通信原理試題集

第1-3章 一、填空題 1、依據(jù)通信過程中信號是否離散，通信通信系統(tǒng)可以分為___和 。 2、 對于廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程g （t）的__及__與時(shí)間t無關(guān)，其___只與時(shí)間間隔 T有關(guān)。 3、 對于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按消息傳輸?shù)姆较蚺c時(shí)間的關(guān)系，通信方式可分為 4、已知某數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進(jìn)制碼元的速率為1200B/S,碼元等概率出現(xiàn)，該 系統(tǒng)的信息速率為 ；若該系統(tǒng)改成傳送16進(jìn)制信號碼元，碼元等概率出現(xiàn)， 碼元速率為2400B/S，則這時(shí)的系統(tǒng)信息速率為 。 5、 設(shè)在125卩s內(nèi)傳輸256個(gè)二進(jìn)制碼元，則碼元傳輸速率為___；若該信碼在2s 內(nèi)有3個(gè)碼元產(chǎn)生錯(cuò)誤，則誤碼率為___；碼元速率相同時(shí)，八進(jìn)制的信息速率 是二進(jìn)制的___倍。 6、 一個(gè)能量信號的自相關(guān)函數(shù)R（ t ）與能量譜密度P（w）之間的關(guān)系是 ，R（0）的物理意義為 。 7、 數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用___衡量，可靠性用____衡量。 8、 模擬信號是指信號的參量可___取值的信號，數(shù)字信號是指信號的參量可__ 取 值的信號。 9、 廣義平均隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望、方差與__無關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與 有關(guān)。 10、 廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程的兩個(gè)特點(diǎn)分別是（ ）和（ ）。 11、 幀同步的作用是（ ）。 12、 在八進(jìn)制系統(tǒng)中每秒傳輸1000個(gè)八進(jìn)制符號，則此系統(tǒng)的碼速率RB為（）， 信息速率Rb為（）。 13、 各態(tài)歷經(jīng)性就是 可由隨機(jī)過程的任一實(shí)現(xiàn)的 來代替。 14、一個(gè)均值為0方差為& 2的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其同相分量和正交分量是 過程，均值為___，方差為___。 15、 若線性系統(tǒng)的輸入過程E W是高斯型的，則輸出E o Q是___型的。 16、 若系統(tǒng)功率傳輸函數(shù)為H《），則系統(tǒng)輸出功率譜密度'eoCD與輸入功率譜 密度J 關(guān)系為 。 17、 一個(gè)均值為零方差為& n 的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其包絡(luò)的一維分布服從___分 布，相位的一維分布服從___分布。 18、 白噪聲在（ ）上，隨機(jī)變量之間不相關(guān)。 19、 自相關(guān)函數(shù)為n0 6 （t ）/2的白噪聲通過傳輸特性為展£沁d,|s|W3 h （td 為常數(shù)）的系統(tǒng)后的功率譜密度為（ ）. 二、選擇題 1、八進(jìn)制數(shù)字信號的傳碼率是1000B,則傳信率為 ;如果傳信率不變，則 二進(jìn)制傳碼率為 。 A） 1600b/s, 1200B B） 1600b/s, 3200B C）4800b/s，2400B D）3000b/s，3000B 2、設(shè)一個(gè)隨機(jī)過程乙⑴二2cos（2砒+0），0是一個(gè)離散隨機(jī)變量，且 P（e= 0）二 1/2,p（0 二兀 /2）二 1/2,則EJ1 ）為（ ） A、1 B、2 C、 D、 3、一個(gè)隨機(jī)信號的功率譜密度為M（s）,它通過一個(gè)理想微分電路后，其功率譜 密度為（） A. 一 丄 M（ra） s2 B. -S2M(S) Cs2M(S) D. 丄 MS) s2 4、 高斯白噪聲通過線性系統(tǒng)，其輸出分布為（ ） A、高斯分布 B、瑞利分布 C、廣義瑞利分布 D、均勻分布 5、 窄帶噪聲n（t）的同相分量和正交分量具有如下性質(zhì)（） A、都具有低通性質(zhì)B、都具有帶通性質(zhì)C、都具有帶阻性質(zhì)D、都具有高通 性質(zhì) 6、窄帶高斯噪聲的包絡(luò)服從 分布，而同相分量則服從 分布。 