《通信原理》期末复习试题一

1、通信原理期末复习试题一填空题：（每个空0.5分，共15分）1基带传输系统的总误码率依赖于和之比。2.调制信道对信号的干扰分为 和 两种。3若线形系统的输入过程i t是高斯型的，则输出° t是型的。4通断键控信号（OOK）的基本的解调方法有及。5.随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、o6根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。7包络检波法的系统误码率取决于 和。8起伏噪声又可分为、及。9数字基带信号S t的功率谱密度Ps 可能包括两部分即 和。10二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 和。11模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。12模拟信号数字传输系统的主要功能模

2、块是 、和 o13.设一分组码（11011。；则它的码长是 ，码重是，该分组码与另一分组码 （100011）的码距是 。14在情况下，消息的平均信息量最大。15 .一个连续信道的信道容量受 、 “三要素”的限制。16 .一个均值为零的平稳高斯窄带随机过程的包络的一维分布是,而其相位的一维分布是。17 .信道传输信息的速率与、以及有关。18数字通信系统的主要性能指标是 和。19.常见的随机噪声可分为 一、和三类。20二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、和o衡量通信系统的质量指标主要有 和,具体对数字通信系统而言，前者常用来衡量，后者常用 来衡量。21在数字通信中，产生误码的因素有两个：一

3、是由传输特性不良引起的，二是传输中叠加的。22根据香农公式，理想解调器的输入信噪比 SjNi和带宽Bc与输出信噪比So/N。和带 宽Bs之间满足。23.恒参信道的传输特性通常可以用和来表征。.判断题：（正确划“，”，错误划“X” ；0每题，共5分）1 .码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（）2 .一般说来，通过键控法得到二进制移频建控信号（2FSK）的相位（、 ）与序列n无关。（）3 .任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统所替 代。（）4 .白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（）5 .基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（）6 对于受到高斯白

4、噪声干扰的连续信道，B与S/N可以互换。（）7.恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢白1因此，可以认为它等效于一个时变8.的线性网络。（）8对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若增加信道带宽B,则信道容量C无限制地增加。（）9 .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。（）10 .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。（）11 .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。（）平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。（）12 .对于数字基带信号St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。（）13

5、.在大信噪比情况下，AM信号检波器的调制制度增益随基带信号的支流分量的减少 而减少。（）14 .对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若 no 0,则信道容量Co （）15 .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C,则理论上可实现无误差传输。（）三选择题：（每题1分，共10分）1 .一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是 。（A）随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数与时间间隔无关；（B）随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数仅与时间间隔有关；（C）随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔无关；（D）随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数

6、与时间间隔有关；2 .下列属于线性调制的是 o相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控；（D）角度调制。3 .采用同步解调残留边带信号时，只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有 特 性，就能够准确地恢复所需的基带信号。（A）互补（B）对称（C）互补对称（D）没有特殊要求4 .若 EX（L）mx（L）,EY（t2）myt） , EX t Y t2mxt1myt2，则随机过程 Xt与Y t 。（A）不相关；（B）相关；（C）正交；（D）独立。5 .对于AM调制系统，在大信噪比情况，采用包络检波器解调时的性能比同步检测器时的 性能。（A）高（B）低（C）相等（D）几乎一样f()+f()(A)(B)

7、f(),f()4T2TO2T4T "(C)(D)6 .如上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 。线形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。7 .通断键控信号(OOK)的带宽是基带脉冲波形带宽的 一倍。(A) 1(B) 2(C) 3(D) 2/3下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同。基带信号；(B)双边带信号；(C)单边带信号；(D)残留边带信号。8 .采用同步解调残留边带信号时，只要残留边带滤波器的截止特性在载

8、频处具有特性,就能够准确地恢复所需的基带信号。(A)互补(B)对称(C)互补对称(D)没有特殊要求9 .下列关于群延迟畸变与幅度畸变说法正确的是 。(A)群延迟畸变是线性畸变，幅度畸变是非线性畸变；(B)群延迟畸变、幅度畸变都是线性畸变；(C)群延迟畸变是非线性畸变，幅度畸变是线性畸变；(D)群延迟畸变、幅度畸变都是非线性畸变。10 .在相同的大信噪比下，通断键控信号(OOK)同步检测时的误码率比包络检波时的误 码率。(A)低(B)高(C) 一样(D)没有可比性11 .在抗加性高斯白口声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从差到优的次序 。(A) 2FSK、2ASK、2PSK; (C) 2A

