20.通信原理计算题

第一章

1-1 设英文字母E出现的概率为0.105，x出现的概率为0.002。试求E及x的信息量。

1-4 一个由字母A，B，C，D组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。
（1）不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率；
（2）若每个字母出现的可能性分别为
PA=1/5，PB=1/4，PC=1/4，PD=3/10
试计算传输的平均信息速率。

1-7 对于二电平数字信号，每秒钟传输300个码元，问此传码率RB等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概的，那么传信率Rb等于多少？

1-9 如果二进独立等概信号，码元宽度为0.5ms，求RB和Rb；有四进制信号，码元宽度为0.5ms，求传码率RB和独立等概时的传信率Rb。

第五章

1.设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，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，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器，试问：
（1）该理想带通滤波器中心频率为多少？
（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？

2.设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，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(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，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，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器，试问：
（1）该理想带通滤波器中心频率为多少？
（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？

3.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，在该信道中传输振幅调制信号信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，边带功率为10kW，载波功率为40kW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后加至包络检波器进行解调。试求：
（1）解调器输入端的信噪功率比；
（2）解调器输出端的信噪功率比；
（3）调制度增益G。

第六章

5-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H()，若要求以2/Ts波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H()满足消除抽样点上码间干扰的条件否？

5-7 已知信息代码为 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码、HDB3码及双相码。
解：信息码： 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
AMI码：+1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 1
HDB3码：+1 0 0 0 +V -B 0 0 -V 0 +1 -1
双相码： 10 01 01 01 01 01 01 01 01 01 10 10

5-8已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。

第七章

第十章作业

1.编A律13折线8位码,设最小量化间隔单位为1⊿，已知抽样脉冲值为+321⊿。
试求：（1）此时编码器输出的码组，并计算量化误差；
（2）写出于此相对应的11位线性码；

注意：1.量化误差是指实际电平值与译码器输出电平值的差。
2.对应的11位线性码是指编码电平值所对应的11位线性码，即自然二进制编码。

答案：1）+321⊿编码器输出的码组为11010100；量化误差为7⊿；
（2）11010100相对应的11位线性码为00101000000；

1-5章复习题

一、选择题
1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。
A．占用频带小 Ｂ．抗干扰能力强 C．传输容量大 Ｄ．易于频分复用
2.在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。
A．有效性 B．可靠性 C．适应性 D．标准性
3.．以下属于码元速率单位的是（ A ）。
A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s
4．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。
A．可靠性 B．有效性 C．适应性 D．标准性
5.连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制，其“三要素”是（ B ）。
A．带宽、信号功率、信息量 B．带宽、信号功率、噪声功率谱密度
C．带宽、信号功率、噪声功率 D．信息量、带宽、噪声功率谱密度
6．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（ D ）。
A．无限制提高信噪比 B．无限制减小噪声 C．无限制提高信号功 D．无限制增加带宽


10．模拟调幅中DSB、SSB、VSB的已调信号所占用带宽大小关系为（ B ）。
A．DSB＞SSB＞VSB Ｂ．DSB＞VSB＞SSB C．SSB＞DSB＞VSB Ｄ．VSB＞SSB＞DSB
11．以下不属于线性调制的调制方式是（ D ）。
A．AM Ｂ．DSB C．SSB Ｄ．FM
12．各模拟线性调制中，已调信号占用频带最小的调制是（ C ）。
A．AM B．DSB C．SSB D．VSB
二、填空题
1．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是 非电/电 变换和 调制/解调 变换。
2．在独立等概的条件下，M进制码元的信息量是二进制码元的 log2M 倍；在码元速率相同情况下，M进制码元的息速率是二进制的 log2M 倍。
3．“在码元速率相等的情况下，四进制的信息速率是二进制的2倍。”此话成立的条件是 独立等概 。
4．通常将信道中传输模拟信号的通信系统称为 模拟通信系统  ；将信道中传输数字信号的通信系统称为  数字通信系统 。
5．主要用来度量通信系统性能的参量为  有效性 和 可靠性 。
6．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是 传输速率 和 差错率  。
7．当原始信号是数字信号时，必须经过 调制  后才能通过模拟通信系统进行传输，并经过 解调 后还原成原始信号。
8．常规双边带调幅可以采用 包络检波 或者 相干解调 方法解调。
9．在AM、DSB、SSB、FM中，  SSB  的有效性最好， FM  的可靠性最好， AM  的有效性与DSB相同。
10．在模拟调制中,通常FM与AM相比，FM对传输的信噪比要求要比AM对传输的信噪比要求要 大 ；FM占用的频带宽度比AM占用的频带宽度要 宽   。

三、简答题
1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？
有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。

2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？
数字通信即通过数字信号传输的通信，相比于模拟通信，传输的信号是离散式或数字的；强调已调参数与基带信号之间一一对应；抗干扰能力强，消除噪声积累；传输差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现各种信息的综合传输。
3．什么是门限效应？产生门限效应的原因？
门限效应：当输入信噪比低于一定数值时，解调器的输出信噪比急剧恶化，称为门限效应。
是由问包络检波器的非线性解调作用引起的。

四．分析题
1．某信源集包含32个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为4kHz的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于26dB。
试求：（1）信道容量；（2）无差错传输时的最高符号速率。

6-7章复习题

一、选择题
1．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。
A．有效性 B．可靠性 C．适应性 D．标准性
2．以下属于信息速率单位的是（ D ）。
A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s
3. 在等概的情况，以下数字调制信号的功率谱中不含有离散谱的是（ D ）。
A．ASK B．OOK C．FSK D．PSK
4．观察眼图应使用的仪表是（ C ）。
A．频率计 B．万用表 C．示波器 D．扫频仪
5．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（ C ）。
A．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK＞2FSK
C．2FSK＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK＞2PSK＞2ASK
6．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则（ C ）。
A．抗干扰能力越强 Ｂ．占用的频带越宽
C．频谱利用率越高 Ｄ．实现越简单
7．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为（ B ）。
A．2ASK＞2FSK＞2PSK B．2PSK＞2FSK＞2ASK
C．2FSK＞2PSK＞2ASK D．2PSK＞2ASK＞2FSK
8．以下为二进制码，其中功率谱中无线谱分量的码是（ C ）。
A．等概单极性码 B．不等概单极码
C．等概双极性码 D．不等概双极性码

二．简答题
1.什么是码间串扰？无码间串扰的时域条件和频域条件是什么？
码间串扰是在经过基带系统传输时，由于总特性不理想，会在第k个码元抽样时，有其他的码元串扰到本码元时刻的养值，从而对本码元的判决带来了干扰；
2.什么是眼图？它有什么用处？
眼图是估计和调整系统性能的一种实验方法；
作用是定性的反映码间串扰ISI的大小和噪声n（t）强弱；估计系统性能的优劣；只是滤波器的调整来减小ISI。

三．分析题
1．已知信息代码是 1100000000100000，请将它分别编成AMI 码、HDB3 码

信息代码 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
AMI +1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 0
HDB3 +1 -1 0 0 0 -V +B 0 0 +V -1 0 0 0 -V 0