通信原理考试重点题型外加完整答案

通信原理考试题复习集某2FSK系统的传码率为300波特，“1”和“0”码对应的频率分别为f=1200H,f=2400H,在频率转换点上相位不连续，该2FSK信号的频带宽度应为1800Hz 。若2PSK系统传码率为300波特,2PSK信号的频带宽度为600Hz 。2•用包络检波法接收2ASK信号，当发端发“1”码时，包络检波器输出服从莱斯分布，当发端发“0”时，包络检波器服从 瑞利分布。3•若频率为5KHz，振幅为2V的正弦调制信号，对频率为100MHz的载波进行频率调制，已知信号的最大频偏为75叫则调频波的带宽为6叫。4.某调频波s(t)二20cos[2x108兀t+8cos4000兀t]，则调频波信号功率为200 w，调制指数为8，最大频偏为16 KHz，信号带宽为 36 KHz05•为解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取相对相移键控措施。6.一个能量信号的自相关函数R(t)与能量谱密度P(w)之间的关系是 傅立叶变换 ，R(0)的物理意义表示 o7•信号通过线性系统不失真的条件是与y(t)=kx(tT)&平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度的关系是互为傅里叶变换对。9•正态随机过程X(t)通过传输函数为H(W)的线性系统后，其输出Y(t)与输入的功率谱密度P(w)，P(w)的关系是P(w)=P(w)|H(w)|2oY X Y X如果随机过程的数学期望与时间无关，而且相关函数仅与时间间隔有关，那么该随机过程就称为广义平稳的。高斯过程的n维分布完全可以由它的 数学期望 、方差及相关函数 决定。信号通过随参信道多径传播，当信号带宽超过多径传播的醉倒时延差引起的相关带宽时，会产生频率选择性衰落。已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，0、1码等概率出现，则码元速率为TOC\o"1-5"\h\z1000B ，信息速率为1000b/s :若二进制信号的码元速率为1200B,则对应信息速率为 1200b/s ，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为 400B o八进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，则每个码元所含信息量为3bit_，信息速率为600B_ °

一个二进制数字信号一分钟传送了18000bit的信息量，其码元速率为1800B ，若改用8进制数字信号传输，信息数率不变，这时码元速率为600Bq已知两分组码(1111),(0000)。若用于检错，能检测3位错：若用于纠错，能纠正1位错。18.19.若信息码元为100101，则奇监督码为0，偶监督码为1 。18.19.码组0100110的码重为3，它与码组0011011之间的码距是5 。20.线性分组码的生成矩阵G20.线性分组码的生成矩阵G=，该码有监督位土位，编码效率为3/7 。21.码长n=7的汉明码，监督位应是位,编码效率等于4/721.码长n=7的汉明码，监督位应是位,编码效率等于4/7q22.通常n位奇偶监督码可以检测岀 1位错误，编码效率为nO23.某信源有四个符号0、1、2、3组成，设每个符号独立出现的概率分别为/4、/4、*8、23.，则信源符号的平均信息量为1.75bit,该信息源在等概条件下，有最大平均信息量2bit。若以2000B速率传送，贝I」10s的信息量为3.5x104bit。2ASK、2FSK、和2DPSK的带宽分别为2R、2R f-f和2R。若采用相干解调 b bI2 1 b_方式，误码率从小到大排列为2DPSK、2FSK和2ASK。S香农公式可表示为C=Blog(1+ )，其中C表示咼斯信道条件下的最大信息速率。2§2某四电平传输系统，信号的码元宽度为5ms,那么传码率为200B:若各电平的出现是等概率且独立，其传信率为 400bit/s q矩形包络2FSK信号，f、f分别为800Hz和1800Hz，若传码率为400波特，则信号122带宽为1800Hz ，频带利用率为9Baud/Hz。直接法提取同步载波信号会有 现象。模拟信号数字化要经过采样、量化和编码三个过程，其中量化将引入误差。相位不连续的2FSK信号，发“1”码和发“0”码时其信号频率分别为lKHz和4KHz,码元速率为600波特，系统频带宽度B最小带宽应为4.2KHz。一个二进制数字通信系统，码元速率为10000波特，连续发送一小时，接收端收到的信码为36个，则系统的P=10-6。e 相干检测时2PSK系统的Pe2已知能量信号f(t)的频谱函数F(w)，则它的自相关函数R(t)=Fd) :自相关函数的最大值R(0)表示信号的平均功率。已知二进制代码的一段为100000000111001000010,其相应的HDB3码为+1000+V-B00-V+1-1+100-1+B00+V-10。相干检测时2PSK系统的误码率为： (a)a.2erfc^ b.2 2c.2erfc* d.|e-r下列哪种码型中可以直接提取时钟分量： (c)双极性归零 b.双极性不归零c.单极性归零 d.单极性不归零用包络检波法接收2ASK信号，当发端发“1”码时，包络检波器输出服从(d)分布：a.高斯分布 b.瑞利分布 c.均匀分布 d.莱斯分布高斯白噪声功率谱密函数在整个频率范围内为：(a)a.常数b.和频率成正比c.和频率成反比d.随频率的变化而变化高斯白噪声通常是指噪声的什么量服从高斯分布：(a)a.幅值b.相位c.自相关函数 d.功率谱密度模拟信号数字化要经过采样、量化和编码三个过程，其中(b)将引入误差。a.采样b.量化c.编码d.不会引入误差7•如果随机过程x(t)是广义平稳的，那么它一定具有(d)特点：a.高斯分布 b.满足各态历经的性质c.严格平稳 d.均值是常数&对于n维高斯过程，各统计样本之间的不相关特性与统计独立有如下关系(b)a.没有直接的关系 b.等价c.不等价 d.不相关不一定统计独立

