通信原理期末考试题库及答案

通信原理期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.在模拟通信系统中，有效性与可靠性分别主要用（）来衡量。A.传输速率，误码率B.输出信噪比，频带利用率C.频带利用率，输出信噪比D.误码率，传输速率答案：C2.一个均值为0、方差为的平稳高斯窄带噪声，其同相分量(t)和正交分量(A.均值都为0，方差都为，且在同一时刻互不相关B.均值都为0，方差都为/2C.均值都为0，方差都为，且在同一时刻相互独立D.均值都为0，方差都为/2答案：D3.某二进制数字信号最佳接收机的误码率可表示为=erfA.信号峰值功率B.信号平均功率C.每比特信号能量D.每比特信号功率答案：C4.在数字调制中，2PSK、2DPSK、2ASK、2FSK四种方式，在相同误码率条件下，对信噪比要求从低到高排序为（）A.2PSK,2DPSK,2FSK,2ASKB.2PSK,2DPSK,2ASK,2FSKC.2PSK,2FSK,2DPSK,2ASKD.2DPSK,2PSK,2FSK,2ASK答案：C5.（多选题）关于眼图，以下说法正确的是（）A.眼图“眼睛”张开的大小反映码间串扰的强弱B.眼图斜边的斜率反映系统对定时误差的灵敏度C.眼图中央的横轴位置对应于最佳判决门限D.眼图可以直观观察码间串扰和噪声的影响答案：A,B,C,D6.设某数字基带传输系统的总传输特性为H(ω)A.HB.HC.HD.H答案：B（其中C为常数）7.已知某调频波s(t)A.5kHzB.10kHzC.5MHzD.10MHz答案：A（Δf8.为了改善弱信号接收时的门限效应，在调频接收机中常采用（）A.自动增益控制B.预加重与去加重C.锁相环D.负反馈解调器答案：B9.在PCM系统中，对于频带限制在的信号，为了不发生频谱混叠，抽样频率必须满足（）A.≥B.≥C.≥D.≥答案：B10.采用13折线A律编码，设最小量化级为1单位，已知抽样脉冲值为+635单位，则此时编码器输出码组为（段落码采用自然二进制码）（）A.11100011B.11100101C.11011011D.11100111答案：A（635位于第7段（512-1024），起始电平512，段内码对应(635-512=123)，段内间隔32，123/32≈3.84，取3，段内码0011，段落码111，极性码1，故为11100011）11.在数字通信系统中，采用差错控制编码的目的是（）A.降低码元速率B.提高频带利用率C.减少码间串扰D.提高通信可靠性答案：D12.已知线性分组码(7,4)的监督关系式为：$\begin{cases}s_0=a_6+a_5+a_4+a_2\\s_1=a_6+a_5+a_3+a_1\\s_2=a_6+a_4+a_3+a_0\end{cases}$其中,,A.2B.3C.4D.5答案：B（由监督关系可求出所有许用码组，其中非零码组的最小重量为3）13.关于时分复用（TDM）与频分复用（FDM），以下说法错误的是（）A.TDM信号在时域上分开，频域上重叠；FDM信号在频域上分开，时域上重叠B.TDM对信道的非线性失真不敏感C.FDM系统中需要大量的模拟滤波器，设备复杂D.TDM系统的抗信道噪声能力通常弱于FDM系统答案：D14.在二进制数字调制中，若采用相干解调，误码率与互补误差函数erfc有关，随着信噪比增大，误码率曲线（）A.线性下降B.指数下降C.按erfc函数规律下降D.按Q函数规律下降答案：C15.某通信系统信道带宽为10kHz，输出信噪比为15dB，则根据香农公式计算的信道容量约为（）A.20kbpsB.30kbpsC.40kbpsD.50kbps答案：D（S/N=二、填空题（每空1分，共20分）1.通信系统的主要性能指标是______和______，数字通信系统中前者常用______衡量，后者常用______衡量。答案：有效性，可靠性，传输速率（或频带利用率），误码率2.一个均值为零的平稳窄带高斯过程ξ(答案：瑞利（Rayleigh），均匀（Uniform）3.在模拟调制中，常规调幅（AM）信号的调制制度增益G最大为______，而单边带调制（SSB）的G为______。答案：2/3，14.在数字基带信号功率谱中，连续谱主要取决于______，离散谱是否存在主要取决于______。答案：码元波形g(t)的频谱，码元序列的统计特性（或均值）5.无码间串扰的时域条件是h(k)={C答案：码元间隔6.部分响应系统通过引入可控的______，在______的条件下，达到提高频带利用率的目的。