2022年通信原理各章习题集的答案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 通信系统概论一 填空挑选题1. 数字通信系统的主要优点是_抗干扰才能强噪声不积存、过失可控 、简洁加密 _、 可实现综合化便于集成等 _;2. 通信系统的主要质量指标通常用 _有效性 _和牢靠性 _衡量,FSK系统指标详细用 _传输速率传码率、传信率 和_过失率误码率、误信率 _衡量, FM/PM系统详细指标用 _有效传输频带 和_信噪比 _衡量;3. 已知二进制数字信号在 2 分钟内共传送 72000 个码元, 0、1 码等概率显现,就码元速率为 600B,信息速率为 600b/s ;传送 1 小时后,接收到的错码为 216 个,其误
2、码率为 10-4;假设保持码元速率不变,变换为 8 进制传输,每个码元所含信息量为 3 ,信息速率为1800b/s ;4. 通信是指消息由一地向另一地进行,主要质量指标是和, 它们在数字通信系统中详细为和;5. 在码元速率相同的条件下,16 进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍;6. 按传输媒介,通信系统可分为有线通信系统 、无线通信系统 ;7. 数字通信系统的有效性指标包括 D A. 信息传输速率 B. 符号传输速率 C. 频带利用率 D.以上都包括8. 在码元速率相同条件下,m进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log2m倍;9通信系统按其传输信号形式分可分为 模拟通信系统 和数字
3、通信系统;10. 通信系统按信道中传输的信号不同分为 模拟通信系统 和 数字通信系统11. 衡量通信系统主要指标是有效性和牢靠性,前者主要是消 息 传 输 速率问 题 ,而 后 者是 指 消 息 传 输 的 质量 问题;12设有四个信息 A、B、C、D分别以概率 1/4 、1/8 、1/8 、1/2 传送,每个消息显现是相互独立的,其平均信息量 H=_1.75b/ 符号_;13. 设有 4 个消息符号,其显现概率是 1 、1 、1 、1 各消息符号显现是相对独立的,该符2 4 8 8号集的平均信息量为 1.75b/ 符号 ;14. 某四元制信源,各符号对应的概率分别为 1 2、1 4、1 8、
4、1 8,就该信源符号的平均信息量为 1.75b/ 符号;当 等 概 时,平均信息量最大,其值为 2 b/ 符号;15. 已知某信息源的符号集由A、 B、C、D四个符号构成,且每一符号独立显现1假设各符号显现的机率分别为1、14、18、18,该信息源的平均信息量熵为1.75b/、2符号; 2 该信息源在 等 概条件下 , 有最大平均信息量2 b/ 符号16. 某信源有四个符号0、1、2、3 组成, 设每个符号独立显现的概率分别为12、14、1818,就信源符号的平均信息量为1.75b/ 符号 ;假设以 2000B 速率传送,就10s 的信息量为 3.5*104 b;假设误码率为10-4,就 10
5、s 的错码数为 2 个17. 一个二进制数字信号码元时间长度为0.1 s,在传输过程中平均2.5 秒产生一个错码,就其平均误码率近似为D; A. 5 10-6 B.2 10-8 C.2 10-7 D.4-8 1018. 已知一个 8 进制信号的符号速率为4800 波特,就其对应的信息速率是 D A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 19. 已知一个 4 进制信号的符号速率为4800 波特,就其对应的信息速率是 C ; A. 4800bit/s B. 2400bit/s C. 9600bit/s D. 14400bit/s 20. 衡量
6、数字通信系统性能的主要指标是 _有效性 _和牢靠性两项指标;21. 数字通信系统的主要性能指标是有效性和 _牢靠性 _两个方面;22. 衡量数字通信系统性能好坏的指标是 _有效性 _和_牢靠性_两项指标;23. 数字通信系统的有效性指标详细包括 _信息传输速率 Rb、符号速率 RB和频带利用率 _三项内容;24. 衡量数字通信系统牢靠性的主要指标是D - 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - A. 信息传输速率B. 符号传输速率 C.频带利用率D.误码率25. 数字通信系统的有效性指标为 D ; A. 误码率
