西南科技大學(xué)通信原理2010、2011、2012試卷及答案

1、*密*西南科技大學(xué)20092010學(xué)年第2學(xué)期通信原理期末考試試卷（A卷）課程代碼：223194300命題單位:信息工程學(xué)院通信教研室學(xué)院:班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):填空題（每空1分，共30分）1、數(shù)字通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是2、高斯白噪聲是指噪聲的概率密度服從一分布，功率譜密度服從分布。3、模擬信號(hào)經(jīng)抽樣、量化所得到的數(shù)字序列稱為信號(hào)，直接傳輸這種信號(hào)稱為4、目前最常用的多路復(fù)用方法為復(fù)用和.復(fù)用。5、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)需要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)過(guò)程:6、四元離散信源的四個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率分別為1/4、1/2、1/8. 1/8,符號(hào)出現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立，其信源熵為？。理論上，四元信源的最大熵為？。的差值進(jìn)行編碼。7

2、、差分脈沖編碼是對(duì)一8、將數(shù)字基帶信號(hào)直接送到信道傳輸?shù)姆绞椒Q為9、通常情況下，語(yǔ)音幀的幀周期為10、PDH的含義是準(zhǔn)同步數(shù)字系列，SDH的含義是 同步數(shù)字系列11、單頻正弦信號(hào)頻率f=3KHz，調(diào)頻指數(shù)B =5，調(diào)頻信號(hào)的帶寬為mFM-12、若一低通信號(hào)m（t）的頻帶范圍為0 108kHz，則可以無(wú)失真恢復(fù)信號(hào)的最小采樣頻率為技術(shù)。13、對(duì)于動(dòng)態(tài)范圍大的信號(hào)，為了改善量化信噪比，通常采用14、在PCM30/32路基群幀結(jié)構(gòu)中，TS0用來(lái)傳輸 幀同步時(shí)隙, TS16用來(lái)傳輸信令時(shí)隙。15、在簡(jiǎn)單增量調(diào)制系統(tǒng)中，當(dāng)信號(hào)實(shí)際斜率超過(guò)最大跟蹤斜率時(shí)，將會(huì)造。16、設(shè)計(jì)接收機(jī)的“最佳”準(zhǔn)則基于 和。1

3、7、設(shè)加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度為n，輸入信號(hào)的能量為E，則匹配濾波器在t=T 時(shí)刻輸出的最大信噪比為2E/N。18、殘留邊帶濾波器的傳輸特性H （）應(yīng)滿足。19、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。選擇題（每空2分，共10分） TOC o 1-5 h z 1 .帶通型信號(hào)的抽樣頻率若選為fsN2f h （）A.會(huì)產(chǎn)生重疊噪聲B.會(huì)產(chǎn)生碼間干擾C.實(shí)現(xiàn)復(fù)雜D.會(huì)降低信道的頻帶利用率2、根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則，傳輸速率為Mbit/s的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，在理想情況下要求最小傳輸信道的帶寬為（）A. MHz B. C. MHz D.3

4、、由4級(jí)移位寄存器產(chǎn)生的m序列，其周期為（）A.13B.14 C .15D.16PCM通信系統(tǒng)中，采用的二進(jìn)制碼組為（）A.自然二進(jìn)制碼組B.格雷二進(jìn)制碼組C.折疊二進(jìn)制碼組D.要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)確定在2 ASK、2PSK、2FSK、2DPSK等4個(gè)通信系統(tǒng)中，有效性相同的通信系統(tǒng)是（）、2PSK、2DPSK、2PSK、2PSK 和 2DPSK簡(jiǎn)答題：（每題4分，共20分）1、什么是信噪比增益？信噪比增益高說(shuō)明什么問(wèn)題？說(shuō)明調(diào)頻系統(tǒng)信噪比增益與調(diào)頻指數(shù) 的關(guān)系。2、簡(jiǎn)要回答均勻量化與非均勻量化的特點(diǎn)。3、寫出香農(nóng)公式，并說(shuō)明信道容量C與B，S，no之間的關(guān)系。4、與PCM編碼相比，AM調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)

5、是什么？ AM調(diào)制中有哪兩種噪聲？5、為什么A律13折線壓縮特性一般取A=?綜合題（每題8分，共40分）試用移位寄存器構(gòu)造一個(gè)本原多項(xiàng)式為X4+X+1的m序列發(fā)生器。假設(shè)初始狀態(tài)為0001， 畫出m序列發(fā)生器方框圖，推出它所產(chǎn)生的m序列（寫出求解過(guò)程）。已經(jīng)消息信號(hào)頻帶為300至3400HZ，用濾波法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，載頻為40MHZ。假設(shè)帶 通濾波器過(guò)渡帶只能做到中心頻率1%，畫出單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的方框圖，并畫出各點(diǎn)頻譜， 標(biāo)出各點(diǎn)載波頻率。已知二進(jìn)制信息碼為000100001試寫出其AMI碼和HDB3碼并畫出其波形。AMI 碼：HDB3 碼：4、正弦信號(hào)線性編碼時(shí)，如果信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍為40dB

6、，要求在整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)信噪比不低 于30 dB，最少需要幾位編碼？5、對(duì)最高頻率為6MHz的模擬信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼，量化電平數(shù)256，編碼信號(hào)通過(guò)冬= 的升余弦滾降濾波器處理，再進(jìn)行調(diào)制傳輸，求：（1）二進(jìn)制基帶信號(hào)信息速率（2）采用2PSK調(diào)制，信道帶寬（3）量化電平數(shù)增加到512，采用QPSK調(diào)制時(shí)，信道帶寬有何變化*密*參考答案及評(píng)分細(xì)則填空題（每空1分，共30分）有效性可靠性高斯均勻數(shù)字基帶頻分時(shí)分抽樣量化編碼 TOC o 1-5 h z 2輸入信號(hào)預(yù)測(cè)信號(hào)基帶傳輸125us準(zhǔn)同步數(shù)字系列同步數(shù)字系列30216KHz壓擴(kuò)幀同步信息信令信息過(guò)載失真最大輸出信噪比最小差錯(cuò)概率2E/n0

