通信原理答案(重庆邮电大学版)
第1章 绪论 习题解答
1-1
解：每个消息的平均信息量为
222
111111
()log 2log log 448822H x =--?- =1.75bit/符号
1-2
解：（1）两粒骰子向上面的小圆点数之和为3时有（1，2）和（2，1）两种可
能，总的组合数为
116636C C ?=，则圆点数之和为3出现的概率为
3213618p =
= 故包含的信息量为
232
1
(3)log log 4.17()18I p bit =-=-=
（2）小圆点数之和为7的情况有（1，6）（6，1）（2，5）（5，2）（3，4）（4，3），则圆点数之和为7出现的概率为
761366p ==
故包含的信息量为
2721
(7)log log 2.585()
6I p bit =-=-=
1-3
解：（1）每个字母的持续时间为2?10ms ，所以字母传输速率为
43
1
5021010B R Baud -==??
不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为 2()log 42H x == bit/符号
平均信息速率为
4()100b B R R H x == bit/s
（2）每个字母的平均信息量为
2222
11111133
()log log log log 5544441010H x =---- =1.985 bit/符号 所以平均信息速率为
4()99.25b B R R H x == (bit/s) 1-4
解：（1）根据题意，可得：
23
(0)log (0)log 1.4158I P =-=-≈ 比特
2
1(1)log (1)log 24I P =-=-= 比特
21(2)log (2)log 24I P =-=-= 比特
2
1(3)log (3)log 38I P =-=-= 比特
（2）法一：因为离散信源是无记忆的，所以其发出的消息序列中各符号是无依赖的、统计独立的。因此，此消息的信息量就等于消息中各个符号的信息量之和。此消息中共有14个“0”符号，13个“1”符号，12个“2”符号，6个“3”符号，则该消息的信息量是：
14(0)13(1)12(2)6(3)I I I I I =+++ 14 1.41513212263≈?+?+?+?
87.81≈ 比特
此消息中共含45个信源符号，这45个信源符号携带有87.81比特信息量，则此消息中平均每个符号携带的信息量为
287.81/45 1.95I =≈ 比特/符号
法二：若用熵的概念计算，有
222331111
()log 2log log 1.906(/)
884488H x bit =--?-=符号
说明：以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同，前一种按算术平均的方法进行计算，后一种是按熵的概念进行计算，结果可能存在误差。这种误差将随消息中符号数的增加而减少。 1-5
解：（1）221133
()log log 0.811
4444H x =--≈bit/符号
（2）某一特定序列（例如：m 个0和100-m 个1）出现的概率为
()()()()100-100-1
2
10013,,,0144m m
m m
L
P X
P X X
X P P ????
===???? ? ?????
????
所以，信息量为
()()()100-12100213,,,log log 44200(100)log 3m m
L
I X X X P X m bit ????????=-=-??
? ?????????
=-- （3）序列的熵
()()10081/L X X bit H =H =序列
1-6
解：若系统传送二进制码元的速率为1200Baud ，则系统的信息速率为： 21200log 21200b R =?= bit/s
若系统传送十六进制码元的速率为2400Baud ，则系统的信息速率为：
22400log 169600b R =?= bit/s 1-7
解：该恒参信道的传输函数为
()
0()()d j t j H H e K e ω?ωωω-==
冲激响应为 0()()d h t K t t δ=-
输出信号为 0()()*()()d y t s t h t K s t t ==-
讨论：该恒参信道满足无失真传输的条件，所以信号在传输过程中无畸变。 1-8
解：该恒参信道的传输函数为
00(sin )
sin ()d d j t b T j t jb T H Ae
Ae e ωωωωω---==? 0(1sin )d
j t A jb T e ωω-=+
00[1()]2d
j T j T j t jb
A e e e j ωωω--=+-
00()()
22d d d j t j t T j t T Ab Ab Ae e e
ωωω----+=+-
冲激响应为 00()()()()
22d d d Ab Ab
h t A t t t t T t t T δδδ=-+-+---
输出信号为 ()()*()y t s t h t =
00()()()
22d d d Ab Ab
As t t s t t T s t t T =-+-+---
1-9
解：假设该随参信道的两条路径对信号的增益强度相同，均为0V 。则该信道的
幅频特性为：
00()2cos
2H V ωτ
ω= 当01
(21),0,1,2,()
n n H ωπωτ=+=时，出现传输零点；
当01
2,0,1,2,()n n H ωπωτ==时，出现传输极点； 所以在
n
f n
τ
=
=kHz(n 为整数)时，对传输信号最有利； 在
111
()()
22f n n τ=+=+kHz(n 为整数)时，对传输信号衰耗最大。 1-10
解：(1) 因为S/N =30dB,即10
10
log 30S
dB N =，
得：S/N=1000
由香农公式得信道容量
2log (1)
S
C B N =+
23400log (11000)=?+
3
33.8910/bit s ≈?
（2）因为最大信息传输速率为4800b/s ，即信道容量为4800b/s 。由香农公式
2log (1)
S
C B N =+ 得：480034002121 2.661 1.66
C
B S
N =-=-≈-=。 则所需最小信噪比为1.66。
第2章 信号与噪声分析
习题解答
2-1
解：
(2)1(2)p x p x >=-≤数学期望：
2
1()()0
24a
a
x E x xp x dx x dx a a +∞
+∞
-∞-∞-====?? 因为
23222
()()263a
a a a x x a E x x p x dx dx a a ∞-∞--====
?? 所以方差：
222
2
()()[()]033a a D x E x E x =-=-=
2-2
解：由题意随机变量x 服从均值为0，方差为4，所以0
2x -，即2x 服从标准正
态分布，可通过查标准正态分布函数
2
2
()t x
x e dt
-
-∞
Φ=
数值表来求解。
（1）
020
(2)1(2)1(
)1(1)22x p x p x p -->=-≤=-≤=-Φ
10.84130.1587=-= （2）
040(4)1(4)1(
)1(2)22x p x p x p -->=-≤=-≤=-Φ
10.97720.0228=-=
（3）当均值变为1.5时，则 1.5
2x -服从标准正态分布，所以
1.52 1.5
(2)1(2)1(
)1(0.25)22x p x p x p -->=-≤=-≤=-Φ 10.59870.4013=-=
1.54 1.5
(4)1(4)1(
)1(1.25)22x p x p x p -->=-≤=-≤=-Φ
10.89440.1056=-= 2-3
解：（1）因为随机变量θ服从均匀分布，且有02θπ≤≤，则θ的概率密度函
数1
()2f θπ=
，所以有 0[()][()cos()]E z t E m t t ωθ=+
0[()][cos()]E m t E t ωθ?=+
2001cos()2[()]t d E m t π
ωθθ
π?+?=?
