2023通信原理期中考題及答案

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電子科技大學(xué)2023-2023學(xué)年第1學(xué)期期中考試A卷

課程名稱：通信原理考試形式：開卷考試考試日期：2023年10月29日考試時(shí)長：90分鐘本試卷試題由六部分構(gòu)成，共5頁。

題號得分分得一、選擇與填空（共20分，共10題，每題2分）

1、頻帶利用率是數(shù)字通信系統(tǒng)的（A）指標(biāo)。

（A）有效性（B）可靠性（C）適用性（D）可實(shí)現(xiàn)性

2、某AWGN信道帶寬為50MHz，信號噪聲功率比為30dB。則根據(jù)香農(nóng)公式，該信道容量約為（D）。（A）40Mbit/s（B）130Mbit/s（C）150Mbit/s（D）500Mbit/s3、要無失真?zhèn)鬏斈承盘枺诺纻鬟f函數(shù)需滿足的條件是（D）。

（A）幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)均為常數(shù)（B）幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)的乘積為常數(shù)（C）幅頻響應(yīng)或相頻響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)為常數(shù)（D）幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)都為常數(shù)4、在已調(diào)信號帶寬一致的狀況下，基帶信號帶寬最寬的是（B）信號。（A）AM（B）SSB（C）DSB（D）FM5、在模擬信號傳輸中，調(diào)制效率是指（C）。（A）傳輸信號中直流信號功率與交流信號功率之比（B）傳輸信號中載波信號功率與邊帶信號功率之比（C）傳輸信號中信息攜帶信號的功率與傳輸信號總功率之比（D）傳輸信號功率與噪聲功率之比

6、設(shè)信號功率為1mW，噪聲功率為100nW，則信噪比(S/N)的dB值是40dB。

7、基帶信號m?t??Amcos?mt對載波作100%的幅度調(diào)制，則常規(guī)AM系統(tǒng)、DSB-SC系統(tǒng)與SSB系統(tǒng)的解調(diào)增益分別為0.67、2和1。

8、對于4PAM信號和16PAM信號，4PAM具有較好的抗干擾性能，16PAM具有較好的頻譜效率。9、某十六進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)符號速率為2400Baud，則該系統(tǒng)的比特速率為9600bit/s。10、當(dāng)“0〞、“1〞碼等概率出現(xiàn)時(shí)，在單極性NRZ信號、雙極性NRZ信號、單極性RZ信號和雙極性

RZ信號中，具有多條離散譜線的信號是單極性RZ。

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一二三四五六合計(jì)

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???密???封???線???以???內(nèi)???答???題???無???效??

得分二、（共15分）已知某AM模擬調(diào)制系統(tǒng)中，信號表達(dá)式sAM?t??（2）該AM信號的調(diào)制效率?AM是多少？（3分）（3）求出消息信號m(t)及調(diào)制指數(shù)?AM；（5分）

?10?6cos4000?t?cos2?fct。

（1）求該頻帶信號中，每個(gè)頻率分量所對應(yīng)的歸一化功率；（5分）（4）若利用載波cos2?fct，對第（3）問中求出的消息信號m(t)采用SSB調(diào)制，并取其上邊帶信號，請寫出信號表達(dá)式sUSB解：（1）s?t??（2分）?t?。

?10?6cos4000?t?cos2?fct?10cos2?fct?3cos2?(fc?2000)t?3cos2?(fc?2000)t頻率fc的功率為50W，頻率fc+2000與fc-2000的功率均為4.5W（2）攜帶消息的已調(diào)信號功率為9W，?AM?9/59?100%?15.25%

?t???10?6cos4000?t?cos2?fct?10?1?0.6cos4000?t?cos2?fct消息信號m?t??0.6cos4000?t，調(diào)制指數(shù)為0.6

（3）s（4）sUSB?t??1??t?sin2?fct?m?t?cos2?fct?m????0.3?cos4000?tcos2?fct?sin4000?tsin2?fct??0.3?cos2?(fc?2000)t?

