2022年通信原理复习题及答案-.docx

《2022年通信原理复习题及答案-.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年通信原理复习题及答案-.docx（35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 - - - - - - - - - 通信原理复习题五、作图题1某调制方框图如图 a 所示；已知 mt的频谱如图 b,载频 且抱负带通滤波器的带宽为；试求： 1抱负带通滤波器的中心频率为多少；2说明 st 为何种已调制信号；3画出 st 的频谱图；2依据如下图的调制信号波形,试画出 DSB及 AM波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差异；3请画出采纳单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？假设基带信号的频谱如下图,载波频率为 号的频谱？64kHz,取下边带滤波为抱负 ,请画出已调信4假设有 5个频谱范畴均为 60kHz108kHz 的信号已包括防护频带 ,现将这 5个信号采纳

2、频分复用的方式合成一个频谱为 312kHz 552kHz 的信号；试求： 1对应于这 5个信号所用的载波频率分别为多少取上边带； 2画出该频分复用的原理框图； 3试画出频谱搬移图；5设有12路信号, 每路的带宽为 4kHz频谱 0kHz 4kHz ,已包括防护频带 ,现将这 12路信号采纳频分复用的方式合成一个频谱为60Hz108kHz 的信号；试问： 1用于 12路 频谱搬移的载波频率分别为多少 取上边带 ； 2画出频分复用的频谱搬移图4kHz 的 频谱用三角频谱表示 ；6设通信系统的模型如以下图所示,请在图中标出调制信道和编码信道；请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码

3、信道数学模型图；7设有三种传输通道分别如图 a、图 b 和图 c 所示；试求：1画出这三种传输通道的幅频特性示意图；2就失真问题对三种传输通道作简要争论；3假设三种传输通道的输入为一个矩形脉冲,请分别画出相应的输出波形草图；8设有一数字序列为 1011000101,请画出相应的单极性非归零码NRZ、归零码 RZ、差分码和双极性归零码的波形；9设有一数字序列为 1011000101,请画出相应的 NRZ 码、 RZ 码、双极性归零码、AMI 码和四电平码的波形；10设有一数字码序列为 10010000010110000000001,试编为相关码、AMI 码和 HDB 3码？并画分别出编码后的波形

4、？第一个非零码编为-111设部分响应传输系统如下图,假设 为100110100101；请画出各点的波形；12请画出眼图的模型结构图,并说明个部分所代表的含义；13设发送数字信息序列为11010011,码元速率为；现采纳2FSK 进行调制,并设对应 “ 1”；对应 “ 0”；、的初始相位为 00；试求： 1画出 2FSK 信号的波形；2运算 2FSK 信号的带宽和频谱利用率；14设发送数字信息序列为11010011,码元速率为；现采纳 2FSK 进行调制,并设对应“ 1”；对应 “ 0”；、的初始相位为 00；试求： 1画出 2FSK信号的波形；2运算 2FSK信号的带宽和频谱利用率；15设二进

5、制 FSK信号为且等可能显现；试求： 1构成相关检测器形式的最正确接收机结构；2画出各点可能的工作波形；3假设接收机输入高斯噪声功率谱密度为,试求系统的误码率；16假设有某 2DPSK 系统,设发送数字信息序列为 110100101,码元速率为,载波频率为；试求：1试画出 2DPSK信号波形；2试画出采纳非相干解调法接收的组成框图；3依据框图试画出解调系统的各点波形；17设数字序列为 100101110,波特为 1000B,载波频率为 2000Hz；试求： 1画出相应得 2DPSK的波形；2画出 2DPSK传输系统的非线性变换 +滤波法载波同步的组成框图；3画出以上组成框图中各点的波形图；18

6、设发送数字信息序列为 011010001,码元速率为,载波频率为 4kHz ；试求：1分别画出 2ASK、2PSK、2DPSK 信号的波形 2ASK 的规章： “ 1”有载波、 “ 0”无载波； 2PSK 的规章： “ 1”为00、“ 0”为1800；2DPSK的规章： “ 1”变“ 0”不变,且设相对码参考码元为“ 0”；2运算 2ASK、2PSK、2DPSK 信号的带宽和频谱利用率；名师归纳总结 19已知一低通信号的频谱为第 1 页,共 21 页试求：1假设以的速率对进行抱负抽样,试画出已抽样信号的频谱草图；2假设用的速率抽样,重做上题；- - - - - - -精选学习资料 - - -

