2025年南邮通达通信原理a期末试卷及答案

2025年南邮通达通信原理a期末试卷及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1.以下哪种调制方式抗噪声性能最好（）A.AMB.DSBC.SSBD.FM2.平稳随机过程的自相关函数R(τ)A.仅与时间间隔τ有关B.仅与时间t有关C.与时间间隔τ和时间t都有关D.与时间间隔τ和时间t都无关3.数字通信系统的有效性指标是（）A.误码率B.误信率C.传输速率D.信噪比4.设某二进制码元速率为RB=2000Baud，则其信息速率RbA.1000bit/sB.2000bit/sC.3000bit/sD.4000bit/s5.以下哪种编码属于恒比码（）A.8421码B.5中取3码C.汉明码D.循环码6.对于均匀量化，量化间隔越小，量化误差（）A.越大B.越小C.不变D.不确定7.2DPSK信号的解调方法有（）A.相干解调B.差分相干解调C.A和B都对D.A和B都不对8.窄带高斯噪声的包络服从（）分布。A.均匀B.高斯C.瑞利D.莱斯9.以下哪种复用方式是利用不同的频率来区分各路信号（）A.时分复用B.频分复用C.码分复用D.波分复用10.已知一个线性分组码的最小码距dmin=5，则该码能纠正的错误位数t为（A.1B.2C.3D.4二、填空题（每题3分，共15分）1.通信系统按信号特征可分为__________通信系统和__________通信系统。2.香农公式为__________，它表明了在给定的带宽B和信噪比S/N的情况下，通信系统的3.数字基带信号的功率谱包括__________和__________两部分。4.模拟信号数字化的三个步骤是__________、__________和__________。5.线性分组码的监督矩阵H和提供矩阵G之间满足的关系是__________。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述数字通信的优缺点。2.什么是码间串扰？产生码间串扰的原因是什么？如何减小码间串扰？3.比较AM、DSB、SSB和FM调制方式的特点。四、计算题（共25分）1.（10分）已知某消息序列为1011001，采用AMI码和HDB3码进行编码，分别写出编码结果。2.（15分）设输入信号抽样值x=+1270Δ（Δ为量化单位），采用A律（5分）求编码器输出的8位码组。（5分）求量化误差。（5分）写出对应11位线性码（不包括极性码）。2025年南邮通达通信原理A期末试卷答案一、单项选择题1.答案：D解析：在常见的调制方式中，FM（调频）调制方式的抗噪声性能最好。因为调频信号的抗干扰能力主要取决于它的最大频偏，频偏越大，抗噪声性能越好。而AM（调幅）、DSB（双边带）、SSB（单边带）属于幅度调制，抗噪声性能相对较差。2.答案：A解析：平稳随机过程的统计特性不随时间的平移而变化，其自相关函数R(τ)仅与时间间隔τ有关，与时间3.答案：C解析：数字通信系统的有效性指标主要是传输速率，它反映了系统传输信息的快慢程度。误码率和误信率是可靠性指标，信噪比是衡量信号质量的一个参数。4.答案：B解析：对于二进制码元，每个码元携带1bit的信息量，信息速率Rb与码元速率RB的关系为Rb=RBlog2M5.答案：B解析：恒比码是指每个码组中“1”的数目和“0”的数目保持恒定比例的码。5中取3码就是从5位码元中选取3个“1”和2个“0”组成的码组，属于恒比码。8421码是二进制编码，汉明码和循环码是差错控制编码。6.答案：B解析：均匀量化时，量化间隔Δ越小，量化后的信号越接近原始模拟信号，量化误差也就越小。7.答案：C解析：2DPSK（二进制差分相移键控）信号可以采用相干解调（先将2DPSK信号解调成2PSK信号，再进行相干解调）和差分相干解调（直接利用前后码元的相位差进行解调）两种方法。8.答案：C解析：窄带高斯噪声的包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。9.答案：B解析：频分复用是利用不同的频率来区分各路信号，各路信号在不同的频段上同时传输。时分复用是利用不同的时间间隔来区分各路信号，码分复用是利用不同的码序列来区分各路信号，波分复用主要用于光纤通信，也是利用不同的波长（频率）来区分各路信号，但通常是在光域。10.答案：B解析：对于线性分组码，若要纠正t个错误，需要满足dmin≥2t+1。