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1 “通信原理”模拟试题一“通信原理”模拟试题一 一、填空题一、填空题（每“（每“ ”1 分“分“ ” 2 分，共分，共 25 分）分） 1、线性系统的输出过程的功率谱与输入平稳过程功率谱的关系是 。 2、 不使用载波调制解调装置而直接传送基带信号的系统称为 ； 使用载波调制和 解调过程的传输称为 。 3、高斯过程在任一时刻上的样值是一个一维高斯随机变量，其一维概率密度函数 为 ；高斯白噪声的自相关函数 R只有在 时才相关；一个均值为零， 方差为 2 的平稳高斯窄带过程 t，其包络的一维分布是 分布，相位的一维分布是 分布。 4、 信号通过随参信道多径传播， 当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时， 会产生 衰落。 5、 调制信道分为 和 ，短波电离层反射信道属于 信道。 6、随参信道的传输媒质具有的三个特点是 ； ； 。 7、衡量均衡器均衡效果的两个准则是 。 8、在简单增量调制中，系统的最大跟踪斜率为 。 9、传输 2FSK 信号所需的频带宽度为 。 10 、 已 调 信 号 有 三 个 特 征 ： ， ， 。 二、选择题二、选择题（每小题 2 分，共 10 分） 1、 已知二进制信号的传输速率为 2400b/s， 变换成四进制数字信号时， 码元速率为 （ ） 。 A、2400B； B、1200B； C、 4800B； D、9600B。 2、某离散信息源输出 128 ,x xx 八个不同符号，符号速度为 2400 波特，每个符号的出现 请使用 A4 纸打印 搜集整理：西电点儿 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 2 概率分别为 1234 111 , 1684 PxPxPxPx 其余符号等概率出现，则该信息源的平均信息速率为（ ） 。 A、5000（b/s） ； B 、5600（b/s） ； C、6000（b/s） ； D、6900（b/s） 3.调制信号为单频时，调频波的最大频偏 m 正比于（ ） 。 A、 ； B、 C ； C、 m U； D、 Cm U。 4、某已调波为)(102sin)102sin1 (10)( 63 Vtttu这是一个（ ） 。 A、 AM 波； B、DSB 波； C、SSB 波； D、FM 波。 5、采用相干解调时，2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK 四种基本调制方式中，抗信道加性高斯 白噪声性能好的是（ ）调制方式。 A、2FSK； B、2DPSK； C、2PSK； D、2ASK。 三、简答题三、简答题（每小题 5 分，共 25 分） 1、试画出通信系统的一般模型，并简述各单元模块的功能。 2、PCM、M 的代码分别代表信号的什么信息？这两种模拟信号数字传输的方式有何不同 3、 在数字基带传输系统中， 接收端接时域均衡器的目的是什么？均衡的效果如何来衡量？ 系 统的传输性能用什么方法来定性测量？ 4、简要叙述非均匀量化原理。与均匀量化相比较，非均匀量化有哪些主要优缺点？ 5、香农公式有何意义？信道带宽和信噪比是如何实现互换的？ 四、综合题四、综合题（第（第 1、2 题题 10 分，第分，第 3 题题 20 分，共分，共 40 分）分） 1. 某信息源的符号集由 A、B、C、D 和 E 组成，设每一符号独立出现，其出现的概率分 别为 1/4、1/8、1/8，3/16 和 5/16；信息源以 1000Baud 速率传送信息。 求传送一小时的信息量； 求传送一小时可能达到的最大信息量。 2. 已知某四进制数字传输系统的传信率为 2400b/s，接收端在半小时内共收到 216 个错误码 元，试计算该系统的误码率 。 3. 已知话音的最高频率为 4kHz，试设计一个增量调制系统，使系统的输出量化信噪比满足 30dB 的要求。 通信原理模拟试题 三套 3 “通信原理”模拟试题二“通信原理”模拟试题二 一、 填空题填空题（每“ ”1 分； “ ” 2 分，共 30 分） 1 信号加噪声的合成波包络分布与信噪比有关。