河海大学通信原理期末考试试题.doc

通信原理 课程考试试卷标准答案及评分标准20062007学年第二学期通信原理试卷A一、 填空题（每空0.5分，共10分）1. 在八进制中（M=8），已知码元速率为1200B，则信息速率为 3600b/s 。2. 各态历经性就是 统计特性 可由随机过程的任一实现的 时间平均来代替。3. 起伏噪声包括 热噪声 、 散弹噪声和 宇宙噪声。4. 恒参信道无失真传输要求振幅-频率特性曲线是一条 水平直线 ， 相位特性 是一条过原点的直线。5. 幅度调制又称为 线性调制 ，调制信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的 简单搬移 。6. 在同等条件下，正常工作时，模拟调制系统， FM系统 抗噪声性能最好， AM系统 抗噪声性能最差。7. 单极性RZ信号中 有定时分量，双极性等概信号 没有 离散谱。8. MSK信号是包络恒定、 相位连续 、 带宽最小 并且严格正交的2FSK信号。9. 当DPCM系统中量化器的量化电平数取为 2 时，此DPCM系统就成为 增量调制 系统。10.匹配滤波器是指 输出信噪比 最大的线性滤波器，它可代替最佳接收机里的 相关运算器 。二、 简答题（每题8分，共40分）1. 窄带随机过程的频谱与时间波形有什么特点？ 答：窄带随机过程的的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围f内，且f<<fc，fc远离零频率。窄带随机过程的一个样本波形是一个包络和相位随机缓变的正弦波。2. FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么？答：FM系统中采用加重技术的原理是针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状，而高频端的信号谱密度最小，目的是提高调频解调器的高频端输出信噪比。3. 等概时对于传送单极性基带波形和双极性基带波形的最佳判决门限各为多少？为什么？答：A/2和0。因为此时误码率最低。4. 与二进制数字调制相比较，多进制数字调制有哪些优缺点？答：优点是提高了频带利用率，缺点是抗噪声性能降低。5. 卷积码与分组码之间有何异同点？答：相同点是它们都是差错控制编码，且监督位与信息位之间是线性运算关系。不同的是分组码监督位只与本组信息位有关，分组码可用G、H矩阵或多项式分析，能进行纠检错。而卷积码编码不仅与本组信息有关还与前N-1组有关，G、H是半无限矩阵，可用矩阵、多项式和图形三种方法分析，且更适合前向纠错。三、 综合题（共50分）1设信息代码为，信息速率为1kb/s，载波频率为1kHz，并假设初始相位为0 0,试画出2DPSK信号波形和4DPSK信号波形。其中，对2DPSK规定：=0 0（对应“0”）， =180 0（对应“1”）；对4DPSK规定：=0 0 （对应“00”）， =90 0 （对应“10”）， =180 0 （对应“11”）， =270 0 （对应“01”）。 （10分）1 0 1 1 0 1 0 0解：2某通信系统发射端对最高频率为4.2MHz模拟信号先进行线性PCM编码(抽样频率取8.4MHz，量化电平为32级)，余弦滚降系数为=0.6，再对载波进行调制，试求 ： （1 ）线性PCM编码器输出的信息速率Rb1 ； （2 ）余弦滚降滤波器频带利用率b 和带宽Bb； （3 ） 若采用2PSK 调制，求调制器输出信号的码元速率RB2PSK和带宽B2PSK（保持信息速率不变）。 （15分）3.设某线性码(n,k)的生成矩阵为G= 试求：（1） 确定n,k值，写出该（n,k）码的全部码组；（2） 典型监督矩阵H；（3） 最小码距d0以及纠错个数t。（15分） 解：（1）生成矩阵G有k行n列，所以n=6,k=3。 全部码组为： ， （2）典型生成矩阵为 G= H= （3）d0=3 t=14 已知3级线性反馈移存器的原始状态为111，本原多项式为，试画出移存器的连线图并求输出端的m序列。（10分）解：a0a1a21 1 10 1 11 0 10 1 00 0 11 0 01 1 0 输出端的m序列为：10020052006学年第二学期通信原理试卷B一、 填空题（每空0.5分，共10分）1. 在四进制中（M=4），已知信息速率为2400b/s，则码元速率为 1200B 。2. 一平稳随机过程(t)的R(0)代表(t)的 平均功率 ，R（0）-R（）代表(t)的 交流功率。3. 调制信道的模型可以分为两类， 恒参信道 和 随参信道 。4. 针对FM系统门限效应，降低门限值的方法很多，常用的有 锁相环解调器和 负反馈 解调器。5. 眼图是指用 示波器 观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整 系统性能 的一种方法。