通信原理历届试题

第四章模拟通信系统设有一双边带信号七U)=x(t)cos°cf。为了恢复x(t),用信号cos(°t+0)去与七(t)相乘。为了使恢复出的信号是其最大可能的90%，相位0的最大允许值为。A0<25.80用相干解调来接收双边带信号Acos°xtcos°t。已知f广2KHz，输入噪声的单边功率谱密度n0=2x10-8W/Hz。若保证输出信噪功率比为20db，要求A值为。A0.1265V实际的调制器常常除了平均功率受限以外，还有峰值功率受限。假设DSBAM调制的调制信号x(t)=0.8cos200兀t，载频信号C(t)=10cos2兀ft(f〉〉100Hz)，调幅度为0.8。求：DSB和AM已调信号的峰值功率。A32,162DSB和AM已调信号的峰值功率和两个边带信号功率和之比值。A0・5,0・1出三级产生上边带信号的频谱搬移过程(标明频率)，其中「50KHz,L=5MHz,七=100MHz，调制信号为话音，其频谱为300——3000Hz。、产生上边带信号的方框图如图P4.4所示。A5.若频率为10KHz，振幅为1V的正弦调制信号，以频率为100MHz的载频进行频率调制，已调信号的最大频偏为1MHz。（1） 此调频波的近似带宽A2.02MHz（2） 若调制信号的振幅加倍，此时调频波带宽A4.02MHz（3） 若调制信号的频率也加倍，此时调频波带宽A4.04MHZ在50q的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为尤（t）=10cos[108兀t+3sin2兀•1031]（V）（1） 平均功率为A1W（2） 最大频偏A3KHz（3） 传输带宽A8KHz（4） 最大相位偏移A3弧度（5） 能否判定是调频波还是调相波A不能假设音频信号x（t）经调制后在高频信道传输。要求接收机输出信噪比S0/N0=50db。已知信道中信号功率损失为50dB,信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度为了=10一12w/位，音频信号x（t）的最高频率6=15KHz ，并且有E[x（t）]=0E[x2（t）]=1/2,|x（t）|=1求：min（1） DSB调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端同步解调）A30KHz,300W（2） SSB调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端同步解调）A15KHz,300W（3） 100%的振幅调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端用非同步解调）A30KHz,900W（4） mf=5的FM信号的传输带宽和平均发送功率。（接受端用非同步解调）A180KHz,8W8.若用频率负反馈解调器接收调频波。其载波频率为100MHz，调制频率为3KHz，最大频偏为75KHz。环路内的七•气。=10。（1） 等效的最大频偏为A6.82KHz（2） 等效的带宽为A19.64KHz9.假定调频波的调制频率f和预加重网络3dB的带宽f1之比为5。在信道通带不受限时，加重技术能改善输出信噪比为A在信道通带受限时能改善为某带宽调频信产生器如图P4.5所示。已知fc1=200kHz(晶振频率)，一方面作为NBFM的载频，另一方面经n次倍频后作2为混频器的的本振频率，取混频器的差频作为输出。为使信号不失真，要求NBFM的最大角度偏移＜0.15rad，调制信号x(t),的频谱范围为300—15000HZ。如何选择倍频次数N1和N2，以满足宽带调频f=108MHz,△f=90KHz的要求A40,580若九=200KHz的振荡器频率漂移为0.1Hz，则宽带调频的载频漂移值为A54Hz若WBFM信号的载频变化限制在108MHz土1Hz范围内，贼200KHz的振荡器频漂要限制在A0.00185Hz将60路基带复用信号进行频率调制，形成FDM/FM信号。接收端用鉴频器解调调频信号。解调后的基带复用信号用带通滤波器分路，各俸禄信号经SSB同步解调得到各路话音信号。设鉴频器输出端各路话音信号功率谱密度相同。鉴频器输入端为带限高斯白噪声。画出鉴频器输出端噪声功率谱密度分布图。各话路输出端的信噪功率比是否相同？A相同已知基带复用信号频率范围为12一252KHz，(每路按4KHz计)频率最低的那一路输出信噪功率比为50dB。