河海大學通信原理期末考試試題要點

1、通信原理 課程考試試卷標準答案及評分標準20062007學年第二學期通信原理試卷A一、 填空題（每空0.5分，共10分）1. 在八進制中（M=8），已知碼元速率為1200B，則信息速率為 3600b/s 。2. 各態(tài)歷經(jīng)性就是 統(tǒng)計特性 可由隨機過程的任一實現(xiàn)的 時間平均來代替。3. 起伏噪聲包括 熱噪聲 、 散彈噪聲和 宇宙噪聲。4. 恒參信道無失真?zhèn)鬏斠笳穹?頻率特性曲線是一條 水平直線 ， 相位特性 是一條過原點的直線。5. 幅度調(diào)制又稱為 線性調(diào)制 ，調(diào)制信號的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的 簡單搬移 。6. 在同等條件下，正常工作時，模擬調(diào)制系統(tǒng)， FM系統(tǒng) 抗噪聲性能最好， A

2、M系統(tǒng) 抗噪聲性能最差。7. 單極性RZ信號中 有定時分量，雙極性等概信號 沒有 離散譜。8. MSK信號是包絡恒定、 相位連續(xù) 、 帶寬最小 并且嚴格正交的2FSK信號。9. 當DPCM系統(tǒng)中量化器的量化電平數(shù)取為 2 時，此DPCM系統(tǒng)就成為 增量調(diào)制 系統(tǒng)。10.匹配濾波器是指 輸出信噪比 最大的線性濾波器，它可代替最佳接收機里的 相關(guān)運算器 。二、 簡答題（每題8分，共40分）1. 窄帶隨機過程的頻譜與時間波形有什么特點？ 答：窄帶隨機過程的的譜密度集中在中心頻率fc附近相對窄的頻帶范圍f內(nèi)，且f<<fc，fc遠離零頻率。窄帶隨機過程的一個樣本波形是一個包絡和相位隨機緩變的

3、正弦波。2. FM系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？答：FM系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理是針對鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀，而高頻端的信號譜密度最小，目的是提高調(diào)頻解調(diào)器的高頻端輸出信噪比。答：A/2和0。因為此時誤碼率最低。3. 等概時對于傳送單極性基帶波形和雙極性基帶波形的最佳判決門限各為多少？為什么？4. 與二進制數(shù)字調(diào)制相比較，多進制數(shù)字調(diào)制有哪些優(yōu)缺點？答：優(yōu)點是提高了頻帶利用率，缺點是抗噪聲性能降低。5. 卷積碼與分組碼之間有何異同點？答：相同點是它們都是差錯控制編碼，且監(jiān)督位與信息位之間是線性運算關(guān)系。不同的是分組碼監(jiān)督位只與本組信息位有關(guān)，分組碼可用G、H矩陣或多項式分析，能進

4、行糾檢錯。而卷積碼編碼不僅與本組信息有關(guān)還與前N-1組有關(guān)，G、H是半無限矩陣，可用矩陣、多項式和圖形三種方法分析，且更適合前向糾錯。一、 綜合題（共50分）1設(shè)信息代碼為10110100，信息速率為1kb/s，載波頻率為1kHz，并假設(shè)初始相位為0 0,試畫出2DPSK信號波形和4DPSK信號波形。其中，對2DPSK規(guī)定：=0 0（對應“0”）， =180 0（對應“1”）；對4DPSK規(guī)定：=0 0 （對應“00”）， =90 0 （對應“10”）， =180 0 （對應“11”）， =270 0 （對應“01”）。 （10分）1 0 1 1 0 1 0 0解：2某通信系統(tǒng)發(fā)射端對最高頻率

5、為4.2MHz模擬信號先進行線性PCM編碼(抽樣頻率取8.4MHz，量化電平為32級)，余弦滾降系數(shù)為=0.6，再對載波進行調(diào)制，試求 ： （1 ）線性PCM編碼器輸出的信息速率Rb1 ； （2 ）余弦滾降濾波器頻帶利用率b 和帶寬Bb； （3 ） 若采用2PSK 調(diào)制，求調(diào)制器輸出信號的碼元速率RB2PSK和帶寬B2PSK（保持信息速率不變）。 （15分）3.設(shè)某線性碼(n,k)的生成矩陣為G= 試求：（1） 確定n,k值，寫出該（n,k）碼的全部碼組；（2） 典型監(jiān)督矩陣H；（3） 最小碼距d0以及糾錯個數(shù)t。（15分） 解：（1）生成矩陣G有k行n列，所以n=6,k=3。 全部碼組為：

