第五章 数字基带传输系统
第六章
\设随机二进制序列中的0和1分别由g （t ）和-g （t ）组成，它们的出现概率分别
为P 及（1-P ）：求其功率谱密度及功率；
解：（1）随机二进制序列的双边功率谱密度为
P s (ω)=f s P(1-P)|G 1(f)-G 2(f)|2 + ∑|f s [PG 1(mf s ) + (1-P)G 2(mf s )]|2δ(f- mf s ) 由g 1(t)=-g 2(t)=g(t)得
P s (ω)= 4f s P(1-P)G 2(f) + f s (1-2P)2∑|G(mf s )|2δ(f- mf s )
式中，G(f)是g （t ）的频谱函数，在功率谱密度P s (ω)中，第一部分是其连续谱部分，第二部分是其离散成分。
随机二进制序列的功率为 S=1/2л∫P s (ω)d ω
=4f s P(1-P)∫G 2(f)df + ∑|f s (1-2P) G(mf s )|2∫δ(f- mf s )df =4f s P(1-P)∫G 2(f)df + f s P(1-P)2∑|G(mf s )|2 (2)当基带脉冲波形g(t)为
?????
≤=t T t t g s 其他,02
||,1)( g(t)的傅立叶变换G(f)为
s s
s
fT fT T f G ππsin )(=
因为0
sin )(==s
s s
s s
T f T f T f G ππ
由题（1）中的结果知，此时的离散分量为0。
（3）?????
≤
=t T t t g s 其他,04
||,1)(
g （t ）的傅立叶变换G （f ）为
2/2/sin 2)(≠==
πππs
s s s s s T T f T f T f G
所以该二进制序列存在离散分量s s T f 1=
1. 设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图所示。图中s T 为码元间隔，数字
信号“1”和“0”分别用g(t)的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等：
（1） 求该数字基带信号的功率谱密度，并画出功率谱密度图；
（2）
能否从该数字基带信中提取码元同步所需的频率s
s T f 1
=的分量，若能，式计算该分量的功率。
解：（1）对于单极性基带信号，)()(,0)(21t g t g t g ==，随机脉冲序列的功率谱密度为
∑
∞
+-∞
=--+
-=m s s s s s mf f mf G p f f G p p f f p )
()()1()
()1()(2
2
δ
当p=1/2时
∑∞
+-∞=-+=m s s s s s mf f mf G f f G f f p )
()(4)(4)(2
2
δ
由图可得
?????
≤-
=t T t t Ts A t g s 其他,02
),21()(
g （t ）的傅立叶变换G （f ）为
???
??=
22)(2s s fT Sa AT f G π
代入功率谱密度函数式，得
()
∑∞+-∞=-??
?
??+??? ??=m s s s s s s s s s mf f T nf Sa AT f fT Sa AT f f P δππ2
22
2
2224224)(
()∑∞
+-∞=-??? ??+??? ??=m s s s mf f m Sa A fT Sa T A δππ216
2164242 功率谱密度如图所示。
（2）由图5-7（b ）中可以看出，该基带信号的功率谱密度中含有频率s s T f 1
=
的离散分量，故可以提取码元同步所需的频率s
s T f 1
=
的分量。 由题（1）中的结果，该基带信号的离散谱分量()ωv P 为
()()∑∞
+-∞=-??? ??=
m s v mf f m Sa A f P δπ216
42
当m 取±1时，即
s
f f ±=时，有
()()()∑∑∞
+-∞=∞
+-∞
=+??? ??+-???
??=
m s m s v f f Sa A f f Sa A f P δπδπ216216
424
2
所以该频率分量的功率为
()4
2
42422216216πππA Sa A Sa A f P v =??? ??+??? ??=
2. 设某二进制数字基带信号中，数字信号“1”和“0”分别由g （t ）和-g （t ）表示，且“1”
和“0”出现的概率相等，g （t ）是余弦频谱脉冲，即
()???? ??-????
??=s s
s T t Sa T t T t t g ππ2241cos 21
（1） 写出该数字基带信号的功率谱密度表达式，并画出功率谱密度图； （2） 从该数字基带信号中能否直接提取频率s
s T f 1
=的分量； （3）
若码元间隔s T s 3
10-=，试求该数字基带信号的传码率及频谱宽度。
解：
（1） 当数字信号“1”和“0”等概率出现时，双极性基带信号的功率谱密度
()()
2
f G f f P s s =
已知()???? ??-????
??=
s s s T t Sa T t T t t g ππ2
241cos 21，其傅立叶变换为()()??
???≤+=f T f fT T f G s s s 其他,01,cos 14π
代入功率谱密度表达式中，有
()()s s s
s T f fT T f P 1,cos 116≤+=
π，如图所示：
3.
双极性数字基带信号的基本脉冲波形如图所示。它是一个高度为1，宽度s
T 3
1
=τ，的矩形
脉冲，且已知数字信号“1”的出现概率为1/4。
（1）该双极性信号的功率谱密度的表达式，并画出功率谱密度图；
（2） 由该双极性信号中能否直接提取频率为s
s T f 1
=的分量？若能，试计算该分量的功率。 解：（1）双极性基带信号的功率谱密度为
()()()()()()
s
m s
s
s s mf f mf G p f f G p p f f P --+
-=∑∞
+-∞
=δ2
2
1214
当P=1/4时，有
()()()()
s
m s
s
s s mf f mf G f f G f f P -+=∑∞
+-∞
=δ2
2
2
4
43
已知?????
