通信原理試卷及答案

通信原理試卷（A）02.12.22

一填空題：（每個空0?5分，共15分）

1.基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率依靠于信號略值和噪聲均方根值之比。

2.調(diào)制信道對信號的干擾分為乘性干擾和加性干擾兩種。

3.若線形系統(tǒng)的輸入過程當(dāng)（。是高斯型的，則輸出曷（。是高斯型的。

4.通斷建控信號（OOK）的基本的解調(diào)方法有非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）及相干解調(diào)（同步檢測法）。

5.隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個特點(diǎn)分別為對信號的耗衰隨時(shí)間而變、傳諭的時(shí)延隨時(shí)間而變、多徑傳

播。

6.依據(jù)乘性干擾對信道的影響，可把調(diào)制信道分為恒參信道和隨參信道兩大類。

7.包絡(luò)檢波法的系統(tǒng)誤碼率取決于系統(tǒng)輸入信噪比和歸一化門限值。

8.起伏噪聲又可分為熱噪聲、散彈噪聲及宇宙噪聲。

9.數(shù)字基帶信號S（。的功率譜密度Ps（加可能包括兩部分即連續(xù)譜和離散譜。

10.二進(jìn)制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種，分別為模擬幅度調(diào)制法和鍵控法。

11.模擬信號是采用抽樣、量化和編碼來實(shí)現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹?/p>

12.模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)和D/A。

13.設(shè)一分組碼（110110）；則它的碼長是加碼重是4,該分組碼與另一分組碼（100011）的碼距是3。

二推斷題：（正確劃“J"，錯誤劃“x”；每題0.5分，共5分）

1.碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（X）

2.一般說來，通過鍵控法得到二進(jìn)制移頻建控信號（2FSK）的相位（/、氏）與序列〃無關(guān)。（J）

3.任何一個采納線性調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，總可以由一個等效的基帶傳輸系統(tǒng)所替代。（V）

4.白噪聲是依據(jù)其概率密度函數(shù)的特點(diǎn)定義的。（X）

5.基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率與判決門限電平有關(guān)。（J）

6.對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，B與S/N可以互換。（X）

7.恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懯亲兓瘶O其緩慢的，因此，可以認(rèn)為它等效于一個時(shí)變的線性網(wǎng)絡(luò)。（X）

8.對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若增加信道帶寬B,則信道容量C無限制地增加。（X）

9.小信噪比時(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。（X）

10.一種編碼的檢錯和糾錯力量與該編碼的最小碼距的大小有直接關(guān)系。（J）

三選擇題：（每題1分，共10分）

a）一個隨機(jī)過程是平穩(wěn)隨機(jī)過程的充分必要條件是旦。

（A）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無關(guān)；

（B）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)；

（C）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔無關(guān)；

（D）隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間有關(guān)，且其相關(guān)函數(shù)與時(shí)間間隔有關(guān)：

b）下列屬于線性調(diào)制的是C。

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

O采納同步解調(diào)殘留邊帶信號時(shí)，只要?dú)埩暨厧V波器的截止特性在載頻處具有￡_特性，就能夠精確

地恢復(fù)所需的基帶信號。

（A）互補(bǔ)（B）對稱（C）互補(bǔ)對稱（D）沒有特別要求

d）若E［x&）］=%（G，瓦丫（幻］二%（外,）y（/2）］=mx）mY（t2）,則隨機(jī)過程X。）與

（A）不相關(guān)；（B）相關(guān)；（C）正交；（D）獨(dú)立。

e）對于AM調(diào)制系統(tǒng)，在大信噪比狀況，采納包絡(luò)檢波器解調(diào)時(shí)的性能比同步檢測器時(shí)的性能

（A）高（B）低（C）相等（D）幾乎一樣

f）如上圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線A.

g）線形調(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)方式無關(guān)；

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

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

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

h）通斷鍵控信號（00K）的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的2倍。

（A）I（B）2（C）3（D）2/3

i）下列哪一種信號的傳輸帶寬與AM信號傳輸帶寬相同Bo

（A）基帶信號；（B）雙邊帶信號；（C）單邊帶信號；（D）殘留邊帶信號。

j）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)?/p>

（A）2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；

（B）2ASK、2PSK、2FSK：（D）2PSK、2FSK、2ASK。

四作圖題：（5分）

設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為1001101,則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖并求出相應(yīng)的相對碼序

列。

五簡答題：（每題5分，共30分）

1.數(shù)字通信有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？

2.假設(shè)恒參信道的傳輸特性為”（。），相頻特性夕（。）為，則它的不失真條件是什么？什么是群延遲一頻率

特性訊切），其表達(dá)式是什么？

3.為什么雙邊帶解調(diào)器的調(diào)制制度增益是單邊帶的二倍？

4.什么是門限效應(yīng)？AM信號采納包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)？

5.消退碼間干擾的方法有幾種，并說明它們的思想？

6.什么是“倒n現(xiàn)象”？為什么二進(jìn)制移相鍵控信號會消失“倒n現(xiàn)象”

