扩频通信习题解答
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扩频通信试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 扩频通信技术中,以下哪种调制方式不是扩频技术?A. 直接序列扩频(DSSS)B. 频率跳变扩频(FHSS)C. 相位键控(PSK)D. 正交频分复用(OFDM)答案:C2. 在扩频通信中,扩频码的速率与信息数据速率的关系是?A. 扩频码速率等于信息数据速率B. 扩频码速率大于信息数据速率C. 扩频码速率小于信息数据速率D. 扩频码速率与信息数据速率无关答案:B3. 扩频通信技术的主要优点不包括以下哪项?A. 抗干扰能力强B. 保密性好C. 频谱利用率高D. 抗多径衰落能力强答案:C4. 扩频通信中,扩频因子(Spreading Factor)定义为?A. 扩频码速率与信息数据速率的比值B. 扩频码速率与载波频率的比值C. 信息数据速率与载波频率的比值D. 载波频率与扩频码速率的比值答案:A5. 以下哪种技术不是扩频通信的多址接入技术?A. 码分多址(CDMA)B. 频分多址(FDMA)C. 时分多址(TDMA)D. 空分多址(SDMA)答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 扩频通信技术最早由______发明。
答案:海蒂·拉玛2. 扩频通信中,扩频码的生成通常采用______。
答案:伪随机序列3. 在扩频通信中,为了实现解扩,接收端必须知道______。
答案:扩频码4. 扩频通信系统的一个关键参数是______,它决定了信号的抗干扰能力。
答案:处理增益5. 扩频通信技术在军事领域的应用包括______和______。
答案:雷达;导航三、简答题(每题5分,共10分)1. 简述扩频通信技术的主要应用领域。
答案:扩频通信技术主要应用领域包括无线通信、军事通信、卫星通信、无线局域网(WLAN)、蓝牙技术、射频识别(RFID)等。
2. 扩频通信技术是如何实现抗干扰能力的?答案:扩频通信技术通过将信号能量分散到更宽的频带中,使得信号功率密度降低,从而减少了对窄带干扰的敏感度。
通信高级试题解析及答案1. 题目:请简述数字通信系统中的调制解调技术,并列举至少两种常见的调制方式。
解析:数字通信系统中的调制解调技术是指将数字信号转换成适合在通信信道上传输的模拟信号的过程,以及在接收端将模拟信号还原为数字信号的过程。
调制技术主要有幅度调制、频率调制和相位调制等。
常见的调制方式包括:答案:(1) 相位键控(PSK)(2) 正交幅度调制(QAM)2. 题目:在无线通信中,什么是信噪比(SNR)?它对通信质量有何影响?解析:信噪比(SNR)是指信号功率与噪声功率的比值,通常以分贝(dB)为单位表示。
它是一个衡量无线通信系统性能的重要指标,高信噪比意味着信号质量较好,通信质量较高。
答案:信噪比(SNR)是信号功率与噪声功率的比值,用分贝(dB)表示。
高信噪比意味着信号质量较好,通信质量较高。
3. 题目:请解释什么是多址接入技术,并列举两种常见的多址接入方式。
解析:多址接入技术是指在无线通信系统中,允许多个用户共享同一通信信道的技术。
它使得多个用户能够在同一时间、同一频率上进行通信。
答案:(1) 频分多址(FDMA)(2) 时分多址(TDMA)4. 题目:在通信系统中,什么是信道编码?它的作用是什么?解析:信道编码是一种在发送端对数据进行编码的技术,目的是增加冗余度,以便在接收端能够检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
答案:信道编码是在发送端对数据进行编码的技术,其作用是增加冗余度,以便在接收端能够检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
5. 题目:请简述扩频通信技术的原理,并说明其主要优点。
解析:扩频通信技术是一种通过将信号能量分散到更宽频带范围的通信技术。
它通过将原始信号与一个高速率的伪随机码相乘,实现信号的扩频。
答案:扩频通信技术的原理是将原始信号与一个高速率的伪随机码相乘,实现信号的扩频。
其主要优点包括抗干扰能力强、隐蔽性好、频谱利用率高。
6. 题目:在通信系统中,什么是前向纠错(FEC)编码?其作用是什么?解析:前向纠错(FEC)编码是一种在发送端对数据进行编码的技术,它允许接收端在发现错误时能够自动进行错误纠正,而不需要重新发送数据。
