通信原理试题.doc

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1、通信原理试卷一 填空题1. 接收设备的功能是将 和 。信号放大,反变换2. 受信者是传送信息的 ，其功能及 相反。目的地, 信源3. 基带的含义是指信号的频谱从 附近开始，如话音信号的频率范围为 。零频,300Hz-3400Hz4. 经过调制以后的信号称为已调信号，有两个基本特征：一是 ；二是 。携带有信息, 适应在信道中传输5. 同步是使 两端的信号在 上保持步调一致。收发, 时间6. 在数据通信中，按数据代码排列的方式不同，可分为 和 。并行传输, 串行传输7. 通信中的 和 都可看作随时间变化的随机过程。信号,噪声8. 随机过程具有 和 的特点。随机变量,时间函数9. 一个随机过程的 及

2、 无关，则称其为严平稳过程。统计特性, 时间起点10. 若一个过程是严平稳的，则它 广义平稳的，反之 。必是,不一定成立11. 若一个过程的 等于对应的 ，则该过程是各态历经的。时间平均,统计平均12. 若一个过程是各态历经的，则它 平稳的，反之 。也是,不一定成立13. 无线信道按传输方式区分基本上有 、 和视线传播三种。地波, 天波14. 有线信道分为 和 两大类。有线电信道, 有线光信道15. 信道的数学模型分为 模型和 模型。调制信道,编码信道16. 由连续信道容量的公式得知： 、 是容量的决定因素。带宽, 信噪比17. 调制信道模型用 和 表示信道对信号传输的影响。加性干扰,乘性干扰

3、18. 模拟调制分为： 和 。幅度调制, 角度调制19. SSB信号只传输DSB信号中的一个边带，所以频谱 ，效率 。最窄, 最高20. VSB是 及 之间的一种折中方式。DSB, SSB21. 调制方法分为： 和 。相干解调, 非相干解调22. FDM是一种按 来划分 的复用方式。频率, 信道23. 的非相干解调和 的非相干解调一样，都存在“门限效应”。FM信号, AM信号24. 多路复用是指在 信道中同时传输 信号。一条, 多路25. 基带信号的特征是将其频谱从 开始，占据 的频带。零频或很低频率, 较宽26. 对基带信号传输前的处理或变换的目的是使 及 相匹配。信号的特性,信道的传输特性

4、27. 数字基带传输系统中，造成误码的两个主要因素是 和 。码间串扰,信道噪声28. 等概条件下，单极性基带系统的最佳判决门限电平是 ，双极性基带系统的最佳判决门限电平是 。A/2,029. 部分响应技术是 的引入 的一种技术。有控制, 码间串扰30. 等概双极性码无 ，有利于 。直流分量,在信道中传输31. 2ASK和2PSK所需带宽是 ，2FSK所需带宽是 。,32. 二进制数字调制系统中在抗加性白噪声方面， 性能最好， 最差。相干2PSK,2ASK33. 通常把包括 和 过程的数字传输系统称作数字带通传输系统。调制, 解调34. 等概大信噪比时，2ASK相干解调时，系统误码率 ,为非相干

5、解调时，误码率为 。，35. 等概大信噪比时，2FSK相干解调时，系统误码率为 ，非相干解调时，误码率为 。,36. 抽样信号的量化有两种方法： 和 。均匀量化, 非均匀量化37. ITU对电话信号制定了具有对数特性的非均匀量化标准建议，即 和 。A律,律38. 和 的特性近似A律和律的特性。13折线法, 15折线法39. 电话信号最常用的编码是 、 和M。PCM, DPCM40. 离散的模拟信号可以变换成不同的模拟脉冲调制信号，包括PAM、 和 。PDM,PPM二 简答题1. 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：按信号复用方式分：频分复用：不同信号占据不同的频率范围；时分复用：不同信

6、号占据不同的时间区间；码分复用。2. 消息中包含的信息量及哪些因素有关？答：消息信号传输信息多少用“信息量”衡量 消息的传递意味着消息的传递，信息可被理解为消息中包含的有意义的内容。 某些消息比另外一些消息传递了更多的信息。 概率论知识：事件出现的可能性愈小，概率愈小 事件出现的可能性愈大，概率愈大 信息量 及消息 出现的概率有关。3. 何为严平稳，何为广义平稳？答：严稳随机过程，对任意n和，满足（n维概率密度函数）：广义平稳随机过程的特性：均值和方差为常数；自相关函数只及时间间隔有关。 4. 什么是窄带随机过程？它的表达式是什么？答：窄带随机过程是指其频带宽度远小于中心频率的随机过程。 窄带

7、过程表达式 上式利用三角函数和角公式，可写成 5. 什么是白噪声，其频谱和自相关函数有什么特点？答：所谓白噪声是指它的平均功率谱密度函数在整个频率域内是常数，服从均匀分布。其功率谱： ；自相关函数：6. 无线信道有哪些种？答：可分为短波广播、短波、微波传输、卫星通信、移动通信。7. 信道模型有哪几种？答：调制信道 研究的着眼点只关心调制器输出和解调器的输入编码信道 研究的着眼点只关心编码和译码（数字通信系统）8. DSB和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同？为什么？答：从表面上看，但不能说双边带系统的抗噪性能优于单边带一倍。实际上，由于双边带系统的带宽是单边的2倍故噪声功率的输入也大于2倍，尽