6、000000 ，001011，010110，011101，100101，101110，110011，111000 （2）典型生成矩陣為 G= H= （3）d0=3 t=14 已知3級線性反饋移存器的原始狀態(tài)為111，本原多項式為，試畫出移存器的連線圖并求輸出端的m序列。（10分）解：a0a1a21 1 10 1 11 0 10 1 00 0 11 0 01 1 0 20052006學年第二學期通信原理試卷B一、 填空題（每空0.5分，共10分）1. 在四進制中（M=4），已知信息速率為2400b/s，則碼元速率為 1200B 。2. 一平穩(wěn)隨機過程(t)的R(0)代表(t)的 平均功率 ，R（

7、0）-R（）代表(t)的 交流功率。3. 調(diào)制信道的模型可以分為兩類， 恒參信道 和 隨參信道 。4. 針對FM系統(tǒng)門限效應，降低門限值的方法很多，常用的有 鎖相環(huán)解調(diào)器和 負反饋 解調(diào)器。5. 眼圖是指用 示波器 觀察接收端的基帶信號波形，從而估計和調(diào)整 系統(tǒng)性能 的一種方法。6. PCM30/32路體系可復用傳輸30路 話音信號 ，其總碼率為 2.048Mb/s 。7. 最佳基帶傳輸系統(tǒng)是指消除了 碼間干擾 ，且 誤碼率 最小的基帶系統(tǒng)。8. 把碼組中 1 的個數(shù)稱為碼組的重量，把兩個碼組中對應位上數(shù)字 不同 位數(shù)稱為碼組的距離。9. 某本原多項式的八進制表示為211，則該本原多項式f(x

8、)為 ， 以它產(chǎn)生的m序列周期為 127。10.在數(shù)字調(diào)制通信系統(tǒng)的接收機中，應該先采用 載波 同步，其次采用 位 同步，最后采用 群 同步。二、 簡答題（每題8分，共40分）1，何謂高斯白噪聲？ 答：高斯白噪聲是指取值的概率分布服從高斯分布，功率譜密度在所有頻率上均為常數(shù)的噪聲。2，F(xiàn)M系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么問題？答：FM系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號帶寬成正比關(guān)系，這一關(guān)系說明可通過增加帶寬來換取較高的輸出信噪比，從而提高抗噪聲性能。3， 何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時的頻帶利用率有多大？答：滿足奈奎斯特第一準則的帶寬fN和速率RN叫奈奎斯特速率和奈奎斯特

9、帶寬，RN =2fN，此時的頻帶利用率為2B/Hz。4， 2PSK與2ASK和2FSK相比有哪些優(yōu)勢？答：2PSK對信道的敏感性比2ASK低，頻帶比2FSK窄，同樣的信噪比時2PSK誤碼率最低。5， 什么是奇偶監(jiān)督碼？其檢錯能力如何？ 答：奇偶監(jiān)督碼就是用1位監(jiān)督碼使碼組中1的個數(shù)為奇數(shù)個或偶數(shù)個，它能檢測奇數(shù)個錯碼。三、 綜合計算題（共50分）1 采用MSK調(diào)制，設(shè)發(fā)送的數(shù)字序列為10011010，碼元速率為1600B，載波頻率為2000Hz，試：（1） 畫出MSK信號的相位路徑圖（設(shè)初始相位為零）（2） 畫出MSK信號的波形圖（頻率f1對應“0”碼，f2對應“1”碼，且f1f2）（10分）

