通信原理試題

一、 單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分） 1. 以下屬于數(shù)字信號(hào)是（ ）。 A．PAM信號(hào) Ｂ．PDM信號(hào) C．PPM信號(hào) Ｄ．PCM信號(hào) 2. 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳輸速率屬于通信系統(tǒng)性能指標(biāo)中的（ ）。 A．有效性 B．可靠性 C．適應(yīng)性 D．標(biāo)準(zhǔn)性 3. 提出部分響應(yīng)系統(tǒng)的目的是為了提高頻帶利用率，并（ ）。 A. 消除碼間干擾 B. 加速傳輸波形的尾巴衰減 C．降低噪聲的影響 D. 使得傳輸波形的頻譜變成理想低通特性 4. 高斯白噪聲通過(guò)窄帶理想帶通濾波器后為窄帶高斯噪聲，后者包絡(luò)的一維分布為（ ）。 A. 高斯分布 B. 萊斯分布 C. 瑞利分布 D. 均勻分布。 5. 在AM、DSB、SSB、VSB等4個(gè)通信系統(tǒng)中，有效性最好的通信系統(tǒng)是（ ）。 A. AM B. VSB C. DSB D. SSB 6. 設(shè)基帶信號(hào)為，載波角頻率為，為的希爾伯特變換，則DSB信號(hào)的一般表示式為（ ）。 A. B. C. D.。 7.2DPSK中，若采用差分編碼加2PSK絕對(duì)相移鍵控的方法進(jìn)行調(diào)制，an為絕對(duì)碼，bn為相對(duì)碼，則解調(diào)端碼型反變換應(yīng)該是（ ）： A. B. C. D. 8.設(shè)某傳輸碼序列為+1-100-1+100+1-1000-1+100-1，該傳輸碼屬于（ ）。 A．AMI碼 Ｂ．CMI碼 C．碼 Ｄ．RZ碼 9.一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)至少應(yīng)包括的兩種同步是（ ）。 A．載波同步、位同步 B．載波同步、網(wǎng)同步 C．幀同步、載波同步 D．幀同步、位同步 10.按最佳接收準(zhǔn)則構(gòu)成的接收機(jī)可以獲得（ ）。 A．加性干擾下的最小差錯(cuò)率 Ｂ．乘性干擾下的最小差錯(cuò)率 C．白噪聲下的最小差錯(cuò)率 Ｄ．碼間干擾下的最小差錯(cuò)率 1、下列幾種調(diào)制方式中，頻帶利用率最差的調(diào)制方式是 ( ) A.2ASK B.2FSK C.2DPSK D.2PSK 2、在中波(AM)調(diào)幅廣播中，如果調(diào)制信號(hào)帶寬為20KHz，發(fā)射機(jī)要求的總帶寬為 ( . ) A.40KHz B.20KHz C.80KHz D.10KHz 3.對(duì)數(shù)字通信中再生中繼器的有關(guān)描述，不正確的是哪個(gè)? ( . ) A.放大和均衡信號(hào) B.消除誤碼 C.消除噪聲積累 D.有誤碼積累 4.A律13折線通常采用的量化級(jí)數(shù)為 ( ) A.16 B.256 C.128 D.2048 5、關(guān)于多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，下列說(shuō)法不正確 （ ） A. 相同碼元傳輸速率下，多進(jìn)制系統(tǒng)信息速率比二進(jìn)制系統(tǒng)高。 B. 相同信息傳輸速率下，多進(jìn)制系統(tǒng)碼元速率比二進(jìn)制系統(tǒng)低。 C. 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是用多進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)去控制載頻的參數(shù)。 D. 在相同的噪聲下，多進(jìn)制系統(tǒng)的抗噪聲性能高于二進(jìn)制系統(tǒng)。 6、數(shù)據(jù)通信中，在計(jì)算調(diào)制速率時(shí)，信號(hào)碼元時(shí)長(zhǎng)是指 （ ） A.信號(hào)碼元中的最短時(shí)長(zhǎng) B.信號(hào)碼元中的最長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng) C.信號(hào)碼元中的平均時(shí)長(zhǎng) D.信號(hào)碼元中的任意一個(gè)碼元的時(shí)長(zhǎng) 7、. 模擬通信系統(tǒng)中的線性調(diào)制方式主要有（ ）。 