樊昌信《通信原理》(第7版)名校考研真题(模拟调制系统)【圣才出品】

第10章信源编码一、填空题1．脉冲编码调制（PCM）中最常见的二进制码包括：自然二进制码、______和______。

[北科2011研]【答案】折叠二进制码；反射二进制码（格雷码）【解析】通常把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制，常用的码型有自然二进制码、折叠二进制码和反射二进制码（又称格雷码）。

2.在模拟信号的数字化过程中，按奈奎斯特速率对模拟基带信号取样，______失真。

进一步在取值域上离散-量化，______失真。

[北科2010研]【答案】无；量化【解析】在模拟信号数字化的过程中，按奈奎斯特速率抽样，所得样值序列含有基带信号的全部信息，故信号无失真；但在量化时有失真，且失真与量化电平数有关，量化级数越多，量化失真越小，属于限失真。

3．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 信号的信息速率为______；当抽样频率不变而编码位数由7增大到12时，量化信噪比提高______dB。

[华中科技大学2002研]【答案】56 kbit／s；30【解析】PCM 信号的信息速率b s R f n =⋅，其中n 为每个抽样值所对应的编码位数。

对于一M 个量化电平的线性量化器，其量化信噪比2qq S M N ≈，编码位数2log N M =。

4．A 率PCM 基群共包括______个时隙，每个时隙为______μs；帧长为______比特，因此基群总比特率为______Mbps 。

[南京大学2010研]【答案】32；3.9；256；2.048【解析】语音信号的采样频率取8kHz ，则采样间隔为1/8kHz ＝125μs。

A 律PCM 基群有32个时隙，每个时隙＝3.9μs；每个时隙中填充一个8比特码字，此32个时隙构成一帧，则帧长＝256bit ，总比特率。

5．在信源编码中，______是信源编码和数据压缩的理论基础。

[北邮2006研]【答案】信源的冗余度二、选择题1．模拟信号进行波形编码成为数字信号后（ ）。

第4章信道一、选择题恒参信道的相频失真，对模拟通话质量影响（）。

A．很大B．不显著C．显著D．不存在【答案】B【解析】恒参信道的相频失真，对语音信号影响不大，对视频信号影响大。

二、填空题1．根据信道特性参数随时间变化的快慢，可将信道分为______和______信道。

【答案】恒参信道；随参信道【解析】信道特性随时间变化的信道称为随参信道；信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小的信道称为恒参信道。

2．调制信道分为______和______，短波电离层反射信道属于______信道。

【答案】恒参信道；随参信道；随参【解析】按照调制信道模型，信道可以分为恒参信道和随参信道两类。

短波电离层反射信道的特性随随时间、季节和年份不断变化，故其属于随参信道。

3．理想恒参信道的冲激响应为______。

【答案】h （t ）＝kδ（t －t d ）【解析】理想恒参信道的幅频特性和相频特性为|()|()d H kt ωϕωω=⎧⎨=-⎩故恒参信道的传输函数为()()|()|d j t j H H e ke ωϕωωω-==根据傅里叶变换可知其冲激响应为(t)(t t )d h k δ=-4．调制信道的定义范围从______至______。

【答案】调制器输出端；解调器输入端【解析】调制器输出端至解调器输入端的范围被定义为调制信道。

5．信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是______。

【答案】多径效应【解析】信号的多径传播造成了信道的时间弥散性，产生了频率选择性衰落。

6．某电离层反射信道的最大多径时延差为30μs，为了避免频率选择性衰落，工程上认为在该信道上传输数字信号的码速率不应超过______Baud。

【答案】11kBaud【解析】信号的相关带宽为根据工程经验信号的带宽为R由于线性数字调制系统的最高频带利用率为1Baud/Hzη==BB故。

7．宽带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是______。

第12章 正交编码与伪随机序列一、填空题扩频通信能够有效______外系统引起的______干扰和无线信道引起的______干扰，但是它在______加性高斯白噪声方面的能力等同于______系统。

[北邮2006研；南京大学2010研]【答案】抑制；窄带；多径；非扩频【解析】扩频系统具有抗窄带干扰、多址干扰和多径干扰的能力，扩频系数N 越大，抗干扰性能越强。

二、简答题1．简述m 序列特点是什么？根据特征多项式f （x ）＝x 4＋x ＋1，画出m 序列产生器。

[南邮2009研]答：（1）m 序列特点①均衡性：0的数目与1的数目基本相同；②游程分布：长度为k 的游程数目出现的概率为12k ； ③自相关函数：仅有两种取值（1和－1/m ）；④功率谱密度：00,m T T →∞→∞时，近似于白噪声特性；⑤移位相加性：p q g M M M ⊕=，其中，,p q M M 是任意次延迟产生的序列且p q M M ≠。

