通信原理復(fù)習(xí)資料

通信原理復(fù)習(xí)資料一、填空題1、信號按參量的取值方式不同可分為模擬信號和數(shù)字信號。2、模擬通信系統(tǒng)可分為模擬基帶傳輸和模擬頻帶傳輸。3、若消息出現(xiàn)的概率越大，則該消息的信息量越小。4、若每秒傳送3600個(gè)碼元，且采用二進(jìn)制時(shí)，其信息速率為3600bit/s。5、參數(shù)不隨時(shí)間變化而變化的信道稱為恒參信道。6、在2ASK、2FSK、2PSK通信系統(tǒng)中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK）。108π+8cos400πt）的最大頻偏為（1600）Hz，帶寬為（3600）Hz。7、調(diào)頻信號20cos（28、通過眼圖，可以觀察到（碼間串?dāng)_）和（噪聲）的大小。9、設(shè)基帶信號是最高頻率為3、4kHz的語音信號，則AM信號帶寬為（6.8KHZ），SSB信號帶寬為（3.4kHz），DSB信號帶寬為（6.8kHz）。10、工程上常用的兩種PCM是（A律B折線）和（M律15折線），中國用的是（A律B折線）。11、碼組0100110的碼重為（3），它與碼組0011011之間的碼距是（5）。13、通信方式按媒質(zhì)的不同,可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。14、數(shù)字通信系統(tǒng)可分為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)和數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。15、衡量信息多少的物理量叫信息量。16、若每秒傳送2400個(gè)碼元，則碼元速率為2400baud。17、若信道僅涉及傳輸媒質(zhì)，則通常將這種信道稱為狹義信道。18、AM、FM、DSB、VSB、SSB的帶寬順序?yàn)椋⊿SB）、（VSB）、（DSB）、（AM）、(FM).19、通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)通常用（有效性）和（可靠性）來衡量，F(xiàn)SK系統(tǒng)指標(biāo)具體用（頻帶利用率）和（誤碼率）衡量。20、PCM量化可分為（）和（）。在線性PCM中，抽樣頻率為8KHZ,對雙極性信號編碼時(shí)編碼器輸出碼元速率為72KB,則量化信噪比為（）dB。21、在△M系統(tǒng)中，輸入信號為f(t)=ACOSωkt,，抽樣頻率為fs,量化臺(tái)階為δ，要求系統(tǒng)不出現(xiàn)過載現(xiàn)象且能正常編碼，輸入信號f(t)的幅度范圍為（）。22、若信息碼元為100101，則奇監(jiān)督碼為（1001010），偶監(jiān)督碼為（1001011）。二、簡答題1、設(shè)載波為正弦信號。(1)AM信號與4ASK信號在波形上有何區(qū)別？AM信號的振幅連續(xù)變化，振幅的狀態(tài)個(gè)數(shù)無限。4ASK信號僅有4個(gè)振幅，振幅變化不連續(xù)。(2)FM信號與4FSK信號在波形上有何區(qū)別？FM信號的頻率連續(xù)變化，頻率的狀態(tài)數(shù)無限。4FSK信號的頻率數(shù)僅4個(gè)，頻率變化不連續(xù)。(3)PM信號與4PSK信號在波形上有何區(qū)別？PM信號的相位連續(xù)變化，相位的狀態(tài)數(shù)無限。4PSK信號僅有4個(gè)相位，相位變化不連續(xù)。2、通信系統(tǒng)的有效性和可靠性分別指？模擬通信系統(tǒng)的有效性和可靠性分別用什么來度量？（1）有效性概念：在給定的信道內(nèi)能夠傳輸消息的內(nèi)容；可靠性概念：在給定的信道內(nèi)接收信號的準(zhǔn)確程度。（2）有效性指標(biāo)：用每路信號所需的傳輸帶寬來衡量，帶寬越窄，有效性越好；可靠性指標(biāo)：用輸出信噪比來衡量，信噪比越大，可靠性越好。3、什么叫高斯白噪聲？答：一般把既服從高斯分布而功率譜密度又是均勻分布的噪聲稱為高斯白噪聲。4、什么是多徑傳播，其對信號傳輸造成的影響有哪些？答：5、模擬調(diào)制中的線性調(diào)制有哪些？簡述它們各自的特點(diǎn)。答：7、什么是FDM，TDM，其兩者的區(qū)別是？答：8、部分響應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么？缺點(diǎn)是什么？答：優(yōu)點(diǎn)：頻帶利用率高，在理論上可達(dá)到2Bd/Hz；時(shí)域衰減快，可以放寬對定時(shí)信號相位抖動(dòng)的要求，系統(tǒng)的頻率特性不是理想矩形，易于實(shí)現(xiàn)缺點(diǎn)：抗噪聲能力比非部分響應(yīng)系統(tǒng)差。9、什么是2PSK的相位模糊現(xiàn)象？答：從2PSK信號是提取的載波信號存在兩種可能的相位，即0相和π相，解調(diào)結(jié)果與發(fā)端的基帶信號同相或反相，這就是2PSK系統(tǒng)的相位模糊現(xiàn)象。