1、通信原理練習(xí)題一、填空題1. 通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括系統(tǒng)的 有效性 和 可靠性 。2. 常用的通信方式有頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用和空分復(fù)用。3. 如果隨機(jī)過(guò)程的均值為常數(shù)， 自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間延遲常數(shù)有關(guān)， 則稱(chēng)此隨機(jī) 過(guò)程為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。4. 在通信系統(tǒng)中同步方式分為同步傳輸和異步傳輸。5. CMI 碼編碼規(guī)則是將信息代碼中的“ 0”碼編為“ 01”，而“ 1”碼交替地編 為“ 11”和“ 00”。6白噪聲是功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)都是均勻分布的噪聲，其功率譜密度為 n0 / 2。7. 通信方式可以分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。8. 廣義信號(hào)按照它包括的功能可以分為調(diào)制信道和編碼信

2、道。9. AMI 碼全稱(chēng)是交替反轉(zhuǎn)碼。10. 如果在無(wú)限大時(shí)間區(qū)間, 內(nèi)信號(hào)的能量為有限值， 則稱(chēng)該信號(hào)為能量信號(hào)，能量信號(hào)的平均功率 S為 0。11. 通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸方式可以分為并行傳輸和串行傳輸。12. 如果在無(wú)限大時(shí)間區(qū)間, 內(nèi)信號(hào)的平均功率為有限值， 則稱(chēng)該信號(hào)為功率信號(hào)，功率信號(hào)的能量 E為 0。13當(dāng)發(fā)送信號(hào)的電平為 A 和 A時(shí)，最佳判決電平為 0 。14. 抽樣信號(hào)的量化分為均勻量化和非均勻量化。15.按信號(hào)可以表示為幾個(gè)變量的函數(shù)劃分，可以將信號(hào)分為一維信號(hào)和n 維信號(hào)。16傳輸 2FSK信號(hào)所需的第一零點(diǎn)帶寬 f f1 f2 2 f s 。（注：載頻分別為 f1和f2

3、,基帶信號(hào)的頻率為 fs ）17. 平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)后的輸出仍為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。18. 雙相碼的編碼規(guī)則是， 0 碼編為 01， 1 碼編為 10。19. 按輸入信號(hào)的不同可以將信道分為數(shù)字信道和模擬信道。20. 根據(jù)載波的不同可以將調(diào)制分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制。21. A 律 PCM編碼中，量化電平數(shù)為 512，編碼位數(shù)為 9 。22. 廣義信道按組成結(jié)構(gòu)可以分為傳輸媒質(zhì)和轉(zhuǎn)換裝置。23. 按信號(hào)持續(xù)的時(shí)間可以將信號(hào)分為時(shí)限信號(hào)和非時(shí)限信號(hào)。24. 當(dāng)無(wú)信號(hào)的時(shí)候加性噪聲是否存在？是。25. 在 SSB、DSB和 VSB中，帶寬最小的是 SSB。26. 在 SSB、DSB和VSB中，帶

4、寬最大的是 DSB。27. 根據(jù)輸入調(diào)制信號(hào)的不同可以將調(diào)制信號(hào)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。28. 數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸速率來(lái)衡量。29. 雙相碼又稱(chēng)曼切斯特碼。30. 在整個(gè)頻率軸上均勻分布的高斯白噪聲的功率譜密度為 n0/ 2。31. 按抽樣信號(hào)頂部特征可以將抽樣分為自然抽樣和平頂抽樣。32. 在 2FSK非相干解調(diào)系統(tǒng)中誤碼率隨輸入信噪比的增大成負(fù)指數(shù)規(guī)律下降。二、判斷題1. 根據(jù)載波不同可以將調(diào)制分為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。（ X ）2. 在相干解調(diào)時(shí)相干載波必須和調(diào)制時(shí)載波同頻同相。（ ）3. 模擬通信系統(tǒng)用輸出信噪比來(lái)衡量系統(tǒng)可靠性時(shí)，信噪比越大，可靠性越好 （ ）。4. 數(shù)字通信系統(tǒng)

