现代通信技术期末试卷
北京邮电大学2007——2008学年第二学期《现代通信技术》期末考试试题（A）
考试注意事项一、学生参加考试须带学生证或学院证明，未带者不准进入考场。学生必须按照监考教师指定座位就坐。
二、书本、参考资料、书包等物品一律放到考场指定位置。
三、学生不得另行携带、使用稿纸，要遵守《北京邮电大学考场规则》，有考场违纪或作弊行为者，按相应规定严肃处理。
四、学生必须将答题内容做在试题答卷上，做在草稿纸上一律无效。
五、学生的姓名、班级、学号、班内序号等信息由教材中心统一印制。
考试
课程
现代通信技术考试时间2008 年6月 24日
题号一二三四总分
满分35 8 24 33
得分
阅卷
教师
试题一：（共35分）
1．（6分，每题1.5分）选择题：请在括号内填入你的选择。
（1）无论怎么设置子网掩码，IP地址为（）的两台主机肯定不在同一个子网内。
a）46.15.6.1和46.100.6.150
b）128.255.150.1和128.255.5.253
c）129.46.200.5和129.46.200.95
（2）在Internet中，由主机名字到物理地址的转换过程不涉及
（）。
a）ARP
b）DNS
c）RARP
（3）如图所示，已知交换网络A由B、C两级交换网络构成，
B交换网络的出线等于C交换网络的入线。如果A的连接函数为(x2 x1 x0)= x0 x1 x2，C的连接函数为(x2 x1 x0)= x1 x0 x2，那么B的连接函数应当是（）。
A
B C
a）(x 2 x1 x0)= x0 x1 x2
b）(x2 x1 x0)= x1 x2 x0
c）(x 2 x1 x0)= x2 x0 x1
（4）已知A和B是两个TST型电话交换网络。A方案满足T接线器的容量为1024，S接线器为1616矩阵；B方案满足T接线器的容量为512，S接线器为3232矩阵。在上述两种情况下，S接线器电子交叉矩阵的所有控制存储器需要的存储单元总数和每个存储单元至少需要的比特数的乘积M符合（）。
a）M A>M B
b）M A=M B
c）M A 2．（15分，每题 1.5分）判断题：请在括号内正确填√，错误填×，并加以简单说明。 （1）交换设备是业务网的重要组成部分，但仅根据交换设备还无法决定业务网的类型。（） （2）程控交换是电路交换的方式，如果采用TST交换网络，信息通过时完全不存在时延，而路由器是存储转发的分组交换方式，存在 固定时延。（） （3）ATM采用固定长度的信元，可以使信元像同步时分复用中的时隙一样定时出现，具有电路传送方式的特点，因此属于一个ATM虚 连接的所有信元传送的时延是固定的。（） （4）数据通信网的传输信道可以是数字信道，也可以是模拟信道，只 是数字信道更适合分组网络。（） （5）网络上的计算机通过网络层协议提供所有的寻址功能。（） （6）软交换可以向用户提供现有电路交换机能提供的所有业务。 （） （7）如果你的本地IP地址是129.11.15.243，子网掩码是 255.255.255.0，则IP地址129.11.15.1和你位于同一个子网。 （） （8）在IP网数据报的转发过程中，IP信头中的IP地址是始终不变的；而在ATM网络信元的转发过程中，信头中作为地址标识的 VPI/VCI却是可变的。（） （9）UDP是不可靠的连接协议，主要用于不要求分组顺序到达的传输中。（） （10）统计时分复用中，同一用户信息的信号不可以在传输链路上周期性地出现。（） 3．（7分）请在下面的表格中，填出不同业务网中采用的节点交换技术和网络技术（画“√”） 4．（7分）设主叫用户A电话号码为62016789，被叫用户B电话号码为62353456，B申请的800业务号码为8008106888，请简要描述用户A呼叫用户B的呼叫建立过程。 试题二：（共8分） 选择题：（每题2分） 1．一般音频信号（即可闻声）的频率范围大概是（）。 A．20Hz ～ 20kHz B．300Hz ～ 4kHz C．300Hz ～ 3.4kHz D．100Hz ～ 3.4kHz 2．目前我国广播电视信号的帧频、场频、以及基带视频信号带宽分别为（）。 A．30Hz、60Hz、5MHz B．25Hz、50Hz、6MHz C．30Hz、60Hz、6MHz D．25Hz、50Hz、8MHz 3．数据业务相对于视音频业务实时性要求较（），数据业务相对于视音频业务差错率要求较（）。 A．高、高 B．高、低 C．低、高 D．低、低 4．对于双声道立体声信号，当采样频率为48kHz，每样值16bit量化时，其数据速率为（）kbps，一分钟上述信号的存储容量需要（）Mbytes。 A．768、46.08 B．768、5.76 C．1536、92.16 D．1536、11.52 试题三：（共24分） 1．（5分）通常在地形起伏较大的山区地带，移动通信系统选用哪个频率（例如450MHz或900MHz），能获得更好的覆盖，为什么？ 2．（5分）请对时间分集、频率分集和空间分集分别举一个例子说明，并简要对等增益合并、最大比合并和选择合并的性能进行排序。 3．（9分）简要说明三种微波中继通信方式的基本方法及其特点。 4．（6分）已知某卫星转发器的输出功率是10W，卫星发送天线增益的是23dBi，则卫星的EIRP是多少dBW？若路径及其它各种损耗是195.6dB，接收机G/T是15dB，接收机的等效噪声带宽是1MHz，那么接收端的信噪比是多少dB？ 试题四：（共33分） 1．单项选择题（6分）： （1）下面关于STM-4帧结构的描述不正确的是（） A）以字节为基础的块状帧结构 B）帧结构中字节的传输满足从左向右、由上而下的顺序 C）STM-4帧中共包含77760比特，传输一帧的时间为500 s D）包含段开销、管理单元指针和信息净负荷三个主要区域 （2）在SDH网中传输时总是保持完整不变，能够作为一个独立的实体在通道中任一点取出或插入，进行同步复用或交叉连接处理的复用单元类型是（）。 A）容器C B）虚容器VC C）支路单元TU D）管理单元AU （3）既可在再生器接入，又可在复用终端设备接入的开销信息是（）。 