9•如果一个线性系统的输入随机过程是高斯的，那么线性系统的输出过程是：(B)a.均匀分布b.高斯分布c.瑞利分布d.莱斯分布均值为零的窄带平稳高斯噪声加上一个正弦信号，它们相加之后的包络一维分布服从(d)a.高斯分布b.均匀分布c.瑞利分布d.莱斯分布宽带白噪声的表示式是：(d)a.n(t)二n(t)coswt—n(t)coswtb.n(t)二a(t)cos(wt+申(t))ccsccc.n(t)c.n(t)=Re[a(t)ejwct]d.其他12•在PCM中，对语声信号采用非均匀量化的理由是：(b)小信号出现概率小，大信号出现概率大小信号出现概率大，大信号出现概率小语声信号均匀分布 d.不会引起频谱混叠利用线性调制系统不失真的传输信号x(t),根据采用的调制方法不同，其对应的传输带宽之间的关系为：(b)a.BDSB=BAM=BVSB=BSSB b.BDSB=BAM>BVSB>BSSBc.BDSB>BAM=BVSB>BSSB d.BDSB>BAM>BVSB=BSSB在模拟调制当中，属于非线性调制的是：(c)a.DSBb.AMc.FMd.SSB15•设x(t)为调制信号，调相波的表示式为：cos(wt+kx(t))，则PM调制方式的瞬时cp相位为：(a)dx(t) dx(t)a.wt+kx(t) b.kx(t) c.w+k d.k-cp p cpdt pdt16•设x(t)为调制信号，调相波的表示式为：c0S(wt+kx(t))，则该方式的瞬时角频率cp为：(c)dx(t) dx(t)a.wt+kx(t) b.kx(t) c.w+k d.k-cp p cpdt pdt17•设x(t)为调制信号，调相波的表示式为：cos(wt+kx(t))，则PM调制方式的瞬时cp角频率偏差为：(d)