移动通信第2章习题(答疑):1.移动通信中对调制解调技术的要求是什么?答:对数字的调制解调要求是:(1)必须采用抗干扰能力较强的调制方式,经过调制解调后的信噪比(S/N)较大;(2)尽可能提高频谱利用率;(3)具有良好的误码性能。
2. 扩频系统的抗干扰容限是如何定义的?它与扩频处理增益的关系如何?答:扩频处理增益(Gp)是用来表征扩频系统的抗干扰能力,G P =10lg B/Bm=10lg Tb/Tp。
式中B为扩频后的信号带宽;Bm为信源带宽;Tb为信源码元宽度;Tp 为PN码元宽度。
GP的大小与B的大小成正比,与Bm的大小成反比。
仅知道扩频处理的增益还不能说明系统在干扰环境下的工作能力,要使得系统能正常通信,需要保证输出有一定的信噪比(如CDMA系统为7dB),并扣除系统内部信噪比的损耗,因此引入抗干扰容限(Mj )。
其定义Mj=Gp-[(S/N)out+Ls]式中(S/N)out 为输出信噪比;Ls为系统插入损耗。
它与扩频处理的增益Gp成正比。
3. 直接序列扩频通信系统中,PN码速率为1.2288 Mc/s(c/s即chip/s,片/秒),基带数据速率为9.6 kb/s,问处理增益是多少?答:代入公式 G=10 lg B/Bm=10lg1.2288×103/9.6=21dB4. 叙述直接序列扩频通信的原理和主要特点是什么?答:直接序列扩频通信的原理是直接采用重复频率很高的窄脉冲序列来展宽信号的频谱。
主要特点是保密、抗干扰性强,扩频后的信号具有较低的被截获率,能进行隐蔽通信。
17.在正交振幅调制中,应按什么校的准则来设计信号结构?答:对QAM的调制解调设计准则:是在信号功率相同条件下,选择信号空间中信号之间距离最大的信号结构及考虑解调的复杂性。
22.试画出n=15的m序列发生器的原理图,其码序列周期P是多少?码序列速率由什么决定?答: n=15的m序列发生器的原理如下图所示,C0、C1…Cn均为反馈线,可取的反馈系数Ci如教材表2-4所示的5种。
周炯槃《通信原理》第3版名校考研真题第10章扩频通信一、填空题1.信道多路复用的方法有______、______和码分复用。
[西安电子科技大学2001研]【答案】频分复用;时分复用2.欲得到一个周期大于1000的伪随机序列,若用m 序列,至少需要级线性反馈移位寄存器,此m 序列所对应的周期是。
[北京邮电大学2005研]【答案】10;10211023M =-=【解析】因为伪随机序列周期为21nM =-,其中n 为线性反馈移位寄存器的级数,则当周期大于1000时,因为92512=、1021024=,可知n 至少为10,即至少需要10级线性反馈移位寄存器;此时n=10时对应的周期为10211023M =-=。
二、问答题分析扩频调制抑制干扰的机理,主要的数字扩频方式有哪些?[同济大学2006研]答:(1)扩频调制抑制干扰的机理是:以PN 码作为“载波”,将已调波所包含的基带信息频谱扩展大约p G 倍,其功率谱类似于白噪声,当介入较强的外来干扰后,解扩、解调后落入基带范围内的有效干扰大约为全部干扰量的1/p G 。
因此,扩频调制系统可以使抗干扰能力大约提高p G 倍。
(2)数字扩频的主要方式有:基带信号直接序列扩频,跳频扩频,跳时扩频。
三、综合分析题1.图10-1是一个线性反馈移位寄存器序列发生器的逻辑框图,初始状态已标于图中。
图10-1(1)写出其特征多项式f(x);(2)写出其周期P;(3)写出该序列的一个周期;(4)若()c t是此序列所对应的双极性NRZ波形(0映射为+1伏,1映射为-1伏),请利用该序列的性质推导出:T是码片宽度。
[北京邮电大学2007研]c解:(1)根据题意,由线性反馈移位寄存器序列发生器的逻辑框图及图中初始状态可知,该发生器的特征多项式为(2)显然此序列是一个m序列,周期是31。
(3)根据特征多项式、逻辑框图和图中所示的初始状态,可以写出该m序列的一个周期为:0000101011101100011111001101001。
计算机网络与通信(第2版)习题参考答案1.6 比较电路交换、存储转发交换、报文交换和分组交换的区别。
(1)电路交换的基本原理是在源端和目的端间实时地建立起电路连接,构成一条信息通道,专供两端用户通信。
通信期间,信道一直被通信双方用户占有,通信结束,立即释放。
线路交换的特点是:数据传输可靠、迅速、有序,但线路利用率低、浪费严重,不适合计算机网络。