当信号功率与噪声功率之比很小时，它接 近 分布；当信号功率与噪声功率之比很大时，它接近 分布；一 般情况下，它服从 分布。 2、列写三种适合于传输用的码型 、 和 （任写三种） 。 3、利用 可实现时域均衡。 衡量均衡器均衡效果的两个准则是 准则和 准则。 4、4、已知二进制信息为 1011000000000101，给出相应的 AMI 码及 HDB3码： 相应的 AMI 码为 ； 相应的 HDB3码为 。 5、横向滤波器的单位冲激响应式为 。 6、均匀量化的主要缺点是 。 7、非均匀量化是根据 来确定量化间隔的。 8、在二进制数字相位调制系统中，经常采用 2DPSK 调制方式，而不采用 2PSK 调制方式的 主要原因是 。 9、在数字信号接收机中，滤波器的作用有两个，第一是使 尽可能强；第二是使 尽可能小。 10、正交振幅调制是用两个独立的 对两个相互正交的 进行抑制载波的双边带调制。 11 、 信号在信道中传输时，可能遇到的影响主要 有 、 、 、 等。 12. 二进制序列经过 HDB3码编码后，连续出现的“0”符号个数最多 是 个。 二、选择题二、选择题（每小题 2 分，共 10 分） 1、在数字基带信号系统中，设发送“1”符号和“0”符号的概率分别为 P(1)和 P(0)，抽样时 刻样值分别为 A 和 0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（ ） 。 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 4 2 22 0 ln 2221 200 lnln 2121 n nn PAA AB AP PPAA CD APAP 2、对于同一种调制方式，在接收端，采用相干解调方式要比采用非相干解调方式，系统地可 靠性（ ） 。 A、更高； B、更低、 C、一样； D、不定。 3、增量调制系统中的量化噪声有两种形式，过载量化噪声和一般量化噪声，通过提高系统 的（ ） ，可同时减低上述两种噪声。 A、抽样速率； B、量化台阶； C、前两者都行； D、前两者都不行。 4、同步检波器的参考信号应与被解调信号的载波（ ） 。 A、同频正交； B、同频同相； C、同频不同相；D、不同频不同相。 5、在相干接收方式下，PSK 的误码率 Pe为（ ） 。 A. 1 22 r erfc ； B. 1 24 r erfc ； C. 1 2 erfcr D. 2 1 2 r e 三、简答题三、简答题（每小题 6 分，共 30 分） 1、简述数字通信的主要优缺点。 2、在实际的基带传输系统中，传输码的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件，通 常，传输码的结构应具哪些主要特性？ 3、什么是理想恒参信道？理想恒参信道对信号传输的影响是什么？ 4、试画出逐次比较型编码器的原理框图，并简要说明该编码器的工作原理。 5、数字调制系统主要由哪几部分组成？各组成部分的功能是什么？。 四、综合题（每小题四、综合题（每小题 15 分，共分，共 30 分）分） 1. 已知每张静止图片含有 5 6 10个像素，每个像素具有 16 个亮度电平，且所有这些亮度电 平等概率出现，若要求每秒传输 24 幅静止图片，试计算所要求信道的最小带宽（设信道输出信 噪比为 30dB） 。 2.已知话音的最高频率为 fm=4kHz，试设计一个 PCM 系统，使系统的输出量化信噪比满 足 30dB 的要求。 通信原理模拟试题 三套 5 “通信原理”模拟试题三“通信原理”模拟试题三 一、填空题一、填空题（每“（每“ ”1 分“分“ ”2 分，共分，共 20 分）分） 1 出现概率越 的消息，其所含的信息量越大；出现概率越 的消息，其其所 含的信息量越小。信息量 I 与消息出现的概率 P(x)之间的关系式为 。 2 信号加噪声的合成波包络分布与信噪比有关。 当信号功率与噪声功率之比很小时， 它接近 分布；当信号功率与噪声功率之比很大时，它接近 分布；一般情况下，它服从 分布。 