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1、66666666666666666666（A 卷、闭卷)课程名称 通信原理 A（2009。12）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题)一是非题（正确打一是非题（正确打，错误打，错误打，每题，每题 2 2 分，共分，共 1010 分分)1 1出现概率越大的消息出现概率越大的消息,其所含的信息量越大。其所含的信息量越大。（）2 2随机过程广义平稳则必将严格平稳。随机过程广义平稳则必将严格平稳。（)3 3恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。（）4 4由于由于 DSBDSB 信号的调制制度增益是信
2、号的调制制度增益是 SSBSSB 的一倍，所以抗噪声性能比的一倍，所以抗噪声性能比 SSBSSB 好一倍。好一倍。（）5 52PSK2PSK 存在反相工作现象存在反相工作现象,而而 2DPSK2DPSK 不存在不存在,所以所以 2DPSK2DPSK 抗噪声性能优于抗噪声性能优于 2PSK.2PSK.（）二填空题（每空二填空题（每空 1 1 分，共分，共 1010 分）分）1 1设每秒传送设每秒传送 N N 个个 MM 进制码元，则码元速率为进制码元，则码元速率为_，信息传输速率为，信息传输速率为。2.2.在在 PCM30/32PCM30/32 路基群帧结构中，路基群帧结构中，TS0TS0 用来
3、传输用来传输_ _，TS16TS16 用来传输用来传输_。3 3 设加性高斯噪声的单边功率谱密度为设加性高斯噪声的单边功率谱密度为n0，输入信号持续时间输入信号持续时间 0 0T,T,能量为能量为 E E，则匹配滤波器在则匹配滤波器在 时时刻输出的最大信噪比为刻输出的最大信噪比为。4 4 已知信道中仅传输已知信道中仅传输 1100000011000000，00111000,0000011000111000,00000110三个码组，三个码组，则其可检测则其可检测个错码个错码,可纠正可纠正 个个错码。错码。5.5.载波同步的方法一般可分为载波同步的方法一般可分为和和。三简答题（每小题三简答题（每
4、小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分）1 1什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布？什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布？2 2每路基带信号带宽均为每路基带信号带宽均为1MHz1MHz，对信号分别进行，对信号分别进行DSBDSB 和和 SSBSSB 调制，若采用调制，若采用FDMFDM 进行进行 6 6 路信号复用传路信号复用传输，试问至少需要信道带宽是多少输，试问至少需要信道带宽是多少?3 3试比较均匀量化与非均匀量化的特性。试比较均匀量化与非均匀量化的特性。4 4什么是最小码距的概念，其数量大小有什么实际意义
5、和作用？什么是最小码距的概念，其数量大小有什么实际意义和作用？四已知四已知sAM(t)(1 K cost K cos2t)cos 0t，且，且 0。1 1 画出此已调波的频谱示意图。画出此已调波的频谱示意图。(3(3 分）分）2 2 画出包络解调器的原理框图画出包络解调器的原理框图.（3 3 分）分）3 3 试求使此试求使此 AMAM 信号无包络失真的信号无包络失真的K值。值。（4 4 分）分）五若消息代码序列为五若消息代码序列为 110000010100001110000010100001，1.1.画出对应的全占空双极性码波形画出对应的全占空双极性码波形;（2 2 分）分）2.2.画出对应的
6、画出对应的 AMIAMI 码波形；码波形；(4(4 分）分）3.3.画出对应的画出对应的 HDB3HDB3 码波形码波形.（4 4 分）分）六图六图 1 1、图、图 2 2 分别给出两种基带系统传输特性分别给出两种基带系统传输特性图图 1 1图图 2 21 1试分析两个基带系统无码间串扰的最高码元速率试分析两个基带系统无码间串扰的最高码元速率.（6 6 分分)2 2设传输信息速率为设传输信息速率为 3Mbps3Mbps，图，图 1 1 和图和图 2 2 系统能否实现无码间串扰。系统能否实现无码间串扰。（4 4 分）分）七设某数字调制系统的码元传输速率为七设某数字调制系统的码元传输速率为 100
7、0Bd1000Bd，载波频率为，载波频率为 2000Hz.2000Hz.1 1若发送数字信息为若发送数字信息为 111010111010，试画出，试画出 2ASK2ASK 信号波形和它的功率谱密度草图。信号波形和它的功率谱密度草图。（5 5 分）分）2 2数字信息不变，试画出数字信息不变，试画出 2DPSK2DPSK 信号波形和它的功率谱密度草图（设初始相位为信号波形和它的功率谱密度草图（设初始相位为 0 0）。（5 5 分分)。八在脉冲编码调制八在脉冲编码调制(PCM(PCM）系统中，若采用）系统中，若采用1313 折线折线 A A 律编码，设最小量化间隔为律编码，设最小量化间隔为1 1 单