(2)存储转发交换是在传统的电路交换技术的基础上提出的。
存储转发和电路交换的主要区别是:发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网,通信子网中的结点要负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。
存储转发交换包括报文交换和分组交换两种。
(3)报文交换采用"存储-转发"方式进行传送,无需事先建立线路,事后更无需拆除。
它的优点是:线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文;缺点是:延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等,不适合计算机网络。
(4)分组交换中数据以短分组的形式传输,分组长度一般为1000 字节。
如果发送端有更长的报文需要发送,那么这个报文被分割成一个分组序列,每个分组由控制信息和用户数据两部分组成。
分组交换适用于计算机网络,在实际应用中有两种类型:虚电路方式和数据报方式。
分组交换的优点是:高效、灵活、迅速、可靠、经济,但存在如下的缺点:有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。
2.1 (1)双绞线:是最常见的、最经济的传输媒质,主要用于网络和建筑物的通信线路;(2)同轴电缆:主要应用于电视转播、长途传输、近距离的计算机系统连接、局域网等;3)光纤:主要用在长途电信中;2.11 什么是扩频通信?基本的扩频技术有哪两种?试分析其基本原理。
扩频(spread spectrum)的基本思想是将携带信息的信号扩散到较宽的带宽中,用以加大干扰及窃听的难度。
通信工程师中级考试综合知识(习题卷8)第1部分:单项选择题,共100题,每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]IEEE 802.11标准中使用了扩频通信技术,下面选项中有关于扩频协议通信的说法中正确的是()。
A)扩频技术是-种带宽很宽的红外线通信技术B)扩频技术就是用伪随机序列对代表数据的摸拟信号进行调制C)扩频通信系统的带宽随着数据速率的提高而不断扩大D)扩频技术扩大了频率许可证的使用范围答案:B解析:2.[单选题]集群移动通信系统采用的基本技术是()。
A)频率共用技术B)频率复用技术C)频率再生技术D)频率混叠技术答案:A解析:集群集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术,其主要特点如下:1)把一些由各部门分散建立的专用通信网络集中起来,统一建网和管理,并动态地利用分配给它们的有限个频道,以容纳数量更多的用户。
2)改进频道共用的方式,即移动通信终端在通信的过程中,不是固定地占用某一个频道,而是在按下发信开关时才能占用一个频道;一旦松开发信开关,频道将被释放,变成空闲频道,并允许其他用户占用。
3.[单选题]属于再生中继器功能的是()。
A)将同步复用和数字交叉连接功能集于一体,能够灵活地分插任意群路、支路和系统各时隙的信号,使得网络设计有很大的灵活性B)将若干个PDH低速率支路信号复用成为STM -N帧信号C)将经过光纤长距离传输后,受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号,转换成电信号后,进行放大、整形、再定时、再生成为规范的电脉冲信号,经过调制光源变换成光脉冲信号,送入光纤继续传输,以延长通信距离D)实现SDH设备内支路间、群路间、支路与群路间、群路与群路间的交叉连接,兼有复用、解复用、配线、光电互转、保护恢复、监控和电路资源管理等多种功能答案:C解析:1)终端复用器(TM)主要功能是将若干个PDH低速率支路信号复用成为STM-N帧信号;2)分插复用器(ADM)是在高速信号中分接(或插入)部分低速信号的设备;3)再生中继器(REG)的功能是将经过光纤长距离传输后,受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号,转换成电信号后,进行放大、整形、再定时、再生成为规范的电脉冲信号,经过调制光源变换成光脉冲信号,送入光纤继续传输,以延长通信距离;4)数字交叉连接设备(DXC)兼有复用、解复用、配线、光电互转、保护恢复、监控和电路资源管理等多种功能。