10、簡述數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)？答：（1）抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累（2）傳輸差錯(cuò)可控（3）便于處理、變換、存儲(chǔ)（4）便于將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸（5）易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕（6）易于加密處理，且保密性好11、數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性和可靠性分別指？答：12、什么叫窄帶隨機(jī)過程？答：窄帶隨機(jī)過程是指其頻帶寬度f?遠(yuǎn)小于中心頻率cf的隨機(jī)過程。13、什么是解調(diào)器的門限效應(yīng)？答：在解調(diào)器的輸出中不存在單獨(dú)的有用信號項(xiàng)，信號被噪聲擾亂，因而輸出信噪比急劇惡化的現(xiàn)象，稱為解調(diào)器的門限效應(yīng)。14、什么是PDH和SDH？答：在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，有兩種數(shù)字傳輸系列，一種叫“準(zhǔn)同步數(shù)字系列”（PlesiochronousDigitalHierarchy），簡稱PDH；另一種叫“同步數(shù)字系列”（SynchronousDigitalHierarchy），簡稱SDH。15、在數(shù)字信號調(diào)制中2ASK信號和2PSK信號的共同點(diǎn)和區(qū)別是什么？答：16、碼速率RB、信息速率Rb的定義和單位各是什么？M進(jìn)制信號的RB和Rb之間有何關(guān)系？答：碼元傳輸速率RB：定義為單位時(shí)間（每秒）傳送碼元的數(shù)目，單位為波特（Baud）信息傳輸速率Rb：定義為單位時(shí)間內(nèi)傳遞的平均信息量或比特?cái)?shù)，單位為比特/秒三、選擇題1、一個(gè)信號的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間有確定的傅里葉變換關(guān)系。A、自相關(guān)函數(shù)B、方差C、數(shù)學(xué)期望D、能量譜2、當(dāng)無信號時(shí)，加性噪聲和乘性噪聲是否存在？。加性存在，乘性不存在A、加性存在，乘性不存在B、加性和乘性都不存在C、加性不存在，乘性存在D、加性和乘性都存在3、對頻帶為（0~mf）Hz的話音信號，其抽樣頻率sf必須滿足。2smff≥A、2smff≤B、2smff≥C、smff≥D、smff≤4、以下哪一個(gè)不屬于PCM過程的步驟？判決A、抽樣B、量化C、判決D、編碼5、在下列傳輸碼型中，可作為其他碼型提取位定時(shí)信號時(shí)的過渡碼型的是。A、NRZ碼B、RZ碼C、密勒碼D、差分碼6、平穩(wěn)隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)只是時(shí)間間隔τ的函數(shù)，而與所選擇的時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。A、數(shù)學(xué)期望B、均方根C、方差D、自相關(guān)函數(shù)7、一個(gè)信號的功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間有確定的傅里葉變換關(guān)系。A、自相關(guān)函數(shù)B、方差C、數(shù)學(xué)期望D、能量譜8、在四種線性調(diào)制系統(tǒng)中，理論上占用頻帶最窄的一種調(diào)制方式是SSB。A、AMB、SSBC、DSBD、VSB9、使用A律13折線壓縮特性對抽樣后脈沖進(jìn)行編碼時(shí)，段落碼由4位二進(jìn)制組成。A、4B、3C、5D、110、在相同誤比特率條件下，抗噪性能最好的是2PSK。A、2ASKB、2FSKC、2PSKD、三者一樣四、計(jì)算題1、已知彩色電視圖像由5?105個(gè)像素組成，。設(shè)每個(gè)像素有64種彩色度，每種彩色度有16個(gè)亮度等級。如果所有彩色度和亮度等級的組合機(jī)會(huì)均等且統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。（1）試計(jì)算每秒傳送100個(gè)畫面所需要的信道容量；（2）如果接收信噪比為30dB，計(jì)算所需的信道帶寬。解：(1)信息/像素=log2(64×16)=10(比特)信息/每幅圖=10×5×105=5×106(比特)信息速率R=100×5×106=5×108(b/s)因?yàn)镽必須小于或等于C，所以信道容量為：C≥R=5×108(b/s)(2)令S/N=1000，得Bmin=C/{log2(1+S/N)}=C/{3.32lg(1+S/N)}=50MHZ2、已知信源代碼為1101000000010010000001，求HDB3碼；能否用濾波法直接從HDB3碼中提取位同步信號？