通信工程原理应用练习题集

通信工程原理应用练习题集姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.通信系统的基本模型是什么？

A.发送器信道接收器

B.发送端传输线接收端

C.发送器调制器接收器

D.发送器编码器解码器

2.模拟信号和数字信号的区别是什么？

A.模拟信号是连续的，数字信号是离散的

B.模拟信号只能表示信号的变化，数字信号能表示信号的变化和位置

C.模拟信号不能进行数字处理，数字信号可以进行数字处理

D.以上都是

3.模拟调制有哪些基本类型？

A.振幅调制

B.频率调制

C.相位调制

D.以上都是

4.数字调制有哪些基本类型？

A.相移键控（PSK）

B.频移键控（FSK）

C.相位键控（PK）

D.以上都是

5.滤波器的主要功能指标有哪些？

A.衰减特性

B.带宽

C.谐振频率

D.以上都是

6.信号传输的信道有哪些？

A.有线信道

B.无线信道

C.光纤信道

D.以上都是

7.信号传输中的噪声类型有哪些？

A.白噪声

B.粉红噪声

C.高斯噪声

D.以上都是

8.信号的频谱分析是什么？

A.对信号频域进行分析

B.对信号时域进行分析

C.对信号功率进行分析

D.对信号能量进行分析

9.信号的采样定理是什么？

A.采样频率必须大于信号最高频率的两倍

B.采样频率必须小于信号最高频率的两倍

C.采样频率必须等于信号最高频率的两倍

D.以上都不对

10.信号的压缩感知是什么？

A.一种利用稀疏信号恢复的信号处理方法

B.一种信号压缩方法

C.一种信号编码方法

D.一种信号解码方法

答案及解题思路：

1.A：通信系统的基本模型是发送器信道接收器。

2.D：模拟信号和数字信号的区别包括以上所有选项。

3.D：模拟调制包括振幅调制、频率调制和相位调制。

4.D：数字调制包括相移键控、频移键控和相位键控。

5.D：滤波器的主要功能指标包括衰减特性、带宽和谐振频率。

6.D：信号传输的信道包括有线信道、无线信道和光纤信道。

7.D：信号传输中的噪声类型包括白噪声、粉红噪声和高斯噪声。

8.A：信号的频谱分析是对信号频域进行分析。

9.A：信号的采样定理指出采样频率必须大于信号最高频率的两倍。

10.A：信号的压缩感知是一种利用稀疏信号恢复的信号处理方法。

解题思路：

对于选择题，我们需要了解各个选项的含义和特点，然后结合题干信息进行分析和判断。通过对题干和选项的仔细分析，我们可以得出正确的答案。二、填空题1.通信系统由信源、信道、调制器、解调器和信宿组成。

2.模拟信号调制的基本过程包括信号、调制、传输和解调。

3.数字信号调制的基本过程包括信号编码、调制、传输和解调。

4.滤波器的频率响应分为通带、阻带和过渡带。

5.信号的频谱分析包括频谱分解、频谱展平和频谱滤波。

6.信号的采样定理指出，若信号的最高频率为f_m，则采样频率应满足f_s>2f_m。

7.信号的压缩感知原理是利用稀疏性来恢复信号。

答案及解题思路：

答案：

1.信源、信道、调制器、解调器、信宿

2.信号、调制、传输、解调

3.信号编码、调制、传输、解调

4.通带、阻带、过渡带

5.频谱分解、频谱展平、频谱滤波

6.f_m>2f_m

7.稀疏性

解题思路：

1.通信系统的五个基本组成部分是理解通信系统运作的基础，包括信号的产生、传输、处理和接收。

2.模拟信号调制涉及将基带信号转换为适合信道传输的频带信号，而数字信号调制则是在此基础上加入了数字信号编码的过程。

3.滤波器的频率响应描述了其对不同频率信号的响应能力，分为通带、阻带和过渡带。

4.信号的频谱分析是对信号频谱结构的分析和理解，包括频谱分解、展平和滤波。

5.采样定理是数字信号处理的基本理论，它指出当采样频率高于信号最高频率的两倍时，才能准确恢复原始信号。

6.压缩感知原理基于信号稀疏性，通过利用信号的非线性特性，从少量的观测中恢复出原信号。三、判断题1.通信系统的基本模型只包括发送端和接收端。

答案：错误

解题思路：通信系统的基本模型通常包括发送端、传输信道和接收端，而不仅仅是发送端和接收端。发送端负责信号的调制和发送，接收端负责信号的接收和解调，传输信道则是信号传输的物理路径。

