通信原理習(xí)題

1、通信原理習(xí)題班級： 14電信 姓名： 王 斌 學(xué)號： 20141151046 教師：董建娥第一章 緒論習(xí)題1一、填空題1、數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是 和 。碼元速率RB定義是 ，單位 。信息速率定義是 ，單位 。2、數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用 衡量，可靠性用 衡量。3、模擬通信系統(tǒng)的有效性用 衡量，可靠性用 衡量。4、在等概條件下，八元離散信源能達到最大熵是 ，若該信源每秒鐘發(fā)送2000個符號，則該系統(tǒng)的信息速率為 。5、通信系統(tǒng)的有效性衡量指標(biāo)對于模擬通信系統(tǒng)為 ，對于數(shù)字通信系統(tǒng)為 。6、通信系統(tǒng)的可靠性衡量指標(biāo)對于模擬通信系統(tǒng)為 對于數(shù)字通信系統(tǒng)為 。7、一個M進制基帶信號，碼元周期為TS

2、秒，則傳碼率為 ，若碼元等概出現(xiàn)，一個碼元所含信息量為 。8、通信系統(tǒng)模型中有兩個變換，它們分別是 之間的變換和 之間的變換 。9、模擬信號是指信號的參量可 取值的信號，數(shù)字信號是指信號的參量可 取值的信號。10、根據(jù)信道中所傳輸信號特征的不同，通信系統(tǒng)可分為 通信系統(tǒng)和 通信系統(tǒng)。二、畫圖1、畫出模擬通信系統(tǒng)的一般模型。2、畫出通信系統(tǒng)的一般模型。三、計算題1、對于二電平數(shù)字信號，每秒傳輸300個碼元，問此傳碼率RB等于多少？若該數(shù)字信號0和1出現(xiàn)是獨立等概率的，那么傳信率Rb等于多少？2、現(xiàn)有一個由8個等概符號組成的信源消息符號集，各符號間相互獨立，每個符號的寬度為0.1ms。計算：（1）

3、平均信息量；（2）碼元速率和平均信息速率；（3）該信源工作2小時后所獲得的信息量；（4）若把各符號編成二進制比特后再進行傳輸，在工作2小時后發(fā)現(xiàn)了27個差錯比特（若每符號至多出錯1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號率。3、某消息源的符號集由32個等概的符號組成，每符號寬度為2ms，編為5位。設(shè)該消息源以編組方式發(fā)送消息，每組30個符號，再間歇15ms，然后再發(fā)送下一組，試：（1）、求信息傳輸速率；（2）、若傳輸1小時后發(fā)現(xiàn)有72個符號出錯。若每符號至多出錯1位，且間歇期無差錯，求誤信率和誤碼率。4、已知四進制離散等概信源（0，1，2，3），求發(fā)送每一符號時所傳送的信息量？若每一個符號的寬度為1ms

4、，求相應(yīng)的碼元速率RB。信息速率Rb。5、某信息源由64個不同的符號所組成，各個符號間相互獨立，其中32個符號的出現(xiàn)概率均為1/128，16個符號的出現(xiàn)概率均為1/64，其余16個符號的出現(xiàn)概率均為1/32?，F(xiàn)在該信息源以每秒2000個符號的速率發(fā)送信息，試求：（1）、每個符號的平均信息量和信息源發(fā)出的平均信息速率；（2）、當(dāng)各符號出現(xiàn)概率滿足什么條件時，信息源發(fā)出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？6、一個由字母A、B、C、D組成的字。對于傳輸?shù)拿恳粋€子母用二進制脈沖編碼，00代替A，01代替B,10代替C，11代替D，每個脈沖寬度為5ms。（1）不同字母是等概出現(xiàn)的，計算傳輸?shù)钠骄畔?/p>

5、速率。（2）若每個字母出現(xiàn)的可能性分別為：14、18、18、12，計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾省?、如果二進制等概信號,碼元寬度為0.5ms，求RB和Rb；有四進制信號，碼元寬度為0.5ms，求傳碼率RB和獨立等概時的傳信率Rb習(xí)題21、出現(xiàn)概率越 的消息，其所含的信息的信息量越大。2、信源編碼的目的是提高信息傳輸?shù)?性；信道編碼的目的是提高信息傳輸?shù)?性。3、英文字母有26個，若每個字母在文章中出現(xiàn)次數(shù)均等，則每個字母信息量為 。4、某獨立發(fā)送的二進制信源，“1“符號出現(xiàn)概率為1/4，則”0“出現(xiàn)的概率為 ，信源的平均信息量為 。5、設(shè)每秒送n個M進制的碼元，則信息傳輸率為 。6、一個八進制數(shù)字傳

