1、12011-2012学年度第 2学期期末考试试题（A 卷）课程名称：通信原理使用班级：09050641-09050642总分得分一、填空题： （每空 1分，共 30分）1通信的任务是（传递消息中所包含的信息 或 克服距离上的障碍快速而准确地传递消息） 。2按照消息传送的方向与时间关系,通信方式可分为（单工 ）、（ 半双工）和（ 全双工 ） 。3门限效应是指（当输入信噪比降低到一定情况时,输出信噪比急剧恶化的现象 ） 。4非线性调制包括（ 幅度调制 ）和（ 相位调制 ） 。5带通信号的最小抽样频率等于（2B（1+k/n） ） 。6基带传输与频带传输的最主要区别是（ 是否采用载波调制 ） 。7当码
2、间串扰非常严重时，眼图中的“眼睛”会完全 闭合 （睁开、闭合）起来。8非均匀量化与均匀量化的主要区别是（ 量化间隔是否相等 ） 。9已知二元信息序列为 0001100000010000000100001000100010010，则其AMI码为（ 00-110-10000010000-1100000-10010 ） ， HDB3码为（ 00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10 ） 。10正弦载波数字调制有三种基本形式,分别为（幅度键控或 ASK） 、（频移键控或 FSK）和 （相移键控或 PSK） 。11在 2PSK输出解调时存在 0， 相位模糊，解决办法
3、是采用（ 2DPSK ） 。212脉冲编码调制包括（ 抽样 ） 、（ 量化 ） 和（ 编码 ） 。13（n，k）分组码中，有（ k）位信息码元，有（ n-k ）位监督码元。14循环码具有的性质有（ 线性 ）、（ 封闭性 ）和（ 循环性 ）。15一般情况下，在一个分组码码组内纠正 t个误码，要求最小码距 dmin ( 2t+1 )。16 m序列的全称是（ 最长线性反馈以为寄存器序列 ） 。17按照同步的功用把同步分为载波同步， （群同步 ） ， （ 码元同步）和（ 网同步） 。得分二、简答题（每题 5分，共 40分）1、说明通信系统的组成及各部分的功能。信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者
4、（2 分）信息源：将各种消息转换为原始电信号；发送设备：产生适合在信道中传输的信号；信道：用来将来自发送设备的信号传送到接收端；接收设备：将信号放大和反变换，从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号；受信者：传送消息的目的地，把原始电信号还原成相应的消息；（5 分）2、为什么通信系统中要对基带信号采取调制的方式进行传输？ 1） 、提高频带利用率; （2 分）2） 、便于信号的接收; （4 分）3） 、提高传输的可靠性 （5 分）33、从抗噪声性能、频带利用率、调制解调等方面对各种模拟调制系统进行比较。抗噪声性能：FM 调制最好，其次是 DSB 调制最差；（分）频带利用率：利用率最高，其次是，
5、和，的频带利用率最低。 （分）设备复杂度：调制最简单，和设备复杂度中等，和设备最复杂。 （分）4、什么是码间干扰？产生码间干扰的原因？无码间干扰的基带传输系统的频域条件是什么？码间串扰是因信道特性不理想引起数字基带信号各码元波形失真,从而使前后码元波形相互重叠,导致接收端抽样判决困难的现象. （2 分）引起码间串扰的主要原因是信道的衰耗使收端脉冲幅度变小;传输线路的延迟特性使收端脉冲波峰延后; 传输线路的带宽有限, 使收端脉冲宽度加大,形成波形拖尾. （4 分）无码间干扰的基带传输系统的频域条件是： 2iH(W)Ts si （5 分）5、从误码率、频带宽度、对信道特性变化敏感度和设备复杂度等方
6、面对二进制数字调制系统进行比较。误码率：和的误码率最低，次之，最大。 （分）4频带宽度：和，都为 频带利用率高，的频带宽度宽，频带利用率低。 （分）敏感度：和对信道的特性变化不敏感，对信道变化敏感。 （分）设备复杂度：最简单，其次FSK，2PSK 和 2最复杂。（分）6.什么是匹配滤波器？它的传输函数是什么？画出匹配滤波器在二元确知信号最佳接收中的原理方框图。输出信噪比最大的线性滤波器是匹配滤波器（2 分）它的传输函数是 H(f)=kS *（t）e -j2ft0 （3 分）匹配滤波器在二元确知信号最佳接收中的原理方框图如下输入 t=T s 输出t=Ts（5 分）7简述频分复用和时分复用。频分复
