通信原理练习题

1、第一章绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是有效性 和可靠性。码元速率Rb定义是 每秒传送码元的数目,单位Baud信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s。2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量，可靠性用差错率 衡量3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量，可靠性用信噪比 衡量3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是息速率为6k bit/s。5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽，对于数字通信系统为传输速率信噪比 对于数字通信系统为差错率 。7、一个M进

2、制基带信号，码元周期为Ts秒，则传码率为 1/Ts波特，若码元等概出现，一个码元所含信息量为log2M (bit)8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是非电量与电量 之间的变换和 基带信号与频带信号 之间的变换9、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为模拟 通信系统和数字通信系统二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。2、画岀通信系统的简化模型。三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率 Rb等于多少？若该数字信号 0和1出现是独立等概率的，那么传信率Rb等于多少?0.1ms。计

3、2、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为算:（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了 27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。解：（1）H = log2 M = log2 8 = 3（bit /符号）（2）Ts=o.ims，所以 Rb =* =10000Baud（3）I =Rb t =30 1032 3600 =216Mbit/s275（4） 误比特率 Pb6 =1.25 10216"02小时传送的码元数

4、为 N =RBt =10000 2 3600 = 7.2 107275误码率为：Pe-=3.75 1072汉1063、（ 8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms，编为5位。设该消息源以编组方式发送消息，每组 30个符号，再间歇15ms，然后再发送下一组，试：（1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。若每符号至多出错1位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。解：（1）由于32个符号等概，因而每一个符号的信息量J = log2 32 = 5bit每组信息量I =30I1 = 150bit，I150每组占用时间 T =30Ts，15=75ms . R

5、b- =2Kbi/tsT 75汉 10' 6（2） 1小时传送的信息量为 I二Rb t = 2000 3600 =7.2 10 bit72呂误信率Pb6 =107.2X06码元速率为RB = R 5 = 2000/5 =400 Baud误码率为72400 3600=5 10*4、已知四进制离散等概信源（ 0，1, 2, 3），求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为 1ms，求相应的码元速率 Rb。信息速率Rb。1解：每一符号岀现的概率为：P（x）：4每一符号所含的信息量为I = log24 二 2(bit)T = 1ms，所以码元速率为:RB411000 BaudT信息速

6、率为：Rb =RB4 I =1000 2 =2000(bit/s)5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的岀现概率均为1/128 ,16个符号的岀现概率均为 1/64 ,其余16个符号的岀现概率均为1/32。现在该信息源以每秒 2000个符号的速率发送信息，试求：(1) 、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；(2) 、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？解：(1)每个符号的平均信息量为：平均信息速率为：Rb = Rb H = 2000 5.75 = 11.5(kbit/s)(2)当个符号等概出现时，信息

7、源发出的平均信息速率最高。6、一个由字母 A、B、C、D组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B,10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为 5ms。(1) 不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。(2) 若每个字母岀现的可能性分别为：1/4、1 /& 1 /& 1/2,计算传输的平均信息速率。解：每个符号所含信息量为H =log24=2(bit/符号)所以码元速率为：RB1- =200 Baud5 101 1 1 1 1(2) H P log 2 log 2 4 log 2 8 log 2 8 log2 2 =1.75(bit) iP 4882

8、7、如果二进制等概信号，码元宽度为0.5ms，求Rb和Rb；有四进制信号，码元宽度为0.5ms，求传码率RB和独立等概时的传信率Rb解：二进制码元速率为10.5 10；二 2000B信息速率为 Rb 二 RB log 2 2 二 2000bit / s四进制码元速率为Rb信息速率为 Rb = RB log 2 4 二4000bit / s第二章随机信号分析一填空题1、 窄带随机过程可表示为:(t) cosp: (t)和 c(t)coss(t)sinct。2、 广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间无关，自相关函数只与 时间间隔 有关。3、 随机过程的基本特征是：它是时间 的函数，但是在 某一

