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自測(cè)題一一、填空題(每空2分,共計(jì)20分)TOC\o"1-5"\h\z1、設(shè)某離散信源有三個(gè)消息符號(hào),它們出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/2、1/2,各符號(hào)出現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的。若信息源以1000B的速率發(fā)送符號(hào),信息傳輸速率為 。2、已調(diào)波s(t)二(cost+cos2t)cos5t?sin1Ot傳輸帶寬為 。3、 已知彩色電視圖像由5X105個(gè)像素組成。設(shè)每個(gè)像素有64種彩色度,每種彩色度有16個(gè)亮度等級(jí)。如果所有彩色度和亮度等級(jí)的組合機(jī)會(huì)均等,并統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,則每秒傳送100個(gè)圖畫(huà)所需的信道容量4、 通信系統(tǒng)的誤碼率為2X10一6,群同步采用連貫式插入的方法,同步碼組位數(shù)為5,錯(cuò)碼數(shù)為2,則漏同步概率大小為. 。5、 設(shè)信號(hào)m(t)二9+Acos,其中A<10V。若m(t)被均勻量化為60個(gè)電平,則所需的二進(jìn)制碼組的位數(shù)N為 。6、 衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性,模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的定量指標(biāo),模擬通信系統(tǒng)通通常采用 作為可靠性指標(biāo)。7、 編碼信道對(duì)信號(hào)影響是一種數(shù)字序列的變換,即把一種數(shù)字序列變成另一種,其模型可用 來(lái)描述,常用于數(shù)字通信中。8、 對(duì)于如下的碼組:(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000),若用于糾錯(cuò),其糾錯(cuò)能力為 。9、 隨參信道對(duì)傳輸信號(hào)的影響包括 10、設(shè)二進(jìn)制碼元速率為RB2,N進(jìn)制碼元速率為Rbn,且有N二2k(k為自然數(shù)),則RB2和Rbn的艮為 。、簡(jiǎn)答及簡(jiǎn)要分析題(每題6分,共計(jì)30分)1、二進(jìn)制數(shù)字代碼為111000000000000101,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的HDB3碼。2、簡(jiǎn)要分析當(dāng)傳碼率為4X103B時(shí),圖示a和b兩系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。3、 什么是復(fù)用技術(shù)?主要類型有哪些?復(fù)用與多址技術(shù)二者有何異同?4、 在模擬信號(hào)數(shù)字傳輸中,為什么要對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化和編碼?5、 A律30/32路PCM基群系統(tǒng)基群速率為多少?為什么?三、綜合題(50分)16、(15分)已調(diào)信號(hào)時(shí)域表示如下,其中Amsin?mt是調(diào)制信號(hào)。s(t)二(A+Asin?t)cos?t,A>Am 0mmc0m如果發(fā)送該信號(hào),計(jì)算sm(t)的發(fā)送功率、載波功率和邊頻(邊帶)功率;SinN設(shè)信道中白噪聲的單邊功率譜密度為0,計(jì)算解調(diào)器(同步解調(diào))前后的輸入信噪比i和輸出信噪比S—0-N0;A二0s(t) s(t)當(dāng)0時(shí),m為何信號(hào)?m能否用包絡(luò)檢波法解調(diào)?為什么?17、(15分)設(shè)數(shù)據(jù)11011001以100波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng),為了能在帶通信道(2000Hz?2800Hz)中傳輸,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)2FSK傳輸系統(tǒng),要求畫(huà)出系統(tǒng)完整的組成框圖及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)波形。-0100111-0011101100111018、(10分)設(shè)一線性分組碼的生成矩陣為 。(1) 試求其監(jiān)督矩陣,并寫(xiě)出信息元與監(jiān)督元的監(jiān)督關(guān)系;(2) 若接收到的碼組為(1110101),利用校正子進(jìn)行譯碼。19、 (10分)在PCM系統(tǒng)中,若采用13折線A律壓縮,設(shè)最小的量化間隔為1個(gè)單位,已知抽樣脈沖值為-138單位。(1) 求此編碼輸出的PCM碼組和量化誤差(段內(nèi)碼采用自然二進(jìn)制碼);(2) 寫(xiě)出該7位碼(不包括極性碼)的均勻量化11位碼。自測(cè)題一參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、填空題(每空2分,共計(jì)20分)1、 1500bps4兀Hz2、35x108bps4、 4x10-ii5、 66、 信噪比或均方誤差7、數(shù)字轉(zhuǎn)移序列8、僅能糾1個(gè)錯(cuò)誤9、 (1)對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間變化;(2)傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間變化;(3)存在多徑傳播現(xiàn)象R二RlogN10、 B2BN2二、簡(jiǎn)答或簡(jiǎn)要分析題(每題6分,共計(jì)30分)11、答:編碼結(jié)果為1-110001-100-11001-10112、 答:由圖可知,理想低通濾波器的截止頻率為fs—1000HZ,對(duì)應(yīng)的無(wú)碼間干擾的傳碼率最高為X103B,所以當(dāng)以給定的傳碼率傳輸時(shí),a和b兩系統(tǒng)都會(huì)存在碼間干擾。13、 答:復(fù)用是一種獎(jiǎng)若干個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)合并為一個(gè)可在同一信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)的技術(shù)。常見(jiàn)的信道復(fù)用采用按頻率區(qū)分或按時(shí)間區(qū)分信號(hào)。按頻率區(qū)分信號(hào)的方法稱為頻分復(fù)用,按時(shí)間區(qū)分信號(hào)的方法稱為時(shí)分復(fù)用。二者的共同點(diǎn)是共享通信信道。不同點(diǎn)主要有:(1)多址技術(shù)指通信信道被分布在不同位置上的用戶遠(yuǎn)程共享,而復(fù)用技術(shù)指信道被局部范圍的用戶所共享;(2)在復(fù)用系統(tǒng)中,用戶的要求通常是固定的,在多址系統(tǒng)中,用戶的要求會(huì)隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化,此時(shí)須提供動(dòng)態(tài)的信道分配。