通信原理考核大纲及样卷(含答案)

通信原理课程考核大纲一、考核对象通信工程专业本科生。二、命题依据本课程的教学大纲、教材及参考文献三、考核形式及试卷结构1、试卷总分：100分2、考核时限：120分钟3、考核方式：闭卷4、学生携带文具要求：笔等常规文具、计算器5、试卷题型比例：判断题：10%选择题：20% 填空题：判断题：10%简答题：20% 计算题：30%6、试卷内容比例：通信系统概论5%〜10%随机过程5%〜10%信道和噪声5%〜10%模拟调制系统15%〜25%数字基带传输系统15%〜20%数字调制系统10%〜20%模拟信号的数字传输10%〜20%数字信号的最佳接收5%〜10%同步原理2%〜5%四、课程考核内容和要求1、通信系统概论考核内容：通信系统的模型；通信系统的分类及通信方式；通信系统的主要性能指标；信息的度量。考核要求：掌握通信系统的模型，通信系统的分类及通信方式，通信系统的主要性能指标，信息的度量。2、信道和噪声考核内容：信道定义、分类和模型；恒参信道特性；随参信道特性；信道的加性噪声；信道容量的概念。考核要求：掌握信道定义、分类和模型；理解信道特性，随参信道特性，信道的加性噪声；信道容量的概念，信道容量的计算。3、模拟调制系统考核内容：幅度调制（AM、DSB、SSB）的原理及抗噪声性能；角度调制FM、PM）的原理及抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较；频分复用；复合调制及多级调制。考核要求：掌握幅度调制的工作原理，AM、DSB、SSB调幅系统的调制与解调的方法，各种调幅系统的性能分析与比较，角度调制系统的基本原理，窄带角度调制产生及解调方法，宽带调频和调相产生及解调方法；理解频分多路复用机理，复合调制及多级调制。4、 数字基带传输系统考核内容：数字基带信号及基带传输的常用码型；数字基带信号的频谱特性；基带脉冲传输与码间干扰；无码间干扰的基带传输特性；基带传输系统的抗噪声性能；眼图。考核要求：掌握二进制基带随机信号的频谱特点，数字基带系统的数学模型及无码间串扰条件，眼图的概念与作用；理解常见数字基带信号的波形特点及常用传输码型的特点；具备分析基带传输系统抗噪声性能的能力。5、 数字调制系统考核内容：二进制数字调制原理；二进制数字调制系统的抗噪声性能；二进制数字调制系统的性能比较；改进的数字调制方式。考核要求：掌握二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱特点，二进制数字调制系统的工作原理、理解二进制数字调制系统抗噪性能的分析方法和结论；6、 模拟信号的数字传输考核内容:模拟信号的取样、量化、编码;脉冲振幅调制PAM；PCM通信系统;增量调制（DM）；差值脉冲编码调制（DPCM）与ADPCM；时分复用（TDM）。考核要求：掌握抽样定理，量化的基本概念，编码的基本原理，脉冲振幅调制的原理，PCM系统的工作原理，△M基本概念；理解DPCM、△M基本概念及工作原理，TDM概念。7、 数字信号的最佳接收考核内容：数字信号接收的统计表述；最佳接收的准则；确知信号的最佳接收；普通接收机和最佳接受机的性能比较；匹配滤波器；最佳基带传输系统。考核要求：掌握最佳接收的概念和准则，匹配滤波器的工作原理，二进制确知信号最佳接收机的构成；理解二进制确知信号最佳接收机的抗噪声性能，最佳数字通信系统结构。8、 同步原理考核内容：载波同步；位同步；群同步。考核要求：掌握载波同步、位同步、群同步的基本概念；理解提取载波同步、位同步、群同步信号的方法。五、参考资料樊昌信等编．通信原理．第6版．北京：国防工业出版社，2010.5黄胜华，徐佩霞编著.现代通信原理.北京：中国科技大学出版社，1989.4张辉，曹丽娜，王勇编著.通信原理辅导.西安：西安电子科技大学出版社，2003王福昌编著.通信原理学习指导与题解.武汉：华中科技大学出版社，2002.10六、样卷、选择题(每题1分，共20分)TOC\o"1-5"\h\zA在通信系统的简化模型的组成中，将信息转化为原始电信号的 。信息源 B.发送设备 C.接受设备 D.噪声源C如果在已知发送独立的符号中符号“E”出现的概率为0.125,则符号“E”所包含的信息量为_。1bit B. 2bit C. 3bit D. 4bitB一个由字母A,B,C,D组成的字，对于传送的每一个字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。若不同的字母是等可能出现时，其传输的平均信息速率为 。100b/s B.200b/s C.198.5b/s D.298.5b/sC已知一个4进制独立等概信号的符号速率为200波特,则其对应的信息速率 。