通信原理每章基础题.doc

第一章 绪论1、信源编码和信道编码有什么区别？为什么要进行信道编码？2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么？3、调制的基本功能是什么？4、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、来传输信息，这四个相位是互相独立的。(1) 每秒钟内0、出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率；(2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率和信息速率。5、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s。(1) 求此信号的码速率和码元宽度；(2) 将此信号变为四进制信号，求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。6.设一个信息源的输出由128个不同符号组成。其16个出现概率为1/32，其余符号出现概率为1/224。信息源每秒发出106个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源输出的平均信息速率。第四章 信道1.黑白电视图像每帧含有3105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=30 dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。2.设数字信号的每比特信号能量为Eb，信道噪声的双边功率谱密度为n0/2，试证明：信道无差错传输的信噪比Eb/n0的最小值为-1.6 dB。3.今设在125us内传输256个二进制码元，计算信息传输速率是多少？若该信息在4秒内有5个码元产生误码，试问其误码率等于多少？2、假设信道频带宽度为1024KHZ,可传输2048kb/s的比特率，其传输效率为多少？信道频带宽度为2048KHZ,其传输效率又为多少？4.某图片约含2.25*106个像元，为了重现图片需要20个亮度电平。假若这些电平等概率出现，计算用3min传送一张图片所需的信道带宽（信道中的信噪功率比为30dB）。 第六章 基带传输系统1、AMI码的缺点是什么？2、设数字信号序号为1000010100001111，将其编成AMI，HDB3 ,CMI码.3、带限传输对数字信号有什么影响？码间干扰是怎样形成的？4、怎样用示波器观察眼图，眼图恶化说明什么含义？5、定时抖动同哪些有关定时抖动对PCM通信有什么影响？6、某CMI码为11000101110100，将其还原为二进制NRZ码7、为什么数字通信系统要求误码率低于10-6?8、再生中继系统的特点是什么？9、为什么要求均衡波形的波峰附近变化要平坦？10、为什么电缆传输码型常用HDB3码？ 11、已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的传号差分码、CMI码、数字双相码、AMI码以及HDB3码，并分别画出它们的波形。 12、有4个连1和4个连0交替出现的序列，画出单极性非归零码、AMI码、HDB3码所对应的波形图。 思路 单极性非归零码、AMI码的编码规律比较简单。对HDB3码的编码规律比较熟悉后即可直接由信息代码求出HDB3码，并进而画出波形图。由于序列中4个连1和4个连0是交替出现的，故相邻的4个连0码组之间1码的个数肯定是偶数个，因此HDB3码中的每个取代节都应是B00V。13、设随机二进制序列中的1码出现的概率为0.5，对应一个振幅等于1、宽度等于码元间隔Ts的矩形脉冲，0码对应0电平。(1) 求其功率谱密度及功率，并画出功率谱曲线，求谱零点带宽；(2) 若1码对应一个占空比等于0.5的矩形脉冲，0码仍为0电平，重新回答(1)中的问题；(3) 能否从上述两个信号中用滤波法直接提取码元同步所需的频率fs=1/Ts的分量?若能，给出该分量的功率；(4) 分析离散谱fs的功率与1码概率P的关系。思路 第一个信号为单极性非归零码，第二个信号为占空比等于0.5的单极性归零码，它们的基本波形为DTs(t)和D0.5Ts(t)。这两个信号都是相同波形随机序列，可用式(5-3)求其功率谱。若功率谱中含有fs=1/Ts的离散谱，则可用滤波法直接提取频率为fs=1/Ts的位定时信号，否则不能。Ps(f)=fsP(1-P)(a1-a2)2G2(f)+f2s|Pa1+(1-P)a2|2G2(mfs)(f-mfs) (5-3)傅氏变换对D(t)Sa=是本课程中常用公式，此题中=Ts或=0.5Ts。14、设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如右图所示。图中Ts为码元间隔，数字信息“1”“0”分别用g(t)的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等。(1) 求该数字基带信号的功率谱密度；(2) 能否用滤波法从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率fs=1/Ts的分量?若能，试计算该分量的功率。思路 将底部宽度为、高度为1的三角形时域函数表示为(t)，傅氏变换对为(t)据此式可求得本题中g(t)所对应的G(f)，再由式(5-3)即可求解。Ps(f)=fsP(1-P)(a1-a2)2G2(f)+f2s|Pa1+(1-P)a2|2G2(mfs)(f-mfs) (5-3)15、某基带系统的频率特性是截止频率为1 MHz、幅度为1的理想低通滤波器。(1) 试根据系统无码间串扰的时域条件求此基带系统无码间串扰的码速率。(2) 设此系统传输信息速率为3 Mbps，能否无码间串扰?思路 此题需求系统的冲激响应。系统的频率特性是一个幅度为1、宽度为0=4106 rad/s的门函数(双边频率特性)D0()，根据傅氏变换的对称性可得D0()=2106Sa(2106t)无码间串扰的时域条件为式中，Ts为码元间隔。所以，根据冲激响应波形就可确定此系统无码间串扰的码速率。设进制数为任意值，根据信息速率与码速率之间的关系求3 Mbps所对应的码速率，从而判断传输3 Mbps信号有无码间串扰。