1112通信原理考題A答案

1、2011-2012 學(xué)年度第2學(xué)期期末考試試題（A卷）課程名稱：通信原理得分一、填空題：1通信的任務(wù)是（每空1分，共30分）使用班級(jí)：09050641-09050642總分（傳遞消息中所包含的信息或 克服距離上的障礙快速而準(zhǔn)確地傳遞消息）。2按照消息傳送的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為（單工）、（半雙 工）和（全雙工）。3門限效應(yīng)是指（當(dāng)輸入信噪比降低到一定情況時(shí)，輸出信噪比急劇惡化的現(xiàn)象）。4非線性調(diào)制包括（幅度調(diào)制）和（相位調(diào)制）。5帶通信號(hào)的最小抽樣頻率等于（2B （1+k/n ）。6基帶傳輸與頻帶傳輸?shù)淖钪饕獏^(qū)別是（ 是否采用載波調(diào)制）。7當(dāng)碼問申擾非常嚴(yán)重時(shí)，眼圖中的“眼睛”會(huì)完全

2、閉合（睜開、閉合）起來(lái)。8非均勻量化與均勻量化的主要區(qū)別是（量化間隔是否相等）。9 已知二元信息序列為 0001100000010000000100001000100010010 則其AMI 碼 為 （00-110-10000010000-1100000-10010） , HDB3 碼 為（00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10） 010正弦載波數(shù)字調(diào)制有三種基本形式，分別為（幅度鍵控或ASK、（頻移 鍵控或FSK和（相移鍵控或PSK。11在2PSK俞出解調(diào)時(shí)存在0,n相位模糊，解決辦法是采用（2DPSK）。12脈沖編碼調(diào)制包括（抽樣）、（量化）和（編

3、碼 ）。13 （n, k）分組碼中，有（k ）位信息碼元，有（n-k ）位監(jiān)督碼元。14循環(huán)碼具有的性質(zhì)有（線性）、（封閉性）和（循環(huán)性）。15 一般情況下，在一個(gè)分組碼碼組內(nèi)糾正t個(gè)誤碼，要求最小碼距 dmin（2t+1 ）。16 m序列的全稱是（ 最長(zhǎng)線性反饋以為寄存器序列）。17按照同步的功用把同步分為載波同步，（群同步），（碼元同步）和（網(wǎng) 同步）。得分二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共40分）1、說(shuō)明通信系統(tǒng)的組成及各部分的功能。信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者 （2分）信息源：將各種消息轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)；發(fā)送設(shè)備：產(chǎn)生適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)；信道：用來(lái)將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端；接收設(shè)

4、備：將信號(hào)放大和反變換，從受到減損的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出原始電信號(hào)受信者：傳送消息的目的地，把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息；（5分）2、為什么通信系統(tǒng)中要對(duì)基帶信號(hào)采取調(diào)制的方式進(jìn)行傳輸？1）、提高頻帶利用率；（2分）2）、便于信號(hào)的接收；（4分）3）、提高傳輸?shù)目煽啃裕?分）3、從抗噪聲性能、頻帶利用率、調(diào)制解調(diào)等方面對(duì)各種模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行 比較?？乖肼曅阅埽篎M調(diào)制最好，其次是 DSB S S B V S B AM調(diào)制最差;（2分）頻帶利用率：S S B利用率最高，其次是VS B , AM和DSK, FM的 頻帶利用率最低。（4分）設(shè)備復(fù)雜度：AM調(diào)制最簡(jiǎn)單，DSB和FM設(shè)備復(fù)雜度中等，SS

5、B和V SB設(shè)備最復(fù)雜。（5分）4、什么是碼問干擾？產(chǎn)生碼問干擾的原因？無(wú)碼問干擾的基帶傳輸系統(tǒng) 的頻域條件是什么？碼問申擾是因信道特性不理想引起數(shù)字基帶信號(hào)各碼元波形失真，從而使前后碼元波形相互重疊，導(dǎo)致接收端抽樣判決困難的現(xiàn)象.（2分）引起碼問申擾的主要原因是信道的衰耗使收端脈沖幅度變?。粋鬏斁€路的延遲特性使收端脈沖波峰延后；傳輸線路的帶寬有限，使收端脈沖寬度加大，形成波形拖尾.（4分）無(wú)碼問干擾的基帶傳輸系統(tǒng)的頻域條件是：2 二 i. . _：工 H（W +）=Ts? I WI < iTsTs（5 分）5、從誤碼率、頻帶寬度、對(duì)信道特性變化敏感度和設(shè)備復(fù)雜度等方面對(duì)二 進(jìn)制數(shù)字調(diào)制