5、比模擬通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。（ ）5. 二進(jìn)制頻移鍵控制能用模擬調(diào)制法獲得。（ X ）6. 雙極性碼一定要?dú)w零。（ X ）7. 線性系統(tǒng)分析中時(shí)域分析和頻域分析都滿(mǎn)足疊加定理。（ ）8. 對(duì) 3003400Hz的模擬電話信號(hào)的抽樣頻率規(guī)定為 8000Hz（ ）。9. 在確知系統(tǒng)中無(wú)失真?zhèn)鬏斠笙到y(tǒng)響應(yīng)應(yīng)與輸入信號(hào)波形完全相同， 幅度也不 能衰減。（ X）10. 二進(jìn)制的碼元速率和信息速率在數(shù)量上是相等的（ ）。11. 數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。（ ）12. AM調(diào)制信號(hào)的解調(diào)有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。（ ）。13. 在一定的質(zhì)量要求下，傳輸所要求的頻帶寬度越窄，則有效性越差（X ）

6、。14. 按信號(hào)特征可以將通信分為模擬通信和數(shù)字通信。（ ）15. HDB3碼中最長(zhǎng)的連 0碼為 4個(gè) 0（ X ）。16. 非周期矩形信號(hào)的頻譜是一個(gè)不連續(xù)譜。（ X ）17. 常規(guī)調(diào)幅信號(hào)（ AM信號(hào)）的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)成正比（ ）。18. 按調(diào)制方式可以將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶傳輸。（ ）19. 傳號(hào)差分碼的編碼規(guī)則是遇 1 碼電平發(fā)生跳變（ ）。20. 周期矩形信號(hào)的頻譜是連續(xù)譜。（ X ）21. DSB信號(hào)的頻譜可以分為上邊帶和下邊帶兩個(gè)部分。（ ）22. VSB 信號(hào)的解調(diào)可以采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。（X ）23. 傳號(hào)差分碼的編碼規(guī)則是遇 1 碼電平發(fā)生跳變（ ）。24.

7、 HDB3碼中連 0串不超過(guò) 4 個(gè)。（ ） 25.2FSK 是兩路 2ASK信號(hào)的疊加。（ ）26. HDB3碼中連 0串可以超過(guò) 4 個(gè)。（ X ）27. 相對(duì)碼是絕對(duì)碼的模二運(yùn)算。（ ）28. 在二進(jìn)制通信系統(tǒng)中 0、1 等概率出現(xiàn)，則傳送一波形的信息量為 1bit 。（ ）29. 雙極性碼可以不歸零。（ ）三、簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件。答：H(wi2iTs) Ts, w2. 部分響應(yīng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？ 答： 1）可達(dá)到 2Bd/Hz 的理論上最高的頻帶利用率 ；2）尾瓣衰減快，從而降低對(duì)位定時(shí)精度的要求；3）系統(tǒng)的頻率特性并非理想，因而易于實(shí)現(xiàn)。3. 簡(jiǎn)述調(diào)制信道具有的

8、主要特點(diǎn)是什么？答：（ 1）有一對(duì)（或多對(duì)）輸入端，則必然有一對(duì)（或多對(duì)）輸出端；（2）絕大多數(shù)信道是線性的，即滿(mǎn)足疊加原理；（3）信號(hào)通過(guò)信道需要一定的延遲時(shí)間；（4）信道對(duì)信號(hào)有損耗；（5）即使沒(méi)有信號(hào)輸入，在信道的輸出端仍可能有一定的功率輸出（噪聲）4. 隨參信道傳輸媒質(zhì)通常具有哪些特點(diǎn)？答：（ 1）對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間隨機(jī)變化；（ 2）信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間隨機(jī)變化；（3）多徑傳播。5. 通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)是什么？各有何含義？ 答：通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)有兩個(gè)， 即有效性和可靠性。 有效性是指在給定信道內(nèi) 所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少，或者說(shuō)是傳輸?shù)摹八俣取眴?wèn)題，用來(lái)衡量系統(tǒng)傳輸?shù)?快慢；可靠性是指