7、- - - - - - 3假设用 的速率抽样,重做上题；4试比较以上结果；20已知某信号的频谱如下图b；将它通过传输函数为的滤波器后再进行抱负抽样如图a 所示；试求： 1此时抽样速率应为多少；2假设用的速率抽样,画出已抽样信号的频谱；3接收端的应具有怎样的传输特性才能不失真地复原；21设有一频谱范畴为1kHz 6kHz 的模拟信号如下图；试求： 1试画出、和 进行抱负抽样后的频谱图；2试对以上三种抽样结果进行争论,并指出实际抽样时应取哪个频率；22设到达接收机输入端的二进制信号码元 的波形如下图,输入高斯噪声功率谱密度为：试求： 1画出匹配滤波器形式的最正确接收机结构；2确定匹配滤波器的单位冲

8、激响应及可能的输出波形；23设系统某系统如图 a ,其输入分别如图 b 所示；试求： 1绘图解出 的输出波形；2绘图解出 的输出波形；3说明、是否是的匹配滤波器；24设有一数字基带传输系统,传输码采纳 AMI 码；试问： 1位同步的实现方法有哪些；2画出非线性变换 +滤波法提取位同步信号的组成框图；3设数字序列为 101100111,依据以上框图画出各点的波形图；六、运算题1某信源集包含 32个符号,各符号等概显现,且相互统计独立；现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为 4kHz 的信道进行传输,要求信道的信噪比不小于 26dB；试求： 1信道容量；2无过失传输时的最高符号速率；2某信息源由A

9、 、 B、 C、D 四个符号所组成,各符号显现的概率分别为,且每个符号均以二进制脉冲编码,即：A00、B01、C10 、D11 ；假设已知每个脉冲的宽度为0.5ms；,试求： 1信息源符号的平均信息量；2该信源的符号速率和信息速率；3假设信息源符号等概率时就信息速率为多少；3设信息源的输出由 128 个不同的符号组成,其中 16个显现的概率为 1/32 ,其余 112个显现的概率为 1/224；信息源每秒发出 1000个符号,且每个符号彼此独立；运算该信息源的平均信息速率；4已知某四进制离散信源0、1、2、3,其符号显现的概率分别为,发送符号码元宽度为 0.2ms；试求： 1该信源的平均信息量

10、；2码元速率和信息速率；3该信源可能显现的最大熵及此时的码元速率和信息速率；5某信息源的符号集由A 、B、C、 D 和 E 组成,舍每一符号独立显现,其显现概率分别为1/4,1/8 ,1/8, 3/16 ,5/16；试求： 1该信息源符号的平均信息量； 2要想获得最大熵该信源应满意什么条件及最大熵为多少；6某四进制离散信源,其符号等概,符号间相互独立,每个符号的宽度为 0.1ms；试运算：1码元速率和信息速率；2该信源工作 2小时后所获得的信息量；3假设将个符号编成二进制码后进行传输,在工作2小时后发觉有 36个过失比特过失比特为匀称分布,求传输的误比特率和误符号码率；7某一待传输的图片含个像

11、素,各像素间统计独立,每像素灰度等级为8级等概率显现 ,要求用 3s 传送该图片,且信道输出端的信噪比为30dB,试求传输系统所要求的最小信道带宽；名师归纳总结 8设视频的图像辨论率为个像素,各像素间统计独立, 每像素灰度等级为256级等概率显现,每秒传送 25幅画面, 且信道输出端的信噪比为30dB,第 2 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 试求传输系统所要求的最小信道带宽；9某调制方框图如图 a 所示；已知的频谱如图 b,载频且抱负低通滤波器的截止频率为；试求： 1并说明 为何种已调制信号；2画出和的频谱图；10设某信道具有匀称的双

12、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于5kHz ,载频是 100kHz ,已调信号的功率为 10kW,载波功率为 40kW；假设接收机的输入信号先通过一个带宽为试求：1该抱负带通滤波器的中心频率；2解调器输入端的信噪功率比；3解调器输出端的信噪功率比；4调制制度增益 G；10kHz 的抱负带通滤波器；11设一宽带频率调制系统,载波振幅为 100V,频率为 100MHz,调制信号 mt的频带限制在 5kHz, , 最大频偏 , 并设信道中噪声功率谱密度是匀称的,其 单边谱 ；试求： 1接收机输入端抱负带通滤波器的传输特性H ；2解调器输入端的信噪功率比；3