0=
000(,)[()cos()()cos()]z R t t E m t t m t t τωθτωωτθ?+=++++ 000[()()][cos()cos()]E m t m t E t t τωθωωτθ?=++++
00011
()[cos(22)cos ]
22m R E t τωωτθωτ?=+++ 01
()cos 2m R τωτ
?= 00cos (1),102cos (1),0120,ωτ
ττωττττ?+-<
?=-≤
?其他 ()z R τ=
由此可见，()z t 的数学期望与时间无关，而其相关函数(,)z R t t τ+仅与τ相关，因此()z t 是广义平稳的。
（2）自相关函数()z R τ的波形如图2-6所示。
图2-6
（3）根据三角函数的傅氏变换对
21,10()1,01()
20,t t tri t t t Sa t ω+-≤
=-≤
??其他
可得平稳随机过程()z t 的功率谱密度
()()j z x P R e d ωτωττ
∞
--∞
=
?
01cos ()2j tri e d ωτ
ωτττ∞
-?-∞=
?
22001
[()()]
422Sa Sa ωωωω+-=+
00cos 1
(0)(1)|22x S R τωττ===-=
2-4
解：（1）因为η，ε互不相关 所以
0()X(t)[()cos ]x m t E E t ηεω==+
00cos cos tE tE ωηωε=+
又根据题目已知均值0E E ηε==，所以()0x
m t =
（2）自相关函数
1212(,)[()()]x R t t E X t X t =?
0102[()cos ()cos ]E t t ηεωηεω=++
22
0102cos cos [2]t t E ωωηηεε=++ 220102cos cos [2]t t E E E ωωηηεε=++
220102cos cos []
t t ηεωωσσ=+
01024cos cos t t ωω=
0120121
4[cos ()cos ()]
2t t t t ωω=?++-
00122cos 2cos ()t t ωτω=++ （12t t τ=-）
（3）由（2）可知12(,)x R t t 不仅与τ有关还与12,t t 有关，所以为非广义平稳随机过
程。 2-5
解：根据图示可得
()503X R ττ
=- (10,10)τ∈-
2[()](0)50X E X t R ==
2(0)()502030X X X R R σ=-∞=-=
因为，222[()][()]X E X t EX t σ=-
所以，23050[()]EX t =-
即()X EX t m ==则（1
）x m =； （2）2[()](0)50X E X t R == （3）
2
30x σ=
2-6
解：（1）
0110112200110111112201112
210
1
()[()()]
{[cos()][cos[()]}
{cos[()]cos()cos()cos[()]}{cos()cos[()]}cos 2
R E X t X t E A A t A A t E A A A t A A t A t t A E A t t A A ττωθωτθωτθωθωθωτθωθωτθωτ=?+=+++++=+++++++++=++++=+（2）
2
2
2
10
(0)[()]2A R E X t A ==+
因为，
0110[()][cos()]E X t E A A t A ωθ=++=
所以，直流功率为220[()]E X t A =
则，交流功率为
2
2
2
2
1[()][()]2A E X t E X t σ=-=
对()R τ求傅里叶变换可得其功率谱密度
2
210
11()2()[()()]
2
X A P A πωπδωδωωδωω=+++-
2-7
解：
000
000
3553
000001()()211122222()()cos 4j X X j j j R P e d e d e d e d Sa Sa ωτωωωωτωτωτωωω
τωωπωωω
πππωω
ωτωτωτ
ππ
+∞
-∞
---==++=+????
2-8
解：（1）()X P f 与()X R τ互为傅立叶变换
1()()(1)X P f f f f δ=+-
所以，对
()X P f 做傅立叶变换得
200()1()a X R f S f τπτ=+
（2）直流功率为()1X R ∞=
（3）交流功率为
00(0)()11R R f f -∞=+-=
2-9
解：RC 低通滤波器的传递函数为
1
1()11j c
H j cR R j c ωωωω==
++
因此输出过程的功率谱密度为
20
02()()|()|2[1()]i n P P H cR ωωωω?==
+
相应地，自相关函数为
001
()()2j R P e d ωττωω
π
∞
-∞=
?
01
41j n e d j cR ωτωπω∞
-∞=
+?
||/04RC n
e RC τ-= 2-10
解：（1）()[(23())(23()]Y
R E X t X t ττ=+++
[46()6()9()()]E X t X t X t X t ττ=+++++ 4669()X R τ=+++ 即自相关函数只与τ有关
[()]23[()]235E Y t E X t =+=+= 即均值为常数
所以()Y t 为宽平稳过程。 （2）平均功率为
(0)169(0)Y X R R =+
因为
2
(0)12X R -=，所以(0)3X R = 所以(0)169(0)169343Y
X R R =+=+?= (3) [()][23()]9()18D Y t D X t DX t =+==
2-11
解：（1）
()[()()]Y R E Y t Y t ττ=+
{[()()][()()]}E X t a X t a X t a X t a ττ=+--++-+-
[()()()()()(()()()]E X t a X t a X t a X t a X t a X t a X t a X t a ττττ=+++-++---+++-+-()(2)(2)()X X X X R R a R a R ττττ=---++
2()(2)(2)X X X R R a R a τττ=---+
(2)
()X P f 与()X R τ互为傅立叶变换
22()2()()()aj aj Y X X X P P P e
P e ω
ωωωωω-=--
2
4()sin ()X P a ωω= 2-12
解：
10527102
()10103k
X k S P f df f df W ∞
--∞
-===???
2-13
解：因为题目已知 冲激响应为
5()5()t
h t e u t -= 所以 5()5H j ωω=
+，2225()25H ωω=
+
2
()()()
Y X P P H ωωω=
又因为
0()
2X n P ω=
所以
10022
2525
()1022525Y n P ωωω-=
=?++
()
y R τ 与
()Y P ω互为傅立叶变换
由()Y P ω可知
511()2510y R e τ
τ--=?
总的平均功率
10(0) 2.510()
Y y S R W -==?
2-14
解：（1）由傅里叶时域微分性质()
()()df t j F dt ωω?可知微分器的系统函数
()()H j ωω=，则信号通过微分器（线性系统）后输出()y t 的双边功率谱密度为
2
22520
0()22 3.9510/2
y n P f j f n f f W Hz
ππ-=
==?
