(完整word版)通信原理期末考试试题(多套).pdf

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1、66666666666666666666（A 卷、闭卷）课程名称 通信原理A（2009.12）专业班级 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分 备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一是非题（正确打，错误打，每题 2 分，共 10 分）1出现概率越大的消息，其所含的信息量越大。（）2随机过程广义平稳则必将严格平稳。（）3恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。（）4由于 DSB 信号的调制制度增益是 SSB 的一倍，所以抗噪声性能比 SSB 好一倍。（）52PSK 存在反相工作现象，而 2DPSK 不存在，所以 2DPSK 抗噪声性能优于 2PSK。（）二

2、填空题（每空 1 分，共 10 分）1设每秒传送N个M进制码元，则码元速率为_，信息传输速率为 。2.在 PCM30/32 路基群帧结构中，TS0 用来传输_ ，TS16 用来传输_ 。3 设加性高斯噪声的单边功率谱密度为0n，输入信号持续时间 0T，能量为E，则匹配滤波器在 时刻输出的最大信噪比为 。4已知信道中仅传输 11000000，00111000，00000110 三个码组，则其可检测 个错码，可纠正 个错码。5.载波同步的方法一般可分为 和 。三简答题（每小题 5 分，共 20 分）四已知0()(1coscos2)cosAMstKtKtt，且0 。1 画出此已调波的频谱示意图。（3

3、 分）2 画出包络解调器的原理框图。（3 分）3 试求使此 AM 信号无包络失真的K值。（4 分）五若消息代码序列为 110000010100001，1.画出对应的全占空双极性码波形；（2 分）2.画出对应的 AMI 码波形；（4 分）3.画出对应的 HDB3 码波形。（4 分）六图 1、图 2 分别给出两种基带系统传输特性 图 1 图 2 1试分析两个基带系统无码间串扰的最高码元速率。（6 分）2设传输信息速率为 3Mbps，图 1 和图 2 系统能否实现无码间串扰。（4 分）七设某数字调制系统的码元传输速率为 1000Bd，载波频率为 2000Hz。1若发送数字信息为 111010，试画出

4、 2ASK 信号波形和它的功率谱密度草图。（5 分）2数字信息不变，试画出 2DPSK 信号波形和它的功率谱密度草图（设初始相位为 0）。（5 分）。八在脉冲编码调制（PCM）系统中，若采用 13 折线 A 律编码，设最小量化间隔为 1 单位，已知抽样脉冲值为-118 个单位：试求：1试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（段内码采用自然二进制码）；（8 分）2写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位码。（2 分）九某(,)n k线性分组码的生成矩阵为 100101010110001011G 1.求监督矩阵 H，确定,n k。（4 分）2.写出监督位的关系式及该(,)n k

5、的所有码字。（6 分）武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称通信原理 A （A 卷、闭卷）一是非题（正确打，错误打，每题 2 分，共 10 分）1.；2；3；4；5 二填空题（每空 1 分，共 10 分）1.N Nlog2M 2帧同步信息 信令信息 3t=T 02/E n 4.3 1 5插入导频法（外同步法）直接法（自同步法）三简答题（每小题 5 分，共 20 分）1噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近似为cf。包络服从瑞利分布，相位服从均匀

6、分布。2若采用双边带调制，则每路信号带宽为 W212MHz，6 路信号复用，至少需要带宽 12MHz。若采用单边带调制，则每路信号带宽为 W1MHz，至少需要带宽 6MHz。3均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小；非均匀量化：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。4在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距 d0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1”的数目）（全 0码除外）。d0的大小直接关系着

7、编码的检错和纠错能力。|四.（共 10 分）1.（3 分）2.（3 分）3.0()(1coscos2)cosAMstKtKtt 无包络失真，则1(coscos2)0Ktt （2 分）令()coscos2f ttt ()coscos2f ttt 22coscossinttt 22coscos(1cos)ttt 2cos2cos1tt 2192(cos)48t 所以，()f t的极小值为98 则89K。（2 分）五（10 分）1.0t （2 分）或反相 2.0t （4 分）或反相 3.0t （4 分）或反相 六（共 10 分）1.图 1 系统，奈氏带宽=662 10/2101HzMHz 无码间串扰

8、最高码元速率 max2 12sfMHzMHz （3 分）图 2 系统，奈氏带宽=663 10/21.5 101.5HzMHz 无码间串扰最高码元速率 max2 1.53sfMHzMHz （3 分）2.图 1 系统不能实现无码间串扰传输 （2 分）图 2 系统能实现无码间串扰传输 （2 分）七（共 10 分）1 0tS2ASK(t)TsTsTsTsTsTsTs （2 分）（3 分）2.0tS2DPSK(t)TsTsTsTs（2 分）或反相 （3 分）八（共 10 分）1.极性码：-1180 C1=0 （2 分）段落码：64118128 抽样值位于第 4 段 C2C3C4=011 （2 分）段内码