9、接收信息的準(zhǔn)確程度，用來(lái)衡量系統(tǒng)傳輸?shù)馁|(zhì)量。模擬通信系統(tǒng)的有效性可用有效傳輸頻帶寬度來(lái)度量， 其可靠性可用接收端 最終輸出信噪比（如解調(diào)輸出信噪比）來(lái)度量。數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用碼元傳輸速率、 信息傳輸速率和頻帶利用率等指 標(biāo)來(lái)度量，其可靠性可用誤碼率和誤比特率來(lái)度量6. 簡(jiǎn)述利用圖解法求解卷積運(yùn)算的步驟有哪些？ 答：（ 1）變換；（ 2）反褶； （3 ）移位；（ 4）乘積；（ 5）積分。7. 簡(jiǎn)要說(shuō)明在中短波無(wú)線電廣播系統(tǒng)中， 對(duì)話音采用常規(guī)振幅調(diào)制 （AM）的理由。 答：發(fā)送端含有直流分量， 使得調(diào)制后的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)成正比， 這樣在接收端 可以采用包絡(luò)檢測(cè)法恢復(fù)原始信號(hào)， 電路簡(jiǎn)單，

10、因此價(jià)格便宜， 但發(fā)射端要求發(fā) 射的功率提高， 這樣通過(guò)發(fā)射端的大功率的代價(jià)來(lái)?yè)Q取接收端的設(shè)備簡(jiǎn)單， 對(duì)用 戶(hù)有利。8. 簡(jiǎn)述無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件。答： 常數(shù) k 0h（kTs） hk9. 簡(jiǎn)述周期信號(hào)的頻譜具有哪些共性？ 答：（ 1）離散性；（ 2）諧波性；（ 3）收斂性。四、畫(huà)圖及簡(jiǎn)答題1. 已知二元信息序列為 1101000000010010000001，畫(huà)出它所對(duì)應(yīng)的 AMI碼和 HDB3 碼的波形。2. 已知基帶信號(hào)為 1010011，試畫(huà)出單極性歸零碼的波形。 解答：畫(huà)圖如下3. 已知基帶信號(hào)為 1010011，試畫(huà)出雙極性不歸零碼的波形。 解答：畫(huà)圖如下E 1 0 1 0 0 1

11、 14. 已知數(shù)字序列為 11100100，設(shè)碼元速率和載波頻率相同， 1 碼初始相位為 0， 試畫(huà)出二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)時(shí)間波形。解答：畫(huà)圖如下5. 已知基帶信號(hào) 解答：畫(huà)圖如下E 1 0 1 0 0 1 1E6. 已知數(shù)字序列為 1011001及載波波形如下，試畫(huà)出二進(jìn)制振幅鍵控信號(hào)時(shí)間波7. 試畫(huà)出模擬方法產(chǎn)生 2ASK信號(hào)的模擬框圖。 解答：畫(huà)圖如下k載波s(t)8. 試畫(huà)出模擬方法產(chǎn)生 解答：畫(huà)圖如下2ASK信號(hào)的模擬框圖五、計(jì)算題1.設(shè)一數(shù)字通信系統(tǒng)傳送碼元的速率為 1200 Baud 。1) 當(dāng)碼元為二進(jìn)制時(shí)，求該系統(tǒng)的信息速率；2) 當(dāng)碼元為十六進(jìn)制時(shí)，求該系統(tǒng)的信息速率 答：R

12、b Rs log2M bit /s 1200 log22 1200bit /sRb Rs log2M bit /s 1200 log 126 4800bit /s2討論隨機(jī)過(guò)程 t Acost 的平穩(wěn)性與各態(tài)歷經(jīng)性。其中 A和 均為隨機(jī) 變量，兩者統(tǒng)計(jì)獨(dú)立， 是在 0,2 內(nèi)均勻分布的。E t E AcostE A E cos t cos sin tsinE A costE cos sin tE sinE A costcos d sint sin d解：因?yàn)?0R t,t E t tE Acos t Acos t2E A E cos cos 2t 2 2E A cos E cos2t 222