（2）2
3
22000
4()220.02633o B B
y y B
n B
S P f df n f df W ππ-===
=??
2-15
解：设()h t 的傅式变换为()H f ，则有
22
000()()222y n n n S H f df H f df E
∞∞-∞-∞===?? 2-16
解：由题意知，()()cos ()sin i c c s c n t n t t n t t ωω=-，其均值为0，方差为2
n σ。
0()[cos cos()]cos 2c c LPF A
s t A t t ωωθθ=?+=
0()[(()cos ()sin )cos()]c c s c c LPF n t n t t n t t t ωωωθ=-?+
11
()cos ()sin 22c s n t n t θθ
=+
给定θ时0()s t 的功率为
220cos 4A S θ=
0()n t 的平均功率为
22222
2
00
[()]cos sin 444n
n
n
N E n t σσσθθ==
+= 故在（1）的条件下（θ为常数）则
2
2020cos n S A N θ
σ=
在（2）的条件下（θ是与)(t n i 独立的均值为0的高斯随机变量），0()n t 的功率仍然是
204n
N σ=
，但此时0()s t 的平均功率是
222
20cos [][cos ]
44A A S E E θθ==
所以
2
2
2
[cos]
n
S A
E
N
θ
σ
=
2
2
[1cos2]
2
n
A
Eθ
σ
=+
2
2
2
2
22
1cos2
22
n
A
e d
θ
σθθ
σπσ
-
+∞
-∞
??
=+
??
??
??
?
2
2
2
2
(1)
2
n
A
eσ
σ
-
=+
第3章模拟调制系统
习题解答
3-1
解：cos cos c
t t
ω
Ω的波形如图3-14（a）所示。
因为()cos cos
m c
S t t t
ω
=Ω，且6
c
ω=Ω，对()
m
S t其进行傅里叶变换可得
()[()()()()] 2
M c c c c
S
π
ωδωωδωωδωωδωω=+Ω+++Ω-+-Ω++-Ω-
[(7)(5)(5)(7)]
2
π
δωδωδωδω
=+Ω++Ω+-Ω+-Ω
频谱图如图题3-14（b）所示。
图3-14（a）
图3-14（b ）
3-2
解：（1）
()
[sin()]/()sin()cos()()cos()22222A
f t A t t t t Asa t t t ωωωω
ωωω==
= 上式中
()
2Asa t ω
为带限信号，由希尔伯特变换的性质，得 ()()sin()
22f t Asa t t ωω
∧
=
（2）
()()()()cos()()sin()
2222z t f t j f t Asa t t jAsa t t ωωωω
∧
=+=+ 故
()2()2z t Asa t ω
= 3-3
解： 因为输出信噪比功率为20dB ，则20
100
10100S N ==
在SSB/SC 方式中，调制制度增益 G=1
所以00100
i i S S
N N ==
接收机输入端的噪声功率 3
001010222i n N n B ππ?==??
936
20.510510510--=????=?W
因此接收机输入端的信号功率 4
100510i i S N -==?W
因为发射机输出端到接收机输入端之间的总损耗为 1/100100dB km km dB ?= 可得发射机输出功率为 100'
104610
10
10510510i S S W -=?=??=?
3-4
解：（1）此信号无法用包络检波器解调，因为能包络检波的条件是
1cos 20m A f t π+≥，而这里的A=15使得这个条件不能成立，用包络检
波将造成波形失真。
（2）只能用相干解调，解调框图如图3-15所示。
图3-15
3-5
解：（1）AM 解调器输出信噪比为
由题意知，2()202m t kW =，20
510/2n W Hz
-=?，B=4Khz ，则
2302300()10104
1002510410S m t N n B -??===????
（2）因为2
3100102A W
=?
2353222()
240101
21040103()AM m t G A m t ??===
?+?+
而抑制载波双边带系统的调制制度增益 2DSB G =
则 2
61/3DSB AM G G ==（约为7.8dB ）
所以抑制载波双边带系统的性能优于常规调幅7.8分贝
3-6
解：设单边噪声功率谱密度为0n ，则相干解调后的输出信噪比
2
00000002()4444B
SSB f a
df
S m t aB a B N n B n B n B n ==
==
?
3-7
解：对于DSB ：接收信号功率
01
2S S =
设信道加性白噪声单边功率谱密度为0n ，信号带宽为m f ， 则输入噪声功率 002i DSB m N n B n f == 输出噪声功率
001142i m N N n f =
=
所以，接收到的信噪比 00001
212m
m S S S N n f n f ==
对于SSB ：设发射功率为'
S
则接收信号功率
'
014S S = 输入噪声功率 00i SSB m N n B n f == 输出噪声功率 001144i m
N N n f ==
所以，接收到的信噪比 '
'00
001414m m S S S N n f n f ==
（1）接收信号强度相同，即
'
11 42 S
S
=
故单边带平均发射功率'2
S S
=
（2）接收到的信噪比相同，即
'
00
m m
S S
n f n f
=
故单边带平均发射功率'S S
=
3-8
解：设()
m t与1
cos t
ω相乘后的输出为
1
()
s t，则
1
()
s t是一个DSB信号，其频谱如
图图3-17（a）所示。1()
s t再经过截止频率为
1
ω的理想低通滤波器，所得输出信号
'
1
()
s t显然是一个下边带信号，其频谱如图3-17（b）所示，时域表达式则为
'
111
11
s()()cos()sin
22
t m t t m t t
ωω
∧
=+
同理，()
m t与1
sin t
ω相乘后的输出
2
()
s t再经过理想低通滤波器之后，得到的输出信号
'
2
()
s t也是一个下边带信号，其时域表达式为
'
211
11
s()()sin()cos
22
t m t t m t t
ωω
∧
=-
因此，调制器最终的输出信号
112112
1111
()[()cos()sin]cos[()sin()cos]sin
2222
s t m t t m t t t m t t m t t t
ωωωωωω
∧∧
=++-
12121212
11
()[cos cos sin sin]()[sin cos cos sin]
22
m t t t t t m t t t t t
ωωωωωωωω
∧
=++-
2121
11
()cos()()sin()
22
m t t m t t
ωωωω
∧
=---
显然，()
s t是一个载波角频率为21
()
ωω
-的上边带信号。
图 3-17
3-9
解：（1）因为4
()cos(210)
m t t V
π
=?，则
2
1
()
2
m t W
=
，所以，
2
11
()
24
DSB
S m t W
==
，
211()48SSB S m t W =
=。
（2）DSB ：
116
00222510210i DSB H N n B n f W --===???=? 信道衰减为30dB ，则1000DSB iDSB S S =，则31110410004iDSB S W
-==??
