通信原理考核大綱及樣卷(含答案)

通信原理課程考核大綱一、考核對象通信工程專業(yè)本科生。二、命題依據(jù)本課程的教學大綱、教材及參考文獻三、考核形式及試卷結(jié)構(gòu)1、試卷總分：100分2、考核時限：120分鐘3、考核方式：閉卷4、學生攜帶文具要求：筆等常規(guī)文具、計算器5、試卷題型比例：判斷題：10%選擇題：20%填空題：判斷題：10%簡答題：20%計算題：30%6、試卷內(nèi)容比例：通信系統(tǒng)概論5%?10%隨機過程5%?10%信道和噪聲5%?10%模擬調(diào)制系統(tǒng)15%?25%數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)15%?20%數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)10%?20%模擬信號的數(shù)字傳輸10%?20%數(shù)字信號的最佳接收5%?10%同步原理2%?5%四、課程考核內(nèi)容和要求1、通信系統(tǒng)概論考核內(nèi)容：通信系統(tǒng)的模型；通信系統(tǒng)的分類及通信方式；通信系統(tǒng)的主要性能指標；信息的度量。考核要求：掌握通信系統(tǒng)的模型，通信系統(tǒng)的分類及通信方式，通信系統(tǒng)的主要性能指標，信息的度量。2、信道和噪聲考核內(nèi)容：信道定義、分類和模型；恒參信道特性；隨參信道特性；信道的加性噪聲；信道容量的概念?？己艘螅赫莆招诺蓝x、分類和模型；理解信道特性，隨參信道特性，信道的加性噪聲；信道容量的概念，信道容量的計算。3、模擬調(diào)制系統(tǒng)考核內(nèi)容：幅度調(diào)制（AM、DSB、SSB）的原理及抗噪聲性能；角度調(diào)制FM、PM）的原理及抗噪聲性能；各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較；頻分復(fù)用；復(fù)合調(diào)制及多級調(diào)制?？己艘螅赫莆辗日{(diào)制的工作原理，AM、DSB、SSB調(diào)幅系統(tǒng)的調(diào)制與解調(diào)的方法，各種調(diào)幅系統(tǒng)的性能分析與比較，角度調(diào)制系統(tǒng)的基本原理，窄帶角度調(diào)制產(chǎn)生及解調(diào)方法，寬帶調(diào)頻和調(diào)相產(chǎn)生及解調(diào)方法；理解頻分多路復(fù)用機理，復(fù)合調(diào)制及多級調(diào)制。4、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)考核內(nèi)容：數(shù)字基帶信號及基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型；數(shù)字基帶信號的頻譜特性；基帶脈沖傳輸與碼間干擾；無碼間干擾的基帶傳輸特性；基帶傳輸系統(tǒng)的抗噪聲性能；眼圖?？己艘螅赫莆斩M制基帶隨機信號的頻譜特點，數(shù)字基帶系統(tǒng)的數(shù)學模型及無碼間串擾條件，眼圖的概念與作用；理解常見數(shù)字基帶信號的波形特點及常用傳輸碼型的特點；具備分析基帶傳輸系統(tǒng)抗噪聲性能的能力。5、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)考核內(nèi)容：二進制數(shù)字調(diào)制原理；二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能；二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較；改進的數(shù)字調(diào)制方式?？