6、系統(tǒng)進(jìn)行比較。誤碼率：2 P S K和2 D P S K的誤碼率最低，2FSK次之，2 ASK最大。 （2分）頻帶寬度：2人5長(zhǎng)和25長(zhǎng)，2 DPSK都為2 f s頻帶利用率高，2F SK的頻帶寬度寬，頻帶利用率低。（3分）敏感度：2FSK和2Ps K對(duì)信道的特性變化不敏感，2As K對(duì)信道變化敏感。（4分）設(shè)備復(fù)雜度：2 ASK最簡(jiǎn)單，其次2 FSK 2PSKW 2D P S K最復(fù)雜。（5 分）6.什么是匹配濾波器？它的傳輸函數(shù)是什么？畫出匹配濾波器在二元確知信號(hào)最佳接收中的原理方框圖。輸出信噪比最大的線性濾波器是匹配濾波器（2分）它的傳輸函數(shù)是H（f）=kS * （t） e-'0

7、 （3分）匹配濾波器在二元確知信號(hào)最佳接收中的原理方框圖如下輸出（5分）7簡(jiǎn)述頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用。頻分復(fù)用：是一種按頻率來(lái)劃分信道的復(fù)用方式。在FDM中，信道的帶 寬被分成多個(gè)相互不重疊的頻段，每路信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)子通道，并且各 路之間必須留有未被使用的頻帶進(jìn)行分隔，以防止信號(hào)重疊。在接收端， 采用適當(dāng)?shù)膸V波器將多路信號(hào)分開，從而恢復(fù)出所需要的信號(hào)。（3分） 時(shí)分復(fù)用：是利用時(shí)隙分時(shí)傳送信號(hào)，時(shí)分復(fù)用在時(shí)間上市分開的，在頻 率上是重疊的。易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，易于制造，采用集成電路，生產(chǎn)成本 低。（5分）8說(shuō)明漢明碼的構(gòu)建原理1）、對(duì)k位信息碼，根據(jù)2r+k+1得到監(jiān)督媽的個(gè)數(shù)r和分組碼長(zhǎng)度n

8、 如4位信息碼，k=4, r=3 , n=7,位（7,4）碼。2）、r位監(jiān)督碼就有r個(gè)校正子S1Sr,有r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式，將不同S1Sr的組合來(lái)指示有無(wú)錯(cuò)及哪位出錯(cuò)。如 S1, S2, S3S1S2S3錯(cuò)碼位置S1S2S3錯(cuò)碼位置001a。101a 4010a 1110a 5011a 2111a 6100a 3000無(wú)錯(cuò)在表中規(guī)定可見，僅當(dāng)一錯(cuò)碼位置在 a2, a4, a5或a6時(shí)，校正子S1為1；否則S1為0.這就意味著a2, a，a5和a6四個(gè)碼元構(gòu)成偶數(shù)監(jiān)督關(guān)系S1= a6 © a5© a4a a2同理可得S2 a 6. a 5,-.； a 3、.； a 1S3= a

9、6 二 a 4 二 a3 二 a 0S1, S2, S3 為零時(shí) a6 © a 5 a 4 a 2=0a6 二 a5二 a3 二 a 1=0a6 二 a 4 二 a3 二 a 0=0得：a2= a 6 六 a 5 為 a 4a1= a 6 二 a 5二 a 3a0= a 6 二 a 4 二 a3給定信息位后，可直接按上式算出監(jiān)督位。根據(jù)信息位a6a5a4a3可以得到a2a1a0三位監(jiān)督碼。則a6a5a4a3a2aao即為得到的漢明碼。得分三、綜合計(jì)算題：（每題10分，共30分）1.黑白電視圖像每幅含有200000個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概出現(xiàn)的亮度等級(jí).要求每秒鐘傳輸40幀圖像.若

