1、1华 北 科 技 学 院2007200 8 学年第 二 学期考试试卷（通信 B05）考试科目： 通信系统原理 选用试卷 B 适用专业 通信工程 题目 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分得分一.填空题（每空 1 分，20 分）1通信系统的有效性是指_，可靠性是指_；模拟通信系统的有效性是用_来度量，可靠性是用_来度量；数字通信系统的有效性是用_来衡量，可靠性是用_来衡量的。2已知二进制数字信号在 0.2min 内共传送了 24000 个码元，则其码元速率为_，信息速率为_；若码元速率不变，改为 16进制数字信号，其码元速率变为_，信息速率变为_。3平稳高斯窄带随机过程的随机包络过程的一
2、维统计特性_分布，随机相位过程的一维统计特性服从_分布。在同一时刻得到的包络随机变量和相位随机变量_。4当输入信噪比下降到某一值时，出现输出信噪比的值随之急剧下降，发生严重恶化现象，这种现象叫做“_” 。我们学过的_和_系统存在此现象。5眼图最佳取样时刻应选在眼图张开_的时刻，反映的是_和_对数字系统的影响。6.为了解决在 BPSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取以下措施 。系（部） 专业、班级 姓名 学号 密封存装订线2二、 （10 分）若随机过程 ，其中 是宽平稳随机过程，ttmZ0costm且自相关函数 为mR101是服从均匀分布的随机变量，它与 彼此统计独立。 tm（1） 证明
3、是宽平稳的；tZ（2） 绘出自相关函数 的波形；ZR（3） 求功率谱密度 及功率 SOP三、 （10 分）某一待传输的图片约含 2.25106个像元。为了很好地重现图片需要12 个亮度电平。假若所有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（设信道中信噪功率比为 30dB） 。3四、 （10 分）已知已调 AM 信号 ,试画出 AM 信号ttmAtscMos0的相干解调原理框图,并写出解调信号的输出表达式。五、 （10 分） 已知信息代码为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 01，试确定相应的AMI 码、HDB3 码。六、
4、 （10 分）若发送数字信息为 0101101，载波频率为 2400Hz，码元速率为41200B，试画出相应的 2ASK, 2PSK,2DPSK（ 和 可自行假设） 。七、 （10 分）已知调制信号为 ，高频载波信号为 ，试分别写tmtAtccos出 AM、PM、FM 信号的一般时域表达式（设调相灵敏度和调频灵敏度为1） 。八、 （10 分）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+635 单位：(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(2)写出对应该于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 码（采用自然二进制码） 。5九、 （10 分）单路话音
5、信号的最高频率为 4kHz，抽样速率为 8kHZ，以 PCM 方式传输。设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为 ，且占空比为 1：（1）抽样后按 8 级量化，求 PCM 基带信号第一零点频宽：（2）抽样后按 128 级量化， PCM 二进制基带信号第一零点频宽又为多少？6华 北 科 技 学 院2007200 8 学年第 一 学期考试试卷（电子 B04、专本06）考试科目： 通信原理重修 试卷 B 适用专业 电子信息 题目 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分得分一.填空题（每空 1 分，20 分）1已知二进制数字信号在 0.2min 内共传送了 24000 个码元，则其码元速率为_，信息
6、速率为_；若码元速率不变，改为 16进制数字信号，其码元速率变为_，信息速率变为_。2.对于带宽为 W 赫兹的理想低通信号，如采用二进制波形进行基带传输，则实现无码间干扰的传输速率为 ，频带的利用率为_比特/秒/赫；如采用四进制波形进行基带传输，则实现无码间干扰的传输速率为 ，频带的利用率为 _比特/秒/赫。 。.3设语音信号的最高频率为 3.4kHz，则双边带调幅信号带宽为 ，调频指数为 10 的调频信号带宽为 。4正弦信号加窄带高斯噪声的包络分布与信道输出的信噪比有关。在小信噪比时，它服从_；在大信噪比时它服从_；信噪比介于两者之间时服从_。5当输入信噪比下降到某一值时，出现输出信噪比的值