6、輸系統(tǒng)，若碼元速率為2400Baud，則該系統(tǒng)的最大可能信息速率為 。7、設(shè)在125us內(nèi)傳輸256個碼元，則碼元速率為 ，若該信碼產(chǎn)生錯誤，則誤碼率為 。8、某離散信源每毫秒發(fā)出4種符號中的一個，各符號獨立出現(xiàn)的概率分別為1/8、1/8、1/4、1/2，該信源的平均信息量為 平均速率為 。9、設(shè)某四進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)以2400Baud的速率傳輸信息，連續(xù)工作10min后，接收出現(xiàn)288bit差錯，則該系統(tǒng)的誤比特率為 。10、設(shè)一信源的輸出由256個不同符號組成，其中32個出現(xiàn)的概率為1/64，其余224個出現(xiàn)的概率為1/448,信息源每秒發(fā)送4800個符號，且每個符號彼此獨立。試求：該信源發(fā)

7、送信息的平均速率：該信源最大可能的信息速率。第二章 確知信號1、 按照能量區(qū)分，確知信號可分為 。2、 能量信號的特點是 。3、 功率信號的特點是 。4、 自相關(guān)函數(shù)R()和時間t無關(guān)，只和 有關(guān)。5、 自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度的關(guān)系 。6、 矩形脈沖信號的傅立葉變換的結(jié)果是 。7、 能量信號的能量譜密度計算公式為 ，功率信號的功率譜密度為 。第三章 隨機信號分析一、填空題1、窄帶隨機過程可表示為 和 。2、廣義平均隨機過程的數(shù)學(xué)期望、方差與 無關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與 有關(guān)。3、隨機過程的基本特征是：它是 的函數(shù) ，但是在 上的值卻是不確定的，是一個 。4、隨機過程的統(tǒng)計特征可通過它的 或 來描述。

8、5、一個均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程，它的同相分量和正交分量均是 過程。而且均值為 ，方差為 。6、一個均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其包絡(luò)的一維分布服從 分布，相位的一維分布服從 分布。7、平穩(wěn)隨機過程的各態(tài)歷經(jīng)性可以把 平均簡化為 平均，從而大大簡化了運算。 二、簡答題通信系統(tǒng)中的信道噪聲常簡化為平穩(wěn)的加性高斯白噪聲，試解釋平穩(wěn)、加性、高斯、白這四個術(shù)語的含義。第四章 信道習(xí)題1一、填空題1、在隨參信道中，發(fā)生瑞利衰落的原因是 ，發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是 。2、當(dāng)無信號時，加性噪聲是否存在？ 乘性噪聲是否存在？ 3、香農(nóng)公式應(yīng)用的條件是：信號的概率密度函數(shù)為 分布，信道噪聲為 噪

9、聲。4、隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有三個特點是 、 、 。5、狹義信道是指 。6、廣義信道按照它包含的功能可分為： 和 。調(diào)制信道是指從 到 的部分。7、根據(jù)乘性干擾的特性，調(diào)制信道可分為 信道 和 信道，其中，光纖信道（無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）是一種 信道，短波電離層反射信道（對流層散射信道）是一種 信道。8、信道容量是指： ，香農(nóng)公式給出了在一定條件下，理論上 的極限值。9、香農(nóng)公式給出了在 背景條件下，當(dāng)B、S/N、給定時， 時 的理論極限值表示為： 10、調(diào)制信道的范圍是從 端到 端，它通常是一種 信道。11、加性高斯白噪聲的加是指 ，“高斯”是指 ，“白”是指 。12、簡答：隨參信道

