通信原理題目加答案.DOC資料

1、1 .通信系統(tǒng)的兩個(gè)主要指標(biāo)是有效性、可靠性。2 .通信的復(fù)用方式有頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。3 .按照傳輸媒質(zhì)的不同，信道可分為有線信道、無(wú)線信道一4 .無(wú)線信道按照傳播方式區(qū)分，基本上有地波、天波和視線傳播三種。5 .調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的干擾分為加性干擾、乘性干擾兩種。6 .單一頻率正弦波信號(hào)經(jīng)隨參信道傳輸后到達(dá)接收端的信號(hào)，其包絡(luò)服從瑞利分布。7 .典型的恒參信道有有線信道、光纖信道、無(wú)線視距中繼及衛(wèi)星中繼信道。8 .典型的隨參信道有短波電離層反射信道、對(duì)流層散射信道。9 .對(duì)于點(diǎn)與點(diǎn)的之間的通信，按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工、半 雙工和全雙工通信。10 .按照信道中傳

2、輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可以把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)、數(shù) 字通信系統(tǒng).11.同步衛(wèi)星通信是電磁波直線傳播傳播，因此其信道傳播性能穩(wěn)定可靠， 傳輸距離遠(yuǎn)，容量大，廣泛應(yīng)用于傳輸多路電話、電報(bào)、圖像數(shù)據(jù)和電視節(jié)目。12 .已知FM波的表達(dá)式 s(t)=10 cos(2:<106 n t+10 sin(103nt) (V),可求出載波頻率為 106 Hz ,已調(diào)波的卡森帶寬為11kHz。13 .為了改善調(diào)頻解調(diào)器的輸出信噪比，在調(diào)頻系統(tǒng)中廣泛采用加重技術(shù)，包括預(yù)加重技術(shù)、 去加重技術(shù)。14 .產(chǎn)生“門(mén)限效應(yīng)”的主要原因是解調(diào)器的非線性。15 .非均勻量化的對(duì)數(shù)壓縮特性采用折線近似時(shí)，A律

3、對(duì)數(shù)壓縮特性采用 13折線近似，N律對(duì)數(shù)壓縮特性采用 15折線近似。16 .差分脈沖編碼調(diào)制最簡(jiǎn)單的一個(gè)特例是增量調(diào)制，為防止其出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象必須滿足不 過(guò)載條件。17 .為了提高數(shù)字信號(hào)的有效性而采取的編碼稱為信源編碼，為了提高數(shù)字通信的可靠性 而采取的編碼稱為信道編碼。18 .二進(jìn)制基帶信號(hào)傳輸過(guò)程中，“0”、“ 1”代碼等概率發(fā)送條件下，雙極性基帶系統(tǒng)的最 佳判決門(mén)限電平為 0,單極性最佳判決門(mén)限電平為A/2。19 .在數(shù)字通信中，產(chǎn)生誤碼的因素有兩個(gè)：一是由傳輸特性不良引起的碼間串?dāng)_，二是 傳輸中疊加的加性噪聲。20 .眼圖為直觀評(píng)價(jià)接收信號(hào)的質(zhì)量提供了一種有效的實(shí)驗(yàn)方法，它可以定性反映

4、碼間串 擾和信道噪聲的影響程度。21 . PSK是用碼元載波的相位來(lái)傳輸信息，DPSK是用前后碼元載波的前后碼元相位差來(lái)傳輸信息，它可克服 PSK的相位模糊缺點(diǎn)。22 .在數(shù)字通信系統(tǒng)中的四種同步分別為載波同步、位同步、群同步和網(wǎng)同步。23 .載波同步實(shí)現(xiàn)方法一般可分為插入導(dǎo)頻、自同步。1.已知語(yǔ)音信號(hào)的頻率范圍為3015000HZ ,若以數(shù)字化方式傳輸則取樣頻率至少為（ B）A. 15KHZB. 30KHZC. 45KHzD.無(wú)法確定2.采用13折線A率對(duì)信號(hào)進(jìn)行非均勻量化編碼，通常編碼輸出是用（C）位二進(jìn)制數(shù)表示。A. 6B. 7C. 8D. 93. PCM均勻量化信噪比隨著（B）增大而增

