2022年通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案.docx

《2022年通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案.docx（63页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第一部 通信原理部分习题答案第 1 章 绪论11 设英文字母E 显现的概率为0.105,x 显现的概率为0.002；试求 E 及 x 的信息量；1/4、l/8、解：英文字母E 的信息量为IElog 20.1=3.25bit 105英文字母x 的信息量为Ixlog 20.1=8.97bit 00212 某信息源的符号集由A、B、C、D 和 E 组成, 设每一符号独立显现,其显现概率分别为l/8/ 、3/16 和 5/16；试求该信息源符号的平均信息量；解：平均信息量,即信息源的熵为HinPx ilog2Px i=1log211l

2、og211log213log235log25144888816161616=2.23bit/ 符号13 设有四个消息A、BC、D 分别以概率1/4、1/8、1/8 和 l/2 传送,每一消息的显现是相互独立的,试运算其平均信息量；解：平均信息量HinPx ilog2Px i=1log211log211log211log21144888822=1.75bit/ 符号14 一个由字母 A 、B、 C、 D 组成的字；对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00 代替 A ,01代替 B,10 代替 C, 11 代替 D,每个脉冲宽度为 5ms；1不同的字母是等可能显现时,试运算传输的平均信息速率；2

3、如每个字母显现的可能性分别为PA=l/5 ,PB=1/4 ,PC=1/4 ,PD=3/10 试运算传输的平均信息速率；解： 1不同的字母是等可能显现,即显现概率均为 1 4；每个字母的平均信息量为nH P x i log 2 P x i = 4 1 log 2 1=2 bit/ 符号i 1 4 4由于每个脉冲宽度为 5ms,所以每个字母所占用的时间为2 5 10-3=10-2s 每秒传送符号数为 100 符号秒2平均信息量为名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - HinPx ilog2Px i=1log21学习必备2欢迎

4、下载213log23=1.985 bit/ 符号1 4log11log1554441010平均信息速率为198.5 比特 /秒3 单位的电流脉冲表示,点用连续1 个15 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母,划用连续单位的电流脉冲表示；且划显现的概率是点显现概率的l/3；1运算点和划的信息量；2运算点和划的平均信息量；解： 1由于划显现的概率是点显现概率的1/3,所以,点显现的概率为P1=3/4,划显现的概率为P2l/4；故,点的信息量为1Ilog 23=0.415bit 4划的信息量为1Ilog 21=2bit 42 平均信息量H=30. 415+12=0.81 bit/符号4416 设

5、一信息源的输出由 率为 1/224；信息源每秒发出128 个不同符号组成,其中 16 个符号显现的概率为l/32,其余 112 个显现概1000 个符号,且每个符号彼此独立；试运算该信息源的平均信息速率；解：平均信息量H=161log211121log21=6.405 bit/ 符号3232224224平均信息速率第 2 章 随机信号分析名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 3 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学

6、习必备欢迎下载第 4 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 3 章 信道名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 4 章 模拟调制系统名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 7 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 5 章 数字基带传输系统名师归

7、纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 9 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 10 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 11 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 6 章 正弦载波数字调制系统名师归纳总结 - - - - - - -第 12

8、 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 13 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 14 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 15 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 7 章 模拟信号的数字化传输名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 34 页精选学习资料 - -

9、 - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 17 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 8 章 模拟信号的数字化传输第 9 章 差错掌握编码名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载其次部 各章重要学问总计及常考点第一章 绪论 一、填空题 1、（通信）是传递与交换信息的过程；2、（通信系统）是为完成通信任务所需的一切技术设备和传输媒质所构 成的总体；3、通信系统由（信源） 、发送设备、信道、接收设备、 （收信

10、者）五部分（发送设备）组成,其中（信源）的作用是将消息转换成相应的电信号；是对原始电信号进行各种处理和变换,使它变换成适合于信道中传输的 形式；4、（模拟信号）参量的取值是连续的或取无穷多个值的,且（直接）与 消息相对应的信号, （数字信号）参量只能取有限个值,并且经常（不直 接）与消息相对应的信号；5、模拟信号（不肯定）在时间上也连续；数字信号（不肯定）在时间上 也离散；6、某离散消息所含的信息量为（）信息量的单位与底名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载a 有关当（ a=2）时,信息量的单位为比

11、特,对数以（e）为底时,信息量的单位为奈特；7、对于等概率的二进制波形,其每个符号所包含的信息量为（1b）；8、码元速率与数字信号进制没有关系,只与（码元长度）有关；9、对于一个M 进制数字信号,码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为（RbRslog2M）对于二进制数字信号 二、问答题Rs=Rb,有时称他们为数码率； 问题 1 语音信号为模拟信号,所以传输语音信号的系统肯定是模拟通 信系统,此说法正确吗？为何？答：不对；由于语音信号可以转换为数字信号,然后通过数字通信 系统进行传输； 问题 2 数字电话与模拟电话有什么区分？答：区分在于数字电话是数字通信系统,语音信号在信道中已经转 换为数字信