10、信道輸出S/N=30dB,計(jì)算傳輸該黑白 電視圖像所要求的信道的最小帶寬.解：c=200000* log216* 4 0（ 3 分）C =W log2（1 +）（6分）NSW =C / log 2（1 +）=200000* log216* 4 o / log21001（1。分）N2、采用13折線A律編碼，設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值 為+1180單位。（1）求此時(shí)編碼器輸出的碼組，并計(jì)算量化誤差；（2） 寫出對(duì)應(yīng)于7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼（采用自然二進(jìn)制 碼）。（1）抽樣脈沖值為+118 0單位，設(shè)輸出 8位碼組用CiC2c3c4c5c6c7c8表示抽樣脈沖值為 +

11、 1 1 8 。極性為正C1=1（2分）段落碼:Iw=128v 118 0 故 C2=1Iw= 1 1 8 0 > 512 故 C3=1Iw= 1 1 8 0 > 1024 故 C4=1段落碼為11 1為8段段內(nèi)碼：第8段起始電平為1 0 2 4,長(zhǎng)度為2048 1024= 1 0 2 4/ 1 6 =6 4個(gè)量化單位。個(gè)量化單位，再進(jìn)行 16級(jí)均勻量化，量化間隔為10 2 4同理 Iw= 1 1 8 0 V 1 5 3 6故 C5=0Iw= 1 1 8 0 < 1 2 8 0 故 C6=0Iw= 1 1 8 0 > 1 1 5 2 故 C7=1Iw= 1 1 8 0

12、< 1 2 1 6 故 C8= 0，此時(shí)輸出碼組為 ：11110010（6分）量化量：（1216+1152） /2=1184量化誤差：1184-1180=4（8分）11 位 10010100000（ 10 分）3、已知某線性反饋移位寄存器的特征多項(xiàng)式系數(shù)的八進(jìn)制表示為51,若移位寄存器的起始狀態(tài)為100000求（1）末級(jí)輸出序列。（2）驗(yàn)證輸出序列是否為 m序列？為什么？解：101001（2 分）a5 = a0。a2（3 分）0000100101100111110001101110101（ 7分）周期31個(gè)二進(jìn)制數(shù)0, 1概率基本相等長(zhǎng)度為1的游程8個(gè)，長(zhǎng)度為2的游程4個(gè)，長(zhǎng)度為3的游程

13、2個(gè)，長(zhǎng)度為4的游程1個(gè)，長(zhǎng)度為5的游程1個(gè)序列的自相關(guān)函數(shù)有兩種取值（1 0分）2011-2012學(xué)年度第二學(xué)期期末考試試題（A卷）課程名稱：通信原理使用班級(jí)：09050641x、09050642x、09050643x總分得分一、填空題（共20分）（1）通信系統(tǒng)包括（信息源）、（發(fā)送設(shè)備）、（信道）、（噪聲源）、 （ 接收設(shè)備）和受信者。（2）在（7, 4）分組碼中，有（4 ） 位信息碼元，有（3 ） 位監(jiān)督碼元。（3）正弦載波二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有三種基本形式，分別為（2ASK ）、（2FSK）和（2PSK ）。（4）當(dāng)離散信源中每個(gè)符號(hào)（ 獨(dú)立分部等概出現(xiàn)）時(shí)，該信源的平均信息量最大。（5）脈

14、沖編碼調(diào)制主要包括（抽樣）、（量化）和（編碼）三部分。（6）非線性調(diào)制包括（頻率調(diào)制）調(diào)制和（相位調(diào)制）調(diào)制 。（7）基帶傳輸是指（不搬移基帶信號(hào)頻譜的傳輸方式）。（8）門限效應(yīng)是指（當(dāng)輸入信噪比降低到一定情況時(shí)，輸出信噪比急劇惡化的現(xiàn)象）。（9）線性分組碼具備的性質(zhì)是（封閉性）和（碼組間的最小碼距等于非零碼 的最小碼重）。（10）某一分組碼中，碼組間最小碼距為 3,在一個(gè)碼組內(nèi)該分組碼最多可 以檢測(cè)出（2 ）個(gè)誤碼，最多可以糾正（0 ）誤碼。（11）按照同步的功用把同步分為載波同步，（位同步）,（ 群同步）和（網(wǎng)同步）。（12）目前廣泛應(yīng)用的兩種對(duì)數(shù)壓縮率是（ A律）和（U律）.（13）過載

