通信原理試卷A及答案

1、一 填空題：（每個(gè)空0.5分，共15分）1. 基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率依賴于 和 之比。2. 調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的干擾分為 和 兩種。3. 若線形系統(tǒng)的輸入過(guò)程是高斯型的，則輸出是 型的。4. 通斷鍵控信號(hào)（OOK）的基本的解調(diào)方法有 及 。5. 隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個(gè)特點(diǎn)分別為 、 、 。6. 根據(jù)乘性干擾對(duì)信道的影響，可把調(diào)制信道分為 和 兩大類。7. 包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)誤碼率取決于 和 。8. 起伏噪聲又可分為 、 及 。9. 數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度可能包括兩部分即 和 。10. 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種，分別為 和 。11. 模擬信號(hào)是利用 、 和 來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹?2. 模

2、擬信號(hào)數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是 、數(shù)字傳輸系統(tǒng)和D/A。13. 設(shè)一分組碼（）；則它的碼長(zhǎng)是 ，碼重是 ，該分組碼與另一分組碼（）的碼距是 。二 判斷題：（正確劃“”，錯(cuò)誤劃“ ”；每題0.5分，共5分）1. 碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（ ）2. 一般說(shuō)來(lái)，通過(guò)鍵控法得到二進(jìn)制移頻建控信號(hào)（2FSK）的相位（、）與序列無(wú)關(guān)。（ ）3. 任何一個(gè)采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。（ ）4. 白噪聲是根據(jù)其概率密度函數(shù)的特點(diǎn)定義的。（ ）5. 基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率與判決門限電平有關(guān)。（ ）6. 對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道， B與可以互換

3、。（ ）7. 恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯亲兓瘶O其緩慢的，因此，可以認(rèn)為它等效于一個(gè)時(shí)變的線性網(wǎng)絡(luò)。（ ）8. 對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若增加信道帶寬B，則信道容量C無(wú)限制地增加。（ ）9. 小信噪比時(shí)，調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能將比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而增加。（ ）10. 一種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力與該編碼的最小碼距的大小有直接關(guān)系。（ ）三 選擇題：（每題1分，共10分）a) 一個(gè)隨機(jī)過(guò)程是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的充分必要條件是 。（A） 隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無(wú)關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無(wú)關(guān)；（B） 隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無(wú)關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)；（C） 隨機(jī)過(guò)

4、程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無(wú)關(guān)；（D） 隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔有關(guān)；b) 下列屬于線性調(diào)制的是 。（A） 相移鍵控； （B）頻移鍵控； （C）振幅鍵控； （D）角度調(diào)制。c) 采用同步解調(diào)殘留邊帶信號(hào)時(shí)，只要?dú)埩暨厧V波器的截止特性在載頻處具有 特性，就能夠準(zhǔn)確地恢復(fù)所需的基帶信號(hào)。（A）互補(bǔ)（B）對(duì)稱（C）互補(bǔ)對(duì)稱（D）沒(méi)有特殊要求d) 若，則隨機(jī)過(guò)程與 。（A） 不相關(guān)；（B）相關(guān)；（C）正交；（D）獨(dú)立。e) 對(duì)于AM調(diào)制系統(tǒng)，在大信噪比情況，采用包絡(luò)檢波器解調(diào)時(shí)的性能比同步檢測(cè)器時(shí)的性能 。（A）高（B）低（C）相等（D）幾乎一樣f)

5、如上圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過(guò)程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線 。g) 線形調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益 。（A） 與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式無(wú)關(guān)； （B） 與調(diào)制方式無(wú)關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)；（C） 與調(diào)制方式無(wú)關(guān)，與解調(diào)方式無(wú)關(guān)；（D） 與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)。h) 通斷鍵控信號(hào)（OOK）的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的 倍。（A）1（B）2（C）3（D）2/3i) 下列哪一種信號(hào)的傳輸帶寬與AM信號(hào)傳輸帶寬相同 。（A） 基帶信號(hào)；（B）雙邊帶信號(hào)；（C）單邊帶信號(hào)；（D）殘留邊帶信號(hào)。j) 在抗加性高斯白噪聲性能方面，2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序?yàn)?。（A） 2FSK、2AS

6、K、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；（B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。四 作圖題：（5分）設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為，則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖并求出相應(yīng)的相對(duì)碼序列。五 簡(jiǎn)答題：（每題5分，共30分）1. 數(shù)字通信有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？2. 假設(shè)恒參信道的傳輸特性為，相頻特性為，則它的不失真條件是什么？什么是群延遲頻率特性()，其表達(dá)式是什么？3. 為什么雙邊帶解調(diào)器的調(diào)制制度增益是單邊帶的二倍？4. 什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)？5. 消除碼間干擾的方法有幾種，并說(shuō)明它們的思想？6.