14、 答:模擬信號(hào)要通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng),必須將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為能在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男问剑词紫纫赡M信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),即首先進(jìn)行抽樣,是模擬信號(hào)在時(shí)間上離散,然后對(duì)抽樣值進(jìn)行量化,使其幅值離散化,這樣得到的數(shù)字信號(hào)不一定能在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸,所以需要進(jìn)行編碼,從而得到適合在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。15、 答:A律30/32路PCM基群系統(tǒng)基群速率為2.048Mbps。原因是每一路信號(hào)進(jìn)行8kHz速率抽樣,每個(gè)抽樣值用8bit進(jìn)行量化編碼,所以一路信號(hào)的速率為64kbps,32路復(fù)用,則此基群系統(tǒng)基群速率為64*32=2.048Mbps。三、綜合題(50分)16(15分) 解:S(1)信號(hào)的發(fā)送功率為i其中前者為載波功率,后者為邊頻(邊帶)S(1)信號(hào)的發(fā)送功率為i其中前者為載波功率,后者為邊頻(邊帶)/、A2 (Asin?t)2=s2(t)= 0+m m m22功率。A2A25分)⑵???3分)Si⑵???3分)Si上已求出,又N=nB=n2fi0 0mS——iNiA2A20+m24n2f0mS=(AsinwS=(Asinwt)20mm又???A2 m2N=N=n2f
且0i0m,S A2―= m—..Nn4f? 0 0m 分)A=0s(t) s(t)當(dāng)0時(shí),m為DSB信號(hào),m不能否用包絡(luò)檢波法解調(diào),因?yàn)橛惺д妗???????4分)17(15分)解:?2FSK的調(diào)制方式有兩種:一般模擬調(diào)制和頻率鍵控法(開(kāi)關(guān)電路)調(diào)制;其解調(diào)方式有5種:包絡(luò)檢
波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法。.??本題答案不唯一,一種較好的參考答案(采用頻率鍵控法調(diào)制和過(guò)零檢測(cè)法解調(diào))如下:f1f2波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法。.??本題答案不唯一,一種較好的參考答案(采用頻率鍵控法調(diào)制和過(guò)零檢測(cè)法解調(diào))如下:f1f2由題意可知,信息傳輸速率為100B,傳輸通道帶寬為2800-2000=800Hz,為了滿足要求較好傳輸,即應(yīng)有If-f|>2f=10011 21s ,可選擇兩個(gè)載頻分別為2100Hz和2700Hz。8分)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的波形如下所示:8分)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的波形如下所示:周期內(nèi)應(yīng)該有21和27個(gè)周期的相應(yīng)載波,為了簡(jiǎn)化,在圖中分別用1個(gè)和2個(gè)周期載波來(lái)表示。 ???????(7分)18(10分)_1001110_01001110011101解:(1)由題意知,該生成矩陣不是典型矩陣,將其化為典型生成矩陣為「1011000「1110100H二1100010aaaaaaa,設(shè)該線性分組碼各位為: 6543210其對(duì)應(yīng)的典型監(jiān)督矩陣為0110001
aaaaaaa,設(shè)該線性分組碼各位為: 6543210其對(duì)應(yīng)的典型監(jiān)督矩陣為a十a(chǎn)十a(chǎn)=06 4 3a十a(chǎn)十a(chǎn)十a(chǎn)=0< 6 5 4 2a十a(chǎn)十a(chǎn)=0651a十a(chǎn)十a(chǎn)=0則由監(jiān)督矩陣可得 5 4 0 ,所求信息元與監(jiān)督元的監(jiān)督關(guān)系為a=a十a(chǎn)TOC\o"1-5"\h\z3 6 4a=a 十a(chǎn)十a(chǎn)< 2 6 5 4a=a十a(chǎn)1 6 5a=a十a(chǎn)0 5 46分)⑵當(dāng)收到碼組為(1110101)時(shí),設(shè)其為B,則可求得BHt=[0 0 0 衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性,模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的定量指標(biāo),數(shù)字通信系統(tǒng)通常采用 作為有效性指標(biāo)。 設(shè)某離散信源有三個(gè)消息符號(hào),它們出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/4、1/2,各符號(hào)出現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的,則該信源的平均信息量為 。恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯谴_定的或變化極其緩慢的,其中 是指信號(hào)中不同頻率分量分別受到信道不同的衰減,對(duì)模擬通信影響較大,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)波形畸變,輸出信噪比下降。 衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性,模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的定量指標(biāo),數(shù)字通信系統(tǒng)通常采用 作為有效性指標(biāo)。 設(shè)某離散信源有三個(gè)消息符號(hào),它們出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/4、1/2,各符號(hào)出現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的,則該信源的平均信息量為 。恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯谴_定的或變化極其緩慢的,其中 是指信號(hào)中不同頻率分量分別受到信道不同的衰減,對(duì)模擬通信影響較大,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)波形畸變,輸出信噪比下降。調(diào)制信道模型可用一 網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示,其對(duì)信號(hào)的影響可分為乘性干擾和加性干擾兩種,通常用于模擬通信中。 計(jì)算機(jī)終端通過(guò)電話信道傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),電話信道帶寬為3.4kHz,信道的輸出信噪比為20dB,則信道容量為 。 在模擬調(diào)制系統(tǒng)中進(jìn)行包絡(luò)檢波解調(diào)時(shí),當(dāng)輸入信噪比小到某值時(shí),包絡(luò)檢波器會(huì)把有用信號(hào)擾亂為噪聲,即存在 現(xiàn)象。a其中S為校正子,且S={s3,s2,s1,s0},由上可看出出現(xiàn)了錯(cuò)誤,且錯(cuò)在0位,所以經(jīng)譯碼后的碼組為(1110100)。 ??????????????????分)19(10分)6c7c8,則極性為負(fù))cccccc解:(1)6c7c8,則極性為負(fù))顯然可得:1ccc=100234ccc=100234經(jīng)計(jì)算可知138量化單位位于A律13折線的第5段內(nèi),(2分)由于要求段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼,所以第6段內(nèi)共有256—128=128個(gè)量化單位,這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔, .每個(gè)量化間隔包含128/16=8個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知,128+8X1<128<128+8X?.?該7位碼(1000001)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為?.?該7位碼(1000001)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為136,.?.對(duì)應(yīng)的均勻量化11位碼為:(00010001000).位于1.位于1量化間隔中,2分)cccc=000156782分)(2)2分)(2)2分)自測(cè)題二、填空題(每空2分,共計(jì)20分)cccccccc=01000001.編出的碼組為12345678根據(jù)抽樣值量化取中間的原則,此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為-140量化單位.量化誤差為2個(gè)量化單位。 ????????TOC\o"1-5"\h\z7、在數(shù)字基帶系統(tǒng)中,采用滾降余弦系統(tǒng)的目的是 。8、 某調(diào)頻波s(t)二20cos(2000M+8sin400皿),信號(hào)的帶寬為9、 單路話音信號(hào)的最高頻率為4kHz,抽樣頻率為8kHz。設(shè)抽樣后按16級(jí)均勻量化編碼,再進(jìn)行2DPSK調(diào)制,則已調(diào)信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬為 。10、 設(shè)輸入抽樣器的信號(hào)為門函數(shù)Gt(t),寬度T=20mS,若忽略其頻譜第8個(gè)零點(diǎn)以外的頻率分量,則其最小抽樣速率為. 。二、簡(jiǎn)答及簡(jiǎn)要分析題(每題6分,共計(jì)30分)11、 與模擬通信系統(tǒng)相比,數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)?12、 什么是調(diào)制?其作用如何?13、 設(shè)某序列的HDB3碼為10001-100-101-1,試求與之對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制信息代碼。T/'214、 二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)的碼元發(fā)送周期為S,,通過(guò)下圖示系統(tǒng)。X、Y、Z值應(yīng)為多大可以實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸?此時(shí)系統(tǒng)的頻帶利用率是多少?15、設(shè)有一隨機(jī)二進(jìn)制序列的0和1分別由幅度為A的不歸零矩形脈沖S(t)和—S(t)表示,若0,1出現(xiàn)1/T T的概率分別為1/4和3/4,則信號(hào)的頻譜中是否包含.s的離散譜分量?其功率為多少?(s為碼元周期)。三、綜合題(50分)16、(15分)設(shè)話音信號(hào)m(t)為0~4kHz的低通信號(hào),(1) 根據(jù)下圖寫(xiě)出調(diào)制信號(hào)S(t)的時(shí)域表達(dá)式,畫(huà)出a、b、c三處的頻譜圖,并說(shuō)明該系統(tǒng)采用何種調(diào)制方式;(2) 畫(huà)出該調(diào)制方式相干解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖,并分析解調(diào)過(guò)程。MCco)=「.jM⑹)20提示:希爾伯特變換為 〔jM(O) O<017、 (15分)設(shè)數(shù)據(jù)11011001以300波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng),為了能在帶通信道(2100Hz?2700Hz)中傳輸,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)2DPSK傳輸系統(tǒng),要求畫(huà)出系統(tǒng)完整的組成框圖及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)波形。18、 (10分)頻率為0-4kHz,幅度峰值為1.0240V的雙極性模擬信號(hào),經(jīng)過(guò)放大器(放大系數(shù)=10)后,采用13折線A律進(jìn)行模擬信號(hào)數(shù)字化,試計(jì)算:(1) 采樣值為-4.2000V時(shí)編碼器的輸出碼組(段內(nèi)采用自然二進(jìn)制碼)和量化誤差;(2) 如果有相同的32路信號(hào)進(jìn)行TDM,求復(fù)用系統(tǒng)的輸出速率為多少?19、 (10分)已知某(7,4)漢明碼是一個(gè)循環(huán)碼,其生成多項(xiàng)式為g(X)二X3+X+1,試求:(1) 寫(xiě)出(7,4)循環(huán)碼的生成矩陣,并在信息位為1010時(shí),求出編出的碼字;(2) 由g(x)畫(huà)出此編碼器的編碼電路圖。自測(cè)題二參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、填空題(每空2分,共計(jì)20分)1、傳輸速率或頻帶利用率2、 1.5bit/符號(hào)3、 幅度-頻率畸變4、線性時(shí)變5、 22.6bps6、 門限效應(yīng)7、便于減小碼間干擾和定時(shí)提取8、 3600Hz9、 64kHz10、800Hz二、簡(jiǎn)答或簡(jiǎn)要分析題(每題6分,共計(jì)30分)11、答:相對(duì)于模擬通信系統(tǒng),數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)抗干擾能力強(qiáng),可消除噪聲積累;(2)差錯(cuò)可控制;(3)容易加密,保密性好;(4)容易與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。12、答:就其廣泛技術(shù)含義而言,調(diào)制是一待發(fā)送的基帶信號(hào),正比的控制載波的一兩個(gè)參量變化,以達(dá)到不同應(yīng)用目標(biāo)和不同傳輸環(huán)境所要求的信號(hào)類型與性能。調(diào)制的基帶信號(hào)(調(diào)制信號(hào))可分為模擬和數(shù)字兩類,載波可以分為連續(xù)波(正弦波)和脈沖序列兩類,所以就有了4種調(diào)制方式。調(diào)制的目的和作用:(1)使發(fā)送信號(hào)適配信道特性(頻點(diǎn)、頻段、信道特性等);(2)節(jié)省通信資源,提高信道帶寬利用率;(3)便于復(fù)用和無(wú)線信道的使用頻段合理分配;(4)改善抗噪聲性能,提高通信可靠性。13、答:原序列:100000000011211.5111.5Z=X= ,Y=,Z=T2TTT亠,故得 s,所以當(dāng) sss時(shí),12Ts14、答:由題意可知,傳碼率為Ts,故要實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾,Y應(yīng)該為T12TsX二Y-X二Z-Y二此時(shí)還應(yīng)該要求可實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾。-2一15=4b/hzTT3TOC\o"1-5"\h\z此時(shí)系統(tǒng)的頻帶利用率為ss 。15、答:(1)對(duì)于雙極性信號(hào),隨機(jī)序列的頻率普密度為其中G(f)--s(t)的頻譜P(?)=4fP(1-P)|G(f)|2+Y|f[(2P—l)G(mf)]|25(f—mf)其中G(f)--s(t)的頻譜s s s s sm函數(shù)4 1 2-f|G(f)|2+Y_f?G(mf)8(f—mf)m=-8.?.