《通信原理》試卷及答案

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1、通信原理試卷 一 填空題：（每個空0.5分，共15分） 1. 通信系統(tǒng)按調(diào)制方式可分 和 ；按信號特征可分為 和 。 2. 若線形系統(tǒng)的輸入過程是高斯型的，則輸出是 型的。 3. 若系統(tǒng)功率傳輸函數(shù)為，則系統(tǒng)輸出功率譜密度與輸入功率譜密度關系為 4. 隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個特點分別為 、 、 。 5. 根據(jù)乘性干擾對信道的影響，可把調(diào)制信道分為 和 兩大類。 6. 隨參信道中的多經(jīng)傳播對信號傳輸?shù)挠绊懹校? 、 、 。 7. 常見的隨機噪聲可分為 、

2、 和 三類。 8. 數(shù)字基帶信號的功率譜密度可能包括兩部分即 和 。 9. 二進制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種，分別為 和 。 10. 模擬信號是利用 、 和 來實現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹? 11. 模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是 、 和 。 12. 設一分組碼（110110）；則它的碼長是 ，碼重是 ，該分組碼與另一分組碼（100011）的碼距是 。 二 判斷題：（正確劃“”，錯誤劃“√”；每題0.5分，共5分） 1. 碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。（ ） 2. 設隨機過程與獨立

3、，則的一維概率密度。（ ） 3. 平穩(wěn)隨機過程的自相關函數(shù)具有任意的形狀。（ ） 4. 白噪聲是根據(jù)其概率密度函數(shù)的特點定義的。（ ） 5. 窄帶高斯隨機過程的包絡和相位過程是兩個相互獨立的隨機過程。（ ） 6. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道， B與可以互換。（ ） 7. 對于數(shù)字基帶信號的功率譜密度的連續(xù)譜部分總是存在的，而離散譜可有可無。（ ） 8. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若增加信道帶寬B，則信道容量C無限制地增加。（ ） 9. 小信噪比時，調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能將比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而增加。（ ） 10. 一種編碼的檢

4、錯和糾錯能力與該編碼的最小碼距的大小有直接關系。（ ） 三 選擇題：（每題1分，共10分） 1. 已知平穩(wěn)隨機過程服從高斯分布，它的一維概率密度、自相關函數(shù)和功率譜密度分別為 、和，試問 、和是否： (1)必須是偶函數(shù)；(2)必須非負；(3) 能夠確定 的均值；(4)能夠確定的方差； (5) 能夠確定的概率密度函數(shù)；(6) 能夠確定的自相關函數(shù)；(7)能夠確定的功率譜密度。 上述對成立的有 ；成立的有 ；成立的有 ； 2. 下列屬于線性調(diào)制的是（ ） （A） 相移鍵控；（B）頻移鍵控；（C）振幅鍵控。 3. 隨機過程的樣本函數(shù)是（ ） （A） 確定的時間

5、函數(shù)；（B）隨機函數(shù)；（C）隨機變量的函數(shù)。 4. 若，，，則隨機過程與（ ） （A） 不相關；（B）正交；（C）獨立。 5. 如下圖所示的四條函數(shù)曲線，哪一條不是平穩(wěn)過程的正確的自相關函數(shù)曲線（ ） 6. 線形調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益（ ） （A） 與調(diào)制方式有關，與解調(diào)方式無關； （B） 與調(diào)制方式無關，與解調(diào)方式有關； （C） 與調(diào)制方式無關，與解調(diào)方式無關； （D） 與調(diào)制方式有關，與解調(diào)方式有關。 7. 下列哪一種信號的傳輸帶寬與AM信號傳輸帶寬相同（ ） （A） 基帶信號；（B）雙邊帶信號；（C）單邊帶信號；（D）殘留邊帶信號。 8. 在抗加性高斯白

6、噪聲性能方面，2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序為（ ） （A） 2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK； （B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。 四 作圖題：（每題5分，共10分） 1. 分別畫出模擬、數(shù)字和模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)的模型。 2. 設發(fā)送數(shù)字信息為1100110，則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖并求出相應的相對碼序列。 五 論述題：（每題5分，共30分） 1. 衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要性能指標是什么？具體用什么來表述？ 2. 假設恒參信道的傳輸特性為，相頻特性為，則它

7、的不失真條件是什么？什么是群延遲—頻率特性()，其表達式是什么？ 3. 什么是頻率選擇性衰落？二經(jīng)傳播時，哪些頻率點衰落最大？ 4. 什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應？ 5. 無碼間干擾時，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率取決于什么？怎樣才能降低系統(tǒng)的誤碼率？ 6. 什么是“倒π現(xiàn)象”？為什么二進制移相鍵控信號會出現(xiàn)“倒π現(xiàn)象” 六 計算題：（1、4每題5分；2、3每題10分，共30分） 1. 已知二進制數(shù)字信號每個碼元占有的時間為1ms，1、0碼等概率出現(xiàn)，求（1）碼元速率；（2）每秒種的信息量；（3）信息速率。 2. 黑白電視機圖像每幅含有個像素，每個像

