2025年大学大三（电子信息工程）通信原理阶段测试试题及答案

2025年大学大三（电子信息工程）通信原理阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种调制方式不属于线性调制？（）A.AMB.DSBC.SSBD.FM2.数字通信系统的有效性指标是（）。A.传输速率B.差错率C.可靠性D.频带利用率3.以下关于奈奎斯特抽样定理的说法，正确的是（）。A.只要抽样频率大于等于信号最高频率的2倍，就可以无失真地恢复原信号B.抽样频率小于信号最高频率的2倍时，会产生混叠现象C.抽样频率等于信号最高频率时，也能无失真恢复原信号D.以上说法都不对4.设某信号的频谱范围是0到10kHz，若采用FSK调制，其波特率为2000Baud，则已调信号的带宽为（）。A.4kHzB.10kHzC.20kHzD.8kHz5.下列哪种编码属于差错控制编码中的线性分组码？（）A.汉明码B.卷积码C.循环码D.A和C6.对于2PSK信号，其功率谱密度中（）。A.存在离散谱B.不存在离散谱C.只有连续谱D.以上都不对7.通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输的是（）。A.数字信号的PCM传输B.数字信号的码型变换C.模拟信号的调频传输D.数字信号的曼彻斯特编码传输8.以下关于匹配滤波器的说法，错误的是（）。A.匹配滤波器输出信号在抽样时刻的瞬时功率最大B.匹配滤波器的冲激响应与输入信号的频谱成共轭关系C.匹配滤波器能使输出信号在噪声背景下具有最大的信噪比D.匹配滤波器只对特定形状的信号有效9.在数字通信中，采用同步解调方式时，接收端需要恢复的同步信号是（）。A.载波同步B.位同步C.群同步D.以上都需要10.已知某二进制数字信号的码元速率为2000Baud，其信息速率为（）。A.1000bit/sB.2000bit/sC.3000bit/sD.4000bit/s第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在横线上。1.通信系统一般由______、______、______、______和______五部分组成。2.模拟信号数字化的三个步骤是______、______和______。3.数字调制技术中，ASK是______键控，FSK是______键控，PSK是______键控。4.常用的差错控制方法有______、______和______。5.码间串扰是指______。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述通信系统的分类方式。2.什么是调制？调制在通信系统中有什么作用？3.简述数字通信系统的优点。4.简述时分复用和频分复用的原理及区别。四、分析计算题（共30分）答题要求：本大题共3小题，第1、2小题各10分，第3小题10分。要求写出详细的计算过程和必要的文字说明。1.已知某信号的表达式为s(t)=10cos(2π×1000t)+5cos(2π×3000t)，对其进行抽样，抽样频率fs=8000Hz。求：-抽样后的信号频谱。-若采用低通滤波器对抽样信号进行滤波，截止频率fc=4000Hz，能否恢复原信号？为什么？2.设某数字通信系统采用2FSK调制，已知发送“0”码时，载波频率f1=10kHz，发送“1”码时，载波频率f2=12kHz，码元速率RB=2000Baud。求：-2FSK信号的带宽。-若接收端收到的信号频率为11kHz，试判断发送的是“0”码还是“1”码。3.已知一个(7,4)线性分组码，其生成矩阵G为：\[G=\begin{bmatrix}1&0&0&0&1&1&0\\0&1&0&0&1&0&1\\0&0&1&0&0&1&1\\0&0&0&1&1&1&1\end{bmatrix}\]求：-该码的监督矩阵H。-若接收码组R=(1011001)，判断该码组是否有错。若有错，纠正错误。五、综合应用题（共10分）答题要求：本大题共1小题。请结合所学知识，分析并解决问题。材料：某通信公司计划在一个城市建立一个数字蜂窝移动通信系统。已知该城市的地理范围为100平方公里，预计用户数量为100万。系统采用时分多址（TDMA）技术，每个频道的带宽为200kHz，载干比要求为18dB。假设每个用户的话音业务量平均为0.1Erlang，系统的呼损率要求为2%。问题：-计算该系统所需的频道数。-分析该系统在满足用户数量和呼损率要求下，如何合理分配频道资源。答案：1.D2.D3.A4.D5.D6.B7.C8.D9.D10.B二、1.信源、发送设备、信道、接收设备、信宿2.抽样、量化、编码3.幅移、频移、相移4.检错重发、前向纠错、混合纠错5.由于实际信道的传输特性不理想，导致相邻码元的波形相互重叠，从而对当前码元的判决产生干扰三、1.通信系统按传输媒质可分为有线通信系统和无线通信系统；按调制方式可分为基带传输系统和频带传输系统；按信号类型可分为模拟通信系统和数字通信系统；按业务类型可分为电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等。2.调制是把消息信号寄托到载波的某个参数上，使载波的这个参数随消息信号的变化而变化。作用：实现信号的频谱搬移，提高信号的传输效率；扩展信号带宽，提高系统抗干扰能力；实现信道复用，提高信道利用率。3.数字通信系统的优点：抗干扰能力强，可消除噪声积累；传输差错可控，可通过差错控制编码纠正错误；便于加密处理，保密性好；便于与现代数字技术相结合，实现集成化和智能化；便于存储、处理和交换，易于实现各种通信业务。4.时分复用原理：将时间轴分成若干时隙，各路信号在不同时隙内轮流占用信道进行传输。频分复用原理：将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段进行传输。区别：时分复用是按时间分割，各路信号在时间上轮流复用信道；频分复用是按频率分割，各路信号在频率上互不重叠。四、1.-原信号s(t)=10cos(2π×1000t)+5cos(2π×3000t)，抽样频率fs=8000Hz。根据抽样定理，抽样后的信号频谱是以抽样频率fs为周期，将原信号频谱进行周期延拓。原信号最高频率fmax=3000Hz，抽样后频谱周期延拓，在fs/2=4000Hz以内无混叠。-采用低通滤波器对抽样信号进行滤波，截止频率fc=4000Hz，能恢复原信号。因为抽样频率fs=8000Hz大于原信号最高频率fmax的2倍，且低通滤波器截止频率fc=4000Hz大于原信号最高频率fmax，小于抽样频率的一半，所以能无失真恢复原信号。2.-2FSK信号的带宽B=|f2-f1|+2RB，已知f1=10kHz，f2=12kHz，RB=2000Baud，所以B=(12-10)×1000+2×2000=6000Hz=6kHz。-接收端收到的信号频率为11kHz，11kHz大于f1=10kHz且小于f2=12kHz，所以发送的是“1”码。3.-对于(7,4)线性分组码，监督矩阵H与生成矩阵G满足GH^T=0。由生成矩阵G可得监督矩阵H为：\[H=\begin{bmatrix}1&1&0&1&1&0&0\\1&0&1&1&0&1&0\\0&1&1&1&0&0&1\end{bmatrix}\]-接收码组R=(1011001)，计算S=RH^T=(1011001)×\begin{bmatrix}1&1&0&1&1&0&0\\1&0&1&1&0&1&0\\0&1&1&1&0&0&1\end{bmatrix}^T=(001)≠0，所以该码组有错。错误图样E=S^T=(001)，将错误图样加到接收码组上进行纠错，得到纠正后的码组为(1011010)。五、1.首先计算系统总话务量A=1000000×0.1=100000Erlang。根据呼损率要求，查爱尔兰图可得系统所需的信道数N。已知每个频道带宽为200kHz，假设系统采用的频段范围为F，根据载干比要求，可计算出系统所需的