A.100bit/sB.200bit/s C.400bit/s D.800bit/sD一个二进制数字信号码元时间长度为O.lys,在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平均误码率近似为 。A.5x10-6 B.2x10-8 C.2x10-7 D.4x10-8C一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从 一。A•高斯分布 B•均匀分布 C•瑞利分布 D•莱斯分布B设高斯信道的带宽为4KHz，信号与噪声的功率比为63,则其信道容量为 。A.23Kbit/s B.24Kbit/sC.252Kbit/s D.256Kbit/sB下列不是香农公式的结论的是：(B)提高S/N,C也提高；若N0T0，则CTa，意味着有干扰信道容量无穷大。C一定时，B与S/N可交换；R〉C,不可能实现无干扰传输。B设调制信号m(t)的功率谱密度为：f<f时，P(f)=\f1；当|f|>f时，m m 2f mmP(f)=0;若用SSB调制方式进行传输(忽略信道的影响)，则接收机的输入信号功率m为 。nfnfnfnfA―m——m B-m——m C-m——m D_m——m-2468ASSB信号的下边带的时域表达式为 11△11TOC\o"1-5"\h\zA.s (t)= m(t)cos① t+ m(t)sin①tB.s (t) = m(t)cos①t+ m(t)sin① tm2 c2 cm2 c2 c11△11C.s (t) = m(t)cos① t一 m(t)sin①t D. s (t)= m(t)cos①t一 m(t)sin① tm2 c2 cm2 c2 cD用10KHz的正弦信号调制100MHz的载波，若最大频偏为50KHz，则产生FM波的带宽为一。A.20KHz B.50KHz C.100KHz D.120KHzC为了使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度的减少 。A.码间干挠 B.随机噪声 C.码间干挠和随机噪声 D.噪声容限TOC\o"1-5"\h\zC如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达至I 。A．1Baud/Hz B．1bit/Hz C．2Baud/Hz D．2bit/HzD以奈奎斯特速率进行抽样得至的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的是 。A.自然抽样 B.曲顶抽样 C.理想抽样 D.平顶抽样B以下关于二相绝对移相信号的说法中错误的是 。它的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成；连续谱部分与2ASK信号的连续谱完全相同；当双极性基带信号以相等的概率(P=l/2)出现时，将不存在离散谱部分；2PSK信号的带宽与2ASK的相同；B在PCM中，对语音信号采用非均匀量化的理由 。小信号出现的概论小，大信号出现的概论大；小信号出现的概论大，大信号出现的概论小；语音信号均匀分布；不会引起频谱重叠；B设E为发送基带信号的能量，n为单边高斯噪声的功率谱密度，r是接收系统的信噪比，b0TOC\o"1-5"\h\z则最佳接收系统在相干2ASK中的形式是 。A.士erfc 严 B.十erfc 吩 C・ierfcxr D.十erfc Eb2 4 2 4n° 2 2 n°C在二进制确知信号的通信中，以下 信号是最佳的信号形式。A.ASK B.OOKC.PSK D.FSKA提取载波的方法一般分为两类： 。A.插入导频法和直接法 B.滤波法和锁相法C.插入导频法和滤波法 D.直接法和锁相法A载波同步系统的主要性能指标 。A.建立时间快和保持时间长 B.高效率和高精度C.高效率和建立时间快 D.高精度和保持时间长二、填空题：(每题1分，共20分)通信系统的主要性能指标可概括为 和 。设某信息源由A,B,C,D,E五个信息符号组成，发送A的概率为1/2，发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则每一符号的平均信息量 。如果通信仅在点一点之间进行，按照信号传输方向和时间的关系，传输方式可以分为三类，即单工、 和 。广义信道可分为调制信道和 信道。信号在恒参信道中传输不产生失真的条件 。信道容量是指 。所谓门限效应，就是当包络检波器的 降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现的急剧恶化的一种现象。