10、答：1 0 0 1 1 0 1 0 （2）即在一個碼元間隔里，f1有1周，f2有1.5周，波形見上圖。2 設(shè)有一傳輸兩路話音的PCM-TDM通信系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸入輸出均為模擬話音信號，抽樣頻率為8000Hz，要求每樣值均編碼為8bit，幀同步碼亦取為8bit。（1） 采用二進制基帶傳輸，并設(shè)滾降系數(shù)為0.25，求系統(tǒng)信息速率，畫出系統(tǒng)原理圖和系統(tǒng)頻率特性。（2） 若采用2DPSK調(diào)制，并保持信息速率不變，載波頻率為1MHz，求帶寬并畫出系統(tǒng)頻率特性。（15分） 解： （1）10.5m1(t)m2(t)PCM編碼PCM編碼復 接幀同步產(chǎn)生發(fā)低通信道收低通抽樣判決位同步分 接PCM譯碼PCM譯碼05

11、196 120 f/kHzH(f)H(f)880 1000 1120 f/kHz 3 若給定（7，4）循環(huán)碼的生成多項式，試求：（1） 典型生成矩陣G；（2） 典型監(jiān)督矩陣H；（3） 若信息碼為M=1101，計算該碼組A。（15分） 解：（1）4.采用13折線A律編碼，歸一化1分為2048個量化單位，已知抽樣值為-340。試求：（1）編碼碼組；（2） 譯碼輸出和量化誤差。（10分）20052006學年第二學期通信原理課內(nèi)試卷A（通信工程專業(yè)03級）授課班號 218801 學號 姓名 成績 二、 填空題（每空1分，共20分）1. 采用相干解調(diào)方式時，相同誤碼率條件下，2ASK、2FSK、2PSK

12、系統(tǒng)所需信噪比數(shù)量關(guān)系為 。2. 窄帶隨機過程在示波器上的波形是一個 和 緩慢變化的正弦波。3. 恒參信道的傳輸特性可以用 和 來表征。4. 如果解調(diào)器的輸入噪聲功率譜密度相同，輸入的信號功率也相等，則雙邊帶和單邊帶在解調(diào)器輸出端的 是相同的。5. 采用部分響應波形，能實現(xiàn) Bd/Hz的頻帶利用率，而且通常它的“尾巴”衰減大和收斂快，還可實現(xiàn)基帶 結(jié)構(gòu)的變化。6. 已知一無線信道的傳輸帶寬為10KHz，在最壞傳輸條件下的信噪比為30dB，其信道容量為 。7. M是將模擬信號變換成僅由 位二進制碼組成的數(shù)字信號序列。M系統(tǒng)中的量化噪聲有兩種形式：一種稱為 量化噪聲，另一種稱為一般量化噪聲。8.

13、普通接收系統(tǒng)和最佳接收系統(tǒng)，其性能表示式在形式上是相同的，由于實際帶通濾波器帶寬B總是 1/T，所以普通接收系統(tǒng)的性能總是比最佳接收系統(tǒng)差。9. 一個各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機噪聲電壓的數(shù)學期望代表著 ，其方差代表著 。10. m序列的均衡性是指在m序列的一周期中，“1”和“0”的個數(shù)相當，準確地說，“1”的個數(shù)比“0”的個數(shù) 一個。11設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送16進制碼元的速率為2400B，則這時的系統(tǒng)信息速率為 。 12一個兩徑時延差為1ms的隨參信道，它在 頻率上傳輸衰耗最大。 。14PCM30/32路TDM系統(tǒng)的基群數(shù)據(jù)速率為 b/s。15某線性分組碼的許用碼組的最小碼距是4，若用于檢錯，可檢出

14、位錯碼。 三、 簡答題（每題5分，共40分）1. 按傳輸信號的復用方式，通信系統(tǒng)如何分類？2. 解釋半雙工通信和全雙工通信，并用實際通信系統(tǒng)舉例說明？3. 眼圖的作用是什么？怎樣才能觀察到眼圖？ 4. 為什么要進行調(diào)制？線性調(diào)制和非線性調(diào)制的區(qū)別是？ 5. 解釋匹配濾波器，并畫出基于“匹配濾波器”的先驗等概時二進制確知信號最佳接收機結(jié)構(gòu)。 6 某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為2MB，數(shù)字信息為“1”時的頻率f1為2.048MHz, 數(shù)字信息為“0”時的頻率f2為1.024MHz，試計算已調(diào)信號的第一零點帶寬。 7求功率譜密度為n0的白噪聲通過理想LPF后的自相關(guān)函數(shù)及噪聲功率。 8解釋ARQ系統(tǒng)