8、位，已知抽样单位，已知抽样脉冲值为脉冲值为-118-118个单位：试求个单位：试求:1 1试求此时编码器输出码组，并计算量化误差试求此时编码器输出码组，并计算量化误差;(;(段内码采用自然二进制码）段内码采用自然二进制码）；（8 8 分）分）2 2写出对应于该写出对应于该 7 7 位码位码(不包括极性码）的均匀量化不包括极性码）的均匀量化 1111位码。位码。（2 2 分分)九某九某(n,k)线性分组码的生成矩阵为线性分组码的生成矩阵为100101 G 010110001011 1.1.求监督矩阵求监督矩阵 H H，确定，确定n,k。（4 4 分）分）2.2.写出监督位的关系式及该写出监督位的
9、关系式及该(n,k)的所有码字的所有码字.（6 6 分分)武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称-通信原理 A-（A 卷、闭卷）一是非题一是非题(正确打正确打，错误打，错误打，每题，每题 2 2 分，共分，共 1010 分）分）1。；2；3；4；5二填空题（每空二填空题（每空 1 1 分分,共共 1010 分）分）1.N NN Nloglog2 2MM2帧同步信息信令信息3t=T2E/n04.315插入导频法(外同步法）直接法（自同步法）三简答题（每小题三简答题（每小题 5 5 分分,共共 2020 分）分）1噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频
10、带上,而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近似为fc.包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。2若采用双边带调制,则每路信号带宽为 W212MHz,6 路信号复用，至少需要带宽12MHz。若采用单边带调制，则每路信号带宽为W1MHz，至少需要带宽 6MHz。3均匀量化：在量化区内,大、小信号的量化间隔相同,因而小信号时量化信噪比太小；非均匀量化：量化级大小随信号大小而变,信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大时量化级大，量化误差也大,因此增大了小信号的量化信噪比.4在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码
11、中各个码组距离的最小值称为最小码距 d0，在线性码中,最小码距即是码的最小重量（码组中“1”的数目）(全 0 码除外）.d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。|四四.（共（共 1010 分分)1 1。2.2.（3 3 分）分）（3 3 分）分）3.3.sAM(t)(1 K cost K cos2t)cos 0t无包络失真，则无包络失真，则1 K(cost cos2t)0（2 2 分）分）令令f(t)cost cos2tf(t)cost cos2t cost cos t sin t22 cost cos2t(1cos2t)cost 2cos2t 119 2(cost)2489所以，所以，f(
12、t)的极小值为的极小值为88则则K。（2 2 分分)9五五（1010 分）分）1.1.0t（2 2 分）分）或反相或反相2.2.0t(4(4 分分)或反相或反相3.3.0t六六(共共 1010 分）分）（4 4 分）分）或反相或反相1.1.图图 1 1 系统，奈氏带宽系统，奈氏带宽=210/2 10 Hz 1MHz无码间串扰最高码元速率无码间串扰最高码元速率fsmax 21MHz 2MHz(3(3 分分)图图 2 2 系统，奈氏带宽系统，奈氏带宽=310/2 1.510 Hz 1.5MHz无码间串扰最高码元速率无码间串扰最高码元速率fsmax 21.5MHz 3MHz(3(3 分）分）2 2。
13、图图 1 1 系统不能实现无码间串扰传输系统不能实现无码间串扰传输（2 2 分）分）图图 2 2 系统能实现无码间串扰传输系统能实现无码间串扰传输（2 2 分分)七七(共共 1010 分分)66661S2ASKtTsTsTs0TsTsTsTst(2(2 分分)（3 3 分分)2.2.S2DPSKtTs0TsTsTst（2 2 分分)或反相或反相(3(3 分）分）八八（共（共 1010 分）分）1.极性码：1180 C1=0（2 分)段落码：64118128抽样值位于第 4 段C2C3C4=011(2 分)段内码：4（11864）/413。.2C5C6C7C8=1101（2 分）PCM 码组为