己艘螅赫莆斩M制數(shù)字調(diào)制信號的產(chǎn)生和解調(diào)方法、信號波形、頻譜特點，二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的工作原理、理解二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能的分析方法和結(jié)論；6、模擬信號的數(shù)字傳輸考核內(nèi)容:模擬信號的取樣、量化、編碼;脈沖振幅調(diào)制PAM；PCM通信系統(tǒng);增量調(diào)制（DM）；差值脈沖編碼調(diào)制（DPCM）與ADPCM；時分復(fù)用（TDM）?？己艘螅赫莆粘闃佣ɡ?，量化的基本概念，編碼的基本原理，脈沖振幅調(diào)制的原理，PCM系統(tǒng)的工作原理，△M基本概念；理解DPCM、△M基本概念及工作原理，TDM概念。7、數(shù)字信號的最佳接收考核內(nèi)容：數(shù)字信號接收的統(tǒng)計表述；最佳接收的準則；確知信號的最佳接收；普通接收機和最佳接受機的性能比較；匹配濾波器；最佳基帶傳輸系統(tǒng)?？己艘螅赫莆兆罴呀邮盏母拍詈蜏蕜t，匹配濾波器的工作原理，二進制確知信號最佳接收機的構(gòu)成；理解二進制確知信號最佳接收機的抗噪聲性能，最佳數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。8、同步原理考核內(nèi)容：載波同步；位同步；群同步。考核要求：掌握載波同步、位同步、群同步的基本概念；理解提取載波同步、位同步、群同步信號的方法。五、參考資料樊昌信等編．通信原理．第6版．北京：國防工業(yè)出版社，2010.5黃勝華，徐佩霞編著.現(xiàn)代通信原理.北京：中國科技大學出版社，1989.4張輝，曹麗娜，王勇編著.通信原理輔導(dǎo).西安：西安電子科技大學出版社，2003王福昌編著.通信原理學習指導(dǎo)與題解.武漢：華中科技大學出版社，2002.10六、樣卷、選擇題(每題1分，共20分)TOC\o"1-5"\h\zA在通信系統(tǒng)的簡化模型的組成中，將信息轉(zhuǎn)化為原始電信號的。信息源B.發(fā)送設(shè)備C.接受設(shè)備D.噪聲源C如果在已知發(fā)送獨立的符號中符號“E”出現(xiàn)的概率為0.125,則符號“E”所包含的信息量為_。1bitB.2bitC.3bitD.4bitB一個由字母A,B,C,D組成的字，對于傳送的每一個字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。若不同的字母是等可能出現(xiàn)時，其傳輸?shù)钠骄畔⑺俾蕿椤?00b/sB.200b/sC.198.5b/sD.298.5b/sC已知一個4進制獨立等概信號的符號速率為200波特,則其對應(yīng)的信息速率。A.100bit/sB.200bit/sC.400bit/sD.800bit/sD一個二進制數(shù)字信號碼元時間長度為O.lys,在傳輸過程中平均2.5秒產(chǎn)生一個錯碼，則其平均誤碼率近似為。A.5x10-6B.2x10-8C.2x10-7D.4x10-8C一個均值為零的平穩(wěn)高斯窄帶噪聲，它的包絡(luò)一維分布服從一。A?高斯分布B?均勻分布C?瑞利分布D?萊斯分布B設(shè)高斯信道的帶寬為4KHz，信號與噪聲的功率比為63,則其信道容量為。A.23Kbit/sB.24Kbit/sC.252Kbit/sD.256Kbit/sB下列不是香農(nóng)公式的結(jié)論的是：(B)提高S/N,C也提高；若N0T0，則CTa，意味著有干擾信道容量無窮大。C一定時，B與S/N可交換；R〉C,不可能實現(xiàn)無干擾傳輸。B設(shè)調(diào)制信號m(t)的功率譜密度為：f<f時，P(f)=\f1；當|f|>f時，mm2fmmP(f)=0;若用SSB調(diào)制方式進行傳輸(忽略信道的影響)，則接收機的輸入信號功率m為。nfnfnfnfA―m——mB-m——mC-m——mD_m——m-2468ASSB信號的下邊帶的時域表達式為11△11TOC\o"1-5"\h\zA.s(t)=m(t)cos①t+m(t)sin①tB.s(t)=m(t)cos①t+m(t)sin①tm2c2cm2c2c11△11C.s(t)=m(t)cos①t一m(t)sin①tD.s(t)=m(t)cos①t一m(t)sin①tm2c2cm2c2cD用10KHz的正弦信號調(diào)制100MHz的載波，若最大頻偏為50KHz，則產(chǎn)生FM波的帶寬為一。