≤=t t t g 其他,02,1)(τ，
故()τπττπτ
πτf Sa f f f G ==sin )( 将上式代入()f P s , 得()()()()
s
m s
s s s mf f mf Sa f f Sa f f P -+
=∑∞
+-∞
=δτπττππ2
22
2
24
43
将s T 3
1
=
τ代入上式中得 ()()s m s s s mf f m Sa fT Sa T f P -???
??+??? ??=∑∞+-∞
=δππ3361312122
功率谱密度如图所示。
（2）由图可以看出，由该双极性信号可以直接提取频率为s s T f 1
=
的分量。
该基带信号中的离散谱分量为()∑∞+-∞=-??? ??=m s v mf f Sa P δπω3361)(2
当m 去正负1时有()()s s v f f Sa f f Sa P +???
??+-??? ??=
δπδπω33613361)(22
所以频率为s s T f 1=
分量的功率为2
228333613361)(πππω=??? ??+??? ??=Sa Sa P v
4. 已知信息代码为100000000011，求相应的AMI 码、HDB3码、PST 码及双相码。 解：
AMI 码：+100000000-1+1
HDB3码：+1000+V –B00-V0+1-1 PST 码：（+模式）+0-+-+-+-++-
（-模式）-0-+-+-+-++-
双相码：10 01 01 01 01 01 01 01 01 01 10 10
5. 已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的AMI 码及HDB3码，并画出波形图。 AMI 码：+10-100000+1-10000+1-1
BHD3码：+1 0 –1 0 0 0 –V 0 +1 –1 + B 0 0 +V –1 +1
6. 某基带传输系统接收滤波器输出信号的基本脉冲为如图所示的三角形。
（1） 求该基带传输系统的传输函数()ωH
（2） 设信道的传输函数()1=ωC ，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数，即
()()ωωR T C C =，试求此时的()ωT C 或()ωR C 的表达式。
解
（1） 由图得
()?
????≤≤???
?
??--=t T t T t T t h s s s
其他,00,221
该基带传输系统的传输函数为
()()s t j s s t
j e T Sa T dt e
t h H 2
242ωωωω-∞
+∞
--?
?? ??==?
（2） 基带传输的传输函数由发送滤波器、信道和接受滤波器组成，即
()()()()ωωωωR T C C G H =
若 ()()()ωωωR T C G C ==,1，则()()()()()2
2
ωωωωωT R R T G C C G H ==
所以
()()()s
t
j e T Sa T H C G s s R T 442ωωωωω-??? ??===
7. 设某基带传输系统具有如图所示的三角形传输函数：
（1） 求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表达式；
（2） 当数字基带信号饿传码率
πω0
=
B R 时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰
传输？
解
（1） 由图可得
()?
??
??≤???
? ?
?-=ω
ωωωωω其他,0,1
100H
该系统输出基本脉冲的时间表达式为
()()??? ??=
=
?
∞
+∞
-2221020t Sa d e H t h t j ωπωωωπ
ω
（2） 根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，()ωH 应满足
()???
???
?>≤=???
?
??+=∑s i s s T T C i T H Heq πωπ
ωπ
ωω,0,2
()()()所以
时，容易验证，当,22200C i H i R H i T H T i i
B i s s ≠+=+=????
?
?+=≤
∑∑∑ωωπωπωωπ
ω
间干扰传输。
时，系统不能实现无码当传码率πω/0=B R
8. 设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为()ωH ，若要求以2/
s T Baud
的速率进行数据传输，试检验图所示的满足消除抽样点上的码间干扰的条件否？解
特性
特准则，基带系统的总传输条件，根据奈奎斯时，若满足无码间干扰当???
?
??=s B T R 2
()应满足ωH
()()???
?
?≥≤=+=B
B B R R
C i R H Heq πωπωπωω,0,2
容易验证，除（c ）之外，（a ）、（b ）（d ）均不满足无码间干扰传输的条件。
9. ())10H ≤≤a a 为某个常数（
如图所示。其中的传输特性设某数字基带传输系统ω
（1） 试检验该系统能否实现无码间干扰传输；
（2） 试求该系统的最大码元传输速率为多少？这时的系统频带利用率为多少？ 解
（1） 根据奈奎斯特准则，若系统满足无码间干扰传输的条件。
()应满足基带系统的总特性ωH
()()????
?>≤=+=B B
B R R
C i R H Heq πωπωπωω,0,2
可以验证：
传输。统可以实现无码间干扰时，上式成立，即该系当πω0
=
B R
（2）
()απ
ωαπωηπ
ωαωαπ
ωω+=
+==+=
+==
122)1(,2)1()1(,,00
max 0
00max max B
R Hz rad B R R Heq R B 用率为所以系统的最大频带利系统带宽容易得到的最大码元传输速率即满足速率该系统的最大码元传输
10. 明理由。输特性较好？试简要说用图中所画的哪一种传基带信号，试问系统采的数字
为了传送码元速率Baud R B 310=
解：根据奈奎斯特准则可以证明，（a ）、（b ）、（c ）三种传输函数均能满足无码间干扰的要求。下面我们从频带利用率、冲激响应“尾巴”的衰减快慢、实现的难易程度三个方面来分析对比三种传输函数的好坏。 （1） 频带利用率
Hz Baud B R Hz B b Hz Baud B R Hz B a Baud R b B a b a B a a B /11000
100010/5.010********)(,100033
3===
==?==
?==ηη其频带利用率
）的带宽为传输函数（其频带利用率
的带宽为传输函数为三种波形的传输速率均
传输函数（b ）的带宽为
c
b a
c B c c Hz Bau
d B R Hz B ηηηη=<===
=显然
其频带利用率
/11000
1000103
（2） 冲激响应“尾巴”的衰减快慢程度 （a ）、（b ）和（c ）三种传输特性的时域波形分别为
()(
)
()(
)
()(
)
t
Sa t h t Sa t h t Sa t h c b a πππ323333231010102102102102=??=??=
较好。
综上所述，传输特性比较容易实现。和物理上不易实现，而为理想低通特性，看，因为）从实现的难易程度来（）较好。
）和（来看，传输特性（波形的尾巴衰减速度
的速度衰减，故从时域的尾巴以）
的速度衰减，而（）的尾巴以）、（其中（c c a b c a t
b t
c a 31
1
2
11. 二进制基带系统的分析模型如图所示，现已知
()()。及相应码元间隔码元传输速率试确定该系统的最高的其他s B T R t H ??