3 3 在基带传输系统中，对传输所用的数字基带信号主要有两个方面的要求： 对代码的要求是： ； 对所选码型的电波形要求是： ； 4、 4、 分集接收可改善随参信道的衰落特性。当采用空间分集时，接收端各天线间的距离应满 足 ； 当 采 用 频 率 分 集 时 ， 载 波 频 率 间 隔 应 满 足 ；当采用时间分集时，重复发送的时间间隔应满 足 。 5、架空明线、电缆、中长波地波传播、超短波、微波视距传播都属于 信道。恒参信 道信道对信号传输的影响是 ；对信号在时间上产 生 。 6. 在简单增量调制中所产生的两种量化噪声是 噪声 和 噪声，当输入信号的斜率超过最大跟踪斜率时，将造 成 。 7.香农信道容量公式是 。 二、选择题二、选择题（每小题 2 分，共 10 分） 1、对于同一种调制方式，在接收端，采用相干解调方式要比采用非相干解调方式，系统地可 靠性（ ） 。 A、更低、 B、一样； C、不定。D、更高 2、用 300-3400Hz 的频带信号对载波进行调幅后得到 DSB 信号，其频带宽度为（ ） A 、6800Hz B、 3400Hz C、 600Hz D、 300Hz 3、增量调制系统中的量化噪声有两种形式，过载量化噪声和一般量化噪声，通过提高系统的 （ ） ，可同时减低上述两种噪声。 A、量化台阶；B、抽样速率； C、前两者都行； D、前两者都不行。 4、在信噪比相同的情况下，下面哪一种系统的误码率最小（ ） 。 A、2ASK； B、2FSK； C、2PSK； D、2DPSK。 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 6 5、在数字通信中，眼图是用实验方法观测（ ）对系统性能的影响。 A、码间干扰； B、噪声； C、码间干扰和噪声； D、不定。 三、简答题（每小题三、简答题（每小题 10 分，共分，共 30 分）分） 1.在数字基带传输系统中，接收端接时域均衡器的目的是什么？均衡的效果如何来衡量？ 系统的传输性能用什么方法来定性测量？ 2.简要叙述现代数字调制技术在三种（数字振幅调制、数字频率调制及数字相位调制）基本 数字调制方式的基础上有哪些改进？有哪些应用领域？ 3.载波同步的方法有哪些？载波同步系统的主要性能指标有哪些？ 4.简单增量调制系统的组成系统如下图所示，已知系统的输入信号为语音信号 m(t)，若本地 译码器输出为 m0(t),编码器输出为 P0(t),抽样脉冲的频率为 fs，恢复信号为 m(t),量化台阶为 ，试 简述其工作过程。 m(t) cp P0(t) m0(t) m(t) 正 弦 信 号 产 生 器 相 减 器 脉 冲 源 判 决 器 本 地 译 码 器 接 收 端 译 码 器 低 通 放 大 器 正 弦 信 号 产 生 器 相 减 器 脉 冲 源 判 决 器 本 地 译 码 器 接 收 端 译 码 器 低 通 放 大 器 e(t) 简单增量调制的组成框图简单增量调制的组成框图 四、综合题四、综合题（共 3 题，1、2 两小题每题 15 分，第 3 小题 10 分。 ） 1、采用 13 折线 A 律压缩特性进行编码，设最小的量化级为 1 个单位，则抽样值为+635 个 单位时的 PCM 码组是？量化误差是多少？其对应的 11 位线性码是多少？ 2、设发送的二进制绝对信息为 1011100101，采用 2DPSK 方式传输。已知码元传输速率为 1200（B）,载波频率为 1800Hz。 （1） 、试构成一种 2DPSK 调制器原理框图，并画出调制器输出信号的时间波形。 （相位差为 后一码元起始相位和前一码元结束相位之差） ； （2） 、画出相干解调原理图并画出各方框图的输入、输出波形。 3、设发送信息为 000101101110，试分别画出 2ASK 和 2FSK 信号的时域波形示意图。 通信原理模拟试题 三套 7 “通信原理”模拟试题一的“通信原理”模拟试题一的参考答案：参考答案： 一、填空题（每空一、填空题（每空 1 分，共分，共 25 分。 ）分。 ） （1）. （2）. 基带传输系统；频带传输系统； （3）. 2 2 1 exp 22 xa f x ；0； 瑞利； 均匀。 （4）. 频率选择性衰落。 （5） 恒参信道；随参信道；随参信道。 （6）. 对信号的衰耗随时间而变；传输的时延随时间而变化； 多径传播。 （7）. 峰值畸变准则和均方畸变准则。 (8). (9). B2FSK=|f2-f1|+2fs (10). 携带有信息； 适合在信道中传输； 频谱具有带通形式 。 二、选择题（每小题二、选择题（每小题 2 分，共分，共 10 分）分） （1）. B； （2）.D； （3）.C； （4）.A； （5）.C。 三、简答题（每小题三、简答题（每小题 5 分，共分，共 20 分）分） 1.答：通信系统的一般模型如下图 信息源：是消息的发源地，它将各种消息转换成原始信号。 发送设备： 将信源和信道匹配起来， 使信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。 发送设备：是传输信号的物理媒介。 噪声源：信道中噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。 接收设备：放大和反变换，以从干扰和衰损中正确恢复出原始电信号。 受信者：是传送消息的目的地，它将原始的电信号还原为相应的消息。 2.答：两种代码都是用二进制代码来表示模拟信号的。PCM 是一种用一组二进制数字代码来 2 0i PHP s d mt f d t 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 8 代替连续信号的抽样值，从而实现通信的方式。M 方式与 PCM 不同，它将模拟信号变换成仅 由一位二进制码组成的数字信号序列来表示相邻抽样值的相对大小， 通过相邻抽样值的相对变化 来反映模拟信号的变化规律。 M 与 PCM 编码方式相比，具有编、译码设备简单，低比特率时的量化信噪比高，抗误码 特性好的优点。 3. 答：在数字基带传输系统中，由于难免存在滤波器的设计误差和信道特性的变化，所以 无法实现理想的传输特性，故在抽样时刻上存在码间串扰，从而导致系统性能下降，在基带系统 接收端接时域均衡器能补偿滤波器的特性将码间串扰影响减小； 均衡的效果可用峰值畸变准则和 均方畸变准则来衡量；利用观测“眼图”的方法可以定性评价系统的传输质量优劣。 4. 答：在非均匀量化时，其量化间隔是随信号抽样值的不同而变化的。当信号抽样值小的 时候，量化间隔也小；当量化间隔大的时候，量化间隔也大。实际中，非均匀量化的方法通常是 先将信号的采样值压缩，再进行均匀量化。非均匀量化的主要优点是： 当输入非均匀量化器 的信号具有非均匀分布的概率密度时， 非均匀量化器的输出端可以得到较高平均信号量化噪声功 率比； 非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此量化噪声 对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。主要缺点是：代码表示样值本 身的大小，所需码位数较多，导致编译码设备复杂。 5、答：香农公式的意义在于它给出了通信系统所能达到的极限信息传输速率，达到极限信 息速率的通信系统为理想通信系统。香农公式告诉我们：增大信号功率可以增加信道容量；减小 噪声功率可以增大信道容量；增大信号带宽可以增加信道容量，但有极限值 0 lim1.44 B S C n 四、综合题四、综合题（第（第 1、2 题题 10 分，第分，第 3 题题 20 分，共分，共 40 分）分） 1. 解：信息源的熵为 2222 11113355 log2logloglog 448816161616 2.23/ H bit 符号 平均信息速率为 3 1000 2.232.23 10 bB RRHb s 传送一小时的信息量为 通信原理模拟试题 三套 9 36 3600 2.23 108.028 10 () b IT Rbit 等概率时有最大信息熵 max2 log 52.33Hbit符号 此时平均信息速率最大，其最大信息量为 maxmax 6 3600 1000 2.23 8.352 10 B IT RH bit 2. 