7、B.信噪比 C.信号带宽 D.信息速率26. 四进制、八进制的每一波形包含的信息量各是二进制包含信息量的多少倍?答案: A 2,3 27. 某信息源由 A、B、C、D、E 五个信息符号组成,发送 A 的概率为 1/2 ,发送其余符号概率相等,且设每一符号显现是相互独立的,就每一个符号的平均信息量为 2b/ 符号 ;28某信源输出有 5 种符号, x 1、x 2、x 3、x 4、x 5,其概率分别为 1、1、1、1、1;假设信源每2 4 8 16 16秒传 10 4 个符号,就信源每秒可能传输的最大信息量为 104log25 bit;29. 某通信系统传输八进制数字信号,每个码元占有的时间为 统
8、信息传输速率为 3*103 b/s1ms,各种码元等概率显现,系30. 一个二进制数字通信系统,码元速率为 10000 波特,连续发送一小时,接收端收到的误码为 36 个,就系统的 Pe 10-631. 数字通信系统中,过失掌握的主要工作方式有 前向差控 、后向差控 和 混合差控 ;32. 某数字通信系统 1 秒传输 1000000 个码元,其中误 l 位码元, Pe为 D -5-6A.10-3 B.10-4 C.10 D.1033. 某数字通信系统 1 秒传输 10000 个码元,其中误 1 位码元, Pe为 BA.10-3B.10-4 C.10-5D.10-6 34. 数字信号的特点是 _
9、幅值离散 _;35. 模拟信号的特点是 _ A,数字信号的特点是 _B_;A. 幅度连续 B. 幅值离散36. 数字通信系统 传送话音信号 误码率应低于 B ; A.10- 5 B.10- 6 C.10- 7 D.10-8 37. 以下哪个描述不符合数字通信的特点 _D_; A. 抗干扰才能强 B. 可以时分复用 C. 便于构成综合业务网 D. 占用信道带宽窄38显现概率越 _小_的消息,其所含的信息量越大,显现概率越 息量越小;_大_的消息,其所含的信39某二进制离散信源,发送“0” 、“1” ,该信源的可能的平均信息量最大值为_1 比特/符号等概时 _;40一个八进制数字传输系统,假设码元
10、速率为 _7200b/s_;2400Bd,就该系统的最大可能信息速率为41. 在 125us 内传输 256 个二进制码元,就码元传输速率是 _2.048*106B _ ;,假设该信码在 2 s 内有 3 个码元产生错误,就误码率为 _ 7.32*10-7b/s _ ;42码元速率相同时,八进制的信息速率是二进制的 43设每秒传送 N个 M进制的码元,就信息传输速率为 二 简答题_3_;倍等概时;_ Nlog2M _ ;b/s ;1. 画出模拟通信系统、数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的功能;2 为什么说与模拟通信系统相比,数字通信系统具有抗干扰才能强,噪声不积存的优点?其次章 确知信
11、号 一、 填空挑选题1. 确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,依据是否具有周期D 重复性,确知信号可分为周期信号和非周期信号;2. 能量信号,其能量等于一个有限正值,但平均功率为 0 ;3. 功率信号,其平均功率等于一个 A ,但其能量为 C ;A有限正值 B 零 C无穷大4. 能量信号, 其 A 等于一个有限正值,但B为零;功率信号, 其 B 等于一个有限正值,但其 A 为无穷大;A 能量 B 平均功率 C 功率谱密度 D功率5. 周期性功率信号的频谱函数Cn是 B,只在 A 的整数倍上取值;能量信号的频谱密度是A 连续谱 B离散的 C 功率谱密度 D基频 f 0- 2 -
12、 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三章 随机过程分析一 填空挑选题1平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同,其一维分布与 时间 无关,二维分布只与 时间间隔 有关;2一个均值为零,方差为 2 窄带平稳高斯随机过程,其同相重量和正交重量2是 平稳高斯 过程,均值为 0,方差为 ;3白噪声在 同一时刻 上,随机变量之间不相关,在 不同时刻 上,随机变量之间均相关;4高斯过程通过线性系统以后是 高斯 过程, 平稳过程通过线性系统以后是 平稳 过程; 某平稳随机过程的期望为 a,线性系统的传输函数为 H ,就输出的
13、随机过程的均值为aH05功率谱密度为 P 的平稳随机过程的自相关函数 R 为 写出表达式即可 ;6. 平稳随机过程的两大特点是 均值为常数、方差只与间隔有关;7窄带高斯白噪声中的“ 窄带”、“ 高斯” 、“ 白” 分别指的是什么含义?8平稳高斯白噪声的一维概率密度函数为,其相关函数为;29. 高斯分布的概率密度函数 fx= 1exp x m22 210. 高斯分布的概率密度函数是 fx= C A. x2 exp2 x 22 B. x2 exp x22 A2 2I 0 Ax2 C.2 1exp x2 m2 211、高斯白噪声是指噪声的概率密度听从 高斯分布 分布,功率谱密度听从 匀称分布 分布;