10、傳輸媒質(zhì)的特點？習(xí)題21、根據(jù)信道特征參數(shù)隨時間變化的快慢，可將信道分為 和 信道。2、調(diào)制信道分為 和 ，短波電離層反射信道屬于 信道。3、理想恒參信道的沖激響應(yīng)為 。4、調(diào)制信道的定義范圍從 至 。5、信號在隨參信道中傳輸時，產(chǎn)生頻率彌散的主要原因是 。6、某電離層反射信道的最大多徑時延差為30us,為了避免頻率選擇性衰落，工程上認為在該信道上傳輸數(shù)字信號的碼速率不應(yīng)超過 Baud。7、寬帶信號在短波電離層反射信道中傳輸時，可能遇到的主要衰落類型是 。8、連續(xù)信道香農(nóng)公式可表示為 ，當(dāng)信道帶寬趨于無窮大時，連信道容量趨于 。9、在高斯信道中，當(dāng)傳輸系統(tǒng)的信號噪聲功率比下降時，為保持信道容量

11、不變，可以采用 的辦法，其理論依據(jù)是 。10、隨參信道傳輸媒介的主要特點是什么？舉出三種典型的隨參信道，改善隨參信道特征的主要手段有哪些？簡要說明其原理。11、一幅黑白圖像含有4105個像素，每個像素有12個等概論出現(xiàn)的亮度等級。試求每幅黑白圖像的平均信息量；若每秒傳輸24幅黑白圖像，其信息速率是多少？在（2）的條件下，且輸入信道的信噪比為30dB，試計算傳輸黑白圖像所需要的信道最小帶寬。12、欲在具有3000Hz通頻帶的語音信道中以120kb/s的速率傳輸信息。當(dāng)功率信噪比為11.76dB時，是否可能達到無差錯傳輸？若不可能，提出可能的改進方案。第二章 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng)一、填空題1、某調(diào)

12、頻波,已調(diào)信號的功率為 ，調(diào)制指數(shù) 為 最大偏頻為 信號帶寬為 。2、在AM、DSB、SSB、FM中， 的有效性最好， 的可靠性最好， 與DSB的有效性相同， 與DSB的可靠性相同。3、包絡(luò)檢波器因解調(diào)的 ，而存在 效應(yīng)，為克服之，要求在檢波器輸入端滿 足 條件。4、在AM 廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個電臺的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為9KHZ。這意味著其音頻信號最高頻率 是 在FM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個電臺的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為180 K HZ調(diào)頻指數(shù)為5。這意味著其音頻信號最高頻率為： 。5、解調(diào)系統(tǒng)的門限效應(yīng)是指：當(dāng) 檢波器的 降低到一個特定值以下時，檢波器 的 出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象。6、若調(diào)制信號為單頻余弦信號，則AM調(diào)制的

13、調(diào)制效率最大為 ，DSB-SC調(diào)制的調(diào)制效率為 。7、抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為 ，單邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為 。8、對最高頻率為fH的調(diào)制信號m（t）分別進行AM、DSB、SSB和FM調(diào)制，相應(yīng)已調(diào)信號的帶寬分別為 、 、 和 。9、設(shè)調(diào)制信號為f（t）載波為，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號的時域表達式為 ，頻域表達式為 。10、設(shè)調(diào)制信號為載波經(jīng)調(diào)制信號調(diào)制后的表達式為：其中為載波角頻率，為載波初相位。若為常數(shù)，隨成比例變化，則稱為 調(diào)制；若為常數(shù)， 隨成比例變化，則稱為 調(diào)制；若為常數(shù)，的導(dǎo)數(shù)隨成比例變化，則稱為 調(diào)制。二、作圖題1、已知調(diào)制信號載波為，分別畫出A

14、M、DSB、SSB（下邊帶）信號的頻譜。 2、某低通信號的頻譜如圖1所示，畫出AM、DSB和SSB（上邊帶）信號的頻譜。（載波頻率為c，且c0）。三、簡答題 ：簡述常規(guī)幅度調(diào)制（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）和單邊帶調(diào)制（SSB）的優(yōu)點與缺點。AM 優(yōu)點： 缺點：DSB 優(yōu)點： 缺點： SSB 優(yōu)點： 缺點：四、計算題1 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5K HZ，而載波為100 K HZ，已調(diào)信號的功率為10KW。若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過帶寬為10 K HZ的理想帶通濾波器濾波，試問：（1）該理想