A.20KHzB.50KHzC.100KHzD.120KHzC為了使基帶脈沖傳輸獲得足夠小的誤碼率，必須最大限度的減少。A.碼間干撓B.隨機噪聲C.碼間干撓和隨機噪聲D.噪聲容限TOC\o"1-5"\h\zC如果系統(tǒng)滿足理想低通傳輸特性，則頻帶利用率可以達至I。A．1Baud/HzB．1bit/HzC．2Baud/HzD．2bit/HzD以奈奎斯特速率進行抽樣得至的以下抽樣信號，僅用理想低通濾波器不可能將原始信號恢復(fù)出來的是。A.自然抽樣B.曲頂抽樣C.理想抽樣D.平頂抽樣B以下關(guān)于二相絕對移相信號的說法中錯誤的是。它的功率譜密度由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成；連續(xù)譜部分與2ASK信號的連續(xù)譜完全相同；當雙極性基帶信號以相等的概率(P=l/2)出現(xiàn)時，將不存在離散譜部分；2PSK信號的帶寬與2ASK的相同；B在PCM中，對語音信號采用非均勻量化的理由。小信號出現(xiàn)的概論小，大信號出現(xiàn)的概論大；小信號出現(xiàn)的概論大，大信號出現(xiàn)的概論小；語音信號均勻分布；不會引起頻譜重疊；B設(shè)E為發(fā)送基帶信號的能量，n為單邊高斯噪聲的功率譜密度，r是接收系統(tǒng)的信噪比，b0TOC\o"1-5"\h\z則最佳接收系統(tǒng)在相干2ASK中的形式是。A.士erfc嚴B.十erfc吩C?ierfcxrD.十erfcEb2424n°22n°C在二進制確知信號的通信中，以下信號是最佳的信號形式。A.ASKB.OOKC.PSKD.FSKA提取載波的方法一般分為兩類：。A.插入導(dǎo)頻法和直接法B.濾波法和鎖相法C.插入導(dǎo)頻法和濾波法D.直接法和鎖相法A載波同步系統(tǒng)的主要性能指標。A.建立時間快和保持時間長B.高效率和高精度C.高效率和建立時間快D.高精度和保持時間長二、填空題：(每題1分，共20分)通信系統(tǒng)的主要性能指標可概括為和。設(shè)某信息源由A,B,C,D,E五個信息符號組成，發(fā)送A的概率為1/2，發(fā)送其余符號的概率相同，且設(shè)每一符號的出現(xiàn)是相互獨立的，則每一符號的平均信息量。如果通信僅在點一點之間進行，按照信號傳輸方向和時間的關(guān)系，傳輸方式可以分為三類，即單工、和。廣義信道可分為調(diào)制信道和信道。信號在恒參信道中傳輸不產(chǎn)生失真的條件。信道容量是指。所謂門限效應(yīng)，就是當包絡(luò)檢波器的降低到一個特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)的急劇惡化的一種現(xiàn)象。AM信號可以用.和兩種方式進行解調(diào)。多級調(diào)制通常是將同一基帶實施的調(diào)制過程。AMI碼的中文意思是。在眼圖模型中，“眼睛”張開最大的時刻是；圖中央的橫軸位置應(yīng)對。數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字基帶信號對進行控制，使載波的這些參量隨基帶信號的變化TOC\o"1-5"\h\z而變化；它有三種基本形式，即。將8路頻率范圍為0.3KHz—4KHz的話音信號用FDM方法傳輸。當采用AM調(diào)制方式時的最小傳輸帶寬為，采用SSB調(diào)制時的最小傳輸帶寬為。在脈沖編碼調(diào)制中，與自然二進碼相比，選用折疊二進碼的主要優(yōu)點。我國的PCM30/32路基群中采用的數(shù)字壓擴特性為。在PCM中，實現(xiàn)非均勻量化的方法。所謂匹配濾波器是指。在數(shù)字通信中最直觀和最合理的數(shù)字信號接收準則。最佳基帶系統(tǒng)定義為。同步是扌旨。三、判斷題(每題1分，共10分。