9、时刻 上的值却是不确定的，是一个随机变量4、 随机过程的统计特征可通过它的分布特征或数字特征来描述。25、 一个均值为零方差为 匚n的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯 过程。而且均值为0，方差为”6、 一个均值为零方差为匚n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀 分布。7、 平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均，从而大大简化了运算。二简答题通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。答案：平稳：统计特性与时间起点无关；加性：以叠加到信号上去的形式出现；高斯：噪声的概率密度函数

10、为高斯分布；白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）第三章信道一填空题1、 在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是多径传播，发生频率选择性衰落的原因是多径传播。2、 当无信号时，加性噪声是否存在？是 乘性噪声是否存在？否3、 香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为高斯或正态 分布，信道噪声为 加性高斯白 噪声。4、 随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播 。5、狭义信道是指 传输媒质。6、 广义信道按照它包含的功能可分为：调制信道和编码信道。调制信道是指从 调制器输岀 到解调器输入 的部分。7、 根据乘性干扰的特性，调制信道可分为恒参信道 和 随参 信

11、道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种 恒建信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种随参 信道。8、 信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式给岀了在一定条件下，理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。9、 香农公式给岀了在 高斯白噪声 背景条件下，当 B、S/N、给定时，无码间干扰传输 时,信息速率 的理论极限S值表示为：C = B log 2 （1）N10、 调制信道的范围是从调制输出 端到解调器输入 端，它通常是一种 模拟信道。11、 “加性高斯白噪声” 中的“加”是指与信号相加的形式岀现 ，“高斯”是指概率密度分布为正态分布 ，“白” 是指功率

12、谱均匀。12、简答：随参信道传输媒质的特点？答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播第四章模拟调制系统一填空题81、 某调频波st =20cos2 10寸 8COS4000二t,已调信号的功率为200W ，调制指数为 _8_最大偏频 为16KHZ 信号带宽为 36KHZ 。2、 在AM、DSB、SSB、FM中，SSB的有效性最好，FM 的可靠性最好， AM 与DSB的有效性相同，SSB 与DSB的可靠性相同。3、 包络检波器因解调的非线性，而存在 门限 效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比 条件。4、 在AM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为9KHz。这意味着其

13、音频信号最高频率是4.5KHZ在FM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为180 K H z调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为：15KHZ5、 解调系统的门限效应是指：当包络检波器的输入信噪比 降低到一个特定值以下时，检波器的输岀信噪比出现急剧下降的现象。6、 若调制信号为单频余弦信号，则AM调制的调制效率最大为1/3 ，DSB-SC调制的调制效率为 _。7、 抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为8、 对最高频率为fH的调制信号 m(t)分别进行AM、DSB、SSB和FM调制，相应已调信号的带宽分别为2俎、2£h、fH和2(1+m

14、a f9、设调制信号为f (t)载波为COS ct，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为f (t)COS ct，频域表达式为一F(c"c)，F (；.-:；%)。210、设调制信号为f t载波经调制信号调制后的表达式为：st =At cosct t =0 1其中 'c为载波角频率，厲为载波初相位。若：(t)为常数，A(t)随f(t)成比例变化，则称为 幅度 调制：若A(t)为常数,：(t)随f(t)成比例变化，则称为 相位 调制：若 A(t)为常数，;：(t)的导数随f(t)成比例变化，则称为 频率调制。二作图题1、 已知调制信号 m t = cos20001载波为2cos

15、104二t，分别画岀am、dsb、ssb(下边带)信号的频谱。2、 某低通信号的频谱如图1所示画岀AM、DSB和SSB (上边带)信号的频谱。(载波频率为 3 c,且3 c>3 0)。三、简答题:简述常规幅度调制(AM )、抑制载波双边带调制(DSB )和单边带调制(SSB)的优点与缺点AM 优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；缺点：调制效率低，频带利用率低DSB优点：调制效率高缺点：频带利用率低，相干解调设备复杂。SSB优点：频带利用率高；缺点： 利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂四、计算题。1设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度3Pn f =0

