通信原理试题及答案

通信原理试题及答案考试时间：120分钟，满分：100分一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。）1.某离散信源等概发送4个符号，每个符号出现概率为，则每个符号的信息量为（）A.1bitB.2bitC.3bitD.4bit2.根据香农公式，当信号功率S和噪声功率谱密度一定时，若信道带宽B趋于无穷大，信道容量C将（）A.趋于无穷大B.趋于有限值lC.趋于零D.与B成反比3.在下列模拟调制方式中，在门限以上工作时，抗噪声性能通常最好的是（）A.AMB.DSBC.SSBD.宽带FM4.在等概双极性二进制基带信号传输系统中，最佳判决门限应选为（）A.B.0C.−D.与噪声功率有关5.PCM30/32路数字电话系统中，每帧的时隙数为（）A.24B.30C.32D.646.2PSK相干解调时存在相位模糊现象，工程上通常采用（）来克服。A.2ASKB.2DPSKC.2FSKD.QAM7.某基带传输系统采用升余弦滚降特性，滚降系数α=A.1Baud/HzB.Baud/HzC.2Baud/HzD.0.5Baud/Hz8.设匹配滤波器输入信号能量为E，信道白噪声双边功率谱密度为，则匹配滤波器输出最大信噪比为（）A.B.C.D.9.某线性分组码的最小码距=5A.5位B.4位C.2位D.1位10.我国PCM数字电话系统采用A律13折线非均匀量化，与均匀量化相比，非均匀量化对小信号量化信噪比的影响是（）A.降低B.提高C.不变D.无法确定二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。每小题列出的备选项中至少有两项符合题目要求，请将其代码填写在题后的括号内，多选、少选、错选均不得分。）1.下列模拟调制方式中，属于线性调制的有（）A.AMB.DSBC.SSBD.VSBE.FM2.数字通信系统的主要性能指标包括（）A.传输速率B.频带利用率C.误码率D.噪声系数E.发射功率3.下列关于眼图的描述正确的有（）A.眼图张开越大，码间串扰越小B.眼图是基带信号波形在示波器上的叠加显示C.眼图只能估计噪声，不能估计码间串扰D.最佳抽样时刻通常位于眼睛睁开最大处E.眼图抖动宽度可以反映定时误差大小4.通信系统中常用的同步类型包括（）A.载波同步B.位同步C.帧同步D.网同步E.功率同步5.关于香农公式，以下说法正确的有（）A.信道容量C随带宽B增大而无限增大B.在保持信道容量不变时，增大带宽可以降低对信噪比的要求C.信道容量与信号功率S有关D.当带宽趋于无穷大时，信道容量趋于有限值E.香农公式给出了无差错传输的最高信息速率三、填空题（本大题共8小题，每空1分，共15分。请将正确答案写在横线上。）1.数字通信系统的有效性指标常用________和________来衡量，可靠性指标常用________来衡量。2.香农公式为C=________，其中C3.对最高频率为的低通模拟信号进行抽样，奈奎斯特抽样间隔应满足≤________。4.均匀量化器量化间隔为Δ，则量化误差的取值范围为________；量化编码位数每增加1位，量化信噪比约提高________dB。5.A律13折线PCM编码中，8位码的第1位为极性码，第2～4位为________，第5～8位为________。6.为消除码间串扰，基带传输特性应满足________第一准则，实际系统中常采用________滚降特性。7.2DPSK信号的解调方式主要有极性比较法和________法，其中后者不需要恢复________。8.在相同码元速率下，2ASK信号和2PSK信号的有效带宽约等于基带信号带宽的________倍。四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。请简要回答要点。）1.