一.写出下列英文缩写的中文含义DWDM:密集波分复用 SDH:同步数字系列3G:第三代移动通信系统 WLAN:无线局域网HFC: 混合光纤/同轴电缆网 PDH:准同步数字系列FR:帧中继 NGN:下一代网络TCP/IP:传输控制协议/互联协议 ATM:异步传送模式ADSL:非对称数字用户环路 IN:智能网CDMA:码分多址 PSTN:公共交换电话网二、名词解释1.解调:从已调信号中恢复出原调制信号的过程。
2.扩频:扩展频谱通信(简称扩频通信)技术是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,并用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。
3.信息:消息中的有效内容,其含量用信息量衡量。
或以适合于通信,存储或处理的形式来表示的知识或消息4.复用:多个用户同时使用同一信道进行通信而不互相干扰。
5.蓝牙技术:蓝牙(Blue Tooth)是一种短距离无线通信技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。
其使用跳频(FH/SS)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等先进技术,在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。
6.调制:调制是将基带信号的频谱搬移到某个载频频带再进行传输的方式。
7.基带:基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带。
8.接入网:由核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路组成,是为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经维护管理(Q3)由电信管理网进行配置和管理,主要接口包括:用户网络接口(UNI)、业务节点接口(SNI)和维护管理接口(Q3)。
三、简答题1.简述多普勒频移移动台(如超高速列车、超音速飞机等)的运动达到一定速度是,固定点接收到的载波频率将随运动速度不同而产生不同的频移,即产生多普勒效应。
2.简述信道编码的概念信道编码是在经过信源编码的码元序列中增加一些多余的比特,利用该特殊的多余信息可发现或纠正传输中发生的错误,其目的是提高信号传输的可靠性。
扩频通信技术及应用第二版答案扩频通信技术及应用第二版答案【篇一:通信概论课后作业答案】m信号不是数字信号?信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号,称为模拟信号;而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。
pam信号是将模拟信号取样后产生的信号,它虽然在时间上是离散的,但幅值上仍然是连续的,因此仍然是模拟信号。
3 什么是信号带宽?信号带宽与什么因素有关?通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。
我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差,称为该信号的带宽。
7 画出并解释通信系统的一般模型在通信系统中,发送消息的一端称为信源,接收消息的一端称为信宿。
连通信源和信宿之间的路径称为信道。
信源发出的消息首先要经发送设备进行变换,成为适合于信道传输的信号形式,再经信道一定距离传输后由接收设备做出反变换恢复出原始的消息,最后被信宿接收。
而消息在整个传送过程中的任何一点都有可能受到噪声的干扰。
据此,我们可以得到图所示的通信系统一般模型。
10 设调制速率为4800波特,当每个信号码元代表8bit二进制代码时,试问该系统的数据传输速率是多少?r=b log2 n (bit/s)=4800 log2 8 (bit/s)=14400bit/s12 信号带宽与信道带宽的匹配主要考虑什么因素?如果二者不匹配会产生什么影响?二者匹配最主要考虑的是频带匹配。
如果被传输信号的频率范围与信道频带相匹配,对信号的传输不会有什么影响;如果信号的有效带宽大于信道带宽,就会导致信号的部分成分被过滤掉而产生信号失真。