15、噪聲是指（信號(hào)斜率發(fā)生陡變時(shí)，由于臺(tái)階固定，階梯波形跟不上信號(hào)的 變化，形成失真的現(xiàn)象）.（14）已知二元信息序列為0100100001000011000010010則其AMI碼為00-11000000010000-1100000-10010；HDB3 碼 為00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10 。得分二、解釋或簡(jiǎn)答（每題5分，共40分）1、數(shù)字通信系統(tǒng)是如何構(gòu)成的？信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者（2分）信息源：將各種消息轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)；發(fā)送設(shè)備：產(chǎn)生適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)；信道：用來(lái)將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端；接收設(shè)備：將信號(hào)放大和反變換

16、，從受到減損的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出原始電信號(hào)受信者：傳送消息的目的地，把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息；（5分）2、從誤碼率、頻帶寬度、對(duì)信道特性變化敏感度和設(shè)備復(fù)雜度等方面對(duì)二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行比較。誤碼率：2 P SK和2 DP SK的誤碼率最低，2FSK次之， 2 A S K最大。（2分）頻帶寬度：2人5：和25：, 2 DP SK都為2fs頻帶利用率高，2FSK的頻帶寬度寬，頻帶利用率低。（3分）敏感度：2FSK和2Ps K對(duì)信道的特性變化不敏感，2As K對(duì)信道變化敏感。（4分）設(shè)備復(fù)雜度：2 ASK最簡(jiǎn)單，其次2FSK, 2PSK和2D P S K最復(fù)雜。（5分）3、以13折線A律編

17、碼為例說(shuō)明脈沖編碼調(diào)制（PCM珀基本原理脈沖編碼調(diào)制主要包括抽樣、量化和編碼三個(gè)過程。抽樣是把連續(xù)時(shí)間模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換成離散時(shí)間連續(xù)幅度的抽樣信號(hào)；量化是把離散時(shí)間連續(xù)幅度的抽樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散時(shí)間離散幅度的數(shù)字信號(hào)；編碼是將量化以后的信號(hào)編碼形成二進(jìn)制碼輸出。4、什么是碼問用擾？無(wú)碼問串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng)應(yīng)如何設(shè)計(jì)？碼間串?dāng)_是因信道特性不理想引起數(shù)字基帶信號(hào)各碼元波形失真，從而使前后碼元波形相互重疊，導(dǎo)致接收端抽樣判決困難的現(xiàn)象 .（2分）引起碼間串?dāng)_的主要原因是信道的衰耗使收端脈沖幅度變小；傳輸線路的延遲特性使收端脈沖波峰延后；傳輸線路的帶寬有限，使收端脈沖寬度加大，形成波形拖尾.（4 分）無(wú)碼

18、間干擾的基帶傳輸系統(tǒng)的頻域條件是：_2 二 i 二Z H（W +）=Ts? I WI < iTsTs（5 分）5、簡(jiǎn)述差錯(cuò)控制編碼的基本原理在發(fā)送端被傳輸?shù)男畔⑿蛄猩细郊右恍┍O(jiān)督碼元，這些多余的碼元與信息碼元之間以某種確定的規(guī)則相互關(guān)聯(lián)。接收端按照既定的規(guī)則檢驗(yàn)信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系，一旦傳輸過程中發(fā)生錯(cuò)誤，則信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系將受到破壞，從而發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，乃至糾正錯(cuò)誤。（5分）6、簡(jiǎn)述時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用：是利用時(shí)隙分時(shí)傳送信號(hào)，時(shí)分復(fù)用在時(shí)間上市分開的，在頻率上是重疊（5分）的。易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，易于制造，采用集成電路，生產(chǎn)成本低。7、畫出在不同最佳準(zhǔn)則條件下最佳匹配濾波器和相關(guān)接收器的原理方框 圖。t=Ts（5分）8、m序列發(fā)生器的作用？說(shuō)明如何利用 m序列發(fā)生器實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)序列？加擾器是以m序列發(fā)生器為基礎(chǔ)，線性反