北京郵電大學(xué)《通信原理》模擬試題-5.pdf

試題五試題五 一 簡(jiǎn)答題 1 將模擬 基 帶 信 號(hào) 2cos400m tt 分 別 以DSB 及 SSB 下 邊 帶 方 式 調(diào) 制 于 載 波 3 2 cos 210t 上 請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)已調(diào)信號(hào)的幅度頻譜 標(biāo)明頻率 2 欲在基帶信道中傳送 16Mbps 的數(shù)據(jù) 采用 Manchester 碼 HDB3 碼時(shí)的主瓣帶寬分別 是多少 如果采用 16 進(jìn)制 PAM 無(wú)碼間干擾傳輸?shù)淖钚捠嵌嗌?3 某 8QAM 的星座圖如下 已知各星座點(diǎn)等概出現(xiàn) 求該 8QAM信號(hào)的平均符號(hào)能量 s E 以及 2 min s d E 4 某傳輸速率為 s R 的數(shù)字基帶系統(tǒng)的總體傳輸函數(shù)是 H f 如欲抽樣點(diǎn)無(wú)碼間干擾 應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件 H f 5 畫(huà)出 DSB SC 相干解調(diào)器中平方環(huán)提取載波的原理框圖 6 畫(huà)出 2DPSK 差分相干解調(diào)器的原理框圖 二 計(jì)算題 1 下圖是第IV類(lèi)部分響應(yīng)系統(tǒng)的框圖 圖中 理想低通 的幅度增益是 截止頻率是 b T 1 2 b T 是碼元周期 b T 1 若信息代碼 1 2 3 11100110bb b LL 假設(shè) 01 0dd 請(qǐng)寫(xiě)出圖中對(duì)應(yīng)的序 列 n d n a 及 n c 2 寫(xiě)出圖中 判決 單元的判決規(guī)則 3 寫(xiě)出圖中A點(diǎn)到B點(diǎn)的傳遞函數(shù) H f 4 假設(shè) n d 是獨(dú)立等概序列 求出圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)信號(hào)的功率譜密度 畫(huà)出功率譜密度 圖 標(biāo)明頻率坐標(biāo) 2 某OOK信號(hào)中 二進(jìn)制 1 用 1 cos2 c s tAf t 0 b tT 二進(jìn)制 0 用 2 0st 表示 已知二進(jìn)制碼元出現(xiàn) 1 的概率 為 1 1 100 P 此OOK信號(hào)在信道傳輸過(guò)程中受到雙邊功率譜密度為N0 2 的加性高斯白噪 聲 w nt 的干擾 接收端收到的信號(hào)是 iw r ts tnt 1 2i 接收框圖如下 由 于接收端不知道發(fā)送端 1 0 出現(xiàn)的概率 所以判決門(mén)限設(shè)計(jì)為VT A 2 1 求出發(fā)送 1 s t 時(shí)的比特能量 1 E 以及平均每個(gè)發(fā)送比特的能量 b E 2 分別求出發(fā)送及 1 s t 2 st 條件下 y的均值及方差 3 分別求出發(fā)送及 1 s t 2 st 條件下 y的條件概率密度函數(shù) 11 pyp y s 及 22 pyp y s 4 分別求出發(fā)送及 1 s t 2 st 時(shí)的判決錯(cuò)誤概率 1 P e s 及 2 P e s 5 求平均判決錯(cuò)誤概率作為 b P 0 b E N 的函數(shù) 3 某調(diào)頻器 壓控振蕩器 的輸入為直流 0V時(shí) 輸出是幅度為 2V 頻率為 100kHz的正弦 波 輸入為直流 2V時(shí)輸出是 108kHz的正弦波 如果輸入是 sin 2000m tt 請(qǐng)寫(xiě) 出調(diào)頻器輸出信號(hào)的表達(dá)式 并給出最大頻偏 近似帶寬和調(diào)頻指數(shù) s t 4 假設(shè)電話(huà)信道可用的頻帶寬度為 600 3000Hz 信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到雙邊功率譜密度 為 2 0 N 的加性高斯噪聲的干擾 若要利用此電話(huà)信道傳輸 7800b s的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列 需接入調(diào)制解調(diào)器 MODEM 進(jìn)行無(wú)碼間串?dāng)_的頻帶傳輸 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫(huà)出最佳發(fā)送及接 收系統(tǒng)的原理框圖 寫(xiě)出必要參數(shù)及過(guò)程 5 某模擬信號(hào)是一個(gè)零均值的平穩(wěn)過(guò)程 一維統(tǒng)計(jì)特性服從均勻分布 其頻率范圍是 200 8000Hz 電壓范圍是 5 5V m t 1 最小 Nyquist 