实际当中可能出现下列几种情况:(1)如果信号与信道带宽相同且频率范围一致,信号能不致损失地通过信道;(2)如果信号与信道带宽相同但频率范围不一致,该信号的部分频率分量肯定不能通过信道。
此时,需要进行频率调制把信号的频带通过频率变换适应信道的频带;(3)如果信号带宽小于信道带宽,但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内,信号可以无损失地通过信道;(4)如果信号带宽大于信道带宽,但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内,通过信道的信号会损失部分频率成分,但仍可能完成传输;(5)如果信号带宽大于信道带宽,且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内,这些信号频率成分将被滤除,信号严重畸变失真。
CDMA基本原理试题-答案(7月份更新电信考试资料)CDMA基本原理一. 选择题1..根据伪随机码插入通信信道的位置不同可以得到下面哪些扩频调制方式:。
A.直序扩频;B.调频扩频;C.时跳变扩频;D.跳频扩频●答案:ACD2.CDMA移动通信系统采用的扩频技术是。
A.直序扩频;B.调频扩频;C.时跳变扩频;D.跳频扩频●答案:A3.假设CDMA系统的源信号速率为9.6Kbps,则系统的扩频增益为。
A.24dBB.21dBC.12dBD.其它●答案:B4.对于IS_95系统,前向开销信道有_________A.导频信道B.同步信道C.寻呼信道D.业务信道●答案:ABC5.关于调制解调,下列正确的描述是_________A.RC3的前向信道使用了HPSK调制方式;B.RC3的前向导频信道不进行长码扰码处理;C.交织器一定程度上可以抵抗连续性的误码;D.Turbo编码比卷积码的纠错效果好,但是计算复杂度高,延迟大;●答案:CD6.相对于IS-95A,下列特征哪些是CDMA2000 1x系统所特有的________A.快速寻呼信道B.分组数据业务C.功率控制子信道D.64阶walsh●答案:AB7.关于CDMA的信道,论述正确的是________A.95系统前向包括导频、同步、寻呼和业务信道;B.导频信道占用0号Walsh码;C.1X系统中的反向导频信道是新增的;D.1X系统中,数据业务占用的Walsh码不需要连续;●答案:ABC8.在反向信道中,PN长码的作用为________A.调制;B.扩频;C.扰码;D.解扩;●答案:B9.在前向信道中,PN长码的作用为________A.调制B.扩频C.扰码D.解扩●答案:C10.CDMA系统中,MS的导频集合包括;A.有效集B.候选集C.相邻集D.剩余集●答案:A.B.C.D.11.移动台精确的功率控制至关重要,因为通过精确的功率控制,我们可以得到以下好处,他们分别是;A.增加系统前向容量B.增加系统反向容量C.延长MS电池使用寿命D.减少对其他手机的干扰●答案:B,C,D12.下列关于导频集的说法正确的是;A.候选集的导频强度低于激活集中的导频强度;B.剩余集和相邻集相比,前者没有加入到邻区列表中;C.剩余集和相邻集的搜索速度是一样的;D.处于待机状态的终端与锁定的导频之间没有业务连接,这个导频不属于任何一个导频集;●答案:B13.1X系统反向功控包括;A.开环功控B.闭环功控C.外环功控D.精确功控●答案:ABC14.关于功率控制,以下说法正确的是;A.95系统和1X系统的功率控制都是直接用FER进行控制,只是计算的方法不太一致;B.1X系统的功控算法相对95系统主要是增加了前向的快速功控;C.反向外环功控的作用是通过对帧质量信息的比较来调整闭环功控的比较门限;D.功率控制的作用主要是克服“远近效应”;●答案:BCD15.关于软切换,下列说法正确的是;A.对于多载频网络,同一个基站不同载频之间的切换属于软切换;B.同一个BTS下,不同扇区之间的切换称为更软切换;C.同一个BSC下,不同基站之间的切换称为软切换;D.CDMA系统中设置的邻区列表是为了提高软切换的成功率;●答案:BCD16.CDMA调制过程中,以下哪些可以实现时间分集;A.卷积编码;B.交织;C.Walsh函数;D.增加尾比特;●答案:AB17.两个导频序列偏置的最小间隔是A. 1 secondB. 1 HzC. 1 chipD.64 chips●答案:D18.建立一个呼叫,CDMA系统基站侧需要分配的“无线资源”包括A.功率资源B.Walsh码资源C.导频偏置资源D.CE资源●答案:ABD二. 判断题215 。