7、什么是“倒現(xiàn)象”？為什么二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)會(huì)出現(xiàn)“倒現(xiàn)象”六 計(jì)算題：（1、2、3每題10分；4每題5分，共35分）1. 已知二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)每個(gè)碼元占有的時(shí)間為1ms，1、0碼等概率出現(xiàn)，求（1）碼元速率；（2）每秒種的信息量；（3）信息速率。2. 黑白電視機(jī)圖像每幅含有個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概率出現(xiàn)的亮度等級(jí)。要求每秒種傳輸30幀圖像。若信道輸出=30dB，計(jì)算傳輸該黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬。3. 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度W/Hz,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在5kHz，而載波為100kHz，已調(diào)信號(hào)的功率為10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)

8、在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)： （1） 該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性；（2） 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3） 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（4） 求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度，并用圖形表示出來(lái)。4. 已知濾波器的具有如下圖所示的特性（碼元速率變化時(shí)特性不變），當(dāng)采用以下碼元速率時(shí)（假設(shè)碼元經(jīng)過(guò)了理想抽樣才加到濾波器）：(a) 碼元速率Baud；(b)碼元速率Baud；(c) 碼元速率Baud；(d) 碼元速率Baud。問(wèn)：（1） 哪種碼元速率不會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_？為什么？（2） 哪種碼元速率根本不能用？為什么？（3） 哪種碼元速率會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_，但還可

9、以用？為什么？答案:填空題：（每個(gè)空0.5分，共15分）信號(hào)峰值、噪聲均方根值。乘性干擾、加性干擾。高斯。非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）、相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）。對(duì)信號(hào)的耗衰隨時(shí)間而變、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變、多徑傳播。恒參信道、隨參信道。系統(tǒng)輸入信噪比、歸一化門限值。熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲。連續(xù)譜、離散譜。模擬幅度調(diào)制法、鍵控法。抽樣、量化、編碼。A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)、D/A。6、 4、 3。判斷題：（正確劃“”，錯(cuò)誤劃“”；每題0.5分，共5分）選擇題：（每題1分，共10分）BCCACADBBD 論述題：（每題5分，共30分）答：（1） 數(shù)字傳輸?shù)目垢蓴_能力強(qiáng)，尤其在中繼時(shí)，數(shù)字信號(hào)可以再生而

10、消除噪聲的積累；（2） 傳輸差錯(cuò)可以控制，從而改善了傳輸質(zhì)量；（3） 便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理；（4） 數(shù)字信息易于作高保密性的加密處理；（5） 數(shù)字通信可以綜合傳輸各種消息，使通信系統(tǒng)功能增強(qiáng)。答：不失真條件：滿足：為一條水平線； 成線性關(guān)系群延遲頻率特性：頻率特性對(duì)頻率的導(dǎo)數(shù)。答：因?yàn)槭菃芜厧盘?hào)中的分量被解調(diào)器濾除了，而它在解調(diào)器輸入端確是信號(hào)功率的組成部分。答：門限效應(yīng)：就是當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。因?yàn)?，門限效應(yīng)是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號(hào)采用了包絡(luò)檢波法，所以會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)。

11、答：1）奈奎斯特第一準(zhǔn)則：為了消除碼間干擾，則基帶傳輸特性應(yīng)滿足：或 2）奈奎斯特第二準(zhǔn)則：有控制地在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又可以降低對(duì)定時(shí)精度的要求。3）頻域均衡在基帶系統(tǒng)中插入一種可調(diào)（也可不調(diào)）濾波器將能減少碼間干擾的影響。頻域均衡就是利用可調(diào)濾波器的頻率特性去補(bǔ)償基帶系統(tǒng)的頻率特性，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)的總特性滿足實(shí)際性能的要求。答：在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，如果采用絕對(duì)移相方式，由于發(fā)送端是以某一個(gè)相位作為基準(zhǔn)的，因而在接收端系統(tǒng)中也必須有這樣一個(gè)固定基準(zhǔn)相位作參考。如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化（

12、0相位變相位或相位變0相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生0變?yōu)?或1變?yōu)?，從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。而實(shí)際通信時(shí)，參考基準(zhǔn)相位的隨機(jī)跳變是可能的，而且在通信過(guò)程中不易被發(fā)覺(jué)，就會(huì)在接受端發(fā)生錯(cuò)誤的恢復(fù)，這種現(xiàn)象就稱為“倒現(xiàn)象”。因?yàn)槎M(jìn)制移相鍵控信號(hào)采用是絕對(duì)移相方式，所以就可能出現(xiàn)“倒現(xiàn)象”。解：（1） B（2）每秒鐘的信息量即為信息速率： bps（3） bit/s (bps)解：（1） 每個(gè)像元的平均信息量， （2） 一幀圖片的平均信息量 bit（3） 每秒內(nèi)傳送的信息量 每秒有30幀 每秒內(nèi)傳送的信息量為： bit（4） 信息速率 由上可知： bps（5） 由于信道容量，故信道帶寬： Hz其中： 要求信道的最小帶寬為： Hz解：（1） 了保證信號(hào)順利通過(guò)和盡可能地濾除噪聲，帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號(hào)帶寬