2.模拟调制和数字调制在调制过程中都需要使用调制器和解调器。

答案：正确

解题思路：无论是模拟调制还是数字调制，都需要调制器将基带信号转换成适合传输的频带信号，以及解调器在接收端将频带信号还原为基带信号。

3.滤波器的主要功能指标包括幅频特性、相频特性和群时延。

答案：正确

解题思路：滤波器的主要功能指标确实包括幅频特性、相频特性和群时延。幅频特性描述了滤波器对不同频率信号的幅度响应，相频特性描述了滤波器对不同频率信号的相位响应，群时延描述了不同频率成分通过滤波器的时间延迟。

4.信号传输的信道包括有损信道和无损信道。

答案：错误

解题思路：信号传输的信道通常分为有损信道和无噪信道。有损信道会导致信号能量的衰减，而无噪信道则假设信号传输过程中没有引入噪声。

5.信号的噪声分为热噪声和冲击噪声。

答案：正确

解题思路：信号的噪声确实可以分为热噪声和冲击噪声。热噪声是由信号传输介质中的随机热运动引起的，而冲击噪声则是由突发性干扰造成的。

6.信号的频谱分析可以用于信号的调制和解调。

答案：正确

解题思路：信号的频谱分析是调制和解调过程中的重要步骤。通过频谱分析，可以了解信号的频率成分，从而设计合适的调制和解调方案。

7.信号的采样定理是数字信号处理的基础。

答案：正确

解题思路：信号的采样定理是数字信号处理的基本理论之一，它保证了在一定条件下，通过有限个采样点可以无失真地恢复原始信号，是数字信号处理的基础。四、简答题1.简述通信系统的基本模型及其各部分的作用。