7、H(+ ) + H( )=常數(shù)，g|V2PSK, 2DPSK, 2FSK, 2ASK二選擇題(每空2分，共10分)1、D2、B3、C4、C5、D三.簡(jiǎn)答題：(每題4分，共20分)答：接收端輸入信噪比與輸出信噪比之比，說(shuō)明了不同調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲能力，信噪 比增益高說(shuō)明系統(tǒng)的抗噪聲能力強(qiáng)，調(diào)頻系統(tǒng)的信噪比增益與調(diào)頻指數(shù)的三次方成正比。答：均勻量化特點(diǎn)，在量化區(qū)內(nèi)，大、小信號(hào)的量化間隔相同，最大量化誤差均為半個(gè)量化級(jí)，因而小信號(hào)時(shí)量化信噪比太小，不能滿足要求。非均勻量化特點(diǎn)：量化級(jí)大小隨信號(hào)大小而變，信號(hào)幅度小時(shí)量化級(jí)小，量化誤差也 ?。恍盘?hào)幅度大時(shí)量化級(jí)大，量化誤差也大，因此增大了小信號(hào)的量化

8、信噪比。香農(nóng)公式：C = Blog (1 + S) = Blog (1 + 二)2 N 2 n B提高信噪比S/N，可增大信道容量C；SC隨著B(niǎo)的適當(dāng)增大而增大，但當(dāng)B T3時(shí)，C 1.44 n 0通過(guò)B與S/N的互換，可以維持一定的C。答：AM的主要優(yōu)越性：低比特率時(shí)，量化信噪比高于PCM。抗誤碼性能好，能在誤碼率較高的信道里工作AM的編碼、譯碼比PCM簡(jiǎn)單。顆粒噪聲(量化失真)過(guò)載噪聲(斜率過(guò)載)答：因?yàn)锳律13折線壓縮特性1、2段的斜率均為16,正好與A二時(shí)的y=斜率相同，從 而使整個(gè)13折線與A律壓縮特性很接近。四.綜合題(每題8分，共40分)1. (1) m序列發(fā)生器方框圖如下：(2

9、)初始狀態(tài)：0 0、0- 4狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程：1 10 0 0 末級(jí)輸出：1 D3q ID400112 1 0 0 E01 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 11 0 1 10 1 0 111 0 1 011 1 0 100 1 1 010 0 1 101 0 0 110 1 0 010 0 1 000 0 0 10m序列為002.3.1 0 0 0 1 0 0 00 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 00 1AAMI：0HDB3：D 0Do D4、A*密*0西南福大學(xué)20102011學(xué)年第2學(xué)期。通信原理期末考試試卷（A卷）課程代碼：223194300命題單位：信息工程學(xué)院通信教研室

10、學(xué)院：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：一、填空題（每空1分，共20分）1.通信系統(tǒng)最主要的質(zhì)量指標(biāo)為和。2.四元離散信源的4個(gè)消息符號(hào)，其出現(xiàn)概率分別是1/4, 1/8, 1/8,息符號(hào)出現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的，則該符號(hào)集的平均信息量為。1/2。各消 理論上，四元信源的最大熵為。 高斯白噪聲是指噪聲的概率密度服從 分布，功率譜密度服從 分布。若一低通信號(hào)m的頻帶范圍為0108kHz，則可以無(wú)失真恢復(fù)信號(hào)的最小 采樣頻率為。 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)需要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)過(guò)程：、 和。 對(duì)于差分脈碼調(diào)制系統(tǒng)，系統(tǒng)總的量化信噪比等于 與 的乘積。 均勻量化中每增加一位編碼，量化信噪比提高 dB。 PCM基群幀速率是，二次群速率

11、是。 雙極性非歸零碼中的雙極性是指，非歸零是指。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。 希爾伯特變換用于寬帶調(diào)頻系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一 網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輸入信 號(hào)/中的任意頻率分量。二、選擇題(每題2分，共10分)設(shè)基帶信號(hào)是最高頻率為的語(yǔ)音信號(hào)，則AM信號(hào)帶寬為 TOC o 1-5 h z SSB信號(hào)帶寬為。()A.B.C.D.帶通型信號(hào)的抽樣頻率若選為f2fh，則。()A.會(huì)產(chǎn)生重疊噪聲B.會(huì)產(chǎn)生碼間干擾C.實(shí)現(xiàn)復(fù)雜D.會(huì)降低信道的頻帶利用率調(diào)頻廣播能提供高質(zhì)量的話音和音樂(lè)傳輸，現(xiàn)規(guī)定各電臺(tái)之間的頻道間隔為200kHz，最大頻偏為75kHz

12、，最高調(diào)制頻率為15kHz，由卡森公示計(jì)算出所需的 頻帶B應(yīng)為 kHz。()A.90B.100C.150 D.180 間接調(diào)相的實(shí)現(xiàn)方法分兩步，先是將調(diào)制信號(hào)，然后對(duì)載波。()B.米樣調(diào)頻A.調(diào)頻積分C.濾波積分D.積分調(diào)頻A律13折線通常采用量化級(jí)數(shù)為。（）A. 256B. 128C. 64D. 512三、簡(jiǎn)答題：（每題4分，共20分）什么是信噪比增益？信噪比增益高說(shuō)明什么問(wèn)題？說(shuō)明調(diào)頻系統(tǒng)信噪比增益 與調(diào)頻指數(shù)的關(guān)系。寬帶調(diào)頻系統(tǒng)為什么要采用預(yù)加重和去加重？簡(jiǎn)要回答均勻量化與非均勻量化的特點(diǎn)。數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？它的帶寬主要取決于什么？簡(jiǎn)述2DPSK消除相位模糊的原理。四、綜合