抽樣速率是多少 2 求的平均功率 m t m P 3 若按間隔 1 25 伏進(jìn)行均勻量化 量化信噪比是多少分貝 4 如果改用標(biāo)準(zhǔn) PCM 所用的 A 率十三折線編碼 問(wèn)碼字 11111111 的出現(xiàn)概率是多少 6 某模擬基帶信號(hào)的最高頻率是 3000Hz 將其以速率f m t s進(jìn)行理想抽樣后再通過(guò)一個(gè)理 想帶通濾波器 得到的輸出恰好是用 s t m t 對(duì) 50KHz載波作DSB調(diào)制的結(jié)果 請(qǐng)通過(guò) 畫(huà)頻譜圖的方式說(shuō)明其原理 給出滿(mǎn)足這個(gè)結(jié)果的最小取樣率fsmin 并請(qǐng)根據(jù)這一原理 用理想抽樣器和理想低通濾波器設(shè)計(jì)一個(gè)DSB解調(diào)器 畫(huà)出框圖 試題五參考答案試題五參考答案 一 簡(jiǎn)答題 1 答 2 答 Manchester 碼主瓣帶寬 32MHz HDB3 碼主瓣帶寬 16MHz 16 進(jìn)制 PAM 時(shí)的最小帶寬是 2MHz 3 答 22 2 2 322 28 s aa a E 2 2 min 2 22 33 8 s a d aE 4 答 constant s n HfnR 5 答 6 答 二 計(jì)算題 1 解 1 n 1 0 12345678 bn 11100110 dn0 0 11010010 an 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 cn 2 22002 20 2 判決規(guī)則是 若 1 n c 判為 1 n b 若 1 n c 判為 0 n b 3 22 1 1 2 1 0 2 b jfT b b Tef T Hf f T b 4 n a 獨(dú)立等概 均值為 0 方差為 1 因此 1 A Pf b T 2 2 1 sin 2 2 1 0 2 bb b BA b TfTf T PfPfHf f T 2 解 1 2 1 2 b A T E 2 11 200 b b A T EPE 2 發(fā)送時(shí) s t 1 0 2 00 1 2cos2 22 cos 2cos2 b bb T c b TT cw bb Z yr tf tdt T A c f tdtntf tdt TT AZ 1 4 4 44 2 4 4 4 4 3 其中 Z 是 0 均值高斯隨機(jī)變量 方差為 2 2 2 0 2 00 0 2 00 2 00 2 0 4 cos2 4 cos2cos2 4 cos2cos2 2 2 cos 2 b bb bb b T wc b TT wcwc b TT cc b T c Entf tdt T Entf tntf t dtdt T N ttf tf t dtdt T NN f tdt TT bb 因此y的均值是A 方差是 0 b N T 發(fā)送 2 st 時(shí) 0yZ y的均值是 0 方差是 0 b N T 3 由于發(fā)送及 s t 1 2 st 條件下 y是高斯隨機(jī)變量 所以 2 0 2 1 2 b Ty A N b T pye N 0 2 0 2 2 2 b T y N b T pye N 0 1 4 發(fā)送而錯(cuò)的概率為 s t 2 1 2 0 121 erfcerfc 2228 2 b A TAA P e sP n N 5 平均錯(cuò)誤率為 2 1122 0 1 erfc 28 b b A T PPP e sP P e s N 將 2 200 b b A T E 代入得 0 251 erfc 2 b b E P N 3 解 4kHz V f K 5 2cos 2104cos2000s ttt 是任意初相 可以不寫(xiě) 最大頻偏 4kHz 近似帶寬 2 40 10100kHz 調(diào)制指數(shù) 4 4 解 信道帶寬是 2400HzB 要求的頻帶利用率為 7800 3 25bps Hz 2400 b R B 采用BPSK 時(shí)的頻帶利用率至多是 1bps Hz 所以需要采用 16 進(jìn)制調(diào)制 設(shè)計(jì)為 16QAM 此時(shí)符號(hào)速 率為 7800 1950 4 s R 符號(hào) 秒 為了無(wú)碼間干擾 需要采用升余弦滾降設(shè)計(jì) 設(shè)滾降系數(shù) 為 則 1 s RB 因此 2400 110 2308 1950 s B R 為了最佳接收 收發(fā)濾波 器需要設(shè)計(jì)為根升余弦特性 發(fā)送框圖 接收框圖 5 解 1 16000Hz 2 2 25 W 3 m PE mt 3 量化級(jí)數(shù)為 250 22 10lg10lg 25048dBM 4 因?yàn)閙 t 均勻分布 所以m t 的電壓出現(xiàn)在正半軸 第 8 段 第 16 小段的概率是 1111 221664 6 解 1 原理 不妨設(shè) m t 的頻譜如下圖示 DSB 的頻譜