中文 2023期末通信原理考題A及題解

本文格式為Word版，下載可任意編輯——中文2023期末通信原理考題A及題解學院_______________________系別____________班次_____________學號__________姓名________________

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電子科技大學2023至2023學年第1學期

>課程考試題(120分鐘)考試日期2023年1月10日

一

二三四五六七八九總分評卷教師1.填空:

1)PCM編碼的三個基本步驟是__抽樣_,___量化__,__編碼___.2)通信系統(tǒng)包含哪三個子系統(tǒng):__發(fā)射機__,信道and_接收機__.3)設模擬信號為s(t)?sin(2??4t?10000?t),其最小抽樣頻率為_20kHz_.

4)若數(shù)據(jù)速率是100kbps,單極性NRZ信號,雙極性NRZ信號及ManchesterNRZ信號的第一零點帶寬分別為__100kHz___,__100kHz_,___200kHz__.

5)對于無ISI得情形,若升余弦滾降濾波器的6dB帶寬,f0,為50kHz,則通信系統(tǒng)的符號速率是_100k_baud.

6)若AM信號表達式為s(t)?5[1?0.5cos(2??4t)]co2s?(?100t)0,0則該信號的復包絡是_g(t)?5[1?0.5cos(2??4t)]_.

7)對于非均勻量化兩個主要的壓擴律是:__u__律,___A__律.

8)設輸入信號為s(t)=[tcosw0t][U(t)-U(t-T)].當輸入噪聲為白噪聲,匹配濾波器的沖擊響應為h(t)=___(t0?t)cos(?0(t0?t))[U(t0?t)?U(t0?t?T)]___，最正確采樣時刻為t0?__T__.

9)若調(diào)制信號的帶寬為50kHz,則AM、DSB-SC、SSB信號的傳輸帶寬分別為_100kHz__,__100kHz__,__200kHz__.10)若s(t)的PSD為pg(f)?2.設

16Ac2Tbcos22?Tbf?2?1?(4Tbf)2?2,其第一零點帶寬是__3_4Tbm?t?是單極性NRZ信號，數(shù)據(jù)速率為1000bits/s(其峰值為1V,二進制1碼或0碼發(fā)生

的概率均為1/2).OOK信號表達式為s?t??Acm?t?cos?ct,其中Ac?1V.(a)計算OOK信號的PSD.設載波頻率為10KHz.(b)畫出OOK信號的PSD并給出第一零點帶寬的值.(c)計算OOK信號的頻譜效率.

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Solution:

(a)s?t??Acm?t?cos?ct,m(t)為單極性g?t??Acm?t?

?tf(t)????TbFor:k?0anan?k1?2A,依概率??c22?an???0,依概率1??222sin??fTb????F(f)?Tb?fTb?andI?2

11AR(0)??(anan)iPi?Ac??0??c222i?12

2AFor:k?0,R?k??E?anan?k??E?an?E?an?k??c4

?Ac2,k?0??2R?k???2

?Ac,k?0??4AcTb?sin?fTbPg(f)?4???fTb2????1?1????Tb2Tbn?????(f?b?n?)?Tb?2AcTb?sin?fTb?4???fTb2????1?1?(f)??T?sin??fTb???1?(f)??????42

???fTb??4Tb?1/R?1?103ms3101Ps(f)?[Pg(f?fc)?Pg(?f?fc)]42??sin?(f?fc)Tb1??sin?(f?fc)Tb???Tb?Tb???(f?f)T16???(f?f)Tcbcb???????????(f?f)??(f?f)??

2??cc???(b)

Bnull?2KHz

(c)??

R1Kb/s1??b/s/HzBnull2KHz23.某模擬信號，其帶寬為3400Hz，要在一個PCM系統(tǒng)中傳輸。量化區(qū)間數(shù)為64。設信道帶寬為

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15KHz.

(a)求最小采樣速率。

(b)確定PCM信號的最小比特率.

(c)設總的等效系統(tǒng)傳輸函數(shù)為升余弦滾降濾波器。當用4-level信號傳數(shù)據(jù),有無ISI？

Solution

a.fs?2B?2?3400?6800Hzb.

M?64?n?6R?nfs?6?6800?40.8Kb/s

R?20.4KBd?2Bchannel?30KHz2D2B30?BT??1?r??15KHz?r?T?1??1?0.471

2D20.4c.?D?So,wecanrealizingzeroISItransmission.

