通信原理练习题 (1)
第一章 绪论
一、填空题
1、数字通信系统的主要性能指标是 有效性 和可靠性。码元速率R B 定义是每秒传送码元的数目，单位Baud 。信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s 。
2、数字通信系统的有效性用 传输速率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。
3、模拟通信系统的有效性用 传输带宽 衡量，可靠性用 信噪比 衡量。
4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为6k bit/s 。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为 传输带宽 ，对于数字通信系统为 传输速率 。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为 信噪比 对于数字通信系统为差错率 。
7、一个M 进制基带信号，码元周期为T S 秒，则传码率为 1/T S 波特 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 log 2M (bit) 。
8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是 非电量与电量之间的变换和 基带信号与频带信号之间的变换 。
9、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。
10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为 模拟 通信系统和 数字 通信系统。 二、画图
1、画
出模拟通信系统的
一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题
1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码
元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？
2、、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。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。 解：（1）符号）/(38log log 22bit M H
===
（2）T s = ，所以B aud 10000R s
T 1
B
== （3）216Mbit/s 3600210303
=???=?=t R I b （4）误比特率 5
6
1025.110
21627-?=?=
b P 2小时传送的码元数为7
B 107.23600210000t R N ?=??== 误码率为：56
1075.310
7227
-?=?=
e P 3、（8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms ，编为5位。设该消息源以编组方式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms ，然后再发送下一组，试：
（1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。若每符号至多出错1位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。
解：（1）由于32个符号等概，因而每一个符号的信息量bit I 532log 21
==
每组信息量bit I I
150301==，
每组占用时间ms T T s 751530=+= s Kbit T I R b /210751503
=?==
∴- （2）1小时传送的信息量为bit t R I b 6
'
102.736002000?=?=?= 误信率 5
6
1010
2.772-=?=
b P 码元速率为 Baud R R b B 4005/20005/=== 误码率为 51053600
40072
-?=?=
e P
4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3），求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为1ms ，求相应的码元速率R B 。信息速率R b 。
解：每一符号出现的概率为：4
1)(=x P ， 每一符号所含的信息量为)bit (24log 2==I
T ＝1ms ，所以码元速率为：Baud 10001
4==
T
R B 信息速率为：)/(2000210004s bit I R R B b =?=?=
5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的出现概率均为1/128，16个符号的出现概率均为1/64，其余16个符号的出现概率均为1/32。现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息，试求：
（1）、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；
（2）、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？ 解：（1）每个符号的平均信息量为：
平均信息速率为：(kbit/s)5.1175.52000H R R B b =?=?= （2）当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。
6、一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。对于传输的每一个子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）不同字母是等概出现的，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：1／4、1／8、1／8、1／2，计算传输的平均信息速率。 解：每个符号所含信息量为)/(24log 2符号bit H ==
所以码元速率为：Baud 20010
51
3
=?=-B R （2）)(75.12log 2
1
8log 818log 814log 411log 22222
bit P P H i i
i =+++==
∑ 7、如果二进制等概信号,码元宽度为，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为，求传码率R B 和独立等概时的传信率R b
解：二进制码元速率为B R B 2000105.01
3
=?=
-
信息速率为s bit R R B b /20002log 2== 四进制码元速率为B R B 200010
5.01
3
=?=
- 信息速率为s bit R R B b /40004log 2==
第二章 随机信号分析
一填空题
1、窄带随机过程可表示为)](cos[)(t t t c ξξ?ωα+和t t t t c s c c ωξωξsin )(cos )(-。
2、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。
3、随机过程的基本特征是：它是 时间 的函数 ，但是在 某一时刻 上的值却是不确定的，是一个随机变量。
4、随机过程的统计特征可通过它的分布特征或数字特征来描述。
σ的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯过程。而且均5、一个均值为零方差为2
n
σ
值为0，方差为2
n
σ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6、一个均值为零方差为2
n
从均匀分布。
7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均，从而大大简化了运算。
二简答题
通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。
答案：平稳：统计特性与时间起点无关；
加性：以叠加到信号上去的形式出现；
高斯：噪声的概率密度函数为高斯分布；
白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）
第三章信道
一填空题
1、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是多径传播，发生频率选择性衰落的原因是多径传播。
2、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否
3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为高斯或正态分布，信道噪声为加性高斯白噪声。
4、随参信道的传输媒质具有三个特点是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。
5、狭义信道是指传输媒质。
6、广义信道按照它包含的功能可分为：调制信道和编码信道。调制信道是指从调制器输出到解调器输入的部分。
7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为恒参信道和随参信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种恒参信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种随参信道。
8、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式给出了在一定条件下，理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。
9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下，当B 、S/N 、给定时，无码间干扰传输时，信息速率的理论极限值表示为：)1(log 2N
S B C +
= 10、调制信道的范围是从 调制输出 端到 解调器输入 端，它通常是一种 模拟 信道。
11、“加性高斯白噪声”中的“加”是指与信号相加的形式出现，“高斯”是指概率密度分布为正态分布，“白”是指功率谱均匀。 12、简答：随参信道传输媒质的特点？
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
第四章 模拟调制系统
一填空题
1、某调频波()]4000cos 810
2cos[208
t t t s ππ+?=,已调信号的功率为200W ，调制指数为 8 最
大偏频为 16KHz 信号带宽为 36KHz 。
2、在AM 、DSB 、SSB 、FM 中， SSB 的有效性最好， FM 的可靠性最好， AM 与DSB 的有效性相同， SSB 与DSB 的可靠性相同。
3、包络检波器因解调的 非线性，而存在 门限 效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比条件。
4、在AM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为9KH Z 。这意味着其音频信号最高频率是 在FM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为180 K H Z 调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为： 15KHz 。
5、解调系统的门限效应是指：当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时，检波器的 输出信噪比 出现急剧下降的现象。
6、若调制信号为单频余弦信号，则AM 调制的调制效率最大为 1/3 ，DSB-SC 调制的调制效率为 1 。
7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 2 ，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1 。
8、对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 和FM 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 和 2(1+m a )f H 。
9、设调制信号为f （t ）载波为t c ωcos ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为t t f c ωcos )(，频
域表达式为
)]()([2
1
c c F F ωωωω-++。
10、设调制信号为
()t f 载波经调制信号调制后的表达式为：()()()[]0cos θ?ω++=t t t A t s c 其中c ω为
载波角频率，0θ为载波初相位。若)(t ?为常数，)(t A 随)(t f 成比例变化，则称为 幅度 调制；若)
(t A 为常数，)(t ? 随)(t f 成比例变化，则称为 相位 调制；若)(t A 为常数，)(t ?的导数随)(t f 成比例变化，则称为 频率 调制。 二作图题
1、已知调制信号()()t t m π2000cos =载波为t π410cos 2，分别画出AM 、DSB 、SSB （下边带）信号
的频谱。
2、某低通信号的频谱如图1所示
画出AM 、DSB 和SSB （上边带）信号的频谱。（载波频率为ωc ，且ωc >ω0）。 三、简答题 ：
简述常规幅度调制（AM ）、抑制载波双边带调制（DSB ）和单边带调制（SSB ）的优点与缺点。 AM 优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；
缺点：调制效率低，频带利用率低
DSB 优点： 调制效率高
缺点： 频带利用率低，相干解调设备复杂。 SSB 优点：频带利用率高；
缺点： 利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。 四、计算题。
1 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /105.03
-?=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5K H Z ，而载波为100 K H Z ，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10 K H Z 的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？（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。 解：（1）带通滤波器的中心频率为f 0=100kHz (2)信号带宽为B=2×5kHz=10KHz 输入信号噪声功率N i =2P n (f)×B=10W
已知S i =10kW ，所以 100010
10103
=?=i i N S
（3）双边带调制系统的制度增益为G ＝2，所以2000200=?=i
i N S N S
（4）)(2)(24
1
410f P f f f P N N n H H n i =????==
又 H n f f P N ?=)(20 所以Hz W f P f N f P n H n /1025.0)(2
1
2)
(300-?===
2、若对某一信号用DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号m （t ）之功率谱密度为：
()??