8、素有16個等概率出現(xiàn)的亮度等級。要求每秒種傳輸30幀圖像。若信道輸出=30dB，計算傳輸該黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬。 3. 設某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度W/Hz,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號，并設調(diào)制信號的頻帶限制在5kHz，而載波為100kHz，已調(diào)信號的功率為10kW。若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問： （1） 該理想帶通濾波器應具有怎樣的傳輸特性； （2） 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？ （3） 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？ （4） 求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度，并用圖形表示出來。 4. 已知濾波器的具有

9、如下圖所示的特性（碼元速率變化時特性不變），當采用以下碼元速率時（假設碼元經(jīng)過了理想抽樣才加到濾波器）： (a) 碼元速率Baud；(b)碼元速率Baud；(c) 碼元速率Baud；(d) 碼元速率Baud。問： （1） 哪種碼元速率不會產(chǎn)生碼間串擾？為什么？ （2） 哪種碼元速率根本不能用？為什么？ （3） 哪種碼元速率會產(chǎn)生碼間串擾，但還可以用？為什么？ 通信原理試卷 答案 一、填空題：（每空0.5分，共15分） 1

10、. 基帶傳輸（系統(tǒng)）和頻帶（調(diào)制）傳輸（系統(tǒng)）。 2. 高斯型的。 3. 。 4. 對信號的耗衰隨時間而變、傳輸?shù)臅r延隨時間而變、多徑傳播。 5. 恒參信道、隨參信道。 6. 產(chǎn)生瑞利型衰落、引起頻率彌散、造成頻率選擇性衰落。 7. 單頻噪聲、脈沖噪聲和起伏噪聲。 8. 連續(xù)譜、離散譜。 9. 模擬幅度調(diào)制和鍵控方法。 10. 抽樣、量化、編碼。 11. A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)和D/A。 12. 6、4、3。 二、判斷題：（正確畫“√”，錯誤畫“”；每題0.5分，共5分） 1. ； 2. ； 3. ； 4. ； 5. ； 6. ； 7. √； 8. ；

11、9. ； 10. √； 三、單項選擇題：（每題1分，共10分） 1. 成立的有 ①②③④⑤；成立的有 ③④⑤⑥⑦；成立的有 ①②③④⑥⑦⑤； 2. C ； 3.A； 4.A； 5. A； 6.D； 7.B； 8.D 四、作圖題：（每題5分，共10分） 五、論述題：（每題5分，共30分） 1. 答： 主要性能指標有：有效性、可靠性、適應性、標準性、經(jīng)濟性及維護使用等。 有效性：傳輸速率、頻帶利用率。 可靠性：差錯率（誤碼率及誤信率） 2. 答：不失真條件： 滿足： 為一條水平線；

12、 成線性關系 群延遲—頻率特性：頻率特性對頻率的導數(shù)。 3. 答： 頻率選擇性衰落：信號頻譜中某些分量的一種衰落現(xiàn)象。 當（為整數(shù)），即 KHz時，傳輸零點，傳輸損耗最大。 4. 答：門限效應： 就是當包絡檢波器的輸入信噪比降低到一個特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。 因為，門限效應是由包絡檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號采用了包絡檢波法，所以會產(chǎn)生門限效應。 5. 答： 基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率依賴于信號峰值A與噪聲均方根值之比，而與采用什么樣的信號形式無關，但這里的信號形式必須是能夠消除碼間干擾的。 若比值越大，則

13、誤碼率就越小。 6. 答：在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，如果采用絕對移相方式，由于發(fā)送端是以某一個相位作為基準的，因而在接收端系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準相位作參考。如果這個參考相位發(fā)生變化（0相位變相位或相位變0相位），則恢復的數(shù)字信息就會發(fā)生0變?yōu)?或1變?yōu)?，從而造成錯誤的恢復。而實際通信時，參考基準相位的隨機跳變是可能的，而且在通信過程中不易被發(fā)覺，就會在接受端發(fā)生錯誤的恢復，這種現(xiàn)象就稱為“倒現(xiàn)象”。 因為二進制移相鍵控信號采用是絕對移相方式，所以就可能出現(xiàn)“倒現(xiàn)象”。 六、計算題：（1、4每題5分；2、3每題10分，共30分） 1. 解： （1） B （2）

14、 每秒鐘的信息量即為信息速率： bps （3） bit/s (bps) 2. 解： （1） 每個像元的平均信息量 ， （2） 一幀圖片的平均信息量 bit （3） 每秒內(nèi)傳送的信息量 每秒有30幀 每秒內(nèi)傳送的信息量為： bit （4） 信息速率 由上可知： bps （5） 由于信道容量，故信道帶寬： Hz 其中： 要求信道的最小帶寬為： Hz 3. 解： （1） 了保證信號順利通過和盡可能地濾除噪聲，帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號帶寬，即： kHz 其中心頻率為100 kHz，故有： （2） 已知： kw w 故輸入信噪比： （3） 因有 故輸出信噪比： （4） 根據(jù)雙邊帶解調(diào)器的輸出噪聲與輸入噪聲功率關系，有： w 故： w/Hz 圖： 4. 解： 由圖可知帶寬為1000 Hz，奈氏斯特速率為 2000 Baud 由此可得： （1）（a） Baud，不會產(chǎn)生碼間串擾； （2）（b），（d）碼元速率根本不能用； （3）（c） Baud，會引起碼間串擾，但還可以用。