通信原理期末考试复习参考题(含答案)

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1、本资料仅供学习参考使用，严禁用于商业用途!通彳t 2009级1班宇宁新辉制2012-05-22通信原理期末考试复习参考试题一、填空题（总分24,共12小题，每空1分）1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量,可靠性用差错率衡量。2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号,数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关,自相关函数只与时间间隔有关。4、一个均值为零方差为仃2的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布,相位的一维分布服从均匀分布。5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，

2、香农公式可表示为：C=Blog2（1+号）。N7、设调制信号为f（t）载波为COS/,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为f（t）COSCOct,频域表1.达式为一F（0+0C）+F（0c）。28、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为2fH、2fH、fH_o9、设系统带宽为W,则该系统无码间干扰时最高传码率为2W波特。10、PSK是用码元载波的相理来传输信息，DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息.它可克服PSK的相位模糊缺点。11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰,二是传输中叠加的加性噪声。12、

3、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用13_折线近似，N律对数压缩特性采用15折线近似。二、简答题（总分18,共4小题）1、随参信道传输媒质的特点？（3分）答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播2、简述脉冲编码调制的主要过程。（6分）抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？（6分）最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定

4、；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。4、简述低通抽样定理。（3分）一个频带限制在（0,储）内的时间连续信号m（t）,如果以TW%fH的时间间隔对它进行等间隔抽样，则m将被所得到的抽样值完全确定三、画图题（总分20分，共3小题）1、已知调制信号.一 一 4 .m（t ）=cos（2000nt激波为2cos10 K ,分别回出 AM、DSB、SSB （下边带）信号的频谱。（6分）Sam2 Tt7t-6 -5 -44 5 6 f(kHz)7tSAM-6 -5 -44 5 6 f (kHz)102、设信息序列为1

5、00000000001100001,试编为AMI码和HDB3码（第一个非零码编为+1）,并画出相应波形。（6分）100000000001100001AMI+10000000000-1+10000-1HDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1+1000+1-100-100+1-1+100+1-1AMIHDB33、设发送数字信息为110010101100,试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。（对2FSK信号，“0”对应Ts=2Tc,“1”对应Ts=Tc；其余信号Ts=Tc,其中Ts为码元周期，Tc为载波周期；对2DPSK信号，5=0代表“0”、中=

6、80代表“1”，参考相位为0;对2PSK信号，5=0代表“0”、1110 0 10 1I I I I II 1 IOOK：III2FSK;II2PSK:IiI2DPSK；四、（总分12分）现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。解：解：（1）H=log2M=log28=3（bit/符号）一一（2分）（2） T5=0.1ms

7、，所以Rb=*=10000BaudRb=RbH=100003=30kbit/s一（2分）（3） I=Rbt=3010323600=216Mbit/s一一（3分）277（4）误比特率R=.=1.2510一一（2分）b2161062小时传送的码元数为N=RBt=10000父2M3600=7.2M10727误码率为：R=6=3.7510一（3分）72106五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn（f）=0.5M100W/HZ在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5KHz,而载波为100KHz,已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加

8、至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解：（1）单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为,1f0=100-5=102.5（kHz）（3分）（2）解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，_33Ni=2Pn（f）B=20.5105103=5W（3分）33333已知Si=10kW,所以且=1010=2000一（3分）Ni5（3）由于单边带调制系统的制度增益为G=1,因此解调器输出端的信噪比且=且=2000一NoNi（3分）

9、六、（总分14分）采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位：（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：（1）已知抽样脉冲值I0=-95,设码组的8位码分别为C1C2c3c4c5c6c7c8。因为I064,且I0128,故位于第4段，段落码c2c3c4=011（3分）第4段内的量化间隔为4,由10=64+7X4+3知，I。位于第4段第7量化级，c5c6c7c8=0111一（3分）因此，输出码组为cc2c3c4c5c6c7c8=00110111（1分）译码输出-（64+7X4+2/2）=-94,量化误差为：

10、-95（-94）=-1（单位）一一（2分）（2）对应于该7位码的均匀量化11位码为：cc2c3c4c5c6c7c8c9c10cn=00001011110（3分）参考填空和解答题I,采用相干解调方式时.相同误码率条件下.2ASK.2FSK、2PSK系统所需信噪比数量关系为0Z窄带随机过程在东波流上的波形是一个包络和相传缓慢变化的正弦波.3 .恒参信道的传输特性可以用幅频特性和相频特性来表征口4 .如果解调器的输入喙声功率谱密度相同，输入的信号功率也相等，则双边带和单边带在解调器输出端的输出信噪比是相同的.5,采用部分响应波形.能实现2Rd/Hz的频带利用率,而且通常它的“尾巴”衰减大和收敛快，还