???>≤?
=m
m m
m m f f f f f f n f P 02 试求：
（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为n 0/2，设解调器的输出端接有截止频率为f m 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
解：（1）??=??===
∞+∞-m f m m m m m i
f n df f f
n df f P t m S 024
2221)(21)(21
（2）相干解调之后，接收机的输出信号)()(2
10t m t m =
因此，输出信号功率m
m f n t m t m S 812
4120
)()(=== （3）解调器输入噪声功率为m i f n B n N 002== 对于相干解调，解调器输出噪声功率m i f N N N 0214
1
0==
因此，输出信号功率比
00042/8/n n f n f n N S m
m m m == 3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /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 （t ）的频带限制在5K H Z ，而载波为100 K H Z ，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B ＝5kHz ，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为
z)(kH 5.1025100210=?+=f
(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，
已知S i =10kW ，所以 20005
10103
=?=i i N S
（3）由于单边带调制系统的制度增益为G ＝1，因此解调器输出端的信噪比
200000==i
i N S
N S 4 设调制信号m （t ）之功率谱密度为：()??
???>≤?
=m
m m
m m f f f f f f n f P 02 若用SSB 调制方式进行传
输（忽略信道的影响），试求：
（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为n 0/2，设解调器的输出端接有截止频率为f m 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
解：（1）设SSB 已调信号()()()t t m
t t m t S c c SSB ωωsin ?2
1
cos 21±= 则接收机输入信号功率()?∞===
02224141δ
m m m m i f n df f f n t m s （2）相干解调后，接收机的输出信号()()t m t m 4
1
0= 因此：()()32
161200m m f n t m t m s ==
= （3）相干解调时，输出噪声功率：m i f n N N 004
1
41== 因此，输出信噪比：
00084/32/n f
f n f n N S m m m m == 5 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /105.03
-?=在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m （t ）的频带限制在5K H Z ，而载频为100 K H Z ，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，然后再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为多少？（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？（3）制度增益G ？ 解：（1）设振幅调制信号为()()[]
t t m A t S c AM ωcos += 则已调信号功率为： 根据题意：KW A P c 40212==
()KW t m P s 102
1
2== 所以，KW P P S s c i 50=+=
输出端噪声功率W B f P N n i 10210510
5.02)(233
=?????=?=-
故有输入信噪比500010
10503
=?=i i N S
（2）在大信噪比条件下，包络检波器输出为：()()()t n t m A t e c ++=
所以：
20000
=N S （3）5
2
//00==
i i N S N S G
6 设被接收的调幅信号为：()()[]
t t m A t s c m ωcos +=，采用包络检波法解调，其中m(t)的功率密度为()??
???>≤?
=m
m m
m m f f f f f f n f P 02，若一双边功率谱密度为n 0/2的噪声叠加于已调信号，试求解调器输入
端的信噪功率比为多少？
解：在大信噪比条件下，包络检波器输出为：()()()t n t m A t e c ++= 其中()t m 为有用信号，噪声分量()t n c 是解调器输入噪声的同相分量，有
所以：
000422/n n f n f n N S m
m m m == 7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V ，频率为100MH Z ，调制信号m （t ）的频带限制在5K H Z ，
()50002=t m V 2，K f =500πrad/(sV),最大频偏f ?=75KH Z ，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其
()Z n H W f P /105.03-?=（单边带），试求：
（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性()ωH ；
（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）根据题意可知：155
75
==?=
m f f f m 调频信号带宽为()
()Z m f KH f m B 1605115212=?+?=+=
信号所处频率范围为100MH Z Z MH 2
16
.0±
因此有 （2）设解调器输入端信号为：()()??
