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1、通信原理期末考试试题及答案 一、填空题(总分 24,共 12 小题,每空 1 分)1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量,可靠性用 差错率 衡量。2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关,自相关函数只与时间间隔有关。4、一个均值为零方差为2n的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从瑞利分布,相位的一维分布服从均匀分布。5、当无信号时,加性噪声是否存在?是 乘性噪声是否存在?否 。6、信道容量是指:信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式可表示为:)1(log2NSBC。7、设调制信号为
2、 f(t)载波为tccos,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为ttfccos)(,频域表达式为)()(21ccFF。8、对最高频率为 fH的调制信号 m(t)分别进行 AM、DSB、SSB 调制,相应已调信号的带宽分别为 2fH 、2fH 、fH 。9、设系统带宽为 W,则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息,DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息,它可克服 PSK 的相位模糊缺点。11、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 码间串扰,二是传输中叠加的 加性噪声。12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,
3、A 律对数压缩特性采用 13 折线近似,律对数压缩特性采用 15 折线近似。二、简答题(总分 18,共 4 小题)1、随参信道传输媒质的特点?(3 分)答:对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播 2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分)抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散,幅值连续的脉冲信号;量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号;编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系?(6 分)最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻;对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定;图的阴影区的垂直高度
4、,表示信号幅度畸变范围;图中央横轴位置对应判决门限电平;抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。4、简述低通抽样定理。(3 分)一个频带限制在(0,fH)内的时间连续信号 m(t),如果以H21fT的时间间隔对它进行等间隔抽样,则 m(t)将被所得到的抽样值完全确定 三、画图题(总分 20 分,共 3 小题)1、已知调制信号 ttm2000cos载波为t410cos2,分别画出AM、DSB、SSB(下边带)信号的频谱。(6 分)0f(kHz)46-4-65-52SAM0f(kHz)46-4-65-52SAM0f(kHz)46-4-65-52SAM 2、设信息序列为 1000000000
5、01100001,试编为 AMI 码和 HDB3码(第一个非零码编为+1),并画出相应波形。(6 分)1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1AMIHDB3AMIHDB3+1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1+1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1 3、设发送数字信息为 110010101100,试分别画出 OOK、2FSK、2PSK 及 2DPSK信号的波形示意图。(对 2FSK 信号,“0”对应 Ts=2Tc,“1”对应 T
6、s=Tc;其余信号Ts=Tc,其中Ts为码元周期,Tc为载波周期;对2DPSK 信号,0代表“0”、0180代表“1”,参考相位为 0;对 2PSK 信号,0代表“0”、0180代表“1”。)(8分)OOK2FSK2PSK2DPSK1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 OOK2FSK2PSK2DPSK1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 四、(总分 12 分)现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集,各符号间相互独立,每个符号的宽度为 0.1ms。计算:(1)平均信息量;(2)码元速率和平均信息速率;(3)该信源工作 2 小时后所获得的信息量;(4)若把各符号编成二进
7、制比特后再进行传输,在工作 2 小时后发现了 27 个差错比特(若每符号至多出错 1 位),求传输的误比特率和误符号率。解:解:(1)符号)/(38loglog22bitMH (分)(2)Ts=0.1ms,所以Baud10000RsT1B 30kbit/s310000HRRBb (分)(3)216Mbit/s3600210303tRIb (分)(4)误比特率 761025.11021627bP (分)2 小时传送的码元数为7B107.23600210000tRN 误码率为:761075.3107227eP (分)五、(总分 12 分)设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度ZnHWfP/105.
8、03在该信道中传输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制信号m(t)的频带限制在 5K HZ,而载波为 100 K HZ,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,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:(1)该理想带通滤波器中心频率多大?(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?解:(1)单边带信号的载频为 100kHz,带宽 B5kHz,为使信号顺利通过,理想带通滤波器的中心频率为(kHz)5.1025211000f (分)(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,WBfPNni5105105.02)(233 (分)已知 Si=1
9、0kW,所以 2000510103iiNS (分)(3)由于单边带调制系统的制度增益为 G 1,因此解调器输出端的信噪比200000iiNSNS (分)六、(总分 14 分)采用 13 折线 A 律编码,最小量化间隔为 1 个量化单位,已知抽样脉冲值为-95量化单位:(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)写出对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码。解:(1)已知抽样脉冲值 I0-95,设码组的 8 位码分别为 C1C2C3C4C5C6C7C8。因为 I064,且 I0128,故位于第 4 段,段落码 C2C3C4011 (分)第 4 段内的量化间隔为 4,由 I064743 知,I0位于第 4 段第 7 量化级,C5C6C7C80111 (分)因此,输出码组为 C1C2C3C4C5C6C7C800110111(分)译码输出-(64+7 422)-94,量化误差为:-95(-94)-1(单位)(分)(2)对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为:C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C1100001011110 (分)