14、00111101量化电平=118|量化误差|抽样值-量化电平|118（64 134）(64144）20（2 分）2。转为 11 位码为：00001110110（2 分)九九1 1110100H 011010（2 分）101001n 6,k 3(2 分）a2 a2 25 a4a1 a3 a4（3 分)a0 a3 a5（000000,001011000000,001011，010110,011101010110,011101，100101100101，101110101110，110011110011，111000111000）3 分)（武汉理工大学考试试题纸考试试题纸（B 卷、闭卷)课程名称 通
15、信原理 A（2008.12）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注：学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题一是非题（正确打，错误打，每题一是非题（正确打，错误打，每题 2 2 分分,共共 1010 分）分）1 1随机过程的频谱特性能用它的傅里叶变换表达式来表示。随机过程的频谱特性能用它的傅里叶变换表达式来表示。(）2 2采用纠错编码技术的目的是提高数字通信系统的可靠性。采用纠错编码技术的目的是提高数字通信系统的可靠性。(）3 3在数字通信系统中，位同步器是必不可少的单元。在数字通信系统中，位同步器是必不可少的单元。（）4 4纠错编码器输出信号的信息速率等于输入信号的信息速率纠错
16、编码器输出信号的信息速率等于输入信号的信息速率.（）5 5在双边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号在双边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号.(）二填空题（每空二填空题（每空 1 1 分，共分，共 1010 分分)1 1香农公式表明通信系统的香农公式表明通信系统的_和和_ _指标是一对矛盾。指标是一对矛盾。2 2模拟调制方式分模拟调制方式分_ 和和_ 两大类，其中两大类，其中调制方式占用的带宽最窄，为调制方式占用的带宽最窄，为。3 3在相干解调中，要求在相干解调中，要求 s s（t t）与发送端实现载波同步，解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程）与发送端实现载波
17、同步，解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程叫叫,把各组数据区别开来则需要把各组数据区别开来则需要。4 4线性分组码（线性分组码（n,kn,k），若要求它能纠正，若要求它能纠正 3 3 个随机错误个随机错误,其最小码距为其最小码距为,若要求它能纠正若要求它能纠正 2 2 个随机错个随机错误误,同时检测同时检测 3 3 个随机错误，则其最小码距为个随机错误，则其最小码距为.三简答题三简答题(每小题每小题 4 4 分，共分，共 2020 分）分）1 1什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率
18、分布?2 2什么叫码间串扰？码间串扰会产生什么影响？系统满足无码间串扰的条件是什么？什么叫码间串扰？码间串扰会产生什么影响？系统满足无码间串扰的条件是什么？3 3量化的目的是什么？什么是均匀量化量化的目的是什么？什么是均匀量化?均匀量化有什么缺点？均匀量化有什么缺点？4 4DSBDSB 和和 SSBSSB 系统的调制制度增益各是多少系统的调制制度增益各是多少?两者的抗噪声性能是否相同？为什么？两者的抗噪声性能是否相同？为什么？5 5简要说明通信系统中同步的作用简要说明通信系统中同步的作用,常用的通信系统同步技术有哪些？常用的通信系统同步技术有哪些？四二进制等概数字信号在系统中四二进制等概数字信
19、号在系统中 1min1min 传送了传送了 18000bit18000bit 的信息量。的信息量。1 1码元速率是多大码元速率是多大?（5 5 分）分）2 2若改用若改用 8 8 进制数字信号，进制数字信号，1min1min 同样传送同样传送 18000bit18000bit 的信息量，其码元速率又是多大的信息量，其码元速率又是多大?(5?(5 分）分）五已调信号五已调信号 S Smm(t)=(1+cos10(t)=(1+cos10 t)cos100t)cos100 t.t.1 1画出画出 S Smm（t)t)波形和包络检波后的输出波形；波形和包络检波后的输出波形；（5 5 分）分）2 2能否
20、用包络检波法进行解调能否用包络检波法进行解调,说明理由，画出解调器原理框图说明理由，画出解调器原理框图.(5.(5 分分)六二进制绝对码元序列六二进制绝对码元序列1001110110011101，码元速率为，码元速率为1200Baud,1200Baud,载频载频fc1200HzHz，画出该信号，画出该信号 2DPSK2DPSK 已已调信号波形，若采用差分相干接收调信号波形，若采用差分相干接收,试画出其原理框图。试画出其原理框图。（1010 分）分）七设基带系统的频率特性如图七设基带系统的频率特性如图 1 1 所示所示.(a(a）（b b）1 1 若以若以 2/T Bd2/T Bd 速率传输信号