（2）m 序列产生器如图12-1所示。

图12-1 m 序列产生器2．已知线性反馈移存器序列的特征多项式为f （x ）＝x 3＋x ＋1，求此序列的状态转移图，并说明它是否是m 序列。

[北京交通大学2005研]解：该序列的发生器逻辑框图如图12-2所示图12-2定义状态为矢量s ＝（s 1，s 2，s 3），假设起始状态是100，则状态转移图如图12-3所示图12-3由于其周期P＝23－1＝7，而三级线性移位存储器所能产生的周期最长的序列为7，所以此序列为m序列。

三、计算题一直接序列扩频通信系统如图12-4所示。

图中d（t）＝是幅度为±1的双极性NRZ信号，脉冲g（t）在t∈[0，T]之外为0。

{a n}是独立等概的信息序列。

T是码元间隔。

C（t）是由一个m序列形成的幅度为±1的双极性NRZ信号。

该m 序列的码片速率为整数L是扩频因子。

m序列的特征多项式是f（x）＝1＋x＋x4。

第5章模拟调制系统思考题5-1 何谓调制？调制在通信系统中的作用是什么？答：（1）调制是指把信号转换成适合在信道中传输的一种过程。

广义的调制分为基带调制和带通调制（又称载波调制）。

（2）调制在通信系统中的作用：①将基带信号的频谱搬至较高的频率上，提高发射效率；②将多个基带信号分别搬移到不同的载频处，实现信道的多路复用，提高信道利用率；③扩展信号带宽，提高系统抗干扰能力。

5-2 什么是线性调制？常见的线性调制方式有哪些？答：（1）线性调制又称幅度调制，是指由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。

波形上，幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移（精确到常数因子）。

（2）常见的线性调制有调幅、双边带调制、单边带调制和残留边带调制。

5-3 AM信号的波形和频谱有哪些特点？答：（1）AM信号的波形特点：AM波的包络与调制信号的形状完全一样。

（2）AM信号的频谱特点：①AM信号的频谱有载频分量、上边带和下边带三部分组成；②上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同，下边带是上边带的镜像；③带宽是基带信号带宽的2倍。

5-4 与未调载波的功率相比，AM信号在调制过程中功率增加了多少？答：由于AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成，而只有边带的功率才与带宽相关，也就是说载波分量并不携带信息，因此AM信号在调制过程中功率增加了调制信号的功率。

5-5 为什么要抑制载波？相对AM信号来说，抑制载波的双边带信号可以增加多少功效？答：（1）抑制载波的原因：抑制载波可以提高调制效率，节省载波功率，若不存在载波分量，信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。

（2）对于AM信号，抑制载波的双边带可以使其调制效率提高到100%。

5-6 SSB信号的产生方法有哪些？各有何技术难点？答：（1）SSB信号的产生方法：①滤波法，滤波法是指先产生一个双边带信号，然后让其通过一个边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号；②相移法，相移法是指利用相移网络，对载波和调制信号进行适当的相移，以便在合成过程中将其中的一个边带抵消而获得SSB信号。

第7章 数字带通传输系统一、选择题1．在抗加性高斯白噪声方面，性能最好的调制制度是（ ）。

A ．2FSK B ．2ASK C ．2PSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】对于相同的解调方式，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。

2．相同传码率条件下，下面四种方式中，（ ）的频带利用率最低。

A ．2ASK B ．2PSK C ．2FSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】在相同传码率的条件下，2222ASK PSK DPSK B B B B T ===，2212FSK BB f f T =-+，传输带宽越宽，频带利用率越低，所以2FSK 的频带利用率最低。

3．在数字调制系统中，采用8PSK 调制方式传输，无码间干扰时能达到的最高频带利用率是（ ）。

A ．1Baud ／HzB ．2Baud ／HzC ．3Baud ／HzD ．4Baud ／Hz 【答案】A【解析】对所有的调制信号，最大频带利用率均为ηB ＝1Baud/Hz 。

二、填空题1．2DPSK 、2ASK 、2PSK 和2FSK 采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能的优劣顺序为______。

【答案】2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK【解析】数字调制系统的抗噪声性能通过系统在信道噪声干扰下的总误码率表征。