12、号；而模拟电话是模拟通信系统,语音信号在信道中仍旧为 模拟信号；三、应用题1、 某消息用十六元码序列传送时,码元速率是300 baud,问：其信息速率为多少？如改用二元码序列传送该消息,试求信息速率为多少？2、设有 4 种消息符号,其显现概率分别是1/4,1/8,1/8和 1/2 ；各消息符号显现是相对独立的,求该符号集的平均信息量；名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、一个离散信号源每毫秒发出4 种符号中的一个, 各相互独立符号显现的概率分别为0.4, 0.3 ,0.2,0.1 ；求该信号源的

13、平均信息量与信息速率；其次章 一、填空题 1、时域内能量信号的总能量等于 （频域内各个频域重量能量的连续） 和；周期信号的总的平均功率等于（各个频域重量功率的总和）；2、功率谱只与功率信号频谱的（模值）有关,而与其（相位）无关；3、（数学期望）反映了随机变量取值的集中位置（均值）；（方差）反映了随机变量的集中程度；4、功率谱密度在整个频域内都是匀称分布的噪声称之为 白噪声 ；二、问答1、平稳随机过程的功率谱密度和自相关函数之间的关系；答：确定信号的自相关函数R 与其功率谱P之间有确定的傅立叶变换关系, 平稳随机过程 傅立叶变换关系,即X t 的自相关函数与其功率谱之间也互为名师归纳总结 - -

14、 - - - - -第 21 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - P XR ejdR 1学习必备e欢迎下载P Xjd22、平稳随机过程的自相关函数的性质？答：（1）R0 为 X t 的平均功率：R0E X2 s0 R2（2）R 为偶函数：R R R（3）R0 为 R 的上界：R R 0 （4）R 为 X t 的直流功率：RE2X t （5）R0=R 为 X t 的沟通功率（方差） ：3、什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点 从什么概率分布？.它的包络和相位各服答：窄带高斯白噪声: 如一个高斯噪声满意窄带的假设, 即其频谱均被限制在“ 载波” 或某中心频率邻近一

15、个窄的频带上, 且这个中心频率离开零频率又相当远就称之为窄带高斯噪声. 窄带高斯噪声在波形上的特点:像一个包络和相位都缓慢变化的正弦波. 其包络的一维分布听从瑞利分布其相位的一维分布听从匀称分布. 4、什么是随机过程的协方差函数和自相关函数？它们之间有什么关系？它们反映了随机过程的什么性质？答： 随机过程的协方差函数随机过程的自相关函数自相关函数和协方差函数之间的关系名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载它们反映了同一随机过程不同时刻的相关程度5、什么是能量信号？什么是功率信号？能量信号和功率信号与

16、周期信号 和非周期信号有什么关系？答: 能量有限的信号称为能量信号,功率有限的信号是功率信号；周期 信号肯定是功率信号,能量信号肯定是非周期信号；三、应用题1、黑白电视图像每帧含有300000个图像,每个像素有 16个等概率显现的亮度等级,要求每秒传输30帧图像；假如要求信噪比为40db,运算传输该黑白图像所要求的最小信道宽带；2、设 n（t ）是双边功率谱密度为n/2 的白噪声,它作用在一个RC低通滤波器上,如下列图,求滤波器输出噪声的功率谱密度和自相关函数；、3、名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢

17、迎下载第三章 模拟线性调制名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一,填空题1幅度调制有常规调幅、 双边带调制、 单边带调制以及残留边带调制；2. 幅度调制中,常规调幅,抑制载波双边带调幅的时域表达式分别为：s AMtA 0ftcosc tcs DSB f t cosct , 3常规调幅中,依据调幅指数的不同,可以分为正常调幅,满调幅,过调幅三种；4. 常规调幅,调制效率的表达式为AM2 A 012 A m22 A m2 AM1 21 22 A m2 A 02 A m22AM最大调制效率为1/3 ,抑

18、制载波双边带调幅的效率为5. 形成 SSB信号的两种方法是滤波法、相移法6. 解调的常用方法为相干解调,包络检波；7. 设高斯白噪声双边功率谱密度为n0/2,BPF特性抱负,单边带宽为B,就有：Nin02Bn0B2二运算题1. 已知一个 AM广播电台输出功率是 调制,调幅指数为 0.707 ；1 试运算调制效率和载波功率；50 kW,采纳单频余弦信号进行名师归纳总结 2 假如天线用50的电阻负载表示,求载波信号的峰值幅度；第 25 页,共 34 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2. 对双边带信号和单边带进行相干解调,接收信号功率为