A、單邊帶調(diào)制、相位調(diào)制、雙邊帶調(diào)制、頻率調(diào)制 B、振幅調(diào)制、單邊帶調(diào)制、殘留邊帶調(diào)制、雙邊帶調(diào)制 C、單邊帶調(diào)制、殘留邊帶調(diào)制、雙邊帶調(diào)制、頻率調(diào)制、振幅調(diào)制 D、單邊帶調(diào)制、相位調(diào)制、雙邊帶調(diào)制、殘留邊帶調(diào)制 8、串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是 ( . ) A.在一條線上，一次產(chǎn)生一位。 B.在不同線上，同時(shí)產(chǎn)生幾位 C.由于存在移位寄存器，位不可能產(chǎn)生。 D.在系統(tǒng)存貯器中，但按矩陣形式產(chǎn)生 9、離散信源輸出五個(gè)不同符號(hào)，若各符號(hào)概率分別為1/2，1/4，1/8，1/16，1/16，則該信源的熵為( )。 A. 1.5bit/符號(hào) B.1.875 bit/符號(hào) C.2 bit/符號(hào) D.1 bit/符號(hào) 10、n維高斯過(guò)程，各統(tǒng)計(jì)樣本之間的不相關(guān)特性與統(tǒng)計(jì)獨(dú)立有如下關(guān)系 ( . ) A.沒(méi)有直接的關(guān)系 B.等價(jià) C.不等價(jià) D.不相關(guān)不一定統(tǒng)計(jì)獨(dú)立 1、設(shè)有4個(gè)符號(hào)，其中前三個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率分別為1/4，1/8，1/8，且各符號(hào)的出現(xiàn)是相互獨(dú)立的，則該符號(hào)的平均信息量為（ ） A、1 B、1.5 C、1.75 D、2.25 2、設(shè)隨機(jī)過(guò)程Y（t）=X1cosω0t-X2sinω0t，若X1與X2是彼此獨(dú)立且均值為0、方差為σ²的高斯隨機(jī)變量，求E【Y²（t）】=（ ） A、0 B、σ²-2 C、2σ² D、σ² 3、設(shè)一幅黑白數(shù)字相片有400萬(wàn)個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)亮度等級(jí)。若用3kHz帶寬的信道傳輸它，且信號(hào)噪聲功率比等于20dB，試問(wèn)需要傳輸多少時(shí)間（ ） A12.28min B、13.36min C、21.62min D、16.22min 4、解決連“0”碼問(wèn)題的有效辦法之一是采用下面哪種編碼？（ ） A、HDB3碼 B、AMI碼 C、雙相碼 D差分雙相碼 二、填空題（每空兩分，共20 分） 1、如果某抽樣值為-444Δ（Δ為最小量化間隔）時(shí)，按逐次比較型編碼器進(jìn)行編碼，編出的A律13折7、相位鍵控(PSK)屬于那種____ ___調(diào)制 2、與基帶傳輸不同，頻帶傳輸是一種______頻譜的傳輸方式。 3、2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的______倍。 4、調(diào)頻廣播中，調(diào)頻指數(shù)為8，基帶信號(hào)的最高頻率為 千赫，那么該系統(tǒng)帶寬為 ____千赫 5、雙極性基帶信號(hào)，當(dāng)滿足__ ___ 獨(dú)立等概時(shí)，其功率譜中無(wú)離散分量。 6、消息中所含信息量I與出現(xiàn)該消息的概率P(X)的關(guān)系式為 ，常用的單位為 。 7、若語(yǔ)音信號(hào)的頻率在300-3400Hz之間，則按照抽樣定理理論上信號(hào)不失真的最小抽樣頻率為 Hz 8、在相同信噪比的情況下，采用相干檢測(cè)法對(duì)2ASK、2PSK和2FSK解調(diào)之后，誤碼率最低的是 。 9、為了能糾正2個(gè)錯(cuò)碼，同時(shí)檢測(cè)3個(gè)錯(cuò)碼，則要求的最小碼距為 。 1、數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用    衡量，可靠性用      衡量。  2、模擬信號(hào)是指信號(hào)的參量可    取值的信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是指信號(hào)的參量可   取值的信號(hào)。  