通信原理期末考试试题及答案

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   。

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、填空题

1、 模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB）。

2、 在FM通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。

3、 时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。

4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK）

5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。

(式9.4.10)

信号量噪比：（S/N）dB=20lgM=20lg2N (N为编码位数)

编码位数增加一位，（S/N）dB=20lgM=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB

6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是（采用预加重技术和去加重技术）

7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz

PSK信号为双极性不归零码，对基带信号RB=1/Ts=fs=Rb/log2M, B=fs= Rb/log2M

对调制信号：带宽为B调=2B=2 Rb/log2M=2W/ log2M

对2PSK：带宽为：2W

对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W

8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1）

8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小

9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（3600）Hz

P1 05：mf为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，mf=8,

调制信号的频率：fm=400π/2π=200

所以最在频偏Δf=mf×fm=8200=1600.

B=2（mf+1）fm=3600Hz

10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在）

11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8kHz），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。

12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。

PSK信号为双极性不归零码，对基带信号RB=1/Ts=fs=Rb/log2M, B=fs= Rb/log2M

对调制信号：带宽为B调=2B=2 Rb/log2M=2W/ log2M

对2PSK：带宽为：2W

对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W

13、广义平稳随机过程的两个特点分别是（数学期望、方差与时间无关）和（自相关函数只与时间间隔有关）。

14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,当信息速率由80kbit/s下降到56kbit/s时，量化信噪比增大（-18）dB.

参考题5

15、对FM、AM、DSB、SSB通信系统，按可靠性好坏，排列次序为（FM，DSB（SSB）、AM），按有效性好坏，排列次序为（SSB、AM（DSB）、FM）。

16、对于2DSK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，排列次序为（2DPSK、2ASK、2FSK），按有效性好坏，排列次序为（2DPSK（2ASK）、2FSK）。

17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小（无）关，适用于动态范围（小）的信号，非均匀量化器可以改善（小）信号的量化信噪比，适用于动态范围（大）的信号。

18、模拟通信系统中，已调信号带宽与有效性之间关系是（已调信号带宽越小，有效性越好；）。接收输出信噪比与可靠性之间的关系是（接收机输出信噪比越高，可靠性越好；）

19、某调频信号的时域表达式为10cos(2*106πt+5sin2*103πt),此信号的带宽为（12kHz），当调频灵敏度为5KHz/V时，基带信号的时域表达式为（cos(2*103πt）.

解：P1 05：mf为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为5，mf=5,

调制信号的频率：fm=2000π/2π=1000

B=2（mf+1）fm=12KHz

20、在AM、SSB和FM系统中，有效性最好的是（SSB），可靠性最好的是（FM）

21、对某模拟信号进行线性PCM编码，设抽样频率为8kHz,编码位数为7，则此PCM信号的信息速率为（56kbit/s）。当抽样频率不变而编码位数由7增大到12时，量化信噪比提高（30）dB

参考题5

22、设信息速率为2.048Mbit/s,则2DPSK信号带宽为（4.096Mbit/s,），QPSK信号的带宽为（2.048Mbit/s,）。

参考题7

23、语音对数压缩的二个国际标准分别是（A律）和（u律）。我国采用的是（A律）

24、模拟通信系统可采用的一种复用方式为（频分复用）。数字通信系统可采用的一种复用方式为（时分复用）。

25、设Rb=4Mbit/s，四进制系统接收机抽样判决器的定时信号（即位同步信号）的重复频率为（2MHz）。

位同步信号与码元速率相同

即计算四进行信息的码速率RB=Rb/log2M=2Mbit/s

26、帧同步的作用是（用来提供一帧信号的起始时刻，以便正确地分接出各路信号）。

27、单边带信号相干解调器中，若本地载波与发送端载波同频但不同相，对解调输出的影响是（失真）和（信噪比下降）。

28、若要传送最高频率为7KHz的音频信号，采用常规调幅时需要的信道带宽为（14kHz）；采用调频指数为6的调频时，需要的信道带宽为（98kHz），

AM:B=2fH

FM:B=2(mf+1)fm

29、四相调制相干解调系统中发送端通常采用差分编码，其目的是（克服相位模糊现象）。

30、例也出两种含有丰富定时信息的码型（HDB3）和（CMI（或双相码，密勒码、双极性归零码等））。

31、速率为100kbit/s的二进制基带传输系统，理论上最小传输带宽为（50kHz）。

P151:RB=Rb=1/Ts=100kbit/s

B=1/2Ts=50kHz

32、加性高斯白噪声的含义是（噪声与信号是相加的关系）、（功率谱密度在整个频率轴上为常数）和（具有正态分布的概率密度函数）。

33、若二进制信息速率为Rb(bit/s)，在传号和空号独立等概的情况下，双极性归零（半占空）码序列和AMI码（半占空RZ）的功率谱密度主瓣宽度分别为（）Hz和（）Hz。