21、，讨论二进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。速率传输信号，讨论二进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（4 4 分分)2 2。若以若以 8/T bit/s8/T bit/s速率传输信息速率传输信息,讨论多进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。讨论多进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（6 6 分）分）八在脉冲编码调制（八在脉冲编码调制（PCMPCM）系统中，若采用）系统中，若采用1313 折线折线 A A 律编码，设最小量化间隔为律编码，设最小量化间隔为1 1 单位，已知抽单位，已知抽样脉冲值为样脉冲值为-138-138 个单位：个单位：试求此时编码器输出码组，试求
22、此时编码器输出码组，并计算量化误差并计算量化误差（段内码采用自然二进制码（段内码采用自然二进制码).).（1010 分）分）九某九某(n,k)线性分组码的生成矩阵为线性分组码的生成矩阵为100101 G 010110001011 3.3.求监督矩阵求监督矩阵 H H，确定，确定n,k。（4 4 分分)4.4.写出监督位的关系式及该写出监督位的关系式及该(n,k)的所有码字。的所有码字。（6 6 分）分）武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称 通信原理 A(B 卷、闭卷)一是非题（正确打，错误打一是非题（正确打，错误打,每题每题 2 2 分，共分，共 1010 分）分）1。；2;3
23、；4;5二填空题（每空二填空题（每空 1 1 分分,共共 1010 分分)1.有效性；可靠性；2.幅度调制（或线性调制)；角度调制（或非线性调制）;SSB；基带信号带宽；3.位同步（码元同步);群同步（帧同步)4.7；6三简答题（每小题三简答题（每小题 4 4 分，共分，共 2020 分分)1。噪声满足窄带的条件,即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上,而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布.波形特点:包络缓慢变化，频率近似为fc。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。2码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。码间
24、串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率.系统无码间串扰的条件:c(k 0)时域条件：h(kTs)(k为整数）;频域条件：0(k 0)H(i2i)Ts，TsTs3量化的目的是将抽样信号在幅值上进行离散化处理，即将无限个可能的取值变为有限个.均匀量化是量化间隔相等的量化，其主要缺点是无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值(功率)都固定不变，因此当信号较小时,信号的量化信噪比也很小，难以满足通信系统的要求。4.GDSB=2，GSSB=1，从整个系统来说，在相同的发射功率、相同的噪声环境下，两者的抗噪声性能是相同的.虽然两者接收机的制度增益不同,但 SSB 系统带宽是
25、 DSB 系统的一半，因而进入接收机的噪声带宽也是 DSB 系统的一半，因此最终两者的抗噪声性能是相同的。5同步是通信系统中的一个重要的实际问题，没有同步系统，则通信系统无法正常工作。当采用同步解调时，接收端需要相干载波；接收端还需要与接收码元的重复频率和相位一致的码元同步信号；接收端需要与发送的数字流中“字”和“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，即群同步.常用同步技术：载波同步，位同步，群同步。四四（1010 分）分）1每符号的信息量为 log21bit(2 分）码元速率18000/60300baud（3 分)2每符号的信息量为 log83bit（2 分）码元速率18000/（603）100
26、baud（3 分)五五（1010 分）分）|(2 分）Sm(t)(2 分）|(2 分）可以用包络检波器解调，因为调制信号不小于0,也可以采用相干法解调。（4 分)六六（1010 分）分）1相对码为：00010110或 11101001（3 分）2 2DPSK 的信号波形（3 分）或（4 分）七七（1010 分）分）1 图（a）为理想矩形,无码间串扰的最大码元速率为RB 3/T 2/T，但RB不是2/T的整数倍，故有码间串扰。（2 分）图（b）为理想矩形，无码间串扰的最大码元速率为RB 4/T 22/T,故无码间串扰.（2 分）2 图（a）：当传输的信号为 256 进制时，信号码元速率为 1/T