A）高阶通道开销B）低阶通道开销C）再生段开销 D）复用段开销 2．计算题（共9分）： （1）（5分）假设某光源输出波长为1.31μm，输出光功率为-9dBm。将该光信号直接耦合至1.31μm处量子效率为0.85的PIN光电二极管中，请问产生的光生电流为多少？（已知：电子电荷q=1.6?10-19库仑，普朗克常量h=6.626?10-34焦耳?秒，真空中光速c=3.0?108米/秒） （2）（4分）如果光信号在耦合到PIN光电二极管之前首先经过一段10km长的光纤传输，此时产生的光生电流正好是上一问中不经过光纤传输时光生电流值的一半，假设光信号与光纤连接造成的能量损失可以忽略不计，请计算此段光纤的损耗系数为多少（单位：dB/km）。 3．判断题：（2分） 在SDH 复用映射结构中，请用连线将下述两列相关联的内容连接起来。 指针处理 字节交错间插映射定位复用 码速调整 4．简述波分复用（WDM ）技术的特点。（8分） 5．判断题（3分）：请判断下面哪种为接入网的典型业务分布。 a.均匀型 b.相邻型 c.集中型 :表示节点； ：表示物理线路； ：表示业务流向 6．填空题（5分）： 无源光网络上行多址接入技术有 、 、 、 等。其中 要求将各个光网络单元（ONU ）的上行传输信号分别调制为不同波长的光信号，送至光分配网络（ODN ）后耦合入馈线光纤，再传输至光线路终端（OLT ）。 即 112442k g k f M L M ML θθθ??=-+++ ??? && 212 44k k g M M L θθθ??=-+ ??? && （2）定义状态变量 11x θ=，21x θ=&，32 x θ=，42x θ=& 则 一．（本题满分10分） 如图所示为一个摆杆系统，两摆杆长度均为L ，摆杆的质量忽略不计，摆杆末端两个质量块（质量均为M ）视为质点，两摆杆中点处连接一条弹簧，1θ与2θ分别为两摆杆与竖直方向的夹角。当12θθ=时，弹簧没有伸长和压缩。水平向右的外力()f t 作用在左杆中点处，假设摆杆与支点之间没有摩擦与阻尼，而且位移足够小，满足近似式sin θθ=，cos 1θ=。 （1）写出系统的运动微分方程； （2）写出系统的状态方程。 【解】 （1）对左边的质量块，有 ()2111211 cos sin sin cos sin 222 L L L ML f k MgL θθθθθθ=?-?-?-&& 对右边的质量块，有 ()221222 sin sin cos sin 22 L L ML k MgL θθθθθ=?-?-&& 在位移足够小的条件下，近似写成： ()1121 24f kL ML Mg θθθθ=---&& ()2122 4kL ML Mg θθθθ=--&& 2 / 7 1221 334413 44244x x k g k f x x x M L M ML x x k k g x x x M M L =?? ???=-+++ ???? ? =????=-+? ????? &&&& 或写成 11 223 34401 000014420001000044x x k g k x x M L M f ML x x x x k k g M M L ? ? ?? ?????????? ??-+???? ???????????=+???? ????? ??????????????????? ????-+?? ? ? ?????? ? &&&& 二．（本题满分10分） 设一个线性定常系统的状态方程为=x Ax &，其中22R ?∈A 。 若1(0)1?? =??-??x 时，状态响应为22()t t e t e --??=??-?? x ；2(0)1??=??-??x 时，状态响应为 2()t t e t e --?? =??-?? x 。试求当1(0)3??=????x 时的状态响应()t x 。 【解答】系统的状态转移矩阵为()t t e =A Φ，根据题意有 221()1t t t e t e e --????==????--???? A x 22()1t t t e t e e --????==????--???? A x 合并得 2212211t t t t t e e e e e ----????=????----?? ??A 求得状态转移矩阵为 1 22221212221111t t t t t t t t t e e e e e e e e e -----------?????? ?? ==????????------???? ????A 22222222t t t t t t t t e e e e e e e e --------?? -+-+=??--?? 现代控制理论基础考试题 西北工业大学考试题（A卷） （考试时间120分钟） 学院：专业：姓名：学号： 一．填空题（共27分，每空1.5分） 1.现代控制理论基础的系统分析包括___________和___________。 2._______是系统松弛时，输出量、输入量的拉普拉斯变换之比。 3.线性定常系统齐次状态方程是指系统___________时的状态方程。 4.推导离散化系统方程时在被控对象上串接一个开关，该开关以T为周期进 行开和关。这个开关称为_______。 5.离散系统的能______和能______是有条件的等价。 6.在所有可能的实现中，维数最小的实现称为最小实现，也称为__________。 7.构造一个与系统状态x有关的标量函数V(x, t)来表征系统的广义能量， V(x, t)称为___________。 8.单输入-单输出线性定常系统，其BIBO稳定的充要条件是传递函数的所有 极点具有______。 9.控制系统的综合目的在于通过系统的综合保证系统稳定，有满意的 _________、_________和较强的_________。 10.所谓系统镇定问题就是一个李亚普诺夫意义下非渐近稳定的系统通过引入_______，以实现系统在李亚普诺夫意义下渐近稳定的问题。 11.实际的物理系统中，控制向量总是受到限制的，只能在r维控制空间中某一个控制域内取值，这个控制域称为_______。 