5、大。A.量化臺(tái)階B.量化級(jí)數(shù)C.噪聲功率D.采樣頻率4. 4ASK調(diào)制，其碼字傳輸速率為128k波特，各符號(hào)等概發(fā)送，則其信息比特速率為（A）A. 256k b/sB. 512k b/sC. 1024k b/sD. 2048k b/s5.二進(jìn)制數(shù)字鍵控信號(hào)中，若考慮對(duì)信道特性變化的敏感性（B）A. 2ASK最好B. 2FSK最好C. 2PSK 最好D . 2DPSK 最好6. 8PSK調(diào)制，其碼字傳輸速率為128k波特，各符號(hào)等概發(fā)送，則其信息比特速率為（ C）A. 128k b/sB. 256k b/sC. 384k b/sD. 512k b/s1 .信息與消息在概念上是一致的，即信息就是消

6、息，消息就是信息。（X）2 .在數(shù)字通信中，若無(wú)信道噪聲，則誤碼率為0。（X）3 .碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（X）n0，0C >4 .對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若 0,則信道容量。（，）B，C，5 .對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若，則信道容量。（X）6 .幅頻失真對(duì)視頻的影響比較大，相頻失真對(duì)語(yǔ)音的影響比較大。（X）7 .在數(shù)字通信系統(tǒng)中，常用傳碼率和傳信率來(lái)衡量系統(tǒng)的有效性。（X）8 . 41.碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（X）9.不管m（t）是什么信號(hào)，在 m（t）cosw ct的頻譜中都沒(méi)有離散譜 fco （X）10 .在數(shù)字通信中

7、，若無(wú)碼間串?dāng)_，則誤碼率為0。（X）11 .單極性數(shù)字信號(hào)的連 0碼時(shí)間越長(zhǎng)，要求位同步器的同步保持時(shí)間也越長(zhǎng)。（，）12 .數(shù)字基帶系統(tǒng)的頻帶利用率不可能大于2bit/（s.Hz）。（X）13、幅頻失真和相頻失真屬于線性失真，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電路來(lái)消除。（，）1、（1）試畫(huà)出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型；（2）各組成部分的主要功能是什么？（3）與模擬通信相比，數(shù)字通信具有什么特點(diǎn)？ 解：（1）W思源植源編碼南道編碼W字解調(diào)受信者數(shù)字通信系統(tǒng)模型/數(shù)轉(zhuǎn)換(2)信源編碼與譯碼目的：提高信息傳輸?shù)挠行?通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù))；完成模(實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸)信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力;加密與解密

8、目的：保證所傳信息的安全(通過(guò)人為地?cái)_亂傳輸?shù)臄?shù)字序列)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào)同步目的：使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致(3) 優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；體積小，功耗低，易于集成；便于進(jìn)行各種數(shù)字信號(hào)處理；有利于實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)傳輸；缺點(diǎn)：占用頻帶寬，系統(tǒng)和設(shè)備比較復(fù)雜；2.設(shè)某信息源的輸出由 A,B,C,D,E五個(gè)符號(hào)組成，出現(xiàn)的概率分別為1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。若信息源每秒發(fā)出 1000個(gè)符號(hào)，試求(1)該信息源符號(hào)的平均信息量；(2)該信息源的平均信息速率。(提示：1033=1.5850)(1)直接代入信源嫡公式：H = H (

9、 A ) H ( B ) H (C ) H ( D ) H ( E )1 11 _11 11 ,=3 log 2 34 log 2 44 log 2 4 12- log 212 12 log 212=2.1258 ( bit / 符號(hào))2.1258it/()平均信息速率為：H =2125.Jb(it/ s)2 1 ms/脈沖1ms /脈沖3 .黑白電視機(jī)圖像每幅含有 3M105個(gè)像素，每個(gè)像素有 16個(gè)等概率出現(xiàn)的亮度等級(jí)。要 求每秒種傳輸 30幀圖像，若信道輸出 S N =30dB,計(jì)算傳輸該黑白電視圖像所要求信道的最小帶寬。角單：(1)每個(gè)像元 X的平均信息量1_P Xi )=16 二 i

