通信原理試卷及答案 (一)

2002-2003學(xué)年其次學(xué)期《通信原理》期末試卷

一、填空題：（每空0.5分，共15分）

衡量通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)主要有和，詳細(xì)對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)而言，前者常用來(lái)衡量，后者常用

來(lái)衡量。

在數(shù)字通信中，產(chǎn)生誤碼的因素有兩個(gè)：一是由傳輸特性不良引起的，二是傳輸中疊加的。

在狀況下，消息的平均信息量最大。

依據(jù)香農(nóng)公式，抱負(fù)解調(diào)器的輸入信噪比Z/M和帶寬色與輸出信噪比SJM和帶寬及之間滿意。

模擬信號(hào)數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是、和

包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)誤碼率取決于和O

基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率依靠于和之比。

一個(gè)連續(xù)信道的信道容量受、“三要素”的限制。

起伏噪聲可分為、及O

恒參信道的傳輸特性通常可以用和來(lái)表征。

信道傳輸信息的速率與、以及有關(guān)。

若線性系統(tǒng)的輸入過(guò)程￡?（'）是高斯型的，則輸出線⑺是型的。

設(shè)一分組碼（010111）,則它的碼長(zhǎng)是，碼重是，該分組碼與另一分組碼（110010）的碼距是

二、推斷題：（正確畫“J”，錯(cuò)誤畫“X”；每題0.5分，共5分）

碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（）

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)。（）

對(duì)于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若傳-°,則信道容量C-8。（）

小信噪匕時(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。（）

在大信噪比狀況下，AM信號(hào)檢波器的調(diào)制制度增益隨基帶信號(hào)的支流重量的削減而削減。（）

任何一個(gè)采納線性調(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。（）

對(duì)于數(shù)字基帶信號(hào)S（"的功率譜密度的連續(xù)譜部分總是存在的，而離散譜可有可無(wú)。（）

基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率與判決門限電平有關(guān)。（）

一種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)力量與該編碼的最大碼距的大小有直接關(guān)系。（）

一般說(shuō)來(lái)，通過(guò)鍵控法得到二進(jìn)制移頻鍵控信號(hào)（2FSK）的相位（外、處）與序列〃無(wú)關(guān)。（）

三、單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共10分）

下列關(guān)于群延遲畸變與幅度畸變說(shuō)法正確的是。

（A）群延遲畸變是線性畸變，幅度畸變是非線性畸變；

（B）群延遲畸變、幅度畸變都是線性畸變；

（C）群延遲畸變是非線性畸變，幅度畸變是線性畸變；

（D）群延遲畸變、幅度畸變都是非線性畸變。

如下圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過(guò)程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線。

線性調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益。

（A）與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式無(wú)關(guān)；

（B）與調(diào)制方式無(wú)關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)；

（C）與調(diào)制方式無(wú)關(guān)，與解調(diào)方式無(wú)關(guān)；

（D）與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)。

窄帶噪聲4，)的同相重量%(,)與正交重量%?具有如下性質(zhì)。

(A)生3與〃，⑺都具有帶限性質(zhì)；(B)〃，⑺與凡⑺都具有帶通性質(zhì)；

(C)〃，3與凡@都具有高通性質(zhì)；(D)〃/)與凡(')都具有低通性質(zhì)。

在帶寬與信噪比互換關(guān)系上，下列性能與抱負(fù)通信系統(tǒng)性能差距最小。

(A)SSB系統(tǒng)；(B)FM系統(tǒng)；

(C)AM系統(tǒng)；(D)PCM系統(tǒng)