13、題（共50分）（8分）某一待傳輸?shù)膱D片約含X106個(gè)像素。為了很好地重現(xiàn)圖片需要16個(gè)亮度電平，假如所有這些亮度電平等概率出現(xiàn)，試計(jì)算用3min傳送一張圖 片時(shí)所需的信道帶寬（設(shè)信道中信噪功率比為30dB）。（8分）已知消息信號(hào)頻帶為300至3400Hz，用濾波法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，載 頻為40MHz。假設(shè)帶通濾波器過(guò)渡帶只能做到中心頻率的1%，畫出單邊帶調(diào)制 系統(tǒng)的方框圖，并畫出各點(diǎn)頻譜，標(biāo)出各點(diǎn)載波頻率。（10分）試用移位寄存器構(gòu)造一個(gè)本原多項(xiàng)式為X4+X+1的m序列發(fā)生器。 假設(shè)初始狀態(tài)為0001，求：（1）畫出m序列發(fā)生器方框圖；（2）推出它所產(chǎn)生的m序列。（寫出求解過(guò)程）。（12分）一個(gè)

14、數(shù)字通信系統(tǒng)，采用2DPSK調(diào)制，傳輸8Mbit/s數(shù)據(jù)。（1）畫出相干解調(diào)接收端方框圖；（2）如傳輸帶寬不變，數(shù)據(jù)速率增加到3倍（24Mbit/s），調(diào)制方式應(yīng)如何改 變。（12分）如圖（a）所示，已經(jīng)某信號(hào)m的頻譜M 4）為理想矩形，將它通過(guò)傳 遞函數(shù)為H1 (o)的濾波器后再進(jìn)行理想抽樣。抽樣速率為多少？若抽樣速率f, = 3，試畫出已抽樣信號(hào)氣的頻譜；接收網(wǎng)絡(luò)H2(J應(yīng)如何設(shè)計(jì)，才能由mJ)不失真地恢復(fù)m(t)o(a)(b)恤*參考答案及評(píng)分細(xì)則LJ-I一、填空題(每空1分，共20分) 有效性可靠性；bit/符號(hào) 2 bit/符號(hào)；高斯均勻；216kHz；抽樣量化編碼；預(yù)測(cè)增益 差值量

15、化信噪比；6dB；2048Mb/s8448 Mb/s； “1” “0”分別用正負(fù)電平表示在碼元周期時(shí)間內(nèi)不回到“0”電平；2PSK, 2DPSK, 2FSK, 2ASK； 寬帶相移相移90；二、選擇題(每題2分，共10分)三、簡(jiǎn)答題：（每題4分，共20分） TOC o 1-5 h z 答：接收端輸入信噪比與輸出信噪比之比叫做信噪比增益；（1分）說(shuō)明了不同調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲能力，信噪比增益高說(shuō)明系統(tǒng)的抗噪聲 能力強(qiáng)；（1分）調(diào)頻系統(tǒng)的信噪比增益與調(diào)頻指數(shù)的三次方成正比。（2分）答：語(yǔ)音和圖像信號(hào)低頻段能量大，高頻段信號(hào)能量明顯?。欢b頻器輸出 噪聲的功率譜密度隨頻率的平方而增加，造成信號(hào)的低頻

16、信噪比很大，而高頻信 噪比明顯不足，使高頻傳輸困難。故在調(diào)頻收發(fā)技術(shù)中，通常采用預(yù)加重和去加 重技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。答：均勻量化特點(diǎn)，在量化區(qū)內(nèi)，大、小信號(hào)的量化間隔相同，最大量化誤 差均為半個(gè)量化級(jí)，因而小信號(hào)時(shí)量化信噪比太小，不能滿足要求。（2分） TOC o 1-5 h z 非均勻量化特點(diǎn)：量化級(jí)大小隨信號(hào)大小而變，信號(hào)幅度小時(shí)量化級(jí)小， 量化誤差也?。恍盘?hào)幅度大時(shí)量化級(jí)大，量化誤差也大，因此增大了小信號(hào)的量 化信噪比。（2分）答：數(shù)字基帶信號(hào)s（t）的功率譜密度Ps（3）通常包括兩部分：由交變波形成的邊續(xù)譜Pu（）及由穩(wěn)態(tài)波形成的離散譜Pv（3）。其中連續(xù)譜總是存在的，而離散 譜在某些

17、特殊情況下不存在或某些離散譜分量不存在；（3分）數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬主要取決于連續(xù)譜。（1分）答：由于0、n只是代表前后碼變與不變的關(guān)系，如相位恢復(fù)相差180度， 所有的碼都要判錯(cuò)，但前后碼之間的關(guān)系不會(huì)錯(cuò)，則從相對(duì)碼到絕對(duì)碼的變換不 會(huì)錯(cuò)。四、綜合題（共50分）1.解：由于電平亮度有16個(gè)，因此每個(gè)像素所含的平均信息量為: TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark357 o Current Document H（x） = log2】6 = 4 （bit/符號(hào)） （1 分）該幅圖片所含的平均信息量為：I = 2.25 x 106 x 4 = 9.0 x 106 （bi