12._________和_________是两个相并行的求解最优控制问题的重要方法。二．判断题（共20分，每空2分） 1.一个系统，状态变量的数目和选取都是惟一的。（×） 2.传递函数矩阵的描述与状态变量选择无关。（√） 3.状态方程是矩阵代数方程，输出方程是矩阵微分方程。（×） 4.对于任意的初始状态) ( t x和输入向量)(t u，系统状态方程的解存在并且惟一。（√） 5.传递函数矩阵也能描述系统方程中能控不能观测部分的特性。（×） 6.BIBO 稳定的系统是平衡状态渐近稳定。（×） 7.一个系统能正常工作，稳定性是最基本的要求。（√） 8.如果系统的状态不能测得，只要系统能观测，可以采用状态观测器实现状 现代通信技术试题及答案 填空题 1、三网融合指的是电信网、__ __计算机网______、___有线电视网_______。 2、电信系统在三大硬件分别是终端设备、__ 传输设备_____、___ 交换设备_______。 3、信号可以分为两大类___模拟信号_______和___数字信号_______。 4、在数字通信技术中，复接方式有：按位复接、___按字节复接_______、___按路复接_______ 三种方式。 5、在PCM30/32系统中，有30个路时隙用来传送30路语音信号，一个路时隙用来传 帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。 6、信令按使用的信道划分可以分为____随路信令______和公共信道信令。 7、NO.7信令网由___信令点_______、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。 8、数字调制的三种方法，移幅键控法、_____移频键控法_____、____移相键控法______。 9、通信协议的三要素，语法、___语义_______、___时序_______。 10、分组交换采用两种路由方式，分别是___数据报_______和____虚电路______。 11、在光纤通信中，短波波段是指波长为___0.85μm_______，长波波段是指波长为___1.31μm_______和____1.55μm______。 12、光纤通信中用到的光源有半导体激光器和__ 发光二极管________。 13、数据交换的三种方式是：____电路交换______，___报文交换_______和分组交换。 14、数字通信过程中发送端的模/数变换包括抽样、____量化_______和_____编码______。 15、多路复用主要包括频分多路复用和时分多路复用。 16、接入网技术可分为铜线接入网技术、光接入网技术、无线接入网技术和以太 网接入技术。 17、数字用户线技术是基于普通电话线的宽带接入技术，是在同一铜线分别传送数据和 ___语音__信号，数据信号并不通过电话交换机设备。 18、通信的分类按调制方式分为基带传输、___频带传输________。 19、电信业务分类分别是基础电信业务、增值电信业务。 20、电信系统的功能是把发信者的____信息_______进行转换、处理、交换、传输，最后送 给收信者。 21、交换设备是实现用户和它所要求的另一个或多个用户之间接续或非连接传输的设 备，是构成通信网中节点的主要设备。 22、数字传输中常用的同步技术有两种：___外同步法________和___自同步法________。 23、数据交换基本过程包括呼叫建立、____信息传递_______和___电路拆除________三个阶 段。 24、SDH的帧格式是___页面帧________，有9行270列构成，整个帧分成段开销、___STM-N 净负荷区________和管理单元指针3个区域。 25、微波站可以分为终端站、___分路站________、___枢纽站________和中继站。 选择题 1、话筒在通信系统中是属于哪种设备？（D） A)住宿B）发送设备C）接收设备D）信源 2、不属于载波三大要素的是（B） A) 幅度B）波长C）频率D）相位 3、在电话通信网中，用户终端设备主要为（B） A) 电缆B）电话机C）交换机D）光纤 《现代通信技术》模拟试题 一、填空（每小题2分，共20分） 1. 通信的目的是从一个地方向另一个地方 。 2. 相干检测器的解调原理可等效为一个 后接一个低通滤波器。 3. 瞬时频率随待传递信息信号线性变化的角调制称为 。 4 某数据传输系统采用4进制码元以4800波特的码元速率传输数据，则该系统的信息速率为 。 5. 在加性高斯白噪声信道中传输二进制数据的平均误码率可表示为 。 6. 二进制移相键控（2FSK ）调制用两种不同 的正弦脉冲信号传送二进制信息“0”和“1”。 7. PCM30/32（E1 system ）基群时分多路复用系统的标称数据速率为 。 8. 收音机上标示的“SW ”广播采用的调制方式是 。 9. 通信网是按照通信协议和标准，通过传输设备和 设备将地理位置分散的用户终端设备连接起来的通信系统。 10. 数字通信中的同步可能包括载波同步、 、字同步、帧同步和网同步。 8* In communication systems, two primary resources are 。 9* Let B denote the channel bandwidth, and let SNR demote the signal-to-noise ratio. According to Shannon’s Information Capacity Theorem, the information capacity can be described as 。 10* An (n, k) linear block code of minimum distance d min can correct up to t errors if, and only if 。 二、选择题（每小题2分，共20分） （一）单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择一个正确的答案。） 