北京航空航天大學(xué)2015-2016學(xué)年第二學(xué)期通信原理試卷

北京航空航天大學(xué)2015-2016學(xué)年第二學(xué)期通信原理試卷學(xué)號(hào)：___________姓名：_________成績(jī)：__________填空題（每空1.5分，共30分）已知某四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信息速率為1000bit/s，則該系統(tǒng)的碼元速率為500Baud，若接收端在半小時(shí)內(nèi)共接收到90個(gè)錯(cuò)誤碼元，那么該系統(tǒng)的誤碼率為10－4。若調(diào)角信號(hào)為，則此信號(hào)的平均功率為50W，最大相偏為8rad，最大頻偏為4kHz，調(diào)制指數(shù)為8，帶寬為9kHz。線性PCM中，編碼位數(shù)每增加1位，量化信噪比可增加6dB；非均勻量化器增大了小信號(hào)的量化信噪比，減小了大信號(hào)的量化信噪比。在數(shù)字通信中，眼圖是用實(shí)驗(yàn)方法觀察碼間串?dāng)_和噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響。若二進(jìn)制信息速率為9Mbps，則QPSK功率譜主瓣寬度為9MHz，8PSK功率譜主瓣寬度為6MHz（假設(shè)數(shù)字調(diào)制器不采用頻譜成形限帶濾波）。在數(shù)字通信系統(tǒng)的接收機(jī)中，應(yīng)該先采用載波同步，其次采用位同步，最后采用幀同步。一個(gè)理想低通濾波器特性信道的截止頻率為1MHz，則分別采用下列信號(hào)時(shí)的最高傳輸速率為：2電平基帶信號(hào)2Mbps，2電平升余弦滾降頻譜信號(hào)1.33Mbps，7電平第一類部分響應(yīng)信號(hào)4Mbps。簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）如何評(píng)價(jià)模擬通信系統(tǒng)及數(shù)字通信系統(tǒng)的性能好壞？答：模擬通信系統(tǒng)：已調(diào)信號(hào)帶寬越小，有效性越好；（2分）解調(diào)器輸出信噪比越高，可靠性越好。（1分）數(shù)字通信系統(tǒng)：頻帶利用率越高，有效性越好；（1分）誤碼率越小，可靠性越好。（1分）為什么在FM通信系統(tǒng)中必須要采用預(yù)加重/去加重技術(shù)？答：在通信系統(tǒng)分析時(shí)，均認(rèn)為信道噪聲是白噪聲，經(jīng)由FM接收機(jī)輸入端的BPF后成為窄帶噪聲（仍為均勻譜），并加到鑒頻器輸入端。（1分）鑒頻器具有線性幅頻特性，因而鑒頻器輸出噪聲就具有平方律的功率譜密度，使得解調(diào)后的基帶信號(hào)的高頻信噪比大大減小。(2分)為了壓減高頻噪聲，可以在解調(diào)器之后加一個(gè)高頻衰減量大的低通濾波器，這就是去加重。（1分）然而，去加重亦同時(shí)削減了基帶信號(hào)的高頻成分；為了保證基帶信號(hào)不失真，就必須在發(fā)送端（調(diào)頻前）先進(jìn)行預(yù)加重，來人為提升基帶信號(hào)的高頻分量。（1分）DM系統(tǒng)在什么條件下不過載？PCM系統(tǒng)在什么條件下不過載？答：在DM系統(tǒng)中，只要積分器輸出的階梯（或斜坡）電壓波形的變化斜率不小于信號(hào)變化的斜率，就不會(huì)出現(xiàn)過載。（3分）在PCM系統(tǒng)中，只要輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不越出量化器的動(dòng)態(tài)范圍，就不會(huì)出現(xiàn)過載。（2分）分別畫出產(chǎn)生2PSK信號(hào)、2PSK信號(hào)相干解調(diào)、DPSK信號(hào)差分相干解調(diào)的原理方框圖。產(chǎn)生2PSK信號(hào)的原理方框圖（1分）或2PSK信號(hào)的相干解調(diào)方框圖（2分）DPSK差分相干解調(diào)方框圖（2分）見書P261已知三個(gè)碼組為（111111）、（100001）、（010010）。若用于檢錯(cuò)，能檢出幾位錯(cuò)碼？若用于糾錯(cuò)，能糾出幾位錯(cuò)碼？若同時(shí)用于檢錯(cuò)與糾錯(cuò)，各能糾、檢幾位錯(cuò)碼？答：該碼組的最小碼距d0=4，所以：（2分）用于檢錯(cuò)，由，能檢3位錯(cuò)碼；（1分）用于糾錯(cuò)，由，能糾1位錯(cuò)碼；（1分）用于糾、檢結(jié)合方式，由，能檢2位錯(cuò)碼同時(shí)糾1位錯(cuò)碼。（1分）綜合題（共45分）（15分）對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)，已知調(diào)制信號(hào)頻率為10kHz，信道噪聲單邊功率譜密度為W/Hz。若要求接收機(jī)輸出信噪比為20dB，試求下列情況下的接收機(jī)輸入信號(hào)功率。DSBSSBAM（100％調(diào)制）解：，W/Hz，（20dB），(2分)又，于是DSBB＝2fm,（2分）W（1分）又G＝2，于是W（2分）SSBB＝fm,（2分）W（1分）又G＝1，于是W（1分）AM（100％調(diào)制）對(duì)于單音調(diào)制，。本題，所以G＝2/3（1分）Ni與DSB相同。（1分）于是W（2分）（10分）下圖為一種升余弦滾降特性（），試問：當(dāng)碼元間隔分別為下列四種情況時(shí)，各是否會(huì)出現(xiàn)碼間干擾（需闡明理由），并對(duì)不出現(xiàn)碼間干擾的情況計(jì)算頻帶利用率。（1）；（2）；（3）；（4）。解：（1分）（1分）因此，時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)碼間干擾。（1分）于是，第1、3題會(huì)出現(xiàn)碼間干擾，第2、4題不會(huì)出現(xiàn)碼間干擾。（4分）因?yàn)椋築＝1KHz，第二題中，Ts=1ms,RB=1000Bd,所以＝RB/B=1Bd/Hz;（1.5分）第四題中，Ts=2ms,RB=500Bd,所以＝RB/B=0.5Bd/Hz;（1.5分）（10分）某通信系統(tǒng)采用8DPSK調(diào)制，載波頻率為2GHz，信道帶寬為12MHz，傳輸速率為24Mbit/s，系統(tǒng)頻率特性為余弦滾降狀，試求：求滾降系數(shù)α；畫出該8DPSK信號(hào)功率譜密度示意圖（主瓣部分）；畫出系統(tǒng)余弦滾降頻率特性圖解：（1）（3分）（2）（1分）第一零點(diǎn)距載頻距離為8MHz,8DPSK信號(hào)功率譜密度示意圖為：（2分）（3）設(shè)滾降段中心頻率為fN,,模仿低通滾降特性，可列出，B＝6MHz（1分）（1分）（2分）（10分）若給定（7，4）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)