13、解调器输出端的信噪功率比；12设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为,假设要求以波特的速率进行数据传输,试检验以下图中各种满意排除抽样点上码间干扰的条件否？13设数字基带传输系统的传输特性如下图,其中 是某个常数 0 1；试求： 1检验该系统能否实现无码间干扰传输；2该系统的最大码元速率为多少？这时的系统频带利用率是多少；14设模拟信号的最高频率为4kHz,假设采纳 PCM方式进行传输,要求采纳匀称量化,且最大量化误差为信号峰峰值的0.25%；试求： 1PCM信号的最低码元速率；2需要的奈奎斯特基带带宽； 3假设将其转换成 8进制信号进行传输,此时的码元速率和需要的奈奎斯特基

14、带带宽；15 设有一码元速率为 RB=1000B 的数字信号,通过以下如下图的三种不同传输特性的信道进行传输；试问： 1简要争论这三种传输特性是否会引起码间干扰；2简要争论采纳那种传输特性较好？16如图为某滚降特性,当传输码元间隔为 的二进制信号时；试问： 1当分别为、和时是否会引起码间干扰； 2对不产生码间干扰的情形,运算频谱利用率；17设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为 试求： 1以下图中各种 满意排除抽样点上码间干扰的条件否；2无码间干扰传输特性的频谱利用率；3简要争论实际采纳哪个合理；,假设要求以波特的速率进行数据传输18假设采纳 OOK 方式传送二进制数字信息,

15、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,且其单边功率谱密度；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； 3试对以上两种接收方式进行比较；19假设某 2FSK 系统的码元传输速率为,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峰值振幅 ；信道加性噪声为高斯白噪声,且其单边功率谱密度为；试求： 12FSK 信号的第一零点带宽；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；20在二进制移相键控系统中,已知码元传输速率,接收端解调器输入信号的功率,信道加性噪声为高

16、斯白噪声,且其单边功率谱密度；试求： 1相干解调 2PSK 信号时的系统误码率；2极性比较法解调 2DPSK 信号时的系统误码率；3差分相干解调 2DPSK信号时的系统误码率；21编 A 律13折线 8位码 ,设最小量化间隔单位为 1,已知抽样脉冲值为 +321和 -2100；试求： 1此时编码器输出的码组,并运算量化误差；2写出于此相对应的 11位线性码；22在设 信号的带宽为 300-3400Hz,抽样速率为 8000Hz；试求： 1编 A 律13折线8位码和线性 12位码时的码元速率；名师归纳总结 2现将 10路编 8位码的信号进行 PCM 时分复用传输,此时的码元速率为多少；第 3 页

17、,共 21 页3传输此时分复用PCM信号所需要的奈奎斯特基带带宽为多少；23设 10路每路带宽为 4kHz频分复用后的基群频谱为30kHz70kHz,现将其采纳PCM 方式进行传输；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 试求：1频分复用后信号的抽样频率；2试画出抽样后的频谱图用三角频谱表示；3假设编 8位码,就所需要的奈奎斯特基带带宽为多少；24在功率谱密度为的高斯白噪声下,设计一个对图所示的匹配滤波器；试求： 1如何确定最大输出信噪比的时刻；2求匹配滤波器的冲激响应和的波形,并绘出输出图形；3求最大输出信噪比的值；题目答案五、作图题1、1抱负带通滤波器的

18、中心频率为；2st 为 DSB方式的已调制信号；3st 的频谱图为：2、波形图：包络检波器输出波形： DSB AMDSB信号通过包络检波器解调将产生失真,3、调制器组成框图为：AM信号通过包络检波器解调将正确复原出原信号名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解调器的组成框图为：已调信号的频谱为：4、15个信号所用的载波频率分别为：252kHz、300kHz、348kHz、396kHz、444kHz2频分复用的原理框图：3频谱搬移图：5、1用于 12路 频谱搬移的载波频率分别为：60kHz、 64kHz、68kHz、72

19、kHz、76kHz、80kHz、 84kHz、88kHz、92kHz、 96kHz、100kHz、104kHz2画出频分复用的频谱搬移图6、调制信道和编码信道如图：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 调制信道数学模型图：二进制编码信道数学模型图：7、1三种传输通道的幅频特性示意图：图 a 图 b 图 c 2失真争论：由以上特性比照不失真条件, 3输入矩形脉冲时的输出波形：图 a 满意不失真条件因此, 不会引起传输失真； 而图 b 和图 c 不满意不失真条件, 因此将会引起传输失真；图 c图 a 图 b 8、相应波形为

