通信原理考卷.doc

同济专业课通信原理资料一、填空题1、在模拟通信系统中，有效性与已调信号带宽的定性关系是 ，可靠性与解调器输出信噪比的定性关系是 。2、在AM、DSB、SSB、FM等4个通信系统中，可靠性最好的是 ，有效性最好的是 ，有效性相同的是 ，可靠性相同的是 。3、在残留边带调制系统种，为了不失真地恢复信号，其传输函数H(w)应满足 。4、某调频信号的时域表达式为，此信号的载频是 Hz，最大频偏是 Hz，信号带宽是 Hz，平均功率是 W。当调频灵敏度为时，基带信号的时域表达式为 。5、在FM广播系统中，规定每个电台的标称带宽为180kHz，调频指数为5，这意味着其音频信号最高频率为 。6、线性调制系统的已调波功率均决定于 的功率。角度调制的已调波功率则取决于 ，与调制信号功率的关系为 。7、与PCM相比，DPCM的优点是可以减少 ，其理论基础是利用了模拟抽样信号的 性。8、简单增量调制中所产生的两种量化噪声是 和 。9、线性PCM的量化噪声与信号功率大小有关吗？ ，它适用于动态范围 的信号。10、在对数PCM中，量化噪声功率与信号功率的定性关系是 ，适用于动态范围 的信号。11、工程上常用的两种对数PCM是 和 ，中国使用的是 。12、在对数PCM中采用折叠二进制码的好处是 ，线性PCM的编码位增加1位，量化信噪比增大 dB。13、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是 ，非均匀量化器可以提高 信号的量化信噪比。14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz，当信息速率由下降到时，量化信噪比增大 dB。15、对某模拟信号进行线性PCM编码，设抽样频率为8kHz，编码位数为7，则此PCM信号的信息速率为 ；当抽样频率不变而编码位数由7增大到12时，量化信噪比提高 dB。二、简答题1、什么是广义平稳随机过程？什么是狭义平稳随机过程？它们之间有什么关系？2、假设某随参信道的两径时延差，试求该信道在哪些频率上传输衰耗最大？选用哪些频率传输信号最有利？3、设信号功率、进制数以及信道的噪声功率谱密度不变，当传输信息速率增大时误码率如何变化？为什么？4、为什么对语音信号进行对数PCM编码而不进行线性PCM编码？5、在二进制双极性基带传输系统中，若，最佳判决门限应大于0还是小于0？试根据抽样判决器输入信号的概率密度做定性说明。6、采用部分响应系统传输信息有什么优点？付出了什么代价？7、在数字通信系统中，接收机带通滤波器带宽能否小于已调信号带宽？为什么？8、在电话信道中传输数据，当数据速率比较高时，一般采用相位调制而不采用振幅调制或频率调制，为什么？三、计算题1、一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。（1） 各字母是等概出现时，试计算传输的符号速率及平均信息速率；（100B，200bit/s）（2） 若每个字母出现的可能性分别为 试计算传输的平均信息速率。（198.5bit/s） 思路：本题考点有两个，一是计算符号速率与平均信息速率，两者关系为熵；二是符号宽度与脉冲宽度的含义不同。2、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，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16；信息源以2000B速率传送信息。（1）求传送1小时的信息量；（16.056Mbit）（2）求传送1小时可能达到的最大信息量。（16.776Mbit）3、某系统采用脉冲组方式传送信息。每个脉冲组包含4个信息脉冲和1个休止脉冲。每个信息脉冲和休止脉冲的宽度均为1ms，且4个信息脉冲等概出现，试求：（1）码元速率；（1000B）（2）平均信息速率。（1600bit/s）思路：注意这个“休止脉冲”，它是一个脉冲，但不包含信息，因此在计算信息速率时应把它去掉。4、已知彩色电视图像由个像素组成。设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。试计算每秒传送100个画面所需要的信道容量；如果接收信噪比为30dB，为了传送彩色图像所需信道带宽为多少？（5108bit/s，50MHz）5、计算机终端通过电话信道传输计算机数据，电话信道带宽为3.4kHz，信道输出的信噪比S/N=20dB。该终端输出128个符号，各符号相互统计独立，等概出现：计算信道容量；求无误码传输的最高符号速率。（22.62kbit/s，3.23kB）6、某信息源包含A、B、C、D四个符号，这四个符号出现的概率相等。传输时编为二进制比特进行，并已知信息传输速率，试求： （1）码元传输速率；（5105B）（2）该信息源工作1小时后发出的信息量；（3.6109bit）（3）若在第（2）题收到的信息量比特中，大致均匀地发现了36个差错比特，求误比特率和误码率。（110-8，210-8）思路：关键考虑第（3）题。由于每个四进制符号皆编码为1个（两位）二进制比特组，因此在这比特组中，只要一位有错，该比特组就有错，它对应的四进制符号就错了。