若话路出信噪功率比小于30dB时认为不符合要求，则符合要求的话路为A32路第五章数字信号的基带传输1将下面给出的三种二进制码编为HDB 码(设改序列前一个V码3为正，B码为负)全“1”码A-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1-1+1全“0”码A+100+1-100-1+100+1-100-1+100+132位循环码“1110110001111100110100100000101”A-1+1-10+1-1000+1-1+1-1+100-1+10-100+1000+10-10+102一个以矩形脉冲为基础的全占空双极性二进制随即脉冲序列，“1”码和“0”码分别用1电平和-1电平表示，“1”码出现的概率P=0・6,“0”码码出现的概率为0・4。(1)求该随即脉冲序列的稳态项v(t)A0・2(2)求该随即脉冲序列的总平均功率。A1该随机脉冲序列中没有直流和基波(fb)成分，如果有,通过稳态项求出它们的数值；A无写出随机脉冲序列功率谱密度p@)的表达式，A wT°A1.92TSa2(一b)+0.045(f)同上题情况，改为半占空双极性随机脉冲序列.⑴求出该随即脉冲序列的稳态v(t)并画出它的波形；3A£0.2g1(t-nTb)n=-3(2)求出它的直流功率和基波功率.A0.01,0.008设随机二进制脉冲序列中“1”和“0”码分别由g1(t和g2(t)表示;若g1(t)为升余弦波形;其波形见图P5・1.假设P(1)=P(0)=0・52兀t一(1+cos )Tb0(1)求g2(t)=0时，该随机二进制脉冲序列离散分量的功率谱密度,能否从中提取基波孔的成分。bA-15(f)+上丈如2m兀5(f-mf)，能m=116 8兀2 m2(1一m2)m=1(2)求g2(t)=—g1(t)时，该随机二进制脉冲序列离散分量的功率谱密度，能否从中提取基波f的成分？bA0不能设随机二进制脉冲序列中“1”和“0”码分别由g1(t和g2(t)表示;若g1(t)为升余弦波形;其波形见图P5.2.假设P(1)=P(0)=0.5。1 兀t一(1+cos )t<Tg1(t)=<2 Tb b0 "t>T、 b求g2(t)=0时，该随机二进制脉冲序列离散分量的功率谱密度,能否从中提取基波f的成分。bA15(f),不能4求g2(t)=~g1(t)时，该随机二进制脉冲序列离散分量的功率谱密度，能否从中提取基波f的成分？bA0,不能设随机二进制脉冲序列的码元间隔为tb，经过理想抽样以后，送到图P5.3的几种滤波器，指出那几种会引起码间串扰？A(b)已知滤波器的h(o)具有如图P5.4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fb=1000波特b.码元速率fb=4000波特c.码元速率fb=1500波特d.码元速率fb=3000波特(1)那几种码元速率不会引起码间串扰？(2)Ab,d那几种码元速率会引起码间串扰，但还能用?Ac如滤波器的H(o)改为如图P5.5所示的升余弦特性重作(1)2)(3)(1)Aa(2)Ab,d (3)Ac直线滚降传输特性如图P5.6所示。求冲击响应h(t)。A2WSa(2兀Wt)Sa(2兀aWt)当传输速率fb=2W1时，在抽样点有无码间串扰？A无与理想低通相比，由于码元定时误差的影响所引起的码间串扰是增大还是减小？A减小一个基带传输系统具有如图P5.5所示的传输特性，试求：该系统的最高传输速率，单位频带的码元传输速率。A2000波特，1B/Hz若输入信号由单位冲击函数改为宽度等于t的不归零矩形脉b冲，而要保持输出波形不变，此时传输特性的表示式应是什么？兀f」「)Ifl^2WA\ 兀f if'2ATSa^-)0b Ifl〉2W分别与理想低通特性、直线滚降传输特性比较，在由于码元定时误差的影响所引起的码间串扰方面性能如何?A升余弦＜直线滚降＜理想低通10.图P5.7是数字电路方法产生具有升余弦频谱特性的形成滤波器的原理电路。图中的运算放大器作相加器使用。使R1=2R，以保证相加器的输出中对a,b,c点三个分量的加权值分别为1/2,1,1/2。图中低通滤波器的截止频率为2fb，该电路的传输函数为。”^1+cos 2fb011.一个不考虑码间串扰的基带二进制传输系统，二进制码元序列中1码判决时刻的信号值为1V,0码判决时刻的信号值为0V已知噪声均值为0,方差。2为10mW。求误码率pe。A3.5x10-714.试画出1110010011010的眼图(码元速率为fb=1/Tb)。