????+=?∞-t
f c FM d m K t A t ττωcos S
所以：50002
100212
2==
=A S i ()W B f P N n i 160101601033=??=?=- 所以：
2.31160
5000==i i N S
（3）()37500833022
200==m
f f n t m K A N S π 8、对模拟调制系统，已知调制信号频率为10KH Z ，信道噪声单边功率谱密度为10-10W/H Z 。若要求接收机输出信噪比为20dB ，试求下列情况下的接收机输入信号功率。 1、DSB 2、SSB 3、AM （100%调制）4、FM （f ?=50KH Z ）
解：KHz f m 10= Hz W n /10
10
0-=，
1000
=N S ， 又i i N S N S G //00=
，所以G
N S i
i ?=100
（1）DSB m f B 2=，)(2200W f n B n N m i μ===
又2=G
，)(100100
W G
N S i
i μ==∴ （2）SSB m f B =，)(10W B n N i μ==
又1=G
，)(100100
W G
N S i
i μ==∴ （3）AM )1(=αm 对单音频调制 3
2
222
2=+=ααm m G N i 与DSB 相同 )(300100
W G
N S i
i μ==∴ （4）FM )50(kHz f =? 5=?=
m
f f f
m kHz f m B m f 120)1(2=+=， W B n N i μ120== 对单音频调制：450)1(32
=+=f f
m m G
9 设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n （t ）为加性高斯白噪声，单边功率密度为n 0=10-6 W/H Z ；()t s m 为已调信号，载波频率f c =1MH Z ，对应的调制信号()t m 的最高频率为
5=H f KH Z
带通滤波器为理想，试分别计算DSB （S i =1KW ，相干解调）、USB （S i =1KW ，相干解调）、AM （两边带功率P f =10KW ，载波功率P c =4KW ，包络检波）三种情况的下列参数： （1）带通滤波器的中心频率0f 、带宽B ； （2）解调器输入端信噪比S i /N i ； （3）调制制度增益G ；
（4）解调器输入端信噪比S 0/N 0。
解：DSB （1）MHz 10==c f f ，
kHz 102==H f B
（2）)mW (101010103
6
0=??==-B n N i 52
3
1010
101=?=-i i N S （3） 2=G
（4）
500102?=?=i
i N S
G N S USB （1）MHz 0025.12
1
0=+
=H c f f f ， kHz 5==H f B （2）)m W (50==B n N i 5
3
310210
5101?=??=-i i N S （3） 1=G
（4）
500102?=?=i
i N S
G N S AM ：（1）MHz 10==c f f ， kHz 102==H f B
（2）)mW (10101010
3
6
0=??==-B n N i kW 5=+=f c i P P S 533
10510
10105?=??=-i i N S （3）2.01
41
=+=
+=
f
c f AM P P P η 4.02==AM AM G η （4）
55001021054.0?=??=?=i
i N S
G N S 第五章 数字基带传输
一填空题
1、在数字通信系统中，眼图是用实验方法观察 码间干扰 和 噪声 对系统性能的影响。
2、已知信息代码为，其AMI 码为 ，HDB3码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1。
3、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 有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰 ，对输入序列进行预编码是为了防止 差错传播 。
4、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是 减少或消除码间干扰 。
5、时域均衡器实际上是一个 横向滤波器 ，当其抽头数为5时，可以在4个抽样点上清除码间干扰。
6、时域均衡器的均衡效果一般用 峰值畸变 准则和 均方畸变 准则来衡量。
7、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。
8、若系统传输特性为)(ωH ，码元速率为s
T 1
，则无码间干扰的条件为
∑=+
i
s T i
T H s )(2πω s
T π
ω≤||，
改善码间干扰的方法有 部分响应技术 和时域均衡 。 简答题
1、 奈氏第一准则，奈氏第二准则；
第一准则：若基带系统的总传输特性)ωH(满足∑=+
i
s T i
T H s )(2πω s
T π
ω≤||，则系统不存在码间干
扰。
第二准则：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰 ，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。 2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？
眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。
最佳抽样时刻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。
3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？（5分）
（1）前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽样判决产生干扰，称为码间干扰。 （2）要消除码间干扰：选用合适的传输系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足
∑+∞
-∞
==+
i s s
T T i
H )2(πω s T πω≤
||；或根据奈奎斯特第二准则，在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。 三、画图
1、设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形。
2、已知信息代码为，试确定相应的AMI 码及DB 3码，并画出相应的波形。
3、设信息序列为，试编为HDB3码（第一个非零码编为+1），画出图形。
4、设信息序列为，试编为HDB3码（第一个非零码编为-1），并画出波形。
5、知信息代码为：，编为 HDB3码（第一个编为+1） 四、计算题
1、设有一个三抽头的时域均衡器，如图，()t x
在各抽样点的值依次为8/12=-x ，
16/1,4/1,1,3/12101====++-x x x x （在其他抽样点均为0）。试求输入波形()t x 峰值的畸变值及时
域均衡器输出波形
()t y 峰值的畸变值。
解： k x 的峰值畸变值为48
37
1614131811
2
2=
+++=
=
∑≠-=i i i o
x x x D 由公式 ∑-=-=
N
N
i i
k i
k x
C y 得到
64
1
213-
==x C y 其余k y 为0， 输出波形k y 的峰值畸变值为：
2、一随机二进制序列为……，符号“1”对应的基带波形为升余弦波形，持续时间为Ts ；符号“0” 对应的基带波形恰好与“1”相反：
（1）当示波器扫描周期T 0=Ts 时，试画出眼图； （2）当T 0=2Ts 时，试画出眼图；
（3）比较两种眼图的下述指标：最佳抽样判决时刻、判决门限电平及噪声容限值。
第六章 数字调制传输
一填空题
1、若二进制数字信息速率为f b bit/s ，则2PSK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2f b ，2ASK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2f b 。
2、为了解决2PSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施差分编码。
3、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。 画图
OOK
2FSK
2PSK
2DPSK
1、设发送数字信息为，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T s =2T c ，“1”对应T s =T c ；其余信号T s =T c ，其中T s 为码元周期，T c 为载波周期；对2DPSK 信号，0=??代表“0”、0
180=??代表“1”，参考相位为0。)
2、已知某OOK 系统的码元传输速率为103B ，所
用的载波信号为
()
t A 6104cos ?π：
（1）设所传送的数字信息为011001，试画出相应的OOK 信号波形示意图。 （2）求OOK 信号的第一零点带宽。
解：（1）由题意可知：Band R B 3
10=.因此码元周期s T s 33
10101-==
载波频率HZ f c 6
102?=.载波周期2000
1021
6s c T T =
?=
这说明在一个码元周期内有2000个载波周期，用两个载波周期代表2000个周期 （2）Hz R T B B s
200022
==
3、时载频为1800KH Z ，码元速率为1200B ，发送数字信息为011010：
（1）若相位偏移0=??代表“0”、0
180=??代表“1”，试画出这时的2DPSK 信号波形； （2）又若0
270=??代表“0”、0
90=??代表“1”，则这时的2DPSK 信号的波形有如何？
kHz 1800=c f ，B R B 1200=，因此，一个码元周期包括个载波周期
（1）0=??代表“0”，180=??代表“1” （2）270=??代表“0”，90=??代表“1”
4、设发送数字信息序列为，码元速率为1000Bd ，现采用键控法产生2FSK 信号，并设1f =1KH Z ，对
应“1”；
2f = KH Z ，对应“0”。若两振荡器输出振荡初相均为0，画出2FSK 信号波形，并计算其带
宽和频率利用率。
5、设信息代码为，信息速率为1kbit/s ，载波频率为1KH Z ，并假设初始相位为00，试画出2DPSK 信号波形和4DPSK 信号波形。其中，对2DPSK 规定：0
