1处的凹陷最低点下降到小信号增益系数的 (1 ? I ? I s ) ?2 倍
1
7、 ,并说明原理。 当频率为?1、强度为 I ? 的光入射时,将使表观中心频率大致在 I?1??H1
??????1 Is2
范围内的粒子有饱和作用。因此在?n(?)曲线上形成一个以?1
I?1
?n0(?1)??n(?1)??n0(?1)
I I s ? I ?1 孔的宽度??为 ?????1??
H
Is
I?1
孔的面积?S为 ? S ? ? n 0 (? ) Is? ?
1H
I ??1
Is
通常把以上现象称为反转集居数的“烧孔”效应
第五章:激光振荡特性 1、激光器有哪些类型?
激光器按泵浦方式可分为连续激光器和脉冲激光器两大类 2、激光器的振荡条件是什么?稳定工作条件又是什么?
?1W13n
n2(t)?
21
??1W13
?2
如果脉冲泵浦持续时间t0>>?2(长脉冲),脉冲激光器也达到稳定状态,因此长脉冲激光器也可看成一个连续激光器
3、激光器的阈值参数怎么计算?
?阈值增益系数:激光自激振荡时,小信号增益系数满足
g0(?)?gt?
l
4、在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同? 在均匀加宽激光器中,几个满足阈值条件的纵模在振荡过程中互相竞争,结果总是靠近中心频率?0的一个纵模得胜,形成稳定振荡,其它纵模都被抑制而熄灭。理想情况下,均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵模的,其频率总是落在谱线中心附近 非均匀加宽激光器的多纵模振荡:由于某一纵模光强的增加,并不会使整个增益曲线均匀下降,而只是在增益曲线上造成对称的两个烧孔,只要纵模间隔足够大,各纵模基本上互不关心,所有小信号增益系数大于gt的纵模都能稳定振荡。当相邻纵模所形成的烧孔重叠时, 相邻纵模因共用一部分激活粒子而相互竞争 5、如何计算单模激光器的输出功率?
均匀加宽单模激光器输出功率:设激光束的有效截面面积为A,则激光器的输出功率为
gl1
P?ATI??ATIs(m?1) 2?
非均匀加宽单模激光器的输出功率 P?ATI?1ATI[(gml)2?1]?s
2?
6、为什么存在最佳透过率?如何计算?
输出功率和反射镜的透射率T有关。当T增大时,一方面提高了透射光的比例,有利于提高输出功率,同时又使阈值增加,从而导致腔内光强的下降。在透射率T
7、什么是激光器的驰豫振荡现象?如何定性解释?
一般固体脉冲激光器所输出的并不是一个平滑的光脉冲,而是宽度只有微米数量级的短脉冲序列,即所谓的“尖峰”序列。激励越强,短脉冲之间的时间间隔越小。这种现象称作弛豫振荡效应或尖峰振荡效应。定性说明: 泵浦和饱和的共同作用 ?n??nt
8、为什么存在线宽极限?它取决于什么? 实际激光器中由于自发辐射的存在,使得激光器的输出功率包括受激辐射功率和自发辐射功率两部分:P0=Pst+Psp。由于Pst小于P0,稳态振荡时,受激过程的增益略小于损耗,其不足的部分由自发辐射补充。但自发辐射具有随机的相位,所以输出激光是一个略有衰减的有限长波列,因此具有一定的谱线宽度??s。这种线宽是由于自发辐射的存在而产生的,因而是无法排除的,所以称为线宽极限。 n2t2?(??c)2h?0
??s? ?ntP0
9、什么是频率牵引?
在有源腔中,由于增益物质的色散,使纵模频率比无源腔纵模更靠近中心频率,这种现象称为频率牵引
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