A）均勻，正態(tài) B）瑞利，高斯 C）均勻，瑞利 D）不確定 三、判斷題 1. 消息是多種多樣的，不同的消息可以傳遞同一種信息。 2. 狹義平穩(wěn)隨機(jī)過程一定是廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程。 3. 平穩(wěn)隨機(jī)過程一定具有“各態(tài)歷經(jīng)性”。 4. 白噪聲在任意兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)都是不相關(guān)的。 5. 窄帶高斯噪聲的同相分量和正交分量是低通型的噪聲。 6. 我們使用的手機(jī)可以發(fā)也可以接收信號，因此屬于全雙工通信方式 7. 模擬通信可以采用編碼加密，從而實(shí)現(xiàn)保密通信。 四、簡答題 1、 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？它們之間有什么樣的關(guān)系？ 2、 什么是誤碼率？什么是誤信率？他們之間的關(guān)系如何？ 3、 什么是隨機(jī)過程？它有什么特點(diǎn)？ 4、 全雙工通信 5、 白噪聲 6、 平穩(wěn)隨機(jī)過程 7、 窄帶高斯白噪聲中的“窄帶”、“高斯”、“白”的含義各是什么？ 8、 試論述數(shù)字通信與模擬通信比較具備哪一些重要的優(yōu)勢。 五、計(jì)算畫圖題 1. 畫出通信系統(tǒng)的一般模型，并簡要說明各個(gè)環(huán)節(jié)的作用。 2. 某離散信息源輸出xl，x2，... x8 8個(gè)不同符號，符號速率為2400Band, 其中4個(gè)符號的出現(xiàn)概率分別為 1 1 1 P (x1)=P (x2)= 16， P (x3)= 8， P (x4)= 4 其余符號等概出現(xiàn)。 (1) 求信息源的平均信息速率； (2) 求傳送1小時(shí)的信息量； (3) 求傳送1小時(shí)可能達(dá)到的最大信息量。 3. 若g(t)是平穩(wěn)隨機(jī)過程，自相關(guān)函數(shù)為RE(t),試求它通過如下圖的系統(tǒng) 后的自相關(guān)函數(shù)及功率譜密度。 4、一個(gè)LR低通濾波器如圖所示，假設(shè)輸入是均值為零、功率譜密度為n0/2的 咼斯白噪聲，試求： (1) 輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù)； (2) 輸出噪聲的方差。 5、現(xiàn)有一個(gè)由8個(gè)等概符號組成的信源消息符號集，各符號間相互獨(dú)立，每個(gè) 符號的寬度為0.1ms。計(jì)算： (1) 平均信息量； （2）碼元速率和平均信息速率； （3）該信源工作2小時(shí)后所獲得的信息量； （4）若把各符號編成二進(jìn)制比特后再進(jìn)行傳輸，在工作2小時(shí)后發(fā)現(xiàn)了27個(gè)差 錯(cuò)比特（若每符號至多出錯(cuò)1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號率。 6、設(shè)信道噪聲具有均勻的雙邊功率譜密度no/2，接收濾波器的傳輸特性為 其它 1） 求濾波器的輸出噪聲功率譜密度和平均噪聲功率； 2） 求濾波器輸入噪聲的自相關(guān)函數(shù)和輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù)。 第4章 填空題 1、 信號在隨參信道中傳輸時(shí)，產(chǎn)生頻率彌散的主要原因是 。 2、 根據(jù)乘性干擾對信道的影響，可把調(diào)制信道分為 和 兩大類。 3、 一個(gè)連續(xù)信道的信道容量受 、 、 的限制，只要這3要素確定， 則信道容量也就隨之確定。 4、 調(diào)制信道對信號的干擾有兩種，分別是 和 。 5、 廣義信道按照它包含的功能，可以分為 與 。 6、 加性高斯白噪聲的含義是（ ）、（ ）和（ ）。 7、 調(diào)制信道分為（ ）和（）。 8、 調(diào)制信道的范圍為（ ） 9、 隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有3個(gè)特點(diǎn)（ ）、（ ）和多徑傳播。 10、 當(dāng)無信號時(shí)，加性噪聲是否存在？ 乘性噪聲是否存在? 。 11、 信道容量是指 ，香農(nóng)公式可表示為 。 12、 設(shè)某隨參信道的最大多徑時(shí)延差為工m =5ms,則傳輸數(shù)字信號的帶寬應(yīng)滿足 （ ）條件不會產(chǎn)生頻率選擇性衰落。 