通信原理试卷及答案2

2002-2003学年第二学期《通信原理》期末试卷

（通信工程专业00级）

一、填空题：（每空0.5分，共15分）

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。

在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的，二是传输中叠加的。

在情况下，消息的平均信息量最大。

根据香农公式，理想解调器的输入信噪比和带宽纥与输出信噪比s〃/M和带宽纥之间满足

模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。

包络检波法的系统误码率取决于和。

基带传输系统的总误码率依赖于和之比。

一个连续信道的信道容量受、“三要素”的限制。

起伏噪声可分为、及0

恒参信道的传输特性通常可以用和来表征。

信道传输信息的速率与、以及有关。

若线性系统的输入过程&（'）是高斯型的，则输出当（/）是型的。

设一分组码（010111）,则它的码长是，码重是，该分组码与另一分组码（110010）的码距是

二、判断题：（正确画“J”，错误画“X”；每题0.5分，共5分）

码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（）

恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的，因此，可以认为它等效于一个时变的线性网络。（）

对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若“。一°,则信道容量C-8。（）

小信噪匕时，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。（）

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。（）

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。（）

对于数字基带信号s（'）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。（）

基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（）

一种编码的检错和纠错能力与该编码的最大码距的大小有直接关系。（）

一般说来，通过键控法得到二进制移频键控信号（2FSK）的相位（%、孙）与序列〃无关。（）

三、单项选择题：（每题1分，共10分）

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。

如下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。

/(r)\

—

~o~

(A)

/(r)

fM,

4<IIt<4<I<

4T2T°2T4T

(C)(O)

线性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。

窄带噪声〃0）的同相分量凡«）与正交分量应«）具有如下性质。

（A）〃4）与凡（'）都具有带限性质；（B）〃（3与久（,）都具有带通性质；

（C）%。与凡（,）都具有高通性质：（D）〃，«）与〃4）都具有低通性质。

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）AM系统；（D）PCM系统

在一个码组内纠正“立错误，同时检测个误码，要求最小距离"min应为。

（A）4由122/+6+1（B）4将2,+6+1

（C）1加之,+26+1（D）〃啕1）之2/+26+1

传输速率为9600R的二进制数码流，所需的最小传输带宽为.

（A）3.2kHz（B）4.8kHz

（C）1.6kHz（D）9.6kHz

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

下列属于线性调制的是。

（A）振幅键控；（B）频移键控；（C）相移键控；（D）角度调制。

在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为。

（A）2FSK、2ASK、2PSK；（B）2ASK、2FSK、2PSK；

（C）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。

四、作图题：（5分）

已知数字信息,分别以下列两种情况画出2PSK,2DPSK的波形以及写出相对码也；｝。

（1）码元速率为1200B,载波频率为1200Hz；

（2）码元速率为1200B,载波频率为1800Hz；

五、论述题：（每题5分，共30分）

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？

窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？

什么是“倒兀现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒人现象”

假设恒参信道的传输特性为"3）,相频特性为负口），则它的不失真条件是什么？什么是群延迟一频率特

性13））,其表达式是什么？

消除码间干扰的方法有几种，并说明它们的思想？

为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？

六、计算题：（1、2、3每题10分；4题5分，共35分）

若机（“是平稳随机过程，其功率谱密度43）=〃。G，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。

设最高频率为3kHz的话音信号经DSB调制后，在人=30MHz的高频信道上传递iokm。信道传输的功

率衰耗为IOdB/km,信道中存在高斯白噪声，其双边功率谱密度为〃。w/Hz,要求接收输出信

噪比-^dBo

（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。

二进制数字基带传输系统如左图所示，设°（3）=1,G7S）=GR（@）=而⑹。现已知

T0(14-costyr0),

0其它公

（1）若必）的双边功率谱密度为〃O/2W；HZ,试确定。夫3）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：

-M

/仅）=方"，4>0（常数）

试求系统最小误码率Peo

已知滤波器的”①）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/"一Baud；（b）码元速率/。一物“Baud：