7、随之急剧下降，发生严重恶化现象，这种现象叫做“_” 。我们学过的_和_系统存在此现象。系（部） 专业、班级 姓名 学号 密封存装订线76眼图最佳取样时刻应选在眼图张开_的时刻，反映的是_和_对数字系统的影响。7为了解决在 BPSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取以下措施 。二、简答（每小题 5 分，共 20 分）1、随参信道的传输媒质有什么特点？信号通过随参信道传输后会发生什么现象？2、什么是 FDM？什么是 TDM？3、试比较二进制数字调制系统的性能。4、语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是？三、 （10 分）已知发端载波信号为 ，调制信号为 ,试画出双边带信ttccostm
8、号的解调原理框图,并写出解调信号的输出表达式。四、 （10 分） 已知信息代码为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 01，试确定相应的AMI 码、HDB3 码。8五、（10 分）若发送数字信息为 0101101，载波频率为 2400Hz，码元速率为1200B，试画出相应的 2ASK, 2PSK,2DPSK（ 和 可自行假设） 。六、（10 分）单路话音信号的最高频率为 4kHz，抽样速率为 8kHZ，以 PCM 方式传输。设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为 ，且占空比为 1：（1）抽样后按 8 级量化，求 PCM 基带信号第一零点频宽：（2）抽样后按
9、 128 级量化， PCM 二进制基带信号第一零点频宽又为多少？七、（10 分）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+1270 单位：(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(2)写出对应该于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 码（采用自然二9进制码） 。八、（10 分）对于单极性基带信号，试证明下式10ln2pAVdnerfcP1成立。10华 北 科 技 学 院2007200 8 学年第 一 学期考试试卷答案（电子 B04、专本06）考试科目： 通信原理重修 试卷 A 适用专业 电子信息 一、填空题（每空 1 分，20 分）1传输一定信
10、息量时所占用的信道资源、接收信息的准确程度、有效传输频带、接收端最终输出信噪比、传输速度和频带利用率、差错率22000B、2000b/s、2000B 、8000b/s3瑞利、均匀、统计独立4门限效应、AM 信号包络检波、数字基带传输5最大、码间串扰、噪声6差分相移键控二、 （1）因为随机变量 服从均匀分布，且有 ，则 的概率密度函数02所以有()2f0()()cos)Eztmtt(EA2001()cos)2ttdA00(,)()s)(cos()zRtEmtttt00)EAA110011()cos(2)cos2mREtA0 0()()tE01()cos2mRA0),cos(1,12其 它()mR
11、由此可见， 的数学期望与时间无关，而其相关函数 R 仅与 有关，因此 是广义平稳()zt ()zt的。（5 分）（2）自相关函数 的波形如图所示。 （2 分）()zR（3）根据三角函数的傅氏变换对 21,10tri() ()0ttSa其 它可得平稳随机过程 得功率谱密度()zt12()()jzzPRed01cos()2jtriA（2 分）20()()4SaSa（1 分）00cos1)zR三、解：每个像素所含的平均信息量为2 分2()log13.58bit/Hx符 号每幅图片的平均信息量为2 分66.50710I it用 3min 传送一张图片所需的传信率为1 分6488/3bIRbitsT由信
12、道容量 ，得到bC2log(1)bSCBRN所以5 分4322.80.log(1)log(1)bRBHzS即信道带宽至少应为 4.5kHz。四、解：相干解调原理框图如图所示（5 分）乘法器的输出为 ()()cospAMSttt20cm13（3 分）01()cos2)2Amtt经过低通滤波器后的输出为0()()dStt经过隔直电路后的输出为最终输出（2 分）1()otmt五、AMI 码 4 分， 6 分。3HDB原代码：1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 码：1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1：
