1、通信原理期末考试试题及答案 一、填空题(总分 24,共 12 小题,每空 1 分) 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量,可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关,自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为 2n的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从瑞利分布,相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时,加性噪声是否存在? 是 乘性噪声是否存在? 否 。 6、信道容量是指: 信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式可表示为: )1(log2NS
2、BC 。 7、设调制信号为 f(t)载波为 tccos,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t tfc cos)(,频域表达式为 )( )(2 1 ccFF。 8、对最高频率为 fH 的调制信号 m(t )分别进行 AM、DSB、SSB 调制,相应已调信号的带宽分别为 2fH 、 2fH 、 fH 。 9、设系统带宽为 W,则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、 PSK 是用码元载波的相位来传输信息, DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息,它可克服 PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中,产生误码的因素有两个:一是由传输特性不良引起的 码间串扰,二是传输中叠
3、加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A 律对数压缩特性采用 13 折线近似,律对数压缩特性采用 15 折线近似。 二、简答题(总分 18,共 4 小题) 1、随参信道传输媒质的特点?(3 分) 答:对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6 分) 抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散,幅值连续的脉冲信号;量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号;编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。 3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系?(6 分) 最佳抽样时刻
4、对应眼睛张开最大时刻;对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定;图的阴影区的垂直高度,表示信号幅度畸变范围;图中央横轴位置对应判决门限电平;抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。 4、简述低通抽样定理。 (3 分) 一个频带限制在(0,fH)内的时间连续信号 m(t),如果以 H2 1f T 的时间 间隔对它进行等间隔抽样,则 m(t)将被所得到的抽样值完全确定 三、画图题(总分 20 分,共 3 小题)1、已知调制信号ttm2000cos 载波为 t410cos2,分别画出 AM、DSB 、SSB (下边带)信号的频谱。(6 分) 2、设信息序列为 10000000000110000
5、1,试编为 AMI 码和 HDB3 码(第一个非零码编为+1) ,并画出相应波形。 (6 分) 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1AMIHDB3AMIHDB3+1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1 3、设发送数字信息为 110010101100,试分别画出 OOK、2FSK、2PSK 及 2DPSK 信号的波形示意图。(对 2FSK 信号,“0” 对应 Ts=2Tc, “1”对应
6、Ts=Tc;其余信号 Ts=Tc,其中 Ts 为码元周期,Tc 为载波周期;对 2DPSK 信号,0 代表 “0”、0 180代表“1”,参考相位为 0;对 2PSK 信号,0 代表“0”、0180 代表“1”。) (8 分) 四、 (总分 12 分)现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集,各符号间相互独立,每个符号的宽度为 0.1ms。计算: (1 )平均信息量;(2)码元速率和平均信息速率;(3 )该信源工作 2 小时后所获得的信息量;(4)若把各符号编成二进制比特后再进行传输,在工作 2 小时后发现了 27 个差错比特(若每符号至多出错 1 位) ,求传输的误比特率和误符号率。
7、解:(1) 符号)/(38loglog22bitMH (分) (2 ) Ts=0.1ms ,所以 Baud10000Rs T1 B 30kbit/s 310000HRRBb (分) (3 ) 216Mbit/s3600210303tRIb (分) (4 )误比特率 7 6 10 25.110 21627 bP (分) 2 小时传送的码元数为7B107.23600210000tRN 误码率为:7 6 10 75.310 7227 eP (分) 五、 (总分 12 分)设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 ZnHWfP/105.03在该信道中传输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制信号 m(
8、t)的频带限制在 5K HZ,而载波为 100 K HZ,已调信号的功率为 10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问: (1)该理想带通滤波器中心频率多大?(2 )解调器输入端的信噪功率比为多少?(3 )解调器输出端的信噪功率比为多少? 解:(1)单边带信号的载频为 100kHz,带宽 B5kHz,为使信号顺利通过,理想带通滤波器的中心频率为(kHz) 5.10252 11000 f (分) (2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同, W BfPNni510 510 5.02)(23 3 (分) 已知 Si=10kW,所以 2000 5 10 10
9、3 i iNS (分) (3 )由于单边带调制系统的制度增益为 G1,因此解调器输出端的信噪比 2000 0 0 i iNSNS (分) 六、 (总分 14 分)采用 13 折线 A 律编码,最小量化间隔为 1 个量化单位,已知抽样脉冲值为-95 量化单位: (1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差; (2)写出对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码。 解:(1)已知抽样脉冲值 I0-95,设码组的 8 位码分别为 C1C2C3C4C5C6C7C8。 因为I064,且 I0128,故位于第 4 段,段落码C2C3C4011 (分) 第 4 段内的量化间隔为 4,由 I064743 知,I0 位于第 4 段第 7 量化级,C5C6C7C8 0111 (分) 因此,输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C800110111 (分) 译码输出 -(64+7422)-94, 量化误差为:-95(-94)-1(单位) (分) (2 )对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为: C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C1100001011110 (分)