18、t） （2 分）用3min傳送一幅圖片所需的信息傳輸速率為：R = - = 9.0X106 = 5x 104 （bit/s）（2 分）b t 3 x 60信道容量必須滿足CNRb，即：C = BlogJ1 + %七 Rb（2 分）因此所需的信道帶寬應(yīng)滿足：B Rb）=5x104牝 5.02 x 103Hz （1 分）log+ Sn廠 log2（1 +1000）這說(shuō)明信道帶寬至少應(yīng)為。解：由于帶通濾波器的過(guò)渡帶只能做到中心頻率的1%,可得：第一級(jí)調(diào)制器的中心頻率最大為：竺業(yè)=30kHz ；1%第二級(jí)調(diào)制的中心頻率最高為：30.3kHz = 3030kHz 40MHz ；（1分）所以，需要三級(jí)調(diào)制

19、才能用濾波法實(shí)現(xiàn)載頻為40MHz的單邊帶調(diào)制。對(duì)各級(jí)載波的要求為:第一級(jí)：/C130kHz第二級(jí)：400kHzfC2 2 f（2分）（2）當(dāng)抽樣速率二=3 f時(shí)，已抽樣信號(hào)ms Q的頻譜函數(shù)為M Q)= -LM Go)*拿 &( ns )n=s=f M (o 2Lnf )slsn=sms （t）的頻譜信號(hào)如圖所示(5分)（3）根據(jù)信號(hào)無(wú)失真?zhèn)鬏斣?，接收網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)H Co）應(yīng)設(shè)計(jì)為2此時(shí)能有m （）不失真地恢復(fù)m（t）。S*密*西南科技大學(xué)20102011學(xué)年第2學(xué)期通信原理期末考試試卷（B卷）課程代碼：223194300命題單位：信息工程學(xué)院通信教研室學(xué)院：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：一、填空題（

20、每空1分，共20分）已知二元離散信源只有“0”、“1”兩種符號(hào)，若“1”出現(xiàn)概率為1/3，那么出現(xiàn)“0”的信息量為 bit。 由N個(gè)符號(hào)組成的離散信源，在 情況下有最大熵，最大熵是。3 .間接調(diào)相的實(shí)現(xiàn)方法分兩步，先是將調(diào)制信號(hào) ，然后對(duì)載 波。 單頻正弦信號(hào)頻率fm=3kHz，調(diào)頻指數(shù)B fm=5，調(diào)頻信號(hào)的帶寬為。 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)需要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)過(guò)程：、 和。 對(duì)于動(dòng)態(tài)范圍大的信號(hào)，為了改善量化信噪比，通常采用 技術(shù)。 簡(jiǎn)單增量調(diào)制AM中主要存在 噪聲和 噪聲，其中 噪聲是量階過(guò)大造成的。 PCM基群幀速率是，二次群速率是。 已知兩碼組為（00000）、（11111），若用于檢錯(cuò)能

21、檢出 位錯(cuò)，若用于糾錯(cuò) 能糾出位錯(cuò)。 模擬調(diào)制系統(tǒng)中，當(dāng)采用 方式進(jìn)行解調(diào)時(shí)存在門限效應(yīng)。 希爾伯特變換用于寬帶調(diào)頻系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一 網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輸入信 號(hào)f中的任意頻率分量。二、選擇題（每題2分，共10分）設(shè)基帶信號(hào)是最高頻率為的語(yǔ)音信號(hào)，則AM信號(hào)帶寬為SSB信號(hào)帶寬為B.A.C.D. TOC o 1-5 h z 均勻量化中每增加兩位編碼，量化信噪比提高 分貝（） HYPERLINK l bookmark263 o Current Document A. 12B. 9C. 6D. 34 通信系統(tǒng)中的高斯白噪聲，它的概率密度函數(shù)為 分布，功率譜密度為 分布。（ ）A.高斯均勻B.瑞利均勻C.瑞利

22、高斯D.均勻高斯在2ASK、2PSK、2FSK、2DPSK等4個(gè)通信系統(tǒng)中，有效性相同的通信系統(tǒng)是（）A.2ASK、2PSKB.2PSK、2DPSKC. 2FSK、2PSKD. 2ASK、2PSK 和 2DPSK 由4級(jí)移位寄存器產(chǎn)生的m序列，其周期為（） HYPERLINK l bookmark275 o Current Document A. 13B. 14C. 15D. 16三、簡(jiǎn)答題：（每題4分，共20分）信道容量是如何定義的？連續(xù)信道容量和離散信道容量的定義有何區(qū)別？什么是線性調(diào)制？常見(jiàn)的線性調(diào)制有哪些？什么是低通型信號(hào)的抽樣定理？什么是帶通型信號(hào)的抽樣定理？什么是誤碼擴(kuò)散（也稱差錯(cuò)

23、傳播）？如何解決誤碼擴(kuò)散問(wèn)題？二進(jìn)制鍵控調(diào)相分為絕對(duì)調(diào)相（2PSK）和相對(duì)調(diào)相（2DPSK），為什么要采用相 對(duì)調(diào)相？四、綜合題（共50分）（8分）黑白電視圖像每幅含有3X105個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概出現(xiàn)的 亮度等級(jí)。設(shè)信道中信噪功率比為30dB，試計(jì)算用40ms傳送一幅該黑白電視圖 像所需的最小信道帶寬。（8分）用90相移的兩個(gè)正交載波可以實(shí)現(xiàn)正交復(fù)用，即兩個(gè)載波可分別傳 輸帶寬相等的兩個(gè)獨(dú)立的基帶信號(hào)/1和f2（t），而只占用一條信道。試證明無(wú)失 真恢復(fù)基帶信號(hào)的必要條件是：信道傳遞函數(shù)H（f）必須滿足：H（fc + f） = H （f - fc）, 0 f W。（10分）已知二元信

