西安电子科技大学2021春 通信原理(大作业)答案.pdf

学习中心/函授站_姓 名学 号西安电子科技大学网络与继续教育学院西安电子科技大学网络与继续教育学院20212021 学年上学期学年上学期通信原理期末考试试题通信原理期末考试试题（综合大作业）（综合大作业）题号题号题分题分得分得分一一1010二二3030三三3030四四3030总分总分考试说明：考试说明：1、大作业试题于 2021 年 4 月 23 日公布：（1）学生于2021 年 4 月 23 日至2021 年 5 月 9 日在线上传大作业答卷；（2）上传时一张图片对应一张A4 纸答题纸，要求拍照清晰、上传完整；2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计；3、答案须用西安电子科技大学网络与继续教育学院标准答题纸手写完成，要求字迹工整、卷面干净。一、一、选择题（本大题共选择题（本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 2 2 分，共分，共 1010 分）分）.1下列调制方式中，属于线性调制方式的有（A A）。AAM；B.；FM；C.PM；D.2FSK。.2当基带信号带宽一定时，下面哪一种调制方式所占频带宽度最大（A A）ASSB；B.VSB；C.AM；D.WBFM。.3在相同信噪比的条件下，比较不同调制方式的性能，哪个是正确的（B B）。A2FSK 优于 2PSK；B.2FSK 优于 2ASK；C.2ASK 优于 2PSK；D.2DPSK 优于 2PSK。在以下通信系统中，需要位同步的通信系统为（A A）。AAM 调制系统；B.SSB 调制系统；CBPSK 调制系统；D.DSB 调制系统。关于 PCM 与M，下面哪个描述是正确的。（D D）AM 系统中码元速率等于抽样速率；B.M 中可以采用非均匀量化；C PCM 系统中码元速率等于抽样速率；D.PCM 系统的量化信噪比高于M。.4.5二、二、填空题（本大题共填空题（本大题共 1818 小题，每空格小题，每空格 1 1 分，共分，共 3030 分）分）.6数字通信系统的可靠性指标可以用误码率和误信率来衡量。第 1 页（共 3 页）.7.8在码元速率相同的前提下，八进制码元与四进制码元的信息速率相比，八进制的更高。变参信道传输媒介的三个特点是 对信号的衰耗随时间而变；传输的时延随时间而变化；多径传播。9.单边带信号的产生方法有三种：滤波器法、相移法、修正的移相滤波法。1 0.在调制信号频率范围一定的前提下，采用DSB，SSB，VSB 调制，则已调信号的带宽由大到小的顺序是DSBVSBSSB。1 1.根据调制器频谱搬移特性的不同，可将调制分为线性调制和非线性调制。如果基带调制信号的最高频率为fm，则窄带调频（NBFM）信号的带宽为2fm。1 2.1 3.从眼图模型中可以看出，最佳抽样时刻应该选择在眼睛张开最大的时刻。1 4.把频带数字信号还原为基带数字信号的过程称为解调。15.2 FSK 信号的功率谱由连续谱 和 离散谱组成。16.假设对码元速率为Rb的二进制数字基带信号进行2PSK 调制，则 2PSK 信号的带宽为2Rb。17.模拟信号在经过抽样之后，是模拟（模拟或数字）信号。18.按照抽样波形的特征，可以把抽样分为理想抽样、自然抽样和平顶抽样三种。19.在 A 律 13 折线编码方法中，用 8 8 位二进制码来表示输入信号的量化值。在采用升余弦传输特性的情况下，传输PCM信号所需的传输带宽为(1a)fHN。20.按照同步的功用，可将同步分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。21.在简单增量调制中，对于模拟信号x(t)，可以用一个阶梯波形x t来逼近它。阶梯波K1x t在一个时间间隔t(t 1/fs)内，可以达到的最大斜率为。为了不K1发生过载现象，则必须保证。22.2 ASK 信号的带宽是基带脉冲带宽Bb的2倍。三、简答题（本大题共三、简答题（本大题共 6 6 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 3030 分）分）23.带宽为 6.5MHz 的某高斯信道，若信道中的信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz，试求其信道容量。答：24.某二进制基带传输系统输出的 HDB3 码为+1-1000-1+100+10+10-1+100，试将其译码为信息码元。