通信原理單元測(cè)試答案

1、第一、二、三章 答案三 綜合題1（1）試畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型；（10分） （2）各組成部分的主要功能是什么？ （10分）信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行裕ㄍㄟ^數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)）；完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換 （實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸）信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力； 加密與解密目的：保證所傳信息的安全（通過人為地?cái)_亂傳輸?shù)臄?shù)字序列）數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào) 同步目的：使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致 （3）與模擬通信相比，數(shù)字通信具有什么特點(diǎn)？（6分）優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累；傳輸差錯(cuò)可控，便于處理、變換、存儲(chǔ)；便于將來自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸；易

2、于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕；易于加密處理，且保密性好；缺點(diǎn)：需要較大的傳輸帶寬；對(duì)同步要求高； 2設(shè)某信息源的輸出由A,B,C,D,E五個(gè)符號(hào)組成，出現(xiàn)的概率分別為1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。若信息源每秒發(fā)出1000個(gè)符號(hào)，試求（1）該信息源符號(hào)的平均信息量；（8分）直接代入信源熵公式： （2）該信息源的平均信息速率。（8分）（提示：log23=1.5850） 平均信息速率為： 3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信道的最小帶寬。（17分解：（1） 每

3、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由上可知：信息速率 bps（4） 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 第五章 答案二 綜合題1設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度，在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m（t）的頻帶限制在5KHZ，而載波為100 KHZ，已調(diào)信號(hào)的功率為10KW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試求：（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（5分）（1）單邊帶信號(hào)的載頻為100kHz，帶寬B5kH

4、z，為使信號(hào)順利通過，理想帶通濾波器的中心頻率為（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（5分）解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號(hào)的帶寬相同， 已知Si=10kW，所以 （3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（5分）由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G1，因此解調(diào)器輸出端的信噪比2已知某單頻調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時(shí)頻率為（1）試求此調(diào)頻波的表達(dá)式；（10分）解：該調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率為因此調(diào)頻波的時(shí)域表達(dá)式（2）試求此調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度。（10分）根據(jù)頻偏的定義調(diào)頻指數(shù) 調(diào)頻波的帶寬 3、已知調(diào)制信號(hào)是8MHz的單頻余弦信號(hào)，且設(shè)信道噪聲單邊功率譜密度,信道功耗a為60dB，對(duì)于調(diào)頻指數(shù)為5的FM系

5、統(tǒng)，若要求輸出信噪比為40dB，試求：（1）FM信號(hào)的帶寬和制度增益；（10分）解：FM系統(tǒng)的帶寬和制度增益分別為（2）FM系統(tǒng)的發(fā)射功率。（10分）FM信號(hào)的發(fā)射功率4某調(diào)角波為 S(t)=5cos(2×106t+20sin2×500t) (V) 試問：（1）該調(diào)角波信號(hào)帶寬為多少赫茲？（10分）解：該調(diào)角波的瞬時(shí)角頻率為 最大頻偏為 調(diào)頻指數(shù) 最大相移 （2）最大頻偏為多少？最大相偏？（10分）FM波和PM波帶寬形式相同即調(diào)頻波的帶寬 調(diào)相波的帶寬 第六章 答案三綜合題1已知信息代碼為 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相應(yīng)的AMI碼、H

6、DB3碼（第一個(gè)非零碼編為+1）。并分別畫出它們的波形圖。(20分)消息碼 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI碼： +1 -1 +1 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1 HDB3碼： +1 -1 +1 0 0 0 +V 0 -1 +1 -B 0 0 -V +1 -1 信息碼：AMI碼：HDB3碼：(0碼參考)2一系統(tǒng)的基帶傳輸特性如圖1所示，試求（1）最大無碼間串?dāng)_傳輸速率RB ；(8分)最大無碼間串?dāng)_傳輸速率RB2×1250=2500 B(或稱波特) （2）系統(tǒng)的頻帶利用率 (8分) 3設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道、及接