14、12功率谱密度为 n 0 2 的高斯白噪声,它的取值听从 高斯分布 分布,自相关函数n 0 为 2;当它通过中心频率 fc 远大于带通 B 的系统时, 其平均功率为 n0B;13考虑随机过程 Z t X cos 0 t Y sin 0 t,式中 X,Y 是独立的高斯随机变量,均值为0,方差是 2 ;就 Zt 是高斯的,均值为 0,方差为 2 ,自相关函数 R Z 2 cos 0二 本章课后习题3-2 方差为t,2的正态随机变量,试求E z 2 t ;2zt 的一维分布密度函数fz;3 Bt 1,t2与Rt 1,t2;1Ez解:EztEx 1cos0tx2sin00tEx 2cos0tEx 1s
15、int0Ez2tEx 1cos0 tx2sin0t20tEx 1,x 22sin20tEx2x 2彼此独立,就有12 cos0 tE2 x 12cos0tsin2由于E2 x 1Dx 1E2x 1Dx 12,同理E2 x 2;又由于x 和Ex 1,x2Ex 1Ex 2,所以0t2E2 zt2 cos0 t2sin222由于 zt是正态随机变量x 和x 2经线性变换所得,所以zt 也是正态随机过程;同时 zt 的方差DztEz2tE2zt2所以 zt 的以为分布密度函数fz1expz2222- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - -
16、- - - - - Rt 1,t2Ezt 1zt2E x 1 cos 0 t 1 x 2 sin 0 t x 1 cos 0 t 2 x 2 sin 0 t 22 2E x 1 cos 0 t 1 cos 0 t 2 x 1 x 2 cos 0 t 1 sin 0 t 2 x 1 x 2 sin 0 t 1 cos 0 t 2 x 2 sin 0 t 1 sin 0 t 22 2E x 1 cos 0 t 1 cos 0 t 2 E x 2 sin 0 t 1 sin 0 t 223 cos 0 t 1 t 2 由于,E z t 0 所以有B t 1 , t 2 R t 1 , t 2 E z
17、 t 1 E z t 2 R t 1 , t 22cos 0 t 1 t 23-3 求乘积 z t x t y t 的自相关函数;已知 xt 与 yt 是统计独立的平稳随机过程,且它们的自相关函数分别为 Rx , R;解:由于 x t 与 y t 统计独立,所以R z t , t E x t y t x t y tE x t x t E y t y tR x R y3-4 假设随机过程 z t m t cos 0t , 其中,m t 是广义平稳随机过程,且自相关函1 , 1 0数 Rm t 为 Rm t 1 0, 1,0 其他是听从匀称分布的随机变量,它与 m t 彼此统计独立;(1)证明 z
18、 t 是广义平稳的;(2)绘出自相关函数 R z 的波形(3)求功率谱密度 P z 及功率 S;第四章 信道一 、填空挑选题1调制信道分为 恒参 和 随参,散射信道, 短波电离层反射信道属于 随参 信道;2信号在随参信道中传输时,产生频率弥散的主要缘由是 多径效应;3. 随参信道传输媒质的特点是 传输衰耗随时间而变,传输时延随时间而变,多径传播;4信道容量的含义是 单位时间内信道传输的最大的信息量香农公式 表示;依据 Shannon 公式,抱负通信系统是指过失率趋于 0 的通信系统 的通信系统;14香农公式为 _ ;连续信道容量的运算公式是用 传信率趋于 C信道容量和5宽频带信号在短波电离层反
19、射信道中传输时,可能遇到的主要衰落类型是 频率挑选性衰落6在高斯信道中,当传输系统的信号噪声功率比下降时,为保持信道容量不变,可以采纳增大信道带宽 方法;7电离层反射信道通信1000 千米时,最大时延差为2ms,那么传输媒质的相关带宽为500 Hz;8. 某电离层反射信道的最大时延差为2ms,为了防止频率挑选性衰落,工程上认为该信道的带宽为1/51/3 f,码元的宽度为 Ts=35 m,在该信道上传输数字信号的码元速率不应超过 167 Bd ;9、信号通过线性系统的不失真条件是 |H |= 常数, = 通过原点的直线 ;10、信号通过线性电路的不失真条件是 _ |H |= 常数 、 =通过原点
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