所以，3
06
0110222504210iDSB i S S N N --?===??
SSB ：
116
00251010i SSB H N n B n f W --===??= 信道衰减为30dB ，则1000SSB iSSB S S =，则31110810008iSSB S W
-==??
所以，3
060110125810iSSB i S S N N --?===?
（3）S 发
均相同，
1
8S W =发 DSB ：
116
00222510210i DSB H N n B n f W --===???=?，由于信道衰减30dB ，则
31110810008iDSB
S W -==??，所以3
06
0110221258210iDSB i S S N N --?===??
SSB ：
116
00251010i SSB H N n B n f W --===??=，由于信道衰减30dB ，则31108iSSB S W -=?，所以3
06
0110125810iSSB i S S N N --?===?
3-10
解：（1）由题意()100cos(24sin 2)FM c m S t f t f t ππ=+，得4
f m =，
所以，34
2(1)251010FM
f m B m f Hz =+=??= （2）
2FM m
f m K A m f π=
，调频器的调频灵敏度不变，调制信号的幅度不变，但频率
m f 加倍时，2f m =。此时，34
2(1)23210 1.210FM f m B m f Hz =+=???=? 3-11
解：消息信号 (),0m t A t T =≤≤
则
01
()1()ln T m A A t T
m t d d t t t τττπτπτπ∧
∞
-∞-=
==---?? 对应的单边带信号为
11()()cos ()sin 22SSB c c S t m t t m t t
ωω∧
=- cos ln sin 22c c A A t T t t
t ωωπ-=+
其包络为
()SSB S t =
3-12
解：15m f kHz =，75f kHz ?=，所以
75
515f m f m f ?=
==，则
23(1)450FM f f G m m =+=
因为20100
i i S dB N ==，所以0045010045000i FM i
S S
G N N ==?=
3-13
解：对于AM 波的带宽： 221020AM H B f kHz kHz ==?= 对于SSB 波的带宽：10SSB H B f kHz ==
调频指数 50510f m f kHz m f kHz ?=
==
对于FM 信号带宽 2(1)2(51)10120FM f m B m f kHz kHz
=+=+?= 3-14
解：由已知 0()cos[100cos ]m S t A t t ωω=+
（1）调相时 ()cos[()]
PM c p S t A t K m t ω=+
所以 ()100cos p m K m t t
ω=
又因为 2
p K =， 所以 ()50cos m m t t ω=
（2）调频时 ()cos[()]
t
FM c F S t A t K m d ωττ-∞
=+? 所以
100cos ()2()t
t
m F t K m d m d ωττττ
-∞
-∞
==??
两边同时求导得 100sin 2()m m t m t ωω-= 求得 ()50sin m m m t t ωω=-
（3）由
p
f
p m
f m
m
m K K m A m A ωω=== 100max p m p m m K A m ωωω?===，即最大频偏为100max m f f ?= 3-15
解：已调波信号功率2
10050002FM P W
==。
5
f m =，
440005102max f m f m f Hz π
π?==?
=
42(1)2(51)2000 2.410()FM f m B m f Hz Hz =+=+?=?
第4章模拟信号的数字传输
习题解答
4-1
解：
（1）因为信号
()
m t
通过传输函数为
()
1
H f
的滤波器后进入理想抽样器的最高频率为1f，所以抽样频率
1
2f
f
s
≥
（2）因为抽样信号频谱
()()
∑∞
-∞
=
-
=
n
S
s
s
ω
ω
M
T
ω
M n
1
可得抽样信号的频谱如图4-11所示。
图4-11 抽样信号频谱图
（3）由图4-11所示的抽样信号频谱可知：将抽样信号
()
s
m t
通过截止频率为1f 的理想低通滤波器，然后再通过一个传输特性为
()
1
1
H f
的网络，就能在接收端恢复出信号()t m。如图4-12所示。
图4-12 抽样信号的恢复
可见，如果接收端通过一个传输特性为
()
()1
1
1
H f f f
H f
=≤
的低通滤波器，就能在接收端恢复出信号()t m。
4-2
解：
（1）由式（4-2）可知：在sω=H
3ω时，抽样信号频谱如图4-14所示，频谱无混叠现象。因此经过截止角频率为
H
ω的理想低通滤波器后，就可以无失真地恢复原始信号。
图4-14 抽样信号的频谱
（2）如果 1.5
s H
ωω
=，不满足抽样定理，频谱会出现混叠现象，如图4-15所示，此时通过理想低通滤波器后不可能无失真地重建原始信号。
图4-15 抽样信号的频谱出现混叠现象
4-3
解：
因为
()
()πt
πt
πt
πt
t
m
00
12
cos
00
19
cos
2
1
2000
cos
00
1
cos
+
=
=
所以最低频和最高频分别为950Hz
f
L
=，1050Hz
f
H
=
（1）将()t m当作低通信号处理，则抽样频率
100Hz
2
2f
H
=
≥
s
f
（2）将()t m当作带通信号处理，则抽样频率
n
f
f
n
f L
s
H2
1
2
≤
≤
+
因为n=9，所以
11.1Hz
2
210≤
≤
s
f
4-4
解：
以抽样时刻4000
/1
t=为例，此时抽样值为0.9510565，设量化单位2048
1
=
?
，所以归一化值0.9510565=1948?。
编码过程如下：
（1）确定极性码1C：由于输入信号抽样值为正，故极性码1C=1。
（2）确定段落码432C C C ：
因为1948>1024，所以位于第8段落，段落码为111。 （3）确定段内码8765C C C C ：
因为28641410241948+?+=，所以段内码8765C C C C =1110。
所以，4000/1t =的抽样值经过A 律13折线编码后，得到的PCM 码字为 1 111 1110。
同理得到在一个正弦信号周期内所有样值的PCM 码字，如表4-5所示。
4-5
解：
因为采用均匀量化，所以量化间隔
5
.042
==?
则量化区间有[)5.0,1--，[)0,0.5-，[)5.0,0和[]1,5.0，对应的量化值分别为-0.75，-0.25，0.25，0.75。
所以量化噪声功率为
()()()()()()()()2
2
-0.50
-1
-0.52
2
0.51
0.50.7510.2510.2510.7511/48
q N x x dx x x dx x x dx x x dx
=++++++--+--=?
??
?