4.設已調(diào)信號表達式為s(t)?100cos[2?fct?10sin2?fmt]。其中fc=10MHz,fm=1000Hz.(a)計算AM的調(diào)幅度.

(b)若s(t)是FM信號，求其調(diào)頻指數(shù)和傳輸帶寬。(c)若s(t)是PM信號，求峰值相位偏移調(diào)相指數(shù)。(d)設s(t)被饋入50-Ω負載，計算負載上的平均功率。

解：(a)0

(b)?(t)?10sin2?fmt?F?1d?(t)max{}?10000Hz2?dt?f??F10000??10fm1000BT?2(?f?1)fm?2(10?1)?1000?22kHz

(c)???10rad?P????10

Ac21002??100W(d)P?2?502?50

5.若某二進制基帶信號先通過一個升余弦滾降濾波器，其滾降系數(shù)為0.5，然后被調(diào)制到一載波上，其數(shù)據(jù)速率為32kbits/s。計算(a)產(chǎn)生的QPSK相互的絕對帶寬。

(b)產(chǎn)生的FSK信號的近似帶寬。其傳號頻率為50kHz空號頻率為60kHz.Solution:

(a)

BbasebandDR?(1?r)?(1?r)wherel?2forQPSK22l第3頁共6頁

BT?2Bbaseband(b)

R32000?(1?r)?(1?0.5)?24kHz

l2BT?2?F?2Bbaseband?(f1?f2)?R(1?r)

?(60000?50000)?32000?(1?0.5)?58kHz

6.二進制序列{1011010010100001001011}用π/4QPSK信號傳輸，左邊第一個比特首先送入多電平系統(tǒng)，數(shù)據(jù)速率為R。設對00的相位偏移為π/4，對01的相位偏移為-π/4，對10的相位偏移為+3π/4，對11的相位偏移為-3π/4。計算(a)載波相位偏移。(b)最小傳輸帶寬?

(c)設基帶信號先通過一個升余弦滾降濾波器，其滾降系數(shù)為r=0.5，再作π/4QPSK調(diào)制，其傳輸帶寬是多少?(d)頻譜效率是多少?Solution:

(a)Thecarrierphaseshiftis

Fromthedescriptionofπ/4QPSK,usethetableshownatthefollowing:

InputdataΔθ11-135。01-45。00+45。10+135。Sothecarrierphaseis,assumetheinitialphaseis0

Inputdatastream1011-135。001-45。-45。0010100001-45。00+45。10+135。+450。11-135。+315。SymbolphaseshiftΔθ+135。Carrierphaseshiftθ+135。+45。+135。0+135。+135。+45。。。。。+270+315+270+315

(b)Theminimumtransmissionbandwidthis:

Whenthewaveshapeissinc(x)typefunction,wecangettheminimumtransmissionbandwidth

BT?Rs(1?r)r?0R?2(c)Assumethebasebandsignalispassthrougharaisedcosine-rollofffilterwitha50%rollofffactorfirst,thetransmissionbandwidthis:

BT?2f0(1?r)?Rs(1?r)?3R4(d)Thespectrumefficiencyis

For(b):??RR??2bps/HzRBT2第4頁共6頁

For(c):??RR4??bps/HzBT3R347.通信系統(tǒng)如下圖所示，求接收機輸出(S/N)。

n(t)NoisePSD1mW/HzTransmitterm(t)?cos?2??103t?ReceiverLPFB?2kHzmout(t)10cos?2??107t?10cos?2??107t?

Solution:

osts(t)?10c??ccost2W540Hz00?310?Sin?102/4?BT?2?2?130?G?2Nin?2??(f)?BT??240?0W0825?S??S??G?2??6.25?8dB????NN8??out??in

8.數(shù)字接收機如下圖所示。接收機送入端輸入PSD（功率譜密度）為1mW/Hz的高斯噪聲加峰值電平為A=10V的雙極性信號。求BER（誤比特率）的表達式，用Q()函數(shù)表示。

DigitalReceiverInputr(t)=s(t)+n(t)LPFB=2kHzSampleAndholdThresholddeviceDigitaloutput

Solution:

s01?10Vs02??10VB?2000Hz?0?2B?Pe?Q???N0?2?2000?10?3?4W2?(10?10)2?(s01?s02)2???Q