9、SK、2FSK、2PSK;(B) 2ASK、2PSK、2FSK; (D) 2PSK、2FSK、2ASK。12.窄带口声nt的同相分量nct与正交分量ns t具有如下性质。(A) nct与t都具有带限性质；(B) n。t与t都具有带通性质；(C) nct与nst都具有高通性质；(D) nct与ns t都具有低通性质。13.在带宽与信噪比互换关系上，下列 性能与理想通信系统性能差距最小。(A)SSB 系统；(B)FM系统；(C)A M系统；(D)PCM系统14.在一个码组内纠正t位错误，同时检测ee t个误码，要求最小距离dm.应为(A)dmin 2t e1(B)dmint e1(C)dmin t

10、 2e1(D)dmin2t 2e115传输速率为9600 B的二进制数码流，所需的最小传输带宽为 。(A) 3.2 kHz (B) 4.8 kHz(C) 1.6 kHz (D) 9.6 kHz4 .作图题：(5分)1 .设发送数字信息为1001101,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。2 .已知数字信息an 1011010,分别以下列两种情况画出 2PSK, 2DPSK的波形以及 写出相对码bn o(1)码元速率为1200 B,载波频率为1200 Hz;(2)码元速率为1200 B,载波频率为1800 Hz;5 .简答题：(每题5分，共30分)

11、H ,相频特性为，则),其表达式是什么？1数字通信有哪些主要优点？假设包参信道的传输特性为 它的不失真条件是什么？ 什么是群延迟一频率特性(2 .为什么双边带解调器的调制制度增益是单边带的二倍？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?3消除码问干扰的方法有几种，并说明它们的思想？什么是“倒冗现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒冗现象”4 .为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？5无码问干扰时，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？ DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为

12、什么？6 .窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？6 .计算题：(1、2、3每题10分；4每题5分，共35分)1 .已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms, 1、0码等概率出现，求(1)码元速率；(2)每秒种的信息量；(3)信息速率。2黑白电视机图像每幅含有3 105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S/N=30dB,计算传输该黑白电视图像所要求 的信道的最小带宽。3 .设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn f 0.5 10 2W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号 mt的频带限制在5kHz,

13、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：该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性 H ；解调器输入端的信噪功率比为多少？解调器输出端的信噪功率比为多少？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 .已知滤波器的H具有如下图所示的特性(码元速率变化时特性不变)，当采用以下码元速率时(假设码元经过了理想抽样才加到滤波器)：码元速率fb 1000 Baud ; (b)码元速率fb 4000 Baud ; (c)码元速率fb 1500 Baud; (d)码元速率 fb 3000Baud。问:哪种码元速率不会产生码

14、问用扰？为什么？ 哪种码元速率根本不能用？为什么?哪种码元速率会产生码问用扰，但还可以用？为什么？j H (f )1f / Hz1000 O10005 .一种设输入随机过程 X t (右图)是平稳的，其功率谱密度为Px，求系统输出Yt的功率谱密度Py。Y t编辑版word一延时T隔为Tb ,6 .设随机二进制脉冲序列码元问 经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码问申扰，哪种不 会引起码问用扰，说明理由。H()TbTb(a)O 2Tb(b)H()7 .若i t是平稳随机过程，其功率谱密度 Pino/2 ,将它加于下图所示系统，试确定该系统输出随机过程的功率谱密度和相关函数。

15、迟延T8设最高频率为3 kHz的话音信号经DSB调制后，在九30 MHz的高频信道上传递10 km。信道传输的功率衰耗为 10 dB/km，信道中存在高斯白噪声，其双边功率谱密度 为n0/2 10 16 W/Hz ,要求接收输出信噪比So/No 40 dB。(1)请画出解调方框图(应注明各方框主要参数)；(2)试确定输出噪声功率谱密度；(3)试确定最小平均发送功率。9;进制数字基带传输系统如左图所示，设 C01cos 001 , Gt0 0 其它GrJh。现已知(1)若nt的双边功率谱密度为n0；2W/Hz ,试确定Gr 的输出噪声功率;(2)若在抽样时刻 KT (K为任意正整数)上，接收滤波

16、器的输出信号以相同概率取0, A电平，而输出噪声取值 V服从下述概率密度分布的随机变量，即：M1f V - e ,0常数2试求系统最小误码率 Pe。n t0通信原理期末复习试题一答案一填空题：（每个空0.5分，共15分）信号峰值、噪声均方根值。乘性干扰、加性干扰。图斯。非相干解调（包络检波法）、相干解调（同步检测法）。对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播。包参信道、随参信道。系统输入信噪比、归一化门限值。热噪声、散弹噪声、宇宙噪声。连续谱、离散谱。模拟幅度调制法、键控法。抽样、量化、编码。A/D、数字传输系统、D/A。6、 4、 3。等概率。n0）。信道的带宽（B）、信道输出