因为输入量化器的信号功率为
()1
2220
-1
1(1)(1)6S x f x dx x x dx x x dx ∞
-∞
==-++=
???
所以量化信噪比
()()228q q E x S N E m m ==??
-????
4-6
解：
因为二进制码元速率
s B f M R ?=2log
所以对应的信息速率b R=s
B
f
M
R?
=
2
log，即信息速率
b
R与M
2
log成正比，所以若量化级数由128增加到256，传输该信号的信息速率b R增加到原来的8/7倍。
而二进制码元宽度为
1
b B
T R
=
假设占空比b T
τ
=
，则PCM信号带宽为
/τ
B1
=
可见，带宽B与M
2
log成正比。
所以，若量化级数由128增加到256，带宽B增加到原来的8/7倍。
4-7
解：
(1)基带信号的频谱图如图4-16所示
图4-16 基带信号的频谱图
由式（4-2），理想抽样信号的频谱图如图4-17所示。
图4-17 理想抽样信号的频谱图
(2) 因为自然抽样信号的频谱
)
(
)
2
(
S
4.0
)
(
)
2
(
S
T
)
(
s
s
s
s
s
s
∑
∑
∞
-∞
=
∞
-∞
=
-
=
-
=
n
n
n
M
n
a
n
M
n
a
A
M
ω
ω
τω
ω
ω
τω
τ
ω
当n=1时，因为
)
(
)
2
(
S
s
sω
ω
τω
n
M
n
a-
=)
(
)
4.0(
S
s
ω
ω
π-
M
a
所以n=1时自然抽样信号的频谱分量为)
(
)
4.0(
0.4Sa
s
ω
ω
π-
M，对应的频谱图如图4-18所示。
第三章 1 2 3
4 5 6 6.1
6.2 7
8 9 10 第4章 （1） （2）()()()sin(2)sin(2)m c s t m t c t f t Ac f t ππ==
[cos 2()cos 2()]2c m c m Ac f f t f f t ππ= --+ (){[()][()]}4c m c m Ac S f f f f f f f δδ=+-+-- {[()][()]}4 c m c m Ac f f f f f f δδ-+++-+ （3）相干解调 相干解调：将接收信号与载波信号sin(2)fct π相乘，得到 ()sin(2)()sin(2)sin(2)c c c c r t f t A m t f t f t πππ=()[1cos(4)]2 c c A m t f t π= - 通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为0()()2 c A y t m t = 2解：(1)444)4cos()cos(2 1.210)()cos(2102 1.110t t t s t πππ++=????? 444cos(2 1.110)[10.5cos(20.110)]t t ππ=+???? 调制系数是a=0.5; 信号频率是f=1000Hz (2)44441 ()[(10)(10)]2[( 1.110)( 1.110)]2S f f f f f δδδδ=++-+++-?? 441 [( 1.210)( 1.210)]2 f f δδ+++-?? (3) 3解：(1)已调信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是()1m t ≤， 这里的max ()151A m t ==>，用包络检波将造成解调波形失真。 (2)
南邮通信原理真题集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
南京邮电大学 2014硕士研究生入学考试初试试题 一．选择填空题 选项在本题末。有些选项可以重复选，也可以从不选。 1.信息量定义的原则，它是消息出现（1）的（2）函数，它还必须满足（3）。 2.模拟信道数学模型是（4）；二进制数字信道模型是（5）。 3.若单音调制时，双边带DSB调整值的输出信噪比为SNR=S i/n0f m，其中fm为调制信号带宽，si为接受信号功率，n0为信道噪声功率谱。则下列调制的输出信噪比分别为：调制指数为1的AM调制为（6）；SSB调制为（7）；调制指数为2的FM调制（8）。 4.时域均衡采用（9）滤波器，以消除（10）。 5.数字已调信号的检测=（11）+（12）。 6.格雷码的作用是在数字调制中使得码字的（13）距离与星座点的（14）距离相适应。 7.在数字通信系统中，控制差错的方法有（15)、（16）和（17）三大类。
8.扩展频谱通信用低速率的（18）序列对高速率的（19）序列进行（20），因而提高信号的（21）能力。在无线信道上传输，它能够提供（22）。尽管它占用的频带增大，但是与（23）相结合，不会降低（24）。 9.载波同步和符号同步都可以采用（25）法和（26）法。 a）（1/3）SNR n）汉明 b） 6SNR o）横向 c） ARQ p）解调 d） FEC q) 抗干扰 e） HARQ r）可加性 f） SNR s）调制 g） s0（t）=f[s i（t）]+n（t） t）码分多址 h） PN u）码间干扰 i）抽样判决 v）欧式 j）单调减 w）频带利用率 k）导频辅助 x）信号变换
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
《通信原理》试题库附答案 目录
通信原理试卷一 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X（t）的自相关函数 τ τ- + =e R X 1 ) (,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)(t m是幅度为m A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m A增大，则频偏f?、 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b R= 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 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：
北邮通信原理课后习题答案第三章 1 2 3
4 5
6 6.1 6.2
7 8
9 10 (1) (2) stmtctftAcft()()()sin(2)sin(2),,,,mc Ac ,,,，[cos2()cos2()],,cmcmfftfft2 Ac (){[()][()]},，,，,,,,cmcmSfffffff4 Ac ,，，，,，{[()][()]},,cmcmffffff4 (3)相干解调 输出y0(t)r(t)
理想低通滤波器 Cos(Wct) 与发端相干解调 相干解调:将接收信号与载波信号相乘，得到 sin(2),fct Ac rtftAmtftft()sin(2)()sin(2)sin(2),,,ccc,c,,()[1cos(4)],mtftc2 Ac 通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为 0()()ytmt,2 444st()cos(21021.110,，，，，，,,ttt)4cos()cos(21.210)，，,2解:(1) 44,，4cos(21.110)[10.5cos(20.110)],,，，，，tt 调制系数是a=0.5; 信号频率是f=1000Hz 14444 (2) ,，，,，，，,,,,,，，Sfffff()[(10)(10)]2[(1.110)(1.110)]2 144 ，，，,,,，，[(1.210)(1.210)]ff2 S(f) 5/2 2 3/2 1 1/2 10000120000f(Hz)-12000-10000-1100011000 (3) r(t)y(t) 包络检波器 3解:(1)已调信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是， mt()1, 这里的，用包络检波将造成解调波形失真。 Amt,,,max()151 (2)
