(成都大学)通信原理期末复习题及部分答案

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共12页1. 调制信道对信号的干扰分为 乘性干扰 和 加性干扰 两种。2. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 恒参信道 和 随参信道 两大类。3. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：产生瑞利型衰落、引起频率弥散 、造成频率选择性衰落 。4. 常见的随机噪声可分为 单频噪声 、 脉冲噪声 和 起伏噪声 三类。5. 数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即 连续谱 和 离散谱 。6. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 振幅键控 、 频率键控 和 相位键控 。7. 模拟信号是利用 抽样 、 量化 和

2、编码 来实现其数字传输的。8. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 模数转换器 、 数字传输系统 和 数模转换器 。9. 在数字通信中，同步分为 载波同步 、 位同步 、 群同步 和 网同步 。10. 通信系统按调制方式可分 连续波调制系统 和 脉冲调制系统 ；按信号特征可分为 模拟通信系统 和 数字通信系统 。11. 若系统功率传输函数为，则系统输出功率谱密度与输入功率谱密度关系为 H（W）2 12. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播 。13. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 模拟幅度调制法 和 键控法 。14. 衡量通

3、信系统的质量指标主要有 有效性 和 可靠性 ，具体对数字通信系统而言，前者常用 码率 来衡量，后者常用 误码率 来衡量。15. 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 。16. 根据香农公式，理想解调器的输入信噪比和带宽与输出信噪比和带宽之间满足 lb(1+ ) = lb(1+ ) 。17. 包络检波法的系统误码率取决于 系统输入信噪比 和 归一化门限值 。18. 基带传输系统的总误码率依赖于 信号峰值 和 噪声均方根值 之比。19. 一个连续信道的信道容量受 信道带宽 、 噪声单边功率谱密度 、 信道输出的信号功率 “三要素”的限

4、制。20. 起伏噪声可分为 热噪声 、 散弹噪声 及 宇宙噪声 。21. 恒参信道的传输特性通常可以用 幅频失真 和 相频失真 来表征。22. 信道传输信息的速率与 单位时间传送的符号数目 、 信息源的概率分布 以及 信道干扰的概率分布 有关。23. 设一分组码（010111），则它的码长是 6 ，码重是 4 ，该分组码与另一分组码（110010）的码距是 3 。24. 通断键控信号（OOK）的基本的解调方法有 非相干解调 及 相干解调 。25. 一个均值为零的平稳高斯窄带随机过程的包络的一维分布是 端利分布 ，而其相位的一维分布是 均匀分布 。26. 数字通信系统的主要性能指标是 传输速率

5、和 差错率 。1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（ ）2. 若是平稳的，则与具有相同的统计特性（C为常数）（ ）3. 对于数字基带信号的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（ ）4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ）5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。（ ）6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等于信道容量C，则理论上可实现无误差传输。（ ）7. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。（ ）8. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小

6、码距的大小有直接关系。（ ）9. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ）10. 设随机过程与独立，则的一维概率密度。（ ）11. 平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。（ ）12. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道， B与可以互换。（ ）13. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若增加信道带宽B，则信道容量C无限制地增加。（ ）14. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若，则信道容量。（ ）15. 恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的，因此，可以认为它等效于一个时变的线性网络。（ ）16. 在大信噪比情况下，AM信号检波器的调制制度增益随基带信号的支流分量的减少而减少。（ ）

7、17. 任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统所替代。（ ）18. 基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（ ）19. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最大码距的大小有直接关系。（ ）20. 一般说来，通过键控法得到二进制移频键控信号（2FSK）的相位（、）与序列无关。（ ）若，则随机过程与（ A ）。（A） 不相关；（B）正交；（C）独立。1. 平稳随机过程的自相关函数是（ C ）。（A） 只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。2. 下列属于线性调制的是（ C ）。（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。4. 平稳随机过程的功

8、率谱密度为（ A ）。（A） 非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。5. 在数字基带传输系统中，设发送1符号和0符号的概率分别为和，抽样时刻样值分别为和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（ ）。（A）； （B）； （C）； （D）。6. 窄带噪声的同相分量与正交分量具有如下性质：（ A ）。（A）与都具有低通性质；（B）与都具有带通性质；（C）与都具有带阻性质；（D）与都具有高通性质。7. 如右图所示的四条函数曲线，哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（ A ）。1. 已知平稳随机过程服从高斯分布，它的一维概率密度、自相关函数和功率谱密度分别为 、和，试问 、

9、和是否：(1)必须是偶函数；(2)必须非负；(3) 能够确定 的均值；(4)能够确定的方差； (5) 能够确定的概率密度函数；(6) 能够确定的自相关函数；(7)能够确定的功率谱密度。上述对成立的有 ；成立的有 ；成立的有 ；2. 随机过程的样本函数是（ A ）（A） 确定的时间函数；（B）随机函数；（C）随机变量的函数。3. 线形调制系统的调制制度增益（ D ）（A） 与调制方式有关，与解调方式无关；（B） 与调制方式无关，与解调方式有关；（C） 与调制方式无关，与解调方式无关；（D） 与调制方式有关，与解调方式有关。4. 平稳随机过程的均方值为（ B ）（A） 负的；（B）非负的常量；（C