24、息序列為0000001,試寫出它的AMI碼和HDB3碼，并 畫出波形。（12分）采用QPSK調(diào)制傳輸9600bit/s數(shù)據(jù)，求：（1）畫出QPSK調(diào)制系統(tǒng)的原理方框圖；（2）求最小理論帶寬；（3）如傳輸帶寬不變，數(shù)據(jù)速率加倍，調(diào)制方式應(yīng)如何改變。（12分）如圖（a）所示，已經(jīng)某信號(hào)m。）的頻譜M4）為理想矩形，將它通過(guò)傳遞函數(shù)為氣4 ）的濾波器后再進(jìn)行理想抽樣。（1）抽樣速率為多少？（2）若抽樣速率f廣3f1，試畫出己抽樣信號(hào)m0的頻譜；（3）接收網(wǎng)絡(luò)H2J）應(yīng)如何設(shè)計(jì)，才能由msQ不失真地恢復(fù)m（t）o（a）（b）密*參考答案及評(píng)分細(xì)則ULI西南科技大學(xué)2010-2011學(xué)年第2學(xué)期通信原理

25、期末考試試卷（8卷）課程代碼：223194300命題單位：信息工程學(xué)院通信教研室一、填空題（每空1分，共20分）、3(汪：I = log _ = 0.585bit )；22 等概logN；積分調(diào)頻;36kHz； 抽樣量化編碼；數(shù)字壓擴(kuò) 斜率過(guò)載顆粒 顆粒；2048Mb/s8448 Mb/s；42；包絡(luò)檢波（或非相干解調(diào)）； 寬帶相移相移90；二、選擇題（每題2分，共10分）三、簡(jiǎn)答題：（每題4分，共20分） TOC o 1-5 h z 答：信道容量是信道最大可能的傳輸信息速率；（1分）對(duì)離散信道，其定義為：對(duì)于一切可能的信息源概率分布，信道傳輸信息 速率R的最大值稱為信道容量，記為C,即： H

26、YPERLINK l bookmark346 o Current Document C = Rmax=曲 H （X） - H （X I Y） - r （1 分）對(duì)連續(xù)信道，設(shè)信道的帶寬為B,輸出的信號(hào)功率為S,輸出加性高斯 白噪聲功率為N，則該連續(xù)信道的信道容量為：c =Blog2 + 3 （bit/s）。（2 分）答：線性調(diào)制是正弦波的幅度隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程，在頻譜上已調(diào)信號(hào)的頻譜是基帶信號(hào)頻譜的平移或線性變換；（2分）常見(jiàn)的線性調(diào)制有常規(guī)振幅調(diào)制（AM）、抑制雙邊帶調(diào)制（DSB）、殘留邊帶調(diào)制（VSB）和單邊帶調(diào)制（SSB）等。（2分）答：低通型信號(hào)抽樣定理：一個(gè)頻帶限制在（0扁）

27、內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m（t）, 如果以Ts1/2/h的時(shí)間間隔對(duì)它進(jìn)行等間隔抽樣，則m（t）將被所得到的抽樣值 完全確定。（2分）帶通型信號(hào)抽樣定理:對(duì)最高頻率為扁、最低頻率為fL、帶寬為B（B=fHf） 的帶通型信號(hào)m（t）, fH可表示為：fH=nB+kB,0Wkb log 1 +（1分）（2 分）2.解：根據(jù)題意可得下圖:令 F 皿)=F f (t)F 皿)=F f (t)1122（2分）l107r 3.01 x 106Hz log2 V1 +1000)這說(shuō)明信道帶寬至少應(yīng)為。S (t) = f (t) cos t + f (t)sin t TOC o 1-5 h z i1c 2cS (w)

28、 = H(w)S (w), (1 分)=_ H (w)F (w -w ) + F (w + w ) 一 jF (w-w ) + jF (w +w )1c 1c2c2c又f(t) = S (t)cos t f (t) = S (t)sin t o1oco 2ocF ) = 1H(w-w )F (- 2刃)+ F (w) - jF (- 2刃)+ jF (w) o14c 1c 12c21廣+ _ h(w + w )F (w) + F (w + 2w ) - jF (w) + jF (w + 2w )4c 11c22cF ()=-H (-)-jF (- 2)-jF ()-F (- 2)+ F ()-

29、4C 1 C 12 C 2.(分)1 -+ H(+)jF ()+ jF ( + 2)+ F ()-F ( + 2) TOC o 1-5 h z 4c 11c 22cF（）和F，（）分別經(jīng)過(guò)低通濾波器后得: o1o 2（2分）要無(wú)失真地恢復(fù)出F （）和F （），要求: o1o 2H(+ )=H(),0 2nW即：H (f + f) = H (f - f), 0 f 2f（2分）（2）當(dāng)抽樣速率二=3 f時(shí)，已抽樣信號(hào)ms Q的頻譜函數(shù)為（3分）M Q)= 2 MGo)*.&( ns ) n=s=f M (o 2nf )s1sn=sm G）的頻譜信號(hào)如圖所示（3）根據(jù)信號(hào)無(wú)失真?zhèn)鬏斣?，接收網(wǎng)絡(luò)的

30、傳輸函數(shù)H 2。）應(yīng)設(shè)計(jì)為（5分）此時(shí)能有m）不失真地恢復(fù)m（t）。s西南科技大學(xué)2011-2012-2學(xué)期通信原理本科期末考試試卷（A卷）課程代碼223994700命題單位信息學(xué)院：通信教研室一、填空題（每空1分，共20分）1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，其重要的質(zhì)量指標(biāo)“有效性”和“可靠性”分別對(duì)應(yīng)和。2、 由N個(gè)符號(hào)組成的離散信源，當(dāng)信源符號(hào)滿 分布時(shí)，熵最大；此時(shí)熵為。3、 AM系統(tǒng)在情況下會(huì)出現(xiàn)門限效應(yīng)。4、殘留邊帶濾波器的傳輸特性H（w）應(yīng)滿足5、差分脈沖編碼（DPCM）是對(duì) 與 的差值進(jìn)行編碼。6、 簡(jiǎn)單增量調(diào)制中，當(dāng)信號(hào)頻率過(guò)高，會(huì)產(chǎn) 噪聲；當(dāng)信號(hào)變化較緩慢時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生噪聲。7、 采用非