通信原理试卷2002.7 学号：姓名： 注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 一填空题：（每个空0.5 分，共15 分） 1. 若线性系统的输入过程i t 是高斯型的，则输出o t 是型的。 2. 若系统功率传输函数为H ，则系统输出功率谱密度P O与输入 功率谱密度P I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. 数字基带信号S t 的功率谱密度P S 可能包括两部分即和。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为、和。 9. 模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。 11. 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。 12. 在数字通信中，同步分为、、和。 二判断是非题：（正确划“ ×”，错误划“√”；每题0.5分，共 5 分）1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（） 2. 若X t 是平稳的，则X t1 与X t1 C 具有相同的统计特性（C 为常数） （）3. 对于数字基带信号S t 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。（） 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，若n0 0 ，则信道容量C （）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R 小于或等 于信道容量C，则理论上可实现无误差传输。（） 8. 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。（） 9. 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。 （）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（） 三选择题：（每题 1 分，共10 分） 1. 若E X（t1） m X（t1），EY（t2） m Y（t2），E X t1 Y t2 m X t1 m Y t2 ， 则随机过程X t 与Y t （）。 （A ）不相关；（B）正交；（C）独立。 2. 平稳随机过程的自相关函数R x 是（）。 （A ）只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。 3. 下列属于线性调制的是（）。（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。 4. 平稳随机过程的功率谱密度S x 为（）。 （A ）非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。 5. 在数字基带传输系统中，设发送 1 符号和0 符号的概率分别为P 1 和 P 0 ，抽样时刻样值分别为A和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（）。 A A n2 P 0 A ）；（B）n ln ； 2 2 2A P 1 C)A2 2 A n 2 ln P P01；D) 2A 2 2 2 n2ln P 0
第1章 绪论 习题解答 1-1 解：每个消息的平均信息量为 222 111111 ()log 2log log 448822H x =--?- =1.75bit/符号 1-2 解：（1）两粒骰子向上面的小圆点数之和为3时有（1，2）和（2，1）两种可能，总的组合 数为 11 6636C C ?=，则圆点数之和为3出现的概率为 3213618p = = 故包含的信息量为 232 1 (3)log log 4.17()18I p bit =-=-= （2）小圆点数之和为7的情况有（1，6）（6，1）（2，5）（5，2）（3，4）（4，3），则圆点数之和为7出现的概率为 761366p = = 故包含的信息量为 272 1 (7)log log 2.585()6I p bit =-=-= 1-3 解：（1）每个字母的持续时间为2?10ms ，所以字母传输速率为 43 1 5021010B R Baud -= =?? 不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为 2()log 42H x == bit/符号 平均信息速率为 4()100b B R R H x == bit/s （2）每个字母的平均信息量为 2222 11111133 ()log log log log 5544441010H x =---- =1.985 bit/符号 所以平均信息速率为 4()99.25b B R R H x == (bit/s) 1-4 解：（1）根据题意，可得： 2 3 (0)log (0)log 1.4158I P =-=-≈ 比特 21 (1)log (1)log 2 4I P =-=-= 比特
页眉内容 3 南京邮电大学教学质量综合评估测验卷 《通信原理》试题 注：1、开课学院：通信与信息工程学院。 2、考试时间：120分钟，所有答案均写在答题纸上。 3、适用班级：校级。 4、在答题前，请在所发两张答题纸上认真填写所要求填写的个人信息。 一.填空与选择题(共10分,2分/题) 1.某通信系统传输四电平非归零基带信号,信号的码元宽 度为10ms,那么系统的传码率为,若各电平的出 现是等概且独立,那么系统的传信率为 . 2.已知能量信号f(t)的频谱函数F(ω),则它的自相关函数 R(2)= ; 自相关函数的最大值R(0)表示信号 的 . 3.若频率为5kH z,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为 100H z的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为 75KH Z试问 (1)此调频波的带宽B FM (2)若调制信号频率变为15KH Z,而振幅仍为2V时, 调频波的带宽B FM= . 4.高斯分布的概率密度函数是f(x)=( ) 瑞利分布的概率密度函数是f(x)=( ) A. ?? ? ? ? ? - 2 2 22 exp σ σ x x B.? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?+ - 2 2 2 2 22 exp σ σ σ Ax I A x x C.() ? ? ? ? ? ?- - 2 2 2 exp 2 1 σ σ π m x 5.某2PSK系统发送信号的幅度A=2V,由于信道中存在 高斯白噪声,接收端采用相干解调,误码率为P e,若采用 2FSK系统,且信道噪声不变,接收端采用相干解调并保持 相同的误码率P e,发送信号的幅度应为( ) A. 2V B. 22 C. 4V D.42 二.填空题(共20分,5分/题) 1.已知二进制代码的一段为10000000000000,其相应的 HDB3码为 . 2.某2FSK系统的传码率为300波特,“1”和“0”码对 应的频率分别为f1=1200H Z,f2=2400H Z,在频率转换点上 相位不连续,该2FSK信号的频带宽度应为 .若采用 2PSK系统传码率为300波特,2PSK信号的频带宽度为 . 3.已知线性反馈移位寄存器系统所产生的m序列的一个 周期为000111101011001,试问: (1)需用级移位寄存器; (2)线性反馈移位寄存器系统的特征方程f(x)= .