9、：4 （118-64）/413.2 C5C6C7C8=1101 （2 分）PCM 码组为 00111101 量化电平=-118|量化误差|抽样值-量化电平|118-64 13 4(64 14 42（）|0 （2 分）2.转为 11 位码为：00001110110 （2 分）九1 110100011010101001H （2 分）6,3nk （2 分）2254134035aaaaaaaaa （3 分）（000000，001011，010110，011101，100101，101110，110011，111000）（3 分）武汉理工大学考试试题纸（B 卷、闭卷）课程名称 通信原理 A（2008.1

10、2）专业班级 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分 备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题 一是非题（正确打，错误打，每题 2 分，共 10 分）1随机过程的频谱特性能用它的傅里叶变换表达式来表示。（）2采用纠错编码技术的目的是提高数字通信系统的可靠性。（）3在数字通信系统中，位同步器是必不可少的单元。（）4纠错编码器输出信号的信息速率等于输入信号的信息速率。（）5在双边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（）二填空题（每空 1 分，共 10 分）1香农公式表明通信系统的_和_ _指标是一对矛盾。2模拟调制方式分_ 和_ 两大类，其中 调制方式

11、占用的带宽最窄，为 。3在相干解调中，要求 s(t)与发送端实现载波同步，解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程叫 ，把各组数据区别开来则需要 。4线性分组码（n，k），若要求它能纠正 3 个随机错误，其最小码距为 ，若要求它能纠正 2 个随机错误，同时检测 3 个随机错误，则其最小码距为 。三简答题（每小题 4 分，共 20 分）四二进制等概数字信号在系统中 1min 传送了 18000bit 的信息量。1码元速率是多大？（5 分）2若改用 8 进制数字信号，1min 同样传送 18000bit 的信息量，其码元速率又是多大？（5 分）五已调信号 Sm(t)=(1+cos10t)cos1

12、00t。1画出 Sm(t)波形和包络检波后的输出波形；（5 分）2能否用包络检波法进行解调，说明理由，画出解调器原理框图。（5 分）六 二进制绝对码元序列 10011101，码元速率为 1200Baud，载频1200cf Hz，画出该信号 2DPSK已调信号波形，若采用差分相干接收，试画出其原理框图。（10 分）七设基带系统的频率特性如图 1 所示。（a）（b）1 若以 2/T Bd 速率传输信号，讨论二进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（4 分）2.若以 8/T bit/s 速率传输信息，讨论多进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（6 分）八在脉冲编码调制（PCM）系统中，

13、若采用 13 折线 A 律编码，设最小量化间隔为 1 单位，已知抽样脉冲值为-138 个单位：试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码采用自然二进制码）。（10 分）九某(,)n k线性分组码的生成矩阵为 武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称 通信原理 A （B 卷、闭卷）一是非题（正确打，错误打，每题 2 分，共 10 分）1.；2；3；4；5 二填空题（每空 1 分，共 10 分）1.有效性；可靠性；2.幅度调制（或线性调制）；角度调制（或非线性调制）；SSB；基带信号带宽；3.位同步（码元同步）；群同步（帧同步）4.7；6 三简答题（每小题 4 分，共 20 分

14、）1.噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近似为cf。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。2码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。码间串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。系统无码间串扰的条件：时域条件：()0sch kT(0)(0)kk (k为整数)；频域条件：2()sisiHTT，sT 3量化的目的是将抽样信号在幅值上进行离散化处理，即将无限个可能的取值变为有限个。均匀量化是量化间

15、隔相等的量化，其主要缺点是无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值（功率）都固定不变，因此当信号较小时，信号的量化信噪比也很小，难以满足通信系统的要求。4.GDSB=2，GSSB=1，从整个系统来说，在相同的发射功率、相同的噪声环境下，两者的抗噪声性能是相同的。虽然两者接收机的制度增益不同，但 SSB 系统带宽是 DSB 系统的一半，因而进入接收机的噪声带宽也是 DSB 系统的一半，因此最终两者的抗噪声性能是相同的。5同步是通信系统中的一个重要的实际问题，没有同步系统，则通信系统无法正常工作。当采用同步解调时，接收端需要相干载波；接收端还需要与接收码元的重复频率和相位一致的码元同步信号；接收端需

16、要与发送的数字流中“字”和“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，即群同步。常用同步技术：载波同步，位同步，群同步。四（10 分）1每符号的信息量为 log21bit（2 分）码元速率18000/60300baud（3 分）2每符号的信息量为 log83bit（2 分）码元速率18000/（60*3）100baud（3 分）五（10 分）|（2 分）（2 分）|Sm(t)（2 分）可以用包络检波器解调，因为调制信号不小于 0，也可以采用相干法解调。（4 分）六（10 分）1相对码为：00010110 或 11101001（3 分）2 2DPSK 的信号波形（3 分）或 （4 分）七（10 分）1