15、帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（4）求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度。 2、若對某一信號用DSB進行傳輸，設(shè)加至接收機的調(diào)制信號m（t）之功率譜密度為： 試求：（1）接收機的輸入信號功率；（2）接收機的輸出信號功率；（3）若疊加于DSB信號的白噪聲具有雙邊功率譜密度為n0/2，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？3、設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5K HZ，而載波為100 K HZ，已調(diào)信號的功率

16、為10KW。若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問：（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？4 設(shè)調(diào)制信號m（t）之功率譜密度為： 若用SSB調(diào)制方式進行傳輸（忽略信道的影響），試求：（1）接收機的輸入信號功率；（2）接收機的輸出信號功率；（3）若疊加于SSB信號的白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？5 設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5K HZ，而載

17、頻為100 K HZ，邊帶功率為10KW，載波功率為40KW。若接收機的輸入信號先經(jīng)過一個合適的理想帶通濾波器，然后再加至包絡(luò)檢波器進行解調(diào)。試求：（1）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（2）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（3）制度增益G？6 設(shè)被接收的調(diào)幅信號為：，采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，其中m(t)的功率密度為，若一雙邊功率譜密度為n0/2的噪聲疊加于已調(diào)信號，試求解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？7、設(shè)一寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅為100V，頻率為100MHZ，調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5K HZ，V2，Kf=500rad/(sV),最大頻偏=75KHZ，并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，

18、其（單雙邊帶），試求：（1）接收機輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性；（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？8、對模擬調(diào)制系統(tǒng)，已知調(diào)制信號頻率為10KHZ，信道噪聲單邊功率譜密度為10-10W/HZ。若要求接收機輸出信噪比為20dB，試求下列情況下的接收機輸入信號功率。1、DSB 2、SSB 3、AM（100%調(diào)制）4、FM（=50KHZ）9 設(shè)模擬調(diào)制系統(tǒng)信道和接收模型如下圖。已知信道噪聲n（t）為加性高斯白噪聲，單邊功率密度為n0=10-6 W/HZ；為已調(diào)信號，載波頻率fc=1MHZ，對應(yīng)的調(diào)制信號的最高頻率為KHZ帶通濾波器為理想，試分別計算DSB（

19、Si=1KW，相干解調(diào)）、USB（Si=1KW，相干解調(diào)）、AM（兩邊帶功率Pf=1KW，載波功率Pc=4KW，包絡(luò)檢波）三種情況的下列參數(shù)：（1）帶通濾波器的中心頻率、帶寬B； （2）解調(diào)器輸入端信噪比Si/Ni；（3）調(diào)制制度增益G； （4）解調(diào)器輸入端信噪比S0/N0。第六章 數(shù)字基帶傳輸一、填空題1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，眼圖是用實驗方法觀察 和 對系統(tǒng)性能的影響。2、已知信息代碼為10000 0000 011001000001，其AMI碼為 ，HDB3碼為 。3、采用部分響應(yīng)技術(shù)可提高頻帶利用率，并使沖激響應(yīng)尾巴衰減加快，這是由于 ，而在 ，對輸入序列進行預(yù)編碼是為了防止 。4、在數(shù)字通

20、信系統(tǒng)中，接收端采用均衡器的目的是 。5、時域均衡器實際上是一個 ，當(dāng)其抽頭數(shù)為5時，可以在4個抽樣點上清除碼間干擾。6、時域均衡器的均衡效果一般用 準(zhǔn)則和 準(zhǔn)則來衡量。7、設(shè)系統(tǒng)帶寬為W，則該系統(tǒng)無碼間干擾時最高傳碼率為 波特。8、若系統(tǒng)傳輸特性為，碼元速率為，則無碼間干擾的條件為 ，改善碼間干擾的方法有 和 。二、 簡答題1、奈氏第一準(zhǔn)則，奈氏第二準(zhǔn)則；第一準(zhǔn)則： 第二準(zhǔn)則：2、什么是眼圖？簡單敘述眼圖和系統(tǒng)性能之間的關(guān)系？3、碼間干擾是如何產(chǎn)生的？如何消除碼間干擾？ 三、畫圖1、設(shè)信息序列為100000000001100001，試編為HDB3碼（第一個非零碼編為+1），畫出圖形。2、設(shè)信