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 1.75 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 198.5 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. 0.415 bit H x0.81 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0.5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 5.8 105 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：0.4,0.3,0.2,0.1，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？ H x 1.846 bit/符 R b 1.846 106 bit/s 7．某离散信源符号集由4个符号组成，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，信息源以1000B速率传递信息，试计算：（1）该符号集的平均信息量； （2）传送1小时的信息量； （3）传送1小时可能达到的最大信息量。 H x 1.75 bit/符 I 6.3 106 bit I max 7.2 106 bit 8.某通信系统采用脉冲组方式进行信息传送，每个脉冲组包含 4 个信息脉冲和一个休止脉冲，休止脉冲不传送信息。每个信息脉冲和休止脉冲的宽度为2ms，且四个信息脉冲等概率出现。试计算： （1）码元速率； （2）平均信息速率； （3）传送1小时可能达到的最大信息量。
通信原理试卷2002.7 学号： ________ 姓名： （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 填空题：（每个空0.5分，共15分） 1. 若线性系统的输入过程i t是高斯型的，则输出o t是_型的。 2. 若系统功率传输函数为H ，则系统输出功率谱密度P O与输入 功率谱密度P I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. 数字基带信号St的功率谱密度P S可能包括两部分即_____ 和___ 。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为—、—和—。 9. 模拟信号是利用—、—和—来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是—、—和—。 11. 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 ____ 。
12. __________________________ 在数字通信中，同步分为、、和二判断是非题：（正确划“X”，错误划每题0.5分，共5分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（） 2. 若X t是平稳的，则X t i与X t i C具有相同的统计特性（C为常数） （）3. 对于数字基带信号St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。（） 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，若n o 0,则信道容量C （）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等 于信道容量C,则理论上可实现无误差传输。（） 8. 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。（） 9. —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。 （）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（）
《数字通信原理》综合练习题 一、填空题 1、模拟信号的特点是____幅度（信号强度）的取值连续变化____，数字信号的特点是___幅度的取值离散变化______。 2、模拟通信采用____频分制___实现多路通信，数字通信采用____时分制____ 实现多路通信。 3、PAM信号的___幅度_____连续，___时间____离散，它属于___模拟___信号。 4、数字通信系统的主要性能指标有______有效性___和____可靠性______两个方面。 5、A/D变换包括_____抽样_____、______量化_____和______编码____三步。 6、D/A变换包括______译码______和____低通______两步。 7、波形编码是_对信号波形进行的编码（或根据语声信号波形的特点，将其转换为数字 信号）__________。 8、参量编码是___提取语声信号的一些特征参量对其进行编码______________。 9、抽样是将模拟信号在___时间上_______离散化的过程，抽样要满足__抽样定理。 10、量化是将PAM信号在____幅度上_________离散化的过程。 11、量化分为___均匀量化________和___非均匀量化__。 12、均匀量化量化区内（非过载区）的最大量化误差为___=△/2 __；过载区内的最 大量化误差为____>△/2___。 13、A律压缩特性小信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q____提高_____；大信号时，随着A的增大，信噪比改善量Q___下降______。 14、实现非均匀量化的方法有___模拟压扩法_____和_____直接非均匀编解码法 ____。 15、A律压缩特性一般A的取值为____87.6________。 16、线性编码是_____具有均匀量化特性的编码_____________。
西安邮电大学硕士研究生招生考试大纲科目代码：822 科目名称：《通信原理》 一、课程性质和任务 本课程是通信类专业的一门核心专业基础课，它在整个专业培养的知识结构中占据重要的地位。通过该课程的学习，将建立通信系统的概念，熟练掌握通信的基本原理，学会分析、解决通信工程中问题的基本方法。 二、课程内容和要求 第一章绪论 1．1 掌握通信的定义、组成和分类方式 1．2 掌握模拟通信的基本概念及其特点 1．3 掌握数字通信的基本概念及其特点 1．4 掌握信息及其度量 1．5 理解、掌握通信系统的主要性能指标 第二章确知信号 2．1熟练掌握确知信号的频域特性 2．2熟练掌握确知信号的时域特性 第三章随机过程 3．1 理解随机过程的概念，掌握随机过程的数字特征 3．2 理解平稳随机过程的概念，熟练掌握平稳随机过程的性质 3．3 掌握高斯随机过程的定义，熟练掌握高斯随机过程的一维统计特性3．4熟练掌握平稳随机过程通过线性系统 3．5掌握窄带随机过程的定义及其统计特性 3．6掌握正弦波加窄带高斯噪声的定义及其统计特性 3．7掌握高斯白噪声和带限白噪声的性质 第四章信道 4．1 理解信道的定义、分类和数学模型
4．2 熟练掌握恒参信道特性及其对信号传输的影响 4．3熟练掌握随参信道特性及其对信号传输的影响 4．4 理解信道的加性噪声 4．5 理解信道容量的概念，熟练掌握AGWN模拟信道的香农公式 第五章模拟调制系统 5．1 掌握调制的基本概念和分类 5．2 熟练掌握幅度调制与解调的原理和抗噪声性能 5．3 理解角度调制与解调的基本原理和性能 5．4掌握频分复用（FDM）的基本原理，了解其应用。 第六章模拟信号的数字传输 6．l 熟练掌握抽样定理 6．2 熟练掌握均匀量化方法与性能 6．3 掌握非均匀量化方法 6．4熟练掌握A律13折线数字压扩特性及其8比特编码 6．5 了解差分脉码调制（DPCM）的基本原理 6．6 了解增量调制的基本原理 6．7 掌握时分复用（TDM）的概念及其30/32路PCM数字电话系统 第七章数字基带传输系统 7．l掌握数字基带信号的类型和功率谱密度 7．2掌握常用的数字基带信号码型 7．3 熟练掌握数字基带传输系统无码间串扰条件 7．4 掌握数字基带传输系统的抗噪声性能 7．5 掌握眼图 7．6了解改善数字基带传输性能的措施：部分响应和时域均衡的基本原理第八章数字带通传输系统 8．1 熟练掌握二进制数字调制、解调的原理和抗噪性能 8．2 掌握四进制移相键控（4PSK、4DPSK）的基本原理 8．3掌握M进制数字调制的基本原理 第九章数字信号的最佳接收
实验二BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验 一、实验原理 （一）BPSK 调制 理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m （1、0码）而改变，通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为E b ，则传输的BPSK 信号为： )2cos(2)(c c b b f T E t S θπ+= 其中 ???===11800000 m m c θ （二）BPSK 解调 接收的BPSK 信号可以表示成： )2cos(2)()(θπ+=c b b f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。 １、载波恢复 对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。 在BPSK 解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。 本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相干载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为212) ()('b b T E t a t a =；若存在相差Δ，则输出信号下降cos 2Δ倍，即输出信噪比下降cos 2Δ，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为： ]cos [210 ?= N E erfc P b e ２、位定时 抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。在刚接收到BPSK 信号之后，位定时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一
成绩 西安邮电大学 《通信原理》软件仿真实验报告 实验名称：实验三模拟调制系统——AM系统院系：通信与信息工程学院 专业班级：通工 学生姓名： 学号：（班内序号） 指导教师： 报告日期：2013年5月15日
实验三模拟调制系统——AM系统 ●实验目的： 1、掌握AM信号的波形及产生方法； 2、掌握AM信号的频谱特点； 3、掌握AM信号的解调方法； 4*、掌握AM系统的抗噪声性能。 ●仿真设计电路及系统参数设置： 图1 模拟调制系统——AM系统仿真电路 建议时间参数：No. of Samples = 4096；Sample Rate = 20000Hz 1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱； 调制信号为正弦信号，Amp= 1V，Freq=200Hz； 直流信号Amp = 2V； 余弦载波Amp = 1V，Freq= 1000Hz； 频谱选择|FFT|； 2、采用相干解调，记录恢复信号的波形和频谱； 接收机模拟带通滤波器Low Fc = 750Hz，Hi Fc = 1250Hz，极点个数6；接收机模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9；