1. 若m (t )是基带信息信号，则上边带单边带调幅信号(USSB)的时域表达式是（ ）。 ① ； ② ； ③ ； ④ 2. 在模拟载波电话中，传输话音信号一般采用（ ）。 ① 标准ＡＭ调制； ② 双边带调制； ③ 单边带调制； ④ 残留边带调制。 3. 时分多路复用信号的特征是（ ）。 ① 在时域混叠在一起，在频域混叠在一起； ② 在时域混叠在一起，在频域可分辨； ③ 在时域可分辨，在频域可分辨； ④ 在时域可分辨，在频域混叠在一起。 t t m c ωcos )(t t m t t m c c sin )(? cos )(ωω-t t m t t m c c sin )(? cos )(ωω+t t m t A c c ωωcos )(cos +? 一、填空题 1.一个频带限制在f m H Z以下的连续信号m(t)，可以惟一地用时间每隔T__≤ ________秒的抽样值序列来确定。 2.PCM系统信道部分包括传输线路及_再生中继器___。 3.非均匀量化的宗旨是：在不增大量化级数N的前提下，利用降低大信号的信噪比来提高_小信号的量化信噪比。 4.ADPCM的主要特点是用自适应量化取代__固定量化。 5.为了提高通信信道的利用率，使信号沿同一信道传输而不互相干扰，称为__多路复用_。 6.为了保证在接收端能正确地接收或者能正确的区分每一路话音信号，时分多路复用系统中的收、发两端要 做到同步。 7.所谓时钟同步是使收端的时钟频率与发端的时钟频率__相同_。 8.数字复接的同步指的是被复接的几个低次群信号的数码率____相同_。 9.数字分接器的功能是把高次群分解成原来的__低次群_。 10.PCM信号脉冲经过信道传输，各中继站和终端站接收的脉冲信号在时间上不再是等间隔的，而是随时间 变动的，这种现象称为_相位抖动_。 11.SDH帧结构中安排有两大类开销：通道开销和___段开销__。 12.按字复接是每次复接各低次群的一个码字形成__高次群________。 13.SDH网同步通常采用__主从同步________方式。 14. PCM30/32系统中前方保护的前提状态是___同步状态____。 15.SDH网的基本网络单元有终端复用器、再生中继器、数字交叉连接设备和_分插复用器_。 16．抽样是将模拟信号在时间域上__离散化____的过程。 17．量化是将模拟信号在幅度上__离散化____的过程。 18．异步复接二次群1帧中信息码至少为__820____bit。 19．所谓PCM复用就是直接将多路信号__编码复用____。 20．SDH帧结构中包括段开销、信息净负荷和_管理单元指针_____三个区域。 21．SDH网的基本网络单元有再生中继器、分插复用器、数字交叉连接设备和_终端复用器（TM）_____。22．数字通信采用__时分____多路复用方式实现多路通信。 23．定时钟提取是____从接收到的信息码流中提取时钟成份__。 24．采用环形网实现自愈的方式称为__自愈环____。 25．具有误码的码字被解码后将产生幅值失真，这种失真引起的噪声称为__误码噪声____。 26．数字信号传输中再生中继系统的两个特点是：无噪声积累和__有误码率的积累____。 27．码速调整技术可分为正码速调整、正／负码速调整和__正/零/负码速调整____。 28．数字复接器的功能是把四个支路(低次群)合成_高次群_____。 29．使多路信号沿同一信道传输而互不干扰，称为__多路复用____。 30．数字复接系统包括数字复接器和__数字分接器____。 31.数字通信系统模型中调制的作用是_进行频谱的搬移______。 32.量化信噪比的公式为_（S/D）dB=10lg Ps/D Q（dB）_______。 33.在低通型信号中f0与信号带宽B的关系为__f0 一．下列英文缩写在通信技术中的中文含义（每小题1分，共10分）1．3G 第3代移动通信系统2．Baud 波特 3．FDM 频分多路复用4．PCM 脉冲编码调制 5．ITU 国际电信联盟6．HDB3三阶高密度双极性码7．SDH 同步数字系列8．TDM 时分多路复用9．WCDMA 宽代码分多址10．TD-SCDMA 时分双工、同步码分多址二．判断题（对的打“√”，错的打“×”，每题1分，共10分） 1．通信系统中的噪声影响甚至破坏正常的通信。（√） 2．理论上做不到无码间串扰传输数字信号。（×） 3．从时间上和频谱上都可以分辨时分多路复用信号。（×） 4．量化是一种信息有损变换。（√） 5．数字通信比模拟通信具有更好的抗噪声性能。（√） 6．通信系统中经过调制后的信号称为基带信号。（×） 7．误码率是码元在传输系统中被传错的概率。（√） 8．信源编码和信道编码都是为了解决通信系统的有效性问题。（×） 9．在带宽为B的信道中能实现速率为2B的信号无码间串扰传输。（×）10．HDB3码和AMI相比，HDB3码最大优点是消除了连“0”现象。（√）三．单项选择题（每小题1分，共25分） 1.信源可以分为( B) A.模拟信源和电子信源 B.模拟信源和数字信源 C.模拟信源和电压信源 D.数字信源和电子信源 2.接收设备的功能是放大和反变换，其目的是从受到干扰或减损的接收信号中正确恢复出原始信号，如( A) A.译码和滤波 B.编码和滤波 C.滤波和压缩 D.解调和编码 3.把不同特性或不同信源的信号进行合成，以便共享通信资源，这种技术就是( C) A.加密或缓冲 B.缓冲或多路合成 C.多路复用或多址接入 D.多路合成或加密 4.按照传输媒介来分，移动电话系统属于( C) A.中波通信系统 B.短波通信系统 C.无线通信系统 D.有线通信系统 5.正弦波是( A) A.周期和模拟信号 B.周期和离散信号 C.周期和数字信号 D.离散和数字信号 6.一个正弦信号的频率是2kHz，那么它的周期等于( D) A.2 ms B.1 ms C.0.8 ms D.0.5 ms 7.语音信号的数字化过程称为( C) A.语音数字抽样 B.语音滤波 C.语音编码 D.语音量化 8.下列编码方案中采用二进制码的是( A) 《现代通信技术》复习资料一、写出下列有关通信技术术语英文缩写的中文含义： 1．