0102第二学期通信原理期末试卷

1、通信原理试 卷2002.7学号： （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。）填空题：（每个空 0.5 分，共 15 分）一若线性系统的输入过程xi (t ) 是高斯型的，则输出x o (t ) 是型的。若系统功率传输函数为 H (w)，则系统输出功率谱密度(Px (w )与输入O功率谱密度(Px (w )关系为 。I调制信道对信号的干扰分为和两种。根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。1.2.3.4.5.6.7.随参信道中的多经对信号传输的影响有：、。常见的随机噪声可分为、和三类。数字基带信号S(t)的功率谱密度 PS (w )可能包括两部分即和。二进制数字调制系统有

2、三种基本信号，分别为、和。模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。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。在数字通信中，同步分为、和。8.9.10.11.12.二是非题：（正确划“×”，错误划“”；每题 0.5 分，共 5 分）信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（1.2.）若 X (t )是平稳的，则 X (t1 )与 X (t1 + C)具有相同的统计特性（C 为常数）（） 对于数字基带信号S(t)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。（）3.

3、4.白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（）通信原理考卷 第1页（共9页）5.窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互的随机过程。（）对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若n0 ® 0 ，则信道容量C ® ¥（） 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率 R 小于或等6.7.于信道容量 C，则理论上可实现无误差传输。（）8.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。（）9.一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。（）10.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（）三选择题：（每题

4、1 分，共 10 分）若 EX (t1 ) = mX (t1 ) ， EY (t2 ) = mY (t2 ) ， EX (t1 )Y (t2 ) = mX (t1 )mY (t2 )， 则随机过程 X (t )与Y (t)（）。1.（A） 不相关；（B）正交；（C）。2.平稳随机过程的自相关函数 Rx (t )是（）。（A） 只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。3.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。4.平稳随机过程的功率谱密度Sx (w )为（）。（A） 非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。1 符号和 0

5、 符号的概率分别为 P(1)和5.在数字基带传输系统中，设P(0)，抽样时刻样值分别为 A 和 0，为了使输出误码率最小，最佳门限应为（）。P(0)s 2AA（B） + n ln（A） ；2( ) ；22 AP 1P(0)A2s 2P(0)s 2A（C） + n ln（D） +nln( ) ；( ) 。2AP 12AP 1通信原理考卷 第2页（共9页）6.窄带噪声n(t )的同相分量nc (t )与正交分量ns (t )具有如下性质：（）。（A） nc (t )与ns (t )都具有低通性质；（B） nc (t )与ns (t )都具有带通性质；（C） nc (t )与ns (t )都具有带阻

6、性质；（D） nc (t )与ns (t )都具有高通性质。7.如右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（ ）。线性调制系统的调制制度增益（ ）。f (t )f (t )8.ttOO( A )(B)f (t )（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；f (t )tOt4T 2T O2T 4T(C)(D)（D） 与调制方式有关，与解调方式有关。9.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。10. 在抗加性

7、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）设二进制序列为 110010101110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。1.2.设数字信息为 1100101，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。论述题：（每题 5 分，共 30 分）五假设恒参信道的传输特性为 H (w)，相频特性为j(

8、w )，则它的不失真条件是什么？什么是群延迟频率特性(t (w )，其表达式是什么？1.2.3.随参信道对所传信号有何影响？如何？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通信原理考卷 第3页（共9页）效应？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？简述二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能？ 什么是“倒现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒现象”？4.5.6.六计算题：（1、4 每题 5 分；2、3 每题 10 分，共 30 分）一种设输入随机过程 X (t )（右图）是平稳的，其功率谱密度为 Px (w ) ，求系统

9、输出Y (t)的功率谱密度 Py (w )。1.X (t )Y (t )å延时T黑白电视机图像每幅含有3´105 个像素，每个像素有 16 个等概率出现2.的亮度等级。要求每秒种传输 30 帧图像。若信道输出S N =30dB，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pn ( f ) = 0.5 ´10-3 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 m(t) 的频带限制在3.5kHz，而载波为 100kHz，已调信号的功率为 10kW。若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：该理想