解：该系统的传码率为 22 2400 1200 loglog 4 b B R RB M 半小时（1800秒）内传送的码元个数为 6 1800 12002.16 10 B NT R 由题意知错误码元个数Ne=216,所以误码率Pe为 4 6 216 10 2.1610 e e N P N 3. 解：设计的增量调制系统如下图所示。接收滤波器的截止频率为 4 km ffkH z （1）.计算抽样速率。因为增量调制系统在临界振幅条件下的最大量化信噪比为 33 ()10lg 0.04300.041000, 117120 q ss dB qkmkm s S ff dB Nf ff f fkHzkHz 而 。取抽样速率为。 （2）计算传输带宽。增量调制要求的最小传输带宽为 11 12060 22 Ms BfkHz （3）计算信息速率。120/ bs rfkb s 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 10 “通信原理”模拟试题二的“通信原理”模拟试题二的参考答案：参考答案： 一、填空题一、填空题（每空格1分，共20分） （1）瑞利； 高斯； 莱斯。 （2）AMI( 传号交替反转码)、HDB3码（三阶高密度双极性码） 、PST（成对选择三进制码） 、 数字双相码、密勒码CMI码等 （3） 横向滤波器；峰值畸变；均方畸变 （4） 1 011 0 0 0 0 0 0 0 0 01 01 ； 1 011 0 0 00 001 01VBV 。 （5） N is iN e tCtiT （6） 量化信噪比随信号电平的减小而下降 （7） 信号的不同区间。 （8） 由于2PSK信号在载波恢复过程中存在着1800的相位模糊问题。 （9） 滤波器输出地有用信号；滤波器输出的噪声。 （10） 基带数字信号；同频载波。 （11）信道加性噪声 、 信号衰落 、幅度和相位失真 、多径失真 （12） 三个。 二、选择题二、选择题（每小题2分，共10分） （1） C （2） A （3） A （4） B （5）C。 三、简答题三、简答题（每小题6分，共30分） 1、答：抗干扰能力强，且噪声不积累；差错可以控制，采用信道编码技术能使误码率降低， 从而提高传输的可靠性；易于与各种数字终端接口，形成数据网；易于集成化，使设备微型化； 易于加密处理，且保密性强；它的缺点是占用频带宽、同步要求高，系统设备要比模拟通信系统 复杂。 2、答： （1） 相应的基带信号无直流分量，且低频分量少； （2） 便于从信号中提取定时信号； （3） 信号中高频分量尽量少，以减小码间串扰和节省传输频带； 通信原理模拟试题 三套 11 （4） 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息员的变化； （5） 具有内在的检错能力，传输码型应具有一定的规律性，以便利用这一规律进行 宏观监测； （6） 编译码设备要尽可能地简单。 3、 答： 理想信道就是理想的无失真传输的信道， 其等效的线性网络传输特性为 0 d j t HK e ， 式中K0为传输系数，td为时间延迟，它们都是与频率无关的常数；理想恒参信道对信号传输的 影响是：第一、对信号在幅度上产生固定的衰减。第二、对信号在时间上产生固定的延迟。 4、答：逐次比较型编码器的原理框图如下所示。 逐次比较型编码器的原理框图 由图可见，它由整流器、保持电路、比较器及本地译码器等电路组成。编码器的任务就是要 根据输入的样值脉冲编出相应的8位二进制代码， 处第一位极性码外， 其余7位二进制代码是通 过主次比较确定的。预先规定好一些作为标准的电流（或电压） ，称为权值电流Iw，Iw的个数与 编码位数有关。当样值脉冲Is到来时，用逐步逼近的方法有规律地用各标准电流Iw去和样值脉 冲Is进行比较，每比较一次输出一位码，直到标准电流Iw和抽样值Is逼近为止。 5、答：数字调制是将各种数字信息脉冲（基带信号）转换为适合于信道传输的数字调制信 号（已调信号） 。数字解调是数字调制的逆过程。它的组成框图如下： 数字调制器：用数字基带信号改变正弦载波的幅度、频率或相位中的某个参数，产生相应的 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 12 数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制，也可以用数字基带信号同时改变正弦载波幅度、 频率或相位中的某几个参数。 