當(dāng)m=m=-8.?.當(dāng)m=1時(shí),叫)=丁5馴丁)=0???信號(hào)的頻譜中不包含1Ts的離散譜分量。S=—J8P(w)dw=J8P(f)df=4fJ8G(f)|df+if2EG(mf)24s s時(shí),co(2)功率為 2兀-84s-8三、綜合題(50分)16(15分)解:本題答案不唯一,一種較好的參考答案如下(1)由圖可知-8$s(t)=1m(t)cos?t+1m(t)cos(?t+)=1m(t)cos?t一1m(t)sin?t2 c2 c2 2 c2 c?(2分)*M(?)?(3分)有以上可知,該系統(tǒng)采用單邊帶調(diào)制,且是上邊帶調(diào)制。(1分)(2)該調(diào)制方式相干解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖如下:其余3其余3分](5分)解調(diào)過(guò)程簡(jiǎn)要分析:已調(diào)信號(hào)s(t)(應(yīng)含導(dǎo)頻信息)經(jīng)過(guò)信道傳輸后,到達(dá)解調(diào)器輸入端,此時(shí)信號(hào)為So(t),So(t)分兩路,上路用于解調(diào)過(guò)程,設(shè)經(jīng)過(guò)BPF的信號(hào)為S(t)+mx(t),后者綜合考慮了傳輸過(guò)程中噪聲的影響,考慮到二者相互獨(dú)立,則單考慮s(t)經(jīng)相乘器后得到v(t),則此時(shí).. .. 「1/、 1存、. 、 m(t)" _ . 1axv(t)=s(t)cos?t=[—m(t)cos?t-m(t)sm?t]cos?t= (1+cos2?t)-m(t)sin2?tc2c2cc2c4cm(t)上述信號(hào)經(jīng)過(guò)LPF后,經(jīng)高頻成分濾掉,于是剩下了2,進(jìn)而得到原調(diào)制信號(hào)。 2分)由于使用相干解調(diào),需要一個(gè)本地載波,該載波與發(fā)送端的載波應(yīng)該是同頻同相的,所以需要使用載波同步單元從接收到的信號(hào)中提取出同步載波,由于單邊帶調(diào)制信號(hào)解調(diào)時(shí)不方便采用平方法提取同步載波,所以應(yīng)該考慮直接法,同時(shí)應(yīng)該要求發(fā)送端發(fā)送時(shí)一并發(fā)送導(dǎo)頻信息。經(jīng)過(guò)上述過(guò)程客較好地實(shí)現(xiàn)已調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。 ???????(2分)17(15分)解:本題答案不唯一,一種較好的參考答案如下:信道編碼碼變換碼變換雙極性發(fā)送濾波器一-II載波cos?tc接收濾波器」信道編碼碼變換碼變換雙極性發(fā)送濾波器一-II載波cos?tc接收濾波器」^^1^^1^^^1?.?數(shù)據(jù)11011001以300波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng),能在帶通信道(2100Hz?2700Hz)中傳輸,?二4800兀rad/s???載波頻率應(yīng)為2400Hz,即c??????????????????????(9分)對(duì)應(yīng)點(diǎn)參考波形如下:說(shuō)明:由題意可知,一個(gè)碼元周期內(nèi),應(yīng)該有8個(gè)周期的載波,為了簡(jiǎn)化,下圖中以一個(gè)周期的載波代表。?(6分)18(10分)解:由題意知,該雙極性模擬信號(hào)放大后幅度峰值為10.24V,由于采用13折線A律進(jìn)行模擬信號(hào)數(shù)字化,10.2402048二0.005V要進(jìn)行2048量化單位量化,.?.每個(gè)量化單位對(duì)應(yīng)的電壓值為 -cccccccc(1)當(dāng)采樣值為-4.2000V時(shí),對(duì)應(yīng)的量化值為-840量化單位,若設(shè)編出碼組為12345678,貝c=0顯然可得:1(極性為負(fù))???????????????????????????????(2分)ccc二110經(jīng)計(jì)算可知840量化單位位于A律13折線的第7段內(nèi),234 (2分)由于要求段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼,所以第7段內(nèi)共有1°24-512二512個(gè)量化單位,這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔,???每個(gè)量化間隔包含512/16=32個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知,512+32X10<840<512+32X11,一 cccc二1010.位于10量化間隔中,. 5678 ?????????????????????????(2分)二01101010cccccccc二01101010編出的碼組為12345678根據(jù)抽樣值量化取中間的原則,此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為-848量化單位,???量化誤差為8個(gè)量化單位,即為0.04V。 2分)(2)根據(jù)題意可知,采用13折線A律進(jìn)行模擬信號(hào)數(shù)字化,進(jìn)行8位PCM編碼,所以對(duì)應(yīng)的一路信號(hào)的傳輸速率為64kbps,當(dāng)有相同的32路信號(hào)進(jìn)行TDM時(shí),復(fù)用系統(tǒng)的輸出速率為
64kx32=2.048Mbps19(10分)X3g(X)X6+X64kx32=2.048Mbps19(10分)X3g(X)X6+X4+X3G(x)=X2g(X)——X5+X3+X2xg(x)X4+X2+X解:⑴丁已知g(X)二X3+X+1,..._g(x)_X3+X+1-1011000「「100010「010110001001110010110001011000010110001011編出的MG二[1010011]2分)⑵:?已知g(X)二X3+X+13分)
字3分)編碼器的編碼電路圖如下:4分)自測(cè)題三、填空題(1-6題每空1分,7-8每空2分,共計(jì)20分)1、為了衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣,需要一些性能指標(biāo)或質(zhì)量指標(biāo)來(lái)表征整個(gè)系統(tǒng),從研究消息的傳輸角度看,主要指標(biāo)包括表明消息傳輸“速度”的.和表明消息傳輸“質(zhì)量”的.,二者相互矛盾,對(duì)立統(tǒng)一。數(shù)字通信系統(tǒng),通常采用.作為前者指標(biāo),常采用.作為后者指標(biāo)。2、 設(shè)二進(jìn)制碼元速率為RB2,N進(jìn)制碼元速率為Rbn,且有N二2k(k為自然數(shù)),則RB2和Rbn的關(guān)系為 。3、寬平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的 特性將不隨時(shí)間的推移而不同,其一維概率分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與 無(wú)關(guān),而二維分布與 有關(guān)。4、 調(diào)制信道模型可用一 網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示,其對(duì)信號(hào)的影響可分為干擾和 干擾兩種。5、 是指輸出信噪比最大的最佳線性濾波器,其傳輸特性為 。6、 對(duì)AM信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波解調(diào)時(shí),在小信噪比情況下,包絡(luò)檢波器會(huì)把有用信號(hào)擾亂為噪聲,這種現(xiàn)象通常稱為 。
