2026年高校电子信息工程专业通信原理冲刺押题试卷

2026年高校电子信息工程专业通信原理冲刺押题试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列每小题均有四个选项，请选出其中唯一正确的选项，并将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题2分，共20分）1.已知信号x(t)=cos(2πf_mt)*cos(2πf_ct)，其中f_m<f_c。该信号属于（）。A.AM信号B.DSB-SC信号C.SSB信号D.FM信号2.对于一个带宽为BHz的低通白噪声，其通过一个理想低通滤波器后，输出噪声的功率谱密度P_n(f)和平均功率N_0/2的关系是（）。A.P_n(f)在整个带宽B内均匀分布，N_0/2=P_n(f)*BB.P_n(f)在整个带宽B内均匀分布，N_0/2=P_n(f)/BC.P_n(f)只在0到B/2内存在，N_0/2=P_n(f)*B/2D.P_n(f)只在0到B内存在，N_0/2=P_n(f)/23.在二进制相移键控（BPSK）系统中，若发送符号'1'时载波相位为0度，发送符号'0'时载波相位为180度。接收端采用相干解调，当接收信号在判决时刻的瞬时相位为90度时，判决结果应为（）。A.'1'B.'0'C.无法确定是'1'还是'0'D.判决器一定发生错误4.根据奈奎斯特准则，对于一个带宽为BHz的无噪声信道，若采用基带传输，为了不产生码间串扰，最大码元传输速率R_b应该是（）。A.R_b≤BBaudB.R_b<B/2BaudC.R_b≤2BBaudD.R_b<2BBaud5.设发送的二进制信息序列为10110，采用差分曼彻斯特编码，若起始位为高电平，则发送的信号序列为（）。（假设逻辑'1'表示电平跳变，逻辑'0'表示电平不变或跳变）A.10110B.01010C.01110D.110106.在模拟信号数字化过程中，为了防止混叠，采样频率f_s必须满足（）条件。A.f_s≥B/2HzB.f_s>BHzC.f_s≥2BHzD.f_s≤B/2Hz7.已知某信号x(t)的带宽为100kHz，其频谱在基带（0-100kHz）内是带限的。若将该信号进行理想抽样，抽样频率f_s=300kbps，然后进行理想低通滤波，滤波器截止频率为f_c=75kHz。则抽样后信号通过滤波器输出（）。A.保留原始100kHz带宽信号B.产生频谱混叠，无法恢复原始信号C.产生100kHz带宽信号，但相位发生改变D.只能恢复0-75kHz的信号8.已知某线性时不变系统的单位冲激响应h(t)=e^{-at}u(t)(a>0)，输入信号x(t)=u(t)。则该系统的零状态响应y(t)为（）。A.a*e^{-at}u(t)B.(1-e^{-at})u(t)C.e^{-at}u(t)D.(e^{-at}-1)u(t)9.已知消息比特'0'和'1'的概率分别为P(0)=0.4，P(1)=0.6，采用二进制等概率编码，则平均码长为（）。A.1bitB.1.2bitsC.0.8bitsD.无法计算10.在单边带（SSB）调制中，与调幅（AM）相比，其优点主要在于（）。A.发射功率更低B.抗噪声性能更好C.信道利用率更高D.发射设备更简单二、多项选择题（下列每小题均有四个选项，请选出其中所有正确的选项，并将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题3分，共15分）1.下列关于功率谱密度的说法中，正确的有（）。A.功率谱密度描述了信号功率在频域上的分布B.功率谱密度是一个实函数C.功率谱密度可以用来计算信号的平均功率D.功率谱密度与信号的能量谱密度是同一个概念2.在数字基带传输系统中，为了减小码间串扰，可以采用的方法有（）。A.提高码元传输速率B.采用部分响应技术C.增加信道的传输带宽D.采用升余弦滚降滤波器3.对于二进制频移键控（BFSK）系统，下列说法正确的有（）。A.BFSK是一种恒定包络调制方式B.BFSK系统抗干扰能力比BPSK系统差C.BFSK系统中，两个载波频率之差决定了信号带宽D.BFSK系统带宽效率通常低于BPSK系统4.下列关于奈奎斯特准则和香农定理的说法中，正确的有（）。A.奈奎斯特准则描述了无噪声信道中最大码元传输速率与信道带宽的关系B.香农定理描述了在有噪声信道中，最大传输速率与信道带宽和信噪比的关系C.奈奎斯特准则和香农定理都可以用来提高信道容量D.奈奎斯特速率是信道容量的上限5.已知某信号x(t)=A*cos(2πf_mt)+B*cos(2πf_ct+φ)，该信号属于（）。（其中f_m<f_c）A.DSB-SC信号B.AM信号C.SSB信号D.调频信号三、填空题（请将答案填写在题后的横线上。每空2分，共20分）1.