27、，无码间串扰的最大码元速率为RB 3/T无码间串扰.（3 分）图（b）:当传输的信号为 4 进制时，信号码元速率为4/T，无码间串扰。（3 分)八八(10(10 分分)极性码：1380 C1=0（2 分）段落码：128138加密器编码器调制器信道解调器译码器解密器信宿噪声信源与信宿:信息源，可以是模拟，也可以是数字。加密与解密：为了提高所传信息的安全性，按照加密算法,使其变为密文再发送，接收时,利用密钥恢复成原来的信息。编码与译码：信源编码，完成 A/D 转换，将数字信号进行压缩;信道编码，对传输的码元加入监督码,提高通信系统的可靠性。调制与解调：将数字基带信号的频谱搬移到高频处,以适合在信道
28、中传输，数字解调是数字调制的逆过程。噪声：通信系统的各个环节都有噪声，因为信道内噪声对通信的影响最大，因此集中在信道中表示。2若采用双边带调制,则每路信号带宽为 W21.53MHz,考虑留出保护带(各路信号频谱之间的空白带），10MHz带宽的信道最多可复用3路信号。若采用单边带调制,则每路信号带宽为W1。5MHz,考虑留出一定的保护带，10MHz 带宽的信道最多可复用 6 路信号.3。码间串扰:其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象.码间串扰产生的原因：由于系统传输总特性(包括收、发滤波器和信道的特性)不理想,导致码元的波形畸变、展宽和拖尾。码间串扰的影响:它会影
29、响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。4均匀量化：在量化区内,大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小;非均匀量化：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大时量化级大,量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。5在线性分组码中,两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离;编码中各个码组距离的最小值称为最小码距 d0,在线性码中，最小码距即是码的最小重量(码组中“1”的数目)(全 0 码除外）d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。四。四。（1010 分）分）11 小时传输的码元数为561*1000*360036105（2 分
30、）误码率为Pe10/(36*10)2.8*10（2 分）21 小时传输的信息量为(36*10*2)bit 72*10 bit（3 分）56因错误信息量为 10bit，故误信率为Pb10/(72*10)1.4*10（3 分）五五（1010 分）分）本地载波与 DSB 信号相乘后为55sDSB(t)c(t)m(t)cosctcos(ct t)(3 分)11m(t)cos(t)m(t)cos(2ct t)22经 LPF 后得到m0(t)1m(t)cos(t)（3 分）2可见，若 0，则解调输出功率下降,即相位误差使解调输出功率下降。0，则解调输出发生失真.（4 分）|六六（1010 分）分）61系统
31、传输函数D0是一个幅度为 1，宽度为0 410 rad/s的门函数。（5 分）D0 h(t)00t 66Sa 210 Sa(210 t)22由图可见，当t 0.5ks时（k为整数），无码间串扰，即无码间串扰的码速率为RB2设传输独立等概的M 进制信号，则（5 分）k32M 828n（n1，2，。RB）log2Mk2(MBd)k即当采用8n进制信号时,码速率RB|七七（1010 分分)1。2FSK 信号波形1(MBd)，可以满足无码间串扰条件。n（4 分)22FSK 信号的功率谱密度草图(4 分)6 不能采用非相干解调器解调，因为f2 f11000Hz，与信息速率相等,两个 2ASK 信号的频谱
32、重叠.2FSK 非相干解调器上、下两个支路的带通滤波器不可能将两个2ASK 信号分开（2 分）可以用相干解调器解调。上下两个支路中的低通滤波器的带宽可以小于码速率,差频f2 f1可被低通滤波器滤掉。对抽样判决无影响。也可以采用过零检测法。还可以采用最佳接收机解调此2FSK 信号。八八（10 分)1若选择抽样频率为 6kHz，则每路信号都符合抽样定理的要求。不考虑帧同步码、信令码，帧结构如图每帧共 6 个时隙,每个时隙占有的时间宽度为27.8s,码元宽度为 3.5s（5 分）2信息速率为RB（6000 帧/秒）（6 时隙/帧）（8bit/时隙）288 bit/s信号最小传输带宽为Bc Rb/2 144kHz（5 分）九九（1010 分）分）1100 1110G 010 0111IkQ00111011110（2 分)Q 01111101 许用码组:A a6a5a4 G100 1110001010 01110011101（5 分)0011101同理，所有许用码组为000000010011100011101101001101001111101001011101011101001011011000令P QT111,所以H PI 1110100110 r011110001001100013 分）（