15、，并說明其主要缺點？四、 綜合題（共40分）1已知三級最長線性反饋移位寄存器序列的特征方程為f(x)=1+x2+x3移存器的初始態(tài)為111，畫出此m序列的連接結(jié)構(gòu)圖，寫出輸出序列的一個周期。（10分）2一模擬信號的幅度范圍為-6.4V+6.4V，對該信號采用奈奎斯特抽樣，其某一抽樣值為2.55V，采用13折線A律編碼，求該抽樣值的編碼結(jié)果（段內(nèi)碼用折疊二進制）。（10分）3已知某線性碼的生成矩陣為G= 試求：（1）典型生成矩陣G； （2）典型監(jiān)督矩陣H；（3）列出全部碼組； （4）列出錯碼圖樣表。（10分）5 設(shè)某2DPSK調(diào)制系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200B，已調(diào)信號的載頻為2400Hz，已知

16、相對碼序列為110001，試畫出相應的2DPSK信號波形（相位偏移可自行假設(shè)）。（10分）通信原理 課程考試試卷A標準答案及評分標準開課院（系）計信學院通信系學生班級 通信工程專業(yè) 考試方式 閉卷 20052006學年第二學期通信原理課內(nèi)試卷A五、 填空題（每空0.5分，共10分）1. 2ASK>2FSK>2PSK 2.包絡和相位3. 幅頻特性 和相頻特性4. 輸出信噪比5. 2， 頻譜 6. 99.7Kbit/s 7. 一位，過載 量化噪聲8. 大于9. 直流分量 ，交流平均功率10. 多 119600b/s12.(2n+1)/2KHz13.+1000V+B-00V-0+1-11

17、4.2.048M15.3六、 簡答題（每題8分，共40分） 1.答：按傳輸信號的復用方式，通信系統(tǒng)有三種復用方式，即頻分復用、時分復用和碼分復用。頻分復用是用頻譜搬移的方法使不同信號占據(jù)不同的頻率范圍；時分復用是用抽樣或脈沖調(diào)制方法使不同信號占據(jù)不同的時間區(qū)間；碼分復用則是用一組包含正交的碼字的碼組攜帶多路信號。2. 半雙工，雙向不同時通信，如：對講機；雙工，雙向同時通信，如：移動通信系統(tǒng) 。3衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能好壞。調(diào)整示波器的掃描周期與碼元周期同步，可看到眼圖。4 使信號適合信道傳輸特性，提高頻帶利用率，適合遠距離傳輸。 線性調(diào)制是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的平移，非線性調(diào)制信號中不存在清晰的

18、基帶信號譜分量。5 答：輸出信噪比最大的最佳線性濾波器。6 B=f1-f2+2fs=5.024MHz 7.Ro(t)=2n0fHsinwHt/wHt；N=2n0fH 8.在發(fā)送端輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼后，除立即發(fā)送外，暫存于緩沖存儲器中。若接收端解碼器檢出錯碼，則由解碼器控制產(chǎn)生一重發(fā)指令，經(jīng)反向信道送至原發(fā)送端。這時由發(fā)送端重發(fā)控制器控制緩沖存儲器重發(fā)一次。接收端僅當解碼器未發(fā)現(xiàn)錯碼時，才將信碼送給收信者，否則在輸出緩沖存儲器中刪除掉，并經(jīng)反向信道發(fā)出不需重發(fā)指令。發(fā)送端收到指令后，繼續(xù)發(fā)送后一碼組，發(fā)端緩存的內(nèi)容隨之更新。 缺點：不能用于單向傳輸系統(tǒng)，也難用于廣播系統(tǒng)，實現(xiàn)重發(fā)