0=??（对应“0”）0
180=??（对应“1”）； 简答
0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0
1、什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？
数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制。
相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；
不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。
第七章 模拟信号的数字化传输
一填空题
1、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 的信号，量化是把幅值 连续 的信号变换为幅值 离散 的信号。
2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化SNR ，其代价是减少了大信号的量化SNR
3、与PCM 比，DPCM 的优点是可以减少码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性。
4、对模拟信号进行线性PCM 编码时，取抽样频率为8KH Z ，编码为8位，则信息传输速率为 64kbit/s
5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是 一般量化噪声 和 过载量化噪声 。
6、若量化电平数为64需要的编码位数是 5 ，若量化电平数为128，需要的编码位数为 6 。
7、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，μ律对数压缩特性采用15 折线近似。
8、常见信道的复用方式有时分 复用和频分 复用和码分复用。 二简答题
1、 DM 系统在什么条件下不过载？PCM 系统在什么条件下不过载？
在DM 系统中，只要积分器输出的阶梯波（或斜变波）电压波形的变化斜率不小于输入信号的变化斜率，就不会出现过载。
在PCM 系统中，只要输入信号的动态变化范围不超出量化器的动态范围，就不会出现过载。 2、 什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？
低通抽样定理：一个频带限制在（0，f H ）内的时间连续信号m(t)，如果以H
21
f ≤
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。
带通抽样定理：一个频带限制在（f L ，f H ）内的时间连续信号m(t)，如果抽样频率满足)/1(2n k B f s +≥，其中n 是不大于f H /B 的最大正整数，0 差分脉冲编码调制：就是利用抽样值之间的相关性，利用前面若干个时刻的样值来预测当前时刻的抽样值，对预测值与实际值的差值进行编码，称为差分脉冲编码调制。 增量调制：当抽样频率远大于奈奎斯特频率时，样值之间的关联程度增强，可以仅用一位编码表示抽样时刻波形的变化趋势，这种编码称为增量调制。 4、 什么是时分复用？它与频分复用有什么区别？ 时分复用是按时间分割多路信号的方法，即将时间划分成若干互不交叠的时间段，每路信号占据其中一个时段。 频分复用是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段。 时分复用在时域上个路信号是分离的，但在频域上个路信号频谱是混叠的；频分复用在频域上个路信号是分离的，但在时域上个路信号频谱是混叠的 5、 简述脉冲编码调制的主要过程。 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。 计算题 1、 某低通信号的频谱如图1所示，若采用脉冲编码调制，最低抽样频率为多少？画出抽样频率为最低 抽样频率时，抽样信号的频谱。 2、已知一基带信号t t t m ππ4cos 22cos )(+=，对其进行理想抽样： （1）为了在接收端能不失真地从已抽样信号中恢复源信号)(t m ，抽样间隔应如何选择？ （2）若抽样间隔取为，画出已抽样信号频谱。 解：（1）基带信号最高频率 Hz f H 2=，由抽样定理可知，Hz f f H s 42=≥，抽样间隔 s f f T H s s 25.0211=≤= （2）)]4()4([2)]2()2([)(πωδπωδππωδπωδπω++-+++-=M 抽样信号频谱为∑-= )(1)(s s s n M T M ω ωω，s T s 2.0=，ππω102==s s f 3、已知某信号()t m 的频谱()ωM 如图。将它通过传输函数为()ωH 的滤波器后再进行理想抽样。 （1）抽样速率是多少？ （2）若抽样速率为13f f s =，试画出已抽样信号()t m s 的频谱； 解：（1）经滤波后的信号)(t m '的频谱为)()()(ωωωH M M ='，如图所示，由抽样定理可知 11 1222 f f s ==≥π ωπω （2）若13f f s =，则∑∑-'=-'= )3()2()(11ωωπωωn M f nf M f M s s s 4、已知一低通信号()t m 的频谱()f M 为：()?????<- =其他 200200 1Z H f f f M （1）假设以Z s H f 300=的速率对()t m 进行理想抽样，试画出已抽样信号()t m s 的频谱草图。 （2）若用Z s H f 400=的速率抽样，重做上题。 解：（1）已知抽样信号)()()(t t m t m T s δ=，所以∑-=)()(s s s n M f M ωωω 当Hz f s 300=时，∑-=)600(300 )(πωωn M M s （2）若Hz f s 400=，∑-=)800(400 )(πωωn M M s 6、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）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。（采用自然二进制码） 解：（1）已知抽样脉冲值I 0＝＋635，设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8。 因为I 0>0，故C 1＝1 又因为I 0>512，且I 0<1024，故位于第7段，C 2C 3C 4＝110 第7段内的量化间隔为32，由I 0＝512＋3×32＋27知，I 0位于第7段第3量化级，C 5C 6C 7C 8＝0011 因此，输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8＝ 译码输出为512＋3×32＋32／2＝624， 量化误差为：635－624＝11（单位） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 C 9C 10C 11＝ 7、采用13折线A 律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码： （1）试问译码器输出为多少量化单位； （2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。 解：接收端的码组为0101001187654321=C C C C C C C C 由01 =C 信号为负值。由101432=C C C 信号位于第六段，起始电平为256，量化间隔为16。由段内 码为折叠二进制码，00118765=C C C C 知误码输出为：328)162 1 164256(-=?+ ?+-=w I （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为 8、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I 0＝-95，设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8。 因为I 0<0，故C 1＝0 又因为I 0>64，且I 0<128，故位于第4段，段落码C 2C 3C 4＝011 第4段内的量化间隔为4，由I 0＝64＋7×4＋3知，I 0位于第4段第7量化级，C 5C 6C 7C 8＝0111 因此，输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8＝00110111 译码输出 -(64+7×4＋2／2)＝-94， 量化误差为：-95－(-94)＝-1（单位） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 C 9C 10C 11＝00001011110 9、采用13折线A 律编码，归一化1分为2048个量化单位?。设出入信号样值x 为+1270?，求： （1）编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3) 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x ＝＋1270，设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8。 因为x>0，故C 1＝1 又因为x>1024?，且x<2048?，故位于第8段，C 2C 3C 4＝111 第8段内的量化间隔为64?，由x ＝1024＋3×64＋54知，x 位于第8段第3量化级，C 5C 6C 7C 8＝0011 因此，输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8＝ 译码输出为1024＋3×64＋64／2＝1248?， 量化误差为：1270－1248＝22（?） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 C 9C 10C 11＝ 10、已知模拟信号()()()t t t m ππ10cos 2cos 4=，试求： （1）()t m 对应的频谱()f M ； （2）当抽样频率Z s H f 14=时，抽样信号的频谱()f M s 的表达式并画出图形； （3）若Z s H f 12=，会发生什么情况？ 解：（1）)12cos(2)8cos(2)10cos()2cos(4)(t t t t t m ππππ+== （2） ∑∑-=-==)14(14)()(,14n f M nf f M f f M Hz f s s s s 时 （3）当Hz f s 12=时，频谱会发生重叠。 11、采用13折线A 律编码，归一化1分为2048个量化单位?。