通信原理期末考试试题及答案doc.docx
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通信原理期末考试试题及答案doc
通信原理期末考试试卷及答案
、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三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，香农公式可表示为：
C二Blog2（1曽）。
7、设调制信号为f（t）载波为cosct，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式
1
为f（t）cosct，频域表达式为一［F（；.「：
:
■-■■c）■F（；r；讥）］。
2
8、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。
9、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是用码元载波的相位来传输信息,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、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，■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；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，fH）内的时间连续信号m（t），如果以T乞12»的时间
间隔对它进行等间隔抽样，贝Um（t）将被所得到的抽样值完全确定
2、设信息序列为100000000001100001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）
100000000001100001
AMI+10000000000-1+10000-1
HDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1
+1000+1-100-100+1-1+100+1-1
AMI~,---1
HDB3IO（,（rnrirq
1、已知调制信号mt二COS2000寸载波为2cos104「：
t，分别画出AM、DSB、SSB
（下边带）信号的频谱。
（6分）
iSam
ISam
2n
2n
7t
2n
3、设发送数字信息为11001010110Q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，•厂=0代表“0”、「=180。
代表“1”，参考相位为0;对2PSK信号，，=0代表“0”、「=180。
代表“1”。
）（8分）
2PSK
OOK
2FSK2PSK2DPSK
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二log28二3（bit/符号）（2分）
（2）Ts=0.1ms，所以Rb二壬=10000Baud
Rb=RbH-100003=30kbit/s——（2分）
（3）I=Rbt=3010323600=216Mbit/s——（3分）
（4）误比特率P厘飞才.2510^——（2分）
216勺0
2小时传送的码元数为N二RBt=1000023600=7.2107
27
误码率为：
Pe6=3.7510门（3分）
e72勺06
五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度
Pnf=0.510；W/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
1
滤波器的中心频率为f0=10015=102.5（kHz）――（3分）
2
（2）解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，
M=2Pn（f）B=20.510’5103=5W——（3分）
3
已知Si=10kW，所以色=1°卫2000――（3分）
Ni5
（3）由于单边带调制系统的制度增益为G二1，因此解调器输出端的信噪比
S。
S=2000（3分）
N0Ni
三、简答题（每题2分，共计20分）
1.FSK:
调制信号控制不同频率载波传输的调制方法。
2.全双工通信：
通信双方可以同时进行发送和接收信息的工作方式。
3.白噪声：
噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数
4.平稳随机过程：
随机过程在任意有限维分布函数与时间起点无关
5•恒参信道：
恒参信道是指其乘性干扰可看成不随时间变化或基本不随时
间变化的信道。
6.线性调制：
时域里幅度随基带信号变化，频率内频谱是基带信号频谱的线性搬移的调制方法。
7.数字信号最佳接收：
数字信号最佳接收是以错误概率最小作为最佳的准
则。
8.差分脉冲编码调制：
差错控制编码就是在信息码元序列中加入监督码元。
•眼图：
通过示波器观察接收端的基带信号的波形，从而估计和调整系统
性能
10、差错控制编码：
答：
差错控制编码就是在信息码元序列中加入监督码
丿元。
一、填空题（每空1分，共计20分）
1、已知某数字传输系统传送二进制码元的速率为1200B/S，码元等概率出现，该系统的信息速
率为1200bit/s;若该系统改成传送16进制信号码元，码元等概率出现，码元速率为
2400B/S，则这时的系统信息速率为9600bit/s。
2、已调波s（t）=5cosmt・cos「0t二5sin「mt*sin「0t是SSB调幅方式。
其调制信号f（t）
为
5cosWmt，载波C（t）=COSWot。