（c）码拗率方=1500Baud；（d）码秘率力=3000Baudo

问：

（1）哪种码元速率不会产生码间串扰？为什么？

（2）哪种码元速率根本不能用？为什么？

（3）哪种码元速率会产生码间串扰，但还可以用？为什么？

H⑺

1

_J/Hz

-1000°1000

2002—2003学年第二学期《通信原理》期末试卷答案

一、填空题：（每空0.5分，共15分）

1.有效性、可靠性：码元速率，误码率。

2.码间串扰，加性噪声。

3.等概率。

4.4log?。+Sj/Nj=Blog2（l+S°/N°）

5.A/D、数字传输系统、D/Ao

6.系统输入信噪比、归一化门限值。

7.信号峰值、噪声均方根值。

8.信道的带宽（B）、信道输出的信号功率（S）、噪声单边功率谱密度（%）。

9.热噪声、散弹噪声、宇宙噪声。

10.幅度一频率特性、相位一频率特性。

11.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。

12.高斯。

13.6、4、3

二、判断题：（正确画“J”，错误画“x”；每题0.5分，共5分）

1.x；2.x；3.V；4.x；5.x；

6.J；7.V；8.V；9.x；10.J。

三、单项选择题：（每题1分，共10分）

1.B；2.A；3.D；4.D；5.B；

6.A；7.B；8.A；9.A；10.D。

四、作图题：（5分）

五、论述题：（每题5分，共30分）

1.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。

2.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从均匀分布；

“高斯”是指噪声的概率密度函数服从正态分布。

3.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相位变乃相位或乃相

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“倒刀现象”。

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“倒灯现象”。

4.答：不失真条件：

“⑹满足：

|//⑹~s为一条水平线；

加成线性关系

群延迟一频率特性：频率特性对频率的导数。

血”皿

―do

5.答：1）奈奎斯特第一准则：

为了消除码间干扰，则基带传输特性应满足：

〒工（0+^r=i同勺

LS/\ls/

或，Is），S

2）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）滤波器将能减少码间干扰的影响。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，便包括可调滤波器在内的基带系统的总特性满足实际性能的要求。

6.答:

因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量%⑺被消除的缘故。

六、计算题：（1、2、3每题10分；4题5分，共35分）

1.解：

显然“3）=1+"'",所以

|//㈤2=2（l+cosft>r）

输出功率谱密度为

p43）=I"®2a闷=2纭（41+COS〃）

又因为

"®=（2+e吟产冷

所以

%（r）=2生⑺+R.（「+T）+勺（r-7）

吟［25⑺+旅+7）+跄-7）］

2.解：

（1）如下图所示，其中BPF的传输特性为

3温-弘g小3。叩+3^^为常数）

LIP的传输特性为

K\f\<3kHz

乩(力=29

0,其他/

(2)输出噪声功率为

M)=；x%x%8

=-X2X10-,6X6000=3X10_13

4W

所以输出噪声功率谱密度4&)为

一^1=0.5x10

6(力=-16

2x30002x3000W/Hz

-^->40-^>-xl04

(3)要求dB,即要求",2,此时接收机输入功率

Si>-xlO4A^.

2，又由于信道损耗为lOXIOdB,故最小平均发送功率为

S=10,ox-xl04x2xl0,6X6000=60

2W

DSB

3.解:

(1)由图知接收滤波器GR(°)输入噪声双边功率谱密度为"3)=〃。/2,则接收滤波器GR(0)输出噪声

双边功率谱密度为

E3)=E3)GR(⑹2=-yr0(l+cos^r0),H<—

,ro

接收滤波器GR3)输出噪声功率为

2%中。2万J-中。22

(2)系统总的误码率与为

Pe=尸⑴匕+尸(0)外

在单极性波形情况下，,和Q。分别为

c$1lx-A\

CI=\—exP--------dx

几=「—expdx

椁儿2/1口x

式中%是