16、.5 10-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 m (t)的频带限制在5K H Z，而载波为100 K H Z,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，先经过带宽为10 K Hz的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)解调器输岀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。解：(1)带通滤波器的中心频率为f°=100kHz(2) 信号带宽为 B=2 X 5kHz=10KHz输入信号噪声功率 Ni=2Pn(f) X B=10W已知S=10kW，所以 色=1&#

17、176;汉1°3 =1000Ni10(3) 双边带调制系统的制度增益为G= 2,所以 色=2 § =2000N°Ni11(4) N0 Ni 2 Pn(f) 2 fH 二 fHPn(f)44N01又 N。=2Pn(f) fH 所以 Pn0 ( f )0Pn(f)=0.25 10/ Hz2 fH22、若对某一信号用 DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m (t)之功率谱密度为:Pm2 fm0试求:03)若叠加于 DSB信号的白噪声具有双边功率(1)接收机的输入信号功率；(2)接收机的输岀信号功率;谱密度为n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，

18、那么，输出信噪功率比为多少?解:(1)11 .Jm(f)df 二df fm(2)相干解调之后，接收机的输岀信号m0(t) =2m(t)因此，输岀信号功率 S0 = m2(t) =*m2(t)=吉nm fm(3)解调器输入噪声功率为 Nj二n0B =2n0fm对于相干解调，解调器输岀噪声功率n0 =：1 Nj =：2N0fm因此，输出信号功率比S0nmfm/8n mNo n°fm/2 4n°33、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn f 1=0.5 10-W/Hz在该信道中传输抑制载波的单边带(上边带)信号，并设调制信号m( t)的频带限制在 5K Hz，而载波为100

19、 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B 5kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为= 1001 5 =102.5(kH z)(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,3=2000已知 Si=10kW，所以 _SL =10 10Ni(3)由于单边带调制系统的制度增益为G= 1,因此解调器输岀端的信噪比鱼=2000N° Ni4设调制信号 m

20、(t)之功率谱密度为:nm* 2¥f< f0f> fmm若用SSB调制方式进行传输(忽略信道的影响)，试求:3)若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱(1) 接收机的输入信号功率；(2)接收机的输岀信号功率;密度为n°/2，设解调器的输岀端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输岀信噪功率比为多少?1 , 1 解：(1)设 SSB 已调信号 SSSB(t )= m(t bos国ct 士一m(t Sinct2 2则接收机输入信号功率$ =1 m211 2 ' 一血匸df二44 L0 2 fm6, 1 ,(2) 相干解调后，接收机的输岀信号m0 t m

21、t4因此：S) = m0 t1 m21 二 nm fm163211(3) 相干解调时，输岀噪声功率：N0 Njn0fm44因此，输岀信噪比： 鱼 =nm fm / 32!m_N0n°fm/48n°35设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn f i； = 0.5 10W/Hz在该信道中传输振幅调制信号， 并设调制信号m( t)的频带限制在 5K Hz，而载频为100 K Hz，边带功率为10KW，载波功率为40KW。若接收机 的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：(1)解调器输入端的信噪功率比为多少？(2)解调器输岀端的信噪功率比为

22、多少？(3)制度增益 G ？解：(1)设振幅调制信号为 Sam t A Amt Icos ct则已调信号功率为：根据题意：Pc = 1a40KW PS =*m2 t =10KW所以，S = Pc PS =50KW输岀端噪声功率 叫=2R(f)=2 0.5 10- 5 103 2 =10W350 i 10故有输入信噪比i5000M 10(2)在大信噪比条件下，包络检波器输岀为：eti=A m t nc t所以：鱼=2000N。(3)G S0/N02一 S / N - 5加上Pm(f )=*2 fm0噪功率比为多少？6设被接收的调幅信号为：sm t -Amt Icos ct，采用包络检波法解调，其