6. PCM30/32路体系可复用传输30路 话音信号 ，其总码率为 2.048Mb/s 。7. 最佳基带传输系统是指消除了 码间干扰 ，且 误码率 最小的基带系统。8. 把码组中 1 的个数称为码组的重量，把两个码组中对应位上数字 不同 位数称为码组的距离。9. 某本原多项式的八进制表示为211，则该本原多项式f(x)为 ， 以它产生的m序列周期为 127。10.在数字调制通信系统的接收机中，应该先采用 载波 同步，其次采用 位 同步，最后采用 群 同步。二、 简答题（每题8分，共40分）1，何谓高斯白噪声？ 答：高斯白噪声是指取值的概率分布服从高斯分布，功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声。2，FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么问题？答：FM系统的调制制度增益和信号带宽成正比关系，这一关系说明可通过增加带宽来换取较高的输出信噪比，从而提高抗噪声性能。3， 何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽？此时的频带利用率有多大？答：满足奈奎斯特第一准则的带宽fN和速率RN叫奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽，RN =2fN，此时的频带利用率为2B/Hz。4， 2PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？答：2PSK对信道的敏感性比2ASK低，频带比2FSK窄，同样的信噪比时2PSK误码率最低。5， 什么是奇偶监督码？其检错能力如何？ 答：奇偶监督码就是用1位监督码使码组中1的个数为奇数个或偶数个，它能检测奇数个错码。三、 综合计算题（共50分）1 采用MSK调制，设发送的数字序列为，码元速率为1600B，载波频率为2000Hz，试：（1） 画出MSK信号的相位路径图（设初始相位为零）（2） 画出MSK信号的波形图（频率f1对应“0”码，f2对应“1”码，且f1f2）（10分）答：1 0 0 1 1 0 1 0 （2）即在一个码元间隔里，f1有1周，f2有1.5周，波形见上图。2 设有一传输两路话音的PCM-TDM通信系统，系统的输入输出均为模拟话音信号，抽样频率为8000Hz，要求每样值均编码为8bit，帧同步码亦取为8bit。（1） 采用二进制基带传输，并设滚降系数为0.25，求系统信息速率，画出系统原理图和系统频率特性。（2） 若采用2DPSK调制，并保持信息速率不变，载波频率为1MHz，求带宽并画出系统频率特性。（15分） 解： （1）10.5m1(t)m2(t)PCM编码PCM编码复 接帧同步产生发低通信道收低通抽样判决位同步分 接PCM译码PCM译码05196 120 f/kHzH(f)H(f)880 1000 1120 f/kHz 3 若给定（7，4）循环码的生成多项式，试求：（1） 典型生成矩阵G；（2） 典型监督矩阵H；（3） 若信息码为M=1101，计算该码组A。（15分） 解：（1）4.采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位，已知抽样值为-340。试求：（1）编码码组；（2） 译码输出和量化误差。（10分）20052006学年第二学期通信原理课内试卷A（通信工程专业03级）授课班号 学号 姓名 成绩 四、 填空题（每空1分，共20分）1. 采用相干解调方式时，相同误码率条件下，2ASK、2FSK、2PSK系统所需信噪比数量关系为 。2. 窄带随机过程在示波器上的波形是一个 和 缓慢变化的正弦波。3. 恒参信道的传输特性可以用 和 来表征。4. 如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相等，则双边带和单边带在解调器输出端的 是相同的。5. 采用部分响应波形，能实现 Bd/Hz的频带利用率，而且通常它的“尾巴”衰减大和收敛快，还可实现基带 结构的变化。6. 已知一无线信道的传输带宽为10KHz，在最坏传输条件下的信噪比为30dB，其信道容量为 。7. M是将模拟信号变换成仅由 位二进制码组成的数字信号序列。M系统中的量化噪声有两种形式：一种称为 量化噪声，另一种称为一般量化噪声。8. 普通接收系统和最佳接收系统，其性能表示式在形式上是相同的，由于实际带通滤波器带宽B总是 1/T，所以普通接收系统的性能总是比最佳接收系统差。9. 一个各态历经的平稳随机噪声电压的数学期望代表着 ，其方差代表着 。10. m序列的均衡性是指在m序列的一周期中，“1”和“0”的个数相当，准确地说，“1”的个数比“0”的个数 一个。