19、控制比較復雜；信道干擾大時系統(tǒng)可能處在重發(fā)循環(huán)中，通信效率低；不大適合要求嚴格實時傳輸?shù)南到y(tǒng)。三、綜合題（共40分）1 11100101 22.55/(6.4/2048)=816個量化單位 111010013 （3）碼組編號 a5 a4 a3 a2 a1 a0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 1 0 1 1 3 0 1 0 1 1 0 4 0 1 1 1 0 1 5 1 0 0 1 0 1 6 1 0 1 1 1 0 7 1 1 0 0 1 1 8 1 1 1 0 0 0(4)錯碼位置S1S2S3e5101e4110e3011e2100e1010e0001無錯0004一個碼元周期含2個

20、載波周期 通信原理 課程考試試卷標準答案及評分標準開課院（系）計信學院通信系學生班級 032611/12/13 考試方式 閉卷 20052006學年第二學期通信原理課內(nèi)試卷B（電子信息專業(yè)03級）授課班號 205501 學號 姓名 成績 七、 填空題（每空0.5分，共10分）1. 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 I=-logaP(x) ，常用的單位為 比特 。2. 窄帶隨機過程在示波器上的波形是一個包絡和相位緩慢變化的正弦波。3. 多經(jīng)傳播不僅會造成信號包絡 衰落 和頻率彌散，同時還可能發(fā)生頻率 選擇性衰落。4. 如果解調(diào)器的輸入噪聲功率譜密度相同，輸入的信號功率也相等

21、，則雙邊帶和單邊帶在解調(diào)器輸出端的輸出信噪比是 相等 的。5. 采用部分響應波形，能實現(xiàn) 2B/Hz的頻帶利用率，而且通常它的“尾巴”衰減大和收斂快，還可實現(xiàn)基帶 頻譜 結(jié)構(gòu)的變化。6. 二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，當碼元速率相同時，2FSK 系統(tǒng)帶寬最寬，抗噪聲性能方面， OOK 最差。7. M是將模擬信號變換成僅由 一位 二進制碼組成的數(shù)字信號序列。M系統(tǒng)中的量化噪聲有兩種形式：一種稱為過載 量化噪聲，另一種稱為一般量化噪聲。8. 普通接收系統(tǒng)和最佳接收系統(tǒng)，其性能表示式在 形式 上是相同的，由于實際帶通濾波器帶寬B總是 大于1/T，所以普通接收系統(tǒng)的性能總是比最佳接收系統(tǒng)差。9. 卷積碼的譯碼方

22、法有兩類：一類是 大數(shù)邏輯譯碼 ，另一類是概率譯碼。10.m序列的均衡性是指在m序列的一周期中，“1”和“0”的個數(shù) 基本相等，準確地說，“1”的個數(shù)比“0”的個數(shù) 多 一個。八、 簡答題（每題8分，共40分）1. 按傳輸信號的復用方式，通信系統(tǒng)如何分類？ 答：按傳輸信號的復用方式，通信系統(tǒng)有三種復用方式，即頻分復用、時分復用和碼分復用。頻分復用是用頻譜搬移的方法使不同信號占據(jù)不同的頻率范圍；時分復用是用抽樣或脈沖調(diào)制方法使不同信號占據(jù)不同的時間區(qū)間；碼分復用則是用一組包含正交的碼字的碼組攜帶多路信號。2. 什么是寬平穩(wěn)隨機過程？什么是嚴平穩(wěn)隨機過程？它們之間有什么關(guān)系？ 3什么是恒參信道？什

23、么是隨參信道？目前常見的信道中，哪些屬于恒參信道？哪些屬于隨參信道？7 什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？答：線性調(diào)制是通過改變載波的幅度來實現(xiàn)基帶調(diào)制信號的頻譜搬移，它所形成的信號頻譜還保持原來基帶頻譜的結(jié)構(gòu)。常見的線性調(diào)制有AM、SSB、DSB 和VSB。8 如何才能使普通接收機的誤碼性能達到最佳接收機的水平？ 9 綜合題（共50分）1試畫出一個數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)組成方框圖，它包括HDB3編碼和第類部分響應系統(tǒng)。若輸入信碼dn為：110000100001，試編寫出各點的碼，并畫出信道中的傳輸波形（須作必要說明），設(shè)信道為理想（無耗無噪）（15分）解：dnancncn-bn-2bn+ cnandnHDB3編碼模3加2TS+理想LPF信道抽樣判決模3HDB3譯