在一個(gè)碼組內(nèi)訂正，位錯(cuò)誤，同時(shí)檢測(cè)個(gè)誤碼，要求最小距離”min應(yīng)為。

(A)4面之2，+6+1(B)4面之，+6+1

(C)4vnN'+2e+l①)4面之2，+26+1

傳輸速率為9600B的二進(jìn)制數(shù)碼流，所需的最小傳輸帶寬為。

(A)3.2kHz(B)4.8kHz

(C)1.6kHz(D)9.6kHz

在相同的大信噪比下，通斷鍵控信號(hào)(OOK)同步檢測(cè)時(shí)的誤碼率比包絡(luò)檢波時(shí)的誤碼率。

(A)低；(B)高；(C)一樣；(D)沒(méi)有可比性

下列屬于線性調(diào)制的是。

(A)振幅鍵控；(B)頻移鍵控；(C)相移鍵控；(D)角度調(diào)制。

在抗加性高斯白噪聲性能方面，2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序?yàn)椤?/p>

(A)2ESK、2ASK、2PSK；(B)2ASK、2FSK、2PSK；

(C)2ASK、2PSK、2FSK；(D)2PSK、2FSK、2ASK。

四、作圖題：(5分)

已知數(shù)字信息｛a"｝=l°"3°,分別以下列兩種狀況畫出2PSK,2DPSK的波形以及寫出相對(duì)碼也〃｝。

(1)碼元速率為1200B,載波頻率為1200Hz；

(2)碼元速率為1200B,載波頻率為1800Hz；

五、論述題：(每題5分，共30分)

什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采納包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)？

窄帶高斯白噪聲中的“窄帶”、“高斯”、“白”的含義各是什么？

什么是“倒?，F(xiàn)象”？為什么二進(jìn)制移相穰控信號(hào)會(huì)消失“倒?，F(xiàn)象”

假設(shè)恒參信道的傳輸特性為相頻特性為*3),則它的不失真條件是什么？什么是群延遲一頻率特

性(「3)),其表達(dá)式是什么？

消退碼間干擾的方法有幾種，并說(shuō)明它們的思想？

為什么DSB信號(hào)的解調(diào)器使信噪比改善一倍？

六、計(jì)算題：(1、2、3每題10分；4題5分，共35分)

若《(')是平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，其功率譜密度將它加于下圖所示系統(tǒng)，試確定該系統(tǒng)輸出隨機(jī)

過(guò)程的功率譜密度和相關(guān)函數(shù)。

設(shè)最高頻率為3kHz的話音信號(hào)經(jīng)DSB調(diào)制后，在人=30乂也的高頻信道上傳遞10km。信道傳輸?shù)墓?/p>

率衰耗為10dB/km,信道中存在高斯白噪聲，其雙邊功率譜密度為%/2=1°"W/Hz,要求接收輸出信

噪比SJM-^dBo

（1）請(qǐng)畫出解調(diào)方框圖（應(yīng)注明各方框主要參數(shù)）；

（2）試確定輸出噪聲功率譜密度；

（3）試確定最小平均發(fā)送功率。

二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)如左圖所示，設(shè)GT3）=GR（&）=師以現(xiàn)已知