20、：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9、 NRZ 码RZ码双极性归零码AMI 码四电平码10、已知数字码为 1 0 0 1 0 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 AMI码为 -1 0 0 +1 0 0 00 0 -1 0 +1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 HDB 3码为 -1 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1AMI码波形HDB 3码波形或11、各点的波形：名师归纳总结 - - - - -

21、 - -第 7 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12、眼图的模型结构图：个部分所代表的含义为：最正确抽样时刻应是眼睛张开最大的时刻；对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率打算,斜率越大,对定时误差就越灵敏；图的阴影区的垂直高度表示信号畸变范畴；图中心的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上,上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限 或称噪声边际 ,即假设噪声瞬时值超过这个容限,就就可能发生错误判决；13、12FSK信号的波形： 22FSK信号的带宽为：频谱利用率为：14、1最正确接收机结构图如图： 2各点工作波形：设名师归纳总结 - - - - - - -第

22、8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3系统的误码率为：根 据 公 式,为的 互 相 关 系 数 , 在 2FSK 情 况 下 , 所 以,将 代入,得15、12DPSK信号波形：或2组成框图： 3解调系统的各点波形名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 16、12DPSK波形： 2非线性变换 +滤波法载波同步的组成框图： 3组成框图中各点的波形为：17、1波形：2ASK 2PSK2DPSK 2带宽：2ASK、2PSK、2DPSK的带宽相同为：频谱利用率2ASK、2PSK、2DPSK的频谱

23、利用率相同为：名师归纳总结 18、已知的频谱为第 10 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1时,已抽样信号的频谱图： 2时,已抽样信号的频谱图： 3时,已抽样信号的频谱图： 4时不符合抽样定理,因此已抽样信号的频谱产生重叠,因而不能复原原始信号；和符合抽样定理,但 时的已抽样信号的频谱前后紧靠在一起,由于抱负低通无法实现,因此实际不采纳；19、1此时抽样速率应为：依据抽样定理,抽样速率； 2用 抽样后的频谱为： 3接收端的 应具有的传输特性为：由上图可看出,假设挑选可以由不失真地复原；20、1抽样后的频谱图：名师归纳总结 - - - -

24、 - - -第 11 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2由频谱图可以看出,频谱产生重叠,因此不行取该抽样频率；和 的频谱没有产生重叠因此两抽样频率均可；考虑到复原滤波器不行能为抱负低通,即必需考虑过渡带,因此实际抽样时应取；21、1匹配滤波器形式的最正确接收机结构图2与 匹配的滤波器冲激响应为：其输出波形可能为：或波形图：与 匹配的滤波器冲激响应为：输出波形可能为：或波形图：名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 22、1的输出波形2的输出波形3由于,而终止时刻是T,所以都是的匹配滤波

25、器；23、1位同步的实现方法有：插入导频法,直接法； 2非线性变换 +滤波法提取位同步的组成框图； 3设数字序列为 101100111,以上框图各点的波形图；六、运算题1、1,即kbit/s2 M=32 bit/符号波特2、1平均信息量： 2符号速率为：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 每个符号用两个脉冲表示,即符号宽度为 1ms,因此,信息速率： 3等概率时平均信息量为：等概率时信息速率：3、每个符号的平均信息量为：该信息源的平均信息速率为：4、1平均信息量： 2码元速率和信息速率：3最大熵及此时的码元速率和信

26、息速率为：5、1平均信息量： 2获得最大熵条件为各符号独立等概；此时最大熵为：6、1码元速率和信息速率为： 2工作 2小时后所获得的信息量为： 3传输的误比特率为：误符号码率为：名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2小时后的码元数为7、每个像素的平均信息量为：一幅图片的平均信息量为：3s 传送一张图片的平均信息速率：由于信道容量CR选取 C=R,所以信道带宽为：8、每个像素的平均信息量为：一幅图片的平均信息量为：25幅画面的平均信息量为：每秒传送 25幅画面的平均信息速率由于信道容量CR选取 C=R,所以信道带宽为

27、：9、1为取下边带的单边带SSB已调制信号； 2频谱图名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10、1该抱负带通滤波器的中心频率为：带通滤波器的频率范畴为 2解调器输入端的信噪功率比：95kHz105kHz,因此中心频率为 100kHz；输入噪声功率为 输入信号功率为信噪功率比为 3解调器输出端的信噪功率比：输出噪声功率为输出信号功率为信噪功率比为 4调制制度增益 G为：11、1传输特性 H ：宽带频率调制系统的带宽为：因此传输特性为： 2输入信噪功率比由于,所以输入信噪比, 3输出信噪比为：12、当对于图 a,当时无