10、 =1,2, ,1616H X - 工 P Xi log2 P Xi - P Xi log2 P Xi =log2 16 =4ii=1(2) 一幀圖片的平均信息量I 圖片=3 父105 父4 =1.2 父10 bit(3)每秒內(nèi)傳送的信息量 每秒有30幀,二 每秒內(nèi)傳送的信息量為： 30父1.2黑106 = 3.6父107 bit由上可知：信息速率Rb = 3.6 107 bps(4)由于信道容量C之Rb ,故信道帶寬:CRb3.6 x107B =S_S>S釬 1叫1 +10003.612 x106 Hzlo殳1 + 110g21 + |'/I N N I N )其中：30dB1

11、000二 要求信道的最小帶寬為：3.612父106 Hz3.4 .設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn ( f )= 0.5父10 W/HZ ,在該信道中傳 輸抑制載波的單邊帶(上邊帶)信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m (t)的頻帶限制在5KHZ ,而載波 為100 KHZ ,已調(diào)信號(hào)的功率為10KW o若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波，試求：(1)該理想帶通濾波器中心頻率多大？ (5分)(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？ (5分)(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？ (5分)解：(1)單邊帶信號(hào)的載頻為100kHz，帶寬B = 5kHz,為使信號(hào)順利通過(guò)，理想帶

12、通濾波器1的中 心頻率為f0 = 100十一2父5 = 102.5(kHz)(2)解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號(hào)的帶寬相同，Ni =2 Pn ( f ) B =2 0.5 10" 5 103= 5W3已知 Si=10kW ,所以 N_ 10 10 i =5= 2000(3)由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G=1,因此解調(diào)器輸出端的信噪比 S =Si 2000N 0 Ni5 .已知某單頻調(diào)頻波的振幅是10V,瞬時(shí)頻率為f (t) = 106二,104COS 2- 103t(Hz)(1)試求此調(diào)頻波的表達(dá)式；(10分)(2)試求此調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度。(10分)解：(1)該調(diào)頻波的瞬時(shí)

13、頻率為o(t)=2 if (t) = 2於106+ 2 芯 104 cos 整10、(rad / s)相位 8 (t) =pg8 (7)di=2m 106 t 十 10sin2信 103t因此調(diào)頻波的時(shí)域表達(dá)式Sfm = A cos u(t) = 10cos(2 106 t 10sin2二 103t) (V)(2)根據(jù)頻偏的定義Af = ft) lax = 1。4 cos 21X103 t m(x = 10(kHz)調(diào)頻指數(shù)m =廿=104 = 10ff m103調(diào)頻波的帶寬 B忠2( Af+f m ) = 2(10 +1) = 22(kHz)6、已知調(diào)制信號(hào)是 8MHz的單頻余弦信號(hào)，且設(shè)信

14、道噪聲單邊功率譜密度n 0= 5 M10J5 _ _ _ _ _ _ W / Hz ,信道功耗a為60dB,對(duì)于調(diào)頻指數(shù)為5的FM系統(tǒng)，若要求輸出信 噪比為40dB,試求：(1) FM信號(hào)的帶寬和制度增益；(10分)(2) FM系統(tǒng)的發(fā)射功率。(10分)、解：(1) FM系統(tǒng)的帶寬和制度增益分別為Bfm = 2(m f 1)f m= 2 (5 1) 8 10 6 = 96(MHz)G fm = 3m f2 (m f !) = 3 25 6 = 450S = -SO;N = -SO -A 二 nBFMFM GG(2) FM 信號(hào)的發(fā)射功率N ofmN o fm416156三 10 4 -45010 6 5 1096 10 6 = 10.67(W)7 .某調(diào)角波為 S(t)=5cos(2 % X106t+20sin2Tt x 500t) (V)試問(wèn)：(1)該調(diào)角波信號(hào)帶寬為多少赫茲？ (10分)(2)最大頻偏為多少？最大相偏？ (10分)、解：該調(diào)角波的瞬時(shí)角頻率為(t) = 2 二 106 20 2 二 500cos 2 500t (rad / s)最大頻偏為f = 20 2 二 500 / 2 二=10000Hz = 10(kHz)Af104調(diào)頻指數(shù) mf =20 fm 500最大相移 2 20FM波和PM波帶寬形式相同即調(diào)頻波的帶寬B