19、 2 mW,噪声双边功率谱密度为2103W/Hz ,调制信号是最高频率为4 kHz 的低通信号；1 比较解调器输入信噪比；2 比较解调器输出信噪比；3, 用单边带方式传输模拟电话信号；300Hz3400Hz,滤波器归一化值不低于设载频为 15MHz,电话信号的频带为 1/1000, 设计滤波器的方案第四章模拟角调制 一. 填空题名师归纳总结 1. 对任意正弦信号,如有：c t Acos t ,就称之为调角信号；第 26 页,共 34 页2. 倍频的目的是提高 调频指数 ,其作用是使输出信号的频率为输入信- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下

20、载号频率的某一给定倍数；3. 产生调频信号的方法有（直接调频法）和（倍频法）；4. 调频信号的解调有 相干 与 非相干 解调两种方法二问答题1. 窄带调频和常规调幅的的主要异同点？相像之处：在 +（） Wc处由载波重量,在 +-Wc 两侧有环围着载频的两个边带；它们的带宽相同,都是调制信号最高频率的两倍；区分：2. 包络检波的定义；解调过程是先由微分器将调频信号转换为调幅调频信号,再由包络检波器提取其包络；三应用题1. 已知受 1KHz正弦信号的调制的角调制信号为 St=100cosWcT+25cosWmT 1 如为调频波,当 Wm增为 5 倍时,求调频指数及带宽；2 如为调相波,当 Wm减为

21、 1/5 倍时,求调频指数及带宽；2 已知调频信号是 8MHz的单频余弦信号, 如要求输出信噪比 40dB,试比较调制效率为 1/3 的常规调幅系统和调频指数为 5 的调频系统的带宽和发射功率；设信道噪声的单边功率谱密度为 为 60dB；n=5 10 W/Hz ,信道损耗名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第五章 模拟信号的波形编码一填空题1. PCM 过程主要由（抽样） 、（量化）和（编码）三个步骤组成；2. 只要采样频率fs 大于或等于被采样信号最高频率fH 的（两倍）,就可由采样信号不失真地

22、仍原被采样信号；名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 设带通信号有学习必备欢迎下载,N为不超过的最大正整数,如要用带通滤波器不失真地复原被采样信号,就要满意（）条件；二简答题1, ；对电话信号进行非匀称量化有什么优点？在非匀称量化时,采纳压缩和扩张可以提高小信号的信噪比,从而相当于扩大了输入信号的动态范畴；2试述 A 律 PCM编码规章；第 1 位码 M1为极性码, 1 代表正极性码, 0 代表负极性码；第 2 至 4 位码 M2M3M4为段落电平码, 表示信号肯定值处在哪个段落,3 位码共可以表示8 个段落,

23、代表了8 个段落的起始电平值；第 5 至 8 位码 M5M6M7M8 表示任一段落内的3试述时分复用的优点；16 个量化电平值；在一条信道上同时传送的如干个基带信号,它们具有相同的抽样频率,但抽样脉冲在时间上交替显现；各路信号占据不同的时隙,称为时分复 用；与频分复用相比,时分复用是多路信号占用相同的频率资源,而频 分复用就是每路信号各自占用不同的频率资源；三应用题 1已知某信号 mt 的频谱 M 如下列图；将它通过传输函数为 H1 的滤波器后再进行抱负抽样；（1）抽样速率应为多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - -

24、- 学习必备 欢迎下载（2）如抽样速率 =3 ,试画出抽样信号 的频谱；（3）接收端的接收网络应具有怎样的传输函数,才能由不失真地复原mt. 2 设输入为,按 A 律 13 折编码,求编码码组C,解码输出和量化误差 ；3模拟信号的最高频率 4000Hz,以奈奎斯特频率抽样并进行 PCM编码；编码信号的波形为矩形,占空比为 1；（1）按 A 律 13 折编码,运算PCM信号的第一零点带宽；（2）设量化电平数 L=128,运算 PCM信号的第一零点带宽；4 有 3 路 信 号 进 行 时 分 复 用 , 这 3 路 信 号 的 最 高 频 率 分 别 是2kHz,2kHz,4kHz, 信号的量化级

25、都是 频率下,试求码元传输速率是多少？. 256；在满意抽样定理所规定的抽样第六章 数字信号的基带传输一、填空题1、数字基带信号是数字信号的（电脉冲）表示；其产生过程可分为（码型编码）和（波形成形）两步；名师归纳总结 - - - - - - -2、在数字基带信号St 的功率谱密度中, （连续谱）总是存在的, （离散谱）可有可无；功率谱的外形取决于（单个外形的频谱函数）；第 30 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、无码间串扰传输的充要条件是仅在 而对其它码元抽样时刻信号值无影响,（本码元的抽样时刻） 上有最大值,即在抽样点上不存在 （码间串扰