31、均勻量化的目的是要彳 在一定范圍內(nèi)保持平穩(wěn)。8、 PCM基群幀速率是，二次群速率是。9、 DPCM編碼中的預(yù)測(cè)增益Gp的定義是 。10、 在數(shù)字信號(hào)的最佳接收中，常用的“最佳”準(zhǔn)則是指 和。11、 單極性歸零碼中的單極性是指，歸零是指。12、BPSK為克服相位模糊度對(duì)相干解調(diào)的影響，常用的方法是對(duì)調(diào)制器輸入的數(shù)字基帶信號(hào)采用 編碼。13、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。二、單選題（每題2分，共10分）1、 設(shè)基帶信號(hào)是最高頻率為6kHz的信號(hào)，則DSB信號(hào)帶寬為，SSB信號(hào)帶寬 為。（）A. 12kHz 12kHzB. 6k

32、Hz 6kHzC. 12kHz 6kHzD. 6kHz12kHz2、單頻正弦信號(hào)頻率九=5kHz，調(diào)頻指數(shù)4m=5,調(diào)頻信號(hào)的帶寬為。（）A. 5kHzB. 20kHzC. 40HzD. 60kHz3、PCM通信中，采用的二進(jìn)制碼組 。（）A.自然二進(jìn)制碼組B.折疊二進(jìn)制碼組C.格雷二進(jìn)制碼組D.循環(huán)二進(jìn)制碼組4、 已知某模擬信號(hào)頻率范圍為（20kHz22kHz）,對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化，其最小抽樣頻率為, （）A. 2kHzB. 4kHzC. 22 kHzD. 44kHz5、 正交調(diào)幅星座圖上的點(diǎn)數(shù)越多，則頻帶利用率 ，抗干擾能力 。（）A.低，差B.低，強(qiáng)C.高，差D,高，強(qiáng)三、簡(jiǎn)答題（每題6分，

33、共30分）1、簡(jiǎn)要說(shuō)明HDB3的編碼規(guī)則。2、為什么在模擬通信中很少使用相位調(diào)制，而在數(shù)字通信中經(jīng)常使用相移鍵控？3、QAM調(diào)制的中文含義是什么？比較16PSK與16QAM調(diào)制的帶寬與抗噪聲性能。4、說(shuō)明數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜包含哪兩部分？與單個(gè)脈沖波形有什么關(guān)系？定時(shí)信號(hào)由哪 部分決定？5、什么是誤碼擴(kuò)散（也稱差錯(cuò)傳播）？用什么方法可以解決誤碼擴(kuò)散問(wèn)題？ 四、綜合題（共40分）1、某一待傳輸?shù)膱D片約含4x106個(gè)像素。為了很好地重現(xiàn)圖片需要16個(gè)亮度電平，假如所 有這些亮度電平等概率出現(xiàn)，試計(jì)算用3分鐘傳送一張圖片時(shí)所需的信道帶寬（設(shè)信道中信 噪功率比為30dB）（6分）2、某調(diào)頻波為：Sfm

34、 （t） = 10cos（2x 106兀t + 10cos2000兀 t），=2，試確定：（1）該信號(hào)的最大頻偏和帶寬；（2）調(diào)制信號(hào)f（t）的形式。（8分）3、對(duì)語(yǔ)音信號(hào)采用12位線性編碼，如果信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍為40dB，在整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)信噪 比最低能達(dá)到多少？ （8分）4、已知本原多項(xiàng)式八進(jìn)制數(shù)字表示為23,試用移位寄存器構(gòu)造一 m序列發(fā)生器。假設(shè)初始 狀態(tài)為0001，畫出m序列發(fā)生器方框圖，推出它所產(chǎn)生的m序列（寫出求解過(guò)程）。（8分）5、一個(gè)2DPSK數(shù)字通信系統(tǒng)，信息速率為Rb，輸入數(shù)據(jù)為0。（1）寫出相對(duì)碼（設(shè)相對(duì)碼的第一個(gè)比特為1）；（2）畫出DPSK發(fā)送方框圖；（3）寫出DPSK

35、發(fā)送信號(hào)的載波相位（假設(shè)第一個(gè)比特的DPSK信號(hào)的載波相位為0 相）。（10分）西南科技大學(xué)2011-2012-2學(xué)期通信原理本科期末考試試卷（A卷）參考答案及評(píng)分細(xì)則課程代碼223994700命題單位信息學(xué)院：通信教研室一、填空題（每空1分，共20分）1、傳輸速率誤碼率2、等概率logN3、包絡(luò)檢波且小信噪比時(shí)4、在載頻兩邊具有互補(bǔ)特性（H（w- ：） + H（w+Wc）=常數(shù)）5、輸入信號(hào)；預(yù)測(cè)信號(hào)6、過(guò)載顆粒7、信噪比8、2048kb/s（或 S） 8448kb/s（或 s）9、輸入信號(hào)的功率與差值信號(hào)功率之比10、最大輸出信噪比最小差錯(cuò)概率11、用高電平和零電平表示二進(jìn)制信息“1”和“