(1)“1”码用g(t)=-(1+cos—)表示，“0”码用一g(t)表b示;(2)“1”码用g(t)=-(1+cos竺)表示，“0”码用0表示。b第六章数字载波调制2ASK包络检测接收机输入端的平均信噪功率比P为7dB,输入端高斯白噪声的双边功率谱密度为2X10-14V2/Hz。码元传输速率为50波特，设“1”、“0”等概率出现。试计算最佳判决门限，最佳归一化门限及系统的误码率。A4.47rV,2.235,5.4x10-2ASK相干检测接收机输入端的平均信噪功率比P为7dB，输入端高斯白噪声的双边功率谱密度为2X10-14V2/Hz。码元传输速率为50波特，设“1”、“0”等概率出现。试计算最佳判决门限，最佳归一化门限及系统的误码率。A4.47rV,2.24,1.27X10-2ASK相干检测接收机输入平均信噪功率比为9dB，欲保持相同的误码率，包络检测接收机输入的平均信噪功率比应为多大？A10.3dB一相位不连续的2FSK信号，发1及0时其波形分别为七⑺二Acos(2000兀t+%)及s0(t)=Acos(8000兀t+中。)。码元速率为600波特，采用普通滤波器检测，系统频带宽度最小为A4.2KHz一相位不连续的2FSK信号，为了节省频带、提高抗干扰能力，采用动态滤波器进行分路滤波，设码元速率为600波特，求发送频率f1,f0之间最小间隔及系统带宽。A600Hz,1800Hz差分检测法解调2FSK信号，已知中心频率f广10KHz,频偏△f=400Hz,时延c为()，该电路性能是否接近理想鉴频器()A25财，接近一个相干2FSK系统每秒传送2000bit，在传输过程中混入均值为0的高斯白噪声，接收机输入端信号幅度为12^7，白噪声的双边功率谱密度为0.5x10-1572/Hz，抽样判决器前接有电压放大倍数为1000倍的放大器。求输出码流的误码率()。A1.36x10-3欲保持上题的误码率，对包络检测接收机，要求输入端信号幅度为()：(其余条件同上题)A13.75R7已知数字信息^〃}=10110101，分别以下面两种情况画出2PSK、2DPSK及相对码4」的波形。码元速率为1200波特，载波频率为1200Hz；码元速率为1200波特，载波频率为1800Hz；2DPSK信号相位比较法解调原理方框图及输入信号波形如图P6.1所示。画出b、c、d、e、f各点波形。机输入信噪功率比r=10dB，试分别计算采用同步检测2PSK信号、极性比较一码型变换法检测2DPSK信号时系统误码率。4.05x10-6比较相干2PSK系统抗噪声性能（信噪功率比为丫c，误码率Pec）与差分2DPSK系统抗噪声性能（信噪功率比为yd,误码率pD）的差异。在大信噪比条件下，求：（1） 误码率相同，接收机输入信噪功率比之间关系。1Ay=—ln（兀y）+y（2） 接收机输入信噪功率比相等为y，误码率之间关系。AP=J兀yP已知接收机输入平均信噪功率比P=10dB，试分别计算单极性非相干4人，皿单极性相干4人，吧双极性相干4ASK系统的误码率。A0.2641,0.167,0.035814.已知接收机输入信噪功率比r=10dB，试分别计算非相干4FSK、相干4FSK系统的误码率。（）A0.01,0.00235515.已知接收机输入信噪功率比r=10dB，（1） 试分别计算差分4DPSK、相干4PSK系统的误码率。（）A8.54x10-3,1.57x10-3（2） 在大信噪比条件下，若误码率相同,求差分4DPSK输入信噪功率比yD、相干4PSK输入信噪功率比y之间关系。（）Ay=1.8yD第七章模拟信号的数字传输1一个信号x(t)=2cos400兀t+6cos40兀t，用fs=500Hz的抽样频率对它理想抽样.若已抽样后的信号经过一个截止频率为400Hz的理想低通滤波器，输出端将有哪些频率成分？A20Hz,200Hz,300Hz信号x(t)的最高频率为fxHz，若用图P7.1所示的q(t)对x(t)进行自然抽样，试确定已抽样信号的频域表示式，并画出其频谱图。(设「=5t).1vK兀A-乙Sa2(——)X(④—K④)K=—g号x(t)的最高频率为fxHz，用f广2fx的抽样频率对它进行瞬时抽样，见图7-12(a)，其中脉冲形成电路的冲击响应h(t)=q(t)，q(t)的波形图如P7.2所示。试确定已抽样信号xH(t)的频谱表示式(设T=1/2f=-t)。A1Sa2(匹)£X(④—k④)5 2 sk=—s一个具有如图P7.3所示频谱的带通信号进行理想抽样后：当f=2.5B时信号()；A可以不失真地恢复当f〉5B时信号()；A可以不失真恢复(3)当fs=3.5B时信号A发生频谱混淆，不能不失真地恢复。