答案：码间串扰（ISI），已知规律7.二进制数字调制中，2PSK信号在相干解调时存在______现象，通常采用______调制方式克服。答案：相位模糊，2DPSK（或差分相位键控）8.在PCM系统中，量化可以分为______量化和______量化，A律13折线压缩特性属于______。答案：均匀，非均匀，非均匀量化9.一个（7,3）循环码的生成多项式g(x)答案：+++1（计算过程：m(x10.在（2,1,3）卷积码中，约束长度N为______，编码效率为______。答案：3，1/2三、简答题（每题5分，共25分）1.简述匹配滤波器的原理及其在数字通信最佳接收中的应用。答案：匹配滤波器是指输出信噪比在某一特定时刻达到最大的线性滤波器。其冲激响应h(t)是输入信号s(t)的镜像平移，即2.什么是频率选择性衰落？其对数字信号传输的主要影响是什么？答案：频率选择性衰落是指无线信道对不同频率成分的衰落不同，表现为信道的传输函数H(3.简述脉冲编码调制（PCM）系统的主要步骤，并说明量化噪声产生的原因。答案：PCM系统主要包括三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是将时间连续、幅度连续的模拟信号转换为时间离散、幅度连续的信号；量化是将幅度连续的抽样值近似为有限个离散电平的过程；编码是将量化后的离散电平用二进制或多进制码组表示。量化噪声（或量化误差）产生的原因是量化过程的近似性。模拟信号的幅度值是连续的，而量化器只有有限个输出电平，因此量化器的输出与输入之间必然存在误差，这个误差在信号重建时表现为无法消除的噪声，称为量化噪声。量化噪声是PCM系统中固有的噪声源。4.说明循环码的生成多项式g(x)答案：循环码的生成多项式g(x)是(+1)的一个(n−k)次因式，且其常数项不为0。利用g(x)进行系统码编码的步骤为：设信息多项式为m(x)，次数小于k。首先用乘以m(x5.比较相干解调与非相干解调的优缺点及适用场合。答案：相干解调需要接收机产生一个与接收信号载波同频同相的本地载波，实现复杂，成本高。其优点是抗噪声性能好，误码率低。主要适用于对可靠性要求高、信噪比较低或信号功率受限的场合，如卫星通信、深空通信等。非相干解调不需要提取本地相干载波，直接通过包络检波、鉴频或差分检测等方式解调，实现简单，成本低。其缺点是抗噪声性能较差，误码率高于相干解调。主要适用于对设备复杂度要求低、信噪比较高或对可靠性要求相对宽松的场合，如调幅广播、简单的无线遥控等。四、计算题（每题8分，共16分）1.已知某调角波表达式为s(（1）判断该信号是调频波还是调相波。（2）求最大频偏Δf（3）求信号带宽（按卡森公式估算）。答案：（1）由表达式s(t)=Acos(（2）对于调相波，最大相位偏移=10rad。调制信号角频率=6000πrad/s，则=（3）根据卡森公式，带宽B≈2.设基带传输系统总特性H(ω)为升余弦滚降特性，截止频率=（1）求无码间串扰传输的最大码元速率。（2）求系统的带宽B。（3）求该系统的频带利用率η（单位：Baud/Hz）。答案：（1）对于升余弦特性，无码间串扰传输的码元速率=2（2）系统带宽B=（3）频带利用率η=五、综合应用题（共9分）设二进制信息序列为`110100101`，码元速率为=1000（1）画出对应单极性不归零码（NRZ）、双极性归零码（RZ，占空比50%）、差分码（传号差分，即“1”电平翻转，“0”电平不变）和AMI码（传号交替反转，第一个“1”为+1）的波形示意图（需标明时间轴和幅度）。（2）若采用2DPSK调制，载波频率=4kHz，相位变化规则为：数据“1”对应载波相位变化π答案：（1）波形示意图需包含以下关键特征（此处用文字描述，实际答题需画图）：单极性NRZ：高电平（如+1V）代表“1”，低电平（0V）代表“0”，在整个码元周期=1双极性RZ（50%）：+1V代表“1”，-1V代表“0”，脉冲宽度为/2传号差分码：以起始电平为参考（如设为高电平）。规则：数据“1”时，码元起始电平翻转；数据“0”时，码元起始电平不变。波形电平在整个码元周期内保持不变。AMI码：数据“0”编码为0电平。数据“1”交替编码为+1V和-1V。第一个“1”按题目要求为+1V。波形为不归零矩形脉冲。（2）2DPSK波形示意图（文字描述结合画图）：载波周期=1/=相位变化规则是相对码（差分编码）的绝对调相。需先进行差分编码。设差分编码规则：=⊕，设=信息序列:110100101差分序列:100111001（计算：1⊕0=1,1⊕1=0,0⊕0=0,1⊕0=1