参考P140

34、设二进制信息速率为9Mbit/s,则QPSK和8PSK功率谱主瓣宽度分别为（B=2RB=2*4.5=9MHz）和（2RB=6MHz）（假设数字调制器不采用频谱成形限带滤波）

参考题7

35、码元速率相同时，八进进制的信息速率是二进制的（3）倍（等概时）。

36、AM调制在（非相干解调）情况下会出现门限效应。

37、13折线A律编码器，最小量化级为1单位，已知抽样脉冲值为-318单位，则编码器的输出码级为（01010011）。

38、通信系统常用的复用技术有（频分复用、时分复用和码分复用）。

39、衡量均衡效果的两个准则是（最小峰值畸变）准则和（最小均方畸变）准则。

40、11位巴克码其局部自相关函数的最大值为（11）。

41、点对点多路模拟通信系统只能采用（频分多路）复用技术。

42、在八进制系统中每秒传输1000个八进制符号，则此系统的码速率RB为（1000Baud），信息速率Rb为（3000bit/s）。

43、鉴频器输出噪声的功率谱密度与频谱的定性关系是（噪声功率谱密度与频率平方成正比），采用预加重和去加重的目的是（提高解调器的输出信噪比）。

44、对于滚降系统a=0.5的幅度滚降低通网络，每Hz可传输的最大码速率为（2/1.5=1.333Baud）。

45、3抽头迫零时域均衡器能够消除（2）个抽样点的称号间干扰。

46、2ASK信号的带宽是基带信号带宽的（2）倍。

47、若增量编码器输入信号为直流且幅度为量阶的0.5倍，则编码结果为（101010……）。

当信号x(t)平坦时，交替出现“1”码和“0”码。

48、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz，信息速率由32kbps增加到64kbps时，量化信噪比增加（6×4=24）dB.

            参考题5

49、设Rb为2Mbit/s，采用QPSK调制，接收机抽样判决器的定时信号的重复频率为（1MHz）。

参考题25

50、一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是（在采样时刻眼要睁得大）、（轮廓线细）的图形。

51、有4种最基本的数字基带码型：单极性NRZ，双极性NRZ，单极性RZ和双极性RZ，（单极性）码波形有直流，且接收端判决电平不确定，因而应用受限；（双极性）码波形等概时无直流，且接收端判决电平固定为零，因而应用广泛，与NRZ码波形相比，（归零码）码波形的主要缺点是带宽大，主要优点是位与位之间易于分清；（单极性RZ）码波形存在fn离散分量，可用于位定时。

参考书P140

52、对2ASK、2FSK和2PSK三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（2FSK）系统，可靠性最好的是（2PSK）系统。

53、白噪声在（任意两个时刻）上，随机变量之间不相关。

参考书P57

54、调制信道分为（恒参信道）和（随参信道）。

55、对DSB信号，当采用插入导频法进行载波同步时，插入的条件是（载频处正交插入）

56、残留边带滤波器的传输特性H(ω)应满足（在载频两边具有互补对称特性）。

57、当调频指数满足（mf<<1）时称为窄带调频。

          参考式（5.3-24）

58、某调频信号的时域表达式为10cos(106πt+8sin103πt),此信号的功率为（A2/2=100/2=50W），调频指数为（mf=8），基带信号的时域表达式为（   ).

mf为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，mf=8,

调制信号的频率：fm=1000π/2π=500

 

59、已知信息代码为100000000010000011，其对应的HDB3码为（+1000+1-100-10+1000+10-1+1）。

60、双极性基带信号，当满足（等概时）条件时，其功率谱中无离散谱分量。

61、已知绝对码序列为00111010，其相对码序列为（“1”11010011）。

an为绝对码，bn为相对码，

62、2PSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（相位模糊现象）。

63、数字带通传输系统的最高频带利用率是（1）Baud/Hz,8PSK系统的信息传输速率为1500bit/s，其无码间干扰传输的最小带宽为（500Hz）。

ηB=1=RB/B=(Rb/log2M)/B=1

B= Rb/log2M= Rb/3=500Hz

64、若一低通信号m(t)频带范围为0~108kHz，则可以无失真恢复信号的最小采样频率为（216kHz）。

65、改善小信号的量化信噪比，通常可采用（压扩）技术。

66、在PCM30/32路基群帧结构中，TS0用来传输（帧同步信息）。TS16用来传输（信令信息）。

67、二进制数字信号最佳接收的似然比准则为（）

68、调制信道的范围为（从发送端调制器输出端至接收端解调器输入端）

69、“单个码元呈矩形包络“的300波特2FSK信号，两个发信频率是f1=800Hz,f2=1800Hz,那么该2FSK信号占用带宽为（1600Hz）（以谱的第一零点进行计算）。