已知dmin=5，则二、填空题1.答案：模拟；数字解析：通信系统按信号特征可分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统中传输的是模拟信号，数字通信系统中传输的是数字信号。2.答案：C=解析：香农公式C=Blog2(1+SN)表明了在给定的带宽B3.答案：连续谱；离散谱解析：数字基带信号的功率谱包括连续谱和离散谱两部分。连续谱反映了信号的频谱分布范围，离散谱可用于确定信号中是否含有直流分量和定时分量。4.答案：抽样；量化；编码解析：模拟信号数字化的三个步骤是抽样、量化和编码。抽样是将连续时间信号变为离散时间信号，量化是将抽样信号的幅度离散化，编码是将量化后的信号用二进制代码表示。5.答案：H解析：线性分组码的监督矩阵H和提供矩阵G之间满足H·G三、简答题1.解答：优点：抗干扰能力强：数字信号可以通过再生中继的方式消除噪声积累，在长距离传输和多次中继后仍能保持较好的信号质量。便于加密处理：数字信号可以方便地进行加密和解密操作，提高通信的安全性。易于集成化：数字电路易于大规模集成，使得通信设备体积小、功耗低、可靠性高。便于存储、处理和交换：数字信号可以方便地存储在各种存储设备中，也便于计算机进行处理和交换。可实现综合业务通信：可以将语音、图像、数据等多种信息统一为数字信号进行传输和处理，实现综合业务通信。缺点：占用频带宽：与模拟通信相比，数字通信需要更宽的频带。例如，一路模拟电话只需要4kHz的带宽，而一路数字电话可能需要64kHz甚至更高的带宽。系统设备复杂：数字通信系统需要进行抽样、量化、编码、解码等复杂的处理，系统设备相对复杂，成本较高。2.解答：码间串扰的定义：码间串扰是指由于系统的传输特性不理想，使得前后码元的波形相互重叠，导致接收端在判决时刻对当前码元的判决产生错误的现象。产生码间串扰的原因：系统传输特性不理想：包括信道的频率特性和系统的冲激响应特性。如果信道的频率特性不均匀，会导致信号的不同频率分量受到不同程度的衰减和相移，从而使信号波形发生畸变，产生码间串扰。符号传输速率过高：当符号传输速率过高时，码元的持续时间变短，相邻码元之间的间隔变小，容易发生重叠，产生码间串扰。减小码间串扰的方法：设计合适的基带传输系统：使系统的传输特性满足无码间串扰的条件，如采用升余弦滚降特性的系统。采用均衡技术：在接收端使用均衡器来补偿信道的不理想特性，减小码间串扰。均衡器可以分为时域均衡器和频域均衡器。降低符号传输速率：适当降低符号传输速率，增加码元的持续时间，减小相邻码元之间的重叠程度，从而减小码间串扰。3.解答：AM（调幅）：调制方法：载波的幅度随调制信号的变化而变化。优点：调制和解调方法简单，设备成本低，适用于中波和短波广播。缺点：功率利用率低，抗噪声性能差，因为载波分量不携带信息，但却占用了大部分功率。DSB（双边带）：调制方法：抑制载波的双边带调制，只传输上下边带，不传输载波。优点：功率利用率比AM高，因为不传输载波，节省了载波功率。缺点：解调需要相干载波，设备相对复杂，抗噪声性能仍不如SSB和FM。SSB（单边带）：调制方法：只传输双边带信号中的一个边带，进一步节省了带宽。优点：功率利用率高，占用带宽窄，抗噪声性能比AM和DSB好。缺点：调制和解调设备复杂，需要精确的滤波器来提取单边带信号。FM（调频）：调制方法：载波的频率随调制信号的变化而变化。优点：抗噪声性能好，特别是在强噪声环境下，调频信号的质量明显优于调幅信号。可以通过增加频偏来提高抗噪声能力。缺点：占用带宽宽，调制和解调设备复杂，功率利用率相对较低。四、计算题1.解答：AMI码：AMI码是把二进制消息代码“1”交替地变换为传输码的“+1”和“1”，而“0”保持不变。已知消息序列为1011001，则AMI码为：+101+1001HDB3码：首先将消息序列变换为AMI码：+101+1001检查相邻“V”码之间“1”的个数是否为奇数。这里需要插入“B”和“V”码。当连“0”个数不超过3时，HDB3码与AMI码相同；当连“0”个数超过3时，将每4个连“0”化作一小节，用取代节“000V”或“B00V”代替。原序列中存在3个连“0”，不需要进行取代。所以HDB3码为：+101+10012.解答：（1）求编码器输出的8位码组：A律13折线编码的8位码组为C1C2C3C4C5C6极性码C1：因为x=+1270Δ>0段落码C213折线各段落的起始电平分别为：0