8、管相差2倍，两者抵消。实际上，双边带和单边的抗噪性能是相同的。9. 什么是频率调制，什么是相位调制？二者关系如何？答：将PM、FM的一般关系归纳总结于表中：调制方式瞬时相位瞬时相位偏移瞬时角频率瞬时频率偏移PMFM10. 什么是频分复用？答：一个信道中同时传送一个信号是极端浪费的。将信号进行调制（即用正弦信号乘此信号）可使信号频谱搬移，使多路信号互重叠地占据不同的频率范围。11. 及单极性波相比，AMI码有什么优点？答：AMI码的优点：（用于传输） 在“1”，“0”不等概率情况下，也无直流成份，并且在零附近频率的低频分量小，因此，对具有变压或其它交流耦合的传输信道来说，不受影响。 若码元极性及

9、发端相反，收端也能正确接收。 编译码电路简单。12. 部分响应技术解决了什么问题？答：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰，而在其他抽样时刻又无码间干扰，那么能使，又能降低对定时程度的要求。13. 什么是数字调制？数字调制的基本方式有哪些？答：数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在收端对载波信号的离散调制参量进行检测。数字调制信号也称键控信号。在二进制时，有 ASK 振幅键控 FSK 移频键控 PSK 移相键控14. 什么是绝对相移？什么是相对相移？ 答：2PSK方式是用二进制数字脉冲序列去控制连续载波的相位。2DPSK方式是用二进制数字脉冲序列去控制连续载波的相对相位（本

10、码元相位及前一码元相位之差）。15. 什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特间隔？答：一个频带限制在（0，）HZ内的时间连续信号m(t)，如果以1/2秒的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被变得到的抽样值完全确定。（指能通过低通滤波器适当地平滑滤波恢复）。或者说抽样速率2 称2 奈奎斯特速率、1/2 奈奎斯特间隔。16. 什么是量化，其目的是什么？答：利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。假如模拟抽样值不经量化传输，当信道中的噪声叠加在模拟抽样值上面以后，接收端不可能精确到判别抽样值的大小，噪声叠加在模拟抽样值上的影响是不能消除的，特别是当信号在整个传输系统中采用多个接力站进行多次接

11、力中继时，噪声是积累的，接力中继越多，噪声越大。如果发送端用有限个电平来表示模拟抽样值，且二个电平间隔的一半比噪声的最大幅度还要大，噪声的影响就可消除，特别是多次中继接力传输时，噪声不会积累。三 计算1 一个由字母A，B，C，D组成的字，对于传输的每一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。不同的字母等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。 2在强干扰环境下，某电台在5min内共收到正确信息量为355Mbit，假定系统信息速率为1200kbit/s。试问系统误信率是多少？3已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400bit/s，接收端共收

12、到216个错误码元，试计算该系统误码率是多少？4设一数字传输系统传送二进制码元的速率为1200Baud，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率为2400Baud，则这时的信息速率为多少？5已知线性调制信号表达式为：；式中，。试分别画出波形图和频谱图。6已知线性调制信号表达式为：；式中，。试分别画出波形图和频谱图。7某一待传输的图片约含个像元，为了很好的重现图片，需要12个亮度电平。假若所有的这些亮度电平等概率出现。试计算用3min传送一张图片时所需的信道带宽？（设信道中所需信噪功率比为30dB）8黑白电视图像每幅含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每

13、秒钟传送30帧图像。若信号输出，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽？9已知噪声的自相关函数，a为常数；（1）求及S；（2）绘出及图形。10是一个平稳随机过程，它的自相关函数是周期为2s的周期函数。在区间（-1，1）（s）内，该自相关函数。试求的功率谱密度，并用图形表示。11将一个均值为零、功率谱密度为的高斯白噪声加到一个中心角频率为、带宽为B的理想带通滤波器上，如图所示，（1）求滤波器输出噪声的自相关函数；（2）写出输出噪声的一位概率密度函数。12下图为单个输入，两个输出的线性滤波器，若输入过程是平稳的，求及的互功率谱密度的表示式。13证明平稳随机过程的自相关函数满足：14已知和为相

14、互独立的平稳高斯随机过程，的数学期望为，方差为，的数学期望为，方差为，设（1） 试求随机过程的数学期望和方差；（2） 试求随机过程的一维概率密度函数。15将均值为零，功率谱密度为的高斯白噪声加到如图所示的低通滤波器的输入端。试求输出过程的自相关函数和方差。16设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW，若接收机的输入信号再加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性？（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

15、多少？17设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的单双边（上边带）带信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW，若接收机的输入信号再加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性？（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？18某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为W，由发射机输出端到解调器输入端之间的总的传输损耗为100dB，试求：（1）DSB/SC时的发射机输出功率。（2）SSB/SC时的发射机输出功率。19设被接收的调幅信号为，采用