23、中m(t)的功率密度为m，若一双边功率谱密度为no/2的噪声叠加于已调信号，试求解调器输入端的信fm解：在大信噪比条件下，包络检波器输岀为：e t = A m t nc t其中mt为有用信号，噪声分量nc t是解调器输入噪声的同相分量，有所以：S0nm fm / 2 nmN02n°fm4n°7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为100 V，频率为100MH Z，调制信号 m (t)的频带限制在 5K Hz，m2 t = 5000V2，Kf=500二rad/(sV),最大频偏讦=75KH z，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其Pn f =0.5 10”W/HZ (单边带)，试

24、求:(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性(2 )解调器输入端的信噪功率比为多少?（3 ）解调器输岀端的信噪功率比为多少?解：（1）根据题意可知： mf兰=75=155调频信号带宽为 B =2 mf 1 fm =2 15 1 5 =160KH Z信号所处频率范围为 100MH z _ 0.162 MHz因此有(2)设解调器输入端信号为:Sfm (t )= Acosfct + JwKfmW所以:2SA21002= 5000 Nj =Pn f 410- 160 103 =1 6W2所以:S 二5000 =31.2Ni 160(3)S0 3A2Kf m2 t0帚 3375008 二 n°

25、;fmNo8、对模拟调制系统，已知调制信号频率为10KHZ，信道噪声单边功率谱密度为10-10W/Hz。若要求接收机输岀信噪比为20dB，试求下列情况下的接收机输入信号功率。1、DSB2、SSB 3、AM ( 100% 调制)4、FM (.计=50KH z)解：fm =10KHz n0 =10”W/Hz，S0N000，".Ni又苻，所以Si T°° GSo/No(1)DSBB 二2fm，Ni又G=2，SNi = 100G(2)SSBB 二fm，Ni又G=1，S= 100Nl二 n0B =1(W)二n °B =2 n°fm =2(W)= 100(

26、W)= 100(W) G2(3)AM（m-.二1）对单音频调制G J- 22+m；Ni 与 DSB 相同.Si =100M =300(W)G(4) FM ( _f = 50kHz)mff =5f mB =2(mif 1) fm -120kHz , N n0B=12W对单音频调制：G = 3m； (mf 1) = 4509设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n (t)为加性高斯白噪声，单边功率密度为n0=10-6W/H Z； sm t为已调信号，载波频率fc=1MH Z，对应的调制信号 m t的最高频率为fH =5 KHz带通滤波器为理想，试分别计算 DSB( S=1KW，相干解调)

27、、USB( Si=1KW，相干解调)、 AM (两边带功率 Pf=10KW， 载波功率Pc=4KW，包络检波)三种情况的下列参数：(1) 带通滤波器的中心频率f0、带宽B ；(2) 解调器输入端信噪比Si/Ni ；(3) 调制制度增益G ；(4) 解调器输入端信噪比S0/N0。解：DSB(1) f° = fc =1MHz， B =2和二10kHz(2)Ni二 n0B =10 10 103 =10(mW)10(3)=2(4)S0USB(2)(3)(4)AM :(2)-G 色=2 105N。Ni(1) f。fcfH = 1.0025MHz，2Nj = n0B =5( mW)G =1S0N

28、0=°V2105二 fc =1MHz，B = fH 二 5kHzB = 2fH = 10kHzNi = n°B=10” 10 103=10(mW)S Pc Pf = 5kW§5 10=5 105Ni 1010°(3) AM 空10.2 Gam = 2 am =0.4FC +Pf4+1(4) 乞二G 宣=0.4 5 102 105N°Nj第五章数字基带传输一填空题1、 在数字通信系统中，眼图是用实验方法观察码间干扰 和 噪声 对系统性能的影响。2、 已知信息代码为，其AMI 码为 HDB3 码为 +1000+V-B00-V0+1-100+1000