画出数字通信系统的基本组成框图，并说明各主要部分的功能。2.什么是码间串扰？奈奎斯特第一准则的内容是什么？3.什么是非均匀量化？A律13折线是如何实现非均匀量化的？4.简述匹配滤波器的基本原理，并写出其频域表达式及最大输出信噪比。五、计算与分析题（本大题共4小题，共30分。要求写出必要的公式、计算过程和结论。）1.（8分）已知某信道带宽B=（1）求该信道的信道容量C；（2）若输出信噪比提高到40dB，求信道容量。（要求：lo101≈2.（8分）某单音调制的AM信号，载波功率=10W，调幅系数m（1）求已调信号的总功率；（2）求边带功率；（3）求调制效率η；（4）若将调幅系数m改为1，求此时的调制效率。3.（7分）某PCM系统对最高频率=4kHz的模拟信号进行均匀量化编码，量化级数M（1）求最低抽样频率；（2）求每个样值的编码位数N和PCM码速率；（3）若采用α=0.5的升余弦滚降基带传输，求所需最小传输带宽4.（7分）某数字通信系统要求数据速率=10Mbit/s，采用QPSK调制，基带传输采用升余弦滚降特性，滚降系数α（1）求QPSK的符号速率；（2）求所需最小传输带宽B和频带利用率η；（3）若信道带宽只有4MHz，该系统能否传输？若改用8PSK，求所需最小传输带宽。参考答案及解析一、单项选择题1.B解析：I=2.B解析：C=Blo(3.D解析：宽带调频在门限以上利用扩展带宽换取信噪比增益，抗噪声性能优于AM、DSB、SSB。4.B解析：等概双极性信号的最佳判决门限为0。5.C解析：PCM30/32路系统每帧有32个时隙，其中30路话音，1路帧同步，1路信令。6.B解析：2DPSK采用差分相干检测可避免相位模糊。7.B解析：频带利用率η=8.B解析：匹配滤波器输出最大信噪比为。9.C解析：≥2t+1，10.B解析：A律13折线对小信号量化间隔小，量化噪声小，量化信噪比提高。二、多项选择题1.ABCD解析：AM、DSB、SSB、VSB均属于线性调制，FM属于非线性调制。2.ABC解析：数字通信系统的主要性能指标包括传输速率、频带利用率和误码率。3.ABDE解析：眼图可以同时估计码间串扰和噪声，C错误。4.ABCD解析：同步类型主要有载波同步、位同步、帧同步和网同步。5.BCDE解析：带宽趋于无穷大时信道容量趋于有限值，A错误；香农公式表明增大带宽可降低对信噪比要求，且容量与信号功率有关。三、填空题1.传输速率；频带利用率；误码率2.Bl3.4.[−5.段落码；段内码6.奈奎斯特；升余弦7.相位比较；本地载波8.2四、简答题1.数字通信系统基本组成框图：信源→信源编码→信道编码→调制→信道→解调→信道译码→信源译码→信宿，另外还有同步系统。信源编码完成模数转换和数据压缩；信道编码增加监督码元提高抗干扰能力；调制将数字基带信号变换为适合信道传输的频带信号；解调、译码分别完成相反过程；同步系统保证各部分在时间、频率和相位上协调一致。2.码间串扰是指数字基带传输中，由于系统传输特性不理想，前一个码元的波形拖尾进入后一个码元的抽样时刻，对后一个码元抽样值造成干扰。奈奎斯特第一准则：当基带传输系统的等效低通特性H(f)满足H3.非均匀量化是指量化间隔随信号幅度变化，小信号时量化间隔小，大信号时量化间隔大的量化方式。A律13折线用13段折线近似A律压缩特性，将输入信号范围分成8个非均匀量化的正负对称段，小信号段斜率大，大信号段斜率小，从而使小信号量化信噪比趋于均匀，大信号量化信噪比略下降，总体动态范围扩大。4.匹配滤波器是在白噪声条件下使输出抽样信噪比最大的线性滤波器。其频域表达式为H(f)=K(f)，其中S(五、计算与分析题1.解：（1）由10lg=C≈4000×6.66（2）由10lg==≈4000×13.292.解：（1）单音AM信号总功率：(1（2）边带功率：=10（3）调制效率：η=也可用公式η=（4）当m===3