答：原信息码为101000010000110000101第 2 页（共 3 页）25.试画出实现 2FSK 调制的原理框图，以及一种 2FSK 解调器的原理框图。答：2FSK信号的产生方法有两种：（1）模拟法，即用数字基带信号作为调制信号进行调频。如图1-1（a）所示。（2）键控法，用数字基带信号g(t)及其反g(t)相分别控制两个开关门电路，以此对两个载波发生器进行选通。如图1-1（b）所示。2FSK解调原理：仿真是基于非相干解调进行的，即不要求载波相位知识的解调和检测方法。其非相干检测解调框图如下：第 3 页（共 3 页）26.提取载波同步信号的平方环要部件组成？各部件的主要功能是什么？答：（1）鉴相器；在锁相环中,鉴相器(又称为相位检测器)是一个相位比较装置。它是将输入信号与数控振荡器的输出信号的瞬时相位进行比较,产生一个输出电压。鉴相器在环路中是用来完成相位差与电压变换的,其输出误差电压是眸时相位误差的函数。（2）环路滤波器；环路滤波器用于衰减由于输入信号噪 声引起快速变化的相位误差和平滑鉴相器泄漏的高频分量,以便在其输出端对原始信号进行精确的估计。（3）数控振荡器。NCO在环路中的作用就是产生理想的频率可变的正弦和余弦,确切地说是产生一个频率实时可变的正弦样本。27.分析数字基带信号的功率谱密度有何意义?答：数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分，连续谱Pu()及离散谱Pv()。对于连续谱而言，代表数字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同，所以Pu()总是存在的；而对于离散谱，根据大小范围确定为无离散谱。28.二进制数字调制系统的误码率与哪些因素有关？试比较各种数字调制系统的误码性能。第 4 页（共 3 页）四、综合题（本大题共四、综合题（本大题共 3 3 小题，每小题小题，每小题 1010 分，共分，共 3030 分。分。）29.已知话音的最高频率为4kHz，试画出增量调制系统的组成框图并设计该系统，使系统的输出量化信噪比满足 30dB 的要求。解：设计的增量调制系统如下图所示。接收滤波器的截止频率为fkfm 4 kHz定时脉冲定时脉冲m(t)m(t)相减器相减器干扰干扰mm(t)(t)(t)(t)判决器判决器P P0 0(t)(t)+收端收端译码器译码器低通低通滤波器滤波器mm0 0(t)(t)本地本地译码器译码器（1）计算抽样速率。因为增量调制系统在临界振幅条件下的最大量化信噪比为fs3fs3()dB10lg0.04而 0.041000,30dBNqfkfmfkfmfs117kHz。取抽样速率为120kHz。Sq（2）计算传输带宽。增量调制要求的最小传输带宽为BM（3）计算信息速率。rb fs120kb/s11fs120 60kHz2230.某数字传输系统采用2DPSK 调制，已知码元速率为2k 波特，载波频率为2kHz，已知发送第 5 页（共 3 页）0序列为 101100，且规定180试求：表示数据1表示数据0（1）设参考相位0 0，画出 2DPSK 信号的波形（5 分）（2）假设接收机输入信噪比r 10dB，解调采用差分检测，求解调器输出的误码率（5 分）解：（1）因为载频是码元速率的两倍，所以每个码元内画二周载波：（2）差分相干解调2DPSK系统的误码率为：11peere10 2.271052231.某数字基带传输系统的传输特性如题图所示。1H(f)1/2-8/T-4/T4/T8/Tf题图题图 基带信号传输特性曲线基带信号传输特性曲线试求：（1）该滤波器的滚降系数为多少？（2 分）（2）如实现无码间干扰传输，则最高码元传输速率、频带利用率各为多少？（4 分）（3）以 1/T，2/T，3/T，4/T 的速率传输，能否消除码间干扰？（4 分）解：（1）84TT1。滚降系数为：4T8系统带宽为B（Hz）T第 6 页（共 3 页）84 4的三段，在,上TT T叠加，能够得到常数，当码元速率再增加时，无法得到常数，因此最高码元速率为8RB 2 fN（Baud）。T8R因为带宽为（Hz），所以频带利用率为B1（Baud/Hz）。TB（3）由于该系统可等效为理想低通特性：（2）根据奈奎斯特第一准则可知，将H(f)分割成宽度为1H(f)Heq(f)0等效为f 4/Tf 4/T所以当码元传输速率为1/T，2/T，3/T，4/T 时，可以实现无码间串扰传输。第 7 页（共 3 页）