2002-2003第二学期《通信原理》期末试卷+答案.pdf

第 1页 共 13页 2002200220022002 2003200320032003学年第二学期 通信原理 期末试卷学年第二学期 通信原理 期末试卷学年第二学期 通信原理 期末试卷学年第二学期 通信原理 期末试卷 通信工程专业00级 班级学号姓名成绩 注意 在答题纸上答题 不必重新抄题 只写题号即可注意 在答题纸上答题 不必重新抄题 只写题号即可注意 在答题纸上答题 不必重新抄题 只写题号即可注意 在答题纸上答题 不必重新抄题 只写题号即可 一 填空题 一 填空题 一 填空题 一 填空题 每空 每空0 50 50 50 5分 共分 共15151515分 分 1 衡量通信系统的质量指标主要有和 具体对数字通信系统而言 前者常用来衡量 后者常用来衡量 2 在数字通信中 产生误码的因素有两个 一是由传输特性不良引起的 二是传输中叠加的 3 在情况下 消息的平均信息量最大 4 根据香农公式 理想解调器的输入信噪比 ii NS和带宽 c B与输出信噪比 oo NS和带宽 s B之间满足 5 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 和 6 包络检波法的系统误码率取决于和 7 基带传输系统的总误码率依赖于和之比 8 一个连续信道的信道容量受 三要素 的限制 9 起伏噪声可分为 及 10 恒参信道的传输特性通常可以用和来表征 11 信道传输信息的速率与 以及有关 12 若线性系统的输入过程 t i 是高斯型的 则输出 t o 是型的 13 设一分组码 010111 则它的码长是 码重是 该分组码与另 一分组码 110010 的码距是 第 2页 共 13页 二 判断题 二 判断题 二 判断题 二 判断题 正确 正确画画 错误 错误画画 每题 每题0 50 50 50 5分 共分 共5 5 5 5分 分 1 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的 2 恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的 因此 可以认为它等效于 一个时变的线性网络 3 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道 若0 0 n 则信道容量 C 4 小信噪比时 调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越 且其优越程度将随 传输带宽的增加而增加 5 在大信噪比情况下 AM信号检波器的调制制度增益随基带信号的支流分 量的减少而减少 6 任何一个采用线性调制的频带传输系统 总可以由一个等效的基带传输系 统所替代 7 对于数字基带信号 tS的功率谱密度的连续谱部分总是存在的 而离散谱 可有可无 8 基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关 9 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最大码距的大小有直接关系 10 一般说来 通过键控法得到二进制移频键控信号 2FSK 的相位 n n 与序列n无关 三 单项选择题 三 单项选择题 三 单项选择题 三 单项选择题 每题 每题1 1 1 1分 共分 共10101010分 分 1 下列关于群延迟畸变与幅度畸变说法正确的是 A 群延迟畸变是线性畸变 幅度畸变是非线性畸变 B 群延迟畸变 幅度畸变都是线性畸变 C 群延迟畸变是非线性畸变 幅度畸变是线性畸变 D 群延迟畸变 幅度畸变都是非线性畸变 2 如下图所示的四条函数曲线 哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲 线 第 3页 共 13页 f f f f A B C D OO O O T2 T2T4 T4 3 线性调制系统的调制制度增益 A 与调制方式有关 与解调方式无关 B 与调制方式无关 与解调方式有关 C 与调制方式无关 与解调方式无关 D 与调制方式有关 与解调方式有关 4 窄带噪声 tn的同相分量 tnc与正交分量 tns具有如下性质 A tnc与 tns都具有带限性质 B tnc与 tns都具有带通性质 C tnc与 tns都具有高通性质 D tnc与 tns都具有低通性质 5 在带宽与信噪比互换关系上 下列性能与理想通信系统性能差距最 小 A SSB系统 B FM系统 C M系统 D PCM系统 6 在一个码组内纠正t位错误 同时检测 tee 个误码 要求最小距离 min d应 为 A 12 min etd B 1 min etd C 12 min etd D 122 min etd 7 传输速率为9600B的二进制数码流 所需的最小传输带宽为 第 4页 共 13页 A 3 2kHz B 4 