连续信号x(t)的最高频率为fx，用f=2f的抽样频率进行理想抽样，已抽样信号x(t)经过图P7.4所示的电路以后，可以近似恢s复x(t)。此方案的传输函数是什么?()A上e-j%Sa(f)2f 2fx x已知一量化器的误差特性曲线如图P7.6(a)所示，并设输入信号为图P7.6(b)所示。求量化误差的平均功率.A1/12W对数压缩特性(h特性)对信号进行压缩，令R=100,0<x<xmax求出相应的扩张特性。AX= [e4.615叮一1]1 100若划分为32个量化级，试计算经压扩后对小信号量化误差改善了多少？A25.8dB拟信号抽样值的概率密度如图P7.7,设计一个四电平的均匀抽样器，计算它的量化信噪功率比.A9.5dB单路话音信号x(t)的频率范围为200~3000Hz，抽样频率为8kHz，将所得的抽样值用PAM或PCM系统传输。PAM系统要求的最小信道带宽;A3KHz(2)在PCM系统中，抽样值按128级量化进行二进制编码，PCM系统要求的最小信道带宽多大？A28KHz信号x(t)的最高频率fx=2.5KHz，按照奈奎斯特速率进行抽样(即f广2fx)后，采用PCM方式传输，量化级数目Q=256,采用二进制编码后在信道传输.假设系统的平均误码率为Pe=10-3,求传输10秒钟以后错码的数目。A400个简单增量调制系统的量化台阶-=50mV，抽样频率为32kHz，求当输入信号为800Hz正弦波时，允许的最大振幅为多大？A0.318V设信号xQ)=Msino0t进行增量调制，若量化台阶。和抽样频率选择得既保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，则此时Afs>兀f。已知信号*©的振幅均匀分布在0到2v范围以内，频带限制在5kHz以内，以104个抽样点/s进行抽样，这些抽样值量化后编为二进制代码，若量化电平间隔为1/32(V)。试求：(1)输带宽;A60KHz量化信噪比；A42dB若抽样值量化后编为四进制代码，传输带宽和量化信噪比有无变化.A变小，不变若要分别设计一个PCM系统和站系统.使两个系统的输出量化信噪比都满足30dB的要求，巳知fx=4KHz。(1)这两个系统所要求的带宽；A40KHz,117KHz(2)若fjfx=0.04，误码率为P=10-3,PCM系统的码位数k=5,并使AM系统的传输带宽与PCM相同，试问此时两系统的输出信噪比分别为多少？A201,15.4第七章模拟信号的数字传输3一个信号x(t)=2cos400兀t+6cos40兀t，用fs=500Hz的抽样频率对它理想抽样.若已抽样后的信号经过一个截止频率为400Hz的理想低通滤波器，输出端将有哪些频率成分？A20Hz,200Hz,300Hz4.信号x(t)的最高频率为fxHz，若用图P7.1所示的q(t)对x(t)

进行自然抽样，试确定已抽样信号的频域表示式，并画出其频谱图。(设T=5t).1vK兀05乙Sa2(侦)X(④—K④)K=—g:瞬号x(t)的最高频率为。位，用f广2fx的抽样频率对它进:瞬行瞬时抽样，见图7-12(a),其中脉冲形成电路的冲击响应h(t)=q(t),q(t)的波形图如P7.2所示。试确定已抽样信号诳(t)的频谱表示式(设T=1/2f=5t)。A-Sa2(四)£X(④—k④)5 2 sk=—s一个具有如图P7.3所示频谱的带通信号进行理想抽样后:⑴当f=2.5B时信号()；A可以不失真地恢复⑵当f〉5B时信号()；A可以不失真恢复(3)当fs=3.5B时信号A发生频谱混淆，不能不失真地恢复。15.连续信号x(t)的最高频率为fx，用了广2fx的抽样频率进行理想抽样，已抽样信号x(t)经过图P7.4所示的电路以后，可以近s似恢复x(t)。此方案的传输函数是什么?()A—e「La(f)2f 2fx x已知一量化器的误差特性曲线如图P7.6(a)所示，并设输入信号为图P7.6(b)所示。求量化误差的平均功率.A1/12W对数压缩特性(^特性)对信号进行压缩，令R=100,0<x<xmax求出相应的扩张特性。A工= [e4-615yi-1]1 100若划分为32个量化级，试计算经压扩后对小信号量化误差改善了多少？A25.8dB拟信号抽样值的概率密度如图P7.7，设计一个四电平的均匀抽样器，计算它的量化信噪功率比.A9.5dB单路话音信号x(t)的频率范围为200~3000Hz,抽样频率为8kHz,将所得的抽样值用PAM或PCM系统传输。