通信原理試卷A及答案

1、一 填空題：（每個(gè)空0.5分，共15分）1. 基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率依賴于和之比。2. 調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的干擾分為和兩種。3. 若線形系統(tǒng)的輸入過程）是高斯型的，則輸出EC）是型的。Io4. 通斷鍵控信號(hào)（00K）的基本的解調(diào)方法有及。5. 隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個(gè)特點(diǎn)分別為_、_、_。6. 根據(jù)乘性干擾對(duì)信道的影響，可把調(diào)制信道分為和兩大類。7. 包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)誤碼率取決于和。&起伏噪聲又可分為、及。9. 數(shù)字基帶信號(hào)SC）的功率譜密度PsC）可能包括兩部分即和。10. 二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種，分別為和。11. 模擬信號(hào)是利用_、_和來實(shí)現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹?2. 模擬信號(hào)數(shù)

2、字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是、數(shù)字傳輸系統(tǒng)和D/A。13. 設(shè)一分組碼（）；則它的碼長(zhǎng)是，碼重是，該分組碼與另一分組碼（）的碼距是_。二 判斷題：（正確劃“J”，錯(cuò)誤劃“X”；每題0.5分，共5分）1. 碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（）2. 一般說來，通過鍵控法得到二進(jìn)制移頻建控信號(hào)（2FSK）的相位（申、0）與序列n無nn關(guān)。（）3. 任何一個(gè)采用線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總可以由一個(gè)等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代（。）4. 白噪聲是根據(jù)其概率密度函數(shù)的特點(diǎn)定義的。（）5. 基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率與判決門限電平有關(guān)。（）6. 對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，B與S-N可以互換。（）7

3、. 恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯亲兓瘶O其緩慢的，因此，可以認(rèn)為它等效于一個(gè)時(shí)變的線性網(wǎng)絡(luò)。（）8. 對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若增加信道帶寬B，則信道容量C無限制地增加。（）9. 小信噪比時(shí)，調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能將比調(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增加。（）10. 一種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力與該編碼的最小碼距的大小有直接關(guān)系。（）三 選擇題：（每題1分，共10分）a）一個(gè)隨機(jī)過程是平穩(wěn)隨機(jī)過程的充分必要條件。（A）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無關(guān)；（B）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)；（C）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相

4、關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無關(guān)；（D）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔有關(guān)；b）下列屬于線性調(diào)制的。（A）相移鍵控；（B）頻移鍵控；（C）振幅鍵控；（D）角度調(diào)制。c）采用同步解調(diào)殘留邊帶信號(hào)時(shí)，只要?dú)埩暨厧V波器的截止特性在載頻處具有特性，就能夠準(zhǔn)確地恢復(fù)所需的基帶信號(hào)。（A）互補(bǔ)（B）對(duì)稱（C）互補(bǔ)對(duì)稱（D）沒有特殊要求d)若Ex(t)=m(t),1X1e""2)mY(t2)，EX(t1肥2)Lmx(t1汕I則隨機(jī)過程XQ與Y(t)A）不相關(guān)；（B）相關(guān)e）對(duì)于AM調(diào)制系統(tǒng)，在大信噪比情況，采用包絡(luò)檢波器解調(diào)時(shí)的性能比同步檢測(cè)器時(shí)的性能（A）高（C）正交;（D

5、）獨(dú)立。（C）相等f(T)*廠、0T(B)低(A)f(T)'丿0（D）幾乎一樣f（T）44T2T02T4TT(C)(D)與調(diào)制方式有關(guān)與調(diào)制方式無關(guān)與調(diào)制方式無關(guān)與調(diào)制方式有關(guān)與解調(diào)方式無關(guān);與解調(diào)方式有關(guān)與解調(diào)方式無關(guān)與解調(diào)方式有關(guān)。f）如上圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線g）線形調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益。（A）（B）（C）（D）h）通斷鍵控信號(hào)（00K）的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的倍。（A）1（B）2（C）3（D）2/3i）下列哪一種信號(hào)的傳輸帶寬與AM信號(hào)傳輸帶寬相同。（A）基帶信號(hào)；（B）雙邊帶信號(hào)；（C）單邊帶信號(hào)；（D）殘留邊帶信號(hào)j）在抗加性高斯

6、白噪聲性能方面，2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序?yàn)橐唬ˋ）2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；（B）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。四 作圖題：（5分）設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為，則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖并求出相應(yīng)的相對(duì)碼序列。五 簡(jiǎn)答題：（每題5分，共30分）1. 數(shù)字通信有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？2. 假設(shè)恒參信道的傳輸特性為HC）,相頻特性申6）為，則它的不失真條件是什么？什么是群延遲一頻率特性（t6），其表達(dá)式是什么？3. 為什么雙邊帶解調(diào)器的調(diào)制制度增益是單邊帶的二倍？4. 什么是門限效應(yīng)？AM信

7、號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)?5. 消除碼間干擾的方法有幾種，并說明它們的思想？6. 什么是“倒n現(xiàn)象”？為什么二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)會(huì)出現(xiàn)“倒n現(xiàn)象”六 計(jì)算題：(1、2、3每題10分；4每題5分，共35分)1. 已知二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)每個(gè)碼元占有的時(shí)間為1ms,1、0碼等概率出現(xiàn)，求(1)碼元速率；(2)每秒種的信息量；(3)信息速率。2. 黑白電視機(jī)圖像每幅含有3x105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的信道的最小帶寬。3. 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pf)=0.5x