7、已知彩色電視圖像由5x105個(gè)像素組成。設(shè)每個(gè)像素有64種彩色度,每種彩色度有16個(gè)亮度等級(jí)。如果所有彩色度和亮度等級(jí)的組合機(jī)會(huì)均等,并統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,則每秒傳送100個(gè)圖畫(huà)所需的信道容量為 。8、設(shè)某信源以2000符號(hào)/秒的速率發(fā)送消息,信源由A、B和C共3個(gè)信息符號(hào)組成,發(fā)送A1的概率為2,發(fā)送其它符號(hào)的概率相同,且設(shè)每一符號(hào)出現(xiàn)是相互獨(dú)立的,則每符號(hào)的平均信息量為. ,信源可能的最大信息速率為 。二、簡(jiǎn)要解答題(共計(jì)15分)9、 (3分)二進(jìn)制數(shù)字代碼為111000000000000101,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的HDB3碼。10、 (9分)什么是碼間串?dāng)_?寫(xiě)出消除碼間串?dāng)_的條件。并據(jù)此簡(jiǎn)要分析當(dāng)傳碼率為2x103B時(shí),圖示a和b兩系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。11、(3分)已知某三級(jí)線性反饋移存器的特征多項(xiàng)式為f(x)=x3+x+1,試簡(jiǎn)要說(shuō)明可以產(chǎn)生m序列。三、綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)65分)12、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)將兩路語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行PCM時(shí)分復(fù)用后經(jīng)2DPSK傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)并使之正常工作。(1) (6分)給出該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖(提示:該系統(tǒng)需包含信源編/譯碼、信道編/譯碼、調(diào)制/解調(diào)及同步等部分);(2) (5分)該系統(tǒng)相對(duì)于完全的模擬調(diào)制/解調(diào)通信系統(tǒng)有何優(yōu)點(diǎn)?(3) (3分)該通信系統(tǒng)采用了頻帶傳輸方式,請(qǐng)問(wèn)調(diào)制的作用有哪些?(4) (6分)將模擬語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字傳輸時(shí)為什么要先依次進(jìn)行抽樣、量化和編碼?(5) (15分)信源PCM編碼若采用13折線A率編碼,設(shè)最小量化間隔為1個(gè)量化單位,已知某抽樣脈沖值為+636單位,請(qǐng)問(wèn):(a) 該編碼方式是均勻量化編碼還是非均勻量化編碼?有何優(yōu)點(diǎn)?(b) 該編碼用的碼型是自然二進(jìn)制碼還是折疊二進(jìn)制碼?有何優(yōu)點(diǎn)?(c) 此時(shí)編碼器輸出碼組是什么?量化誤差為多少?[注:要有必要的分析計(jì)算過(guò)程](d) 對(duì)應(yīng)于該7位碼(不包括極性碼)的均勻量化11位碼(采用自然二進(jìn)制碼)如何?(6) (6分)若兩路語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率均為4000Hz,抽樣頻率為8000Hz,以PCM方式傳輸,設(shè)傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖,其寬度為t,且占空比為1,抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化,請(qǐng)計(jì)算PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為多少?(7) (6分)在發(fā)送端和接收端都需要位同步和幀同步,二者各有何作用?各如何產(chǎn)生?(8) (7分)信道編碼時(shí)若采用(7,4)漢明碼,且已知線性碼監(jiān)督矩陣為_(kāi)1110100H=11010101011001(a) 求該編碼的典型生成矩陣;(b) 若某信息組為1010,求對(duì)應(yīng)的編碼碼組;(9) (4分)2DPSK的工作原理是怎樣的?與2PSK相比,有何優(yōu)點(diǎn)?R二106B(7分)在該2DPSK調(diào)制/解調(diào)系統(tǒng)中,若已知碼元速率為B ,接收機(jī)輸入端得高斯白噪聲的單邊功率譜密度no=2X10_L0W/Hz,今要求系統(tǒng)的誤碼率不大于10一5,試求:接收端帶通濾波器(BPF)輸出的噪聲功率;采用極性比較法解調(diào)時(shí)接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率。自測(cè)題三參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、填空題(1-6題每空1分,7-8每空2分,共計(jì)20分)1、有效性、可靠性、傳輸速率或頻帶利用率、差錯(cuò)率2、RB2=2、RB2=RlogNBN2(或RB2=kRBN)3、 統(tǒng)計(jì)、時(shí)間t、時(shí)間間隔T4、 線性時(shí)變、乘性、加性5、 匹配濾波器、H(何=K*(何e-妙06、 門限效應(yīng)7、 5xIO8bps8、 1.5比特/符號(hào)、2000log23bps[或約3170bps]二、簡(jiǎn)要解答題(共計(jì)15分)9、 (3分)對(duì)應(yīng)HDB3編碼結(jié)果為+1-1+1000+V-B00-V+B00+V-10+110、 (9分)答:所謂碼間串?dāng)_是指接收信號(hào)中在某個(gè)抽樣時(shí)刻的信號(hào)除了該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的碼元基本波形外還有其他碼元在本時(shí)刻有值存在,這些值的總和(代數(shù)和)就稱為碼間串?dāng)_。消除碼間串?dāng)_系統(tǒng)就應(yīng)該滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則,即:H (①H (①)=<eq2H(3+2九)=T
T
is0H(①)=<eqs樹(shù)〉Ts岡>nRB由圖可知,a系統(tǒng)理想低通濾波器的截止頻率為fs=1000Hz,對(duì)應(yīng)的無(wú)碼間干擾的傳碼率最高為2x103B,所以當(dāng)以給定的傳碼率傳輸時(shí),a和b兩系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。11、(3分)答:由于(a)f(x)是既約的,(b)f(x)可除盡x7+1,(c)f(x)除不盡xq+1,(q<7),所以f(x)是一個(gè)本原多項(xiàng)式,所以可以產(chǎn)生m序列。三、綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)65分)(1)(6分)該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖如下