以下說法中，正確的打“V”，錯的打“X”)按照傳輸媒介，通信系統(tǒng)可以分為有線和無線兩類，光纖通信屬于后者。對于接收者來說，事件越不可能，越是使人感到意外和驚奇，對于人們的真實用處就越少，所以信息量就越小。一個均值為零的窄帶平穩(wěn)高斯過程，它的同相分量EC)和正交分量gC)同樣是平穩(wěn)高斯過cs程，而且均值都為零，方差相同，但方差與窄帶高斯過程的方差不同。FM和AM系統(tǒng)產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因都是由于解調(diào)器的非線性解調(diào)作用引起的。在小噪聲即大信噪比情況下，F(xiàn)M系統(tǒng)的抗噪聲性能要優(yōu)于AM系統(tǒng)。因為DSB解調(diào)器的調(diào)制制度增益是SSB的兩倍，所以雙邊解調(diào)器的實際解調(diào)性能優(yōu)于單邊帶的解調(diào)性能。數(shù)字基帶信號的功率譜密度可能包括兩部分，連續(xù)譜和離散譜；它的帶寬主要取決于一個碼元的持續(xù)時間和基帶信號的碼元波形的傅立葉變換形式。眼圖是用實驗手段估計基帶傳輸系統(tǒng)性能的一種方法。它是指抽樣判決器輸出的信號波形在示波器上疊加所形成的圖形。抑制載波的雙邊帶信號雖然不包含載波分量,但對該信號進行某種非線性變換后,就可以直接從其中提取出載波分量來。在二進制數(shù)字信號的接收中，若兩個可能信號為s和s，發(fā)送概率分別為P(S)和P(s)，接1212收信號相應(yīng)的概率密度為f(y)和f(y)；似然準則可表示為：若f(y)>f(y)，則判為s1s2s1s2信號s出現(xiàn)，反之判為s出現(xiàn)。

12四、簡答題(每小題4分，共20分)隨參信道的特點如何？為什么信號在隨參信道中傳輸時會發(fā)生衰落？。簡述調(diào)制的目的。常見的調(diào)制方式有哪些？窄帶高斯白噪聲中的“窄帶”、“高斯”、“白”的含義各是什么？數(shù)字基帶信號的碼型設(shè)計需考慮哪些因素？常見的傳輸碼型有哪些？一個采用非相干解調(diào)方式的數(shù)字通信系統(tǒng)是否必須有載波同步和位同步？其同步性能的好壞對通信系統(tǒng)的性能有何影響？五、解答題(共30分)(8分)已知線性調(diào)制信號表示式如下：(1)cosQtcoswt(2)(1+0.5sinQt)coswtcc式中，?=60；分別畫出它們的波形圖和頻譜圖。c(8分)設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn(f)=0.5X10-3W/Hz,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶(DSB)信號，并設(shè)調(diào)制信號f(t)的頻帶fm限制在5kHz，而載波fc為100kHz,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10kHz的一理想帶通濾波器濾波，解調(diào)器的信噪比增益Gdsb=2。試問：DSB該理想帶通濾波器中心頻率為多大？解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？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。(6分)在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，如果傳輸?shù)氖菃螛O性不歸零碼，且pGLp(°L2；信道中的噪聲為加性高斯白噪聲，假設(shè)噪聲的均值為0,方差為b2,基帶信號的峰值為A；n畫出數(shù)字基帶系統(tǒng)模型；推導(dǎo)傳輸單極性基帶波形的最佳判決門限電平為多少？(8分)對10路帶寬均為300?3400Hz的模擬信號進行PCM時分復(fù)用傳輸。抽樣頻率為8000Hz，抽樣后進行8級量化，并編為自然二進碼，碼元波形是寬度為t的矩形脈沖，且占空比為1。試求傳輸此時分復(fù)用PCM信號所需的的理論最小基帶帶寬。樣卷答案、選擇題1-5：ACBCD6