《通信原理》试卷及答案

通信原理试卷 一 填空题：（每个空0.5分，共15分）1. 通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。2. 若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是 型的。3. 若系统功率传输函数为，则系统输出功率谱密度与输入功率谱密度关系为 4. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。5. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。6. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。7. 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。8. 数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即 和 。9. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 和 。10. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。11. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。12. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。二 判断题：（正确划“”，错误划“”；每题0.5分，共5分）1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ）2. 设随机过程与独立，则的一维概率密度。（ ）3. 平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。（ ）4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ）5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。（ ）6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道， B与可以互换。（ ）7. 对于数字基带信号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. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若增加信道带宽B，则信道容量C无限制地增加。（ ）9. 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。（ ）10. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。（ ）三 选择题：（每题1分，共10分）1. 已知平稳随机过程服从高斯分布，它的一维概率密度、自相关函数和功率谱密度分别为 、和，试问 、和是否：(1)必须是偶函数；(2)必须非负；(3) 能够确定 的均值；(4)能够确定的方差； (5) 能够确定的概率密度函数；(6) 能够确定的自相关函数；(7)能够确定的功率谱密度。上述对成立的有 ；成立的有 ；成立的有 ；2. 下列属于线性调制的是（ ）（A） 相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。3. 随机过程的样本函数是（ ）（A） 确定的时间函数；（B）随机函数；（C）随机变量的函数。4. 若，则随机过程与（ ）（A） 不相关；（B）正交；（C）独立。5. 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（ ）6. 线形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。7. 下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（ ）（A） 基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。8. 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；（C）2ASK、2FSK、2PSK；（B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。四 作图题：（每题5分，共10分）1. 分别画出模拟、数字和模拟信号数字传输系统的模型。2. 设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。五 论述题：（每题5分，共30分）1. 衡量数据通信系统的主要性能指标是什么？具体用什么来表述？2. 假设恒参信道的传输特性为，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？3. 什么是频率选择性衰落？二经传播时，哪些频率点衰落最大？4. 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？5. 无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？6. 什么是“倒现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒现象”六 计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，1、0码等概率出现，求（1）码元速率；（2）每秒种的信息量；（3）信息速率。2. 黑白电视机图像每幅含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1） 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性；（2） 解调器输入端的信噪功率比为多少？（3） 解调器输出端的信噪功率比为多少？（4） 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。4. 已知滤波器的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Baud；(b)码元速率Baud；(c) 码元速率Baud；(d) 码元速率Baud。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？通信原理试卷 答案 一、填空题：（每空0.5分，共15分）1. 基带传输（系统）和频带（调制）传输（系统）。2. 高斯型的。3. 。4. 对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播。5. 恒参信道、随参信道。6. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。7. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。8. 连续谱、离散谱。9. 模拟幅度调制和键控方法。10. 抽样、量化、编码。11. A/D、数字传输系统和D/A。12. 6、4、3。二、判断题：（正确画“”，错误画“”；每题0.5分，共5分）1. ；2. ；3. ；4. ；5. ；6. ；7. ；8. ；9. ；10. ；三、单项选择题：（每题1分，共10分）1. 成立的有 ；成立的有 ；成立的有；2. C；3.A；4.A；5. A；6.D；7.B；8.D四、作图题：（每题5分，共10分）五、论述题：（每题5分，共30分）1. 答：主要性能指标有：有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护使用等。有效性：传输速率、频带利用率。可靠性：差错率（误码率及误信率）2. 答：不失真条件：满足：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。3. 答：频率选择性衰落：信号频谱中某些分量的一种衰落现象。当（为整数），即 KHz时，传输零点，传输损耗最大。4. 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。5. 答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。6. 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”。六、计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 解：（1） B（2）每秒钟的信息量即为信息速率： bps（3） bit/s (bps)2. 解：（1） 每个像元的平均信息量， （2） 一帧图片的平均信息量 bit（3） 每秒内传送的信息量 每秒有30帧 每秒内传送的信息量为： bit（4） 信息速率 由上可知： bps（5） 由于信道容量，故信道带宽： Hz其中： 要求信道的最小带宽为： Hz3. 解：（1） 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即： kHz其中心频率为100 kHz，