已知信号x(t)=5cos(2π1000t)+3cos(2π2000t)+2cos(2π3000t+π/4)，其平均功率P=______W。2.对于一个带宽为BHz的低通白噪声，通过一个带宽为BHz的理想低通滤波器后，其平均功率N_0/2=______W。3.在二进制PSK（BPSK）系统中，若发送'1'和'0'的概率相等，采用相干解调，假设信道加性白高斯噪声的方差为σ^2，则接收端判决门限通常设置在______处。4.根据奈奎斯特准则，对于一个带宽为BHz的无噪声信道，若采用理想采样，则奈奎斯特采样频率f_s=______Hz。5.已知某信号带宽为BHz，采用理想低通滤波器进行脉冲成形，滚降系数α=0（理想矩形脉冲），则信号带宽为______Hz；若α=1（升余弦滚降），则信号带宽为______Hz。6.在数字通信系统中，常用的差错控制编码方法有______编码和______编码。7.已知信息比特率为R_b=9600bps，采用8PSK调制，则每符号传输的比特数k=______，载波频率f_c的最低取值为______Hz（假设采用BPSK的载波频率作为基准）。8.设发送信号为s(t)=Am(t)cos(2πf_ct)，其中m(t)=1，调幅方式为AM，调制指数μ=0.8，则发送信号带宽为______Hz。9.差分曼彻斯特编码的特点之一是：在每个码元的开始边界处都有电平跳变，用跳变表示______，用电平保持表示______。10.噪声是通信系统中的主要干扰源，在分析系统性能时，通常将噪声等效到接收端输入端，此时需要考虑噪声的______和______。四、计算题（请写出详细的计算步骤和公式，并将最终结果写在横线上。每小题10分，共40分）1.已知信号x(t)=2cos(2π1000t)+cos(2π2000t)+cos(2π3000t+π/3)。求：(1)信号x(t)的带宽B。(2)若对x(t)进行理想抽样，抽样频率f_s=6000Hz，求抽样后信号的带宽。2.已知某信道模型为AWGN信道，信道带宽B=5MHz，信道内信号频率范围是0.5MHz到4.5MHz。假设信道内噪声是均值为0，方差为σ^2=10^-10W/Hz的白高斯噪声。(1)求该信道输出端的噪声功率N_0/2。(2)若在该信道上传输一个单边带（SSB）信号，要求接收端信噪比SNR=20dB。求所需的最小发送功率P_t。3.已知信息比特序列为10110011，采用2ASK调制，载波频率f_c=10kHz，码元速率R_b=1kbps。设逻辑'1'对应信号s1(t)=cos(2πf_ct)，逻辑'0'对应信号s2(t)=0。(1)写出对应的已调信号在时域的表达式（只需写出前4个码元的表达式）。(2)若接收端采用包络检波法接收，画出接收端包络检波器的简化框图。4.已知信息比特序列为10110001，采用8PSK调制，载波频率f_c=100kHz，码元速率R_b=1kbps。设相位间隔为π/4，初始相位为0度。(1)写出对应的已调信号在时域的表达式（只需写出前4个码元的表达式，假设各码元持续时间相同）。(2)计算该8PSK信号的带宽效率（与BPSK相比）。五、综合题（请结合所学知识，进行分析、计算和论证。每小题15分，共30分）1.解释什么是码间串扰（ISI），并说明产生码间串扰的主要原因。假设一个基带传输系统，信道传递函数H(f)在0到B/2Hz内为1，在B/2到BHz内为-1。若发送码元为理想的矩形脉冲，求接收端产生的最大码间串扰是多少？（提示：考虑相邻码元在接收端的卷积）2.比较模拟调幅（AM）和双边带抑制载波（DSB-SC）调制系统在发送功率、带宽效率和抗噪声性能方面的差异。假设发送基带信号m(t)的带宽为BHz，载波频率为f_cHz，且|m(t)|max=1。分别计算AM系统和DSB-SC系统的发送功率和带宽。试卷答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.A5.B6.A7.B8.B9.B10.C二、多项选择题1.A,C2.B,D3.A,B,C4.A,B,C5.B,D三、填空题1.342.N_0/23.04.2B5.B,1.5B6.线性，非线性7.3,48008.1.6f_c9.'1','0'10.功率谱密度，平均功率四、计算题1.(1)B=3000Hz解析：信号x(t)包含三个频率分量：1000Hz,2000Hz,3000Hz。带宽是最高频率与最低频率之差。B=3000-1000=2000Hz。注意：此处假设频谱是理想且不重叠的。(2)B'=fs-2B=6000-2*3000=0Hz解析：理想抽样后的信号带宽是fs-2B。当fs=2B时，根据奈奎斯特抽样定理，抽样是完善的，理论上可以完全恢复原始信号，其带宽为零（或保持原始带宽，取决于如何定义抽样后信号带宽）。此处按带宽减为0计算。2.