??
?
≤+=,0,cos 1000
τπωωττω
()的波形如图所示
传输特性。及相应码元间隔码元传输速率试确定该系统的最高的解
ωH T R s B
()00
2,21
ττω==
s B T Baud R H 而率求出系统最高的码元速奈奎斯特准则，可为升余弦传输特性。由由上图易知，
12. 若上题中
()()??
?
??≤??? ?
?+=t T T T H s s s 其他,02,2cos 12π
ωωω
()()()????
??=???
???????? ?
?
+=
-?
=
-s s T T T s T s s s s
s s T t Sa T G F G G T G T H Baud T t h T t T t T t T t t h s s
s
s πωωωωπππππππ222cos 12/1)(/41/cos //sin )(41
4442
2的逆傅立叶变换为
波形如图所示。而其中解间干扰否？存在（抽样时刻上）码速率传送数据时，的示意波形和说明用并画出为试证明其单位冲击响应
()()()()()???
?
?? ????? ??-?+??????
????? ??++???? ???=++=????
?
?
?
++
=--s s s s s s s s s s T j T s T j T s T s T j T j T s
T T t Sa T T T T t Sa T T t Sa T T t h e G T
e G T
G T e e G T H s
s
s
s
s s s s 2224222222)(4422122
42
44224πππωωωωωωπωππωωπ所以
而
的波形如图所示。)(/41cos
//sin /411
22222t h T t T t
T t T t T t T t Sa s
s s s s s -?=??????-???? ??=ππππ
??
?===为其他整数
满足
因为刻上）的码间干扰时，将不存在（抽样时速率由图可以看出，当传输k k kT h t h Baud T R s s
B ,00
,1)()(1
13. 激响应和频率特性。。试求该系统的单位冲通带增益为滤波器的截止频率为所示，图中，理想低通设一相关编码系统如图s s T T ).
2/(1
解：
[]()()[]
()
()()??
??
?
≤=??
??
?≤-=-=??????--=--=*--==??
??
?
≤=--ωπωωωωπωωωππ
δδπ
ωπωωω其他其他系统的频率特性所以系统单位响应
其对应的单位冲激响应其他函数为
理想低通滤波器的传输,0,sin 2,0,1)
(12)(
)2()()()2()()()
(
)(,0,)(2''''''s s s
s T j s
T j s s s s s s
s s
T T T H T e T H e H T t T Sa t T Sa T t h t h t h T t t t h t T Sa t h T T t H s
s
14. 若上题中输入数据为二进制的，则相关编码电平数为3；若输入数据为四进制（+3，+1，-1，
-3），则相关编码电平数为7。 一般地，若部分响应波形为
()[]
()[]
()1
)1(11sin
sin
)(11
+-=----+???+=∑=N
i i s s
s s
N
s s R L Q L T N t T T N t T R t
T t T R t g 进制，则相关电平数输入数据为π
π
ππ
15. 以参考文献[1]中第IV 部分响应为例。试画出包括预编码在内的系统组成方框图 解：第IV 部分响应系统的组成方框图如图所示。
16. 对于双极性基带信号，试证明其码元持续时间内，抽样判决器输入端得到的波形可表示为
()()()()()()???
? ??+-=
=>=???? ??-+=
=<=??
?
???+-=??
????--=??
?+-+=??
∞
∞
-n d V d e n d V d e d n n n n n R R R A V erf dx x f V x p p A V erf dx x f V x p p V A x x f t x A x x f t x t n t n A t n A t x d d σσσσπσσπσ221
2110221
2101,2exp 21
)()(02exp 21
)()(10)(0),(1),()(0211222
0222
12”的概率为”错判为“将“”的概率为
”错判为“则将“若令判决门限为的一维概率密度为
”时，而发送“的一维概率密度为
”时，的高斯噪声，当发送“，方差为是均值为假定”时
发送“”时发送“
()()()()())
1()0(ln
0)(0)(1,0)()0()(101),0()1(01201012
1p p A
V V f p V f p dV dp dx
x f p dx x f p p p p p p p p n
d d d d
e
V V e e e d
d
σ=
=-=+=+=*
∞
∞
-??解得最佳门限电平为得到令
则系统总的误码率为和”的概率分别为”和“若设发送“
17. 试证明对于单极性基带波形，其最佳门限电平为
)1()0(ln
22p p A A V n d σ+=*
”等概出现时）”和““最小误码率
01(221
???? ??=n e A erfc p σ
证明：对于单极性基带信号波形，在一个码元持续时间内，抽样判决器输入端得到的波形可表
示为
??
