通信原理期中考試題目及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1. 若線性系統(tǒng)的輸入過程是高斯型的，則輸出是 型的。2. 若系統(tǒng)功率傳輸函數(shù)為，則系統(tǒng)輸出功率譜密度與輸入功率譜密度關系為 。3、調(diào)制信道對信號的干擾分為 和 兩種。4、根據(jù)乘性干擾對信道的影響，可把調(diào)制信道分為 和 兩大類。5、隨參信道中的多經(jīng)傳播對信號傳輸?shù)挠绊懹校?、 、 。6、常見的隨機噪聲可分為 、 和 三類。7、通信系統(tǒng)按調(diào)制方式可分 和 ；按信號特征可分為 和 。1. 高斯。2. 。3. 乘性干擾、加性干擾。4. 恒參信道、隨參信道。5. 產(chǎn)生瑞利型衰落、引起頻率彌散、造成頻率選擇性衰落。6. 單頻噪聲、脈沖噪聲和起伏噪聲。7. 基帶通信系統(tǒng)；帶通1.

2、 數(shù)字通信有哪些主要優(yōu)點？2. 假設恒參信道的傳輸特性為，相頻特性為，則它的不失真條件是什么？什么是群延遲頻率特性()，其表達式是什么？答：不失真條件：滿足：為一條水平線； 成線性關系群延遲頻率特性：頻率特性對頻率的導數(shù)。3. 隨參信道對所傳信號有何影響？如何改善？答：對信號傳輸有衰耗，并隨時間而變；傳輸?shù)臅r延隨時間而變；產(chǎn)生多徑傳播，而多徑傳播對信號傳輸?shù)挠绊懹校?產(chǎn)生瑞利型衰落； 引起頻率彌散； 造成頻率選擇性衰落。改善：對隨參信道往往要采用抗快衰落措施。如各種抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術及接收技術等。其中較為有效的一種就是分集接收技術。4. 何謂調(diào)制，并簡述調(diào)制的目的？調(diào)制 把信號轉(zhuǎn)換成適合在信

3、道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。調(diào)制的目的 提高無線通信時的天線輻射效率。把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻處，以實現(xiàn)信道的多路復用，提高信道利用率。擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換(擴頻通信)。5. 什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應？答：門限效應：就是當包絡檢波器的輸入信噪比降低到一個特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。門限效應是由包絡檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號采用了包絡檢波法，所以會產(chǎn)生門限效應。6. FM與PM之間的相互關系如何？答“由于頻率和相位之間存在微分與積分的關系，所以FM與P

4、M之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。 如果將調(diào)制信號m(t)先微分，而后進行調(diào)頻，則得到的是調(diào)相波，這種方式叫間接調(diào)相(形式上為FM，實際上為PM)；同樣，如果將調(diào)制信號先積分，而后進行調(diào)相，則得到的是調(diào)頻波，這種方式叫間接調(diào)頻。7. 如何計算FM調(diào)頻系統(tǒng)的帶寬？FM抗噪聲性能如何？理論上調(diào)頻信號的頻帶寬度為無限寬。實際上, 邊頻幅度隨著n的增大而逐漸減小，因此調(diào)頻信號可近似認為具有有限頻譜。通常采用的原則是，信號的頻帶寬度應包括幅度大于未調(diào)載波的10%以上的邊頻分量。當mf ³ 1以后，取邊頻數(shù)n = mf + 1即可。因為n > mf + 1以上的邊頻幅度均小于0.1。被保留的上、下邊

5、頻數(shù)共有2n = 2(mf + 1)個，相鄰邊頻之間的頻率間隔為fm，所以調(diào)頻波的有效帶寬BFM為理論上調(diào)頻信號的頻帶寬度為無限寬。實際上, 邊頻幅度隨著n的增大而逐漸減小，因此調(diào)頻信號可近似認為具有有限頻譜。通常采用的原則是，信號的頻帶寬度應包括幅度大于未調(diào)載波的10%以上的邊頻分量。當mf ³ 1以后，取邊頻數(shù)n = mf + 1即可。因為n > mf + 1以上的邊頻幅度均小于0.1。被保留的上、下邊頻數(shù)共有2n = 2(mf + 1)個，相鄰邊頻之間的頻率間隔為fm，所以調(diào)頻波的有效帶寬BFM為它稱為卡森（Carson）公式。 當mf << 1時，上式可以近

6、似為 這就是窄帶調(diào)頻的帶寬。當mf >> 1時，上式可以近似為這就是寬帶調(diào)頻的帶寬。當任意限帶信號調(diào)制時，上式中fm是調(diào)制信號m(t)的最高頻率， mf是最大頻偏 Df 與 fm之比 (調(diào)頻指數(shù))。結論：在大信噪比情況下，調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能比比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而提高。但是，F(xiàn)M系統(tǒng)以帶寬換取輸出信噪比改善并不是無止境的。隨著傳輸帶寬的增加，輸入噪聲功率增大，在輸入信號功率不變的條件下，輸入信噪比下降，當輸入信噪比降到一定程度時就會出現(xiàn)門限效應，輸出信噪比將急劇惡化。三、計算題1. 已知黑白電視圖像信號每幀有30萬個像素；每個像素有8個亮度電平；各電平獨