3、廣義平均隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望、方差與    無(wú)關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與 有關(guān)。  4、一個(gè)均值為零方差為2ns的窄帶平穩(wěn)高斯過(guò)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。  5、當(dāng)無(wú)信號(hào)時(shí)，加性噪聲是否存在？       乘性噪聲是否存在？     。  6、信道容量是指：    ，香農(nóng)公式可表示為： 7、設(shè)調(diào)制信號(hào)為f（t）載波為coswct，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 f( ，頻域表達(dá)式為 。  8、在數(shù)字通信中，產(chǎn)生誤碼的因素有兩個(gè)：一是由傳輸特性不良引起的   ，二是傳輸中疊加的    。  9、非均勻量化的對(duì)數(shù)壓縮特性采用折線近似時(shí)，A律對(duì)數(shù)壓縮特性采用   折線近似，m律對(duì)數(shù)壓縮特性采用   折線近似。 10、均勻量化的量化信噪比與編碼位數(shù)的關(guān)系是編碼位數(shù)增加1位， ,非均勻量化可以提高小信號(hào)的 。 1．對(duì)于AM系統(tǒng)，無(wú)門限效應(yīng)的解調(diào)方法是___ _________。 2.已知FM波的表達(dá)式(V)，可求出載波頻率為_(kāi)_ __ ，已調(diào)波的卡森帶寬為_(kāi) ，單位電阻上已調(diào)波的功率為_(kāi) 。 3. 在傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，如果時(shí)域上波形畸變可引起相鄰碼元波形之間發(fā)生部分重疊，造成 。 4. 多徑傳播會(huì)引起 衰落 5. 帶寬為6.5MHz的某高斯信道，若信道中的信號(hào)功率與噪聲功率譜密度之比為45.5MHz，則其信道容量為_(kāi)______。 6. 雙極性基帶信號(hào)，當(dāng)滿足 條件時(shí)，其功率譜無(wú)離散譜分量。 7. 2DPSK,2ASK,2PSK,和2FSK,采用相干解調(diào)時(shí)，抗信道加性高斯白噪聲性能從好到壞排列順序?yàn)? 。 8. 2DPSK調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)是為了解決2PSK系統(tǒng)中的 現(xiàn)象而提出來(lái) 的。 三、綜合題（10分） 1、已知信碼序列為101100000000100001，試寫出相應(yīng)的HDB3碼，填入空格中。（5分） 解析： +1 0 -1 +1 -B 0 0 -V +B 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 2、什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)？（5分） 解析： 答：門限效應(yīng)：就是當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。 因?yàn)?，門限效應(yīng)是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的，而AM信號(hào)采用了包絡(luò)檢波法，所以會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)。 1. 已知信息代碼為 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相應(yīng)的AMI碼、HDB3碼。(5分) 答： 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI碼： +1 -1 +1 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1 (2分) HDB3碼：+1 -1 +1 0 0 0 +V 0 -1 +1 –B 0 0 -V +1 -1 （2分） 2. 什么是誤碼率？什么是誤信率？他們之間關(guān)系如何？(5分) 誤碼率是碼元在傳輸中被傳錯(cuò)的概率； 誤信率是指錯(cuò)誤接收的信息量占傳輸?shù)目傂畔⒘康谋壤? 