设出入信号样值x 为+308?，求： （1）编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3) 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x ＝＋308，设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8。 因为x>0，故C 1＝1 又因为x>256?，且x<512?，故位于第6段，C 2C 3C 4＝101 第6段内的量化间隔为16?，由x ＝256＋3×16＋4知，x 位于第6段第3量化级，C 5C 6C 7C 8＝0011 因此，输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8＝ 译码输出为256＋3×16＋16／2＝312?， 量化误差为：308－312＝－4（?） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 C 9C 10C 11＝ 12、设DM 系统输入的正弦信号频率为1KH Z ，抽样频率取为32KH Z ，要求不出现过载； （1） 若信号振幅为1V ，求量化台阶。 （2） 若要求量化台阶为，求允许的最大振幅。 解：DM 系统不出现过载现象时，要求s k f A σω≤ （1）)(196.010 321000 213V f A s k =???=≥ πωσ （2）)(255.010 2103205.03 3 V f A k s =???=≤πωσ 所以，V A 255.0max = 13、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位，已知抽样值x为－340。试求： （1）编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3) 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＝－340，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8。 因为x<0，故C1＝0 又因为x>256?，且x<512?，故位于第6段，C2C3C4＝101 第6段内的量化间隔为16?，由x＝256＋5×16＋4知，x位于第6段第5量化级，C5C6C7C8＝0101 因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8＝01010101 译码输出为－(256＋5×16＋16／2)＝－344?， 量化误差为：－340－（－344）＝4（?） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C1C2C3C4C5C6C7C8 C9C10C11＝ 通信原理实验思考题 第三章数字调制技术 实验一ＦＳＫ传输系统实验 实验后思考题： 1．FSK正交调制方式与传统的FSK调制方式有什么区别？有哪些特点？ 答：传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的。而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上非常不方便。采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要设计专门的滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。 2．TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？ 答：正交关系 实验中分析： P28 2. 产生两个正交信号去调制的目的。 答：在FSK 正交调制方式中，必须采用FSK 的同相支路与正交支路信号；不然如果只采一路同相FSK 信号进行调制，会产生两个FSK 频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器。用两个正交信号去调制，可以提高频带利用率，减少干扰。 4.（1）非连续相位 FSK 调制在码元切换点的相位是如何的。 答：不连续的，当包含 N（N 为整数）个载波周期时，初始相位相同的相邻码元的波形（为整数）个载波周期时，和瞬时相位是连续的，当不是整数时，波形和瞬时相位 也是可能不连续的。 P29 1.（2）解调端的基带信号与发送端基带波形(TPi03)不同的原因？ 答：这是由于解调端与发送端的本振源存在频差，实验时可根据以下方法调整：将调模块中的跳线KL01置于右端，然后调节电位器WL01,可以看到解调端基带信号与发送端趋于一致。 2.（2）思考接收端为何与发送端李沙育波形不同的原因？ 答：李沙育图形的形状与两个输入信号的相位和频率都有关。 3. 为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动？ 答：因为在全0或全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论从任何时刻开始译码均能正确译码，因此译码器无须进行调整，当然就看不到位定时的抖动了。 实验二BPSK传输系统实验 实验后思考题： 1.写出眼图正确观察的方法。 答：眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计 通信原理试卷一及答案 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X （t ）的自相关函数,则其均值为 ，方差 为 ，平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有：（1）使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号（即衰落信号）；（2） ； （3） 。 3、调制信号是幅度为的单音信号，，则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统，若调制信号幅度增大，则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f （t ）先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中，调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ，如果采用八电平传输，信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中，实际的抽样有两种基本形式，即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中，若传输带宽为3KHz ，滚 降残留谱宽度为1KHz ，则对应的奈氏带宽为 KHz ，传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码，监督位r= ，编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释（5小题，每小题3分，共15分） 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R 三、简答题（3小题，每小题4分，共12分） 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK （DPSK ）系统相干解调时的性能。 四、均值为0，自相关函数为 的高斯噪声 ，通过传输特性为 （A 、B 为常数）的线性网络，试求： （1）输入噪声的一维概率密度函数；（4分） （2）输出噪声的一维概率密度函数；（4分） （3）输出噪声功率；（2分） 五、某调制方框图如图1（b ）所示。已知的频谱如图1（a ），载频，，且理想低通滤波器的截止频率为，试求输出信号的时域表达式，并说明为何种已调制信号。（共12分） 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V ， 输入接收端解调器的高斯噪声功率，今要求误码率。 试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？（6分） （注：非相干接收时） 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示，现已知 试求：（1）画出传输特性的波形；（4分） （2）求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。（4分） ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T 第一章 1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。 1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统； 优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰 通信原理试卷(A 02.12.22 一填空题:(每个空0.5分,共15分 1. 基带传输系统的总误码率依赖于和之比。 2. 调制信道对信号的干扰分为和两种。 3. 若线形系统的输入过程(t i ξ是高斯型的,则输出(t o ξ是型的。 4. 通断键控信号(OOK 的基本的解调方法有及。 5. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为、、。 6. 根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为和两大类。 7. 包络检波法的系统误码率取决于和。 8. 起伏噪声又可分为、及。 9. 数字基带信号(t S 的功率谱密度(ωS P 可能包括两部分即和。 10. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种,分别为和。 11. 模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。 12. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、数字传输系统和D/A 。 13. 设一分组码(110110;则它的码长是 ,码重是 ,该分组码与另一分组码(100011的码距是。二判断题:(正确划“√”,错误划“ ×”;每题0.5分,共5分 1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。