dx(t) dx(t)a.wt+kx(t) b.kx(t) c.w+k d.k-cp p cpdt pdt18•设调制信号的最高截止频率为fx,进行AM调制，要使已调信号无失真地传输，AM调制系统的传输带宽至少为：(b)a.fx b.2fx c.3fx d.4fx已知码元速率为200波特，这里假设2FSK两功率谱主瓣刚好互不重叠。则2FSK的带宽为：(c)a.200Hz b.400Hz c.800Hz d.1600Hz在0，1等概率出现情况下，以下哪种码能够直接提取位同步信号：(c)a.单极性不归零码b.双极性归零码c.单极性归零码d.双极性不归零码在0，1等概率出现情况下，包含直流成分的码是：(c)a.AMI码 b.双极性归零码 c.单极性归零码 d.HDB3码即使在0，1不等概率出现情况下，以下哪种码仍然不包含直流成分：(a)a.AMI码 b.双极性归零码 c.单极性归零码 d.差分码如果将全“0”码编为HDB3码其输出为：(a)a.„-100-1+100+1-100-1„ b.„-1000+1000-1000+1„c.„+1000-1000+1000-1„ d.„-10000+10000-10000+1„不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：(a)a.载波同步 b.网同步c.位同步d.群同步下面哪种调制方式，不可能用直接法提取载波同步信息：(b)a、DSB b、2PSK c、2ASK d、AM二进制数字基带传输信系统的误码率计算公式为：(b)a、P二P(l)+P(0) b、P二P(1)P(°/1)+P(0)P(l/°)eec、P二P(0/1)+P(1/0) d、P二P(0)P(0/1)+P(1)P(1/0)ee频带利用率最低调制方式是：(b)a、2ASK b、2FSK c、2PSK d、2DPSK码长n=15的汉明码，信息位应是：(b)a.10位b.11位a.10位b.11位c.12位13位已知（5，1）重复码，它的两个码组分别为00000和11111，若用于纠错，可以纠正的误码位数至少为：（b）a.1位 b.2位 c.3位 d.4位码长n=15的汉明码，编码效率为：（b）a.2/3 b.11/15 c.4/5 d.13/15属于码长为5的偶监督码是：（c）a.00001 b.00010 c.00011 d.00100以下哪一个码字属于码长为5的奇监督码：（c）a.10001 b.10010 c.10011 d.10100通常6位偶监督码的信息位数为：（d）TOC\o"1-5"\h\za.2 b.3 c.4 d.5假设分组码的最小码距为5则它能检测误码的位数至少为：（c）a.2 b.3 c.4 d.5假设分组码的最小码距为5则它能纠正的误码位数至少为：（a）a.2 b.3 c.4 d.5通常5位奇监督码的信息位数为：（c）a.2 b.3 c.4 d.5码长n=15的汉明码，监督位应是：（c）a.2位 b.3位 c.4位 d.5位码长n=7的汉明码，监督位应是：（b）a.2位 b.3位 c.4位 d.5位简答题：试画出称科斯塔斯环的原理框图,指出其中哪个是提取的本地同步载波信号,哪个是解调输出的基带信号?此种方法是否存在相位模糊问题?压控振荡器vco的输出为提取的本地同步载波信号，同向支路低通滤波器的输出为解调输出的基带信号，此方法存在相位模糊问题。计算题：1.设音频信号的最高频率f二15kHz，信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度x为ny2=1°T2W/Hz，如果进行100%的振幅调制，要求接收机输出信噪比为50dB，求信号传输带宽和接收机收到的信号功率。解：根据AM原理可知，信号传输带宽为：B二2-f二2X15kHz二30kHzxN=nB=2x10-12x30x103=6x10—8（W）0100%的振幅调制，相当于G=2/3；S输出信噪比为50dB，即有10log（寸）=输出信噪比为50dB，0得N=105；这样接收机收到的信号功率为0S=2X（加XN=3X105X6X10-8=9x1013（W）02.已知一AM信号s（t）=5cosl800兀t+20cos2000兀t+5cos2200兀t请写出调制信号m(t)及载波c(t)表示式；求调制指数(调幅系数)a；求边带功率对载波功率之比值。解：s(t)二20[1+0.5cos(2兀x100t)]cos(2兀x1000)tm(t)二0.5cos(2兀x100t), f二100Hzmc(t)二cos(2兀x1000)t, f二1000Hzca二0.5,m(t)二cos(2兀x1000t)n

3)边带功率:Pb'Aa3)边带功率:Pb载波功率：x2二(10)2x2二200W十x4=(2.5)2x4载波功率：x2二(10)2x2二200WP25b= =0.125P200c3•现有一振幅调制信号：s(t)=(1+Acoswt)coswt，其中调制信号频率f=5kHz，载m c m频f=100kHz，常数A=15。c请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由；请画出它的解调框图，并加以说明；画出从该接收信号提取离散载波分量的框图，并加以简单说明解：1)此信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是1+Acos2兀f>0，而这里A=15使得这个条件不能成立，用包络检波将造成解调波形失m真。o3)由于接收信号的频谱中有离散的载频分量，所以可以用窄带滤波器滤除载频分量，或利用锁相环作为窄带滤波器，见下图：接收信号中心频率为f提取的载波分量k的PLLC设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器传输特性为H(f)，若要求以2000Baud码元速率传输，则下图中的H(f)是否满足抽样点无码间干扰条件，并说明理由。

(b)//(/)//(/) n().5升余歿(b)//(/)//(/) n().5升余歿/7Hz—J-1500■1500 ° 15(M)-160(1 -4(MI4<XJI64X)解：(a)由图d可见，£H(f—2000n)不是常数，因此该系统以2000Baud的码元速率传输—g时不满足抽样点无码间干扰的条件。工"”-2(灿")—! ! fHz-I51X) 0 1500(d)(b) 0.5，贝l」(l+a)'=1500,R= =2000，故系统以2000Baud的码元速2 s1+0.5率传输时满足抽样点无码间干扰的条件。(e)(c)由图f可知，该系统以2000Baud的码元速率传输时满足抽样点无码间干扰的条件。(f)设«二1升余弦滚降无码间干扰基带传输系统的输入是十六进制码元，其码元速率是