36、0”發(fā)送1時(shí)在整個(gè)碼元期間只持續(xù)一段時(shí)間， 其余時(shí)間返回零電平12、差分13、2PSK 2DPSK 2FSK 2ASK二、選擇題（每題2分，共10分）15 CBBBC三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1、在HDB3編碼中，“1”交替地用+1與-1的半占空歸零碼，當(dāng)出現(xiàn)4連0時(shí)，用取代節(jié) B00V和000V代替，B表示符合極性交替規(guī)律的傳號(hào)，V表示破壞極性交替規(guī)律的傳號(hào)， 選取替代節(jié)規(guī)則是時(shí)兩個(gè)相鄰V脈沖之間的B脈沖數(shù)目為奇數(shù)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出“1”編碼的得3分；2、正確回答出取代節(jié)得3分。2、模擬通信中相位調(diào)制，當(dāng)相移常數(shù)保持不變時(shí)，調(diào)相的頻帶寬度隨著頻率的增加而比例 地增大；這對(duì)于充分

37、利用傳輸信道的頻帶是不利的；在數(shù)字通信中，PSK的誤比特率比其 它調(diào)制方式低。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出相位調(diào)制特點(diǎn)得3分；2、正確回答出PSK特點(diǎn)得3分；3、QAM是指正交幅度調(diào)制。16QAM的抗噪聲性能優(yōu)于16PSK，兩者的帶寬均為基帶信號(hào) 帶寬的兩倍。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出QAM定義得2分；2、正確回答出帶寬比較的得2分；3、正確 回答出抗噪聲性能比較的得2分。4、數(shù)字基帶信號(hào)s（t）的功率譜密度Ps（）通常包括兩部分：由交變波形成的連續(xù)譜P（）及 由穩(wěn)態(tài)波形成的離散譜Pv（d）。功率譜是單個(gè)脈沖波形頻譜函數(shù)的平方成正比；定時(shí)信號(hào)由 離散線譜決定。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出功率譜特點(diǎn)得2分

38、；2、正確回答出與單個(gè)脈沖波形關(guān)系的得2 分；3、正確回答出定時(shí)信號(hào)決定的得2分。5、在部分響應(yīng)基帶傳輸系統(tǒng)中，因部分響應(yīng)信號(hào)的當(dāng)前抽樣值與其它信碼的串?dāng)_值有關(guān)， 使得在傳輸過(guò)程中當(dāng)某個(gè)抽樣值因干擾發(fā)生差錯(cuò)時(shí)，不但造成接收端當(dāng)前恢復(fù)值錯(cuò)誤，而且 會(huì)影響到以后所有恢復(fù)值的錯(cuò)誤，此現(xiàn)象稱為誤碼擴(kuò)散（或差錯(cuò)傳播）；在發(fā)送端相關(guān)編碼之前先進(jìn)行預(yù)編碼，可解決誤碼擴(kuò)散問(wèn)題。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出誤碼擴(kuò)散的得3分；2、正確回答出預(yù)編碼的得3分。四、綜合題（共40分）1、（6分）由于電平亮度有16個(gè)，因此每個(gè)像素所含的平均信息量為: TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark459

39、 o Current Document H（x） = log216 = 4 （bit/符號(hào)）（1 分）該幅圖片所含的平均信息量為： HYPERLINK l bookmark462 o Current Document I = 4倉(cāng) 1106 4 = 1.6? 107 （bit）（1 分）用3min傳送一幅圖片所需的信息傳輸速率為： HYPERLINK l bookmark465 o Current Document R = 1 = 1； ；07 = 8.89? 104 （bit/s）（1 分）信道容量必須滿足C%，即： HYPERLINK l bookmark468 o Current Doc

40、ument C = Blog2 （+ SN七 R（2 分）因此所需的信道帶寬應(yīng)滿足：B ?占A &89 104 淮8.92 103Hz .（1 分） HYPERLINK l bookmark471 o Current Document log 1+ %，log（1+ 1000）（1 分）% N 2這說(shuō)明信道帶寬至少應(yīng)為。2、（8分）1）該調(diào)頻波的瞬時(shí)角頻率為最大頻偏 W = 10 X 2000兀/ 2兀=10kHzAf 10 x 103 m調(diào)頻指數(shù)P=T=10FM f103帶寬 Bfm = 2(P FM +1) f = 2 X (10 +1) X103 = 22kHz2)相位偏移甲(t) =

41、10cos2000k t,根據(jù)蠟 =KFMf（t）可得:評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出最大頻偏和帶寬各得2分；2、正確回答出f（t）得4分。3、（8 分）因?yàn)椋篠NR = S /q 2dB 鋁 4.77 + 20lg D + 6.02n其中：D是信號(hào)有效值與最大量化電平的比值。帶入公式可算出SNR等于34dB。正確評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確回答出SNR關(guān)系式得3分；2、正確回答出D關(guān)系式得3分；3、計(jì)算出SNR得2分。4、（10分）八進(jìn)制23對(duì)應(yīng)著二進(jìn)制為010011，所以本原多項(xiàng)式為X4+X+1。m序列發(fā)生器方框圖如下：（2）初始狀態(tài)：0 0 0 1車級(jí)輸出：1D3D4狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程:D1 0 0 0 TO

42、C o 1-5 h z 1 1 0 001 1 1 001 1 1100 1 1111 0 1110 1 0 111 0 1 011 1 0 100 1 1 010 0 1 101 0 0 110 1 0 010 0 1 000 0 0 10m序列為00評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確寫出本原多項(xiàng)式表達(dá)式得2分；2、發(fā)生器方框圖正確得3分；3、求解過(guò)程正確得3分；4、m序列正確得2分。5、（12分）（1）輸入數(shù)據(jù)為110100010相對(duì)碼：100111100（2）DPSK發(fā)送方框圖二進(jìn)制信息相對(duì)碼雙極性碼DPSK信號(hào)逐差分編碼啟極性變換啟相乘器啟f載波發(fā)生器（3）DPSK載波發(fā)生的相位：第一個(gè)比特的DPSK

