通信原理习题课2013（课堂）

1、2020/7/7,1,通信原理,2020/7/7,2,祝福祖国繁荣富强，人民安居乐业,2020/7/7,3,Thank you & Good luck！,2020/7/7,4,选择题,数字通信中，（ ）是表示其速率的量。 A、误码率 B、误信率 C、传信率 设高斯信道的带宽为250KHz，信号与噪声的功率比为63，利用这种信道的理想通信系统的传信率是（ ） 。 A、1500K bps B、1000K bps C、3000K bps 设基带信号为m(t)，载波频率为fc，则单边带上边带信号的一般表示式为（ ） A、 B、 C、 D、,2020/7/7,5,以下信道中，（ ）随参信道 A、无线电视

2、距中继信道 B 、卫星中继信道 C 、移动信道 D、以上所有 模拟调制信号的相干解调是值接收端采用（ ）进行解调 A 、 鉴频器 B、 包络检波器 C、与发送端同频同相的本地载波 D、插入大载波的方法 以下信号中，（ ）一定是功率信号 限时信号 非限时信号 周期信号 非周期不限时信号 A律十三折线编码器输出的8位码字b7b6b5b4b3b2b1b0,若b7=0，则代表被量化的信号值为（ ）b6b5b4是段内码。111所在段落的长度是110 所在段落长度的（ ）倍，111所在段落是001所在段落长度的（ ）倍，在每个段落内，最后一个小段的段内码是 （ ） A 、 0 B、 正值 C、负值 D、不

3、确定 A 、 0.5 B、 2 C、4 D、16 A 、 4 B、 128 C、16 D、64 A 、 0000 B、1111 C、0111 D、1000,2020/7/7,6,填空题,1、消息出现的概率（ ） 其所含的信息量越大。出现的概率（ ），其所含的信息量越小。 2、在数字通信中，最直观和最合理的准则是（ ）。 3、码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的（ ）倍，（等概时）。 4、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其一维分布与（ ） 无关，二维分布只与（ ）相关。 5、信道容量C是指（），设信道带宽为BHz，S为信号的平均功率，N为噪声功率，香农公式可表示为（ ）。 6、

4、某单音调频信号 s（t）=10cos（108t+10cos2000t）v ，则已调信号的功率为（ ）调频指数为（ ），最大频偏为（ ）Hz，该信号的带宽为（ ）。 7、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为。 最小差错概率准则，信道传输信息的速率的最大值，50W，10 10k，22K 3bit/符号 6k bit/s,2020/7/7,7,8、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为（ ）、（ ）、（ ） 9、设系统带宽为W Hz，则该系统无码间干扰时最高传码率为（ ）波特 10、PS

5、K是用码元载波（ ）的来传输信息，DSP是用前后码元载波的 （ ） 来传输信息，它可克服PSK的（ ）缺点 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的（ ），二是传输中叠加的（ ） 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用 （ ）折线近似，u律对数压缩特性采用（ ）折线近似。,2fH、 2fH、fH 2W 相位 相位差 码间串扰,加性噪声,13,15,2020/7/7,8,对于二进制系统，误码率等于误比特率 （ ） 模拟调制系统中个，调频和调相的本质是相同的 （ ） BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移。发生对

6、信号的错误解调，这种现象称为（ ）。 在2DPSK系统中，载频为1800Hz，码元速率为1800baud。已知发送数据序列为1 0 1 1 1 0 0 1 0 0，且规定,若参考相位取0，写出相对码，画出2DPSK信号的波形，并构成其调制器原理框图。,在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H(w)应满足（ ） 在解调过程中，哪种解调方式会产生门限效应，产生门限效应的原因是什么？,2020/7/7,9,简单题,信息代码为100000000001100001 ，试写出传号差分码，AMI码，HDB3码（第一个非零码编为+1） 基带传输，频带传输 简述均匀量化和非均匀量化，并比较优、缺