( 2. 一般说来,通过键控法得到二进制移频建控信号(2FSK 的相位(n ?、n θ与序列n 无关。( 3. 任何一个采用线性调制的频带传输系统,总可以由一个等效的基带传输系统所替代。( 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。( 5. 基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。( 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道, B 与N S 可以互换。( 7. 恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的,因此,可以认为它等效于一个时变的线性网络。( 8. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若增加信道带宽B ,则信道容量C 无限制地增加。( 9. 小信噪比时,调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。( 10. 一种编码的检错和纠错能力与该 编码的最小码距的大小有直接关系。( 三选择题:(每题1分,共10分 a 一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是。 (A 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数与时间间隔无关; (B 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数仅与时间间隔有关; (C 随机过程的数学期 望与时间有关,且其相关函数与时间间隔无关; (D 随机过程的数学期望与时间有关,且其相关函数与时间间隔有关; b 下列属于线性调制的是。 (A 相移键控; (B 频移键控; (C 振幅键控; (D 角度调制。 c 采用同步解调残留边带信号时,只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有特性,就能够准确地恢复所 需的基带信号。 (A 互补 (B 对称 通信原理试卷A-B答案.. 浙江工商大学2009 / 2010 学年第 一 学期答案A 课程名称：＿通信原理＿考试方式： 闭卷 完成时限：120分钟 一、 单项选择题（每小题3分，共21分） D A B C D B C 1. 以下方法中，（ D ）不能作为增大视距传播的距离的方法。 A. 中继通信 B. 卫星通信 C.平流层通信 D.地波通信 2. 在光纤中，（ A ）。 A. 纤芯的折射率大于包层的折射率 B. 纤芯的折射率小于包层的折射率 C ．纤芯的折射率等于包层的折射率 D . 不能确定纤芯和包层的折射率哪个大 3. 提出部分响应系统的目的是为了提高频带利用率，并（ B ）。 A. 消除码间干扰 B. 加速传输波形的尾巴衰减 C ．降低噪声的影响 D. 使得传输波形的频谱变成理想低通特性 4. 高斯白噪声通过窄带理想带通滤波器后为窄带高斯噪声，后者包络的一维分布为（C ）。 A. 高斯分布 B. 莱斯分布 C. 瑞利分布 D. 均匀分布。 5. 在AM 、DSB 、SSB 、VSB 等4个通信系统中，有效性最好的通信系统是（ D ）。 A. AM B. VSB C. DSB D. SSB 6. 设基带信号为()f t ，载波角频率为c ω，?()f t 为()f t 的希尔伯特变换，则DSB 信号的一般表示式为（ B ）。 A. 0()[()]cos c s t A f t t ω=+ B. ()()cos c s t f t t ω= C. 12?()[()cos ()sin ] c c s t f t t f t t ωω=- D.1 2 ?()[()cos ()sin ]c c s t f t t f t t ωω= +。 7.2DPSK 中，若采用差分编码加2PSK 绝对相移键控的方法进行调制，a n 为绝对码，b n 为相对码，则解调端码型反变换应该是（ C ）： A. B. C. D. 二、填空题（每小题2分，共20分） 1．对于AM 系统，无门限效应的解调方法是___相干解调_________。 2.已知FM 波的表达式63()10cos(21010sin(10))s t t t ππ=?+(V)，可求出载波频率为__106 Hz___ ，已调波的卡森带宽为_11_kHz ，单位电阻上已调波的功率为_50_W 。 3. 在传输数字信号时，如果时域上波形畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠，造成 码间干扰 。 4. 多径传播会引起 频率选择性 衰落 n n n b a b ⊕=-11 -⊕=n n n b a b 1 -⊕=n n n b b a 1 1--⊕=n n n b b a 1 章绪论 1、 何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？ 答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值； 模拟信号：电信号的参量取值连续； 两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。 3、何谓数字通信？数字通信有哪些优 缺点？ 答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点： 1）传输的信号是离散式的或数字的； 2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应； 3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累； 4）传输差错可以控制； 5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理； 6）便于加密，可靠性高； 7）便于实现各种信息的综合传输 10、通信系统的主要性能指标是？ 有效性: 有效利用通信资源（主要指信道带宽），即在现有的信道上传输尽可能多的信息量，指消息传输的“速度”问题。 可靠性：在给定的信道内接收消息的准确程度，指消息传输的“质量”问题。 11、衡量数字通信系统有效性和可靠性指标？ 数字通信系统中的有效性通常用码元速率 RB 、信息速率 Rb 和频带利用率衡量 数字通信系统的可靠性用差错率来衡量，具体常用误码率或误信率来表示。 12、何谓码元速率和信息速率？关系？ 码元传输速率：单位时间内传输码元的数目。 信息传输速率：单位时间内传输的信息量。 Rb = RBN log2N (bit/s) 13、何谓误码率和误信率？关系？ 误码率：错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例。 误信率：错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。 二进制中，两者相等 第 3 章随机过程 1、 随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？ 答：均值：表示随机过程的 n 个样本函数曲线的摆动中心。 方差：表示随机过程在时刻 t 相对于均值 at 的偏离程度。 相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。 2、 何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？ 答：严平稳：随机过程δt 的任意有限维分布函数与时间起点无关。 广义平稳：1）均值与 t 无关，为常数 a 。2）自相关函数只与时间间隔τt1 -t 2 有关。 严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。 3、 平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？ 答：自相关函数性质：1 ()()20R E t ξ??=??——ξt 的平均功率。2 ()()R R ττ=-——τ的 偶函数。 3 ()()0R R τ≤ ——Rτ的上界。 4 ()()2R E t ξ∞=???? ——ξt 的直流功率。 5 ()()20R R σ-∞= ——σ2 为方差，表示平稳过程ξt 的交流功率。 平稳过程的功率谱密度与其自相关函数是一对傅里叶变换关系 一填空题(每空1 分，共20 分) 1：调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为（）和（）两类。 2：信道容量是指（） 3: 扩频的主要方式有（）和（）。 4:随机过程的数字特征主要有：（）,（）和（）。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是（）变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与（）有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为（）、（）和（）。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为（），常用的单位为（）。 9:卷积码的译码方法有两类：一类是（），另一类是（）。 10:模拟信号是利用（）、（）和（）来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分，共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 4、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 5、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 三画图题(每题5 分，共5 分) 已知信息代码为：1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0，请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形， (1)给出编码结果； (2)画出编码后的波形； 四计算题(每题10 分，共50 分) 1、现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由； (2)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性，若要以2000波特的码元速率传输，请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件？ 