17、的信号功率（S）、噪声单边功率谱密度（ 瑞利分布、均匀分布。单位时间传送的符号数目、信息源的概率分布、信道干扰的概率分布。传输速率、差错率。单频噪声、脉冲噪声、起伏噪声。振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）。1 .有效性、可靠性；码元速率，误码率。2 .码问用扰，加性噪声。3 . Bc log2 1 S Ni Bs log2 1 So. No4 .幅度一频率特性、相位一频率特性。二判断题：(正确划“X"，错误划“，”；每题 0.5分，共5分)x，x，xx X X， XX ，x三选择题：(每题1分，共10分)B CCACAD B B CB ACDBAB;四论述题：

18、(每题5分，共30分)答：(1)数字传输的抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积 累；(2)传输差错可以控制，从而改善了传输质量；(3)便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理；(4)数字信息易于作高保密性的加密处理；(5)数字通信可以综合传输各种消息，使通信系统功能增强。答：不失真条件：H 满足：H |为一条水平线； 成线性关系延延迟一频率特性：频率特性对频率的导数。dd答：因为是单边带信号中的K?(t)sin ct分量被解调器滤除了，而它在解调器输入端确 是信号功率的组成部分。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

19、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。答：1)奈奎斯特第一准则：为了消除码问干扰，则基带传输特性应满足：12 i- 1Ts i TsTs或 i2sl TsII TS2)奈奎斯特第二准则：有控制地在某些码元的抽样时刻引入码问干扰，而在其余码元的抽样时刻无码问 干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要 求。3)频域均衡在基带系统中插入一种可调(也可不调)滤波器将能减少码问干扰的影响。频域 均衡就是利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性，使包括可调滤波器在内 的基带系

20、统的总特性满足实际性能的要求。答：在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变 相位或 相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生 0变为1或1变为0,从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就 称为“倒现象”。因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒现象”。答：因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量 ns（t）被消除的缘故。答：眼图是指用示波器显示用实验手段估

21、计系统性能的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。它能说明基带传输系统的性能有：最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵 敏；图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；图中央的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限（或称噪声边际），即若 噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。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n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问干扰的。若比值 A越大，则误码率就越小。 n答：相同。因为单边

22、带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况 下，双边带解调器的输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率 比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调 性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输 入的信号功率也相同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说， 从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息 符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒现象”。11.答：“窄带”是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统;“白”是指噪声的功率谱密度服

23、从均匀分布；“高斯”是指噪声的概率密度函数服从正态分布。五计算题：（1、2、3每题10分；4每题5分，共35分） 解：（1） rb y 1103 b110 31 P1 P0 2每秒钟的信息量即为信息速率：1 103 bps(3) H x P xi log 2 Pxi_1111,H P1 log2 P1 P(0)log2 P 0 log2 log2122 22Rb H Rb 1 1 103 1 103 bit/s (bps)解：(1) 每个像元x的平均信息量1P% , i 1,2, ,1616P xi log 2 Pxi logz16 4 i 1bit16H x P 为 log 2 Pxi(2)

24、 一帧图片的平均信息量I 图片 3 105 4 1.2 106(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：30 1.2 106 3.6 107 bit(4) 信息速率由上可知： Rb 3.6 107 bps(5)由于信道容量C故信道带宽:log 2 13.6 107log2 1 10003.612 106Hz其中：30dB1000要求信道的最小带宽为：3.612 106 Hz解:(1) 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带 宽，即：B 2fm 2 5 10 kHz其中心频率为100 kHz,故有：K, 95kHz f 105kHzH 0, 其

25、它(2)已知：Si 10 kwNi 2B Pn f 2 10 103 0.5 10 310 w S故输入信噪比： 1000Ni(3)因有 Gdsb 2故输出信噪比：豆222000No Ni有:(4)根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系,No2.5 w故:Pnof2 fm0.25 10 31 w/Hz Pn 2解：2000 Baud由图可知带宽为1000Hz,奈奎斯特速率为 由此可得：(a) fb 1000 Baud,不会产生码问申扰；(b) (d)码元速率根本不能用；(c) fb 1500 Baud会引起码问申扰；但还可以用。解：方法一：由图可得输出：故:RxoXo tE Xo tX tXot根据:RxPxoX EXRx2RxRxRxRxRxRxPx2Px2 1cosPxTPxej TPx方法二：该系统的单位冲击响应ht故其传递特性:因而:解:Py在一,一区间上,Tb Tbcos e2PxPx21c