7、点。,2020/7/7,10,计算题,某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、 /2 、 3/2来传输信息，这四个相位是互相独立的。 (1) 每秒钟内0、 /2、 3/2出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率； (2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率和信息速率。 解： (1) 每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故 RB=1000 Baud 每个符号出现的概率分别为P(0)=1/2,P(/2) =1/8, P()=1/8, P(3/2)=1/4 ，每个符号所含的平均信息量为 H(X)=(1/21+1/83+1

8、/83+1/42)bit/符号=1.75 bit/符号 信息速率Rb=(10001.75)bit/s=1750 bit/s (2) 每秒钟传输的相位数仍为1000，故 RB=1000 Baud 此时四个符号出现的概率相等，故 H(X)=2 bit/符号 Rb=(10002)bit/s=2000 bit/s,2020/7/7,11,2020/7/7,12,2020/7/7,13,2020/7/7,14,方差,方差常记为 2( t )。这里也把任意时刻t1直接写成了t,所以，方差等于均方值与均值平方之差，它表示随机过程在时刻 t 对于均值a ( t )的偏离程度。,均方值,均值平方,2020/7/

9、7,15,随机过程,数学期望，方差 自相关函数 P42 高斯过程，窄带随机过程，白噪声,2020/7/7,16,计算题,设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为H (f) ，若要求以2400波特的速率进行传输，图中何种H (f)满足抽样点无码间干扰的条件？（）,2020/7/7,17,卡森公式,2020/7/7,18,计算题,已知信号f(t)=6.4sin(8000 t),按照奈奎斯特速率抽样后，进行64个电平均匀量化编码，采用自然二进制码 1、量化间隔 2、求码元传输速率 答，量化间隔，12.8/64=0.2 码元传输速率 f抽8Khz。一秒抽8000个脉冲，每一个脉冲64

10、2N,N=6, 所以，每秒传？状态，68000，48000B,2020/7/7,19,调制和基带传输,无码间串扰的条件，奈奎斯特第一准则，P152 几种模拟调制信号的表达式。AM、FM带宽。 AM信号带宽为BAM2 fm FM信号带宽BFM2（ fm） 例子,2020/7/7,20,信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式可表示为 设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为，频域表达式为。,2020/7/7,21,传送一幅图像，约含6106 个像素，为了重现图像，每个像素需256个亮度电平，设这些亮度电平等概率出现，若用一分钟传送一幅这样图像，信道中信噪功

11、率比为30dB，所需要的信道带宽为（ 80KHz ）。 答案： 每像素信息量： log2256bit=8bit 一幅图像的信息量： 6106848106bit 每秒信息量：C=8105bit/s B=C/log2(1+1000) 8105/log2210=8104Hz=80 KHz,2020/7/7,22,2PSK和2ASK的频谱特性十分相似，带宽也是信号带宽的2倍(p190) 2DPSK和2PSK信号的功率谱密度完全一样，信号带宽B2DPSK=B2PSK=2fs,2020/7/7,23,六、设在某2DPSK系统中，载波频率2400Hz，码元速率为1200Baud，已知相对码序列为111001

12、 。 试画出2DPSK信号波形（注：相位偏移可自行假设）； 若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形； （3） 若发送信息符号0和1为双极性脉冲且概率相等，试求2DPSK信号的功率谱密度。已知随机基带序列的功率谱公式为： 带通滤波器器相乘器低通滤波器延迟TS抽样判决器 答：(1) 设 =0表示数字0 , =表示数字1 0 0 1 0 1 数字信息 1 1 1 0 0 1 相对码,2020/7/7,24,0 0 1 0 1 数字信息 1 1 1 0 0 1 相对码,2020/7/7,25,设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设

13、调制信号m（t）的频带限制在5K Hz，而载波为100 K Hz，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？,解：（1）单边带信号的载频为100kHz，带宽B2fh=10kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为,(2)解调器输入端的噪声与已调信号的带宽相同， 已知Si=10kW，所以,2020/7/7,26,带通滤波器的中心频率应为fc+1/2基带带宽的一半,2020/7/7,27,计算题,模拟信号采用13折线A律进