A/D轉(zhuǎn)換模擬信源抽樣量化編碼抽樣量化編碼同步復(fù)接信道編碼位同步幀同步接收濾波器信道譯碼分接器〕步抽樣判決解調(diào)系統(tǒng)卜譯碼及LPFI D/A轉(zhuǎn)換譯碼及LPFA/D轉(zhuǎn)換模擬信源抽樣量化編碼抽樣量化編碼同步復(fù)接信道編碼位同步幀同步接收濾波器信道譯碼分接器〕步抽樣判決解調(diào)系統(tǒng)卜譯碼及LPFI D/A轉(zhuǎn)換譯碼及LPFm;(t)打m2(t)_2模擬信宿(2)(5分)(a)該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng);(b)該系統(tǒng)傳輸差錯(cuò)可控制,可改善傳輸質(zhì)量;(c)便于用現(xiàn)代DSP技術(shù)對(duì)信息加工和處理;(d)便于高保密度的加密處理;(e)可綜合傳遞各種信息,能增加通信系統(tǒng)的靈活性和通用性。(3)(3分)(a)將基帶信號(hào)變換為適合在信道中傳輸?shù)念l帶已調(diào)信號(hào)(即頻譜搬移)(b)實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用(頻分復(fù)用);(c)改善系統(tǒng)抗噪聲性能(抗干擾)。(4)(6分)語(yǔ)音信號(hào)是模擬信號(hào),現(xiàn)在要用數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)傳輸,所以首先要把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào),第一步要先把語(yǔ)音信號(hào)時(shí)間離散化,即進(jìn)行抽樣,抽樣要滿足抽樣定理;第二步再進(jìn)行幅值離散化,即量化。這樣得到的數(shù)字信號(hào)不一定適合在數(shù)字系統(tǒng)中傳輸,所以還要進(jìn)行編碼。(5)(15分)[3+3+6+3](a) 該編碼是非均勻量化編碼,這種編碼有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是可提高(改善)小信號(hào)的量噪比,適當(dāng)降低大信號(hào)的信噪比;二來(lái)可提高非均勻分布的概率密度信號(hào)的平均量噪比,并使動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。(b) PCM編碼采用的是折疊二進(jìn)制碼,這樣有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一來(lái)可以簡(jiǎn)化編碼過(guò)程;二來(lái)有利于減小平均量化噪聲,因?yàn)樵捯粜盘?hào)小幅度出現(xiàn)的概率比大幅度的大。(c) 此時(shí)編碼器輸出的碼組是:11100011;量化誤差為:12若設(shè)編出碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8,則顯然可得:c1二1(極性為正)經(jīng)計(jì)算可知636量化單位位于A律13折線的第7段內(nèi),???c2c3c4二110由于要求段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼,所以第7段內(nèi)共有1024-512=512個(gè)量化單位,這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔,???每個(gè)量化間隔包含512/16二32個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知,512+32x3<636<512+32x4???位于3量化間隔中,???C5C6C7C8二0011???編出的碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8=11100011根據(jù)抽樣值量化取中間的原則,此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為+624量化單位,?量化誤差為12個(gè)量化單位。(d) ???該7位碼(11100011)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為+624,?對(duì)應(yīng)的均勻量化11位碼為:01001110000。6)(6分)[4+2]s?s???由題意可知,抽樣間隔為8000???每路信號(hào)每個(gè)抽樣值占用的時(shí)間為8000又???抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化,即用7位編碼表示,且傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖,其寬度為T,且占空比為1T二(一1-2)十7二-s8000 8000x2x7二8x2x7kHz二112kHz?PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為112kHz。(7)(6分)[3+3]發(fā)端的位同步是為了正確的抽樣,而幀同步是為了能正確復(fù)接,兩路信號(hào)實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用后傳輸;收端的位同步有多種用途,既可以為幀同步提供輸入,更主要的是保證每個(gè)相關(guān)單元能正常工作,正確確定每一位的開(kāi)始和結(jié)束,收端幀同步是為了正確分接,把時(shí)分復(fù)用的混合信號(hào)正確分成兩路單獨(dú)信號(hào)。發(fā)端的同步信號(hào)可由發(fā)端時(shí)鐘分頻得到;收端的同步信號(hào)要采用合適的方法從收到的信號(hào)中提取。8)(7分)[4+3]「1(a)V??為典型監(jiān)督矩陣,?「111]「1110]110Pt=11011011011,?011PTL?典型生成矩陣為(b)當(dāng)信息組為1010,對(duì)應(yīng)的編碼碼組為:1010010(9)(4分)[2+2]2DPSK的工作原理是:利用前后(相鄰)碼元的相對(duì)載波相位值來(lái)表示數(shù)字信息,即2DPSK波形前后碼元相對(duì)相位差唯一確定信息符號(hào)。這樣解調(diào)時(shí)2DPSK信號(hào)并不依賴于某一固定的載波相位參考值,只要前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系不變化,即可依次正確恢復(fù)數(shù)字信息,避免了2PSK的反向工作現(xiàn)象。10)(7分)[3+4](a)接收端帶通濾波器(BPF)輸出的噪聲功率:b2=nB=2nR=2x2x10-i0x106=4x10-4Wn0 0Bf(b)V■??f 采用極性比較法解調(diào)時(shí)有:Pe凝2Pe=1-erf<r1-erf4r<10-5即erfcQr<10-5???查補(bǔ)誤差函數(shù)表可得:'廠-3-13,即廠-9?8
現(xiàn)取r=9.8,則有:現(xiàn)取r=9.8,則有:a2=9.8???采用極性比較法解調(diào)時(shí)接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為:a2P= =9.8xb2=9.8x4x10-4=3.92x10-3Ws2n自測(cè)題四、簡(jiǎn)答題(每題5分,共計(jì)15分)1、 相對(duì)于模擬通信系統(tǒng),數(shù)字通信有哪些優(yōu)點(diǎn)?2、 什么是調(diào)制?作用如何?3、寫(xiě)出描述連續(xù)信道容量的香農(nóng)公式,并簡(jiǎn)要說(shuō)明信道容量C與B、S、n0之間的關(guān)系。二、模擬通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)20分)P(f)=0.5x10-3W/Hz4、設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度少丿 厶,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)(DSB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1°kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前,先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波。