?+=”时发送“”时发送“
0),(1),()(t n t n A t x R R
()()()()0
12202212202
21211),0()1(012exp 21
102)(exp 21
01,2exp 21
)()(02)(exp 21
)()(10)(e e e n v n d e n v n d e d n n n n n R p p p p p p p dx x v x p p dx A x v x p p v x x f t x A x x f t x t n d
d
+=?????
?-=>=??
????--=<=?
?
?
???-=??
????--=??∞
∞
-则系统总的误码率为
和”的概率密度分别为”和“设发送“”的概率为
”错判为“将“”的概率为
”错判为“则将“令判决门限为的一维概率密度为
”时，而发送“的一维概率密度为
”时，的高斯噪声。发送“，方差为为均值为其中σσπσσπσσπσσπσ
???? ??=???
?????
???? ??-=??
????-+??????--==
==+==????????--??????--==??
∞∞
-*
*
***
**
n n n V n n V n e d n d n d n n d n d d
e A erfc A er
f dx x p dx A x p p A V p p p p A A V V A V p V dv dp d d σσσσπσσπσσσπσσπ2221221212exp 21
)0(2)(exp 21
)1(2
21)1()0()
1()
0(ln
202exp 21
2)(exp 21
)1(,022222222
2此时，系统的误码率为
，则若解得
即，可求得最佳门限电平令
18.
()()()()()()??
??
?
≤+====ωτπωωττωωωωω其他现已知
。所示。并设若二进制基带系统如图,0,cos 1,1000
H H G G C R T
()()()()()()()()2
cos 12
21
21,cos 122
20
000
00
00002
000
00
τωωττπ
ωωπωτπωωττωωωωπτππ
τπ=
+=
=
≤+=
==?
?
--d n d P S C n H n C n P C n R R n R 输出噪声功率为接收滤波器为的输出噪声功率谱密度解
19.
()()()()()()????
?
≤+====ωτπωωττωωωωω其他现已知
。所示。并设若二进制基带系统如图,0,cos 1,1000
H H G G C R T
此时，系统误码率为可求得最佳门限电平，并考虑令
则总的错误概率为
和”的概率分别为”和“设发送“”的概率为
”码错判为“发送“”的概率为
为“”码错判，则发送“电平。令判决门限为为接受滤波器的输出信号”时，电平，而发送“出信号为”时，接受滤波器的输设系统发送“解
2
,1)0()1(0exp 21exp 21
)1()0()1(),0()1(01exp 2110exp 21
010010101A v p p dv dp dv v dv A v p p p p p p p p dv
v p dv A v p v A d d
e
v v e e e v e v e d d d
d d
=
===??????-+??????--=+=??
????-=??
????--=*
∞∞-∞
∞-????λλλλλλ
λλ
??
?
??-=??????-+??????--=??
∞∞-**
λλλλλ2exp 21exp 21exp 21
)1(A dv v dv A v p p d d v v e
20. 某二进制数字基带系统所传输的是单极性基带信号，且数字信号“1”、“0”的出现概率相
等。
3
10
21.622212.005.02
,21)0()1(01)0()1(-*
?=??
????======n e n d A erfc p V V A v p p p p σσ，误码率，均方根声均值为已知接受滤波器输出噪限等概率时，最佳判决门”出现的概率，则”和“分别表示数字信号“和用解
21. 某二进制数字基带系统所传输的是单极性基带信号，且数字信号“1”、“0”的出现概率相
等。
n
n e e A A erfc p p σσ53.81022211055≥≤??
????=≤--求得，即根据解
22. 若将上题中的单极性改为双极性基带信号，其他条件不变，重做上题。
n
n e e n n e A A erfc p erfc p A A erfc p σσσσ26.410221101087.22.02121,2.0,1221
5
5
7≥≤??????≤?≈??
?????=
==?????
?=---可求得若则已知最小误码率信号的基带传输系统的等概时采用双极性基带解
23. 设随机二进制序列中的0和1分别由g （t ）和-g （t ）组成，它们的出现概率分别为P 及（1-P ）：
若g(t)为如图5-6（a ）所示波形，T s 为码元宽度，问该序列存在离散分量f s =1/T s 否？
解：
当基带脉冲波形g(t)为
?????
≤=t T t t g s 其他,02
||,1)( g(t)的傅立叶变换G(f)为s s
s
fT fT T f G ππsin )(=
因为0
sin )(==s
s s
s s
T f T f T f G ππ
由题（1）中的结果知，此时的离散分量为0。
24. 设随机二进制序列中的0和1分别由g （t ）和-g （t ）组成，它们的出现概率分别为P 及（1-P ）： 若g(t)为如图所示波形，T s 为码元宽度，问该序列存在离散分量f s =1/T s 否？
解：
（3）?????