2DPSK 在相干解调下的误码率为e P erfc=；2ASK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2PSK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2FSK 在相干解调下误码率为12e P erfc =； 故采用相干解调方式时，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。

2．BPSK 采用相干解调时可能出现“反向工作”现象的原因是______；解决方案是______。

【答案】接收端提供的本地载波有180o 相位模糊；采用2DPSK【解析】在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。

第13章 同步原理一、选择题1．长度为7的巴克码，其局部自相关函数R （3）为（ ）。

A ．－1 B ．0 C ．1 D ．7 【答案】B【解析】一个n 位的巴克码组为{x 1，x 2，…，x n }，其自相关函数可表示为所以431(3)11110i i i R x x +===--++=∑。

2．对抑制载波的双边带信号采用同相正交环提取相干载波，其中环路中压控振荡器的控制电压为（ ）（其中m （t ）为基带信号）。

A ．V （t ）＝km （t ）cos （θ）B ．V （t ）＝km （t ）cos （2θ）C ．V （t ）＝km 2（t ）sin （θ）D ．V （t ）＝km 2（t ）sin （2θ） 【答案】D 【解析】二、填空题1．按照同步的作用划分，通信系统中的同步包括 。

【答案】载波同步、位同步、群同步和网同步【解析】同步是数字通信系统中不可或缺的关键技术。

按照同步的作用可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。

2．载波同步的目的是 ；其实现方法大致可分为 。

【答案】为相干解调提供相干载波；插入导频法和直接法【解析】载波同步电路提供相干解调所需的相干载波，且提供的相干载波与接收信号的载波严格地同频同相。

载波同步的方法可以分为有辅助导频和无辅助导频（直接法）的载频提取两大类。

3．对于信号，载波相位误差φ使相干解调输出信号幅值衰减倍，解调输出信噪比下降 倍。

【答案】cosφ；cos 2φ【解析】解调输出电压为1(t)cos()2e v m ϕ=，其中φ为相位误差，cosφ即为由于相位误差引起的解调信号电压下降，即信号幅值衰减。

因此解调输出信噪比下降cos 2φ倍。

4．对于A 律PCM30／32基群，位同步信号的重复频率为 ；帧同步信号的频率为 。

【答案】2.048MHz ；4kHz【解析】在A 律PCM30/32基群中，位同步信号的重复频率在数值上应等于码元速率，故重复频率为2.048MHz ；因为一帧时间为1／8000，在偶帧的TS 0时隙插入帧标记，所以帧同步信号的频率为4 kHz 。

第13章同步原理一、判断题1．中国和欧洲PCM所采用的一次群的同步周期为125微秒。

（）[南邮2009研] 【答案】对【解析】中国和欧洲PCM采用E体系，其中抽样频率为8 kHz，抽样周期为1/8kHz ＝125μs。

2．位同步和帧同步都是数字通信所特有的同步方式，模拟通信没有。

（）[南邮2009研]【答案】错【解析】模拟通信系统有时也需要帧同步，如在模拟电视信号中，为正确区分各行各帧，必须在视频信号中加入行同步脉冲和帧同步脉冲。

二、选择题1．同步系统中用于相干解调的是（）同步，用于抽样判决的是（）同步。

[南邮2009研]A．高频，低相B．大，小C．载波，位D．群，帧【答案】C【解析】载波同步又称为载波恢复，即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地载波，供给解调器作相干解调用。

在接收数字信号时，接收端需要产生与接收码元严格同步的时钟脉冲序列，用来确定每个码元的积分区间和抽样判决时刻，二进制码元同步又称为位同步。

2．数字系统和模拟系统都可能具有的同步是（）同步。

[南邮2009研]A．载波B．网C．码元D．帧【答案】A【解析】“码元”和“帧”是数字系统中的概念；模拟系统和数字系统都需要载波将信号调制到射频以便于发射，故数字系统和模拟系统都可能具有的同步是载波同步。

3．准同步数字序列一次群帧结构含有（）个非话路时障，故非话音比特的速率为（）kbit/s。

[南邮2010研]A．30，2B．2，128C．2，64D．32，2【答案】B【解析】准同步数字序列一次群帧结构包含32路，其中30路承载PCM电话信号，2路承载传输信令、同步码等非话路信号；每路比特率为64kbit/s，故非话音比特速率为64×2＝128kbit/s。

4．群同步系统有两个工作状态：（）态和（）态。

[南邮2009研]A．维持，相干B．相位，波形C．维持，捕捉D．连续，离散【答案】C【解析】群同步系统有两个工作状态：维持态和捕捉态。