8kHz C 1 6kHz D 9 6kHz 8 在相同的大信噪比下 通断键控信号 OOK 同步检测时的误码率比包络 检波时的误码率 A 低 B 高 C 一样 D 没有可比性 9 下列属于线性调制的是 A 振幅键控 B 频移键控 C 相移键控 D 角度调制 10 在抗加性高斯白噪声性能方面 2ASK 2FSK 2PSK 从优到差的次序 为 A 2FSK 2ASK 2PSK B 2ASK 2FSK 2PSK C 2ASK 2PSK 2FSK D 2PSK 2FSK 2ASK 四 作图题 四 作图题 四 作图题 四 作图题 5 5 5 5分 分 已知数字信息 1011010 n a 分别以下列两种情况画出2PSK 2DPSK的 波形以及写出相对码 n b 1 码元速率为1200B 载波频率为1200Hz 2 码元速率为1200B 载波频率为1800Hz 五 论述题 五 论述题 五 论述题 五 论述题 每题 每题5 5 5 5分 共分 共30303030分 分 1 什么是门限效应 AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效 应 2 窄带高斯白噪声中的 窄带 高斯 白 的含义各是什么 3 什么是 倒 现象 为什么二进制移相键控信号会出现 倒 现象 4 假设恒参信道的传输特性为 H 相频特性为 则它的不失真条件 是什么 什么是群延迟 频率特性 其表达式是什么 5 消除码间干扰的方法有几种 并说明它们的思想 第 5页 共 13页 6 为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍 六 计算题 六 计算题 六 计算题 六 计算题 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3每题每题10101010分 分 4 4 4 4题题5 5 5 5分 共分 共35353535分 分 1 若 t i 是平稳随机过程 其功率谱密度 2 0 nP i 将它加于下图所示 系统 试确定该系统输出随机过程的功率谱密度和相关函数 迟延T t i t o 2 设最高频率为3 kHz的话音信号经DSB调制后 在30 0 fMHz的高频信道 上传递10km 信道传输的功率衰耗为10dB km 信道中存在高斯白噪声 其 双边功率谱密度为 16 0 102 nW Hz 要求接收输出信噪比 40 oo NSdB 1 请画出解调方框图 应注明各方框主要参数 2 试确定输出噪声功率谱密度 3 试确定最小平均发送功率 3 二 进 制 数 字 基 带 传 输 系 统 如 左 图 所 示 设 1 C HGG RT 现已知 其它0 cos1 000 H 1 若 tn的双边功率谱密度为2 0 nW Hz 试确定 R G的输出噪声功 率 2 若在抽样时刻KT K为任意正整数 上 接收滤波器的输出信号以 相同概率取0 A电平 而输出噪声取值V服从下述概率密度分布的随机变 量 即 第 6页 共 13页 M eVf 2 1 常数0 试求系统最小误码率Pe 抽样判决器 输入输出 T G C R G tn 0 4 已知滤波器的 H具有如下图所示的特性 码元速率变化时特性不变 当采用以下码元速率时 假设码元经过了理想抽样才加到滤波器 a 码元速率1000 b fBaud b 码元速率4000 b fBaud c 码元速率1500 b fBaud d 码元速率3000 b fBaud 问 1 哪种码元速率不会产生码间串扰 为什么 2 哪种码元速率根本不能用 为什么 3 哪种码元速率会产生码间串扰 但还可以用 为什么 fH 1000 O Hzf 1000 1 第 7页 共 13页 2002200220022002 2003200320032003学年第二学期 通信原理 期末试卷答案学年第二学期 通信原理 期末试卷答案学年第二学期 通信原理 期末试卷答案学年第二学期 通信原理 期末试卷答案 一 填空题 一 填空题 一 填空题 一 填空题 每空 每空0 50 50 50 5分 共分 共15151515分 分 1 有效性 可靠性 码元速率 误码率 2 码间串扰 加性噪声 3 等概率 4 0022 1log1logNSBNSB siic 5 A D 数字传输系统 D A 6 系统输入信噪比 归一化门限值 7 信号峰值 噪声均方根值 8 信道的带宽 B 信道输出的信号功率 S 噪声单边功率谱密度 0 n 9 热噪声 散弹噪声 宇宙噪声 10 幅度 频率特性 相位 频率特性 11 单位时间传送的符号数目 信息源的概率分布 信道干扰的概率分布 12 高斯 13 6 4 3 二 判断题 二 判断题 二 判断题 二 判断题 正确 正确画画 错误 错误画画 每题 每题0 50 50 50 5分 共分 共5 5 5 5分 分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三 单项选择题 三 