16、设某基带传输系统具有右图所示的三角形传输函数：(1) 当RB=0/时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间串扰传输? (2) 求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表达式，并用此来说明(1)中的结论。思路 因RB=0/，即RB=2f0，无码间串扰频域条件如下式H(+ns)= (5-5)或 H(+ns)=C,为任意值 (5-6)对于此题给定的条件，有根据傅氏变换的对称性，可得()由此式可求得本题所给系统的接收滤波器输出基本脉冲时间表达式，再根据码速率决定抽样时刻，从而决定有无码间串扰。17、若要求基带传输系统误比特率为10-6，求采用下列基带信号时所需要信噪比(1) 单极性非归零码；(2) 双极性非归零码；(3) 采用格雷码的8电平双极性非归零码；(4) 7电平部分响应信号。18、什么叫奈奎斯特准则？19、简述PCM30/32路基群速率2Mb/s复接到STM-1的复接步骤20、什么叫PCM零次群？PCM一至四次群的接口码型分别是什么？21、由STM-1帧结构计算出STM的速率 SOH的速率 AU-PTR的速率第七章 数字带通传输系统1、常用的数字键控方式用哪些？n2、已知码元传输速率RB=103 Bd，接收机输入噪声的双边功率谱密度n0/2=10-10 W/Hz，今要求误码率Pe=10-5，试分别计算出相干OOK、非相干2FSK、差分相干2DPSK以及2PSK等系统所要求的输入信号功率。思路 只要求出接收机带通滤波器输出噪声功率就可以由误码率公式得到Pe=10-5的信噪比，从而得出信号功率。题中已给出噪声的功率谱密度，但没有给定收滤波器带宽。由于OOK(即2ASK)系统、2DPSK系统、2PSK系统都是线性系统，它们的频带利用率为1/(1+)(Bd/Hz)。若收滤波器为升余弦滚降特性，其等效噪声带宽为1000 Hz，可用此等效带宽求噪声功率。设=1，且收滤波器的频率特性是带宽为2000 Hz的理想矩形，我们以此为标准进行计算。非相干2FSK解调器由两个非相干2ASK解调器构成，两个收滤波器的带宽与线性系统一样。3、已知2FSK信号的两个频率f1=980 Hz，f2=2180 Hz，码元速率RB=300 Bd，信道有效带宽为3000 Hz，信道输出端的信噪比为6 dB。试求：(1) 2FSK信号的谱零点带宽；(2) 非相干解调时的误比特率；(3) 相干解调时的误比特率。4、待传送二元数字序列ak=1011010011：(1) 试画出QPSK信号波形。假定fc=Rb=1/Ts，4种双比特码00，10，11，01分别用相位偏移0，/2，3/2的振荡波形表示；(2) 给出QPSK信号表达式和调制器原理方框图。5、已知电话信道可用的信号传输频带为6003000 Hz，取载频为1800 Hz，试说明：(1) 采用=1升余弦滚降基带信号时，QPSK调制可以传输2400 bit/s数据；(2) 采用=0.5升余弦滚降基带信号时，8PSK调制可以传输4800 bit/s数据；(3) 画出(1)和(2)传输系统的频率特性草图。6、QPSK系统，采用=1的升余弦基带信号波形，信道带宽为20 MHz：(1) 求最大信息速率；(2) 将信息码进行(2，1，3)卷积码编码后再进行传输，设信源信息速率、基带波形及信道带宽不变，设计一种调制方式并画出系统方框图；(3) 画出QPSK系统的频率特性草图(设载频为50 MHz)。7、设时频调制信号为四进制的四频四时的调制结构，试以传送二进制信息符号序列11100100为例画出波形示意图。第九章 模拟信号数字传输1、什么叫抽样、量化和编码？2、抽样的任务是什么？抽样后的信号称为什么？3、为什么要进行量化？8位二进制码可以表示多少种状态？4、PCM通信能否完全消除量化误差？为什么？5、PCM通信中发端抽样后和收端分路后各有一个3.4KHZ的低通波波器，这两者作用各有什么不同？6、对于均匀量化编码，若信号幅度Vm小一倍，信噪比变化多少？7、抽样后为什么要加保持电路？8、非均匀量化的实质是什么？9、将-350编为8位PCM码，并计算发端和收端量化误差.10、某设备未过载电平的最大值为4096mv，有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器，写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。11、自适应量化的基本思想是什么？自适应预测的基本思想又是什么？12、时分多路复用的概念是什么？13、30/32路PCM的帧长，路时隙宽，比特宽，数码率各为多少？第n路样值编码至第n+1路样值编码之间共有多少比特？14、30/32路PCM设备的同步，监视，对告码组是如何安排的？15、第23路信令在什么位置？16、对某一话路来说，每秒抽样多少个样值？对于30/32路PCM基群端机来说，每秒钟共抽样多少次？17、什么是准同步复接和同步复接？18、PCM基群系统常用的测试指标有那些？第12章 差错控制编码1、已知（7，4）线性分组码中信息码元为a6a5a4a3，监督码元为a2a1a0，且有a2=a6a5a4、 a1=a6a5a3、a0=a6a4a3。 （1）求典型生成矩阵；（2）若某码组传输时产生一位错码且接收码组B=(0000101)，试确定发送码组。2、已知（6，3）循环码的生成多项式g(x)=x3+x+1。（1）构造生成矩阵；（2）信息码元为101所编系统码；（3）若接收码组B1=110111、B2=011101，试计算校验子并讨论是否为许用码组；（4）把错误码组加以纠正。3、已知（7，3）码的生成矩阵为 G=列出所有许用码组并求监督矩阵和最小码距。4.设线性码的生成矩阵为G=（1）求n、r值；（2）求监督矩阵；（3）列出所有许用码组。5.设一致校验矩阵为 H= 且有三个接收码组分别为Cr1=(011101)、Cr2=(101011)、Cr3=(000011)。试判断三个接收码组 是否有差错?哪一位有差错?6.已知x7+1=(x3+x2+1)(x3+x+1)(x+1)，令g1(x)=x3+x2+1、g2(x)=x3+x+1、g3(x)=x+1，讨论g(x)=g1(x)g2(x)、g(x)=g2(