11、可。现基带顺谱结构的变化。6. d知一无线信道的佞输带宽为10KIE在坡坏传输条件下的信噪比为3lk!B.H信道容/为_99.7Kbi空.7. AM是将模拟信号变换成仅由二位二进制码组成的数字信号存列,AM系统中的量化噪声有两种形式：一种称为过载燃化噪声,另一种称为一般量化噪声。乱普通接收系统和最佳接收系统.其性能表小式在形式上是相同的，由于实际带通滤波器带窗E焉是大于I,所以普通接收系统的性能总是比最佳接收系统差.9, 一个符杰历经的平横跳机噪声电压的数学期里低表着百流分MH方差代表着交流平均功率q10, m序列的均衡性是指在m序列的一周期中，和“0”的个数相当，准确地说,“1的个数比“0的

12、个数3_一个。I.消息中所含信息量【与出现该消息的概率P（X）的关系式为上蚣逊常用的单位为比特,2 .窄带物机过程在示波麝上的波形是一个1组和处缓慢变化的正弦波.3 .多经传播不仅会造成信号包络皿和频率弥散，同时还可能发生翎生_选择性哀落：4 .如果解调器的输入噪声功率谱密度相同输入的信号功率也相等,则双边带和单边带在解圆器输出端的留出信噪比是相等的.5 .采用部分响同波形,能实现阴/Hz的领带利用率,而且通招它的“星巴”优诚大和收敛快，还可实现基带不全结构的变化.值二进制数字调制系统，当碍无速率和同时，2FSK素统带宽城宽,抗噪声愠能方血，OOK显笫,工KM是将模拟信心变换成仅由上L.进制码

13、组成的数字传号序列.aM系统中的量化噪声有两种形式：一种称为这正是化噪声，另一种称为一般吊化噪声。比普通接收系统和最佳接收系统，H性能表示式在形式上是相同的,由于实际带通滤波器带宽B总是组1打，所以普通搂收系统的性能总是比域佳接收系统差，9.卷枳码的译码方法有两类：一类是大数爱辑译码,另一类是概率谆码,lOm序列的瑚#性是指在m序列的一周期中，广和加0”的小数列小相等,准确地说,一”的个数比0的个数/_一个,】、模拟信号的数字化需要经过抽样，晶化.编码三，k3抽样是把时间连续，幅值连续的信号变换僦时间离散、幅值一连续的信号:量化是把幅值上扛的信号变换为幅值3/也的信号.3、；|惜汨为最小i15

14、“一5J它可以：或是小库4位;或*I槽2位;或是1刊信1位的同时,检错_二位4、当信号消失时，加性噪声是否存在；存在,乘性噪声是否存在；不存在，5、数学通信系统的有效性用传输速率频带利用率.衡最,可靠性用差错率衡量.6、在（7,4）线性分细码中，生成矩阵有3行:监耕矩徽有4行07、用同一个调制信号分别对载波进行AM.DSB.SSB.VSB四和线性调制,已调信号中占用频带最窄的是：SSB.队某一消息代码为：00000101100001000100001,试对箕进行HDB3编码:+I0Q+M1+1-KMMM+1（KXE1+100+1-1.I,在四进制中fM=4）,已知信息速率为2400HA,则码元

15、速丰为121HH42 .一平稳随机过山Eft）的20）代表g的。均功率，R（0）-R（）代表E的交流功率,3 .调制信道的模型可以分为两关.m参信道和随察信道,4,计对FM系统门限效应，降低门限值的方法很密.常用的书锁相环解调器和一反馈解调器,5 .版图是指用且遮史观察接收端的基带信勺波形，从而估计和调整TU无性储的一种方法*6 .PCM3W32路钵系可复用传输30路话并信号，K总码率为2.048MHS.7 .提杜基带传输系统是指消除了码间干扰，且误码率报小的基带嘉统,K把码蝌中I的个数称为码州的通吊.把两个码维中时应位一上数-字不同位数称为码用的的离，9 .某本原多项式的八进制衣示为211,

16、则与本原名项式*）为一右4N+1以它产生的m序列周期为2L10 .在数字调制通信系统的接收机中，应该先乘用载波同步,其次采用L同步，量扃采用通L同步口L在八进制中（M=XL已知码元速率为I2（KJE.则信.息速率为36（X3+L阵态历经性就是统计粘r性可由随机过程的任一琬现的时间平均来代耕,3 .起伏噪声包括热噪声、骸弹噪声和宙噪出,4恒螯信道无失其住输要求振幅-频率特性曲畿是条水平立线，和位甘性是条迎原点的直线.5 .幅度调制乂称为为性调制，调制信匕的顽谱完全是基带信号频谱在频域内的一单搬移）6 .在同等条件下,正常匚作则，模拟调制系统，FM系统抗力声件去力好,AM在统抗啜声性能最差，7 .