在二進(jìn)制時(shí)，誤碼率和誤信率在數(shù)值上相等；在N進(jìn)制時(shí)，誤信率要小于誤碼率。 二、 計(jì)算題（50分） 1.若某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為2×106B，數(shù)字信息為“1”時(shí)的頻率f1為10MHz,數(shù)字信息為“0”時(shí)的頻率為10.4MHz。輸入接收端解調(diào)器的信號(hào)峰值振幅a=40μV。信道加性噪聲為高斯白噪聲，且其單邊功率譜密度為n0=6×10-18W/Hz。試求： （1） 畫出2FSK相干解調(diào)系統(tǒng)的原理框圖; （2） 2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬； （3） 非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率； （4） 相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率。（15分） 答：（1）如下圖所示（2分） (2) B=Δf＋2fs＝10.4-10+2×2＝4.4MHz (3) 解調(diào)器輸入端的噪聲功率： Ni＝n0B＝6×10-18×4.0×106=2.4×10-11W ∴ (4) 相干接收時(shí)： 1500 f(Hz) 0.5 1 H（f） 1000 -1000 -1500 4.一系統(tǒng)的基帶傳輸特性如下圖所示 （1）最大無(wú)碼間串?dāng)_傳輸速率RB＝？； （2）系統(tǒng)的頻帶利用率r＝？(5分) 答：（1）最大無(wú)碼間串?dāng)_傳輸速率RB＝2×1250=2500 B(或稱波特) （2） 5．在設(shè)電話信號(hào)的帶寬為300-3400Hz，抽樣速率為8000Hz。 試求：（1）編A律13折線8位碼和線性12位碼時(shí)的碼元速率； （2）現(xiàn)將10路編8位碼的電話信號(hào)進(jìn)行PCM時(shí)分復(fù)用傳輸，此時(shí)的碼元速率為多少； （3）傳輸此時(shí)分復(fù)用PCM信號(hào)所需要的奈奎斯特基帶帶寬為多少。（10分） 答：（1）8位碼時(shí)的碼元速率為： 線性12位碼時(shí)的碼元速率為: （2）10路編8位碼的碼元速率為: （3）傳輸時(shí)分復(fù)用PCM信號(hào)的奈奎斯特基帶帶寬為: 七、已知一個(gè)（7，3）循環(huán)碼的監(jiān)督矩陣為 H = 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 求其典型矩陣和其生成矩陣（10分） 解：典型矩陣 H： 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 生成矩陣 G： 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 六、對(duì)10路帶寬為300~3400Hz模擬信號(hào)進(jìn)行PCM時(shí)分復(fù)用傳輸，設(shè)抽樣速率8000Hz抽樣后進(jìn)行8級(jí)量化，并編為自然二進(jìn)制碼，求 （1）傳輸此復(fù)用信號(hào)的傳輸速率（5分） （2）若傳輸碼元波形為寬度的矩形脈沖，且占空比為1，求所需的傳輸帶寬（5 分） 解：（1）10路PCM的信息速率為： （2） 5、設(shè)輸入信號(hào)抽樣脈沖值為+635?（?表示一個(gè)最小量化單位），采用13折線A律PCM編碼。試確定： （1）此時(shí)編碼器輸出碼組、編碼電平和量化誤差； （2）對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼； （3）譯碼電平和譯碼后的量化誤差。 解析： （1）已知抽樣脈沖值Is=+635=512+3×32+27，它位于第7段（起始電平為512?，量化間隔為32?）序號(hào)為3的量化級(jí)，因此編碼器輸出碼組為 C1C2C3C4C5C6C7C8=11100011 對(duì)應(yīng)于該碼組的編碼電平為Ic=512+3×32=608?，量化誤差為Is-Ic=27?。 （2）因?yàn)镮c=608=，所以對(duì)應(yīng)7位非線性編碼“1100011”的11位均勻量化（線性）碼為 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 （3）譯碼電平為 ID=Ic+=608+16=624? 譯碼后的量化誤差 |IS - ID|=635-624=11?