≤
=t T t t g s 其他,04
||,1)(
g （t ）的傅立叶变换G （f ）为
2/2/sin 2)(≠==
πππs
s s s s s T T f T f T f G
所以该二进制序列存在离散分量s s T f 1
=
25. 设某基带传输系统具有如图所示的三角形传输函数：
当数字基带信号饿传码率
πω0
=
B R 时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰传输？
根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，()ωH 应满足
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通信原理期末考试试题(多套)
66666666666666666666（A卷、闭卷） 课程名称通信原理A（2009.12）专业班级 题号一二三四五六七八九十总分 题分 备注: 学生不得在试题纸上答题 (含填空题、选择题等客观题) 一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10 分） 1．出现概率越大的消息，其所含的信息量越大。（） 2．随机过程广义平稳则必将严格平稳。（） 3．恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。（） 4．由于DSB信号的调制制度增益是SSB的一倍，所以抗噪声性能比SSB好一倍。（）5．2PSK存在反相工作现象，而2DPSK不存在，所
四．已知0 ()(1cos cos 2)cos AM s t K t K t t =+Ω+Ωω，且0 Ω<<ω。 1． 画出此已调波的频谱示意图。 （3分） 2． 画出包络解调器的原理框图。 （3分） 3． 试求使此AM 信号无包络失真的K 值。 （4分） 五．若消息代码序列为110000010100001， 1. 画出对应的全占空双极性码波形；（2分） 2. 画出对应的AMI 码波形； （4分） 3. 画出对应的HDB3码波形。 （4分） 六．图1、图2分别给出两种基带系统传输特性 图1 图2 1．试分析两个基带系统无码间串扰的最高码元速率。（6分） 2．设传输信息速率为3Mbps ，图1和图2系统能 否实现无码间串扰。（4分） 七．设某数字调制系统的码元传输速率为1000Bd ， 载波频率为2000Hz 。 1．若发送数字信息为111010，试画出2ASK 信号波形和它的功率谱密度草图。（5分） 2．数字信息不变，试画出2DPSK 信号波形和它的功率谱密度草图（设初始相位为0）。（5分）。 八．在脉冲编码调制（PCM ）系统中，若采用13 折线A 律编码，设最小量化间隔为1单位，已知抽样脉冲值为-118个单位：试求：
通信原理第六版（樊昌信） 期末习题解析题参考试题 一、是非题 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（错） 二、填空题 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK，2DPSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号：带宽为B 调 对2PSK：M=2，带宽为：2W 对4PSK，M=4，：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号：带宽为B 调 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 13、广义平稳随机过程的两个特点分别是（数学期望、方差与时间无关）和（自相关函数只与时间间隔有关）。 14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,当信息速率由80kbit/s下降到56kbit/s时，量化信噪比增大（-18）dB. 参考题5 16、对于2DPK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，排列次序为（2DPSK、2ASK、2FSK），按有效性好坏，排列次序为（2DPSK（2ASK）、2FSK）。 17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小（无）关，适用于动态范围（小）的信号，非均匀量化器可以改善（小）信号的量化信噪比，适用于动态范围（大）的信号。 21、对某模拟信号进行线性PCM编码，设抽样频率为8kHz,编码位数为7，则此PCM信号
通信原理试卷一及答案 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X （t ）的自相关函数,则其均值为 ，方差 为 ，平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有：（1）使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号（即衰落信号）；（2） ； （3） 。 3、调制信号是幅度为的单音信号，，则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统，若调制信号幅度增大，则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f （t ）先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中，调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ，如果采用八电平传输，信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中，实际的抽样有两种基本形式，即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中，若传输带宽为3KHz ，滚 降残留谱宽度为1KHz ，则对应的奈氏带宽为 KHz ，传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码，监督位r= ，编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释（5小题，每小题3分，共15分） 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R
三、简答题（3小题，每小题4分，共12分） 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK （DPSK ）系统相干解调时的性能。 四、均值为0，自相关函数为 的高斯噪声 ，通过传输特性为 （A 、B 为常数）的线性网络，试求： （1）输入噪声的一维概率密度函数；（4分） （2）输出噪声的一维概率密度函数；（4分） （3）输出噪声功率；（2分） 五、某调制方框图如图1（b ）所示。已知的频谱如图1（a ），载频，，且理想低通滤波器的截止频率为，试求输出信号的时域表达式，并说明为何种已调制信号。（共12分） 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V ， 输入接收端解调器的高斯噪声功率，今要求误码率。 试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？（6分） （注：非相干接收时） 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示，现已知 试求：（1）画出传输特性的波形；（4分） （2）求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。（4分） ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T
第一章绪论 学习要求： 常用通信术语； 模拟信号与数字信号的定义； 通信系统的组成、分类、和通信方式； 数字通信系统的优缺点； 离散消息的信息量、平均信息量（信源熵）的计算； 衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标； 传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系； 误码率和误信率的定义及计算。 一、简答题 1．消息、信息、信号，通信的含义是什么通信系统至少包含哪几部分 2．试画出模拟和数字通信系统的模型图，并指出各组成部分的主要功能，说明数字通信系统有什么特点 3．举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。 4．举例说明如何度量信息量。 5．通信系统的性能指标是什么这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么二、综合题 1.设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4，1/8，1/8，且各符号的出现是相对独立的。试计算该符号集的平均信息量。 H x bit/符 2.一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A、 01代替B、10代替C，11代替D，每个二进制脉冲宽度为5ms。
（1）不同字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率； （2）若每个字母出现的可能性分别为 1 1 1 3 P A ，P B ，P C ，P D 5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。 R b max 200 bit/s R b bit/s 3.国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的电流脉冲 表示，“点”用持续1单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。 （1）计算“点”和“划”的信息量； （2）计算“点”和“划”的平均信息量。 I 2 bit I. bit H x bit/符 4.设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112出现的概率为 1/224。信息源每秒发出 1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 R b 6405 bit/s 5.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s，接收端在小时内共收到126个错误码元，试计算该系统的误码率P e 。 P e 105 6．某4ASK系统的4个振幅值分别为0,1,2,3。这4个振幅是相互独立的； （1）振幅0,1,2,3出现概率分别为：,,,，求各种振幅信号的平均信息量 （2）设每个振幅的持续时间（即码元宽度）为1s，求此系统的信息速率