28、码间干扰的条件应写为,所以不满意抽样点上无码间干扰的条件；时,对于图 b,当时,所以不满意抽样点上无码间干扰的条件；对于图 c,当时,所以满意抽样点上无码间干扰的条件；对于图 d,当时,所以不满意抽样点上无码间干扰的条件；13、1系统无码间干扰传输的条件为：名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据该条件 可分解如下： i=0时 i=-1时 i=1时 i=-1、0、1三图叠加结果明显叠加结果符合无码间干扰传输的条件,因此当 时系统能实现无码间干扰传输； 2最大码元速率为：系统带宽为：Hz系统频带利用率为：14、 1已

29、知最高频率为 4kHz,因此抽样频率为；又因最大量化误差为信号峰峰值的0.25%,设峰值为V,就一个量化级=0.5% 2V,即,因此量化电平数M=200,最小编码位数 N=8 ；于是, 2 需 要 的 奈 奎 斯 特 基 带 带 宽 ： 因 为 奈 奎 斯 特 基 带 带 宽 时 的 利 用 率 为, 二 进 制 时； 因 此3转换成 8进制信号后的码元速率为：波特名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 相应的奈奎斯特基带带宽为：15、1三种传输特性的争论：对于图 a 有将按分割图将 i=-1 、0、1的分割图叠加图叠

30、加后的符合无码间干扰的条件；对于图 b 有将按分割图将 i=-1、 0、 1的分割图叠加图叠加后的符合无码间干扰的条件；对于图 c 有叠加后的将按分割图将 i=-1、0、1的分割图叠加图符合无码间干扰的条件； 2以上三种传输特性均能实现无码间干扰传输,但三种特性的频谱利用率分别为：名师归纳总结 16、1图 a ；图 b ；图 c b 的传输特性较图a 和图 c 更合理；依据因此从频谱利用率上看,图a 和图 b 较好；由于图a 为抱负低通特性不易实现,因此采纳图分别为、和,即分别为、和第 18 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 传输特性即

31、无码间干扰条件,为和时不会产生码间干扰,时会产生码间干扰； 2时的频谱利用率为：时的频谱利用率为：17、1已知波特的速率为,即；此时无码间干扰的条件为依据上述条件图a 和图 d 可以满意排除抽样点上码间干扰的条件,图b、图 c 不满意； 2频谱利用率：图 a 的频谱利用率为图 d 的频谱利用率为18、1由题意知 , 2ASK 信号带宽 B2RB=4 10 6Hz就输入噪声功率：解调器输入信噪比：非相干接收时,系统误码率 2相干接受时,系统误码率 3由以上两种接收方式的系统误码率可以得出,采纳相干接受时的抗噪声性能要优于非相干接收；19、1由题意可知, f1=10MHz, f2=10.4MHz,

32、因此 2FSK信号带宽为： 2 无 论 时 采 用 非 现 干 仍 是 相 干 接 收 , 2FSK 解 调 器 上 、 下 两 个 支 路 的信噪比为：可得非相干接收时,系统误码率： 3依据 2所得 r ,可知相干接收时,系统误码率：BPF 带 宽 都 是 2 f s, 因 此 噪 声 功 率 为 ：名师归纳总结 20、由题意可知,第 19 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 12PSK信号相干解调时的系统误码率 22DPSK信号相干解调的系统误码率 32DPSK信号差分相干解调时的误码率21、1+321编码器输出的码组为 110101

33、00；量化误差为 7；- 2100编码器输出的码组为 01111111；量化误差为 84； 211010100相对应的 11位线性码为 00101000000；01111111相对应的 11位线性码为 11111111111；22、18位码时的码元速率为：线性 12位码时的码元速率为 : 210路编 8位码的码元速率为 : 3传输时分复用 PCM信号的奈奎斯特基带带宽为 :23、1频分复用后信号的抽样频率为： 2试画出抽样后的频谱图： 3所需要的奈奎斯特基带带宽为：24、1由于终止时刻为 T,所以最大输出信噪比时刻； 2匹配滤波器的冲激响应取,所以,波形为：输出图形为： 2 分名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3最大信噪比为：名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 21 页