通信原理試題及答案

1、通信原理試卷（A ）02. 1 2. 22一填空題：（每個空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)制信道對信號的干擾分為 和 兩種。3. 若線形系統(tǒng)的輸入過程i t是高斯型的，則輸出ot是型的。4. 通斷鍵控信號（00K）的基本的解調(diào)方法有 及。5. 隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個特點分別為 、。6. 根據(jù)乘性干擾對信道的影響，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St的功率譜密度PS可能包括兩部分即和。10. 二進制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種，分別為 和。11. 模擬信號是利

2、用 _、_和來實現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹?2. 模擬信號數(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（110110）;則它的碼長是 ，碼重是，該分組碼與另一分組碼（100011）的碼距是_。二判斷題：（正確劃“V”，錯誤劃“ 乂'；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. 一般說來，通過鍵控法得到二進制移頻建控信號（2FSK）的相位（、二n）與序列 n無關(guān)。（）3. 任何一個采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總可以由一個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)的特點定義的。（）5. 基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率與判決門

3、限電平有關(guān)。（）6. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，B與S N可以互換。（）7. 恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懯亲兓瘶O其緩慢的，因此，可以認(rèn)為它等效于一個時變 的線性網(wǎng)絡(luò)。（）8. 對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無限制地增加。（）9. 小信噪比時，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. 一種編碼的檢錯和糾錯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）1 一個隨機過程是平穩(wěn)隨機過程的充分必要條件是。（A）隨機過程的數(shù)學(xué)期望與時間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時間間隔無關(guān)；（B）隨機過程的數(shù)學(xué)期

4、望與時間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)僅與時間間隔有關(guān)；（C）隨機過程的數(shù)學(xué)期望與時間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時間間隔無關(guān)；（D）隨機過程的數(shù)學(xué)期望與時間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時間間隔有關(guān)；2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。3采用同步解調(diào)殘留邊帶信號時，只要殘留邊帶濾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。（A）互補 （B）對稱（C）互補對稱（D）沒有特殊要求4 若 EX（tj = mx（ti），EY（t2）l = mY（t2），E IX ti Yt= mx ti my t2，則隨機過程Xt 與Yt .（A）不相關(guān)；（B）相關(guān);

5、5 對于AM 時的性能（A ）高（C）正交；（D）獨立。調(diào)制系統(tǒng)，在大信噪比情況，采用包絡(luò)檢波器解調(diào)時的性能比同步檢測器。(B )低（C）相等（D ）幾乎一樣f()o(A)p (B) f4T 2T2T 4T(C)(D)6如上圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線 7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)方式無關(guān)；（B）與調(diào)制方式無關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)；（C）與調(diào)制方式無關(guān)，與解調(diào)方式無關(guān)；（D）與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)。8 通斷鍵控信號（OOK）的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的倍。（A） 1（ B） 2（ C） 3（ D） 2/39下列哪一種信號的傳輸帶

6、寬與 AM信號傳輸帶寬相同。（A）基帶信號；（B）雙邊帶信號；（C）單邊帶信號；（D）殘留邊帶信號。10在抗加性高斯白噪聲性能方面，2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序為（A）2FSK、2ASK、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1001101，則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖 并求出相應(yīng)的相對碼序列。五簡答題：(每題5分，共30分)1. 數(shù)字通信有哪些主要優(yōu)點？2. 假設(shè)恒參信道的傳輸特性為 H2 ，相頻特性,:>ic i為，則它的

7、不失真條件是什么？什么是群延遲一頻率特性(”心)，其表達式是什么？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信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)？5. 消除碼間干擾的方法有幾種，并說明它們的思想？6. 什么是“倒n現(xiàn)象”？為什么二進制移相鍵控信號會出現(xiàn)“倒n現(xiàn)象”六 計算題：(1、2、3每題10分；4每題5分，共35分)1. 已知二進制數(shù)字信號每個碼元占有的時間為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. 黑白電視機圖像每幅含有3 105個像素，每個像素有16個等概率出現(xiàn)的亮度等級。要求每秒種傳輸3

8、0幀圖像。若信道輸出S N=30dB,計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 Pn f =0.5 10W/Hz,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號，并設(shè)調(diào)制信號mt的頻帶限制在5kHz,而載波為100kHz,已 調(diào)信號的功率為10kW若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通 濾波器濾波，試問：(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。4. 已知濾波器的H 具有如下圖所示的特性(碼元速率變化