第五章测试 一 单选题（5*3） 1、A 律13折中， 逐次比较编码后的结果送到译码器解码，解码后的结果和编码后的结果（经过7/11变换）比较，下列关系哪个是对的： a 、相等 b 、大于 c 、小于 d 、以上都不对 (d) 2、一个频带限制在0到f x 以内的低通信号x(t)，用f s 速率进行理想抽样，若要不失真的恢复x(t)，要求f s 与f x 关系满足： a 、 b 、 c 、 d 、 (a) 3 、对于ΔM 编码过程，过载量化噪声通常发生在： a 、信号幅值较大时 b 、信号频率较大时 c 、噪声较大时 d 、信号斜率较大时 （d ） 4 、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的是。 a 、自然抽样 b 、曲顶抽样 c 、理想抽样 d 、平顶抽样 （d ） 5、PCM 均匀量化信噪比随着________增大而增大。 a 、量化级数 b 、量化台阶 c 、噪声功率 d 、采样频率 （a ） 二 计算题：（85分） 1、对输入的正弦信号分别进行PCM 和ΔM 编码，要求在PCM 中进行均匀量化，量化级为Q ，在ΔM 中量化台阶σ和抽样频率fs 的选择保证不过载：(20分) （1）分别求出PCM 和ΔM 的最小实际比特率； （2）若两者的比特率相同，确定量化台阶σ的取值。 （1）PCM 最小比特速率为（4分） 在ΔM 中不过载要求：也就是 ΔM 中，每采样一次对应一个bit( 1 或 0) ,因此ΔM 输出比特率等于采样速率 故ΔM 最小比特速率为： （2）根据题意可知 可得： 2、设简单增量调制系统的量化台阶σ＝50mV ，抽样频率为32kHz ，求当输入信号为800 Hz 正弦波时，信号振幅动态范围。（10分） Q f Q f R m s B 222log log ?=?=()s f dt t dx σ≤max σωσωm m s s m m A f f A ≥≤σωm m B A R =Q f m 22log ?σωm m A =Q A Q f A m m m m 222log log πωσ==
一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（对） 2、对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（错） 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍，则调频信号带宽也增大一倍。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（对） 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB）。 2、在FM通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。 3、时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是（采用预加重技术和去加重技术） 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（3600）Hz P1 05：m f为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，m f=8, 调制信号的频率：f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2（m f+1）f m=3600Hz 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8kHz），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W
第一章绪论 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？ 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。 第二章确知信号 2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。 7．自相关函数有哪些性质？ 答：（1）自相关函数是偶函数。（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量 第三章随机过程 3-6．已知噪声的自相关函数为 =（为常数） （1）试求其功率谱密度及功率； （2）试画出及的图形。
一填空题(每空1 分，共20 分) 1：调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为（）和（）两类。 2：信道容量是指（） 3: 扩频的主要方式有（）和（）。 4:随机过程的数字特征主要有：（）,（）和（）。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是（）变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与（）有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为（）、（）和（）。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为（），常用的单位为（）。 9:卷积码的译码方法有两类：一类是（），另一类是（）。 10:模拟信号是利用（）、（）和（）来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分，共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 4、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 5、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 三画图题(每题5 分，共5 分) 已知信息代码为：1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0，请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形， (1)给出编码结果； (2)画出编码后的波形； 四计算题(每题10 分，共50 分) 1、现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由； (2)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性，若要以2000波特的码元速率传输，请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件？
通信原理试卷一 1、如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到: a、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从 a、高斯分布 b、均匀分布 c、瑞利分布 d、莱斯分布 3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_________信号的解调中: a、DSB b、AM c、PM d、SSB 4、发端发送纠错码,收端译码器自动发现并纠正错误,传输方式为单向传输,这种差错控制的工作方式被称为: a、FEC b、ARQ c、IF d、HEC 5、在“0”、“1”等概率出现情况下,以下哪种码能够直接提取位同步信号: a、单极性不归零码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、双极性不归零码 6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为 a 、 b 、 c 、 d 、 7、平稳随机过程协方差函数C(τ)与自相关函数R(τ)与均值m的关系为: a 、 b 、 c 、 d 、 8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的就是。 a、自然抽样 b、曲顶抽样 c、理想抽样 d、平顶抽样 9、由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法,被称为: a、外同步法 b、自同步法 c、位同步法 d、群同步法 10、连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求: a、判决门限提高,漏同步概率提高 b、判决门限降低,漏同步概率提高 c、判决门限提高,漏同步概率降低 d、判决门限降低,漏同步概率降低 11、设x(t)为调制信号,调相波的表示式为:,则PM调制方式的瞬时角频率偏差为: a 、 b 、 c 、 d 、 12、码长ｎ=7的汉明码,监督位应就是: a、2位 b、3位 c、4位 d、5位 13、如果在已知发送独立的符号中,符号“E”出现的概率为0、125,则符号“E”所包含的信息量为: a、1bit b、2 bit c、3 bit d、4 bit