           B=|f2-f1|+2fs=

70、先验概率相等的2PSK信号解调，若抽样判决器输入端信号的峰-峰值为10V，那么该判决器的判决电平应取为（0V）。

71、随参信道的传输媒质具有3个特点（对信号的衰减随时间变化）、（传输的时延随时间变化）和多径传播。

72、对一个频带限制在（0，4）KHz的时间连续信号进行抽样时，应要求抽样间隔不大于（1/8000s）。

73、已知绝对码序列为10011001，则相对码序列为（11101110或00010001）。

an为绝对码，bn为相对码，

74、在理想信道下的最佳基带传输系统，发送滤波器GT(ω)，接收滤波器GR(ω)和系统总的传输函数H(ω)三者之间满足（GT(ω)= GR(ω)= H1/2(ω)）。

75、自相关函数n0δ(t)/2为的白噪声通过传输特性为ke-jωtd,|ω|≤ωH（td为常数）的系统后的功率谱密度为（n0k2/2, |ω|≤ωH）.

    输出信号的功率谱密度等输入信号的功率谱密度乘以系统传输函数的模的平方

76、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于（有控制的引入码间串扰）。

77、频分复用的各路信号在（频率）不重叠，时分复用的各路信号在（时间）不重叠。

78、在数字调制系统中，采用4PSK调制方式传输，无码间串扰时通达到的最高频带利用率是（2）bit/(s.Hz)

           对调制信号，最大频带利用率为ηB=1baud/Hz=

ηb=ηBlog2M bit/(s.Hz)

79．2PAM的两个电压是±1，4PAM的四个电压是±1及±3。假设各符号等概出现，那么4PAM的平均发送功率是2PAM的( 5 )倍，4PAM的频带利用率是2PAM的( 2) 倍。

平均功率为R（0）=E（x2(t)）

80．某二进制信源中连续出现的0的个数最多是6个，此信源经过AMI、HDB3、数字分相码编码后，编码结果中连续出现的0的个数最多分别是 (6 )、(3 )及( 2 )个。

数字分相码即双相码或曼彻斯特码

81．二进制PAM信号的眼图中，居中的水平线一般对应最佳判决门限。如果已知发送+A的机会比发送−A的机会多，那么最佳判决门限应该 (降低 )。

  参考式（6.5-19）

82．若基带系统的带宽是1MHz，则采用8PAM进行无码间干扰传输时的最高信息速率是( 6) Mb/s。

对调制信号，最大频带利用率为ηB=1baud/Hz

ηb=ηBlog2M bit/(s.Hz)= log2M bit/(s.Hz)

ηb=Rb/2B

Rb=ηb×2B= log2M×2 MHz=6 MHz

83．如果升余弦滚降系统的滚降系数α越小，则相应的系统总的冲激响应x(t)的拖尾衰减越 (慢 )，当α=0时拖尾按1/t的(1) 次方速度衰减。

84．对于传输信道所引入的码间干扰，一种基本的解决方法是采用 (时域均衡) 。

85．在高信噪比下。接收端观察到的眼图的闭合程度的大小反映 (码间串扰 )的大小。

86、二进制序列经过HDB3码编码后连续出现的0符号个数最多是（3） 个。

87．信源信息速率是4000bit/s，采用QPSK传输时符号速率是（2） k波特。如果此QPSK调制采用了滚降系数为1的升余弦频谱成形，那么发送信号的带宽是（4） kHz，此时的频带利用率为 （1） bit/s/Hz。

88．某模拟基带信号的频谱范围为0~1kHz。对其按奈奎斯特速率进行取样，再经过A律十三折线编码，那么编码后的数据速率为（16） kbit/s。

fs=2kHz,一个抽样值编码为8位码，所以数据速率为2×8=16 kbit/s

89．设数据序列是速率为1kbit/s的独立等概二进制序列，则对应的双极性不归零信号的主瓣带宽是（ 1）kHz。若将此信号调制为QPSK，则已调信号的主瓣带宽为（1） ；若将此信号调制为2DPSK，则已调信号的主瓣带宽为（2） 。