六計(jì)算題：（1、2、3每題10分；4每題5分，共35分）

1.已知二進(jìn)制數(shù)字信號每個碼元占有的時(shí)間為1ms,1、0碼等概率消失，求（1）碼元速率；（2）每秒種的

信息量；（3）信息速率。

2.黑白電視機(jī)圖像每幅含有3xl（）5個像素，每個像素有16個等概率消失的亮度等級。要求每秒種傳輸30

幀圖像。若信道輸出S/N=30dB,計(jì)算傳輸該黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬。

3.設(shè)某信道具有勻稱的雙邊噪聲功率譜密度2（/）=0.5'10-21丫/瓶,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信

號，并設(shè)調(diào)制信號m（f）的頻帶限制在5kHz,而載波為100kHz,己調(diào)信號的功率為10kW。若接收機(jī)的輸入

信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一抱負(fù)帶通濾波器濾波，試問：

<1）該抱負(fù)帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性;

（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？

（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

（4）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。

4.已知濾波器的“（G）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)過了抱負(fù)抽樣才加到濾波器）：

（a）碼元速率4=1000Baud；（b）碼元速率fb=4000Baud；（c）碼元速率fb=1500Baud；（d）碼元速

率力,=3000Baud。問：

（1）哪種碼元速率不會產(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）哪種碼元速率會產(chǎn)生碼間串?dāng)_，但還可以用？為什么？

通信原理試卷（A）答案02.12.20

填空題：（每個空0?5分，共15分）

信號峰值、噪聲均方根值。

乘性干擾、加性干擾。

高斯。

非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）、相干解調(diào)（同步檢測法）。

對信號的耗衰隨時(shí)間而變、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變、多徑傳播。

恒參信道、隨參信道。

系統(tǒng)輸入信噪比、歸一化門限值。

熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲。

連續(xù)譜、離散譜。

模擬幅度調(diào)制法、鍵控法。

抽樣、量化、編碼。

A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)、D/Ao

6、4、3o

推斷題：（正確劃“x"，錯誤劃每題0.5分，共5分）

XVVXVXXXXV

選擇題：（每題1分，共10分）

BCCACADBBD

論述題：（每題5分，共30分）

答：

（1）數(shù)字傳輸?shù)目垢蓴_力量強(qiáng)，尤其在中繼時(shí)，數(shù)字信號可以再生而消退噪聲的積累；

（2）傳輸差錯可以掌握，從而改善了傳輸質(zhì)量；

（3）便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)來對數(shù)字信息進(jìn)行處理；

（4）數(shù)字信息易于作高保密性的加密處理；

（5）數(shù)字通信可以綜合傳輸各種消息，使通信系統(tǒng)功能增加。

答：不失真條件：

“3）滿意:

I”（。卜。為一條水平線；

以時(shí)~3成線性關(guān)系

群延遲一頻率特性：頻率特性對頻率的導(dǎo)數(shù)。

答：

由于是單邊帶信號中的應(yīng)⑺sin。/重量被解調(diào)器濾除了，而它在解調(diào)器輸入端確是信號功率的組

成部分。

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)檢波器的豐線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號采納了包絡(luò)檢波法，所

以會產(chǎn)生門限效應(yīng)。

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：

-R+豹乜14吟

或，IL）Ts

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。

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固定基準(zhǔn)相位作參考。假如這個參考相位發(fā)生變化（0相位變"相位或

"相位變0相位），則恢復(fù)的數(shù)字信息就會發(fā)生0變?yōu)?或1變?yōu)?,從而造成錯誤的恢復(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，而且在通信過程中不易被發(fā)覺，就會在接受端發(fā)生錯誤

的恢復(fù)，這種現(xiàn)象就稱為“倒江現(xiàn)象”。

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

計(jì)算題：（1、2、3每題10分；4每題5分，共35分）

解：

(1)

網(wǎng)）=剛號

(2)

每秒鐘的信息量即為信息速率：I'llbps

"（x）=-ZMu）bg2Ma）

i

&="?犀"IxIO'lxgb泌（bps）

解：

（1）每個像元X的平均信息量

（2）一幀圖片的平均信息量

/圖盧-3xlO5x4-1.2xl06入?.

圖片bit

（3）每秒內(nèi)傳送的信息量

每秒有30幀

67

每秒內(nèi)傳送的信息量為：30xl.2xl0=3.6xl0bit

(4)信息速率

由上可知：&=3.6x107bps

(5)由于信道容量°?七，故信道帶寬:

3.6xl07

B==3.612xlO6

臉「總'―以)

Hz

其中：30dB~1000

???要求信道