中南大学考试试卷(时间95分钟)扩频通信课程48学时3学分考试形式:半开卷专业:通信工程总分100分,占总评成绩70 %班级:姓名:总分:一、填空题(本题26分,除注明外每空1分)——本大题得分:1.目前,3G标准中应用最多的二个标准分别是()、(),分别在运营商()、()的旗下,而标准()得到了我国政府的大力支持。
2.直扩系统同步的跟踪中,常用的锁相环有()、()和()三种。
3.由抗干扰机理知,直扩系统是一种()的抗干扰方式,跳频系统则是一种()的抗干扰方式。
4.(此题每空2分)如果两个基本移位寄存器是7级,则对应的Gold码序列发生器能产生()条Gold码,其中平衡Gold码有()条。
5.(此题每空2分)()、()为系数为155的m序列特征多项式。
6.(此题每空1分)目前世界已用的和在建的全球定位系统名称分别是()、()、()和(),它们分属于的国家或组织对应为()、()、()和()。
二、简答题:(本题共30分)——本大题得分:7.(8分)试分析图示频率合成器的工作原理。
15MHz8.(5分)简述FH/DS系统与单一FH或DS相比的优点。
9.(5分)什么是信号的相干性?10.(6分)为什么4G的空中接口技术未采用CDMA?11.(6分)设用户1的频率跳变为f4→f2→f5→f3→f1;用户2的频率跳变为f1→f3→f2→f4→f5;用户3的频率跳变为f3→f5→f1→f2→f4,试画出对应的跳频图案。
三、计算题(本题共44分)——本大题得分:12.当二周期序列分别为1110110和1000101,试求二序列的互相关函数R(5)ρ。
(10分)和互相关系数()313.当B由400kHz变到200kHz(N随带宽变化)时,如要保持C=1.2M b/s的数值,则信号功率S需要增加多少倍?(9分)14.当r= 3(反馈系数为13)时,试写出其特征多项式,画出其中一个对应的M序列发生器,并写出对应的M序列。
扩频通信习题参考解答1在高斯噪声干扰信道中,要求在干扰噪声功率比信号平均功率大100倍的情况下工作,输出信噪比不小于10dB ,信息传输速率R b =8kb/s ,系统采用直扩BPSK 调制,试求所需传输通道的最小带宽?解:dB 10out=⎪⎭⎫ ⎝⎛N S ,忽略系统的实现(执行)损耗,即dB 0sys =L ,系统要求干扰容限dB 20100==j M ,则系统的处理增益为1000dB 30dB 10dB 20out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 扩频码的码速率为8Mb/s 8000b/s 1000kb/s 8==⨯==Pb c G R R传输通道的带宽为MHz162RF ==cR B2某系统的最大带宽B RF =1.2MHz ,一信号的速率R b =6kHz ,设系统采用直扩BPSK 调制,该信号通过这个系统时,输出的信噪比最大能改善多少?解:速率为R b =6kHz 的信号,经BPSK 调制后,信号的带宽为B b =12kHz ,这样,系统的扩频增益为 dB 20100kHz 12MHz 2.1RF ====b P B B G信号通过系统时,输出的信噪比最大能改善20dB 。
3一白色高斯噪声干扰信道,信道带宽为4MHz ,当干扰比信号噪大30dB 时,要求输出信噪比最小为10dB 的情况下,允许的最大信息传输速率为多少?解:在忽略系统的实现(执行)损耗,即dB 0sys =L ,dB 30=j M ,则处理增益为10000dB 40dB 10dB 30out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 扩频码速率为Mb/s22RF ==B R c 信息码速率为kb/s 2.010000Mb/s 2===P c b G R R 在要求的条件下,允许的信息传输速率不能大于0.2kb/s 。