16、包络解调，其中的功率谱密度为：。若一双边功率谱密度为的噪声叠加于已调信号，试求解调器输出的信噪功率比。20设调制信号的功率谱密度为：，若用SSB调制方法进行传输（忽略信道的影响），试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱密度为，设解调器的输出端接有截止频率为的理想低通滤波器，那么，输出信噪比为多少？（4）该系统的调制制度增益为多少？21设有一个频分多路复用系统，副载波用SSB调制，主载波用FM调制。如果有60等幅的音频输入通路，每路频带限制在3.3kHz以下，防护频带为0.7kHz：（1）如果最大频偏为800kHz，试求传输信号

17、的带宽；（2）试分析及第一路相比时第60路输出信噪比降低的程度（假定鉴频器输入的噪声是白噪声，且解调器中无去加重电路）。22试证明当AM信号采用同步检测法进行解调时，其制度增益G及包络检验的结果相同。23已知某单频调频波的振幅是10V，瞬时频率为试求：（1）此调频波的表达式； （2）调频波的频率偏移，调频指数和频带宽度。24采用包络检波的常规调幅系统中，若噪声功率谱密度为，单频正弦波调制时载波功率为100kW，边带功率为每边带10kW，带通滤波器带宽为4kHz。（1）求解调输出信噪比；（2）若采用抑制载波双边带系统，其性能优于常规调幅多少分贝？25 设二进制随机脉冲序列由及组成，出现的概率为P

18、，出现的概率为1-P。试证明：如果，则脉冲序列将无离散谱。26设某二进制数字基带信号中，数字信息“0”和“1”分别由和表示，且“0”和“1”出现的概率相等，的频谱是升余弦脉冲，即（1）写出该数字基带信号的功率谱密度表达式，并画出功率谱密度图。（2）从该数字基带信号中能否提取频率的分量？（3）若码元间隔，试求该数字基带信号的传码率及频带宽度。27设某双极性数字基带信号的基本脉冲波形如图所示，它是一个高度为1，宽度的矩形脉冲。且已知数字信息“1”出现概率为3/4，“0”出现概率为1/4，（1）写出该双极性信号的功率谱密度的表达式，并画出功率谱密度图；（2）由该双极性信号中能否直接提取频率为的分量？

19、若能，试计算该分量的功率。28某二进制数字基带系统所传输的是单极性基带信号，且数字“1”和“0”出现的概率相等。（1）若数字信息为“1”时信号在抽样判决时刻的值，且接受滤波器输出噪声是均值为0，均方根为0.2V的高斯噪声，试求这时的误码率。（2）若要求误码率不大于，试确定A至少应该是多少？29若给定低通型信道的带宽为2400Hz，在此信道上进行基带传输，当基带波形形成滤波器特性分别为理想低通、50%余弦滚降、100%余弦滚降时，试问无码间干扰传输的最高码速率及相应的频带利用率各为多少？30设基带系统的发送滤波器，信道和接受滤波器总传输特性为，如图所示。，。请确定码间干扰为零时的最高码元速率和频

20、带利用率。31若采用OOK方式传输二进制数字信息，已知码元传输速率，接收端解调器输入信号的振幅，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边频率谱密度。试求：（1）非相干接收时，系统的误码率；（2）相干接收时，系统的误码率；32若某2FSK系统的码元传输数率为，数字信息为“1”时的频率为10MHz，数字信息为“0”时的频率为10.4MHz，输入接收端解调器的信号振幅为。信道加性噪声为高斯白噪声，且单边功率谱密度。试求：（1）2FSK信号的频带宽度；（2）非相干接收时，系统的误码率；（3）相干接收时，系统的误码率。33在二进制移相键控系统中，已知解调器输入端的信噪比，试分别求出相干解调2FSK，相干解调-

21、码变换和差分相干解调2DPSK信号时的系统误码率。34已知数字信息为“1”时，发送信号的功率为1kW,信道衰减为60dB，接收端解调器的输入噪声功率为W，试求非相干2ASK系统的误码率及相干2PSK系统的误码率。35若2PSK相干解调时相乘器所需的相干载波及理想载波有相位差，求相位差对系统误码率的影响。36在2ASK系统中，已知发送数据“1”的概率为P(1)，发送“0”的概率为P(0)，且，采用相干检测，并已知发送“1”时，输入接收端解调器的信号振幅为a，输入的窄带高斯噪声的方差为。试证明此时的最佳门限为37已知一低通信号m(t)的频谱（1）假设以的速率对m(t)进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图；（2）若用的速率抽样，重做上题。38设信号，其中。若m(t)被均匀量化为41个电平，试确定所需的二进制码组的位数和量化间隔。39已知某信号m(t)的频谱如图（b）所示，将它通过传输函数为的滤波器后，再进行理想抽样。（1）抽样速率应为多少？（2）若设抽样速率，试画出已抽样信号的频谱；（3）接受端的接收网络应具有怎样的传输函数，才能由已抽样信号不失真的恢复m(t)。40设输入抽样器的信号为门函数，宽度，若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量，试求最小抽样频率。37 / 37