13、1 0 0 0 V B 0 0 -V 0 +1 -1 0 0 +1 0 0 0 +V 0 -13B六、解：由于载波频率为 2400Hz，码元速率为 1200B，故每个码元中有两个载波周期。 （1 分）设（0.5 分）0发 送 时发 送 1时（0.5 分）0表 示 数 字 信 息 “” 表 示 数 字 信 息波形如图所示14其中 2ASK 波形 2 分、 2PSK 以及 2DPSK 各 3 分。七、解： 或者 3 分ttAmtScMosttmAtScMos3.5 分P3.5 分tcFMdtSos八、解：（1）已知抽样脉冲值 。635I设码组的 8 位码分别为 。1245678C因为 ，故0I1又
14、因为 ，且 ，故位于第 7 段，512I24I2340C第 7 段内的量化级间隔为 32，由 知， 位于第 7 段的第 3 量化级，5127II56780因此，输出码组15（5 分）1234567810C量化误差为 27 （2 分）（2） 对应的量化电平权值电流为 。其对应的均匀量化 11 位码为65I6I（3 分）1234567891010九、.解：（1） 由于进行 8 级量化（ ） ，可求得 N3，所以进行 3 位二进制编码2logNM可求出比特带宽为 ，占空比为 1，得出脉冲带宽13ibsTfbT从而可求出带宽 。 （5 分）24sBfkHz（2） 由于进行 128 级量化（ ） ，可求
15、得 N7，所以进行 7 位二进制编码2logNM可求出比特带宽为 ，占空比为 1，得出脉冲带宽17ibsTf bT从而可求出带宽 。 （5 分）6sBfkHz华 北 科 技 学 院2007200 8 学年第 一 学期考试试卷答案（电子 B04、专本06）考试科目： 通信原理重修 试卷 B 适用专业 电子信息 一、填空题（每空 1 分，20 分）12000B、2000b/s 、2000B、8000b/s22WB(2Wb/s)、2、2WB(4Wb/s)、43 、kHz8.64瑞利分布、高斯分布、莱斯分布5门限效应、AM 信号包络检波、数字基带传输166最大、码间串扰、噪声7差分相移键控二、简答（每
16、小题 5 分，共 20 分）1随参信道的特点是：对信号的衰耗随时间而变化；传输的时延随时间而变；多径传播。信号通过随参信道传输后会发生频率选择性衰落现象。2FDM 是频分复用，TDM 是时分复用。3可靠性：2PSK2DPSK2FSK2ASK有效性：2PSK2DPSK2ASK2FSK4采用非均匀量化的目的是减小小信号的量噪比。三、 、解：双边带信号解调原理框图为：信号经过带通滤波器得输出为 ()()cosmSttt再经过乘法器后 21()cos()s2)p ctttt经过低通滤波器后 ()2dStmt故解调后信号得输出为 1()()odttt四、AMI 码 4 分， 6 分。3HDB原代码：1
17、0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 码：1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 117：1 0 0 0 V B 0 0 -V 0 +1 -1 0 0 +1 0 0 0 +V 0 -13HDB五、解：由于载波频率为 2400Hz，码元速率为 1200B，故每个码元中有两个载波周期。 （1 分）设（0.5 分）0发 送 时发 送 1时（0.5 分）0表 示 数 字 信 息 “” 表 示 数 字 信 息波形如图所示其中 2ASK 波形 2 分、 2PSK 以及 2DPSK 各 3 分。六、.解：（3） 由于进行
18、 8 级量化（ ） ，可求得 N3，所以进行 3 位二进制编码2logNM可求出比特带宽为 ，占空比为 1，得出脉冲带宽13ibsTf bT从而可求出带宽 。 （5 分）24sBfkHz（4） 由于进行 128 级量化（ ） ，可求得 N7，所以进行 7 位二进制编码2logNM可求出比特带宽为 ，占空比为 1，得出脉冲带宽17ibsTfbT18从而可求出带宽 。 （5 分）176sBfkHz七、解：（1）已知抽样脉冲值 。20I设码组的 8 位码分别为 。1345678C因为 ，故0I1又因为 ，且 ，故位于第 7 段，124I48I234C第 8 段内的量化级间隔为 64，由 知， 位于第
19、 8 段的第 3 量化1065II级， 5678因此，输出码组 1234567810C量化误差为 22（2） 对应的量化电平权值电流为 。其对应的均匀量化 11 位码为1270cI 24I123456789100C八、证明：对 2ASK 信号进行相干检测时，抽样判决器输入信号 可表示为()xt(),() 0cantxt发 送 时发 送 时由于 是高斯过程，因此 在发送“1”和发送“0”时的概率密度函数 和()cntt 1()fx分别为0fx 21()exp()/2nnfxa21()/nnf令判决门限为 b，可分别求得将“1”误判为“0”的概率 和将“0”误判为(1)ep“1”的概率 为()ep191(10)()bepfxd0b总误码率 (1)(1)eeeppA0bbfxdfxd为使总误码率最小，令 ，可得此时最佳门限0ed2*(0)ln1aPx