43、信號(hào)的載波相位為0相輸入數(shù)據(jù)為110100010相對(duì)碼：100111100載波相位：0nn0000nn評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1、正確畫出相對(duì)碼得3分；2、正確畫出DPSK方框圖得3分；（3）、正確畫出 載波相位得4分。西南科技大學(xué)2011-2012-2學(xué)期通信原理本科期末考試試卷（B卷）課程代碼223994700命題單位信息學(xué)院：通信教研室一、填空題（每空1分，共20分）1、 輸出信噪比是描述模擬通信系統(tǒng)的 指標(biāo)，常用單位是。2、 由4個(gè)符號(hào)所組成的離散信源，當(dāng)信源符號(hào)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立且概率分布滿 時(shí)信源熵最大，此時(shí)信息熵為 bit/符號(hào)。3、 高斯白噪聲是指噪聲的概率密度服 分布，功率譜密度服 分布。4、

44、希爾伯特變換用于寬帶調(diào)頻系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輸入信號(hào)/（/）中的任 TOC o 1-5 h z 意頻率分量。5、 為改善調(diào)頻系統(tǒng)的信噪比，在發(fā)送端對(duì)輸入信號(hào)的高頻分量的提升稱 ，解 調(diào)后對(duì)高頻分量的壓低稱為。6、根據(jù)抽樣定理，如果要對(duì)頻帶限制在f以下的低通信號(hào)進(jìn)行抽樣，則抽樣頻率fs必須滿足。7、 PCM30/32制式中一復(fù)幀包含有 個(gè)基群幀，而每一基群幀又包含有個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包含有比特。8、 簡(jiǎn)單增量調(diào)制的量化信噪比與的三次方成正比。9、 均勻量化不過(guò)載量化噪聲與信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性無(wú)關(guān)，只和有關(guān)。10、 數(shù)字系統(tǒng)中串?dāng)_較嚴(yán)重時(shí)，我們可以利用 對(duì)系統(tǒng)的幅頻和相頻特性進(jìn)行補(bǔ)償。11、 PSK

45、調(diào)制相干解調(diào)的關(guān)鍵是要產(chǎn)生一個(gè)載波。12、 雙極性非歸零碼中的雙極性是指。13、根據(jù)奈奎斯特第一準(zhǔn)則，傳輸速率為Mbit/s的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，在理想情況下要求最小傳輸信道的帶寬為。二、單選題（每題2分，共10分）1、 設(shè)基帶信號(hào)是最高頻率為的語(yǔ)音信號(hào)，則AM信號(hào)帶寬為, SSB信號(hào)帶寬為。（） TOC o 1-5 h z A.B.C.D.2、 單頻正弦信號(hào)頻率九=2kHz，調(diào)頻指數(shù)4m=4,調(diào)頻信號(hào)的帶寬為。（）A. 2kHzB.20kHzC. 4kHzD.24kHz3、已知某模擬信號(hào)頻率范圍為（11kHz15kHz），對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化，其最小抽樣頻率為（）A. 4kHzB. 8kHzC. 10

46、kHzD. 30kHz4、 下列基帶傳輸碼型中，存在線譜的 。（）A.單極性非歸零碼B.占空比為50%的單極性歸零碼C. AM I碼。.雙極性碼非歸零碼5、下列數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，傳輸相同信號(hào)占用傳輸信道最寬的 。（）A. 2ASKB. 2DPSKC. 2FSKD. 64QAM三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1、什么是奈奎斯特帶寬？說(shuō)明奈奎斯特第一準(zhǔn)則：抽樣點(diǎn)無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)某湟獥l件。2、什么是門限效應(yīng)？ AM信號(hào)采用什么解調(diào)方法可能會(huì)出現(xiàn)門限效應(yīng)?3、匹配濾波器的“匹配”二字的含義是什么？簡(jiǎn)要說(shuō)明匹配濾波器的主要特征。4、為什么2PSK調(diào)制會(huì)產(chǎn)生“相位模糊”？用什么方法來(lái)解決“相位模糊”？5、數(shù)字基

47、帶信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？它的帶寬主要取決于什么？四、綜合題（共40分）1、已知電話信道的帶寬為，求：1）接收端信噪比S/N=30dB時(shí)信道的容量；2）若要求該 信道能傳輸6800b/s的數(shù)據(jù)，則接收端要求最小信噪比S/N為多少dB？（6分）2、已經(jīng)消息信號(hào)頻帶為300至3400HZ，用濾波法實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制，載頻為20MHZ。假設(shè) 帶通濾波器過(guò)渡帶只能做到中心頻率的1%，畫出單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的方框圖，標(biāo)出各級(jí)載波 頻率。（8分）3、某二進(jìn)碼序列如下，畫出對(duì)應(yīng)傳號(hào)差分碼和HDB3碼波形。（8分）二進(jìn)碼序列：1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 14、采用QPS

48、K調(diào)制傳輸9600bit/s數(shù)據(jù)，求：（1）畫出QPSK調(diào)制系統(tǒng)的原理方框圖；（2）求最小理論帶寬；（3）如傳輸帶寬不變，數(shù)據(jù)速率加倍，調(diào)制方式應(yīng)如何改變。（10分）5、若13折線A律編碼器的過(guò)載電平V=5V，輸入抽樣脈沖幅度為。設(shè)最小量化間隔為2 個(gè)單位，最大量化器的分層電平為4096個(gè)單位。求輸出編碼器的碼組，并計(jì)算量化誤差。編 碼表如下。（8分）西南科技大學(xué)2011-2012-2學(xué)期通信原理本科期末考試試卷（B卷）參考答案及評(píng)分細(xì)則課程代碼223994700命題單位信息學(xué)院：通信教研室一、填空題（每空1分，共20分）1、可靠性dB2、均勻分布（1/4 1/4 1/4 1/4） 2bit/符 號(hào)3、高斯均勻4、寬帶相移90度相移5、預(yù)加重去加重6、大于2f7