29、+V0-1 。3、 采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰，对输入序列进行预编码是为了防止差错传播。4、 在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减少或消除码间干扰。5、 时域均衡器实际上是一个横向滤波器，当其抽头数为 5时，可以在 4个抽样点上清除码间干扰。6、 时域均衡器的均衡效果一般用峰值畸变准则和均方畸变准则来衡量。7、 设系统带宽为 W，则该系统无码间干扰时最高传码率为2W 波特。8、若系统传输特性为 H （ ），码元速率为1 ，则无码间干扰的条件为 '、H v） =

30、Ts I乞，改善/ TsisL码间干扰的方法有 部分响应技术 和时域均衡。简答题1、奈氏第一准则，奈氏第二准则；第一准则：若基带系统的总传输特性HC，）满足H （ ¥）=Ts I|- T，则系统不存在码间干扰。i第二准则：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影

31、区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？ （5分）（1）前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽样判决产生干扰，称为码间干扰。（2）要消除码间干扰：选用合适的传输系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足；H（.,.兰）=T 巨二；或根据奈奎斯特第二准则，在某些码元的抽样iTsTs时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。三、画图1、设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形，双极性

32、码波形，单极性归零码波 形，双极性归零码波形。2、已知信息代码为，试确定相应的AMI码及DB3码,并画岀相应的波形。3、设信息序列为,试编为HDB3码（第一个非零码编为+ 1 ），画岀图形。4、设信息序列为,试编为HDB3码（第一个非零码编为-1），并画岀波形。5、知信息代码为:，编为HDB3码（第一个编为 +1 ）四、计算题1、设有一个三抽头的时域均衡器，如图，x t在各抽样点的值依次为 X, =1/8，x=1/3,xo =1,X1 =1/4,x .2 =1/16 （在其他抽样点均为 o）。试求输入波形 x t峰值的畸变值及时域均衡器输出波形y t峰值的畸变值。1 2解：Xk的峰值畸变值为

33、Dx'X。i =2Xi1 1=-+-8337由公式yk = ' Cixk X 得到 i =_Ny3 =CX264其余yk 为 0，输岀波形yk的峰值畸变值为:2、一随机二进制序列为，符号1 1+ + 416481 ”对应的基带波形为升余弦波形，持续时间为Ts;符号“ 0”对应的基带波形恰好与“ 1”相反:（1）当示波器扫描周期 To=Ts时,试画岀眼图;（2）当T0=2Ts时，试画岀眼图;（3）比较两种眼图的下述指标：最佳抽样判决时刻、判决门限电平及噪声容限值。第六章数字调制传输一填空题1、 若二进制数字信息速率为fbbit/s，则2PSK信号功率谱密度主瓣宽度为 _2fb_

34、, 2ASK信号功率谱密度主瓣 宽度为_2f。2、 为了解决2PSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施差分编码。_3、 PSK是用码元载波的 相位来传输信息:DSP是用前后码元载波的相位差 来传输信息，它可克服 PSK的相位模糊缺点。画图1、设发送数字信息为，试分别画岀00K、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号，“ 0”对应 Ts=2Tc，1”对应Ts=Tc；其余信号Ts=Tc，其中Ts为码元周期,Tc为载波周期；对2DPSK信号，.厂二0代表“ 0”、盘卸=180°代表“1”，参考相位为 0。)0 110 11 1 0 0 0 1 0OOK

35、2、已知某OOK系统的码元传2FSK 3输速率为10 B，所用的载波信号2PSK为 Acos 4 二 106t :2DPSK(1)设所传送的数字信息为011001，试画岀相应的 OOK信号波形示意图(2)求OOK信号的第一零点带宽。解：(1)由题意可知：Rb =103Band.因此码元周期t - 1 _10s103载波频率fc =2 106 HZ .载波周期Tc1齐A2汇10620002000个周期这说明在一个码元周期内有2000个载波周期，用两个载波周期代表(2)2RB =2000Hz3、时载频为1800KH Z，码元速率为1200B，发送数字信息为 011010 :(1)若相位偏移.厂=0