14、行编码，若模拟信号的一个抽样脉冲值为+635量化单位，计算 1、对应的8位PCM码组为？，量化误差为？ 1 110 0011 ，量化误差 27。 2、写出其对应的11位线性码 01 001 100 000 注意，问题是问 写出编码输出对应的11位码。译码输出时，加了段内间隔的一半,有个误差. 量化误差，是计算编码输出量化误差还是译码输出的量化误差 樊昌信版教材 及参考资料上计算量化误差时都是按照绝对值算的， 以后参加其它考试时，注意教材要求的不同 量化误差 输入值-输出值 有的教材 输出值-输入值,2020/7/7,28,其他教材,采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲

15、值为-95量化单位： （1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差； （2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。 解：（1）已知抽样脉冲值I0-95，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8。 因为I064，且I0128，故位于第4段，段落码C2C3C4011第4段内的量化间隔为4，由I064743知，I0位于第4段第7量化级，C5C6C7C80111 因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C800110111 译码输出 -(64+7422)-94， 量化误差为：-95(-94)-1（单位） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C1C2C3C4C5C6C7C8 C9

16、C10C1100001011110,2020/7/7,29,书上9-10,采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”。最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码采用折叠二进制码。 问译码器输出为多少量化单位？ 试写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码 收到的码组。0(极性为负) 101（256开始的那段） 0011 ，不含极性码，01011011非均匀量化代表的是320。320用均匀量化的化，对应的11位码是00101000000 . 段内码 0011 对应第五级，256+164+8=328.译码输出为-328个量化单位。 折叠码编码 0111 0110 0

17、101 0100 0011. PCM编码中只有一个不带极性的七位码。译码输出是电平值。,2020/7/7,30,六、采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为+635量化单位： （1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差； （2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。 解：（1）已知抽样脉冲值I0+635，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8 。 因为I00，故C11（1分） 又因为I0512，且I01024，故位于第7段，段落码C2C3C4 110（分） 第7段内的量化间隔为32，由I0512323+27，I0位于第7段第3个量化级，C5C6C7C8

18、0011（2分） 因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8 1 110 0011（2分） 量化误差为：27（个量化单位）（分） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为：是写出608对应的二进制 C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C1101 0 0110 0000（分）,2020/7/7,31,在模拟信号数字化传输系统中，模拟话音信号m(t) 的带宽为4000kHz，对其进行13折线A律编码。已知编码器的输入信号范围为,10v,输入抽样脉冲幅度为+3.984375V，最小量化间隔为1个单位。段内码采用折叠二进制编码 （1）试求编码器的输出码组，并计算量化误差试求对应该码组的线

19、性码（不带极性码）,1 110 1001 误差816-800=16,512,800,544,2020/7/7,32,较复杂题型,已知某模拟信号是限带的平稳过程，其一维概率密度函数p (x) 如图所示，对此模拟信号按奈氏速率取样后经过了一个4电平均匀量化器的量化。试求出：,(1)图中的a = p (0) =? (2)量化器输入信号的平均功率； (3)量化器输出信号的平均功率； (4)量化噪声的平均功率。,p (x),-4,+4,a,2020/7/7,33,量化值：-3，-1 ，1，3。,(1) a = p (0) =1/4,怎么算出来的？,2020/7/7,34,某单音调频信号S(t)=20cos2108 t+8cos4000tV，则已调信号的功率为（ ）调频指数为（ ），最大频偏为（ ）Hz，该信号的带宽为（ ）。,Fm=2000Hz，mf=8.,Bfm=2（mf+1）fm=36 KHz,Mf表示最大的相位偏移（p105）f=mffm，FM的带宽，卡森公式2（ f+fm ）,2020/7/7,35,多练习,2、采用13折线A律编译码电路，设接收端收到的码为0101 0011，若已知段内码为自然二进制码，最小量化单位为1个单位。(1)求译码器输出为多少单位电平?(2)写出对应7位码