請(qǐng)解答以下問(wèn)題:(1) (5分)若采用相干解調(diào)(即同步檢測(cè)),做出此通信系統(tǒng)的原理圖;(2) (4分)該理想帶通濾波器的中心頻率和通帶寬度為多大?(3) (3分)解調(diào)器輸入端信噪功率比為多少?(4) (3分)解調(diào)器輸出端信噪功率比為多少?(5) (5分)求出解調(diào)器輸出端噪聲功率譜密度,并用圖形表示出來(lái)。三、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)25分)5、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一數(shù)字基帶通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)兩路數(shù)字基帶信號(hào)時(shí)分復(fù)用傳輸通信,并解答以下問(wèn)題。(1) (5分)給出該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖;HDB(2)(5分)若同步復(fù)接后輸出的一信息段為1000010000110000000011,給出對(duì)應(yīng)的 3編碼結(jié)果并簡(jiǎn)要說(shuō)明該碼的特點(diǎn);(3) (5分)設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道和接收濾波器組成總特性為H(O),若要2求以Ts波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,試驗(yàn)證圖示H(°)能否滿足抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間串?dāng)_的條件[注:要有必要分析過(guò)程];H(o)(4)(10分)為了提高系統(tǒng)的可靠性,可進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼,信道編碼時(shí)若采用(7,3)線性分組碼,且已知該碼生成矩陣為_(kāi)1001110G=01001110011101(a)(3分)求該編碼的典型監(jiān)督矩陣;(b)(3分)若某信息組為101,求對(duì)應(yīng)的編碼碼組;(c)(4分)該線性分組碼的檢、糾錯(cuò)能力如何?四、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)40分)6、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)將兩路語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用后經(jīng)2FSK傳輸?shù)恼9ぷ魍ㄐ畔到y(tǒng)并解答以下問(wèn)題。(1)(5分)給出該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖;(2) (20分)若信源編碼采用13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為土10V,若某時(shí)刻某輸入抽樣脈沖幅度為+3.10V,最小量化間隔為1個(gè)量化單位,請(qǐng)問(wèn):(a)(3分)該輸入抽樣值對(duì)應(yīng)多少量化單位?(b) (6分)此時(shí)編碼器輸出碼組是什么?量化誤差為多少?[注:要有必要的分析計(jì)算過(guò)程](c) (3分)對(duì)應(yīng)于該7位碼(不包括極性碼)的均勻量化11位碼(采用自然二進(jìn)制碼)如何?(d) (4分)該編碼方式采用的哪種量化編碼?有何優(yōu)點(diǎn)?(e) (4分)該編碼用的哪種碼型?有何優(yōu)點(diǎn)?(3) (5分)若兩路語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率均為4000Hz,抽樣頻率為8000Hz,以PCM方式傳輸,設(shè)傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖,其寬度為t,且占空比為1,抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化,請(qǐng)計(jì)算PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為多少?(4) (4分)若該2FSK傳輸系統(tǒng)接收端采用過(guò)零檢測(cè)法進(jìn)行解調(diào),請(qǐng)給出簡(jiǎn)要的解調(diào)原理框圖;(5) (6分)若該2FSK通信系統(tǒng)接收端采用包絡(luò)檢波解調(diào),傳輸信道等效帶寬為2400Hz,2FSK信號(hào)的頻率分別為f1=980HZ,f2=1580HZ,碼元速率RB=300B,且接收端輸入(即信道輸出端)的信噪比為6dB(即4倍)。試求:(a) 2FSK信號(hào)的帶寬;1P=_e-r/2(b) 此時(shí)系統(tǒng)的誤碼率。[提示:e2 ]自測(cè)題四參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、簡(jiǎn)答題(每題5分,共計(jì)15分)1、答:(1)抗干擾能力強(qiáng),且噪聲不積累;(2)傳輸差錯(cuò)可控制;(3)便于進(jìn)行信號(hào)加工、處理、變換和存儲(chǔ),從而可將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸;(4)便于集成,使通信設(shè)備小型化;(5)易于加密處理,且保密性好。2、答:調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)(基帶信號(hào))去控制載波(或高頻信號(hào))的參數(shù)的過(guò)程,即使制載波(或高頻信號(hào))的參數(shù)按照調(diào)制信號(hào)的變化而變化。從頻域角度上說(shuō),就是把基帶信號(hào)的頻譜搬移執(zhí)較高的載頻附近的過(guò)程。調(diào)制的功能主要有3個(gè):(1)把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)(即實(shí)現(xiàn)有效傳輸、配置信道、減小天線尺寸等);(2)實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用,以提高信道利用率;(3)改善系統(tǒng)抗噪聲性能。3、答:香農(nóng)公式提高信噪比系統(tǒng)抗噪聲性能。3、答:香農(nóng)公式提高信噪比S/N(S)C=Blog211+S21 N丿可增大信道容量C;(=Blog21+S]n0B丿SCt1.44C隨著B(niǎo)的適當(dāng)增大而增大,但當(dāng)Bfg時(shí), n0;通過(guò)B與S/N的互換,可維持一定的C。二、模擬通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)20分)4、解:(1)(5分)若采用相干解調(diào)(即同步檢測(cè)),做出此通信系統(tǒng)的原理圖2)(4分)為了保證信號(hào)順利通過(guò)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)的帶寬,即
B二2fH二2X5kHZ二10kHZ,中心頻率為100kHz。H(f)=<帶通濾波器的傳輸特性為:K95kHz<|f|<105H(f)=<帶通濾波器的傳輸特性為:others0others3)(3分)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"S=10kW 川?/i (已知)\o"CurrentDocument"N=nB=2P(f)?B=2x0.5x10-3x10x103=10W又丁i0 n'7S-L=1000N???解調(diào)器輸入端信噪功率比 ,4)(3分)解調(diào)器輸出端信噪功率比為多少?