1. 若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。 2. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()() ωξO P 与输入功率谱密度()()ωξI P 关系为 。 3、调制信道对信号的干扰分为 和 两种。 4、根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。 5、随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。 6、常见的随机噪声可分为 、 和 三类。 7、通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。 1. 高斯。 2. ()()()ωωωξξi o P H P ?=2 。 3. 乘性干扰、加性干扰。 4. 恒参信道、随参信道。 5. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。 6. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。 7. 基带通信系统；带通 1. 数字通信有哪些主要优点？ 2. 假设恒参信道的传输特性为()ωH ，相频特性为()ω?，则它的不失真条件是什么？什 么是群延迟——频率特性(()ωτ)，其表达式是什么？ 答：不失真条件： ()ωH 满足： ()ωω~H 为一条水平线； ()ωω?~ 成线性关系 群延迟—频率特性：频率特性对频率的导数。 ()()ωω?ωτd d = 3. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 答： 对信号传输有衰耗，并随时间而变；传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：① 产生瑞利型衰落；② 引起频率弥散；③ 造成频率选择性衰落。 改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术
等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。 4. 何谓调制，并简述调制的目的？ 调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换(扩频通信)。 5. 什么是门限效应？AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？ 答：门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。 门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM 信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。 6. FM 与PM 之间的相互关系如何？ 答“由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FM 与PM 之间是可以相互转换的。 如果将调制信号m(t)先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相(形式上为FM ，实际上为PM)；同样，如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。 7. 如何计算FM 调频系统的带宽？FM 抗噪声性能如何？ 理论上调频信号的频带宽度为无限宽。 实际上, 边频幅度随着n 的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。 通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的10%以上的边频分量。 当mf 1以后，取边频数n = mf + 1即可。因为n > mf + 1以上的边频幅度均小于0.1。 被保留的上、下边频数共有2n = 2(mf + 1)个，相邻边频之间的频率间隔为fm ，所以调频波的有效带宽BFM 为 理论上调频信号的频带宽度为无限宽。 实际上, 边频幅度随着n 的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。 通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的10%以上的边频分量。 当mf 1以后，取边频数n = mf + 1即可。因为n > mf + 1以上的边频幅度均小于0.1。 被保留的上、下边频数共有2n = 2(mf + 1)个，相邻边频之间的频率间隔为fm ，所以调频波的有效带宽BFM 为 )(2)1(2m m f FM f f f m B +?=+= 它称为卡森（Carson ）公式。 当mf << 1时，上式可以近似为 f B FM ?≈2 这就是窄带调频的带宽。 当mf >> 1时，上式可以近似为 m FM f B 2≈ 这就是宽带调频的带宽。
通信原理期末考试试题及答案一、填空题（总分24,共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值 的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为二2的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布,相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为： S C = B log 2（1 ）。 N 7、设调制信号为 f （t ）载波为COS c t，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 1 f（t）cos c t，频域表达式为一［F（；i：：■■'.■ c） - F（；r ?；.%）］。 2 8、对最高频率为 J的调制信号m（t ）分别进行AM DSB SSB调制，相应已调信号的带宽 分别为2f H 、2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W则该系统无码间干扰时最高传码率为2W波特。 10、PSK是用码元载波的相位来传输信息,DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息, 它可克服PSK的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用13折线近似，J 律对数压缩特性采用15折线近似。 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM，有效性最好的是（SSE）。
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：。 7、设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为，频域表达式为。 8、对最高频率为f H的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H、 2f H、 f H。 9、设系统带宽为W，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK是用码元载波的相位来传输信息，DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息，它可克服PSK的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用 13 折线近似，律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播 2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分) 抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。 3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？（6分） 最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。 4、简述低通抽样定理。（3分） 一个频带限制在（0，f H）内的时间连续信号m(t)，如果以的时间间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定 2、设信息序列为100000000001100001，试编为AMI 码和HDB3码（第一个非零码编为+1），并画出相应波形。（6分） 1、已知调制信号载波为，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。（6分） 3、设发送数字信息为110010101100，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号,“0”对应T s=2T c，“1”对应T s=T c；其余信号T s=T c，其中T s为码元周期，T c为载波周期；对2DPSK信号，代表“0”、代表“1”，参考相位为0；对2PSK信号，代表“0”、代表“1”。)（8分） 四、（总分12分）现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算： （1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。 解：解：（1）——（２分） （2）T s=0.1ms ，所以 ——（２分）（3）——（３分） （4）误比特率——（２分） 2小时传送的码元数为 误码率为：——（３分） 五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5K H Z，而载波为100 K H Z，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？