17、图（a）为理想矩形，无码间串扰的最大码元速率为3/2/BRTT，但BR不是2/T的整数倍，故有码间串扰。（2 分）图（b）为理想矩形，无码间串扰的最大码元速率为4/22/BRTT，故无码间串扰。（2 分）2 图（a）：当传输的信号为 256 进制时，信号码元速率为1/T，无码间串扰的最大码元速率为3/BRT无码间串扰。（3 分）图（b）：当传输的信号为 4 进制时，信号码元速率为 4/T，无码间串扰。（3 分）八（10 分）极性码：-1380 C1=0 （2 分）段落码：128138加密器编码器调制器信道解调器译码器解密器信宿 噪声 信源与信宿：信息源，可以是模拟，也可以是数字。加密与解密：为

18、了提高所传信息的安全性，按照加密算法，使其变为密文再发送，接收时，利用密钥恢复成原来的信息。编码与译码：信源编码，完成 A/D 转换，将数字信号进行压缩；信道编码，对传输的码元加入监督码，提高通信系统的可靠性。调制与解调：将数字基带信号的频谱搬移到高频处，以适合在信道中传输，数字解调是数字调制的逆过程。噪声：通信系统的各个环节都有噪声，因为信道内噪声对通信的影响最大，因此集中在信道中表示。2若采用双边带调制，则每路信号带宽为 W21.53MHz，考虑留出保护带（各路信号频谱之间的空白带），10MHz 带宽的信道最多可复用 3 路信号。若采用单边带调制，则每路信号带宽为 W1.5MHz，考虑留出

19、一定的保护带，10MHz 带宽的信道最多可复用 6 路信号。3.码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。码间串扰产生的原因:由于系统传输总特性(包括收、发滤波器和信道的特性)不理想,导致码元的波形畸变、展宽和拖尾。码间串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。4均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小；非均匀量化：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。5在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数

20、称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距 d0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1”的数目）（全 0码除外）d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。|四.（10 分）11 小时传输的码元数为 1*1000*360036*105 （2 分）误码率为 5610/(36*10)2.8*10eP （2 分）21 小时传输的信息量为 55(36*10*2)72*10bitbit （3 分）因错误信息量为 10bit，故误信率为 5610/(72*10)1.4*10bP （3 分）五（10 分）本地载波与 DSB 信号相乘后为()()()coscos()11()cos()()

21、cos(2)22DSBcccstc tm ttttm ttm ttt （3 分）经 LPF 后得到 01()()cos()2m tm tt （3 分）可见，若0，则解调输出功率下降，即相位误差使解调输出功率下降。0，则解调输出发生失真。（4 分）|六（10 分）1系统传输函数0D是一个幅度为 1，宽度为60410/rad s的门函数。（5 分）06600()2 10(210)22tDh tSaSat 由图可见，当0.5tks时（k为整数），无码间串扰，即无码间串扰的码速率为2()BRMBdk 2设传输独立等概的 M 进制信号，则 （5 分）232logBRMk 288knM （n1，2，.）即

22、当采用8n进制信号时，码速率1()BRMBdn，可以满足无码间串扰条件。|七（10 分）1.2FSK 信号波形 （4 分）22FSK 信号的功率谱密度草图 （4 分）6 不能采用非相干解调器解调，因为211000ffHz，与信息速率相等，两个 2ASK 信号的频谱重叠。2FSK 非相干解调器上、下两个支路的带通滤波器不可能将两个 2ASK 信号分开 （2 分）可以用相干解调器解调。上下两个支路中的低通滤波器的带宽可以小于码速率，差频21ff可被低通滤波器滤掉。对抽样判决无影响。也可以采用过零检测法。还可以采用最佳接收机解调此 2FSK 信号。八（10 分）1若选择抽样频率为 6kHz，则每路信

23、号都符合抽样定理的要求。不考虑帧同步码、信令码，帧结构如图 每帧共 6 个时隙，每个时隙占有的时间宽度为 27.8s，码元宽度为 3.5s （5 分）2信息速率为 BR（6000 帧/秒）*（6 时隙/帧）*（8bit/时隙）288 bit/s 信号最小传输带宽为 /2144cbBRkHz （5 分）九（10 分）1 100 1110010 0111001 1101kGI Q 111001111101Q （2 分）许用码组：654Aa a aG 100 1110001 010 01110011101001 1101 （5 分）同理，所有许用码组为 0000000 1001110 0011101 1010011 0100111 1101001 0111010 1110100 令101111110011TPQ，所以1011000111010011000100110001rHPI （3 分）