10、带通滤波器应具有怎样的传输特性 H (w)；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？求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。（1）（2）（3）（4）设随机二进制脉冲序列码元间隔为Tb ，经过理想抽样以后，送到如下4.图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种扰，说明理由。引起码间串通信原理考卷 第4页（共9页）H (w )H (w )ww- 3pTb3pTb- 2pTb2pTbOO(b)(a)通信原理考卷第5页（共9页）通信原理2002.7一、填空题：（每空0.5分，共15分）1.2.3.4.5.6.7.8.9.高斯。P (w) =H (w) 

11、5; P (w)。2xoxi乘性干扰、加性干扰。恒参信道、随参信道。产生瑞利型、引起频率弥散、造成频率选择性。单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。连续谱、离散谱。振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。抽样、量化、编码。10. A/D、数字传输系统和D/A。11. 6、4、3。12. 载波同步、位同步、群同步。二、题：（正确画“”，错误画“×”；每题0.5分，共5分）1.6.×；2. ；7. ；3. ；8. ×；4. ×；9. ；5. ×；10. ×；三、单项选择题：（每题1分，共10分）1. A； 2. C； 3.C；

12、4.A；9.B；5. C；10.D6.A； 7.A；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：不失真条件：H (w)满足：H (w ) w 为一条水平线；j(w) w 成线性关系通信原理考卷 第6页（共9页）群延迟频率特性：频率特性对频率的导数。t (w) = dj(w)dw2. 答：对信号传输有衰耗，并随时间而变； 传输的时延随时间而变；产生多径，而多径对信号传输的影响有： 产生瑞利型；引起频率弥散； 造成频率选择性：对随参信道往往要采用抗快。措施。如各种抗的调制解调技术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。3. 答：门限效应：就是当包

13、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。4. 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s n 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。A若比值越大，则误码率就越小。s n5. 答：1） 频带宽度或频带利用率方面：2FSK 系统最不可取。2） 抗加性高斯白噪声方面：相干 2PSK 性能最好，2FSK 次之，OOK。3）对信道特性变化的敏感性而言，OOK6. 答：门限效应：。就是当包络检波器的输入信

14、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。六、计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 解：显然 H (w) =1 + e- jwT ，所以H (w) 2 = 2(1 + coswT )通信原理考卷 第7页（共9页）输出功率谱密度为P (w) =()P (w) = 2P (w)(1 + coswT )2wHx0xixi又因为P (w) = (2 + e jwT+ e- jwT )n0x02所以Rx (t ) = 2Rx (t ) + Rx (t +

15、T ) + Rx (t - T )0iii= n0 2d (t ) + d (t + T ) + d (t - T )22.解：（1）每个像元 x 的平均信息量1QP(x ) =， i = 1,2,L,16i1616H (x) = -å P(xi )log2 P(xi ) = -å P(xi )log2 P(xi ) = log2 16 = 4ii=1（2） 一帧图片的平均信息量56I图片 = 3´10 ´ 4 =1.2 ´10（3） 每秒内传送的信息量Q 每秒有 30 帧bit 每秒内传送的信息量为： 30 ´1.2 ´1

16、06 = 3.6 ´107（4） 信息速率bit由上可知： Rb = 3.6 ´107bps（5） 由于信道容量C ³ Rb ，故信道带宽：3.6 ´107RbCB =³= 3.612´106HzSlog2 (1 + 1000)æSöæölog2 ç1 + N ÷log2 ç1 + N ÷èøèø其中： 30d B 1000要求信道的最小带宽为： 3.612´106Hz通信原理考卷 第8页（共9页）3. 解

17、：（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：B = 2 fm = 2 ´ 5 = 10kHz其中心频率为 100 kHz，故有：ìK ,95kHz ££ 105kHzfH (w ) = ïí0,其它ïî（2） 已知： Si = 10 kwN = 2B × P ( f ) = 2 ´10 ´10 ´ 0.5´10= 10 w3-3inSi故输入信噪比：= 1000Ni= 2（3）因有GDSBSoSi故输出信噪比：= 2 ×= 2000NoNi（4） 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