1200Baud，求1）此基带传输系统的截止频率值；2）该系统的频带利用率（写上单位）；3）该系统的信息传输速率（写上单位）。R解：此系统的截止频率为B二（1+Q）弓二1200Hz，频带利用率为R—s=IBaud/Hz=4bps/Hz，信息传输速率为R二RlogM二4800bps。B bs2在2ASK系统中，已知码元传输速度—=1x106Bd，信道噪声为加性高斯白噪声，其B双边功率谱密度n0/2=3x10-14W/Hz，接收端解调器输入信号的振幅a=4mV。（其中：e-16.75沁5.32x10-8,erfcr e-r4）4R1） 若采用相干解调，试求系统的误码率；2） 若采用非相干解调，试求系统的误码率。解：1）因为2ASK信号的带宽是其基带信号带宽的两倍，所以接收端带通滤波器的宽度近似为B=2—=2x106Hz带通滤波器输出噪声的平均功率为n52=2x」xB=12x10-8W解调器输入信噪比为16x10-6a2 16x10-616x10-6r= = u67252 2x12x10-8若采用相干解调，系统的误码率为2）若采用非相干解调，系统的误码率为一1e-r4=Ie32.66x1087.若某2FSK系统的码元传输速率为R二0,8MBd，发送“1”符号的频率f,=l0MHz,B1发送“0”符号的频率f二10-3MHz，且发送概率相等。解调器输入端洗脑振幅a=4mV，信道加性高斯白噪声的双边功率谱密度为n0/2=10-12W/Hz（其中：e-5沁6.74x10-3,erfc^S沁10-3）。1） 求2FSK信号频带宽度；2） 若采用相干解调，试求系统的误码率；3）若采用非相干解调，试求系统的误码率。解：1）B=f-f+2R=0.7MHzTOC\o"1-5"\h\z1 2 B2）由于R二0-2MBd，故接收系统上、下支路带通滤波器的带宽为BB=B=2R=04MHz上下 B信噪比a2 16x10-6r= = =102s2 2x2x10-12x0.4x106n采用相干解调时，系统误码率为P=P=—erfce25x10-43）若采用非相干解调，系统的误码率为P=1e-r2=1e-102〜3.37x10-3

e2 2&一DPSK数字通信系统，信息速率为R，输入数据为110100010110„b1） 写出相对码（设：相对码的第一个比特为1）；2） 画出DPSK发送框图；3） 请写出DPSK发送信号的载波相位（设：第一个比特的DPSK信号的载波相位为0）；4） 若接收信号是具有随机载波相位0（均匀分布）的DPSK信号，并受到加性白高斯噪声干扰，请画出DPSK的非相干最佳接收框图。解：1）绝对码：110100010110相对码：10110000110112）DPSK发送框图如图（a）所示:图（a）3） 载波相位：0兀00兀兀兀00兀004） DPSK的非相干接收框图如图（b）所示:图（b）9•符号集为A、B、C、D、E,相互独立，相应概率为1/2、1/4、1/8、1/16、1/16,其平均信息量为：（d）a.l.800bit/符号b.l.825bit/符号c.l.850bit/符号d.l.875bit/符号设有一离散无记忆信源XtXlX2X4x7p;0.20」90.180.170.150.10.01试求：1） 信源符号熵H（X）二?2） 若采用Huffman编码，试问如何编？并求编码效率耳二?解：1)H(X)=一£P(x)logP(x)=2.63bit/symboli2ii=12）编码方式如下图所示：

*0.31’It*0.射0.2—0|0心 »■0J017 i*0.31’It*0.射0.2—0|0心 »■0J017 i17平均码长K且P(x)k=2.72bitiii=1编码效率H(X)=型=96.7%K2.7210.若语音信号的带宽在300〜34°0Hz之间，试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不失真的最小抽样频率。解：由题意，f=3400Hz，/=300Hz，故语音信号的带宽为:HLB=3400-300=3100Hz3f=3400=1x3100+x3100=nB+kBh 31即n=i，k=3彳］。根据带通信号的抽样定了，理论上信号不失真的最小抽样频率为k3f=2B(1+-)=2x3100x(1+)=6800Hzs n 3111.已知(7,4)循环码的生成多项式g(x)=x3+x+1,请写出它的生成矩阵和监督矩阵。解：已知(7,4)循环码的生成多项式g(x)=x3+x+1,则生成矩阵为：G(x)=x3g(x)

x2g(x)

xg(x)

gG(x)=101110110000101100G=0010110_0001011则监督阵为_1H=r012、已知（7，3）分组码的监督关系式为：10001010100111==IPt0010110k_0001011_111010101001x+x+x+x=0TOC\o"1-5"\h\z6 3 2 1x+x+x+x=02 5 2 1 0x + x +x =0651x + x +x =0540求其监督矩阵和生成矩阵，若输入信息为（111）和（010）时，分别计算编码输出。1001101001H=110000110