選擇題 1、 恒參信道相位畸變，對模擬通信質(zhì)量影響（ ） A、很大 B、不顯著 C、顯著 D、不存在 2、 黑白電視圖像每幀含有8000個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概出現(xiàn)的亮度等級。 要求每秒鐘傳輸30幀圖像。若信道輸出S/N=255，傳輸該黑白電視圖像所要求 的信道的最小帶寬為（ ）。 A、240KHz B、12KHz C、120KHz D、360KHz 三、判斷題 1、多經(jīng)傳輸容易引起頻率彌散。 （ ） 2、克服頻率選擇性衰落的一種有效方法是分集接收。( 1. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若n0 T 0，則信道容量C Ts () 2. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道，若信源的信息速率R小于或等于信道容量C， 則理論上可實(shí)現(xiàn)無誤差傳輸。( ) 簡答題 1、 簡述隨參信道傳輸媒質(zhì)的特點(diǎn)。隨參信道對所傳信號有何影響？如何改善？ 2、 假設(shè)恒參信道的傳輸特性為H ^),相頻特性申6)為，則它的不失真條件是什 么？什么是群延遲一頻率特性(T(W))，其表達(dá)式是什么？ 3、 恒參信道 計(jì)算畫圖題 1、 一幅黑白圖像含有4X105個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概率出現(xiàn)的亮度等級。 (1) 試求每幅黑白圖像的平均信息量； (2) 若每秒傳輸24幅黑白圖像，其信息速率為多少？ (3) 在(2)的條件下，且輸出信道的信噪比為31dB,試計(jì)算傳輸黑白圖像所需 要的信道最小帶寬。 2、 計(jì)算機(jī)終端通過電話信道傳輸數(shù)據(jù)，電話信道帶寬為3.2kHz，信道輸出的信 噪比為30dB,該終端輸出256個(gè)符號，且各符號互相獨(dú)立，等概出現(xiàn)。 (1) 計(jì)算信道容量； (2) 求無誤碼傳輸?shù)淖罡叻査俾省? 第5章 填空題 1、 設(shè)調(diào)制信號為f (t)載波為cos°c，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號的時(shí)域表達(dá) 式為 ，頻域表達(dá)式為 。 2、 對最高頻率為fH的調(diào)制信號m (t)分別進(jìn)行AM、DSB、SSB調(diào)制，相應(yīng)已調(diào) 信號的帶寬分別為 、 、 。 3、 已調(diào)波s⑴二5cos叮? C0S°ot 士5sin °mt ?sin °ot是 調(diào)幅方式。其調(diào)制信 號f(t)為 ，載波C(t)二 。解調(diào)時(shí)，相干載波 時(shí)，可解調(diào) 恢復(fù)原信號。 5、 某單音調(diào)頻信號Sm(t)T°cos[(106兀t)+8cos(103兀切則該信號功率為 ，調(diào) 頻指數(shù)為 ，已調(diào)信號的最大頻偏為 。 6. 典型的模擬幅度調(diào)制方法有 、 、 和 。 9、調(diào)頻信號20cos（2*108 n +8cos400 n t）的最大頻偏為___Hz,帶寬為 Hz 選擇題 1、 設(shè)某信道傳輸單邊帶調(diào)制信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制于5 kHz，載 頻是100 kHz，若接收機(jī)的輸入信號加至包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)前，先經(jīng)過一個(gè)帶 寬為5 kHz理想帶通濾波器，則該理想帶通濾波器的中心頻率為（ ）。 A、5KHz B、102.5KHz C、100KHz D、105KHz 2、 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn（f）=0.5X10-3 W/Hz，在該信道 中傳抑制載波的雙邊帶調(diào)制信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制于5 kHz，載頻 是100 kHz，已調(diào)信號功率為10 kW。接收機(jī)的輸入信號先經(jīng)過一個(gè)理想帶通濾 波器，再加至包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)器輸入端的信噪功率比為（ ）。 A、4000 B、500 C、2000 D、1000 3、 頻分復(fù)用方式，若從節(jié)約頻帶的角度考慮，最好選擇（ ）調(diào)制方式 A、DSB B、VSB C、SSB D、AM 4、 下面列出的方式當(dāng)中，（ ）屬于非線性調(diào)制。 