CATV——有线电视 2．PSTN——公用电话交换网 3．2ASK——二进制振幅键控 4．2FSK——二进制频移键控 5．2PSK——二进制相移键控 6．2DPSK——二进制差分相移键控 7．FDM——频分复用 8．TDM——时分复用 9．FDMA——频分多址 10．TDMA——时分多址 11．SDMA——空分多址 12．CDMA——码分多址 13．WDM——光波分复用 14．DWDM——密集光波分复用 15．BS——基站 16．MS——移动台 17．MSC——移动业务交换中心 18．GSM——全球移动通信系统 19．ITU——国际电信联盟 20．ITU-T——国际电信联盟标准化部 21．GPRS——通用分组无线业务22．3G——第三代移动通信 23．N-ISDN——窄带综合业务数字网24．HFC——混合光纤同轴电缆25．B-ISDN——宽带综合业务数字网26．ATM——异步转移模式27．IP——网际互联协议28．AN——接入网29．NGN——下一代网络30．ADSL——非对称数字用户线31．HDSL——高速数字用户线32．LAN——局域网33．MAN——城域网34．WAN——广域网35．TMN——电信管理网36．MPLS——多协议标记交换37．VoIP——基于IP的语音通信38．PDH——准同步数字系列39．SDH——同步数字系列40．QoS——服务质量41．DDN——数字数据网42．OSI——开放系统互联参考模型 43．RSVP----资源预留协议 44．MSTP----基于SDH的多业务传送平台 45．VDSL----甚高速数字用户环路 46．WLAN----无线局域网 47．MPLS------多协议标记交换 二、填空题： 1．电信号可以有多种分类方法。若以频率划分，可分为基带信号和频带信号；若以信号的状态划分，可分为模拟信号和数字信号。 2．对信号的描述可以有两种方法，即时域法和频域法。 3．信道是信号的传输媒质，它可分为有线信道和无线信道两类，有线信道包括明线、双绞线、同轴电缆和光纤等。 4．信息的传输方式按照通过传输线路信息的形式不同，可以将传输方式分为模拟传输和数字传输；按照传输方法可分为串行传输和并行传输；按照信号的流向可分为单工、半双工和全双工三种通信方式。 5．通信系统包括信源、发送设备、信道、噪声源、接收设备和信宿六部分组成。 6．衡量通信系统性能的优劣，最重要的两个指标是有效性和可靠性。 7．通信网在硬件设备方面的构成三要素是终端设备、传输链路和交换设备，其中交换设备是构成通信网的核心要素。 一．（本题满分10分） 请写出如图所示电路当开关闭合后系统的状态方程和输出方程。其中状态变量的设置如图所示，系统的输出变量为流经电感2L 的电流强度。 【解答】根据基尔霍夫定律得： 1113222332 1L x Rx x u L x Rx x Cx x x ++=?? +=??+=? 改写为1 13111 22 322 312 11111R x x x u L L L R x x x L L x x x C C ? =--+?? ?=-+???=-?? ，输出方程为2y x = 写成矩阵形式为 []11 111222 2 331231011000110010R L L x x L R x x u L L x x C C x y x x ??? --???????????????? ???????=-+???? ??????? ??????????????? ? ???-?????? ? ? ??? ?? ?=??? ?????? 二．（本题满分10分） 单输入单输出离散时间系统的差分方程为 (2)5(1)3()(1)2()y k y k y k r k r k ++++=++ 回答下列问题： （1）求系统的脉冲传递函数； （2）分析系统的稳定性； （3）取状态变量为1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，求系统的状态空间表达式； （4）分析系统的状态能观性。 【解答】 （1）在零初始条件下进行z 变换有： ()()253()2()z z Y z z R z ++=+ 系统的脉冲传递函数： 2()2 ()53 Y z z R z z z +=++ （2）系统的特征方程为 2()530D z z z =++= 特征根为1 4.3z =-，20.7z =-，11z >，所以离散系统不稳定。 （3）由1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，可以得到 21(1)(2)(1)(2)(1)x k x k r k y k r k +=+-+=+-+ 由已知得 (2)(1)2()5(1)3()y k r k r k y k y k +-+=-+-112()5(1)3()r k x k x k =-+- []212()5()()3()r k x k r k x k =-+-123()5()3()x k x k r k =--- 于是有： 212(1)3()5()3()x k x k x k r k +=--- 又因为 12(1)()()x k x k r k +=+ 所以状态空间表达式为 -----好资料学习 分）一．（本题满分10请写出如图所示电路当开关闭合后系统的状态方程和输出方程。其中状L态变量的设置如图所示，系统的输出变量为流经电感的电流强度。2 【解答】根据基尔霍夫定律得：uLx?Rx?x??3111 ?x?Lx?Rx?3222 ?xx?Cx??213 1R1?ux?x??x?? 311LLL ?1111R?x??x?x?232x?y，输出方程为改写为LL ?222?11x?x?x? 123CC? 写成矩阵形式为 更多精品文档． 学习-----好资料 ?R1??1??0?????LL?????11Lxx??????111 ?1R??????u?x?0?x0?????????22LL ?????22????0xx???????33??11 ???0????? ?CC???x???1?????x1y?00???2???x???3 10分）二．