2002-2003第二学期《通信原理》期末试卷+答案

1、第 1页（共 13页）20022003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。 。 ）一、填空题：（每空0.5分，共15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iins和带宽cb与输出信噪比oons和带宽sb之间满足。5.模拟信号数字传输系统的主要功能模

2、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( )ti是高斯型的，则输出()to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：（正确画“”，错误画“ ”；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.恒参信道对信号传输的影响是变化极

3、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00n， 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

4、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：（每题1分，共10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)(doooot2t2t4t43.线性调制系统的调制

5、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()

6、tee个误码，要求最小距离mind应为。（a）12min+etd（b）1min+etd（c）12min+etd（d）122min+etd7.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）9.6khz8.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

7、。（a）2fsk、2ask、2psk；（b）2ask、2fsk、2psk ；（c）2ask、2psk、2fsk；（d）2psk 、2fsk、2ask。四、作图题：（5分）已知数字信息 1011010=na，分别以下列两种情况画出2psk，2dpsk的波形以及写出相对码 nb。（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：（每题5分，共30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

8、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：（1、2、3每题10分；4题5分，共35分）1.若( )ti是平稳随机过程，其功率谱密度( )20npi=，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( )ti( )to+2.设最高频率为3 khz的话音信号经dsb调制后，在300=fmhz的高频信道上传递10km。信道传输的功率衰耗为10db/

9、km，信道中存在高斯白噪声，其 双 边 功 率 谱 密 度 为160102-=nw/hz ， 要 求 接 收 输 出 信 噪 比40oonsdb。（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，( )( )( )hggrt=。现已知( )()?+=其它0,cos1000h（1）若()tn的双边功率谱密度为20nw/hz，试确定( )rg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

10、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）( )mevf-=21，()常数0试求系统最小误码率 pe。抽样判决器输入输出( )tg( )c( )rg( )tn04.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=bfbaud；(b) 码元速率4000=bfbaud；(c) 码元速率1500=bfbaud；(d) 码元速率3000=bfbaud。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，

11、但还可以用？为什么？)( fh1000ohzf1000-1第 7页（共 13页）20022003学年第二学期通信原理期末试卷答案一、填空题：（每空0.5分，共15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.()()00221log1lognsbnsbsiic+=+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（0n）。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

12、扰的概率分布。12. 高斯。13.6、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.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：（5分）第 9页（共 13页）五、论述题：（每题5分，共30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

13、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

14、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。( )( )?dd=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）121=?+isstitst 或sistti=?+2st2）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

15、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：（1、2、3每题10分；4题5分，共35分）1.解：显然( )jwteh-+=1，所以( )()thcos122+=输出功率谱密度为( )( )( )( )()tpphpiicos1220+=又因为( )()2200neeptjtj-+=所以( )( )()()trtrrriii-+=20( )()()ttn-+=220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2111

16、,0330330,kkfkhzmhzfkhzmhzkfh?+-=ltp的传输特性为( )?=fkhzfkfh其他,03,22（2）输出噪声功率为dsbibnnn=0041411316103600010241-=w所以输出噪声功率谱密度( )fp0为( )161300105.03000210330002-=nfpw/hz（3）要求4000nsdb，即要求41021iins，此时接收机输入功率iins41021，又由于信道损耗为1010db，故最小平均发送功率为60600010210211016410=-sw3.解：（1） 由图 知接 收滤 波器( )rg输 入噪 声双 边功 率谱 密 度 为(

17、)20npi=，则接收滤波器( )rg输出噪声双边功率谱密度为( )( )( )()00002,cos12+=ngppriomhzf300=bpflpfdsb第 12页（共 13页）接收滤波器( )rg输出噪声功率为( )()2cos12212100000000ndndpnoo=+=-（2）系统总的误码率ep为()( )0101eeeppppp+=在单极性波形情况下，1ep和0ep分别为dxxaxpdve?-=-exp211dxxxpdve?-=exp210式中dv是判决门限，误码率()( )dxxxpdxxaxppddvve?-+?-=-exp210exp211可以通过求偏导数0=?devp得到最佳判决门限*dv，当( )( )01pp=时，0exp21exp21*=?-?-=?dddevavvp?-=?-xvavdd*expexp化简上式可得到最佳判决门限2*avd=，此时系统误码率ep为()( )dxxxpdxaxppaae?-+?-=+-exp210exp21122?-=?-+?-=+-2exp21ex