7、用：是一种按频率来划分信道的复用方式。在中，信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段，每路信号占据其中一个子通道，并且各路之间必须留有未被使用的频带进行分隔，以防止信号重叠。在接收端，采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。 （分）匹配滤波器 1匹配滤波器 2抽样抽样比较判决5时分复用：是利用时隙分时传送信号，时分复用在时间上市分开的，在频率上是重叠的。易于实现数字通信，易于制造，采用集成电路，生产成本低。 （分）8说明汉明码的构建原理。1） 、对 k位信息码，根据 2rr+k+1 得到监督妈的个数 r和分组码长度n。如 4位信息码，k=4，r=3，n=7，位（7,4）码。2）
8、 、r 位监督码就有 r个校正子 S1Sr，有 r个监督关系式，将不同S1Sr的组合来指示有无错及哪位出错。如 S1，S2，S3S1S2S3 错码位置 S1S2S3 错码位置001 a0 101 a4010 a1 110 a5011 a2 111 a6100 a3 000 无错在表中规定可见，仅当一错码位置在 a2， a4， a5或 a6时，校正子 S1为1；否则 S1为 0.这就意味着 a2， a4， a5和 a6四个码元构成偶数监督关系S1= a6 a5 a4 a2 同理可得S2= a6 a5 a3 a1S3= a6 a4 a3 a0S1，S2，S3 为零时 a6 a5 a4 a2=0a6
9、 a5 a3 a1=06a6 a4 a3 a0=0得：a 2= a6 a5 a4a1= a6 a5 a3a0= a6 a4 a3给定信息位后，可直接按上式算出监督位。根据信息位 a6a5a4a3可以得到 a2a1a0三位监督码。则 a6a5a4a3a2a1a0即为得到的汉明码。得分三、综合计算题：（每题 10分，共 30分）1. 黑白电视图像每幅含有 200000个像素,每个像素有 16个等概出现的亮度等级.要求每秒钟传输 40帧图像.若信道输出 S/N=30dB,计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽.解：c=200000* * （分）16log2（分）)(NSWC=200000* *
10、/ （分） l/2l210log22、采用 13折线 A律编码，设最小量化间隔为 1个单位，已知抽样脉冲值为+1180 单位。（1）求此时编码器输出的码组，并计算量化误差；（2）写出对应于 7位码（不包括极性码）的均匀量化 11位码（采用自然二进制码）。（1）抽样脉冲值为+单位，设输出 8 位码组用 C1C2C3C4C5C6C7C8表示抽样脉冲值为+极性为正 C 1=1 （2 分） 7段落码：I w=128 故 C2=1Iw=512 故 C3=1Iw=1024 故 C4=1段落码为 11 为段段内码：第段起始电平为，长度为=个量化单位，再进行 16级均匀量化，量化间隔为/=个量化单位。同理 I
11、 w= 故 C5=0Iw= 故 C6=0Iw= 故 C7=1Iw= 故 C8=此时输出码组为: （6 分）量化量：（1216+1152）/2=1184量化误差：1184-1180=4 （8 分）11位 10010100000 （10 分）3、已知某线性反馈移位寄存器的特征多项式系数的八进制表示为 51，若移位寄存器的起始状态为 10000。求（1）末级输出序列。（2）验证输出序列是否为 m序列？为什么？解：101001 （分）（分）205a0000100101100111110001101110101 （分）周期 31 个二进制数80，1 概率基本相等长度为 1的游程 8个，长度为 2的游程
12、4个，长度为 3的游程 2个，长度为 4的游程 1个，长度为 5的游程 1个序列的自相关函数有两种取值 （分）2011-2012学年度第二学期期末考试试题（A 卷）课程名称：通信原理使用班级：09050641x、09050642x、09050643x一、填空题（共 20分）（1）通信系统包括（ 信息源） 、 （ 发送设备 ） 、 （ 信道 ） 、 （ 噪声源） 、( 接收设备 ) 和 受信者。（2）在（7，4）分组码中，有( 4 )位信息码元，有( 3 )位监督码元。（3）正弦载波二进制数字调制有三种基本形式,分别为( 2ASK )、 （ 2FSK）和（ 2PSK ） 。(4) 当离散信源中每
13、个符号（ 独立分部等概出现 ）时，该信源的平均信息量最大。(5) 脉冲编码调制主要包括（ 抽样 ） 、 （ 量化 ）和（ 编码 ）三部分。总 分得分9（6）非线性调制包括（ 频率调制 ）调制和（相位调制）调制 。(7)基带传输是指（不搬移基带信号频谱的传输方式 ） 。(8)门限效应是指（当输入信噪比降低到一定情况时,输出信噪比急剧恶化的现象）。（9）线性分组码具备的性质是( 封闭性)和(码组间的最小码距等于非零码的最小码重)。（10）某一分组码中，码组间最小码距为 3,在一个码组内该分组码最多可以检测出( 2 )个误码,最多可以纠正( 0 )误码。（11）按照同步的功用把同步分为载波同步，(
