南邮通信原理历年期末试卷与答案.doc
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通信原理试卷2002.7
学号：
姓名：
（注意：
在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。
）
一填空题：
（每个空0.5分，共15分）
1.若线性系统的输入过程是高斯型的，则输出是型的。
2.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。
3.调制信道对信号的干扰分为和两种。
4.根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。
5.随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：
、、。
6.常见的随机噪声可分为、和三类。
7.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即和。
8.二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为、和。
9.模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。
10.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。
11.设一分组码（110110）；则它的码长是，码重是，该分组码与另一分组码（100011）的码距是。
12.在数字通信中，同步分为、、和。
二判断是非题：
（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分）
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，则信道容量（）
7.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。
（）
8.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。
（）
9.一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。
（）
10.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。
（）
三选择题：
（每题1分，共10分）
1.若，，，则随机过程与（）。
（A）不相关；（B）正交；（C）独立。
2.平稳随机过程的自相关函数是（）。
（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。
3.下列属于线性调制的是（）。
（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。
4.平稳随机过程的功率谱密度为（）。
（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）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（）。
8.线性调制系统的调制制度增益（）。
（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。
9.下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（）。
（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（）。
（A）2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；
（B）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。
四作图题：
（每题5分，共10分）
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.设发送数字信息为1100101，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。
五论述题：
（每题5分，共30分）
1.假设恒参信道的传输特性为，相频特性为，则它的不失真条件是什么？
什么是群延迟——频率特性（），其表达式是什么？
2.随参信道对所传信号有何影响？
如何改善？
3.什么是门限效应？
AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？
4.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？
5.简述二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能？
6.什么是“倒π现象”？
为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”？
六计算题：
（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）
1.一种设输入随机过程（右图）是平稳的，其功率谱密度为，求系统输出的功率谱密度。
2.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，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。
3.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。
通信原理试卷答案2002.7
一、填空题：
（每空0.5分，共15分）
1.高斯。
2.。
3.乘性干扰、加性干扰。
4.恒参信道、随参信道。
5.产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。
6.单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。
7.连续谱、离散谱。
8.振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。
9.抽样、量化、编码。
10.A/D、数字传输系统和D/A。
11.6、4、3。
12.载波同步、位同步、群同步。
二、判断题：
（正确画“√”，错误画“×”；每题0.5分，共5分）
1.×； 2.√； 3.√； 4.×； 5.×；
6.√； 7.√； 8.×； 9.√； 10.×；
三、单项选择题：
（每题1分，共10分）
1.A； 2.C ； 3.C； 4.A； 5.C；
6.A； 7.A； 8.D； 9.B； 10.D
五、论述题：
（每题5分，共30分）
1.答：
不失真条件：
满足：
为一条水平线；
成线性关系
群延迟—频率特性 ：
频率特性对频率的导数。
2.答：
对信号传输有衰耗，并随时间而变；
传输的时延随时间而变；
产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：
①产生瑞利型衰落；②引起频率弥散；③造成频率选择性衰落。
改善：
对随参信道往往要采用抗快衰落措施。
如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。
其中较为有效的一种就是分集接收技术。
3.答：
门限效应：
就是当包络检波器的输入信噪比降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，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。
4.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。
5.答：
1）频带宽度或频带利用率方面：
2FSK系统最不可取。
2）抗加性高斯白噪声方面：
相干2PSK性能最好，2FSK次之，OOK最差。
3）对信道特性变化的敏感性而言，OOK最差。
6.答：
门限效应：
就是当包络检波器的输入信噪比降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，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。
通信原理试卷（A）01.12.18
学号：
姓名：
（注意：
在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。
）
四填空题：
（每个空0.5分，共15分）
1.通信系统按调制方式可分和；按信号特征可分为和。
2.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是型的。
3.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
4.随参信道的传输媒质的三个特点分别为、、。
5.根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。
6.随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：
、、。
7.常见的随机噪声可分为、和三类。
8.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即和。
9.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为和。
10.模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。
11.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。
12.设一分组码（110110）；则它的码长是，码重是，该分组码与另一分组码（100011）的码距是。
五判断题：
（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分）
1.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。
（）
2.设随机过程与独立，则的一维概率密度。
（）
3.平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。
（）
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，B与可以互换。
（）
7.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。
（）
8.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。
（）
9.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。
（）
10.一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。
（）
六选择题：
（每题1分，共10分）
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、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.下列属于线性调制的是（）
（B）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。
3.随机过程的样本函数是（）
（A）确定的时间函数；（B）随机函数；（C）随机变量的函数。
4.若，，，则随机过程与（）
（B）不相关；（B）正交；（C）独立。