9、時特性不變)，當(dāng)采用以 下碼元速率時(假設(shè)碼元經(jīng)過了理想抽樣才加到濾波器)：(a)碼元速率fb = 1 0 0 Baud ； (b)碼元速率fb = 4 0 0 Baud ； (c) 碼元速率 fb =1 5 0B)aud; (d)碼元速率 fb = 3000Baud。問：(1) 哪種碼元速率不會產(chǎn)生碼間串?dāng)_？為什么？(2) 哪種碼元速率根本不能用？為什么？哪種碼元速率會產(chǎn)生碼間串?dāng)_，但還可以用？為什么？<(f)1f /Hz 1000 O 1000通信原理試卷（A）答案02. 12.20四填空題：（每個空0.5分，共15分）14. 信號峰值、噪聲均方根值。15. 乘性干擾、加性干擾。16

10、. 咼斯。17. 非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）、相干解調(diào)（同步檢測法）。18. 對信號的耗衰隨時間而變、傳輸?shù)臅r延隨時間而變、多徑傳播。19. 恒參信道、隨參信道。20. 系統(tǒng)輸入信噪比、歸一化門限值。21. 熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲。22. 連續(xù)譜、離散譜。23. 模擬幅度調(diào)制法、鍵控法。24. 抽樣、量化、編碼。25. A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)、D/A。26. 6、4、3。五判斷題：（正確劃“ 乂'，錯誤劃“/” ；每題0.5分，共5 分） x V V x Vx x x x V六選擇題：（每題1分，共10分）BCCAC A D B B D五作圖題：（5分）七論述題：（每題5分，共30分）

11、7. 答：（1）數(shù)字傳輸?shù)目垢蓴_能力強，尤其在中繼時，數(shù)字信號可以再生而消除噪聲的 積累；（2）傳輸差錯可以控制，從而改善了傳輸質(zhì)量；（3）便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)來對數(shù)字信息進行處理；（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。8. 答：不失真條件：滿足：H ®卜時為一條水平線；:沖，成線性關(guān)系群延遲一頻率特性：頻率特性對頻率的導(dǎo)數(shù)。1、d咋）金）=一d®9. 答：因為是單邊帶信號中的m（t）sin吐分量被解調(diào)器濾除了，而它在解調(diào)器輸入端確是信號功率的組成部分。10. 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

12、一個特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。因為，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信號采用了包絡(luò)檢波法，所以會產(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： 奈奎斯特第二準(zhǔn)則：有控制地在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時刻無碼 間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時又可以降低對定時精度的 要求。 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)的總特性滿足實際性能的

13、要求。12. 答：在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，如果采用絕對移相方式，由于發(fā)送端是以某一個相位作為2丹« +=Ts< 1 s >id<-Ts基準(zhǔn)的，因而在接收端系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準(zhǔn)相位作參考。如果這個參 考相位發(fā)生變化（0相位變二相位或二相位變0相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會發(fā)生 0變?yōu)?或1變?yōu)?,從而造成錯誤的恢復(fù)。而實際通信時，參考基準(zhǔn)相位的隨機跳 變是可能的，而且在通信過程中不易被發(fā)覺，就會在接受端發(fā)生錯誤的恢復(fù)，這種 現(xiàn)象就稱為“倒二現(xiàn)象”。因為二進制移相鍵控信號采用是絕對移相方式，所以就可能出現(xiàn)“倒二現(xiàn)象”八4.5.計算題：（1、2、3每題10分；4每題5分

14、，共35分）解：1 3（1）Rb =3 =1 103 B1x101（2）P1 二P0 每秒鐘的信息量即為信息速率：1 103 bps（3）H x 二' PXj I ogPXjiJ1111H=-P1Iog2P1 _P（0）Iog2P0i=2log22-?Iog2?"33& =H Rb =1 1 103 =1 103 bit/s （bps）解：（1）每個像元x的平均信息量工1PN -， i =1,2/ ,161616H（x）=_：Z P（Xj Jog2P（Xj ）=_送 P（Xj Jog 2 X ）=log2 16 = 4iim（2）一幀圖片的平均信息量I 圖片=3 10

15、54 =1.2 106 bit（3）每秒內(nèi)傳送的信息量丁每秒有30幀.每秒內(nèi)傳送的信息量為：30 1.2 103.6 107 bit（4）信息速率由上可知：Rb =3.6 107 bpsB=°log? 1Hz（5）由于信道容量C_Rb，故信道帶寬:,S -: S =82 1 1000 =3.612 106N log2 1 N其中：30d B 1000要求信道的最小帶寬為：3.612 106 Hz6. 解:（1）了保證信號順利通過和盡可能地濾除噪聲，帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號帶寬，即:（2）B=2fm=2>5=10 kHz其中心頻率為100 kHz，故有：K, 95kHz 蘭 f E105kHzH®)»0,其它I已知：S =10 kwNj =2B R(f )=2漢 10匯 103 域 0.5匯 10, =10 wS故輸入信噪比：1 =1000Nj（3）因有Gdsb = 2（4）故輸出信噪比