电子科技大学2011年(2009级)通信原理期中答案.pdf

第 1 页 共 4 页 学院 系别 班次 学号 姓名 电子科技大学 2011 至 2012 学年 第 1 学期 课程 开卷 期中考试题 考试日期 2011 年 10 月 31 日 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分评卷教师 一 20 分 填空 每空 1 分 1 模拟通信系统的两个主要性能指标是 传输信号带宽 系统输出信噪比 数字 通信系统的两个主要性能指标是 频带利用率 或比特率 或符号速率 误比特率 或 误符号速率 2 对于 AM DSB SC 和 SSB 信号 包络检波器可以用于解调 AM 信号 乘积检波器 可以用于解调 AM DSB SC SSB 信号 3 对于 USSB 信号 如果调制信号 1002cos 5 ttm 载波频率为 4 10 c fHz 则已调信号 表达式为 44 5cos 2 100 cos 210 5sin 2 100 sin 210 s tktttt 注 k 可以为任意常数 4 0 1 等概的单极性 RZ 信号用于基带二进制通信系统 接收机为单位增益的理想低通滤波器 在接收机的输入端 单极性信号的峰值是 10V 则接收机的最佳门限为 5V 5 已调信号为 84 10cos 2 1010cos 2 10 s ttt 其归一化功率是 50 峰值频偏是 105 Hz 6 若数据速率是 50kbps 双极性 RZ 信号 单极性 NRZ 信号的第二零点带宽分别为 200kHz 100kHz 7 在单极性 NRZ 信号 双极性 NRZ 信号 单极性 RZ 信号和双极性 RZ 信号中 有离散的位同步 时钟分量的信号是 单极性 RZ 信号 8 对于 2PAM 信号和 4PAM 信号 2PAM 具有较好的可靠性 4PAM 具有较好的有效性 9 香农信道容量公式中 信道三要素是指 B S 0 n 注 信道带宽 发送信号功率 信道单边噪声功率谱密度 二 10 分 某数字基带信号数据速率为 2000bps 试问以四进制或十六进制码元传输时系统的符号率 为多少 采用双极性 NRZ 矩形脉冲时 信号的谱零点带宽是多少 解 以四进制传输时系统的符号速率为 22 log2000 log 41000 sb RRMBaud 2 5 分 以十六进制传输时系统的符号速率为 22 log2000 log 16500 sb RRMBaud 2 5 分 信号的带宽与波特及脉冲宽度有关 以四进制双极性 NRZ 脉冲传输时 信号带宽为 1000 Ts BRHz 2 5 分 以十六进制双极性 NRZ 脉冲传输时 信号带宽为 500 Ts BRHz 2 5 分 第 2 页 共 4 页 三 10 分 假设某 AM 发射机被一个音频信号 0 sin 2m tbf t 调制 当 Ac 100V 且 负载 50 时 1 假设 0 3b 调幅指数 AM 2 当用包络检波器解调时 b允许的最大值是多少 3 临界调幅时 计算 AM 信号的总平均功率 假设 AM 信号为电压信号 解 1 max0 3 AM m t 2 5 分 2 当用包络检波器解调时 b允许的最大值是 1 2 5 分 3 临界调幅时 max 1m tb AM 信号的表达式为 0 100 1sin 2cos 2 AMc stf tf t 归一化平均功率为 222 2 1001 17500 2222 cc AM AA Pmtw 2 5 分 总平均功率 AM 7500 150 5050 P Pw 总 2 5 分 四 10 分 已知调频信号 63 10cos 108cos 10 FM Sttt 设调制器的比例常数2 FM K 求其载 波频率 调制信号表达式 调频信号带宽和调频信号归一化功率 解 载频为 5 5 10 c fHZ 2 分 因为 iFM f tKm t 3 3 3 28cos 10 8 10 sin 10 2 FM FM tKm t dtt m tt K 故调制信号为 33 2 10 sin 10m tt 3 分 又 33 4 10 sin10 iFM f tKm tt 调频指数 3 max 3 4 10 8 0 5 10 FMm FM mm fkA ff 1 分 调频信号带宽为 3 212 8 10 5 109 TFM BBkHz 2 分 调频信号归一化功率 2 50 2 c FM A P 2 分 五 10 分 已知随机二进制序列 0 1 代码等概出现 基带信号中分别用 Ag t和 Ag t 表示 1 和 0 g t的波形如下图所示 s T为码元宽度 试 1 求该基带信号的功率谱密度 5 分 2 该序列是否含有位时钟分量 1 ss fT 3 分 3 基带信号谱零点带宽是多少 2 分 解 2PAM 信号的幅度序列 n a为 A 序列 第 3 页 共 4 页 且 11 0 22 an mE aAA 222 an E aA 22 ss TT f G fSa 1 基带信号的功率谱密度 2 2 2222 2 2 2 2242 aassss s k sssss mkkATT fA TT f P fG fGfSaSa TTTTT 2 该序列功率谱不含离散谱 故不含有时钟分量1 ss fT 3 该基带信号的谱零点带宽为 2Rs 六 10 分 数字接收机如下图所示 信道的高斯噪声 PSD 为 0 21 Nmw Hz 接收机输入信号 s t 是峰值电平为 10 V 的二进制双极性不归零信号且1000 b Rbits s 求 1 接收误码率的表达式 用 Q 函数表示 6 分 2 系统的频带利用率 4 分 解 1 22 33 000 2222 100 QQQQQ 10 2 1010 bb e b EA TA P NNN R 2 1000 1 1000 b b T R bits s Hz B 七 10 分 假设信道噪声 PSD 为 4 0 25 10 Nw Hz 某 USSB 信号通过信道 调制信号 m t 的带宽为5BkHz 载波频率为 100kHz 接收机如下图所示 接收信号 s t 的功率为 10kw 1 求理想 BPF 的传输函数和 LPF 的带宽 4 分 2 求解调器 in NS 4 分 3 求解调器 out NS 2 分 解 1 BPF 1 1 100105 0 0 cc fffBkHzfkHz Hf 其它其它 注 用图表示也可以 5 BPFLPF BBKHz 2 3 4 0 10 1000 2 10 2 5 105 1000 s in T P S N N B 3 3 2 10 outin S NS N 第 4 页 共 4 页 八 10 分 下图为某种调幅接收机 其输入信号为 cos sin ccc s tAm ttm tt 其中 载频455 c f kHz 求解调器的输出 A BC D E 2 cos2 c f t s t F G sin2 c f t 解 记 m t 为基带调制信号 m t 为其希尔伯特变换 设为 44 cos 91 10sin 91 10 Ac stAm ttm tt 4 cos 91 10 BA ststt 2444 cos91 10sin 91 10cos 91 10 cc A m ttA m ttt 44 1cos 182 10sin 182 10 22 cc A m tA m t tt 2 分 2 c C A stm t 1 分 4 sin 91 10 DA ststt 4424 sin 91 10cos 91 10sin91 10 cc A m tttA m tt 44 sin 182 101 cos 182 10 22 cc A m