基本模型：

发信机：将信息信号转换为适合在信道中传输的信号。

信道：传输信号媒介，如电缆、光纤、无线电波等。

接收机：从信道中接收并恢复原始信息信号。

各部分作用：

发信机：负责信号的调制和放大。

信道：保证信号的传输质量。

接收机：实现信号的解调和滤波。

2.简述模拟信号调制和解调的过程。

调制过程：

将信息信号（基带信号）转换成适合信道传输的高频信号（已调信号）。

解调过程：

从已调信号中恢复出原始信息信号。

3.简述数字信号调制和解调的过程。

调制过程：

将数字信息信号转换成适合信道传输的模拟信号（已调信号）。

解调过程：

从已调信号中恢复出原始数字信息信号。

4.简述滤波器的幅频特性和相频特性。

幅频特性：

描述滤波器对不同频率信号的幅度响应。

相频特性：

描述滤波器对不同频率信号的相位响应。

5.简述信号的频谱分析及其应用。

频谱分析：

将信号分解为不同频率的分量，分析其频率特性。

应用：

频谱分析可用于信号传输、信号处理等领域。

6.简述信号的采样定理及其应用。

采样定理：

采样频率必须大于信号最高频率的两倍，才能完整恢复信号。

应用：

采样定理在数字信号处理、通信等领域具有重要应用。

7.简述信号的压缩感知原理及其应用。

压缩感知原理：

通过线性观测矩阵对信号进行观测，在低维空间中恢复原始信号。

应用：

压缩感知原理在信号处理、图像处理等领域具有广泛应用。

答案及解题思路：

1.答案：

通信系统的基本模型包括发信机、信道和接收机。发信机负责信号调制和放大，信道保证信号传输质量，接收机实现信号解调和滤波。

解题思路：

分析通信系统各部分的作用，结合实际通信过程进行解答。

2.答案：

模拟信号调制是将信息信号转换为高频信号的过程，解调是从已调信号中恢复原始信号的过程。

解题思路：

分析调制和解调过程，结合模拟信号传输特点进行解答。

3.答案：

数字信号调制是将数字信息信号转换为模拟信号的过程，解调是从已调信号中恢复原始数字信息信号的过程。

解题思路：

分析数字信号调制和解调过程，结合数字信号传输特点进行解答。

4.答案：

滤波器的幅频特性描述了滤波器对不同频率信号的幅度响应，相频特性描述了滤波器对不同频率信号的相位响应。

解题思路：

解释幅频特性和相频特性的概念，结合滤波器在信号处理中的作用进行解答。

5.答案：

信号频谱分析是将信号分解为不同频率的分量，分析其频率特性。

解题思路：

解释频谱分析的概念，结合信号处理领域中的应用进行解答。

6.答案：

信号采样定理要求采样频率大于信号最高频率的两倍，以完整恢复信号。

解题思路：

解释采样定理的概念，结合数字信号处理和通信领域中的应用进行解答。

7.答案：

压缩感知原理通过线性观测矩阵在低维空间中恢复原始信号。

解题思路：

解释压缩感知原理的概念，结合信号处理和图像处理领域中的应用进行解答。

：五、计算题1.已知一个模拟信号的最高频率为3MHz，请计算该信号的采样频率。

解题思路：根据奈奎斯特采样定理，为了能够从采样信号中恢复出原始信号，采样频率应至少为信号最高频率的两倍。

答案：采样频率=2最高频率=23MHz=6MHz

2.已知一个模拟信号经过调制后的频带宽度为2MHz，请计算该信号的带宽。

解题思路：模拟信号经过调制后，其带宽由调制后的频带宽度决定，因此信号的带宽即为2MHz。

答案：带宽=2MHz

3.已知一个数字信号经过调制后的频带宽度为2MHz，请计算该信号的带宽。

解题思路：数字信号经过调制后，带宽一般取决于数字信号本身的数据速率和调制方式。题目中未提供数字信号的具体信息，因此无法直接计算带宽。

答案：无法计算（缺少数字信号具体信息）

4.已知一个滤波器的幅频特性为：f≤1kHz时，H(f)=1；f>1kHz时，H(f)=0。请计算该滤波器的截止频率。

解题思路：滤波器的截止频率是幅频特性曲线从最大值下降到其最大值一半时的频率。在此题中，当f≤1kHz时，幅值为1；当f>1kHz时，幅值为0，因此滤波器的截止频率为1kHz。

答案：截止频率=1kHz

5.已知一个信号经过采样后的采样频率为8kHz，请计算该信号的采样定理是否满足。

解题思路：根据奈奎斯特采样定理，如果采样频率大于信号最高频率的两倍，则可以恢复出原始信号。在本题中，信号的采样频率为8kHz，而题目没有提供信号的最高频率。假设信号的最高频率不超过4kHz，则8kHz大于2倍的最高频率，满足采样定理。

答案：满足（假设信号最高频率不超过4kHz）

6.已知一个信号经过压缩感知后的重构信号与原始信号的误差为0.1，请计算该信号的压缩感知率。

解题思路：压缩感知率定义为重构信号与原始信号的误差除以原始信号的均方误差。题目没有给出原始信号的均方误差，因此无法计算压缩感知率。

答案：无法计算（缺少原始信号均方误差）

7.已知一个信号的频谱为f1=1kHz，f2=2kHz，请计算该信号的带宽。

解题思路：信号的带宽是其频谱中的最大频率值减去最小频率值。在本题中，信号的带宽为f2f1=2kHz1kHz=1kHz。

答案：带宽=1kHz六、论述题1.论述通信系统在现代社会的重要性及其发展趋势。

答案：

通信系统在现代社会的重要性体现在以下几个方面：

信息传播效率：通信系统是实现信息快速、准确传播的关键，对于促进社会经济发展具有重要作用。

社会管理：通信系统是现代社会管理的重要工具，如紧急通讯、远程监控等。

经济发展：通信技术的发展推动了电子商务、远程教育等新兴产业的快速发展。

发展趋势包括：

高速化：5G技术的推广，通信速率将进一步提高。

智能化：人工智能技术在通信系统中的应用将使通信更加智能和高效。

绿色化：环保和节能将成为通信系统发展的新方向。

解题思路：

分析通信系统在现代社会中的具体应用领域和作用。

结合当前技术发展，探讨通信系统的未来发展趋势。

2.论述模拟信号和数字信号在通信系统中的应用及优缺点。

答案：

模拟信号和数字信号在通信系统中的应用及优缺点

模拟信号：

应用：传统的广播电视、电话通信等。

优点：传输距离远，抗干扰能力强。

缺点：信号易受噪声干扰，难以加密，抗干扰性差。

数字信号：

应用：互联网、移动通信等。

优点：抗干扰能力强，易于加密，便于数字处理。

缺点：传输距离有限，需要转换设备。

解题思路：

列举模拟信号和数字信号在通信系统中的应用领域。

分析两种信号的优缺点，对比其功能。

3.论述滤波器在信号传输中的作用及其功能指标。

答案：

滤波器在信号传输中的作用：

去除噪声：滤除信号中的干扰成分，提高信号质量。

选择性滤波：根据需求选择特定频率范围内的信号。

功能指标：

通带损耗：通带内信号的衰减程度。

阻带衰减：阻带内信号的衰减程度。

选择性：滤波器对不同频率信号的过滤能力。

解题思路：