11设一数字传输系统传送16进制码元的速率为2400B，则这时的系统信息速率为 。 12一个两径时延差为1ms的随参信道，它在 频率上传输衰耗最大。13已知信息序列为1，则对应的HDB3码为 。14PCM30/32路TDM系统的基群数据速率为 b/s。15某线性分组码的许用码组的最小码距是4，若用于检错，可检出 位错码。 五、 简答题（每题5分，共40分）1. 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？2. 解释半双工通信和全双工通信，并用实际通信系统举例说明？3. 眼图的作用是什么？怎样才能观察到眼图？ 4. 为什么要进行调制？线性调制和非线性调制的区别是？ 5. 解释匹配滤波器，并画出基于“匹配滤波器”的先验等概时二进制确知信号最佳接收机结构。 6 某2FSK系统的码元传输速率为2MB，数字信息为“1”时的频率f1为2.048MHz, 数字信息为“0”时的频率f2为1.024MHz，试计算已调信号的第一零点带宽。 7求功率谱密度为n0的白噪声通过理想LPF后的自相关函数及噪声功率。 8解释ARQ系统，并说明其主要缺点？六、 综合题（共40分）1已知三级最长线性反馈移位寄存器序列的特征方程为f(x)=1+x2+x3移存器的初始态为111，画出此m序列的连接结构图，写出输出序列的一个周期。（10分）2一模拟信号的幅度范围为-6.4V+6.4V，对该信号采用奈奎斯特抽样，其某一抽样值为2.55V，采用13折线A律编码，求该抽样值的编码结果（段内码用折叠二进制）。（10分）3已知某线性码的生成矩阵为G= 试求：（1）典型生成矩阵G； （2）典型监督矩阵H；（3）列出全部码组； （4）列出错码图样表。（10分）5 设某2DPSK调制系统的码元传输速率为1200B，已调信号的载频为2400Hz，已知相对码序列为，试画出相应的2DPSK信号波形（相位偏移可自行假设）。（10分）通信原理 课程考试试卷A标准答案及评分标准开课院（系）计信学院通信系学生班级 通信工程专业 考试方式 闭卷 20052006学年第二学期通信原理课内试卷A七、 填空题（每空0.5分，共10分）1. 2ASK>2FSK>2PSK 2.包络和相位3. 幅频特性 和相频特性4. 输出信噪比5. 2， 频谱 6. 99.7Kbit/s 7. 一位，过载 量化噪声8. 大于9. 直流分量 ，交流平均功率10. 多 119600b/s12.(2n+1)/2KHz13.+1000V+B-00V-0+1-114.2.048M15.3八、 简答题（每题8分，共40分） 1.答：按传输信号的复用方式，通信系统有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一组包含正交的码字的码组携带多路信号。2. 半双工，双向不同时通信，如：对讲机；双工，双向同时通信，如：移动通信系统 。3衡量数字通信系统性能好坏。调整示波器的扫描周期与码元周期同步，可看到眼图。4 使信号适合信道传输特性，提高频带利用率，适合远距离传输。 线性调制是基带信号频谱在频域内的平移，非线性调制信号中不存在清晰的基带信号谱分量。5 答：输出信噪比最大的最佳线性滤波器。6 B=f1-f2+2fs=5.024MHz 7.Ro(t)=2n0fHsinwHt/wHt；N=2n0fH 8.在发送端输入的信息码元在编码器中被分组编码后，除立即发送外，暂存于缓冲存储器中。若接收端解码器检出错码，则由解码器控制产生一重发指令，经反向信道送至原发送端。这时由发送端重发控制器控制缓冲存储器重发一次。接收端仅当解码器未发现错码时，才将信码送给收信者，否则在输出缓冲存储器中删除掉，并经反向信道发出不需重发指令。发送端收到指令后，继续发送后一码组，发端缓存的内容随之更新。 缺点：不能用于单向传输系统，也难用于广播系统，实现重发控制比较复杂；信道干扰大时系统可能处在重发循环中，通信效率低；不大适合要求严格实时传输的系统。三、综合题（共40分）1 22.55/(6.4/2048)=816个量化单位 3 （3）码组编号 a5 a4 a3 a2 a1 a0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 1 3 0 1 0 1 1 0 4 0 1 1 1 0 1 5 1 0 0 1 0 1 6 1 0 1 1 1 0 7 1 1 0 0 1 1 8 1 1 1 0 0 0(4)错码位置S1S2S3e5101e4110e3011e2100e1010e0001无错0004一个码元周期含2个载波周期 通信原理 课程考试试卷标准答案及评分标准开课院（系）计信学院通信系学生班级 /12/13 考试方式 闭卷 20052006学年第二学期通信原理课内试卷B（电子信息专业03级）授课班号 学号 姓名 成绩 九、 填空题（每空0.5分，共10分）1. 