A、SSB B、DSB C、VSB D、FM 5、 下面（ ）情況下，會發(fā)生解調(diào)門限效應(yīng)。 A、SSB解調(diào)B、DSB同步檢波C、FM信號的鑒頻解調(diào)D、VSB同步檢測解調(diào) 6、 線性調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益（ ）。 A、與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式無關(guān)；B、與調(diào)制方式無關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)； C、與調(diào)制方式無關(guān)，與解調(diào)方式無關(guān)；D、與調(diào)制方式有關(guān)，與解調(diào)方式有關(guān)。 7、 下列哪一種信號的傳輸帶寬與AM信號傳輸帶寬相同（）。 A、基帶信號；B、雙邊帶信號；C、單邊帶信號；D、殘留邊帶信號。 判斷題 1、 調(diào)制效率與調(diào)幅指數(shù)無關(guān)，但與交變信號的波形有關(guān)。 （ ） 2、 不管m（t）是什么信號，在m（t）cos3ct的頻譜中都沒有離散譜fc. 3、 小信噪比時(shí)，調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能將比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越，且其優(yōu)越程度將隨傳 輸帶寬的增加而增加。（ ） 簡答題 1、 線性調(diào)制 2、 試比較各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能（抗噪聲性能、傳輸帶寬） 3、 什么是門限效應(yīng)？ AM信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)? 計(jì)算畫圖題 1、已知調(diào)制信號m(t)= cos(20051)載波為2cosl04兀t,分別畫出AM、DSB、SSB (下邊帶)信號的頻譜。 -6 -5 -4 0 4 5 6 f(kHz) 2、設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn &)= 0.5 %10 一3 W / Hz在該信道 中傳輸抑制載波的單邊帶(上邊帶)信號，并設(shè)調(diào)制信號m (t)的頻帶限制在5K HZ,而載波為100 K HZ,已調(diào)信號的功率為10KW。若接收機(jī)的輸入信號在加至 解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問： (1) 該理想帶通濾波器中心頻率多大？(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？ (3) 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？ 3、若對某一信號用DSB進(jìn)行傳輸，接收機(jī)的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng) 過理想帶通濾波器，設(shè)加至接收機(jī)的調(diào)制信號m (t)的功率譜密度為： 試求：(1)接收機(jī)的輸入信號功率；(2)接收機(jī)輸出信號功率； (3) 若載波頻率為fc，該理想帶通濾波器的中心頻率及帶寬為多少? Ayr - 第6章 、填空題 1、 設(shè)系統(tǒng)帶寬為W,則該系統(tǒng)無碼間干擾時(shí)最高傳碼率為2W波特。 2、 雙極性基帶信號，當(dāng)滿足 時(shí)，其功率譜中無離散分量。 3、 用實(shí)驗(yàn)手段方便地估計(jì)通信系統(tǒng)性能的方法是 方法。 4、 通過眼圖,可以觀察到（ ）和（ ）的大小 5、 列出兩種含有豐富定時(shí)信息的碼型（ ）和（ ）。 6、 速率為100kbit/s的二進(jìn)制基帶傳輸系統(tǒng)，理論上最小傳輸帶寬為（）。 7、 若二進(jìn)制信息速率為Rb（bit/s）,在傳號和空號獨(dú)立等概的情況下，雙極性歸 零（半占空）碼序列和AMI碼（半占空RZ）的功率譜密度主瓣寬度分別為（） Hz 和（）Hz。 8、 衡量均衡效果的兩個(gè)準(zhǔn)則是（ ）準(zhǔn)則和（ ）準(zhǔn)則。 9、 3抽頭迫零時(shí)域均衡器能夠消除（ ）個(gè)抽樣點(diǎn)的稱號間干擾。 