(1)PAM系统要求的最小信道带宽；A3KHz(2)在PCM系统中，抽样值按128级量化进行二进制编码，PCM系统要求的最小信道带宽多大？A28KHz信号x(t)的最高频率fx=2.5KHz，按照奈奎斯特速率进行抽样(即f广2fx)后，采用PCM方式传输，量化级数目Q=256,采用二进制编码后在信道传输.假设系统的平均误码率为P=10-3,求传输10秒钟以后错码的数目。A400个简单增量调制系统的量化台阶。=50mV，抽样频率为32kHz，求当输入信号为800Hz正弦波时，允许的最大振幅为多大？A0.318V设信号工Q)=Msino0t进行增量调制，若量化台阶-和抽样频率选择得既保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，则此时Afs>兀/。13.已知信号*©的振幅均匀分布在0到2v范围以内，频带限制在5kHz以内，以104个抽样点/s进行抽样，这些抽样值量化后编为二进制代码，若量化电平间隔为1/32(V)。试求：输带宽；A60KHz量化信噪比；A42dB若抽样值量化后编为四进制代码，传输带宽和量化信噪比有无变化.A变小，不变若要分别设计一个PCM系统和AM系统.使两个系统的输出量化信噪比都满足30dB的要求，巳知fx=4KHz。这两个系统所要求的带宽；A40KHz,117KHz(4)若fjfx=0.04，误码率为P=10-3，PCM系统的码位数k=5,并使AM系统的传输带宽与PCM相同，试问此时两系统的A201,15.4第八章 同步原理8-1 已知单边带信号SSSB(t)=f(t)cos①01+f(t)sin①01，试证明它不能用平方变换滤波法提取载波。解.•e(t)=S2(t)=TOC\o"1-5"\h\z=f2(t)cos2④t+f(t)2sin2④t+2f(t)f(t)cos④tsin④to o ooff2(t) 1 f(t) 1A2 A= +—f2(t)cos2®t+ -―f(t)cos2®t+f(t)f(t)cos④tsin④t经2f0窄带滤波后为•—f2(t)cos2®t-—f(t)cos2®t+f(t)f(t)cos®tsin®t2 0 2 0 0 0上式经二分频后得到的载波相位有两个，故不能提取与载波同频同相的同步信号。8-2已知单边带信号S(t)=f(t)cos®0t+f(t)sin®0t，若采用与DSB导频插入相同的方法，试证明接收端可正确解调，若发端插入的导频是调制载波，

试证明解调输出中也含有直流分量。解：设插入的导频为:sino01故解调器的输出为所以调制信号为：S°(t)=Sssb(t)+asin气t故解调器的输出为S(t)=S(t)+asinotS(t)=S(t)cosof(t)cosot+f(t)sinot+asinotcosotA=f(t)cos2ot+f(t)sinotcosot+asinotcosot

'+—cos2ot+—fAt)sin2ot+~sin2ot22 2经低通滤波器后，可得到输出为f(t)/2,证明接收端可正确解调。而采用插入的导频是调葡载波°时，即：则:S0则:S0(t)=S(t)+acosotS(t)=S(t)cosotcosocosotf(t)cosot+f(t)sinot+acoso=f(t)cos2ot+f(t)sinotcosot+acos2ot0 0 0 0经LBF后'+—cos2ot+—fAt)sin2ot+~~sin2ot+—

2 0 2 0 2 0经LBF后V0(t)=—f(t)+— 输出含有直流分量a/2。8-3 设某基带信号如题8-3图所示，它经过一带限滤波器后变为带限信号，试画出从带限基带信号中提取位同步信号的原理方框图和各点波形。解：(1)4位同步信号输出tt比不超过2%时，试确定A中的最Acos比不超过2%时，试确定A中的最AcosQcos①一t+LPFcos(①0t+△中)1路输出8-4 有两个相互正交的双边带信号AfosQtcosw0t和A2CosQ2tsinw0t*■送入如题8-4图所示的电路解调。挡A=2代时要求二路间的干扰和信号电压之LPF*■2路输出题8-4图解：1路输出为:Acos。tcos④tsin(④t+A中)-1 1=Acos。t—sin(④t+A中)+—sinA中通过LBF后为:通过LBF后为:1—Acos。tsinA中而::2路输出为Acos。tsin①tsin(①t+A而::2路输出为Acos。tsin①tsin(①t+A中)=Acos。t011一一cos(2①t+A中)一一cosA9cosOtcos(2①t+A9)+0Acos。t