13、21 dE2 A2cos cos 2tE2 Acos2由此可見(jiàn)隨機(jī)過(guò)程 t 具有簡(jiǎn)明的數(shù)字特征，其數(shù)學(xué)期望是常數(shù)，自相關(guān)函1TTlim T1 2T t dt 0數(shù)只與 有關(guān)，所以是寬平穩(wěn)的。 又因?yàn)?A2 cos 21TRTlim T1 2T t t dt顯然，該過(guò)程滿(mǎn)足平穩(wěn)性條件，但不具備各態(tài)歷經(jīng)性。3.設(shè)隨機(jī)過(guò)程 t a1cos t a2cos t，其中 a1和a2是相互獨(dú)立的兩個(gè)高斯隨機(jī) 變量，且均值和方差相同，分別為 0 和 4 r 3.1416 32.55。試求 t 的均值和方差及自相關(guān)函 數(shù)。解：由題意可知2 2 2E 1E 20，E12 E222E tE 1cos t E2 si

14、nt 0D tE 2tE 12cos2 t12 sin2t22 sin2tE 12cos2tE 1 E2 sin2 tE22sin 2 t2 cos2 t sin 2 t2R t1,t2 E t1 t222E 12 cos t1 cos t2 E 22 sin t1 sin t22 cos t2 t12 cos4.設(shè)某 2ASK系統(tǒng)中二進(jìn)制碼元傳輸速率為 9600波特， 發(fā)送“1”0”符號(hào)的概率相等，接收端分別采用同步檢測(cè)法和包絡(luò)檢波法對(duì)該2ASK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。已知接收端輸入信號(hào)幅度 a=1mV，信道等效加性高斯白噪聲的雙邊功率譜n 0 =4 10-13W/Hz。 試求: 同步檢測(cè)法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)

15、總的誤碼率。 解：對(duì)于2 2ASK信號(hào)，信號(hào)功率主要集中在其頻譜的主瓣。因此，接收端帶通濾 波器帶寬可取 2ASKB=2RB=2 9600=19200 Hz帶通濾波器輸出噪聲平均功率為212n= 2B=410-13 219200=1.53610-8W2 a21 10 6 1 10 6r 32.55 信噪比為 2 n2 2 1.536 10 的 1/2048 )，采用逐次比較型編碼器 , 按 A律 13折線編成 8位碼 3.072 10 8 因?yàn)樾旁氡?r 32.55 ，Pe= 1 r 1 4 1 8.138 5Pe= erfc e 4e 8.138 2.89 10 55. 設(shè)某信道具有均勻的雙

16、邊噪聲功率譜密度 Pn( f ) 0.5 設(shè)輸入信號(hào)抽樣值 Is=+1270 (為一個(gè)量化單位， 表示輸入信號(hào)歸一化值 * C1C2C3C4C5C6C7的C8取值。 解：編碼過(guò)程如下 W / Hz ，在該信道 中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t) 的頻帶限制在 5kHz，而載波為 100kHz，已調(diào)信號(hào)的功率為 10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前， 先經(jīng)過(guò)帶寬為 10kHz 的一理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)：( 1)該理想帶通濾波器中心頻率為多大 ?(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？解：( 1 )為了保證信號(hào)順利通過(guò)和盡可能地濾除帶外噪聲，帶通濾波器的帶寬等于已調(diào)信號(hào)帶

17、寬，即 B 2fH 2 5kHz 10kHz ，中心頻率為 100kHz。帶通濾波器的傳輸特性為H(f)K(常數(shù))095kHz f 105kHz其他2)Si 10kW (已知)Ni 2Pn(f) B 2 0.5 10 3 10 103 10(W)輸入信噪比NSii 10006. 已知信號(hào)f (t) cos(220 t) cos(180 t) ，用理想低通濾波器來(lái)接收抽樣后的信號(hào)，試求：1)無(wú)失真恢復(fù) f (t)情況下的最低抽樣頻率 fs ；2)畫(huà)出理想抽樣后的信號(hào)頻譜圖。22011 1101801 90據(jù)低通信號(hào)抽樣定理，最低抽樣頻率 fs2 f1220Hz。Q抽樣值是 +1270C1=1又 IsIw=128C2=1又 IsIw=512C3=1又 IsIw=1024C4=1又 IsIw=1024+8 64=1563C5=0又 IsIw=1024+2 64=1152C7=1又 IsIw=1024+3 64=1216C8=11CP1JQC11KQCP對(duì)于模擬抽樣值 +1270 ，編碼的 PCM碼組為 1 111 0011 。8. 設(shè)碼組的 8 位 PCM編碼為 11100100，求該，碼組對(duì)應(yīng)的量化電平是多少