GdsbGdsb=2,SS亠=2-L=2000Ni二2.5Wi5二2.5WiNo???相干解調(diào)時(shí)有o???解調(diào)器輸出端噪聲功率譜密度N 1Pno(f)=f=0.25x10-3W/Hz=-P(f),|f|<5kHzno 2fH 2n功率譜密度如圖:AP(f)"no0.25x10-3—5 0 5*f/kHz三、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)25分)AP(f)"no0.25x10-3—5 0 5*f/kHz三、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)25分)5、解:(1)(5分)給出該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖;位同步數(shù)字信源信道譯碼x;(n)片x;(n).2數(shù)字信宿幀同步2)(5分)HDB答:對(duì)應(yīng)的3編碼結(jié)果:-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+B00+V-1+1或相反該碼優(yōu)點(diǎn):無(wú)直流,且高、低頻分量??;有宏觀檢錯(cuò)能力;連0個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè),有利于定時(shí)信息的提取。缺點(diǎn):編碼過(guò)程較復(fù)雜。3)(5分)RB答:??RB答:???由題意可知Ts,Heq(3)=<根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則,即:H(3+2兀Ri)=C岡SRB B0 31>兀RrH(3+2兀R)+H(3)+H(3—2兀R) i二一1,0,1站可得 B B,即對(duì)應(yīng) 時(shí)的結(jié)果如下:???可知不滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則,即不能滿足抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間串?dāng)_的條件。4)(10分)(???可知不滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則,即不能滿足抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間串?dāng)_的條件。4)(10分)(a)(3分)???生成矩陣為典型生成矩陣,???「1易得典型監(jiān)督矩陣為0H=[PI]=b)(3分)對(duì)應(yīng)的編碼碼組為A=MG=101-=[1010011]c)(4分)由題可知該編碼組的最小碼距d0d>e+1 、,、 、,、若只用于檢錯(cuò)(滿足0 )可檢1位或2位或3位錯(cuò);若只用于糾錯(cuò)(滿足d0>2t+】)可糾正1位錯(cuò);d>e+t+1e>t若同時(shí)用于檢錯(cuò)和糾錯(cuò)可(滿足0 )糾正1位錯(cuò)且同時(shí)檢出2位錯(cuò)。四、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題(共計(jì)40分)6、解:(1)(5分)給出該通信系統(tǒng)較完整的一般原理框圖;同步IL.— J接收濾波器a2FSK同步IL.— J接收濾波器a2FSK解調(diào)載波'位同步 一?幀同步2)(20分)(a)(3分)該輸入抽樣值對(duì)應(yīng)量化單位為(該輸入抽樣值對(duì)應(yīng)量化單位為(b)(6分)噲X20485若設(shè)編出碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8,則顯然可得:'1=1(極性為正)...512<635<1024,位于a律13折線的第7段內(nèi),.??C2C3C4二110..512+32x3<635<512+32x4.,???位于3量化間隔中,???于6°7C8二0011???編出的碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8二11100011根據(jù)抽樣值量化取中間的原則,此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為32512+32x3+二6242???量化誤差為635一624=11個(gè)量化單位。(c)(3分).該7位碼(11100011)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為+624,?對(duì)應(yīng)的均勻量化11位碼為:01001110000。(d)(4分)該編碼是非均勻量化編碼,這種編碼有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是可提高(改善)小信號(hào)的量噪比,適當(dāng)降低大信號(hào)的信噪比;二來(lái)可提高非均勻分布的概率密度信號(hào)的平均量噪比,并使動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。(e)(4分)PCM編碼采用的是折疊二進(jìn)制碼,這樣有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一來(lái)可以簡(jiǎn)化編碼過(guò)程;二來(lái)有利于減小平均量化噪聲,因?yàn)樵捯粜盘?hào)小幅度出現(xiàn)的概率比大幅度的大。(3)(5分)1s.由題意可知,抽樣間隔為8000 ,?每路信號(hào)每個(gè)抽樣值占用的時(shí)間為
8000又???抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化,即用7位編碼表示,且傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖,其寬度為T,且占空比為1T二(」十2)十7二-s8000 8000x2x7??Bf二1二8x2x7kHz二112kHzfT??.??pcm二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為112kHz。4)(4分)采用過(guò)零檢測(cè)法進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)原理框圖如下;4)(4分)采用過(guò)零檢測(cè)法進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)原理框圖如下;定時(shí)脈沖5)(6分)a)(2分)f=丄該2FSK信號(hào)的帶寬為:T該2FSK信號(hào)的帶寬為:B2fsk=\f2-fj+2fs=1580-980+2x300=1200Hz(b)(4分)???2FSK接收系統(tǒng)中上下之路帶通濾波器的帶寬近似為B=2fs=2RB=600Hz,僅是信道等效帶寬(2400Hz)的1/4。???噪聲功率也減小為1/4,因而帶通濾波器輸出端的信噪比r比輸入信噪比提高了4倍。又???接收機(jī)輸入端信噪比為6dB(即4倍),???帶通濾波器輸出端的信噪比應(yīng)為r=4x4=161P二—e-r/2二0.5e-8二1.7x10-4?此時(shí)系統(tǒng)的誤碼率e2 。數(shù)字通信原理試卷九單項(xiàng)選擇題(2分/題)1、選用 傳輸形式,系統(tǒng)的頻帶利用率最高a、理想低通b、余弦滾降c、直線滾將d、升余弦2、 如果一個(gè)線性系統(tǒng)的輸入隨機(jī)過(guò)程是高斯的,那么線性系統(tǒng)的輸出服從:a、均勻分布b、高斯分布c、瑞利分布d、萊斯分布3、 設(shè)輸入FM解調(diào)器的噪聲是窄帶高斯白噪聲,則鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度與頻率f的關(guān)系為:a、無(wú)關(guān),仍為白噪聲b、正比c、反比d、與f2正比
4、設(shè)x(t)為調(diào)制信號(hào),調(diào)頻波的表示式為嚴(yán)"+?呼妙丿,則fm調(diào)制方式的a、瞬時(shí)角頻率偏移為:a、c、叫+認(rèn))5、 窄帶噪聲的同相分量nc(t)和正交分量ns(t)它們都具有如下的性質(zhì):a、低通b、帶通c、帶限d、高通6、 傳輸速率為9600B的數(shù)據(jù)流,所需要的最小傳輸帶寬為:a、1.6kHzb、3.2kHzc、4.8kHzd、9.6kHz7、 設(shè)r為接收機(jī)輸入端信噪比,2DPSK調(diào)制系統(tǒng)差分解調(diào)的誤碼率計(jì)算公式為:&、?阮(阿) 匕、卜也-咗) c、卜如") d、卜曲R8、 對(duì)于AM編碼過(guò)程,過(guò)載量化噪聲通常發(fā)生在:a、信號(hào)幅值較大時(shí)b、信號(hào)頻率較大時(shí)c、噪聲較大時(shí)d、信號(hào)斜率較大時(shí)9、利用平方變換法提取載波同步時(shí),在電路中是由 部件造成載波同步的“相位模糊”:a、帶通濾波器b、平方率部件c、窄帶濾波器d、2分頻器10、 位同步脈沖是由控制電路輸出的脈沖經(jīng)過(guò)n次分頻得到,而一個(gè)碼元重復(fù)頻率為fb,這時(shí)位同步帶寬為:a、広血b、加加c、蓋妙d、f的11、 假設(shè)分組碼的最小碼距為8則它能檢測(cè)誤碼的位數(shù)至少為:a、6b、7c、8d、912、 以下哪一個(gè)碼字屬于碼長(zhǎng)為5的奇監(jiān)督碼a、10001b、10010c、10011d、1010013、 符號(hào)集為A、B、C、D,它們相
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