只要错误比特不相邻，则误码率就是误比特率的2倍。7、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载频是100kHz，已调信号功率是10kW。若接收机的输入信号在加至解调器前，先经过带宽为5kHz的一理想带通滤波器，试问：该理想带通滤波器中心频率为多大？解调器输入端的信噪比为多少？解调器输出端的信噪比为多少？8、已知某单频调频波的振幅是10V，瞬时频率为 ，试求：（1）此调频波的表达式（2）此调频波的频率偏移，调频指数和频带宽度（3）调制信号频率提高到2103Hz，则调频波的频偏、调制指数和频带宽度如何变化?9、某一载波电话通信系统的频率范围为60108 kHz，如图（a）所示。（1）若对它采用低通抽样，求最低抽样频率，并画出抽样信号频谱图；（2）若对它采用带通抽样，求最低抽样频率，并画出抽样信号频谱图；对两种抽样方法予以说明。解： 10、一模拟信号的幅度范围为-10V+10V，最高频率kHz。现对它采用线性PCM传输，若要求量化误差不超过动态范围的，试求：（1）最低抽样频率；（2）每个PCM码字所需的比特数；（3）该PCM码字所需的最低比特率；（4）为传输该PCM码字所需的最小理论带宽。模拟试题（一）一、填空题（每格1分，共36分）1、 通信系统可靠性衡量指标对于模拟通信系统为（1），对于数字通信系统为（2）。2、 一个M进制基带信号，码元周期为TS秒，则传码率为（3），若码元等概率出现，则一个码元所含信息量为（4），传信率为（5）。3、 若基带信号是最高频率为3.6kHz的语音信号，则AM信号带宽为 （6），SSB信号带宽为 （7），DSB信号带宽为 （8）；设信息速率为1.2，则2ASK信号和4DPSK信号的带宽分别为 （9）和 （10）。4、A律PCM基群共包括（11）时隙，每个时隙为（12）s；含有（13）比特的二进制码元，每个码元的持续时间为（14）s。帧率等于（15）帧/秒，帧周期为（16）s时间，帧长为（17）bit，因此基群总比特率为（18）Mbit/s5、均衡的主要目的为消除残留的ISI，抽头延迟线均衡效果取决于抽头延迟节数2N和（19）个抽头系数值。若有7个抽头的均衡器，均衡器输出值为（20）个，能确保接收抽样点前后各（21）个过零值。6、一个四进制数字通信系统，传码率为1，连续工作1小时后，接收端收到的错码为10个，其信息速率为（22），误码率为（23）。7、一个均值为零，方差为的窄带平稳高斯随机过程，它的同相分量和正交分量是 （24） 随机过程，且其均值为（25），方差为（26） 。对于给定的输入信号和功率谱密度函数为的加性高斯白噪声，其相应的匹配滤波器的单位冲击响应为 （27），其传输函数为 （28），在瞬间,匹配滤波器的输出信噪比为（29）。8、 在模拟调制系统中有（30）等幅度调制系统，其中（31）可用非相干解调，（32）必须用相干解调。9、码间串扰是指（33），若系统的特性为，系统的传码率为，则无码间串扰的条件为（34），改善码间串扰的方法有（35）、（36）。二、简述题（每题6分，共36分）1、数字信号的基带传输中决定接收误码率的主要因素是什么？2、 数字扩频调制的主要方式及其特点是什么？3、 数字信号的基带传输中码型、波形选择的目的和具体考虑因素？4、 论述低通抽样定理及其要素是什么？当f(t)常数时抽样系列和对应的频谱系列是什么？5、若噪声单边功率谱密度为n0,由香农信道公式讨论信道容量与信号功率、噪声功率、信道带宽的关系。6、信道复用的理论基础是什么？试举出四种常用的复用方式？三、计算题（每题10分，共60分）1、已知调制信号是的单频余弦信号，若要求输出信噪比为，试比较DSB系统和频偏的FM系统的带宽和发射功率。设信道中双边噪声功率谱密度为，信道总的损耗为。2、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设载频是100，已调信号功率是10。若接收机的输入信号在加至解调器前，先经过带宽为5的一理想带通滤波器，试问：该理想带通滤波器中心频率是多大？解调器输入端的信噪功率比为多少？解调器输出端的信噪功率比为多少？3、已知发送载波幅度A=10V，在4kHz带宽的电话信道中分别利用2ASK、2FSK及2PSK系统进行传输，信道衰减为1dB/km，若采用相干解调，试求当误码率为10-5时，各种传输方式分别传多少公里？（误差函数中：x=2.36时，erf(x)=0.9991667;x=2.7386时，erf(x)=0.999893；x=3.02，erf(x)=0.99998）4、已知s（t）m（t）cos（w0t）是一幅度调制信号，其中w0为常数，m（t）是零均值平稳基带信号，m（t）的自相关函数和功率谱密度分别为Rm()和Pm()；相位为在，区间服从均匀分布的随机变量，m（t）与相互独立。（1） 证明s(t)是广义平稳过程 ；（2） 求s（t）的功率谱密度PS 。5、2FSK系统的传码率为300波特，发“1”时的，发“0”时的,和等概率出现。(1) 试求此2FSK信号的带宽；(2) 试画