7、立地以等概率出現(xiàn)；圖像每秒發(fā)送25幀。若要求接收圖像信噪比達到30dB，試求所需傳輸帶寬。【解】因為每個像素獨立地以等概率取8個亮度電平，故每個像素的信息量為Ip = -log2(1/ 8) = 3 (b/pix)并且每幀圖像的信息量為 IF = 300,000 × 3 = 900,000 (b/F)因為每秒傳輸25幀圖像，所以要求傳輸速率為Rb = 900,000 × 25 = 22,500,000 = 22.5 × 106 (b/s)信道的容量Ct必須不小于此Rb值。將上述數(shù)值代入式： 得到22.5 ×106 = B log2 (1 + 1000)

8、9.97B最后得出所需帶寬B = (22.5 × 106) / 9.97 » 2.26 (MHz)2. 已知某八進制數(shù)字通信系統(tǒng)的信息速率為 3000bit/s ，在收端10分鐘內(nèi)共測得出現(xiàn)18個錯誤碼元，試求該系統(tǒng)的誤碼率。解： 依題意       則系統(tǒng)的誤碼率說明：通過本例題，掌握誤碼率。通過例3、例4掌握通信系統(tǒng)的性能指標。3. 某一待傳輸?shù)膱D片約含個像元。為了很好地重現(xiàn)圖片，需要12個亮度電平。假若所有這些亮度電平等概出現(xiàn)，試計算用3分鐘傳送一張圖片時所需的信道帶寬（設信道中信噪功率比為30dB）。解：因為每一像元

9、需要12個亮度電平，所以每個像元所含的平均信息量為 每幅圖片的平均信息量為 用3min傳送一張圖片所需的傳信率為 由信道容量，得到 所以 即信道帶寬至少應為。說明：通過本例題，掌握信道容量及其計算。4. 設為正弦信號，進行100%的標準調(diào)幅，求此時的調(diào)制效率。解：依題意可設，而100%調(diào)制就是，即因此 可見：正弦波做100%調(diào)制時，調(diào)制效率僅為33.3%。所以，調(diào)制效率低是AM調(diào)制的一個最大缺點。如果抑制載波分量的傳送，則可演變出另一種調(diào)制方式，即抑制載波雙邊帶調(diào)制。5. 已知調(diào)制信號，載波為，進行單邊帶調(diào)制，請寫出上邊帶信號的表達式。解：根據(jù)單邊帶信號的時域表達式，可確定上邊帶信號說明：通過

10、本例題，讓學生掌握希氏變換和單邊帶信號的概念。 綜上所述，可以確定，。說明：通過本例題，讓學生理解相干解調(diào)的含義以及如何分析模擬調(diào)制系統(tǒng)的思路與方法 。6. 某線性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB，輸出噪聲功率為，由發(fā)射機輸出端到解調(diào)器輸入之間總的傳輸損耗為100dB，試求： （1）DSB/SC時的發(fā)射機輸出功率；（2）SSB/SC時的發(fā)射機輸出功率。解：（1）在DSB/SC方式中，信噪比增益，則調(diào)制器輸入信噪比為 同時，在相干解調(diào)時， 因此解調(diào)器輸入端的信號功率 考慮發(fā)射機輸出端到解調(diào)器輸入端之間的100dB傳輸損耗，可得發(fā)射機輸出功率 （2）在SSB/SC方式中，信噪比增益，則調(diào)制器輸入信噪

11、比為 因此，解調(diào)器輸入端的信號功率發(fā)射機輸出功率說明：通過本例題，讓學生掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)抗噪聲性能的分析計算方法。理解信道傳輸損耗以及dB的物理含義。7. 幅度為3V的1MHz載波受幅度為1V頻率為500Hz的正弦信號調(diào)制，最大頻偏為1kHz，當調(diào)制信號幅度增加為5V且頻率增至2kHz時，寫出新調(diào)頻波的表達式。解：新調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)為 所以，新調(diào)頻波為 說明：通過本例題，讓學生掌握調(diào)頻的基本概念。8. 設調(diào)頻與調(diào)幅信號均為單音調(diào)制，調(diào)制信號頻率為，調(diào)幅信號為100%調(diào)制。設兩者的接收功率和信道噪聲功率譜密度均相同時，試比較調(diào)頻系統(tǒng)（FM）與幅度調(diào)制系統(tǒng)（AM）的抗噪聲性能。解：由幅度調(diào)制系統(tǒng)和調(diào)頻系統(tǒng)性能分析可知兩者輸出信噪比的比值為 （1）根據(jù)本題假設條件，有 將這些關系代入式（1），得 說明：通過本例，