21、息序列為1000011000010000110000，試編為HDB3碼（第一個非零碼編為-1），并畫出波形。四、計算題1、2、第七章 數(shù)字帶通傳輸一、填空題1、若二進制數(shù)字信息速率為fbbit/s，則2ASK信號功率譜密度主瓣寬度為 。2、為了解決2PSK相干解調(diào)恢復(fù)載波相位模糊問題，可以采取以下措施 。3、PSK是用碼元載波的 來傳輸信息：DSP是用前后碼元載波的 來傳輸信息，它可克服PSK的 缺點。4、 PSK系統(tǒng)的基帶調(diào)制信號碼型為 碼型，波形為方波。5、 2ASK和2PSK所需帶寬是 2FSK所需帶寬是 。6、等概大信噪比時，2ASK相干解調(diào)，系統(tǒng)誤碼率 ,非相干解調(diào)時誤碼率為 。7、

22、等概大信噪比時，2FSK相干解調(diào)時，系統(tǒng)誤碼率為 ,非相干解調(diào)時誤碼率為 。二、簡答題什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點？三、畫圖題1、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為011011100010，試分別畫出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信號的波形示意圖。(對2FSK信號,“0”對應(yīng)Ts=2Tc，“1”對應(yīng)Ts=Tc；其余信號Ts=Tc，其中Ts為碼元周期，Tc為載波周期；對2DPSK信號，代表“0”、代表“1”，參考相位為0；對2PSK信號，代表“0”、代表“1”。) 2、畫出2ASK相干檢測法的系統(tǒng)模型 四、綜合題 1、已知某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為103B，所用的載波信號為：（1）設(shè)所傳送的

23、數(shù)字信息為011001，試畫出相應(yīng)的OOK信號波形示意圖。（2）求OOK信號的第一零點帶寬。2、若載頻為1800KHZ，碼元速率為1200B ，發(fā)送數(shù)字信息為011010：（1）若相位偏移代表“0”、代表“1”，試畫出這時的2DPSK信號波形；（2）又若代表“0”、代表“1”，則這時的2DPSK信號的波形又如何？3、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為11010010，碼元速率為1000Bd，現(xiàn)采用鍵控法產(chǎn)生2FSK信號，并設(shè)=1KHZ，對應(yīng)“1”；=1.5 KHZ，對應(yīng)“0”。若兩振蕩器輸出振蕩初相均為0，畫出2FSK信號波形，并計算其帶寬和頻率利用率。4、若某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為2106B，數(shù)字信

24、息為“1”時的頻率f1為10MHz, 數(shù)字信息為“0”時的頻率為10.4MHz。輸入接收端解調(diào)器的信號峰值振幅a=40V。信道加性噪聲為高斯白噪聲，且其單邊功率譜密度為n0=610-18W/Hz。試求：（1） 畫出2FSK相干解調(diào)系統(tǒng)的原理框圖; （2） 2FSK信號的第一零點帶寬和相干解調(diào)時系統(tǒng)誤碼率；5、有一2FSK傳輸系統(tǒng)，其傳輸帶寬等于2400 Hz。2FSK信號的頻率分別等于f0 = 980 Hz，f1 = 1580 Hz。碼元速率RB = 300 Baud。接收端輸入的信噪比等于6 dB，已知() .試求： （1） 此2FSK信號的帶寬； （2） 用包絡(luò)檢波法時的誤碼率； （3） 用相干檢測法時的誤碼率第十章 信源編碼 一、填空題1、抽樣是把時間 、幅值 的信號變換為時間 ，幅值 的信號，量化是把幅值 的信號變換為幅值 的信號。2、非均勻量化的目的是 。3、對模擬信號進行線性PCM編碼時，取抽樣頻率為8KHZ，編碼為8位，則信息傳輸速率為 4、若量化電平數(shù)為64需要的編碼位數(shù)是 ，若量化電平數(shù)為128，需要的編碼位數(shù)為 。5、非均勻量化的對數(shù)壓縮特性采用折線近似時，A律對數(shù)壓縮特性采用 折線近似，律對數(shù)壓縮特性采用 折線近似。二、簡答題1、 什么是低通抽樣定理？什么是帶通型信號的抽樣定理