通信原理试卷 一 填空题：（每个空0.5分，共15分） 1. 通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。 2. 若线形系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。 3. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()() ωξO P 与输入功率谱 密度()() ωξI P 关系为 4. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。 5. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。 6. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。 7. 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。 8. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 和 。 9. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 和 。 10. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 11. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 12. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一 分组码（100011）的码距是 。 二 判断题：（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分） 1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ） 2. 设随机过程()t X 与()t Y 独立，则()()()t Y t X t Z =的一维概率密度 ()()()t y f t x f t z f y x z ;;;=。（ ） 3. 平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。（ ） 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ） 5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。（ ） 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道， B 与N S 可以互换。（ ） 7. 对于数字基带信号()t S 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（ ） 8. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若增加信道带宽B ，则信道容量C 无 限制地增加。（ ） 9. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传 输带宽的增加而增加。（ ） 10. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。（ ）
何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？ 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。 第二章确知信号 2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。 7．自相关函数有哪些性质？ 答：（1）自相关函数是偶函数。（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量 第三章随机过程 3-6．已知噪声的自相关函数为 = （为常数） （1）试求其功率谱密度及功率； （2）试画出及的图形。
第一章 一、填空题 1、通信系统的基本组成 、 、 、 、 、 2、数字通信系统的有效性指标码元速率R B 定义是 ，单位 。信息速率定义是 ，单位 。 3、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是 ，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为 。 4、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为 ，对于数字通信系统为 。 5、衡量通信系统可靠性的指标对于模拟通信系统为 对于数字通信系统为 。 6、一个M 进制基带信号，码元周期为T S 秒，则传码率为 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 。 7、根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为 通信系统和 通信系统 二、画图：画出通信系统的简化模型。 三、计算题 1（课后7）． 设信道引起的传输误码率为5×10-10，若二元数字序列以2 Mb/s 的信息传输，求： (1) 同样的信息速率， 十六进制时的码元速率； (2) 传输中出现1 bit 误码的平均时间间隔； (3) 若另设有四个消息A 、B 、C 、D ，分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传递，每一消息出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：已知：10105-?=e P ，b/s 2R b M =, 则二进制的码元速率为 Baud 2Rb Rs M == (1)十六进制的信息速率为 b/s 2R b M = 十六进制的码元速率为 MBaud Baud M R R b s 5.04/216log /2=== (2) 由传输的总码元数目错误接收的码元数目 =e P 知 出现1 bit 误码即R s 误=1Baud 所传输的总码元数为 R s 总 =R s 误/P e =1/5×10-10Baud=2×109Baud 所需时间间隔T s =R s 总/R s =2×109/2×106s=103 s （3） )(lb )()(21i n i i x P x P x H ∑=-==1.75bit
通信原理考试试题A卷
河池学院课程考试试卷（A 卷） （2009 -2010 学年度第一学期） 课程名称： 通信原理 ； 考试时间： 120 分钟 本(专)科： 本科 年级班： 2007级 专业： 计算机科学与技术 考试班级: 学号: 姓名: 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 应得分 10 30 22 14 24 满分：100 实得分 评分： 评卷人 …… … …… ……… …………………………… ………装订线（答题不得超 过此线）………………………………………………………… 判断下列信号的周期性 1（4分）.cos() t<0 ()sin() t 0t x t t ?=? ≥? 2（6分）.25()2cos 4sin 33x t t t ππ????=++ ? ????? 如果是周期信号，求基波频率0 ω和傅里叶级数系数k a ，以表示成0()jk t k k x t a e ω∞ =-∞ =∑ 应 得 分 实得分 30分 二、选择题（每题2分，共30分） 1．如图所示的通信方式是（ ）； A ．单工通信方式 B ．并行通信 C ．全双工通信方式 D. 半双工通信方式 2．某二元码序列传信率为2400b/s,若改用八元码序列传送消息，则码元传输速率为( )。 A ．1200 B B.800B C.600B D.300B 3．一个二进制数字信号码元时间长度为0.1us ，在传输过程中平均2.5s 产生一个错码，则其平均误码率近似为（ ）。 第 1页（共 6 第 2页（共 6 应得分 实得分
… ………………………………………………………装订线（答题不得超 过此线）…………………………………………………………3（6分）.某四进制系统，4秒钟传输4800个四进制符号，则此系统的传码率B4 R 为多少？， 传信率b R 为多少？ 4（6分）．若数字信息序列为{11001010}，并 设码元宽度与载波周期相同，试画出二进制ASK 、PSK 和DPSK 信号的波形。参考相 应得分 实得分 14分 四、简答题(14分) 1（6分）.画出数字通信系统的构成模型。 2（8分）.简述香浓公式的结论。 应得分 实得分 24分 五、综合题（24分） 第5页（共 6 第6页（共 6
河池学院课程考试试卷（A 卷） （2009 -2010 学年度第一学期） 课程名称： 通信原理 ； 考试时间： 120 分钟 本(专)科： 本科 年级班： 2007级 专业： 计算机科学与技术 考试班级: 学号: 姓名: 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计 应得分 10 30 22 14 24 满分：100 实得分 评分： 评卷人 …………………………………………………………装订线（答题不得超过此线）……………………………………………………… 判断下列信号的周期性 1（4分）.cos() t<0()sin() t 0 t x t t ?=? ≥? 2（6分）.25()2cos 4sin 33 x t t t π π ???? =++ ? ????? 如果是周期信号，求基波频率0ω和傅里叶级数系数k a ，以表示成0()jk t k k x t a e ω∞ =-∞ =∑ 应得分 实得分 30分 二、选择题（每题2分，共30分） 1．如图所示的通信方式是（ ）； A ．单工通信方式 B ．并行通信 C ．全双工通信方式 D. 半双工通信方式 2．某二元码序列传信率为2400b/s,若改用八元码序列传送消息，则码元传输速率为( )。 A ．1200 B B.800B C.600B D.300B 3．一个二进制数字信号码元时间长度为0.1us ，在传输过程中平均2.5s 产生一个错码，则其平均误码率近似为（ ）。 A ．5×10-6 B. 2×10-8 C. 2×10-7 D. 4×10-8 4．为了提高数字信号传输的有效性而采用的编码称为（ ）。 A. 信源编码 B. 信息编码 C. 信道编码 D. 数字编码 5．下图是（ ）信号的数学模型。 A. VSB B. AM C. DSB D. SSB 6. 下面的波形图采用的是（ ）编码码型。 A. 单极性NRZ 码 B. 单极性RZ 码 C. 双极性NRZ 码 D. 双极性RZ 码 7. 3G 移动通信系统采用的多址接入技术是（ ） A. FDMA B. SDMA C. TDMA D. CDMA 8. 下列几种调制方式中，抗加性高斯白噪声形性能最好的是（ ）。 A ．2ASK B. 2FSK C. 2DPSK D. 2PSK 应得分 实得分 10分 一、周期判断题（10分）