14、位同步 ),( 群同步 )和( 网同步)。（12）目前广泛应用的两种对数压缩率是（ A 律 ）和（U 律）.（13）过载噪声是指(信号斜率发生陡变时,由于台阶固定,阶梯波形跟不上信号的变化,形成失真的现象).（14）已知二元信息序列为0100100001000011000010010，则其AMI码为00-110-10000010000-1100000-10010；HDB3码为00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10。二、解释或简答（每题 5分，共 40分）1、数字通信系统是如何构成的?信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者 （2 分）信息源：将各种消息
15、转换为原始电信号；发送设备：产生适合在信道中传输的信号；信道：用来将来自发送设备的信号传送到接收端；接收设备：将信号放大和反变换，从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号；得分10受信者：传送消息的目的地，把原始电信号还原成相应的消息；（5 分）2、从误码率、频带宽度、对信道特性变化敏感度和设备复杂度等方面对二进制数字调制系统进行比较。误码率：和的误码率最低，次之，最大。 （分）频带宽度：和，都为频带利用率高，的频带宽度宽，频带利用率低。 （分）敏感度：和对信道的特性变化不敏感，对信道变化敏感。（分）设备复杂度：最简单，其次FSK，2PSK 和 2最复杂。 （分）3、以 13折线 A律编码为
16、例说明脉冲编码调制(PCM)的基本原理脉冲编码调制主要包括抽样、量化和编码三个过程。抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号；量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号；编码是将量化以后的信号编码形成二进制码输出。4、什么是码间串扰？无码间串扰的基带传输系统应如何设计？码间串扰是因信道特性不理想引起数字基带信号各码元波形失真,从而使前后码元波形相互重叠,导致接收端抽样判决困难的现象. （2 分）引起码间串扰的主要原因是信道的衰耗使收端脉冲幅度变小;传输线路的延迟特性使收端脉冲波峰延后; 传输线路的带宽有限 , 使收端脉冲宽度加大,形成波形拖尾. （4分）
17、无码间干扰的基带传输系统的频域条件是：112iH(W)Ts si （5 分）5、简述差错控制编码的基本原理在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生错误，则信息码元与监督码元之间的关系将受到破坏，从而发现错误，乃至纠正错误。 （5 分）6、简述时分复用。时分复用：是利用时隙分时传送信号，时分复用在时间上市分开的，在频率上是重叠的。易于实现数字通信，易于制造，采用集成电路，生产成本低。 （分）7、画出在不同最佳准则条件下最佳匹配滤波器和相关接收器的原理方框图。输入 t=
18、T s 输出t=Ts（5 分）8、m 序列发生器的作用？说明如何利用 m序列发生器实现伪随机序列？加扰器是以 m序列发生器为基础，线性反馈移位寄存器的反馈逻辑输出与第一级寄存器的输入之间引入一个模二加电路，一数据输入作为另一输入端 （2 分）解扰器是一种前馈移位寄存器结构，可以自动地将扰码后序列恢复为原始的数据序列，它们都是由五级移存器和模二加电路组成 匹配滤波器 1匹配滤波器 2抽样抽样比较判决12（5 分）三、计算题（30分）1.计算机终端通过电话信道传输计算机数据,电话信道带宽 3.4kHz,信道输出的信噪比 S/N=30dB.该终端输出 128个符号,各个符号相互统计独立,等概率出现.
19、（1）求信道容量(2)求无误码传输的最高符号速率.解： =3400* =34000 （5 分）)1(log2NSWC)10(log2r=C/ =4857符号/S （10分)8l2、已知矩形脉冲波形 为阶跃函数)()(TtuAtp)(tu(1)求对应的匹配滤波器的冲激响应(2)求匹配滤波器的输出波形解： 本 （5 分）其 它0)()( TtAtpth（10 分）其 它02)2()(*)(0 TttAtts3、已知信息位 010，若编成（7，3）循环码，写出相应的码组，并得分13说明编码解码过程。信息码为 011 m(x)=x+1 （2 分）x4m(x)=x5+x4 （5 分）3()1mg余 子 式 r(x)=（7 分）码组：T(x)=x 5+x4+x3+1 对应码字为 0111001 （10 分）