4用一码速率为R c =5Mb/s 的伪码序列,进行直接序列扩频,扩频后信号带宽是多少?若信息码速率为10k/s ,则系统处理增益是多少?解:MHz 10522RF =⨯==cR BdB 27500kb/s 10Mb/s 5====b c P R R G5要求某系统在干扰噪声功率比信号功率大300倍的环境下工作,系统需要多大的干扰容限?若要求输出信噪比为10dB ,则系统的最小处理增益是多少?解:系统需要的干扰容限dB 8.24300==j M ,在忽略系统的实现(执行)损耗,即dB 0sys =L ,系统的最小处理增益为3000dB8.34dB10dB 8.24out sys ==+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G j P 6一个FH/DS 混合系统,扩频码速率R c =20Mb/s ,频率数为100,数据信息速率为9.6kb/s ,试求该系统的处理增益是多少?解:直扩增益为dB 332000kb/s6.9Mb/s 20DS =≈==b cP R R G 跳频增益为dB20100FH ===N G P 假设各频点间的频率间隔为40MHz ,即在跳频时频谱不会发生重叠,这样,系统的处理增益为dB 53dB 20dB 332000*********=+==⨯=⋅=PFHPDS P G G G7 BPSK 直接序列扩频系统的发射信号功率谱是怎样的?主瓣与旁瓣带宽之比是多少?与主瓣峰值相比,第一旁瓣的峰值功率电平是多少?主瓣包含的信号功率占总信号功率的百分比是多少?解:BPSK 直接序列扩频系统的发射信号功率谱具有2sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛x x 形状,主瓣带宽为c c RF R R B =-=0(单边),第一旁瓣带宽为c c c R R R =-2(单边),第二旁瓣带宽为c c c R R R =-23(单边),……,主瓣与旁瓣带宽相等。
主瓣峰值发生在0=x 点附近,假设峰值功率电平为1,第一旁瓣的峰值发生在2π3=x 点附近,峰值功率电平为045.023π2π3sin 2≈⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛,与主瓣峰值功率电平相比,两者相差dB 132.22045.01=≈。
主瓣包含的信号功率占信号总功率的百分比为%909.0sin x sinx 02π02==⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎰⎰∞dx x x dx 。
8试比较每一比特发一个“切普”和每一比特发三个“切普”的跳频系统的解调器带宽。
解:由跳频系统的工作原理知,频率跳变的快慢只和系统中频率合成器的输出频率的转换速率有关,和系统的带宽无关。
在接收机中,9一个跳频系统,数据速率为1kb/s ,每比特用三个切普传送,收端用三中取二准则判决,要求当干扰和信号功率比为200∶1时,误码率为10-3。
试求按图2.2-1 a)、b)两种频谱排列方法所需的射频带宽为多少?10最大误码率为10-3,干扰容限为30dB 的跳频器需要多少频道数?解:设要求接收机输出的信噪比为9dB (采用FSK 调制,误码率为10-3时),系统的执行损耗为2dB ,则系统的扩频处理增益应为dB412930out =++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=N S L M G sys j P 所需频道数为3106.1241⨯≈==dB G N P11 设一跳频系统,收发设备距离为45km ,干扰机距收发设备之间距离分别为60km 和45km 。
试计算当跳频系统不受干扰时,所需最小跳频速率为多少?解:忽略干扰机的处理时间,只考虑电磁波的传播延迟时间。
若要跳频系统不受干扰,在每个频点的驻留时间必须小于干扰机的转发电磁波传播时间和收发设备间电磁波传播时间的差,即μs 200s 100.210310)454560(483=⨯=⨯⨯-+≤-c T 跳频速率应不小于5000100.2114FH =⨯==-c T R 跳/s 12 一个扩频系统,收发框图如图1所示。
图1 扩频系统收发方框图 (a)说明该系统属哪种类型扩频系统,简述其工作原理。
(b)试写出S DS (f ),S i (f )和y (t )的表达式。
解:(a) 该系统是一个混合DS/FH 扩频系统。
(b) DS 信号的时域表达式为)π2cos()()()(1D S t f t c t d t s ⋅⋅=频域表达式为)]()([)(21)(11DS f f S f f S f S f S c c d ++-*= 其中: )(f S d 是)(t d 的功率谱密度函数;)(f S c 是)(t c 的功率谱密度函数;假设带通滤波器只允许和频分量通过,则)]()([)(21)(1212f nf f f S f nf f f S f S f S c c d i ++++-++*=∆∆ 当接收机和发射机处于同步状态时)2cos()()(IF t f T t d t y d π⋅-=当接收机和发射机处于同步状态时)0(≈t y13 何谓频率合成器?它在扩频通信系统中担负什么任务?14 频率合成器有哪几种主要类型?试比较它们的优缺点?15 试述对于频合成器的主要性能要求。