单项选择题 三 单项选择题 三 单项选择题 每题 每题1 1 1 1分 共分 共10101010分 分 1 B 2 A 3 D 4 D 5 B 6 A 7 B 8 A 9 A 10 D 第 8页 共 13页 四 作图题 四 作图题 四 作图题 四 作图题 5 5 5 5分 分 第 9页 共 13页 五 论述题 五 论述题 五 论述题 五 论述题 每题 每题5 5 5 5分 共分 共30303030分 分 1 答 门限效应 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后 检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象 因为 门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的 而 AM 信号采用了包络检波法 所以会产生门限效应 2 答 窄带 是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统 白 是指噪声的功率谱密度服从均匀分布 高斯 是指噪声的概率密度函数服从正态分布 3 答 在数字调制系统中 如果采用绝对移相方式 由于发送端是以某一个 相位作为基准的 因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相 位作参考 如果这个参考相位发生变化 0相位变 相位或 相位变0 相位 则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0 从而造成错误 的恢复 而实际通信时 参考基准相位的随机跳变是可能的 而且在 通信过程中不易被发觉 就会在接受端发生错误的恢复 这种现象就 称为 倒 现象 因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式 所以就可能出现 倒 现象 4 答 不失真条件 H 满足 H 为一条水平线 成线性关系 群延迟 频率特性 频率特性对频率的导数 d d 5 答 1 奈奎斯特第一准则 为了消除码间干扰 则基带传输特性应满足 第 10页 共 13页 1 21 iss T i T s T 或 s is T T i 2 s T 2 奈奎斯特第二准则 有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰 而在其余码元的 抽样时刻无码间干扰 那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值 同时又可以降低对定时精度的要求 3 频域均衡 在基带系统中插入一种可调 也可不调 滤波器将能减少码间干 扰的影响 频域均衡就是利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统 的频率特性 使包括可调滤波器在内的基带系统的总特性满足实际性 能的要求 6 答 因为它采用同步解调 使输入噪声中的一个正交分量 tns 被消除的缘 故 六 计算题 六 计算题 六 计算题 六 计算题 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3每题每题10101010分 分 4 4 4 4题题5 5 5 5分 共分 共35353535分 分 1 解 显然 jwT eH 1 所以 TH cos12 2 输出功率谱密度为 TPPHP ii cos12 2 0 又因为 2 2 0 0 n eeP TjTj 所以 TRTRRR iii 2 0 TT n 2 2 0 第 11页 共 13页 2 解 1 如下图所示 其中BPF的传输特性为 为常数 其他 21 1 1 0 330330 KK f kHzMHzfkHzMHzK fH LTP的传输特性为 f kHzfK fH 其他 0 3 2 2 2 输出噪声功率为 DSBi BnNN 00 4 1 4 1 1316 1036000102 4 1 W 所以输出噪声功率谱密度 fP0为 16 13 0 0 105 0 30002 103 30002 N fPW Hz 3 要求40 0 0 N S dB 即要求 4 10 2 1 i i N S 此时接收机输入功率 ii NS 4 10 2 1 又由于信道损耗为10 10dB 故最小平均发送 功率为 60600010210 2 1 10 16410 SW 3 解 1 由图知接收滤波器 R G输入噪声双边功率谱密度为 2 0 nPi 则接收滤波器 R G输出噪声双边功率谱密度为 0 00 0 2 cos1 2 n GPP Rio MHzf30 0 BPFLPF DSB 第 12页 共 13页 接收滤波器 R G输出噪声功率为 2 cos1 22 1 2 1 0 00 0 0 0 0 0 n d n dPN oo 2 系统总的误码率 e P为 01 01 e