解调时，相干载波为COSWot时，可解调恢复原信号。
3、同步技术包括载波同步、吗元同步、群同步、网同步。
4、4个独立信源的最高频率分别为1kHz、1kHz、2kHz、2kHz，采用时分复用方式进行传
输，每路信号均采用8位二进制数PCM编码。
该系统中满足抽样定理的最小抽样频率为
4KHz，一帧中包含
4路抽样信号集，每个时隙占有的时间宽度为62.5微秒，每个码元宽度为7.8125微
秒，码元传输速率为128Kb/s。
5、PSK系统的基带调制信号码型为双极性非归零码型，波形为方波，PSK信号相当
于模拟调制的DSB或相位调制方式，传输带宽为2Rb。
2、已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的数字双相码、AMI码以及HDB3码。
（6分）
解：
信息代码:
1010000011000011
数字双相码:
10011001010101011010010101011010（2分）
分）
AMI码:
+10-100000+1-10000+1-1（2
HDB3码：
+10-1000-V0+1-1+B00+V-1+1（2分）
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lo=-95，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8。
因为Io又因为l0>64,且l0<128,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64+7X4+3知，I。
位于第4段第7量化级,
C5C6C7C8=0111——（3分）
因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8=00110111——（1分）
译码输出-（64+7X4+2/2）=-94,
量化误差为：
-95—（-94）=-1（单位）——（2分）
（2）对应于该7位码的均匀量化11位码为：
C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11=00001011110（3分）
山/2的高斯白噪声,
1、一个LR低通滤波器如图所示，假设输入是均值为零、功率谱密度为试求：
（1）输出噪声的自相关函数；（6分）
（2）输出噪声的方差。
（2分）
解:
5、已知某（3,1,3）卷积码生成多项式为：
gi（x）=1,g2（x）=1+x2,g3（x）=1+x+x2°
（1）画出该编码器电路图；
（2）画出状态图；（3）由状态图求输入序列为11010101的
（3,1,3）卷积码输出序列。
（12分）
（1）编码器电路图（略）
（2分）
（2）状态图（略）（6分）
（3）
（3,1,3）卷积码输出序列为：
111110010100001110001100
3、采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为-570单位。
（1）试求逐次比较型编码器输出的8位码（段内码用自然二进制码）；（10分）
（2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。
（2分）
极性码：
因为抽样脉冲值为
-570<0，所以极性码C「0。
（1
分）
段落码:
Is=570128,故C2
=1（位于后4段）
（1分）
Is
=570512,故c3=1
（位于第7、8段）
（1分）
Is
=570：
：
1024,故q=0
（位于第7段）
（1分）
解:
（1）设码组为
c1C2C3C4GGC7Q
由这三次比较结果，知道该抽样值处于第7段
段内码：
第7段起始电平为512,长度为1024—512=512个量化单位，再
进行16级均匀量化，量化间隔为512/16=32个量化单位
分）
I.=512328二768,所以Is:
:
:
I.,故c5=0；
分）
=512324=640,所以J分）
-=512+32x2=576,所以厶€人,故巾=0
分）
Iv=512+32x1=544所如,>lvf^c3=1
分）
编码器输出组为01100001。
（1
（1
（1
（1
（1
（1
分）
（2）11位码为：
010********
4、采用图2中所画的系统传送码元速率Rb=1000Baud的数字基带信号，试问能否满足无码间串扰的
条件？
哪一种传输特性较好？
并简要说明其理由。
（12分）
解根据亲奎斯特准则可以证明©）,（b）和（c）二种传输函数均能满足无码间十扰的要求。
下面我们从频带利川率，冲击响应“用巴”衰减快慢，实现雄易程度等二个方面分析对比三种传输函数的好坏。
（1）频带利用率
2种波形的传输速率均为Rb=1000Baud,传输函数（Q的带宽为Ba=2X103Hz
其频带利用率
na=R0Ba=1000/2X10—0.5Baud.Hz
传输函数（b）的带宽为Bb=10JHz
其频带利用率
叽二RbBb=1000/1000-1Baud；Hz传输函数（。
的带宽为
Bc=103Hz
H频带利用率
r[c=Rb/Bc=l000/1000=1BandHz显然ni所以从频带利用率角度來看，（b）和©较好口
（2）冲击响应“尾巴”衰减快慢程度
（町,⑹和©三种传输函数的时域波形分别为^（0=2xl03?
a（2x]03M）hb（t）=2xIO35（7（2xl0s^r）
几⑴=10%咕（10'可）
共6页第5页其中⑻和（c）的尾巴U11?
的連度衰减"而（b）尾巴以it的速度衰减*故从时域波形的尾巴衰减速度来看，传输特性（町？
1吐）较好.
（3）从实现姙易程度來看，因为（b）为理想低通特性，物理上不易实现'而⑶和©相对较易实现。
综上所述，传输特性©较好.
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