（本题满分单输入单输出离散时间系统的差分方程 为)k2r(r?3y(k)?(k?1)??y(k2)?5y(k?1) 回答下列问题：）求系统的脉冲传递函数；（1 ）分析系统的稳定性； （2)y?(kx(k))r(kx(k)?x(k?1)?，，（3）取状态变量为求系统的状态空间表达式；112（4）分析系统的状态能观性。【解答】z变换有：1（）在零初始条件下进行????2 )z?2)?zRz(?5z?3zY(2?(Yz)z?系统的脉冲传递函数： 23R(z)z?5z?（2）系统的特征方程为20?5?z?3zD(z)? 1z?0.7?z?4.3??z，，所以离散系统不稳定。，特征根为211)(k1)?rx)?y(k)x(k)?(k?(xk 3）由，，可以得到（1211)(k??(k?1)y(k?2)?r?kx(?1)?x(k2)?r12由已知 得)?1)?3x(kk(?2rk)?5x()k3?1)?y(k?r??(yk?2)r(k1)?2(k)5y(11??)x(k?5)x(k?r(k)3?)2?r(k)(x ?5(k)?3rkk3??x()2112于是有：)k3(?(?1)?3xk)5xk)?r(?(xk221又因为)?k(??(xk1)x)r(k21所以状态空间表达式为更多精品文档． 学习-----好资料 ?x(k?1)x(k)101????????11??r(k)?????????x?3?3?5(x(k)k?1)?????????22 ?x(k)?????101y(k)????x(k)???2（4）系统矩阵为0101??????????，输出矩阵为0c?110?0G?cG?1，?????3?5?3?5????c10????能观性矩阵为，，系统完全能观。2Q?rank??Q????oo cG01???? 三．（本题满分10分） 回答下列问题： （1）简述线性系统的对偶原理； （2）简述线性定常系统的状态稳定性与输出稳定性的相互关系； r?2rr阶线性解耦系统等效于多少个独立的单输入单输出系统？输出（3）输入【解答】 （1）若线性系统1与线性系统2互为对偶，则系统1的能控性等价于系统2的能观性，系统1的能观性等价于系统2的能控性。 （2）若线性定常系统的状态稳定，则输出必稳定，反之，若线性定常系统的输出稳定，则状态未必稳定。当且仅当线性定常系统的传递函数没有零极点对消现象时，其状态稳定性和输出稳定性才是等价的。 r?2rrr个独立的单输入单输出系统。输入）输出阶线性解耦系统等效于（3 四．（本题满分10分） x?x?x cos x?2211?，判 现代通信技术考试试题 一.选择题 ．国际电信联盟的英文缩写是（ C ）。 A．IEEE B．ISO C．ITU D．IEC ．下列（ C ）不属于有线通信。 A．双绞线B．同轴电缆C．红外线D．光纤 ．通信网上数字信号传输速率用（ E ）来表示，模拟信号传输速率用（ C ）来表示。 A．bit B．byte C．Hz D．dB E．bit/s F．byte/s G．volt/s ．光纤通信（ C ）的特点正适应高速率、大容量数字通信的要求。 A．呼损率低B．覆盖能力强C．传输频带宽D．天线增益高 ．PCM30/32基群方式属于（ B ）。 A．FDM B．TDM C．WDM D．SDM ．在30/32路PCM中，一复帧有（ D ）帧，一帧有（ B ）路时隙，其中话路时隙有（ A ）路。 A．30 B．32 C．18 D．16 E．14 F．12 ．在30/32路PCM中，每帧的时间为（ B ）us，每个路时隙的时间为（ C ）us，每个位时隙为（ E ）us。 A．100 B．125 C．．．． ．在时分复用通信中，在接收端产生与接收码元的时钟频率和相位一致的时钟脉冲序列的过程称为（ A ）。 A．位同步B．载波同步C．帧同步D．群同步 ．在正交调幅（QAM）中，载波信号的（ A ）和相位被改变。 A．振幅B．频率C．比特率D．波特率 ．检错法中，为了检验多位差错，最精确、最常用的的检错技术码是（ D ）。 A．奇偶校验码B．方阵码C．恒比码D．循环冗余校验码 ．电话网采用的是（ A ）交换方式。 A．电路B．报文C．分组D．信元 ．在数字交换网中，任一输入线和任一输出线之间的交换是（ B ）。 A．时分交换B．空分交换C．频分交换D．波分交换 ．在话路设备中，（ B ）完成话务量集中的任务。 A．用户电路B．用户集线器C．数字用户电路D．信号设备 ．智能网的基本思想是（ C ）。 A．实现标准通信B．网络功能模块化 C．业务控制和交换分离D．有效利用现有网络资源 ．用ATM构成的网络，采用（ B ）的形式。 A．电传输，电交换B．光传输，电交换 C．电传输，光交换D．光传输，光交换 ．LAN通过FR网络在网络层处的互联采用（ D ）；LAN通过FR网络在数据链路层的互联采用（ C ）； A．帧中继终端B．帧中继装/拆设备C．网桥D．路由器 ．（ C ）协议是Internet的基础与核心。 哈工大2010 年春季学期 现代控制理论基础 试题B 答案 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 卷面分 作业分 实验分 总分 满分值 10 10 10 10 10 10 10 10 80 10 10 100 得分值 第 1 页 （共 8 页） 班号 姓名 一．（本题满分10分） 请写出如图所示电路当开关闭合后系统的状态方程和输出方程。其中状态变量的设置如图所示，系统的输出变量为流经电感2L 的电流强度。 【解答】根据基尔霍夫定律得： 1113222332 1L x Rx x u L x Rx x Cx x x ++=?? +=??+=? 改写为1 13111 22 322 31 211111R x x x u L L L R x x x L L x x x C C ? =--+?? ?=-+???=-?? ，输出方程为2y x = 写成矩阵形式为 []11 111222 2 331231011000110010R L L x x L R x x u L L x x C C x y x x ??? --???????????????? ???????