26、）；4、抱负低通滤波器的传递函数是（S 0 ,T）；S TT5、对抱负低通,码元速率为（1/T ）,所需带宽为（ 1/2T ）,最高码元频带利用率为（ 2 baud/ Hz）；通常,我们称 1/2T 为（奈奎斯特带宽） ,T为（奈奎斯特间隔） ；6、对于二进制信号,将（待测的基带信号）加到示波器输入端,（定时信号）作为示波器扫描同步信号,示波器上就可见犹如人眼的图形,谓之眼图；眼睛睁的越（大） ,系统性能越好；二、简答题1、简述奈奎斯特第一准就及其物理意 义；2、某数字基带传输系统特性 H f 如右图 所示；其中 为某个常数, 0 1；试说明 该系统能否实现无码间串扰的传输；三、应用题1、已知

27、信号代码为： 10000000011100100001,画出它所对应的单极性非归零码、 AMI 码和 HDB 3 码；2、已知信息速率为 64kbit/s,采纳 =0.2 的升余弦滚降频谱信号；（1）求它的时域表达式；（2）画出它的频谱图；（3）求传输带宽和频带利用率；名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、设输入信号 an是四进制序列 0 ,0,0,1,3,2,1,0,3,2,3 ；当采纳第类部分响应信号时,列表说明全过程；（注：第类部分响应信号即 r 1,r 2,r 3 分别为 1, 0 ,

28、1）4、基带信号时峰 - 峰值为 5V的 NRZ码,噪声功率为 0.25W,求单极性和双极性码的误比特率； （注： Q5.00=2.87 10-7）5、下图是一个由 5 级移位寄存器组成的扰码和解码系统；设移位寄存器的初始状态除 an-5=0 外其余均为 1,输入序列 c n 是周期为 6 的序列001100110011 ,试写出输出序列的前 20 拍序列；七 章数字信号的调制传输 一、填空题1、数字调制的三种的基本方式为（幅度键控）、（频移键控）、（相移键控）；2、幅度键控的功率谱宽度是二进制基带信号的（2）倍；3、由于 PSK信号的功率谱中没有（载波重量）,所以解调时必需采纳（相干）解调；

29、4、相对调信任号的产生过程是,第一对数字基带信号进行（差分编码）,即由（肯定码）变为（相对码）,然后在进行（肯定）调相；名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5、匹配滤波器输出的最大信噪比只打算于（信号能量）与（噪声功率谱密度）之比,而与输入信号的（波形）无关；6、接收机由（匹配滤波器） 、（抽样器）和（判决再生器）组成；7、在二进制的情形下, 1 对应于载波频率 f1, 0 对应于载波频率 f2.码元速率为 Rs,带宽为 Bb,就 FSK的调频指数 h 为（h=（f2-f1 ）/Rs ）,频带宽带

30、为（ 2Bb+|f2-f1|）；二、作图1、 已知代传送二元序列为和 DPSK信号的波形；三、问答an=1011010011,试画出 ASK,FSK,PSK1、2PSK信号和 2DPSK信号可以由哪些方法产生和解调？他们是否可以采纳包络检波法解调？为什么 . 答： 2PSK信号和 2DPSK信号可以用模拟调制法、键控调制法产生,用极性比较法, 鉴相法解调 2PSK信号, 用极性比较一码变换法、差分相干法解调；他们不能用包络检波解调,由于 不是用振幅来携带需要传送的信息的；2PSK和 DPSK是用相位而2、什么是肯定移相？什么是相对移相？他们有什么区分？名师归纳总结 - - - - - - -第

31、 33 页,共 34 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答： 肯定移相就是用载波的相位直接表示码元；相对移相就是用前后相邻的相对载波相位值表示数字信息；相对移信任号可以看作是把数字信息序列（肯定码）变换成相对码,然后在依据相对码进行肯定移相而成；四、应用题1、已知 2FSK 信号的两频率 f1=2025Hz , f2=2225Hz ,码元速率Rs=300bound,信道有效带宽为 3000Hz,信道输出端的信噪比为 6db,求：（1）2FSK信号传输带宽；（2）非相干接收时的误比特率；（3）相干接收时的误比特率；2、对于 2ASK信号分别进行非相干接收和相干接收,数字信号的码元速率 Rs=4800000 bound,接收端的输入信号的幅度 A=1mv , 信道噪声的单边功率谱密度 n=2 10 -15 求：（1）非相干接收时的误比特率；（2）相干接收时的误比特率；名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页,共 34 页