5.如下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（）
6.线形调制系统的调制制度增益（）
（E）与调制方式有关，与解调方式无关；
（F）与调制方式无关，与解调方式有关；
（G）与调制方式无关，与解调方式无关；
（H）与调制方式有关，与解调方式有关。
7.下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（）
（B）基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。
8.在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为（）
（C）2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；
（D）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。
四作图题：
（每题5分，共10分）
1.分别画出模拟、数字和模拟信号数字传输系统的模型。
2.设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。
七论述题：
（每题5分，共30分）
1.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？
2.假设恒参信道的传输特性为，相频特性为，则它的不失真条件是什么？
什么是群延迟—频率特性 （），其表达式是什么？
3.什么是频率选择性衰落？
二经传播时，哪些频率点衰落最大？
4.什么是门限效应？
AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？
5.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？
6.什么是“倒π现象”？
为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”
八计算题：
（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）
1.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。
2.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，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。
3.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。
4.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）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？
通信原理试卷A答案2001.12
一、填空题：
（每空0.5分，共15分）
13.基带传输（系统）和频带（调制）传输（系统）。
14.高斯型的。
15.。
16.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。
17.恒参信道、随参信道。
18.产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。
19.单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。
20.连续谱、离散谱。
21.模拟幅度调制和键控方法。
22.抽样、量化、编码。
23.A/D、数字传输系统和D/A。
24.6、4、3。
二、判断题：
（正确画“√”，错误画“×”；每题0.5分，共5分）
1.×； 2.×； 3.×； 4.×； 5.×；
6.×； 7.√； 8.×； 9.×； 10.√；
三、单项选择题：
（每题1分，共10分）
1.成立的有①②③④⑤；成立的有③④⑤⑥⑦；成立的有 ①②③④⑥⑦⑤；
2.C ； 3.A； 4.A； 5.A； 6.D； 7.B； 8.D
四、作图题：
（每题5分，共10分
五、论述题：
（每题5分，共30分）
1.答：
主要性能指标有：
有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护使用等。
有效性：
传输速率、频带利用率。
可靠性：
差错率（误码率及误信率）
2.答：
不失真条件：
满足：
为一条水平线；
成线性关系
群延迟—频率特性 ：
频率特性对频率的导数。
3.答：
频率选择性衰落：
信号频谱中某些分量的一种衰落现象。
当（为整数），即KHz时，传输零点，传输损耗最大。
4.答：
门限效应：
就是当包络检波器的输入信噪比降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，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。
5.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。
6.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”。
六、计算题：
（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）
1.解：
（1） B
（2）
每秒钟的信息量即为信息速率：
bps
（3）
bit/s（bps）
2.解：
（1）每个像元的平均信息量
，
（2）一帧图片的平均信息量
bit
（3）每秒内传送的信息量
每秒有30帧
每秒内传送的信息量为：
bit
（4）信息速率
由上可知：
bps
（5）由于信道容量，故信道带宽：
Hz
其中：
要求信道的最小带宽为：
Hz
3.解：
（1）了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即：
kHz
其中心频率为100kHz，故有：
（2）已知：
kw
w
故输入信噪比：
（3）因有
故输出信噪比：
（4）根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有：
w
故：
w/Hz
图：
4.解：
由图可知带宽为1000Hz，奈氏斯特速率为2000Baud
由此可得：
（1）（a）Baud，不会产生码间串扰；
（2）（b），（d）码元速率根本不能用；
（3）（c）Baud，会引起码间串扰，但还可以用。
通信原理试卷（B）01.12.18
学号：
姓名：
（注意：
在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。
）
七填空题：
（每个空0.5分，共15分）
13.通信系统按调制方式可分和；按信号特征可分为和。
14.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是型的。
15.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
16.调制信道对信号的干扰分为和两种。
17.根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。
18.随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：
、、。
19.常见的随机噪声可分为、和三类。
20.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即和。
21.二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为、和。
22.模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。
23.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。
24.设一分组码（110110）；则它的码长是，码重是，该分组码与另一分组码（100011）的码距是。
八判断题：
（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分）
11.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。
（）
12.若是平稳的，则与具有相同的统计特性（C为常数）。
（）
13.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。
（）
14.白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。
（）
15.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。
（）
16.对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若，则信道容量。
（）
17.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。
（）
18.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。
（）
19.一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。
（）
20.平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。
（）
九选择题：
（每题1分，共10分）
1.随机过程的样本函数是（）
（B）确定的时间函数；（B）随机函数；（C）随机变量的函数。
2.若，，，则随机过程与（）
（C）不相关；（B）正交；（C）独立。
3.平稳随机过程的自相关函数是（）
（B）只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。
4.下列属于线性调制的是（）
（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。
5.平稳随机过程的功率谱密度为（）
（B）非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。
6.平稳随机过程的均方值为（）
（A）负的；（B）非负的常量；（C）时间t的函数。
7.如下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（）
8.线形调制系统的调制制度增益（）
（I）与调制方式有关，与解调方式无关；
（J）与调制方式无关，与解调方式有关；
（K）与调制方式无关，与解调方式无关；
（L）与调制方式有关，与解调方式有关。
9.下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（）
（C）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（）
（E）2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；
（F）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。
四作图题：
（每题5分，共10分）
3.设二进制序列为110010001110，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。
4.设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2
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