消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为 I=-logaP(x) ，常用的单位为 比特 。2. 窄带随机过程在示波器上的波形是一个包络和相位缓慢变化的正弦波。3. 多经传播不仅会造成信号包络 衰落 和频率弥散，同时还可能发生频率 选择性衰落。4. 如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相等，则双边带和单边带在解调器输出端的输出信噪比是 相等 的。5. 采用部分响应波形，能实现 2B/Hz的频带利用率，而且通常它的“尾巴”衰减大和收敛快，还可实现基带 频谱 结构的变化。6. 二进制数字调制系统，当码元速率相同时，2FSK 系统带宽最宽，抗噪声性能方面， OOK 最差。7. M是将模拟信号变换成仅由 一位 二进制码组成的数字信号序列。M系统中的量化噪声有两种形式：一种称为过载 量化噪声，另一种称为一般量化噪声。8. 普通接收系统和最佳接收系统，其性能表示式在 形式 上是相同的，由于实际带通滤波器带宽B总是 大于1/T，所以普通接收系统的性能总是比最佳接收系统差。9. 卷积码的译码方法有两类：一类是 大数逻辑译码 ，另一类是概率译码。10.m序列的均衡性是指在m序列的一周期中，“1”和“0”的个数 基本相等，准确地说，“1”的个数比“0”的个数 多 一个。十、 简答题（每题8分，共40分）1. 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 答：按传输信号的复用方式，通信系统有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一组包含正交的码字的码组携带多路信号。2. 什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？它们之间有什么关系？ 3什么是恒参信道？什么是随参信道？目前常见的信道中，哪些属于恒参信道？哪些属于随参信道？7 什么是线性调制？常见的线性调制有哪些？答：线性调制是通过改变载波的幅度来实现基带调制信号的频谱搬移，它所形成的信号频谱还保持原来基带频谱的结构。常见的线性调制有AM、SSB、DSB 和VSB。8 如何才能使普通接收机的误码性能达到最佳接收机的水平？ 9 综合题（共50分）1试画出一个数字基带传输系统组成方框图，它包括HDB3编码和第类部分响应系统。若输入信码dn为：1，试编写出各点的码，并画出信道中的传输波形（须作必要说明），设信道为理想（无耗无噪）（15分）解：dnancncn-bn-2bn+ cnandnHDB3编码模3加2TS+理想LPF信道抽样判决模3HDB3译码dn 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 an +1 -1 +1 0 0 +1 -1 0 0 0 -1 +1 bn 0 0 1 2 2 2 2 0 1 0 1 0 0 1 cn 1 2 1 0 0 -2 -1 0 0 0 -1 1 信道波形 cn 1 2 1 0 0 -2 -1 0 0 0 -1 1 an 1 -1 1 0 0 +1 -1 0 0 0 -1 +1 dn 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2一模拟信号的幅度范围为-V+V，最高频率fH=1kHz。现对它采用线性PCM传输，若要求量化误差不超过动态范围的±0.1%,试求： （1）最低抽样频率； （2）每个PCM码字所需的比特数； （3）该PCM码字所需的最低比特率； （4）为传输该PCM码字所需的最小理论带宽。（15分） 3已知某线性码的生成矩阵为G= 试求：（1）典型生成矩阵G； （2）典型监督矩阵H；（3）列出全部码组； （4）列出错码图样表。（10分） （3）码组编号 a5 a4 a3 a2 a1 a0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 1 3 0 1 0 1 1 0 4 0 1 1 1 0 1 5 1 0 0 1 0 1 6 1 0 1 1 1 0 7 1 1 0 0 1 1 8 1 1 1 0 0 0(4)错码位置S1S2S3e5101e4110e3011e2100e1010e0001无错0006 设某2DPSK调制系统的码元传输速率为1000B，已调信号的载频为1000Hz，差分编码规则为“1变0不变”，并设相对码参考码元为“0”。（1） 若发送数字信息为，试画出相应的2DPSK信号波形；（2） 求2DPSK信号的带宽和频带利用率。（10分）解：（1） 0 1 1 0 0 1