7、收濾波器組成總特性為H(w)，若以4/Ts波特的速率傳輸數(shù)據(jù)，分析下圖各種H(w)能否滿足抽樣點(diǎn)上無碼間串?dāng)_的條件？ （24分）由H（w）求出系統(tǒng)誤碼間串?dāng)_最高傳碼率，然后與實(shí)際傳輸速率進(jìn)行比較，若滿足則以實(shí)際速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，滿族抽樣點(diǎn)上誤碼間串?dāng)_的條件。（1），故不能；（2），不是4/Ts的整數(shù)倍，所以仍然不能消除碼間干擾。（3）故該H(w)滿足消除抽樣點(diǎn)上無碼間干擾的條件。（4），故不能； 第七章 答案三綜合題1設(shè)二進(jìn)制信息為0101，采用2ASK系統(tǒng)傳輸。（1）畫出一種2ASK信號(hào)調(diào)制器原理框圖；（6分）或（2）若采用非相干解調(diào)，試畫出此解調(diào)器原理框圖；（6分）非相干解調(diào)器（3）當(dāng)輸

8、入信噪比比較小時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因？（6分）輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化，通常把這種現(xiàn)象稱為解調(diào)器的門限效應(yīng)。開始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比稱為門限值。 出現(xiàn)非線性的原因是因?yàn)榻庹{(diào)器的非線性。2若某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為2×106B，數(shù)字信息為“1”時(shí)的頻率f1為10MHz，數(shù)字信息為“0”時(shí)的頻率f2為10.4MHz。輸入接收端解調(diào)器的信號(hào)峰值振幅a=40V。信道加性噪聲為高斯白噪聲，且其單邊功率譜密度為n0=6×10-18W/Hz。試求：（1）畫出2FSK相干解調(diào)系統(tǒng)的原理框圖；（8分）（2）2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬；（6分

9、）B=f2fs10.4-10+2×24.4MHz（3）非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率。（6分）解調(diào)器輸入端的噪聲功率：Nin0B6×10-18×4.0×106=2.4×10-11W 3若某2PSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為4.0×106B，載波頻率fc為10MHz。輸入接收端解調(diào)器的信號(hào)峰值振幅a=40V。信道加性噪聲為高斯白噪聲，且其單邊功率譜密度為n0=6×10-18W/Hz。試求：（1）畫出2PSK相干解調(diào)系統(tǒng)的原理框圖；（8分）相干解調(diào)（2）相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率；（6分）Nin0B6×10-18×8.0

10、×106=4.8×10-11W （3）2PSK系統(tǒng)為什么會(huì)出現(xiàn)“倒”現(xiàn)象？怎樣解決？（6分）由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過程中存在著的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“1”變?yōu)椤?”，“0”變?yōu)椤?”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱為2PSK 方式的“倒”現(xiàn)象或“反相工作”。為了解決上述問題，可以采用差分相移鍵控（DPSK）體制。第九章 答案三綜合題1在PCM系統(tǒng)中，輸入模擬話音信號(hào)m(t)的帶寬為4000HZ，采用13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)

11、范圍為V ，最小量化間隔為1個(gè)單位。已知抽樣脈沖值為+3.984375V時(shí)，（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組和量化誤差；（10分）因?yàn)槌闃又禐?.984375V化為量化單位，即Is=3.984375/5*2048=1632，因?yàn)槌闃又禐檎?，C1為1且；位于第8段的序號(hào)為9的量化區(qū)間，Al律PCM碼為11111001，編碼后的量化電平為1024+9*64=1600;編碼器的量化誤差為1632-1600=32個(gè)單位。（2）寫出該碼組（不含極性碼）的11位線性碼；（9分）對(duì)應(yīng)的11位線性碼為11001000000。（3）試求譯碼器輸出電平及譯碼器輸出信號(hào)的量化誤差。（10分）譯碼器輸出電平為1600+64/2=1632，譯碼器輸出誤差信號(hào)為0個(gè)單位；2采用13折線A律編碼，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，已知抽樣脈沖值為+95量化單位：（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差；（10分）已知抽樣脈沖值I0+95，設(shè)碼組的8位碼分別為C1C2C3C4C5C6C7C8。因?yàn)镮0>0，故C11又因?yàn)镮0>64，且I0<128，故位于第4段，段落碼C2C3C4011 第4段內(nèi)的量化間隔為4，由I0647×43知，I0位于第4段第7量化級(jí)，C5C6C7C80111因此，輸出碼組為C1C2C3C4