3、采用包络检波，记录恢复信号的波形和频谱； 接收机包络检波器结构如下： 其中图符0为全波整流器Zero Point = 0V； 图符1为模拟低通滤波器Fc = 250Hz，极点个数为9； 4、在接收机模拟带通滤波器前加入高斯白噪声； 建议Density in 1 ohm = 0.00002W/Hz； 观察并记录恢复信号波形和频谱的变化； 5*、改变高斯白噪声的功率谱密度，观察并记录恢复信号的变化。 仿真波形及实验分析： 1、记录调制信号与AM信号的波形和频谱； 图1-1 调制信号波形 图1-2 AM已调信号波形
《通信原理》试题库附答案 目录 通信原理试卷一 (1) 通信原理试卷一答案 (4) 通信原理试卷二 (8) 通信原理试卷二答案 (10) 通信原理试卷三 (13) 通信原理试卷三答案 (16) 通信原理试卷四 (18) 通信原理试卷四答案 (21) 通信原理试卷五 (23) 通信原理试卷五答案 (25) 通信原理试卷六 (28) 通信原理试卷六答案 (30) 通信原理试卷七 (34) 通信原理试卷七答案 (37) 通信原理试卷八 (39) 通信原理试卷八答案 (42) 通信原理试卷九 (45) 通信原理试卷九答案 (47) 通信原理试卷十 (49) 通信原理试卷十答案 (52) 通信原理试卷一 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X（t）的自相关函数 τ τ- + =e R X 1 ) (,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）。 m是幅度为m A的单音信号，，则已调波DSB发送信号功率3、调制信号)(t 为。 4、对于正在运行的FM系统，若调制信号幅度m A增大，则频偏f 、 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b R= 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 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：
通信原理复习资料 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 信息源（简称信源）：把各种消息转换成原始电信号，如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。 发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。 信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。 接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。 两种变换： 模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号） 2、数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 信源编码与译码目的： 提高信息传输的有效性 完成模/数转换 信道编码与译码目的：增强抗干扰能力 加密与解密目的：保证所传信息的安全 数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致 3、数字通信的特点 优点： （1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控 模拟通信系统模型 信息源 信源编码 信道译码 信道编码信 道数字调制 加密 数字解调解密 信源译码 受信者 噪声源 数字通信系统模型
（3）便于处理、变换、存储 （4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点： （1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类 （1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统（2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。 （1）模拟通信系统： 有效性：可用有效传输频带来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。 （2）数字通信系统： 有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性：常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud） 信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量(eg:8个等概率波形，即8进制波形，含3bit信息)。等概率发送时，信息源的熵有最大值。 第二章 1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。 2、确知信号的类型 （1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号 （2）按照能量区分：能量信号和功率信号： 特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于 3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。 5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。
试题四 PART I 填空题 1．某分组码的最小码距是16，该码用于纠错，可保证纠正 位错。若用于检错，可保证检出 位错。 2．某随参信道的最大多径时延差等于3μs ，为了避免发生选择性衰落，在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度应当 于3μs 。 3．将两个特征多项式不相同但周期同为p 的m 序列模2相加，所得序列的周期是 。 4．设高斯信道的带宽为250kHz ，信号与噪声的功率比为63，此信道上最高可实现的信息传输速率是 。 PART II 计算题 T HH 1（H 元素的取值于±）。 一．若H 是阶数为4的Hadamard 矩阵，请计算二．某信源的信息速率为9600bit/s ，信源输出通过一个编码率为1/2的卷积编码器后用4PSK 方式传送，4PSK 采用了滚降系数为1的频谱成形。求4PSK 的符号速率及信号带宽。 三．已知某线性分组码的生成矩阵为 100101010011001110G ????=?????? 请： (1)求此码的码长和编码率 (2)求监督矩阵。 (3)若译码器输入为l00100，请计算其校正子，并指出是否存在错误。 四．已知某线性反馈移存器序列发生器的特征多项式为 。请画出此序列发生器的结构图，写出它的输出序列（至少包括一个周期），指出其周期是多少。 1)(++=x x x f 2 3五．已知(17,9)循环码的生成多项式为 ()87642 1g x x x x x x x =++++++ (1)若输入信息为000 000 101（左边是最高位）对应的系统码编码结果是多少？ (2)此(17,9)码是否存在码重为0、5、7、57的码字？若存在，请给出具体的码字，若不
通信原理试卷 2002.7 学号： 姓名： （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 一 填空题：（每个空0.5分，共15分） 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. 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 。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。 9. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 11. 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 。
12. 在数字通信中，同步分为 、 、 和 。 二 判断是非题：（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（ ） 2. 若()t X 是平稳的，则()1t X 与()C t X +1具有相同的统计特性（C 为常数） （ ） 3. 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。（ ） 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，若00→n ，则信道容量∞ →C （ ） 7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R 小于或等 于信道容量C ，则理论上可实现无误差传输。（ ） 8. 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。（ ） 9. 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。 （ ） 10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ）
《通信原理软件》实验报告专业通信工程 班级 2011211118 姓名朱博文 学号 2011210511 报告日期 2013.12.20
基础实验： 第一次实验 实验二时域仿真精度分析 一、实验目的 1. 了解时域取样对仿真精度的影响 2. 学会提高仿真精度的方法 二、实验原理 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间上的连续函数，但所有计算机的CPU 都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理这样一个时间段。为此将把s(t)截短，按时间间隔均匀取样，仿真时用这个样值集合来表示信号 s(t)。△t反映了仿真系统对信号波形的分辨率，△t越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱是频率的周期函数，才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是，那么不能用此仿真程序来研究带宽大于的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*f，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信
号。 三、实验内容 1、方案思路： 通过改变取点频率观察示波器显示信号的变化 2、程序及其注释说明： 3、仿真波形及频谱图： Period=0.01 Period=0.3 4、实验结果分析： 以上两图区别在于示波器取点频率不同，第二幅图取点频率低于第一幅图，导致示波器在画图时第二幅图不如第一幅图平滑。 四、思考题 1.两幅图中第一幅图比第二幅图更加平滑，因为第一幅图中取样点数更 多 2.改为0.5后显示为一条直线，因为取点处函数值均为0 实验三频域仿真精度分析 一、实验目的