36、代表“ 0"、.： -180°代表“ 1”，试画岀这时的 2DPSK信号波形;(2)又若.厂-2700代表“ 0”、C - 900代表“1”，则这时的2DPSK信号的波形有如何?fc = 1800kHz，Rb =1200B，因此，一个码元周期包括1.5个载波周期(1)厶,=0代表“ 0”，厶=180代表“ 1(2).厂=270代表“ 0”，#我=90代表“14、设发送数字信息序列为，码元速率为lOOOBd ,现采用键控法产生 2FSK信号，并设f1=1KH z,对应“1f2=1.5 KH z,对应“ 0”。若两振荡器输岀振荡初相均为0,画岀2FSK信号波形，并计算其带宽和频

37、率利用率。5、设信息代码为，信息速率为1kbit/s，载波频率为1KHz，并假设初始相位为 00，试画岀2DPSK信号波形和4DPSK信号波形。其中，对 2DPSK规定0° （对应“ 0”）L丨180° （对应“ 1”）； 简答1、什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制。相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。第七章 模拟信号的数字化传输一填空题1、

38、 抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的信号，量化是把幅值连续的信 号变换为幅值 离散 的信号。2、 非均匀量化的目的是提高小信号的量化SNR，其代价是减少了大信号的量化SNR3、 与PCM比，DPCM的优点是可以减少 码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性。4、 对模拟信号进行线性PCM编码时，取抽样频率为8KHz，编码为8位，则信息传输速率为64kbit/s5、 简单增量调制中所发生的两种量化噪声是一般量化噪声和 过载量化噪声。6、 若量化电平数为 64需要的编码位数是 _5，若量化电平数为 128 ,需要的编码位数为6 。7、 非均匀量化的对数压缩特性采

39、用折线近似时，A律对数压缩特性采用13_折线近似，律对数压缩特性采用15_折线近似。8、常见信道的复用方式有 时分 复用和频分 复用和码分复用。二简答题1、DM系统在什么条件下不过载？PCM系统在什么条件下不过载？在DM系统中，只要积分器输岀的阶梯波（或斜变波）电压波形的变化斜率不小于输入信号的变化斜率，就不 会岀现过载。在PCM系统中，只要输入信号的动态变化范围不超岀量化器的动态范围，就不会岀现过载。2、什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理?低通抽样定理：一个频带限制在(0, J)内的时间连续信号m(t)，如果以T乞12fH的时间间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值

40、完全确定。带通抽样定理：一个频带限制在(fL，fH)内的时间连续信号 m(t)，如果抽样频率满足 fs _2B(1 k/n)，其中n是不大于fH/B的最大正整数，0<k<1，贝U m(t)将被所得到的抽样值完全确定。3、什么是差分脉冲编码调制？什么是增量调制？差分脉冲编码调制：就是利用抽样值之间的相关性，利用前面若干个时刻的样值来预测当前时刻的抽样值，对预测值与实际值的差值进行编码，称为差分脉冲编码调制。增量调制：当抽样频率远大于奈奎斯特频率时，样值之间的关联程度增强，可以仅用一位编码表示抽样时刻波形的变化趋势，这种编码称为增量调制。4、什么是时分复用？它与频分复用有什么区别？时分

41、复用是按时间分割多路信号的方法，即将时间划分成若干互不交叠的时间段，每路信号占据其中一个时段。频分复用是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段。时分复用在时域上个路信号是分离的，但在频域上个路信号频谱是混叠的；频分复用在频域上个路信号是分离的，但在时域上个路信号频谱是混叠的5、简述脉冲编码调制的主要过程。抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。计算题1、某低通信号的频谱如图1所