自测题一 一、填空题（每空2分，共计20分） 2、已调波t 10sin t 5cos )t 2cos t (cos )t (s ?+=传输带宽为 Hz 4π 。 3、已知彩色电视图像由5105?个像素组成。设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如 果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立，则每秒传送100个图画所需的信道容量 bps 1058? 。 4、通信系统的误码率为610 2-?，群同步采用连贯式插入的方法，同步码组位数为5，错码数为2，则漏同步概率大小为 11104-? 。 5、设信号t cos A 9)t (m ω+=，其中V 10A ≤。若m(t)被均匀量化为60个电平，则所需的二进制码组的位数N 为 6 。 6、衡量一个通信系统的有效性和可靠性，模拟和数字通信系统采用不同的定量指标，模拟通信系统通通常采用 信噪比或均方误差 作为可靠性指标。 7、编码信道对信号影响是一种数字序列的变换，即把一种数字序列变成另一种，其模型可用 数字转移序列 来描述，常用于数字通信中。 8、对于如下的码组：(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000)，若用于纠错，其纠错能力为 仅能纠1个错误 。 9、随参信道对传输信号的影响包括 (1)对信号的衰耗随时间变化；(2)传输的时延随时间变化；(3)存在多径传播现象 。 10、10、设二进制码元速率为 2B R ，N 进制码元速率为BN R ，且有k 2N =（k 为自然数），则2B R 和BN R 的关系为 N log R R 2BN 2B = 。 二、简答及简要分析题（每题6分，共计30分） 1、二进制数字代码为111000000000000101，写出对应的HDB 3码。 答：编码结果为 1-110001-100-11001-101 2、简要分析当传码率为B 1043?时，图示a 和b 两系统能否实现无码间干扰传输。 答：由图可知，理想低通滤波器的截止频率为Hz 1000f s =，对应的无码间干扰的传码率最高为B 1023?，所以当以给定的传码率传输时，a 和b 两系统都会存在码间干扰。 3、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 答：复用是一种奖若干个相互独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的技术。常见的信道复用采用按频率区分或按时间区分信号。按频率区分信号的方法称为频分复用，按时间区分信号的方法称为时分复用。 二者的共同点是共享通信信道。不同点主要有：(1)多址技术指通信信道被分布在不同位置上的用户远程共享，而复用技术指信道被局部范围的用户所共享；(2)在复用系统中，用户的要求通常是固定的，在多址系统中，用户的要求会随时间而动态变化，此时须提供动态的信道分配。 4、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 答：模拟信号要通过数字通信系统，必须将模拟信号转化为能在数字通信系统中传输的形式，即首先要由模拟信号变为数字信号，即首先进行抽样，是模拟信号在时间上离散，然后对抽样值进行量化，使其幅值离散化，这样得到的数字信号不一定能在数字通信系统中传输，所以需要进行编码，从而得到适合在数字通信系统中传输的数字信号。 5、A 律30/32路PCM 基群系统基群速率为多少？为什么？ 答：A 律30/32路PCM 基群系统基群速率为2.048Mbps 。原因是每一路信号进行8kHz 速率抽样，每个抽样值用8bit 进行量化编码，所以一路信号的速率为64kbps ，32路复用，则此基群系统基群速率为64*32=2.048Mbps 。 通信原理试卷一 1、如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到: a、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从 a、高斯分布 b、均匀分布 c、瑞利分布 d、莱斯分布 3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_________信号的解调中: a、DSB b、AM c、PM d、SSB 4、发端发送纠错码,收端译码器自动发现并纠正错误,传输方式为单向传输,这种差错控制的工作方式被称为: a、FEC b、ARQ c、IF d、HEC 5、在“0”、“1”等概率出现情况下,以下哪种码能够直接提取位同步信号: a、单极性不归零码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、双极性不归零码 6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为 a 、 b 、 c 、 d 、 7、平稳随机过程协方差函数C(τ)与自相关函数R(τ)与均值m的关系为: a 、 b 、 c 、 d 、 8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的就是。 a、自然抽样 b、曲顶抽样 c、理想抽样 d、平顶抽样 9、由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法,被称为: a、外同步法 b、自同步法 c、位同步法 d、群同步法 10、连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求: a、判决门限提高,漏同步概率提高 b、判决门限降低,漏同步概率提高 c、判决门限提高,漏同步概率降低 d、判决门限降低,漏同步概率降低 11、设x(t)为调制信号,调相波的表示式为:,则PM调制方式的瞬时角频率偏差为: a 、 b 、 c 、 d 、 12、码长ｎ=7的汉明码,监督位应就是: a、2位 b、3位 c、4位 d、5位 13、如果在已知发送独立的符号中,符号“E”出现的概率为0、125,则符号“E”所包含的信息量为: a、1bit b、2 bit c、3 bit d、4 bit 通信原理实验指导书思考题答案 实验一思考题P1-4： 1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？ 答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题，在整个通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接收端得到一连串的码元序列，这一连串的码元序列代表一定的信息。通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字），而由若干个字母组成一个字，若干个字组成一个句。帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。尤其在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送的。克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息，是通信的任务，因此，位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。 2、自行设计一个码元可变的NRZ码产生电路并分析其工作过程。 答：设计流程图如下。 提示：若设计一个32位的NRZ码，即要求对位同步信号进行32分频，产生一路NRZ码的帧同步信号，码型调节模块对32位码进行设置，可得到可变的任何32位码型，通过帧同步倍锁存设置的NRZ码，通过NRZ码产生器模块把32位并行数据进行并串转换，用位同步信号进行一位一位输出，循环输出32位可变NRZ码即我们的设计完毕。 实验二思考题P2-4： 1、实验时，串/并转换所需的帧同步信号高电平持续时间必须小于一位码元的宽度，为什么？ 答：如果学生认真思考，可以提出没有必要一定小于一位码元的宽度。如24位的数据在串行移位时，当同步信号计数到第24位时，输出帧信号，通过帧信号的上升沿马上锁存这一帧24位数据，高电平没有必要作要求。主要检查学生是否认真考虑问题。 2、是否还有更好的方法实现串/并转换？请设计电路，并画出电路原理图及各点理论上的波形图。 答：终端模块采用移位锁存的方法实现串/并转换，此方法目前是最好的方法了。 实验四思考题P4-6： 1、在分析电路的基础上回答，为什么本实验HDB3编、解码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码时才能 正常工作？ 答：因为该电路采用帧同步控制信号，而1帧包含24位，所以当NRZ码输入电路到第24位时，帧同步信号给一个脉冲，使得电路复位。HDB3码再重新对NRZ码进行编译。且HDB3码电路对NRZ进行编译的第一位始终是固定的值。 因此HDB3编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码才能正常工作。但是由于HDB3码很有特点，现在为了使学生更好的观察HDB3如何进行编译码，我们对电路进行了改正，去掉了帧同步控制信号，所以现在对任意位的NRZ码都可以进行编码。 2、自行设计一个HDB3码编码电路，画出电路原理图并分析其工作过程。 答：根据HDB3的编码规则，CPLD电路实现四连“0”的检测电路，并根据检测出来的结果确定破坏点“V”脉冲的加入，再根据取代节选择将“B”脉冲填补进去。原理框图如下： 3 第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-5按调制方式，通信系统分类？ 根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 频分复用，时分复用，码分复用。 1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式并举例说明 他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么？ 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输，其优点是成本低，缺点是传输速度慢，需要外加措施解决收发双方码组或字符同步，常用于远距离传输。 