17、单极性RZ信号中_注定时分量，双极性等概信号没有离散谱.X.MSK信号是包络恒:定.相位连续.带宽K小并且严格再交的2FSK信号.9 .当DPCM系统中吊化器的晶化电平数取为/时.此DPCM系统就成为增R调制系统.10 .匹配滤波器是指输用信噪比最大的线性滤波器.它可代替疏仕接收机卬的相关运算器口L何谓高斯白噪声？答：/斯向噪声是指取值的概率分布服从高斯分布,功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声.2.FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么问题？答；FM系统的调制制度增益和信号带宽成正比关系.这关系说明可通过增加带宽来换取校而的输出信噪比,从而提海抗噪声性能.3,何谓奈奎斯

18、特速率和奈金斯特带宽？此时的领带利用率有多大？答：满足奈布斯特第一准则的带宽加和速率Rn叫奈奈斯特速率和奈奈斯特带宽.R、=2f中此时的领带利用率为犯由人4 .2PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？存：2P次对信道的敏感性比2A0K低，频带比2F6K窄，同样的信.噪I匕啊2PSK误码率址低.5 .什么处奇曙监督科？其检借能力如何？答:奇偶监督码就是用I位监督码使码组中1的个数为奇数个或偶数个.它能检中奇数个错码.H-设一熬字传输系统传送16进制码元的速率为241）08,则这时的系统信息速率为9WX）b/s.12 .，个两校时延Z-.为Ims的聃参信道,它在12m11生频率上传输衰耗最大,

19、13 .已知信息序列为】000000000111则对应的HDB3码为+1颐一网。.0+1二I，14 .PCM3小32路TDM解统的基群数据速限为之tUM为H枭15 .某线性分组码的许用眄纸的母小码距是4,若用于检错，可椅也3位错码.二、简答飕（每题S分，共抑分）1 .按传输信号的复用方式.通信系统如何分类？答工按传输信号的复用方式,通信系统仃二种复川方式，即一分复用、时分复用和码分H用.频分发用是用频樵搬移的方法使不同信号占据不同的顽率范雨：时分赛用是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间二码分发用剜是用一班包含正交的码字的码组携带型路信号工解释半双T通信和全双工通信，井用实际通信系

20、统举例说明？答I半双工，双向不同时通信.如工对济机；双.双向同时通信，如：移动通信系统B3.眼图的作用是什幺？怎样才能观察到眼图？答：衡量数字通信系统性能好坏.调整小波器的【I描周期码元周期同步.可看到眼图.14.什么是分出码？具结构特点如何？答：相信旧码分组.为拉组信.息码附加若干监杼码的编码称为分机码.在分组码L|if监督码元仅监恃本码组中的信息码元.S、什么是包络检波器的门限效面？答当包络检波器输入信噪比降低到一个特定的数值*.谕出信噪比不是拉比例地葡莉输入信噪比下降a而是急刷恶化的-种现象6,设某一恒彩信道的幅频特性为：|H(劭|二3.用频为性为:做二-叱。淇中心也为常数：试讨论说明某

21、一宽带信号经过此信道后是古会发生幅翔或者相频失此。答，因为满足无失真的条件,所以不会出现失真.7、解释碣元速率和信息速率指出它们之间的关系.答t码元传输速率的,定义为单位时间f住秒)付送码元的数目，单位为波特(Baud),简记为H*信总传输速率后定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数.单位为比特/机筒记为b/s.或bpsM进制时：Rb=RBlog2M(b/s)书1、模拟通信系统模型信道受信者噪声源调噪声源信 息 源数字解道信W道译3、数字通信的特点优点：(1)抗干扰能力强，且噪声不积累(2)传输差错可控(3)便于处理、变换、存储(4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输(5)易于集成，使通

22、信设备微型化，重量轻(6)易于加密处理，且保密性好缺点：(1)需要较大的传输带宽(2)对同步要求高4、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性,或者说是传输的 速度”问题。有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔)可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的质量”问题。(1)模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。本资料仅供学习参考使用，严禁用于商业用途!通彳t 2009级1班宇宁新辉制2012-05-22(2)数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。可靠性：常用误码率和误信率表示。6、码间串扰：在传输数字信号时，波形

23、畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠，造成码间串扰。7、码间串扰和信道噪声是影响基带传输系统性能的两个主要因素。8、随参信道的特性：(1)衰减随时间变化(2)时延随时间变化(3)多径效应：信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度(时延)和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象。9、调制的目的：(为什么要进行载波调制？)(1)提高无线通信时的天线辐射效率。(2)把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。(3)扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。10、振幅键控(2ASK):是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率

24、和初始相位保持不变。11、2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。12、2ASK信号解调方法：非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法)13、频移键控：是利用载波的频率变化来传递数字信息。14、2FSK信号的产生方法：(1)采用模拟调频电路来实现：(2)采用键控法来实现。15、2FSK信号的解调方法：非相干解调和相干解调。16、相移键控(2PSK):利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。17、二进制绝对相移方式：以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式。；0,发送“0”时以发送“1时(c)2DPSK18、二进制差分相移键控(2DPSK):是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。；0,表示数字信息“0”n，表示数字信息“1”二进制数字信息:110 10 0 1 102DPSK信号相位:0二0 0二工只只0二二(b)相对码二0二二000二0相应的2DPSK信号的波形如下:11010t(a)绝对码