42、示，若采用脉冲编码调制，最低抽样频率为多少？画出抽样频率为最低抽样频率时，抽样信号的频谱。2、已知一基带信号 m(t) = cos2t ' 2cos4二t，对其进行理想抽样：(1) 为了在接收端能不失真地从已抽样信号中恢复源信号m(t)，抽样间隔应如何选择？(2) 若抽样间隔取为 0.2s，画岀已抽样信号频谱。解：(1)基带信号最高频率仃=2Hz，由抽样定理可知，fs _2» =4Hz，抽样间隔1 1Ts0.25sfs2fH（2） M （，）二二、.（，_ 2二）亠肩（心亠 2二）2二、.（，_ 4二）亠”（心亠 4 ）1抽样信号频谱为 Ms（）M（- ns）, Ts =0.

43、2s，飞=2二 fs =10 :T s3、已知某信号 mt的频谱 M 如图。将它通过传输函数为H的滤波器后再进行理想抽样（1）抽样速率是多少？（2） 若抽样速率为 fs =3人，试画岀已抽样信号 ms t的频谱；解：（1）经滤波后的信号 m（t）的频谱为M （，） =M （，）H（ ），如图所示，由抽样定理可知2 二 二f < 200H Z其他（2）若 fs =3=，则 Ms（，）二 fs' M （丫： - 2nfs）二 fM （丫： -3n “）4、已知一低通信号 m t的频谱M f为：M f =200I 0（1） 假设以fs =300Hz的速率对 mt进行理想抽样，试画岀已抽

44、样信号ms t的频谱草图（2）若用fs =400Hz的速率抽样，重做上题。解：（ 1）已知抽样信号 m$（t）二m（t）、T（t），所以 Ms（ J = fs' M （，-n，s）当 fs =300Hz 时，Ms（ ）=300、 M（600"）（2） 若 f400Hz，Ms（ J=400' M（ -800n二）6、采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为 +635单位：（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写岀对应于该 7位码的均匀量化 11位码。（采用自然二进制码）解：（1）已知抽样脉冲值I o=+ 635，设码组的8位码分别为

45、 C1C2C3C4C5C6C7C8。因为lo>O，故C1= 1又因为lo>512，且lov1O24，故位于第 7段，C2C3C4= 110第7段内的量化间隔为 32，由Iq= 512 + 3X 32+ 27知，I。位于第7段第3量化级，C5C6C7C8= 0011 因此，输岀码组为 C1C2C3C4C5C6C7C8 =译码输岀为 512 + 3 X 32 + 32/2= 624，量化误差为：635-624 = 11 （单位）(2)对应于该7位码的均匀量化 11位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C11 =7、 采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“0101

46、0011 ”最小量化间隔为 1个量化单位，并已知 段内码改用折叠二进码：(1) 试问译码器输出为多少量化单位；(2) 写岀对应于该 7位码的均匀量化 11位码。解：接收端的码组为 c1c2c3c4c5c6c7c8 =01010011由C0信号为负值。由 C2C3C4 =101信号位于第六段，起始电平为256，量化间隔为16。由段内码为折叠二进制码，C5C6C7C8 =00111知误码输岀为：lw 二-(256 4 1616) = -3282(2)对应于该7位码的均匀量化 11位码为8、 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-95量化单位：(1) 试求此时编码器输出

47、码组，并计算量化误差；(2) 写岀对应于该 7位码的均匀量化 11位码。解：(1)已知抽样脉冲值10= -95，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8.因为lo<0，故C1 = 0又因为1°>64，且lo<128，故位于第 4段，段落码 C2C3C4= 011第4段内的量化间隔为 4，由l0= 64+ 7X 4+ 3知，I。位于第4段第7量化级，C5C6C7C8 = 0111 因此，输岀码组为 C1C2C3C4C5C6C7C8 = 00110111译码输岀 -(64+7 X 4 + 2/ 2) = -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 C9C10C11 = 000010111109、 采用13折线A律编码，归一化 1分为2048个量化单位 厶。设岀入信号样值 x为+1270 ，求：(1)编码码组；(2)