10、 有4種最基本的數(shù)字基帶碼型：單極性NRZ，雙極性NRZ,單極性RZ和雙極 性RZ。（）碼波形有直流，且接收端判決電平不確定，因而應(yīng)用受限；（）碼 波形等概時(shí)無直流，且接收端判決電平固定為零，因而應(yīng)用廣泛，與NRZ碼波形 相比，（ ）碼波形的主要缺點(diǎn)是帶寬大，主要優(yōu)點(diǎn)是位與位之間易于分清；（ ） 碼波形存在fn離散分量，可用于位定時(shí)。 11、 采用部分響應(yīng)技術(shù)可提高頻帶利用率，并使沖激響應(yīng)尾巴衰減加快，這是由 于（ ）。 12、 某二進(jìn)制信源中連續(xù)出現(xiàn)的0的個(gè)數(shù)最多是6個(gè)，此信源經(jīng)過AMI、HDB3編 碼后，編碼結(jié)果中連續(xù)出現(xiàn)的0的個(gè)數(shù)最多分別是（）、（）個(gè)。 13、 對于傳輸信道所引入的碼間干擾，一種基本的解決方法是采用 （ ） 。 14、 二進(jìn)制序列經(jīng)過HDB3碼編碼后連續(xù)出現(xiàn)的0符號個(gè)數(shù)最多是（）個(gè)。 15、 HDB3碼與AMI碼相比最重要的優(yōu)點(diǎn)是（ ）。 16、 為了克服碼間串?dāng)_，在（ ）之前附加一個(gè)可調(diào)的濾波器；利用調(diào)節(jié) （ ）的方法將失真的波形直接加以校正，此濾波器稱為時(shí)域均衡器。 二、選擇題 在相同的碼元傳輸速率下，以下哪種線路碼型頻帶利用率低（ ） A、曼徹斯特碼 B、HDB3碼 C、AMI碼 三、 判斷題 1、 在數(shù)字通信中，若無碼間串?dāng)_，則誤碼率為0。 2、 數(shù)字基帶系統(tǒng)的頻帶利用率不可能大于2bit/（s.Hz） 四、 簡答題 1、 部分響應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么呢？缺點(diǎn)是什么？（或采用部分響應(yīng)技術(shù)會得到 什么好處？需要付出什么代價(jià)？） 2、 數(shù)字基帶信號碼型變換的目的是什么？常用碼型換有哪些？ 3、 簡要敘述數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中傳輸碼的要求（至少三項(xiàng)）？ 4、 簡述眼圖如何能反映基帶信號的傳輸質(zhì)量，寫出至少三個(gè)衡指標(biāo)。 5、 什么是最佳基帶系統(tǒng)，理想信道下的最佳基帶系統(tǒng)應(yīng)滿足哪些條件？ 6、 簡述數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，造成誤碼的主要因素和產(chǎn)生原因。 7、簡述無碼間串?dāng)_的時(shí)域和頻域條件。 五、計(jì)算畫圖題 1、 設(shè)信息序列為100000000001100001，試編為AMI碼和HDB3碼(第一個(gè)非零 碼編為+1)，并畫出相應(yīng)波形。 2、 一基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性如下圖所示： |H(f) | 1 -3/(2T) 3/(2T^ 圖一 1)求無碼間串?dāng)_的最高碼元傳輸速率和頻帶利用率； (2) 若以1/T、2/T、3/T速率傳輸，那些速率可以消除碼間串?dāng)_? 3、二進(jìn)制序列｛bn｝通過加有預(yù)編碼器的第I類部分響應(yīng)系統(tǒng)如圖所示，請寫出 一下的編碼及相應(yīng)電平、判決結(jié)果。 I 延時(shí)T ； b 1 0 < t < T 其他……及s2(t)=0表示, [| 預(yù)編碼- 相關(guān)編碼 輸入數(shù)據(jù) {bn} 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 預(yù)編碼器輸出｛dn｝ 0 電平變換后 {an} -1 抽樣序列 {Cn} 判決輸出 {en} s (t)= 4、已知二進(jìn)制序列的"1"和"0"分別由波形 1 "1"與"0"等概出現(xiàn)。磁信號在信道傳輸中受到功率譜密度為n0/2的加性白高斯 噪聲的干擾，接收端如圖。其中LPF的帶寬B足夠大，使得si(t)經(jīng)過后無失真。 (1) 若發(fā)送s1(t)，請寫出y(t)的表示式，及y的條件概率密度f 1(y)=f(y|s1) (2) 若發(fā)送s2(t)，請寫出y(t)的表示式，及y的條件概率密度f0(y)二f(y|s2) (3) 畫出 f0(y),f1(y) ⑷設(shè)判決門限為Vt=A/2,寫出發(fā)送"0"誤判為"1"的概率積分式子(不必寫成誤差 r(t)=si(t)+n(t) 低通 y(t) 濾波器 y 判決 輸出. 函數(shù)形式）