1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？ 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可 实验一 1. 根据实验观察和纪录回答： （1）不归零码和归零码的特点是什么 （2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同 答： 1）不归零码特点：脉冲宽度等于码元宽度Ts 归零码特点：＜Ts 2）与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现，而HDB3码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。举例： 信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1 2. 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答： 信息代码 1 1 1 1 1 11 AMI 1 -1 1 -1 1-1 1 HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1 信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1 信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0 3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。 答： 位同步信号HDB3 整流窄带带通滤波器整形移相 HDB3中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱f S成分，故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。 2010─2011 学年 第 2 学期 《通信原理》课程考试试卷( A 卷) 考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 一、填空题 (每小题 2分，共20 分) 1．在数字通信中，最佳接收是一个相对的概念，在分析确知信号的接收时，采用的最佳接收准则是 。 2．主要用来度量通信系统性能的参量为 和 。 3．在AM 、DSB 、SSB 、FM 中， 的有效性最好， 的可靠性最好， 的有效性与DSB 相同。 4．信道噪声对信号的影响可分为两类，一类是 干扰、另一类为 干扰。 5．模拟通信的多路复用多采用 技术，数字通信的多路复用多采用 技术。 6．PCM30/32基群帧结构中，TS 0时隙主要用于传输 信号，TS 16时隙主要用于传输 信号。 7．在数字调制系统中，提出位同步的方法可分为 ， 。 8．加性高斯白噪声的特点是：其均值为 ，其功率谱密度为 ，其概率密度函数服从 分布。 9．根据信道特性参数变化速度，可将调制信道分为 和 。 10．在数字通信系统中，码间串扰越大，眼图的张开度越 ，误码率越 。 二、单项选择题 (每小题 2分，共10 分) 1．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（ ）。 A ．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK ＞2FSK C ．2FSK ＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK ＞2PSK ＞2ASK 2．数字通信相对于模拟通信具有（ ）。 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 3．以下属于码元速率单位的是（ ）。 A ．波特 B ．比特 C ．波特/s D ．比特/s 4．各模拟线性调制中，已调信号占用频带最小的调制是（ ）。 A ．AM B ．DSB C ．SSB D ．VSB 5．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ ）。 A ．PSK 传输方式 B ．PCM 传输方式 C ．FSK 传输方式 D ．SSB 传输方式 三、画图题 (每小题10分，共20分) 1．设有一信息序列为1100001010000000001，试编成AMI 码和HDB 3码（第一个非零码编为-1），并画出编码后的波形。 一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统 第 1 页 共 13 页 《通信原理》试卷 一、 填空题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 1、 数字通信系统的有效性用 衡量，可靠性用 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 取值的信号。 3、 广义平均随机过程的数学期望方差与 无关，自相关函数只与 有关。 姓名： 年级： 专业： 院校： 4、当无信号时，加性噪声是否存在？，乘性 噪声是否存在？。 5、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。 6、设调制信号为f(t)载波为cosw c t ，则抑制载波双 边带调幅信号的时域表达式为,频域表达 式为1/2 。 7、对最高频率为f h的调制信号m(t)分别进行AM、 DSB、SSB调制，相应已调信号的宽带分别 为、zfh、fh。 8、设系统宽带为W，该系统无码间干扰时最高传 码率为波特。 9、PSK是用码元载波的相位来传输信息，DSP是 用前后码元载波的来传输信息，它可克服 PSK的相位模糊缺点。 10、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是 第 2 页共13 页 由传输性不良引起的，二是传输中叠加的 加性噪声。 11、非均匀量化的对数压缩特性利用折线近似时，A 律对数压缩特性采用13折线近似，M律对数压 缩特性采用折线近似。 12、一般来说，我们把信号的高限频率和低限频率 之比远的称为基带信号。 13、时域均衡器的基本原理是利用接收波形本身来 进行补偿。消除取样点的，提高判决的 可靠性。 14、奇偶监督码能监测出奇数个错误，适用于检测 随机错误。 15、从设备来看，分组交换网由分组交换机，网管 中心，远程集中器（含分组拆装设备），和 线路传输设备组成。 16、分组交换网中网管中心就是执行网络管理和 第 3 页共13 页 第一章绪论 以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。1-5按调制方式，通信系统分类 根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类 频分复用，时分复用，码分复用。 1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明 他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输，其优点是成本低，缺点是传输速度慢，需要外加措施解 XX学院学年第学期期末考试卷（B卷）□开卷√闭卷 科目：通信原理适用班级：物联网3161 班级：姓名：座号：成绩： （重要提示：请把所有答案写在答题卷上，在考试卷上作答不得分！） 一、选择题（共20分，每题2分） 1. 下列哪个描述不符合数字通信的特点( ) A.抗干扰能力强 B.可以时分复用 C.便于构成综合业务网 D.占用信道带宽窄 2.下面系统中，哪种系统具有较强的抗多径衰落的能力？（） A. TDMA B. CDMA C. FDMA D. WDMA 3.调制信道的范围是从调制器输出端到解调器输入端。通常它具有如下性质（） A.只有一对输入端和一对输出端； B.绝大部分信道都是非线性的，即满足叠加原理； C.信号通过信道不会出现迟延时间； D.信道对信号有损耗它包括固定损耗或时变损耗； 4.不属于分散得到合成信号的方式是（） A.空间分集 B.频率分集 C.随机分集 D.极化分集 5.哪项不是调制的目的（） A.实现有效辐射 B.实现频率分配 C.实现多路复用 D.减低系统抗噪声性能 6.下列哪种模拟调制方式频带利用率最好（） A.SSB B.VSB C.DSB D.AM 7.在设计数字基带信号码型时应考虑以下原则，错误的是（） A.码型中应不含直流或低频分量尽量少 B.码型中高频分量尽量多 C.码型中应包含定时信息 D.码型具有一定检错能力 ; 8.相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比的要求最低的是（） A.2PSK B.2FSK C.2ASK D.2PSK和2FSK 9.载波同步中，直接法对比插入导频法的优点是（） A.占用导频功率; B.导频和信号间的互相干扰； C.防止信道不理想引起导频相位误差。 D.以上都不是。 10.检错重发（ARQ）的优点主要表现在( ) A.只需要少量的冗余码，就可以得到极低的输出误码率； B.没有自适应能力； C.需要反向信道，故不能用于单向传输系统，并且实现重发控制比较复杂； D.通信效率低，不适合严格实时传输系统。 二、填空题（共20分，每题2分） 1.差错控制的主要目的是减少传输错误，可采取两种方案，一种是：__________，另一种是：__________。 2.在常规调幅的包络检波器中，输出信噪比随着输入信噪比下降而急剧恶化，通常这种现象称为__________。 3.通常从信号传输的有效性和可靠性两方面来衡量通信质量的好坏。对模拟通信系统，为有效传输带宽和输出信噪比，对数字通信系统，为__________和__________。 4. __________主要是要在接收端获取一个与发射端调制载波同频同相的相干载波。 5.在数字通信系统中，为了提高数字信号传输的有效性而采取的编码称为__________，比如PCM编码；为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为__________，比如TURBO码，卷积码。 6.模拟信号转换为数字信号，需要经过三个步骤，分别是：__________，__________，编码。 7.常用的几种复用方式有频分复用，时分复用和__________ 8.帧同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群的起止时刻，或者说给出每个群的__________和通信原理实验 思考题
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