8、10-2w/Hz，在該信道中傳輸抑n制載波的雙邊帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t)的頻帶限制在5kHz，而載波為100kHz，已調(diào)信號(hào)的功率為10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)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) 該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性H6)；(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，并用圖形表示出來。4. 已知濾波器的H6)具有如下圖所示的特性(碼元速率變化時(shí)特性不變)，當(dāng)采用以下碼元速率時(shí)(假設(shè)碼元經(jīng)過了理想抽樣才加到濾波器)：(a)碼元速率f=1000aud；(b)碼元速率f=4000

9、Baud；(c)碼元速率bbf=1500Baud；(d)碼元速率f=3000Baud。問：bb(1) 哪種碼元速率不會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_？為什么？(2) 哪種碼元速率根本不能用？為什么？(3) 哪種碼元速率會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_，但還可以用？為什么？(f)1f/Hz1000100答案:填空題：（每個(gè)空0.5分，共15分）信號(hào)峰值、噪聲均方根值。乘性干擾、加性干擾。高斯。非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）、相干解調(diào)（同步檢測(cè)法）。對(duì)信號(hào)的耗衰隨時(shí)間而變、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變、多徑傳播。恒參信道、隨參信道。系統(tǒng)輸入信噪比、歸一化門限值。熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲。連續(xù)譜、離散譜。模擬幅度調(diào)制法、鍵控法。抽樣、量化、編碼。

10、A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)、D/A。6、4、3。判斷題：（正確劃“X”錯(cuò)誤劃“V”每題0.5分，共5分）XVVXVXXXXV選擇題：（每題1分，共10分）BCCACADBBD論述題：（每題5分，共30分）答：（1）數(shù)字傳輸?shù)目垢蓴_能力強(qiáng)，尤其在中繼時(shí)，數(shù)字信號(hào)可以再生而消除噪聲的積累（2）傳輸差錯(cuò)可以控制，從而改善了傳輸質(zhì)量；（3）便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理；（4）數(shù)字信息易于作高保密性的加密處理；（5）數(shù)字通信可以綜合傳輸各種消息，使通信系統(tǒng)功能增強(qiáng)。答：不失真條件：HI滿足：舊S°為一條水平線；血）成線性關(guān)系tCo）=曲群延遲頻率特性：頻率特性對(duì)頻率的導(dǎo)數(shù)。d&#

11、176;答：因?yàn)槭菃芜厧盘?hào)中的msin°c分量被解調(diào)器濾除了，而它在解調(diào)器輸入端確是信號(hào)功率的組成部分。答：門限效應(yīng)：就是當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個(gè)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。因?yàn)?，門限效應(yīng)是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號(hào)采用了包絡(luò)檢波法，所以會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)。答：1）奈奎斯特第一準(zhǔn)則：為了消除碼間干擾，則基帶傳輸特性應(yīng)滿足：1y（2冗八|兀T（T丿Tsissy2冗i|兀乙®=T|<Ts1T或iIs丿Ts2）奈奎斯特第二準(zhǔn)則：有控制地在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利

12、用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又可以降低對(duì)定時(shí)精度的要求。3）頻域均衡在基帶系統(tǒng)中插入一種可調(diào)（也可不調(diào)）濾波器將能減少碼間干擾的影響。頻域均衡就是利用可調(diào)濾波器的頻率特性去補(bǔ)償基帶系統(tǒng)的頻率特性，使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)的總特性滿足實(shí)際性能的要求。答：在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，如果采用絕對(duì)移相方式，由于發(fā)送端是以某一個(gè)相位作為基準(zhǔn)的因而在接收端系統(tǒng)中也必須有這樣一個(gè)固定基準(zhǔn)相位作參考。如果這個(gè)參考相位發(fā)生變化（0相位變兀相位或兀相位變0相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會(huì)發(fā)生0變?yōu)?或1變?yōu)?,從而造成錯(cuò)誤的恢復(fù)。而實(shí)際通信時(shí)，參考基準(zhǔn)相位的隨機(jī)跳變是可能的，而且在通信過程中不易被發(fā)覺，就會(huì)在接受端發(fā)

13、生錯(cuò)誤的恢復(fù)，這種現(xiàn)象就稱為“倒?，F(xiàn)象”因?yàn)槎M(jìn)制移相鍵控信號(hào)采用是絕對(duì)移相方式，所以就可能出現(xiàn)“'倒?，F(xiàn)象”解：1）=1X1031X10-38P（L）=P（0）=-2）2每秒鐘的信息量即為信息速率：1X103bpsH(x)=-yP(x)logP(jc)iH=-P(1)logi2ipGP(0)logP(0)=-log丄一-log-=122222222R=H-R=1-1x103=1x103bBbit/s(bps)解：（1）每個(gè)像元x的平均信息量1,2,16H(x)=-yP(x)logP(x)=-yP(x)logP(x)=log16=4i2ii2i2ii=1(2)一幀圖片的平均信息量圖片=

14、3X105X4=1.2X106bit3）每秒內(nèi)傳送的信息量bit每秒有30幀每秒內(nèi)傳送的信息量為：30XL2X106=3.6X1074) 信息速率由上可知：Rb3.6x107bps5)由于信道容量C>Rb，故信道帶寬:R>bl(1S)logI1+21N丿3.6x1073.612x106logC1+1000)Hz2其中：30dB1°°°要求信道的最小帶寬為：3.612x106Hz解：(1)了保證信號(hào)順利通過和盡可能地濾除噪聲，帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號(hào)帶寬，即：B2fm2x510kHz4)其中心頻率為100kHz，HCo)-<K,0,故有：95kHz<|f|<105kHz其它2)已知：Si10kw2B-P(f)-2x10x1