10、）时间t的函数。9. 下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（ B ）（A） 基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。10. 在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为（ D ）（A） 2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；（B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。11. 传输速率为9600 B的二进制数码流，所需的最小传输带宽为 （ B ） 。（A）3.2 kHz（B）4.8 kHz （C）1.6 kHz（D）9.6 kHz12. 在相同的大信噪比下，通断键控信号（OO

11、K）同步检测时的误码率比包络检波时的误码率 （A） 。（A）低；（B）高；（C）一样；（D）没有可比性13. 下列属于线性调制的是 （ A ）（A）振幅键控（B）频移键控；（C）相移键控；（D）角度调制。18采用同步解调残留边带信号时，只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有 C 特性，就能够准确地恢复所需的基带信号。（A）互补（B）对称（C）互补对称（D）没有特殊要求19对于AM调制系统，在大信噪比情况，采用包络检波器解调时的性能比同步检测器时的性能 D 。（A）高（B）低（C）相等（D）几乎一样20通断键控信号（OOK）的带宽是基带脉冲波形带宽的 B 倍。（A）1（B）2（C）3（D）2/

12、321下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同 B 。（B） 基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。25一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是 B 。（A） 随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数与时间间隔无关；（B） 随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数仅与时间间隔有关；（C） 随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔无关；（D） 随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔有关； 1.设二进制序列为110010101110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。2.分别画出模拟、数

13、字和模拟信号数字传输系统的模型。3.设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图。4.已知数字信息，分别以下列两种情况画出2PSK，2DPSK的波形以及写出相对码。（1）码元速率为1200 B，载波频率为1200 Hz；（2）码元速率为1200 B，载波频率为1800 Hz；1. 什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？ 当包络检波的信噪比低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。 因为，门限效应是包络检波的非线性解调引起的，而AM信号才用了包络检波法，所以会产生门限效应。2. 简述二进制数字调制（2A

14、SK、2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能？ 答：1）相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比的要求是：2PSK比2FSK小3dB，2FSK比2ASK小3dB；2）非相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比的要求是：2DPSK比2FSK小3dB，2FSK比2ASK小3dB。 反过来，若信噪比一定，2PSK系统的误码率低于2FSK系统，2FSK系统的误码率低于2ASK系统。 因此，从抗加性白噪声上讲，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。3. 什么是“倒现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒现象”？答：在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因

15、而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒现象”。 4. 衡量数据通信系统的主要性能指标是什么？具体用什么来表述？5. 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？答：“窄带”是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统；“高斯”是指噪声的概率密度函数服从正态分布；“白

16、”是指噪声的功率谱密度服从均匀分布。 6. 消除码间干扰的方法有几种，并说明它们的思想？ 答：7. 为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？ 因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量NI（T）被消除的缘故。8. 数字通信有哪些主要优点？ 9. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？10. 无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？ 答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。11. 什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？答：绝对移相方

17、式：利用码元的载波相位值去表示数字信息的一种方式。相对移相方式：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数信息的一种方式。区别：在数字调制系统中，采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。12. 什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？ 答：眼图是指用示波器显示用实验手段估

18、计系统性能的图形，因为在传输 二进制信号波形时，它很像人的眼睛。它能说明基带传输系统的性能有：1） 最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；2） 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；3） 图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；4） 图中央的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。13. DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？ 答：相同。因为单边带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况下，双边带解调器的

19、输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，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同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒现象”。14. 为什么双边带解调器的调制制度增益是单边带的二倍？ 答：1 黑白电视机图像每幅含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出=30dB，计

20、算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。 2设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在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） 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性；（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？（4） 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。 3设随机二进制脉冲序列码元间隔为，经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理

21、由。34设最高频率为3 kHz的话音信号经DSB调制后，在MHz的高频信道上传递10 km。信道传输的功率衰耗为10 dB/km，信道中存在高斯白噪声，其双边功率谱密度为W/Hz，要求接收输出信噪比dB。（1）请画出解调方框图（应注明各方框主要参数）；（2）试确定输出噪声功率谱密度；（3）试确定最小平均发送功率。5一种设输入随机过程（右图）是平稳的，其功率谱密度为，求系统输出的功率谱密度。16已知滤波器的具有如下图所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时（假设码元经过了理想抽样才加到滤波器）：(a) 码元速率Baud；(b)码元速率Baud；(c) 码元速率Baud；(d)

22、码元速率Baud。问：（1） 哪种码元速率不会产生码间串扰？为什么？（2） 哪种码元速率根本不能用？为什么？（3） 哪种码元速率会产生码间串扰，但还可以用？为什么？2 7 已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，1、0码等概率出现，求（1）码元速率；（2）每秒种的信息量；（3）信息速率。 8设基带系统的发送滤波器,信道及接收滤波器组成的总特性为H().若要求以2/Ts波特的速率进行数据传输,试检验图所示各种H()能否满足抽样点上无码间串扰的条件.9.某通信系统如图（a）所示，其中f1(t)和f2(t)分别为要传送的基带信号，它们的频谱分别如图(b)、(c)中所示。求解：（1）写出f(t)的频谱表达式，并画出频谱图； （2）写出Sm1(t)的频谱表达式，并画出频谱图； （3）若调频指数mf=7，求Sm2(t)的信号带宽； （4）画出一个由Sm2(t)恢复f1(t)和f2(t)的原理性方框图。第 12 页 共 12 页