（1）若〃（0的雙邊功率譜密度為〃O/2\V/HZ,試確定GR3）的輸出噪聲功率；

（2）若在抽樣時(shí)刻KT（K為任意正整數(shù)）上，接收濾波器的輸出信號(hào)以相同概率取0,A電平，而輸出

噪聲取值V聽(tīng)從下述概率密度分布的隨機(jī)變量，即：

-M

的）=二"，4>0（常數(shù)）

試求系統(tǒng)最小誤碼率Peo

己知濾波器的"（"）具有如下圖所示的特性（碼元速率變化時(shí)特性不變），當(dāng)采納以下碼元速率時(shí)（假設(shè)碼

元經(jīng)過(guò)了抱負(fù)抽樣才加到濾波器）：

碼元速率/“一1"^Baud；（b）碼元S率/力一加3Baud；

（c）碼率一"兇Baud；（d）碼i逾率-3000Baud。

問(wèn)：

（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？

2002—2003學(xué)年其次學(xué)期《通信原理》期末試卷答案

一、填空題：（每空（）5分，共15分）

1.有效性、牢靠性；碼元速率，誤碼率。

2.碼間串?dāng)_,加性噪聲0

3.等概率。

4.￡log2（1+SJN）=Bslog2（1+5。/M）

5.A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)、D/Ao

6.系統(tǒng)輸入信噪比、歸一化門限值。

7.信號(hào)峰值、噪聲均方根值。

8.信道的帶寬（B）、信道輸出的信號(hào)功率（S）、噪聲單邊功率譜密度（％）。

9.熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲。

10.幅度一頻率特性、相位一頻率特性。

11.單位時(shí)間傳送的符號(hào)數(shù)目、信息源的概率分布、信道干擾的概率分布。

12.周斯。

13.6、4、3

一、推斷題：（正確畫“J”，錯(cuò)誤畫“x”；每題0.5分，共5分）

1.x；2.x；3.V；4.x；5.x；

6.V；7.V；8.V；9.x；10.，

三、單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共10分）

1.B；2.A；3.D；4.D；5.B；

6.A；7.B；8.A；9.A；10.D。

四、作圖題：（5分）

五、論述題：（每題5分，共30分）

1.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，檢波器輸出信噪比消失急

劇惡化的一種現(xiàn)象。

由于，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)采納了包絡(luò)檢波法，所以會(huì)產(chǎn)生

門限效應(yīng)。

2.答：“窄帶”是指系統(tǒng)的頻帶比起中心頻率來(lái)小得多的系統(tǒng)；

“白”是指噪聲的功率譜密度聽(tīng)從勻稱分布；

“高斯”是指噪聲的概率密度函數(shù)聽(tīng)從正態(tài)分布。

3.答：在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，假如采納肯定移相方式，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)中也必需有這樣一個(gè)固定基準(zhǔn)相位作參考。假如這個(gè)參考相位發(fā)生變化（0相位變〃相位或乃相

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(guò)程中不易被發(fā)覺(jué)，就會(huì)在接受端發(fā)生錯(cuò)誤的恢復(fù)，這種現(xiàn)

象就稱為“倒〃現(xiàn)象”。

由于二進(jìn)制移相鍵控信號(hào)采納是肯定移相方式，所以就可能消失“倒乃現(xiàn)象”。

4.答：不失真條件：

”⑹滿意：

。為一條水平線;

?①成線性關(guān)系

群延遲一頻率特性：頻率特性對(duì)頻率的導(dǎo)數(shù)。

5.答：1）奈奎斯特第一準(zhǔn)則：

為了消退碼間干擾，則基帶傳輸特性應(yīng)滿意:

2m

co+----

ET

或c

2）奈奎斯特其次準(zhǔn)則：

有掌握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(wú)碼間干擾，那么就能使頻帶采

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)）濾波器將能削減碼間干擾的影響。頻域均衡就是采用可調(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)的總特性滿意實(shí)際性能的要求。

6.答：

由于它采納同步解調(diào)，使輸入噪聲中的一個(gè)正交重量〃S⑺被消退的原因。

八、計(jì)算題：（1、2、3每題10分；4題5分，共35分）

1.解：

明顯"3）=1+產(chǎn)，所以

輸出功率譜密度為

又由于

所以

2.解：

（1）如下圖所示，其中BPF的傳輸特性為

ETP的傳輸特性為

（2）輸出噪聲功率為

=-X2X10-16X6000=3X10-,3

4W

所以輸出噪聲功率譜密度8⑺為

3x10飛

4(力=N。=0.5x10飛

2x30002x3000W/Hz

qq1

-^->40-^>-xl04

（3）要求N。dB,即要求N,2,此時(shí)接收機(jī)輸入功率

5,>-xlO47V,

2,又由于信道損耗為lOXIOdB,故最小平均發(fā)送功率為

5=10,(IX-!-X104X2X10,6