AM信号可以用. 和 两种方式进行解调。多级调制通常是将同一基带实施 的调制过程。AMI码的中文意思是 。在眼图模型中，“眼睛”张开最大的时刻是 ；图中央的横轴位置应对 。数字调制是指用数字基带信号对 进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化TOC\o"1-5"\h\z而变化；它有三种基本形式，即 。将8路频率范围为0.3KHz—4KHz的话音信号用FDM方法传输。当采用AM调制方式时的最小传输带宽为 ，采用SSB调制时的最小传输带宽为 。在脉冲编码调制中，与自然二进码相比，选用折叠二进码的主要优点 。我国的PCM30/32路基群中采用的数字压扩特性为 。在PCM中，实现非均匀量化的方法 。所谓匹配滤波器是指 。在数字通信中最直观和最合理的数字信号接收准则 。最佳基带系统定义为 。同步是扌旨 。三、判断题(每题1分，共10分。以下说法中，正确的打“V”，错的打“X”)按照传输媒介，通信系统可以分为有线和无线两类，光纤通信属于后者。对于接收者来说，事件越不可能，越是使人感到意外和惊奇，对于人们的真实用处就越少，所以信息量就越小。一个均值为零的窄带平稳高斯过程，它的同相分量EC)和正交分量gC)同样是平稳高斯过cs程，而且均值都为零，方差相同，但方差与窄带高斯过程的方差不同。FM和AM系统产生门限效应的主要原因都是由于解调器的非线性解调作用引起的。在小噪声即大信噪比情况下，FM系统的抗噪声性能要优于AM系统。因为DSB解调器的调制制度增益是SSB的两倍，所以双边解调器的实际解调性能优于单边带的解调性能。数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分，连续谱和离散谱；它的带宽主要取决于一个码元的持续时间和基带信号的码元波形的傅立叶变换形式。眼图是用实验手段估计基带传输系统性能的一种方法。它是指抽样判决器输出的信号波形在示波器上叠加所形成的图形。抑制载波的双边带信号虽然不包含载波分量,但对该信号进行某种非线性变换后,就可以直接从其中提取出载波分量来。在二进制数字信号的接收中，若两个可能信号为s和s，发送概率分别为P(S)和P(s)，接1212收信号相应的概率密度为f(y)和f(y)；似然准则可表示为：若f(y)>f(y)，则判为s1 s2 s1 s2信号s出现，反之判为s出现。12四、简答题(每小题4分，共20分)随参信道的特点如何？为什么信号在随参信道中传输时会发生衰落？。简述调制的目的。常见的调制方式有哪些？窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？数字基带信号的码型设计需考虑哪些因素？常见的传输码型有哪些？一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响？五、解答题(共30分)(8分)已知线性调制信号表示式如下：(1)cosQtcoswt (2)(1+0.5sinQt)coswtcc式中，®=60；分别画出它们的波形图和频谱图。c(8分)设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5X10-3W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带(DSB)信号，并设调制信号f(t)的频带fm限制在5kHz，而载波fc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，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器滤波，解调器的信噪比增益Gdsb=2。试问：DSB该理想带通滤波器中心频率为多大？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。(6分)在数字基带传输系统中，如果传输的是单极性不归零码，且pGLp(°L2；信道中的噪声为加性高斯白噪声，假设噪声的均值为0,方差为b2,基带信号的峰值为A；n画出数字基带系统模型；推导传输单极性基带波形的最佳判决门限电平为多少？(8分)对10路带宽均为300〜3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。抽样频率为8000Hz，抽样后进行8级量化，并编为自然二进码，码元波形是宽度为t的矩形脉冲，且占空比为1。试求传输此时分复用PCM信号所需的的理论最小基带带宽。样卷答案、选择题1-5：ACBCD 6-10：CBBBA