20012002第二学期《通信原理》期末试卷答案.doc

通信原理试卷 2002.7学号： 姓名：（注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。）通信原理考卷 第10页（共10页）一 填空题：（每个空0.5分，共15分）1. 若线性系统的输入过程是高斯型的，则输出是 型的。2. 若系统功率传输函数为，则系统输出功率谱密度与输入功率谱密度关系为 。3. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。4. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。5. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。6. 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。7. 数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即 和 。8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。9. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。11. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。12. 在数字通信中，同步分为 、 、 和 。二 判断是非题：（正确划“”，错误划“”；每题0.5分，共5分）1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（ ）2. 若是平稳的，则与具有相同的统计特性（C为常数）（ ）3. 对于数字基带信号的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（ ）4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ）5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。（ ）6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若，则信道容量（ ）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等于信道容量C，则理论上可实现无误差传输。（ ）8. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。（ ）9. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。（ ）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ）三 选择题：（每题1分，共10分）1. 若，则随机过程与（ ）。（A） 不相关；（B）正交；（C）独立。2. 平稳随机过程的自相关函数是（ ）。（A） 只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。3. 下列属于线性调制的是（ ）。（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。4. 平稳随机过程的功率谱密度为（ ）。（A） 非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。5. 在数字基带传输系统中，设发送1符号和0符号的概率分别为和，抽样时刻样值分别为和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（ ）。（A）； （B）； （C）； （D）。6. 窄带噪声的同相分量与正交分量具有如下性质：（ ）。（A）与都具有低通性质；（B）与都具有带通性质；（C）与都具有带阻性质；（D）与都具有高通性质。7. 如右图所示的四条函数曲线，哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（ ）。8. 线性调制系统的调制制度增益（ ）。（A） 与调制方式有关，与解调方式无关；（B） 与调制方式无关，与解调方式有关；（C） 与调制方式无关，与解调方式无关；（D） 与调制方式有关，与解调方式有关。9. 下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（ ）。（A） 基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。10. 在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为（ ）。（A） 2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK；（B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。四 作图题：（每题5分，共10分）1. 设二进制序列为110010101110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。2. 设发送数字信息为1100101，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。五 论述题：（每题5分，共30分）1. 假设恒参信道的传输特性为，相频特性为，则它的不失真条件是什么？什么是群延迟频率特性()，其表达式是什么？2. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？3. 什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？4. 无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？5. 简述二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能？6. 什么是“倒现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒现象”？六 计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 一种设输入随机过程（右图）是平稳的，其功率谱密度为，求系统输出的功率谱密度。2. 黑白电视机图像每幅含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，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） 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性；（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？（4） 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。4. 设随机二进制脉冲序列码元间隔为，经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理由。通信原理试卷答案 2002.7一、填空题：（每空0.5分，共15分）1. 高斯。2. 。3. 乘性干扰、加性干扰。4. 恒参信道、随参信道。5. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。6. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。7. 连续谱、离散谱。8. 振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。9. 抽样、量化、编码。10. A/D、数字传输系统和D/A。11. 6、4、3。12. 载波同步、位同步、群同步。二、判断题：（正确画“”，错误画“”；每题0.5分，共5分）1. ；2. ；3. ；4. ；5. ；6. ；7. ；8. ；9. ；10. ；三、单项选择题：（每题1分，共10分）1. A；2. C；3.C；4.A；5. C；6.A；7.A；8.D；9.B；10.D四、作图题：（每题5分，共10分）五、论述题：（每题5分，共30分）1. 答：不失真条件：满足：为一条水平线； 成线性关系群延迟频率特性：频率特性对频率的导数。2. 答：对信号传输有衰耗，并随时间而变；传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有： 产生瑞利型衰落； 引起频率弥散； 造成频率选择性衰落。改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。3. 答：门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。4. 答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。5. 答：1）频带宽度或频带利用率方面：2FSK系统最不可取。2）抗加性高斯白噪声方面：相干2PSK性能最好，2FSK次之，OOK最差。3）对信道特性变化的敏感性而言，OOK最差。6. 答：门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。六、计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 解：显然，所以输出功率谱密度为又因为所以2. 解：（1） 每个像元的平均信息量， （2） 一帧图片的平均信息量 bit（3） 每秒内传送的信息量 每秒有30帧 每秒内传送的信息量为： bit（4） 信息速率 由上可知： bps（5） 由于信道容量，故信道带宽： Hz其中： 要求信道的最小带宽为： Hz3. 解：（1） 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