信道：是传输信号的物理媒介。在无线信道中，信道可以是大气；再有线信道中，信道可以 是架空明线、电缆、广纤。信道在给信号提供通路的同时，也会给信号带来各种干扰和噪声。 噪声源不是人为的加入设备的， 而是信道中噪声及通信系统其他各处噪声的集中表现， 通常 是随机的。 数字解调器与发送端的调制器一一对应。它的作用是将已调信号上所寄载的基带信号再生。 通常又分为相干解调和非相干解调两种解调器。 四、综合题（每小题四、综合题（每小题 15 分，共分，共 30 分）分） 1、解： 每个像素所含的平均信息量为 2 log 164/H xbit像素 每张图片所含的信息量为 56 4 6 102.4 10Ibit 信息传输速率为 67 24 2.4 105.76 10 b Rb s 由信道容量 b CR，得 2 log1 b CBS NR 经换算有 7 21010 5.76 10 5.78 log13.32log13.32 log 1001 bB RR BMHz S NS N 2. 解：设计的PCM系统如下图所示。接收滤波器的截止频率为 4 km ffkH z （1）. 计算抽样速率。因为 422 48 msm fkHzffkHz 所以抽样速率。 通信原理模拟试题 三套 13 （2） 量化电平数。因为20lg30,32 q q dB S MdBM N 所以取 （3） 确定编码位数。 2 log5NM (4) 确定最小带宽。 11 8 520 22 PCMs BfNkHz （5） 求信息速率。8 540/ bs rfNkb s “通信原理”模拟试题三的“通信原理”模拟试题三的参考答案：参考答案： 一、填空题（每空 1 分，共 30 分） （1） 小； 大； 1 loglog aa IP x P x （2）瑞利；高斯；莱斯。 （3）原始消息代码必须编成适合于传输用的码型；电波形应适合于基带系统的传输 （4） ；3d 1 ccm m fBB 为相关带宽；为最大多径时延差。； 11 22 m t f （5）恒参信道；对信号在幅度上产生固定的衰减；固定的延迟。 （6）一般量化；过载量化；过载现象。 （7） 1 S b CBlb s N 二、选择题二、选择题（每小题 2 分，共 10 分） （1）D ； （2） A ； （3） B （4） C ； （5）B。 三、简答题三、简答题（每小题（每小题 8 分，共分，共 32 分）分） 1、答：在数字基带传输系统中，由于难免存在滤波器的设计误差和信道特性的变化，所以 无法实现理想的传输特性，故在抽样时刻上存在码间串扰，从而导致系统性能下降，在基带系统 接收端接时域均衡器能补偿滤波器的特性将码间串扰影响减小； 均衡的效果可用峰值畸变准则和 均方畸变准则来衡量；利用观测“眼图”的方法可以定性评价系统的传输质量优劣。 2、答：三种基本数字调制方式都存在不足，如频谱利用率低、抗多径抗衰落能力差、功率 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 更多资料：/xduky 14 谱衰减慢、 带外衰落严重等。 现代数字调制技术主要研究内容围绕着减小信号带宽以提高频谱利 用率；提高功率利用率以增强抗干扰能力；适应各种随参信道以增强抗多径抗衰落能力等。 QAM和OFDM是频谱利用率很高的调制方式，所以QAM在卫星通信和有线电视网络高速 数据传输等领域应用广泛，OFDM在非对称数字环路ADSL和高清晰度电视HDTV的地面广播 系统得到了应用。GMSK和/4DQPSK 具有较强的抗多径抗衰落性能及带外功率辐射 小等特点，因而在移动通信领域得到了应用。 3、答：载波同步的方法有两种：直接法和插入导频法。 在直接法中又有几种常用的方法：平方变换法和平方环法、同相正交环法。 在间接法中又有几种常用的方法： 在抑制载波的双边带信号中插入导频法、 时域插入导频法。 载波同步系统的主要性能指标有：高效率、高精度、同步建立时间短和同步保持时间长。 4、答