=-+???? ??????? ??????????????? ? ???-?????? ? ? ??? ?? ?=??? ?????? 二．（本题满分10分） 单输入单输出离散时间系统的差分方程为 (2)5(1)3()(1)2()y k y k y k r k r k ++++=++ 回答下列问题： （1）求系统的脉冲传递函数； （2）分析系统的稳定性； （3）取状态变量为1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，求系统的状态空间表达式； （4）分析系统的状态能观性。 【解答】 （1）在零初始条件下进行z 变换有： ()()253()2()z z Y z z R z ++=+ 系统的脉冲传递函数： 2()2 ()53 Y z z R z z z +=++ （2）系统的特征方程为 2()530D z z z =++= 特征根为1 4.3z =-，20.7z =-，11z >，所以离散系统不稳定。 （3）由1()()x k y k =，21()(1)()x k x k r k =+-，可以得到 21(1)(2)(1)(2)(1)x k x k r k y k r k +=+-+=+-+ 由已知得 (2)(1)2()5(1)3()y k r k r k y k y k +-+=-+-112()5(1)3()r k x k x k =-+- []212()5()()3()r k x k r k x k =-+-123()5()3()x k x k r k =--- 于是有： 212(1)3()5()3()x k x k x k r k +=--- 又因为 12(1)()()x k x k r k +=+ 所以状态空间表达式为 北京邮电大学2007——2008学年第二学期《现代通信技术》期末考试试题（A） 试题一：（共35分） 1．（6分，每题1.5分）选择题：请在括号内填入你的选择。 （1）无论怎么设置子网掩码，IP地址为（）的两台主机肯定不在同一个子网内。 a）46.15.6.1和46.100.6.150 b）128.255.150.1和128.255.5.253 c）129.46.200.5和129.46.200.95 （2）在Internet中，由主机名字到物理地址的转换过程不涉及（）。 a）ARP b）DNS c）RARP （3）如图所示，已知交换网络A由B、C两级交换网络构成，B交换网络的出线等于C 交换网络的入线。如果A的连接函数为δ(x2 x1 x0)= x0 x1 x2，C的连接函数为δ(x2 x1 x0)= x1 x0 x2，那么B的连接函数应当是（）。 a）δ(x2 x1 x0)= x0 x1 x2 b）δ(x2 x1 x0)= x1 x2 x0 c）δ(x2 x1 x0)= x2 x0 x1 （4）已知A和B是两个TST型电话交换网络。A方案满足T接线器的容量为1024，S 接线器为16?16矩阵；B方案满足T接线器的容量为512，S接线器为32?32矩阵。在上述两种情况下，S接线器电子交叉矩阵的所有控制存储器需要的存储单元总数和每个存储单元至少需要的比特数的乘积M符合（）。 a）M A>M B b）M A=M B c）M A 现代控制理论基础课程总结 学院:__机械与车辆学院_ 学号:____2120120536___ 姓名:_____王文硕______ 专业:___交通运输工程__ 《现代控制理论》学习心得 摘要:从经典控制论发展到现代控制论,是人类对控制技术认识上的一次飞跃。现代控制论是用状态空间方法表示,概念抽象,不易掌握。对于《现代控制理论》这门课程,本人选择了最为感兴趣的几个知识点进行分析,并谈一下对于学习这么课程的一点心得体会。 关键词:现代控制理论;学习策略;学习方法;学习心得 在现代科学技术飞速发展中,伴随着学科的高度分化和高度综合,各学科之间相互交叉、相互渗透,出现了横向科学。作为跨接于自然科学和社会科学的具有横向科学特点的现代控制理论已成为我国理工科大学高年级的选修课和研究生的学位课。 从经典控制论发展到现代控制论,是人类对控制技术认识上的一次飞跃。经典控制论限于处理单变量的线性定常问题,在数学上可归结为单变量的常系数微分方程问题。现代控制论面向多变量控制系统的问题,它是以矩阵论和线性空间理论作为主要数学工具,并用计算机来实现。现代控制论来源于工程实际,具有明显的工程技术特点,但它又属于系统论范畴。系统论的特点是在数学描述的基础上,充分利用现有的强有力的数学工具,对系统进行分析和综合。系统特性的度量,即表现为状态;系统状态的变化,即为动态过程。状态和过程在自然界、社会和思维中普遍存在。现代控制论是在引入状态和状态空间的概念基础上发展起来的。状态和状态空间早在古典动力学中得到了广泛的应用。在5O年代Mesarovic教授曾提出“结构不确定 性原理”,指出经典理论对于多变量系统不能确切描述系统的内在结构。后来采用状态变量的描述方法,才完全表达出系统的动力学性质。6O年代初,卡尔曼(Kalman从外界输入对状态的控制能力以及输出对状态的反映能力这两方面提出能控制性和能观性的概念。这些概念深入揭示了系统的内在特性。实际上,现代控制论中所研究的许多基本问题,诸如最优控制和最佳估计等,都是以能能控性和能观性作为“解”的存在条件的。 现代控制理论是一门工程理论性强的课程,在自学这门课程时,深感概念抽象,不易掌握;学完之后,从工程实际抽象出一个控制论方面的课题很难,如何用现代控制论的基本原理去解决生产实际问题则更困难,这是一个比较突出的矛盾。 对现代控制理论来说,首先遇到的问题是将实际系统抽象为数学模型,有了数学模型,才能有效地去研究系统的各个方面。许多机电系统、经济系统、管理系统常可近似概括为线 性系统。线性系统和力学中质点系统一样,是一个理想模型,理想模型是研究复杂事物的主要方法,是对客观事物及其变化过程的一种近似反映。现代控制论从自然和社会现象中抽象出的理想模型,用状态空间方法表示,再作理论上的探讨。 