(1)N_0/2=B*σ^2=5*10^6*10^-10=0.5W解析：根据白噪声功率谱密度的定义，噪声功率N_0/2等于带宽乘以噪声方差σ^2。带宽B为4.5MHz-0.5MHz=4MHz。N_0/2=4*10^6*10^-10=0.4W。注意题目给的是5MHz，但明确指出了信号频率范围0.5-4.5MHz，故取该范围带宽。若按题目给的5MHz计算，则N_0/2=5*10^6*10^-10=0.5W。(2)P_t=SNR*N_0/2=10^(SNR/10)*N_0/2=10^(20/10)*0.5=100*0.5=50W解析：接收端信噪比SNR=发送功率P_t/噪声功率N_0。所需最小发送功率P_t=SNR*N_0。已知SNR=20dB，即20log₁₀(SNR)=20，解得SNR=10²=100。若使用N_0/2=0.5W计算，则P_t=100*0.5=50W。若使用N_0=0.4W计算，则P_t=100*0.4=40W。根据题目给N_0/2，答案为50W。3.(1)s(t)={cos(2π*10^4t),cos(2π*10^4t),0,cos(2π*10^4t),0,0,cos(2π*10^4t),0}(t属于[0,8/T_b]区间，T_b=1ms)解析：根据2ASK调制原理，'1'对应s1(t)，'0'对应s2(t)=0。将信息序列'10110001'按位替换，并假设码元周期T_b=1ms，载波频率f_c=10kHz。第一个'1'对应cos(2π*10kHz*t)，第一个'0'对应0，依此类推。(2)简化框图：[输入信号]>[带通滤波器（中心频率f_c，带宽略大于2B)]>[包络检波器]>[低通滤波器]>[判决器]>[输出]4.(1)s(t)={cos(2π*10^4t),cos(2π*10^4t+π/4),cos(2π*10^4t+π/2),cos(2π*10^4t+3π/4)}(t属于[0,4/T_b]区间，T_b=1ms)解析：8PSK调制将3位信息比特映射到一个相位。101对应+π/4，110对应+π/2，011对应+3π/4。载波频率f_c=100kHz，码元周期T_b=1ms。第一个码元信息'1'（100），相位0；第二个码元'01'（101），相位+π/4；第三个码元'11'（110），相位+π/2；第四个码元'00'（011），相位+3π/4。s(t)=Acos(2πf_ct+φ_k)。(2)带宽效率η_b=R_b/f_c=1kbps/100kHz=0.01(或10%)解析：带宽效率是指每比特所需的带宽。8PSK有8个相位状态，每个符号携带k=3比特。信号带宽B≈1.5*R_b（升余弦滚降，α=1时）。理想情况下，B≈1.5*k*R_b/log₂M=1.5*3*1kbps/log₂8=4.5kbps。带宽效率η_b=R_b/B≈1kbps/4.5kbps≈0.222(或22.2%)。如果按M=8计算，B≈1.5*R_b=1.5*1kbps=1.5kbps。带宽效率η_b=R_b/B=1kbps/1.5kbps≈0.667(或66.7%)。通常采用升余弦滚降，取前者。五、综合题1.码间串扰（ISI）是指一个码元的能量延伸到相邻码元的时间区间，导致接收端无法清晰区分相邻码元的边界，从而干扰相邻码元的判决。产生ISI的主要原因是：(1)信道特性不理想：实际信道并非理想的理想低通滤波器，其频率响应H(f)在信号带宽之外不为零或为零的程度不够，导致码元通过信道时产生失真和拖尾。(2)传输滤波：为了限制信号带宽，发送端和接收端都使用滤波器（脉冲成形滤波器）。发送滤波器会展宽信号脉冲，接收滤波器在恢复脉冲时可能无法完全消除相邻码元的影响。假设发送矩形脉冲p(t)，其频谱P(f)是Sa(f)。信道传递函数H(f)。接收端输出y(t)是发送信号x(t)=p(t)*P(f)与信道H(f)的卷积，即y(t)=x(t)*h(t)，其中h(t)是H(f)的逆傅里叶变换。理想矩形脉冲的h(t)是无限长的Sa函数。由于H(f)在f=±B/2处不为零（或不是理想截断），卷积结果y(t)中，除了主脉冲外，还会存在来自相邻码元的拖尾（即ISI）。最大ISI通常发生在相邻码元之间。设当前码元为x_n(t)，相邻码元为x_(n-1)(t)。最大ISI是x_(n-1)(t)通过信道并延迟T_b后，对x_n(t)产生的干扰。该干扰分量大致为x_(n-1)(t-T_b)*h(t)。最大ISI的幅度与h(t)在t=T_b时刻的绝对值|h(T_b)|成正比。由于h(t)是Sa函数，其形状决定了ISI的大小。对于理想矩形脉冲和理想低通滤波器（α=0），ISI无法消除。对于α>0的升余弦滚降滤波器，ISI可以减小，但不会完全消除。计算最大ISI需要知道具体的p(t),H(f)和T_b。2.模拟调幅（AM）和双边带抑制载波（DSB-SC）的比较：|特性|模拟调幅(AM)|双边带抑制载波(DSB-SC)||