通信原理与系统

《 通信系统原理 》试题

一、单项选择题

1. 在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从差到优的次序 。

（A） 2FSK、2ASK、2PSK （B）2ASK、2FSK、2PSK

（C） 2ASK、2PSK、2FSK （D）2PSK、2FSK、2ASK

2. AM信号一般采用 解调，SSB和DSB信号一般采用 解调。

（A）包络，同步 （B）鉴频器，同步

（C）相干，差分相干 （D）同步，包络

3. 根据香农公式，假设信道容量为C，信道信息传输速率为R，则在

时，理论上可实现无差错传输。

（A）R=C （B）R>C （C）R≤C （D）R≠C

4. 二进制序列经过HDB3编码后过最多出现( )个连续0。

(A)2 (B)3 (C)4 (D) 5

5. 为实现数字信号的最佳接收，采用最小均方误差准则设计的最佳接收机是（ ）。（A）相关接收机； （C）理想接收机

（B）匹配滤波器； （D）以上都不是

6. 若要纠正2个错码，则分组码的最小码距 dmin为：（ ）。

（A）3 （B）4 （C）5 （D）6

7. 2PSK信号的带宽是基带信号带宽的（ ）倍。

（A）0.5 （B）1 （C）2 （D）3

8. 电话信道的带宽是3400Hz，若要求传输6800bit/s，则要求信道的最小信噪比是（ ）。

（A）1 （B）3 （C）4 （D）7

9. 一个二进制数字通信系统，其码元速率为104Baud，连续发送1个小时后，收到的错吗为36个，则误码率Pe为（ ）。

（A）10-6 （B）3.6*10-6 （C）36*10-6 （D）104

通信原理的一些重要的概念：

信源----信息的来源，可以是人、机器、自然界的物体等等。信号的产生（物）被称为信源，相对应的概念应该是信号的接受（物）被称为信宿。

信宿----信息动态运行一个周期的最终环节。其功能是接收情报信息，并选择对自身有用的信息加以利用，直接或间接地为某一目的服务

信号----是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。

信息----指音讯、消息；通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。

消息----外界的各种报道，消息反映知识状态的改变。

比特----每个0或1就是一个位(bit)，位是数据存储的最小单位。其中8bit就称为一个字节（Byte）。

基带信号----(Baseband Signal):信源（信息源，也称发终端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号

信噪比---即SNR（Signal to Noise Ratio）又称为讯噪比，狭义来讲是指放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。

误码率---指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率。

位同步---位同步的目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步

帧同步---指的是接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始与终止。

串行通信---是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。

并行通信---在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的。如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，这种传输方式称为并行通信。

关于通信原理的一点总结

学了通信原理这门课，一开始觉得很难，而且听学长们也总是告诫我们，通信原理是很难的课程，平时一定要好好学，不然自己复习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此，在周围，这门主课的挂课率总是算前排的。当然对于我这样的人，总是上课时算是比较认真的，但是半期的时候还是没有搞懂它是干什么的，甚至到期末了，也只有零星的一点编码呀，带宽呀，调制啦，这样一些概念，但这些技术在一个通信系统中又是出于什么样的位置，该怎样应用这些技术组成一个通信系统，对此我还是一概不知。然而经过期末前的复习，我感觉自己对通信系统总算有个印象了，所以想把那些零碎的名词做一些解释，并且用我自己的学习过程以及对通信系统的了解来说明这些技术的应用。

上面是我画的认为比较完整的通信系统的简单流程图，对此我做一翻解释。

首先日常生活中的信号总是模拟的，我们把这些信号通过滤波等处理，得到带限的信号，这里以基带信号singnal为例子,signal 经过采样保持电路，我们就得到PAM信号，如图，这样的信号就是离散信号了。

离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2V,4V,6,V,8V四个档次的归类，并且规定1V~3V之间的PAM离散信号就归类到2V的档次中去,一次类推，通过比较给每个PAM信号进行归类，这就是量化。

之后将量化了的信号进行编码，编码是一种认为规定的过程比如我们规定2V用00表示，4V用01表示，6V用10表示，而8V用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系，顺着这种对应关系，我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码，这就是PCM编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。

以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的A/D转换。至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。一个PAM信号对应一个档次，而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的，例子中就是一个档次对应两个比特，假设这种对应关系是1对N个比特，对模拟信号的采样率是F,也就是1秒钟有F个PAM信号，这F个PAM信号就要被转换成F*N个比特，所以比特率就是F*N了。

1. 一个RC低通滤波器如图，假设输入是均值为零，功率谱密度为n0/2的高斯白噪声声，试求：（1）输出噪声的功率谱密度和自相关函数；（2）输出噪声的一维概率密度函数。

2.一个LR低通滤波器如图所示，假设输入是均值为零，功率谱密度为n0/2的高斯白噪声，试求：（1）输出噪声n0（t）的自相关函数；（2）输出噪声的方差。

3．某通信系统发送部分如左下图所示，其中f1（t）及f2（t）是要传送的两个基带调制信号，它们的频谱如右下图所示。

（1）写出合成信号f（t）的频谱表达式，并画出其频谱图；

（2）写出已调波s（t）的频域表达式，并画出其频谱图。

4.在功率谱密度为n0/2的白噪声干扰下，设计一个对下图所示输入信号f（t）的匹配滤波器，则：

（1）求匹配滤波器的传输函数H（ω）；

（2）求匹配滤波器的冲击响应和输出波形的表达式，并绘出图形；

（3）确定输出最大信噪比的时刻t； （4）求最大输出信噪比的值。

5.设独立随机二进制序列的0,1分别由波形g（t）和﹣g（t）表示，出现概率为0.3和0.7，码元宽度为TS，若S（t）波形分别如下图中的（a），（b）所示。

（1）求其功率概率谱密度及功率；

（2）试分析在两种情况下，该数字信号的功率谱中是否存在fS=1/TS的离散分量？

6.某发射机由放大器，倍频器和混频器组成。如下图所示，已知输入信号为调频信号，此调频信号的载波频率为2MHz，调制信号最高频率为10kHz，最大频偏为300kHz，试求两个放大器的中心频率和要求的通带宽度为多少？（混频后取和频）

7．一个中心频率为fC，带宽为B的理想带通滤波器如图。假设输入是均值为零，功率谱密度为n0/2的高斯白噪声，试求：

（1）滤波器输出噪声的自相关函数； （2）滤波器输出噪声的平均功率；

（3）输出噪声的一维概率密度函数。

8. X（t）是功率谱密度为PX（f）的平稳随机过程，该过程通过如图所示的系统。