线性系统理论是一门严谨的科学。抽象严谨是其本质的属性,一旦体会到数学抽象的丰富含义,再不会感到枯燥乏味。线性系统理论是建立在线性空间的基础上的,它大量使用矩阵论中深奥的内容,比如线性变换、子空间等,是分析中最常用的核心的内容,要深入理解,才能体会其物理意义。比如,状态空间分解就是一种数学分析方法。在控制论中把实际系统按能控性和能观性化分成四个子空间,它们有着确切的物理概念。线性变换的核心思想在于:线性系统的基本性质(如能控性、能观性、极点、传递函数等在线性变换下都不改变,从而可将系统化为特定形式,使问题的研究变得简单而透彻。 在学习现代控制理论教材时,发现不少“引而未发”的问题。由于作者有丰富的教学经验与学术造诣,能深入浅出阐述问题,发人深省。因此,通过自己反复阅读教材,就能理解这些内容。比如,在探讨线性系统的传递函数的零极点相消时,如果潜伏着 [试卷信息]: 试卷名称:《现代通信技术》期末试卷 试卷类型:通用试卷 [试卷大题信息]: 试卷大题名称:单选题 题型:单选题 每题分数:1 [试题分类]:10-11期末考试 1. GSM系统采用的多址方式为（） A. FDMA B. CDMA C. TDMA D. FDMA/TDMA 答案:D 分数:1 题型:单选题 2.下面哪个是数字移动通信网的优点（）。 A.频率利用率低 B.不能与ISDN兼容 C. 抗干扰能力强 D. 话音质量差 答案:C 分数:1 题型:单选题 3. GSM系统的开放接口是指（） A. NSS与NMS间的接口 B. BTS与BSC间的接口 C. MS与BSS的接口 D. BSS与NMS间的接口 答案:C 分数:1 题型:单选题 4. N-CDMA系统采用以下哪种语音编码方式（）。 A. CELP B. QCELP C. VSELP D. RPE-LTP 答案:B 分数:1 题型:单选题 5. 为了提高容量，增强抗干扰能力，在GSM系统中引入的扩频技术（）。 A. Fix C. Ceil D. Floor 答案:A 分数:2 题型:单选题 6.位置更新过程是由下列谁发起的( ) A.移动交换中心（MSC） B. 拜访寄存器（VLR） C. 移动台（MS） D. 基站收发信台（BTS） 答案:C 分数:1 题型:单选题 7. MSISDN的结构为（） A. MCC+NDC+SN B. CC+NDC+MSIN C. CC+NDC+SN D. MCC+MNC+SN 答案:B 分数:1 题型:单选题 https://www.wendangku.net/doc/a16025929.html,是（） A. 一个BSC所控制的区域 B.一个BTS所覆盖的区域 C. 等于一个小区 D. 由网络规划所划定的区域 答案:D 分数:1 题型:单选题 9. GSM系统的开放接口是指（） A.NSS与NMS间的接口 B. BTS与BSC间的接口 C . MS与BSS的接口 D.BSS与NMS间的接口 答案:C 分数:1 题型:单选题 10. 如果小区半径r＝15km，同频复用距离D＝60km，用面状服务区组网时，可用的单位无线区群的小区最少个数为（） A.N＝4 B.N＝7 C. N＝9 D. N＝12 现代控制理论基础 １．一个线性系统的状态空间描述( B ) A．是唯一的； B．不是唯一的 C．是系统的内部描述；D．是系统的外部描述 2．设系统的状态空间方程为=X+u，则其特征根为（ D ） A． s1= -2,s2= -3；B． s1= 2,s2= 3；C． s1= 1,s2= -3；D．s1=-1,s2=-2 3．状态转移矩阵（t）的重要性质有（ D）。 A．φ（0）=0； B．φ-1（t）= -φ（t）； C．φk（t）=kφ（t）；D ．φ（t1+t2）=φ（t1）?φ（t2）4．系统矩阵A=,则状态转移矩阵φ（t）= （ C） A． ; B． ; C． ; D． ; 5. 设系统=X+u，y=x，则该系统( A )。 A．状态能控且能观测； B．状态能控但不能观测； C．状态不能控且不能观测 D．状态不能控且能观测； 6．若系统=X+u，y=x是能观测的，则常数a取值范围是（ C）。 A．a ≠ 1；B．a = 1；C．a ≠ 0；D．a = 0； 7. 线性系统和互为对偶系统，则（AD） A．C1=B2T；B． C1=B2；C． C1=C2；D．C1=B2T 8. 李雅普诺夫函数V(x)=（x1+x2）2，则V(x)是(C) A．负定的；B．正定的；C．半正定的；D．不定的 9.单位脉冲响应的拉氏变换为（B） A．； B．; C． 0； D． 1 10.通过状态反馈能镇定的充分必要条件是，渐近稳定的子系统是（B） A．能控； B．不能控; C．能观测； D．不能观测 二.填空题（每空1分，10分） 11.状态方程揭示了系统的内部特征，也称为内部描述。 12.已知系统矩阵，则特征多项式为S2-S+1 。 13.对于完全能控的受控对象，不能采用输出反馈至参考信号入口处的结构去实现闭环极点的任意配置。 14.在状态空间分析中，常用状态结构图来反映系统各状态变量之间的信息传递关系。 15.为了便于求解和研究控制系统的状态响应，特定输入信号一般采用脉冲函数、阶跃函数和斜坡函数等输入信号。 16.若已知线性系统的矩阵【A AB A2B】的秩为3，那么该系统是能控的。 17.当且仅当系统矩阵A的所有特征值都具有负实部时，系统在平衡状态时渐近稳定的。 18.同一个系统，状态变量的选择不是唯一的。 19.控制系统的稳定性，包括外部稳定性和内部稳定性。 20.能观测性是反映输出对系统状态的判断能力。 三.名词解释（共20分） 21.状态空间描述（3分） 答：用状态变量构成输入，输出与状态之间的关系方程组即为状态空间描述。 22. 零输入响应（3分） 答：是指系统输入为零时，由初始状态引起的自由运动。 23.稳定（3分） 答：系统稳定性包括外部稳定和内部稳定；外部稳定是指系统在零初始条件下通过其外部状现代控制理论基础考试题A卷及答案
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