為什么？為什么常將HDB3碼作為基帶系統(tǒng)的線路碼？試給出三個(gè)理由。3、已知二元信息序列為１００１１０００００１１０００００１０１，畫出它所對應(yīng)的單極性歸零碼，ＡＭＩ碼和ＨＤＢ３碼表示時(shí)的波形圖。(224)4、若消息碼序列為1101001000001，試寫出相應(yīng)的雙相碼和密勒碼，并分別畫出它們的波形。(224)5、若消息碼序列為110100001001000001，試寫出相應(yīng)的HDB3碼，并畫出對應(yīng)波形。(224)6、已知正弦信號的頻率ｆｍ＝４ＫＨ，試分別設(shè)計(jì)一個(gè)ＰＣＭ系統(tǒng)和△Ｍ系統(tǒng)，使兩個(gè)系統(tǒng)的輸出信噪比都滿足３０ｄＢ的要求，比較兩個(gè)系統(tǒng)的信息速率。解:(1)LPCM系統(tǒng)［SNRq］max=(1.76+6N)dB令1.76+6N=30得N=5設(shè)抽樣頻率fs=8kHz，則LPCM的信息速率為RbLPCM=8×5kbit/s=40kbit/s(2)ΔM系統(tǒng)［SNRq］max=3231004.0=Hffks令fk=4kHz，fH=4kHz，得fs=118kHz碼速率為RbΔM=118kbit/s可見，當(dāng)LPCM系統(tǒng)和ΔM系統(tǒng)的量化信噪比相同時(shí)，ΔM系統(tǒng)的信息速率遠(yuǎn)大于LPCM系統(tǒng)的信息速率。6、采用4PSK調(diào)制傳輸2400bit/s數(shù)據(jù)。（1）最小理論傳輸帶寬是多少？（2）若傳輸帶寬不變而數(shù)據(jù)速率加倍，則調(diào)制方式應(yīng)作和變化？（3）若調(diào)制方式不變而數(shù)據(jù)速率加倍，為達(dá)到相同的誤比特率，則發(fā)送信號的功率應(yīng)作何變化？(273)8、采用包絡(luò)檢波的常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)中，若噪聲單邊功率譜密度為５?１０－８Ｗ／ＨＺ，單頻正弦波調(diào)制時(shí)的載波功率為１００ＭＷ，邊帶功率為每邊帶１０ＭＷ，接收機(jī)帶通濾波器帶寬為８ＫＨＺ。（１）求解調(diào)輸出信噪比；（２）若采用抑制載波雙邊帶系統(tǒng)，其性能優(yōu)于常規(guī)調(diào)幅多少分貝？()9、一離散信源由A、B、C、D四種符號組成，設(shè)每一個(gè)符號的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。(1)當(dāng)四種符號出現(xiàn)概率分別為1/2、1/4、1/8、1/8時(shí)，求信源的平均信息量。(2)當(dāng)四種符號等概出現(xiàn)時(shí)，求信源的平均信息量。解：（1）不等概時(shí)信源的平均信息量為H（X）=-∑P(Xi)log2P(xi)=-1/2log2(1/2)-1/4log2(1/4)-1/8log2(1/8)-1/8log2(1/8)=0.5+0.5+0.375+0.375=1.75(bit/sym)(2)等概時(shí)信源的平均信息量為最大值，即Hmax=log2N=log2(4)=2(bit/sym)10、已知調(diào)頻信號63()10cos[108cos(10)]FMstttππ=+，調(diào)制器的頻偏常數(shù)200/FMKHzV=，試求：（1）載頻cf；（2）調(diào)頻指數(shù)；（3）最大頻偏；(4)調(diào)制信號()ft解：①由)(tSFM的表達(dá)式知：載頻MHzf5.021060==ππ②瞬時(shí)相位ttπ?310cos8)(=，故8|)(max==tFM?β③瞬時(shí)相位偏移)10sin(108)()(33tdttdtππ?ω?-==?，故最大頻偏Hzfsrad3max3max104,/108?=??=?πω。④根據(jù)題目所給及FM調(diào)制的特點(diǎn)，f(t)應(yīng)為一正弦信號-tAmmωsin，而且有：ttttAKtmmmFππωωω?6301010cos8cos)(+=+=。故：ππ331042108?=?=mA，)10sin(20)(3ttfπ-=。11、輸入信號抽樣值，按照A律13折線編碼，求編碼碼組C，解碼輸出和量化誤差q。(154)解：12、一個(gè)離散信號源每毫秒發(fā)出4種符號中的一個(gè)，各相互獨(dú)立符號出現(xiàn)的概率分別為0.5，0.25，0.125，0.125。求該信號源的平均信息量與信息速率。(11)1260x?=xΛ13、模擬信號的最高頻率為4000Hz，以奈奎斯特頻率抽樣并進(jìn)行PCM編碼。編碼信號的波形為矩形，占空比為1。（1）按A律13折線編碼，計(jì)算PCM信號的第一零點(diǎn)帶寬；（2）設(shè)量化電平數(shù)L=128，計(jì)算PCM信號的第一零點(diǎn)帶寬。（159）14、黑白電視圖像每幀含有5310?個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概率出現(xiàn)的亮度等級，要求每秒鐘傳輸30幀圖像。如果要求信道輸出信噪