对跳频频率合成器有哪些特殊要求?16 设有直接式频率合成器的输出中心频率为150MHz ,其输出频率总数为64个,输出频率间隔为10kHz ,参考频率数为4个,计算出需要几级混频-分频(加和除)组件单元以及参考频率的间隔是多少?17 简述提高锁相式跳频器频率转换速度的几种方法。
18 若参考图3.1-1所示的原理框图,用MCl45152组成一新的频率合成器,其中参考晶振频率选为12.8MHz ,参考分频器分频比R 为1024,合成器输出频率为406~470MHz ,频率间隔为12.5kHz ,双模前置分频器的分频比为65/64,吞除计数器分频比A 为0~63。
试算出:(1)参考信号源频率f R 为多少?(2)总分频比N T min N T max 值各为多少?(3)除N 计数器分频比N min 和N max 各为多少?19 给定一个23级移位寄存器,可能产生的码序列的最大长度为多少?解:若产生非线性结构的码序列,最长为83886082223===rN 若产生线性结构的码序列,最长为8388607121223=-=-=r N 20 解释为什么一个r 级最大长度线性反馈移位寄存器可以产生一个周期不超过2r -1的序列。
21 11级移位寄存器组成的m 序列发生器能产生多少个m 序列?解:18611)2046()2047(11)2047(11)12(111111=⋅==-=-φφm 21 当反馈方式为a 4=a 0⊕a 1,初始状态为a 0=1,a 1=1,a 2=0,a 3=1时,试画出该码发生器的结构图。
并给出输出序列。
22 在213-1比特的m 序列中,有多少个三个1的游程,有多少个三个0的游程?解:在213-1比特的m 序列中,长度为3的元素游程共有51222293113==⋅--个,其中1元素游程和0元素游程的个数相同,各占一半,即各为25628=个。
23 当τ=0,1,2,…,10时,计算码序列11100101110与010********的相关函数值。
解:24 若反馈抽头为[17,33]级数r =17,当该码序列发生器的时钟频率f =5MHz 时,它的重复周期为多少?25 由两个11级线性移位寄存器构成的Gold 码发生器,可产生多少个非m 序列?解:2049121111=+=G26 设子码a =1100110和b =1110010,求其逻辑乘组合码和模2加组合码。
27 设子码a =1110101和b =111001011100110,求其逻辑乘组合码和模2加组合码。
28 一4级线性移位寄存器的特征多项式F (x )=1⊕x ⊕x 4,试给出该移位寄存器的原理结构图。
当初始状态为1000时,求该移位寄存器的输出序列。
29 一个10Mb/s 的码发生器,它的比特速率平均精度为1×10-9,经过2.5天之后,可以预期的同步不确定性是多少?解:2160b/s6060245.2101Mb/s 109=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆-c R 30 如果上面的系统使用100kb/s 的码发生器,结果如何?21.6b/s6060245.2101kb/s 1009=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆-c R 31 假设某一系统的处理增益为35dB ,高频系统的射频带宽为20MHz ,同步本地地址码的码长为4095bit ,问其允许的最小同步时间是多少?32 检测概率为0.9,检测器的输入信号和噪声之比为10dB ,那么虚警概率是多少?33 要求系统在干扰信号是所要信号250倍的环境下工作,需要多大的干扰容限?解:dB 24250lg 10==j M34 假如在上述系统中要求输出信噪比为10dB ,则可以容许的最小处理增益是多少?解:dB 341024out sys syssys j P L L N S L M G +=++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=其中,L sys 为系统的执行(实现)损耗。