2寫成下面表達(dá)式也可以

??t?sin2?fct?0.6?cos4000?tcos2?fct?sin4000?tsin2?fct??0.6?cos2?(fc?2000)t?sUSB?t??m?t?cos2?fct?m

三、（共15分）一調(diào)頻信號表達(dá)式為sFM?t??10cos?2??10t?10cos2??10t?，得分??83????設(shè)頻偏常數(shù)kFM=2Hz/V，求：（1）調(diào)制信號m(t)的表達(dá)式（5分）；（2）調(diào)頻信號sFM(t)的帶寬BT（5分）；

（3）若sFM(t)為電壓信號，則sFM(t)在50Ω負(fù)載電阻上的功率為多少？（5分）。解：（1）??t??10cos?2??10t??2?k?m?t?dt

3FM10d10?2??10333?cos?2??10t????m?t??sin2??10t????2?kFMdt2?kFM

??5?103sin?2??103t?故調(diào)制信號為（2）

m?t???5?103sin?2??103t?

?fmaxkFMAm2?5?130????10

fmfm103?fmax?kFMm?t?max

?FM調(diào)頻指數(shù)

信號帶寬BT?2(?FM?1)fm?2(10?1)?1000?22kHz

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???密???封???線???以???內(nèi)???答???題???無???效??

102（3）P?s?t?/50???1W

2?502

四、（共10分）某模擬頻帶傳輸系統(tǒng)采用DSB-SC調(diào)制方式，其中基帶信號帶寬為W=5得分kHz，系統(tǒng)平均發(fā)射功率為20kW，發(fā)射信號經(jīng)100dB信道衰減后到達(dá)接收端，并在接

收端疊加雙邊功率譜密度為N0/2=10-12W/Hz的白高斯噪聲。（1）求DSB-SC接收機(jī)的輸出信噪比（5分）；

（2）若該系統(tǒng)采用AM調(diào)制方式，且消息信號m(t)的平均功率PM?系統(tǒng)接收機(jī)的輸出信噪比（5分）。

解：（1）DSB-SC系統(tǒng)，接收信號功率與解調(diào)器輸入噪聲功率為

1W，求該AM9PR?20?103?10?10?2?10?6W(1分)

?12P?5?103?2?10?8W(2分)n?2N0W?2?2?10?S??S??2??輸出信噪比???N?oSSB?N?（2）AM系統(tǒng)，解調(diào)增益為

6PR2?2?1?0?2???200(2分)?8P2?10iSSBnGDEM?2PM2/9??0.2(3分)

1?PM1?1/9?6PR0.2??210?0.?2???8Pn2?10iAM輸出信噪比

得分?S??S??0.2?????N?oAM?N?2分0)(2

五、（共10分）某單極性NRZ二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)，其中信號波形的幅度A為1V，“0〞與“1〞出現(xiàn)的概率相等，系統(tǒng)的傳輸速率為Rb=2000bps。求該系統(tǒng)傳輸信號的功率譜密度。解：幅度為A的矩形NRZ脈沖gT(t)，GT(f)?ATbsin(?fTb)j?fTb(2分)e?fTb111ma?E[an]??1???0222單極性碼(2分)

111222????Ea?Ea?????na?n?244(2分)

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???密???封???線???以???內(nèi)???答???題???無???效??

A2TbA22Ps(f)??ATbsinc(fTb)?mA?(f)?sinc(fTb)??(f)44(3分)

2a222a2代入數(shù)據(jù)得：

Ps(f)?11sinc2(f/2000)??(f)80004(1分)

（共10分）一個(gè)多進(jìn)制數(shù)字通信系統(tǒng)每隔0.5ms發(fā)送32種可能的電平值之一。得分六、

問：（1）每個(gè)電平值所對應(yīng)的比特?cái)?shù)是多少？（3分）（2）系統(tǒng)的符號速率與比特速率分別為多少？（5分）

（3）若使用RZ矩形脈沖傳輸，則該多進(jìn)制信號的第一零點(diǎn)帶寬是多少？（2分）

解：（1）（2）RsL?2k?32?k?5bits11symbol??2000Baud?3Ts0.5?10s

?

Rb?kRs?5?200?0kb10s/（3）B0

?2Rs?4000Hz

得分七、（共10分）給定二進(jìn)制比特序列{1100001011}，請使用矩形脈沖畫出以下碼型的波形。（1）單極性RZ碼（3分）

+V0-Vt

（2）雙極性NRZ碼（3分）

+V0-Vt

（3）傳號差分碼（初始波形已給出，使用雙極性NRZ脈沖）（4分）

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初始+V波形0-V

t

得分八、（10分）某模擬傳輸系統(tǒng)接收機(jī)如下圖所示。設(shè)基帶信號帶寬為1kHz，噪聲雙邊功率譜

密度

33N0?10?6W/Hz。信號表達(dá)式s(t)?20cos(2??10t)cos(2?fct)?20si