通信原理习题解答1.
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通信原理选择题及答案选择题:
1. 下列哪一个不属于通信系统的三要素?
A. 发送器
B. 信道
C. 接收器
D. 标题
答案:D
2. 通信的基本模型是什么?
A. 发送-接收模型
B. 发送-处理-接收模型
C. 发送-接收-发送模型
D. 发送-接收-处理模型
答案:B
3. 信源经过编码处理后,生成了什么?
A. 信号
B. 信噪比
C. 信道
D. 信源编码
答案:A
4. 下列选项中,哪一个包含了信源、发送器、信道、接收器和目的地?
A. 通信链路
B. 通信路径
C. 通信系统
D. 通信协议
答案:C
5. 信噪比是指什么?
A. 信号强度与噪声强度的比值
B. 信号的频率与噪声的频率的比值
C. 信号的振幅与噪声的振幅的比值
D. 信号的功率与噪声的功率的比值
答案:A
6. 为了提高信号的传输质量,通常采用的方法是什么?
A. 增强信道
B. 增加噪声
C. 增大信噪比
D. 减小信噪比
答案:C
7. 下列哪一个不是常用的数字调制方式?
A. ASK
B. FSK
C. BFSK
D. QAM
答案:C
8. 在16QAM的调制方式下,每个符号可以表示几个比特?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
答案:D
9. OFDM是什么的缩写?
A. 正交频分多址
B. 正交分频多路复用
C. 正交频分复用
D. 正交相移键控
答案:B
10. 编码解码的过程是否会引入延迟?
A. 是
B. 否
答案:A。
通信原理考试试题及答案一、选择题1. 在通信系统中,基带信号的频谱是:A. 具有无限带宽B. 具有有限带宽C. 具有单一频率D. 没有频谱答案:A2. 模拟调制的主要目的是:A. 放大信号B. 滤波信号C. 将基带信号转换为适合传输的频带信号D. 编码信号答案:C3. 以下哪种调制方式属于频率调制:A. AMB. FMC. PMD. DSB-SC答案:B4. 在数字通信中,误码率(BER)是衡量系统性能的重要指标,它表示:A. 信号的平均功率B. 信号的平均频率C. 传输错误比特数与总传输比特数的比值D. 系统的带宽答案:C5. 以下关于信道编码的描述,错误的是:A. 信道编码可以提高信号的抗干扰能力B. 信道编码可以减少传输错误C. 信道编码可以增加传输速率D. 信道编码可以提高信号的传输距离答案:C二、填空题1. 通信系统中,信号的调制过程是指将_________信号转换成适合在信道中传输的_________信号的过程。
答案:基带,带通2. 在数字通信中,常用的调制方式有_________调制、_________调制和_________调制。
答案:幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)、相位键控(PSK)3. 信噪比(SNR)是衡量通信系统性能的一个重要指标,它表示信号功率与_________的比值。
答案:噪声功率4. 通信系统中的带宽限制是指信道能够传输信号的_________范围。
答案:频率5. 在通信系统中,多普勒效应会导致接收端接收到的信号频率与发射端发射的信号频率之间存在_________。
答案:频移三、简答题1. 请简述数字调制技术与模拟调制技术的主要区别。
答案:数字调制技术是将数字基带信号转换为适合在信道中传输的数字带通信号,它通常涉及数字信号的幅度、频率或相位的变化。
模拟调制技术则是将模拟基带信号转换为模拟带通信号,主要涉及信号的幅度、频率或相位的变化。
数字调制技术具有更好的抗干扰性,可以更有效地利用信道资源,而模拟调制技术则在某些特定应用中更为简单和经济。
通信原理答案通信原理答案:1. 信号传输:信号传输是通信原理的基础,它是指通过媒介将信息从发送方传递到接收方。
常见的信号传输方式包括有线传输和无线传输。
有线传输包括光纤传输和电缆传输,无线传输包括无线电波传输和卫星传输。
2. 调制与解调:调制是将原始信号转换成适合传输的信号形式的过程,解调是将接收到的信号转换回原始信号的过程。
调制技术包括频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和振幅移键控(ASK)等。
3. 多路复用:多路复用是指将多个信号合并在一起通过同一媒介传输的技术。
常见的多路复用技术包括时分复用(TDM)、频分复用(FDM)和码分复用(CDM)等。
4. 调制解调器:调制解调器是一种用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号的设备。
调制解调器常用于调制解调数字信号与模拟信号之间的转换,例如将计算机产生的数字信号转换成适合电话线传输的模拟信号。
5. 编码与解码:编码是将信息转换成特定的编码形式,解码是将接收到的编码信号转换回原始信息的过程。
常见的编码与解码技术包括汉明码、差分编码和渐进式编码等。
6. 错误检测与纠正:错误检测与纠正是指在信息传输过程中检测并纠正传输中可能产生的错误。
常用的错误检测与纠正技术包括奇偶校验、循环冗余检测(CRC)和海明码等。
7. 噪声与干扰:噪声和干扰是影响通信质量的主要因素。
噪声是指在信号传输过程中由于外部环境因素引起的随机干扰,干扰是指其他信号对正在传输的信号产生的干扰。
常用的降低噪声与干扰影响的方法包括滤波、增益控制和抗干扰设计等。
8. 带宽与数据传输速率:带宽是指信号在传输过程中所占用的频率范围,数据传输速率是指单位时间内传输的信息量。
带宽与数据传输速率之间有一定的关系,通常带宽越大,数据传输速率越高。
9. 协议与协议栈:协议是指在通信过程中约定的一组规则和格式,用于确保信息传输的正确和可靠。
协议栈是指一系列层次化的协议的集合,常用的协议栈包括TCP/IP协议栈和OSI参考模型。
《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 设英文字母E 出现的概率为0.105,x 出现的概率为0.002。
试求E 及x 的信息量。
解: )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解:这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注:1、a 的取值:a =2时,信息量的单位为bita =e 时,信息量的单位为nita =10时,信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下,信息量都用bit 为单位,所以a =21-2. 某信息源的符号集由A ,B ,C ,D 和E 组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4,1/8,1/8,3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解:方法一:直接代入信源熵公式:)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号)/(227.2bit =方法二:先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为:I/5=12.093/5=2.419 bit/符号题解:1、方法一中直接采用信源熵的形式求出,这种方法属于数理统计的方法求得平均值,得出结果的精度比较高,建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量,在取平均值的方法求得,属于算术平均法求平均值,得出结果比较粗糙,精度不高,所以尽量不采取这种方法计算注:做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位:平均信息量单位是bit/符号,表示平均每个符号所含的信息量,而信息量的单位是bit ,表示整个信息所含的信息量。
通信原理考试试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在数字通信系统中,以下哪项不是衡量信道容量的指标?A. 信噪比B. 带宽C. 传输速率D. 调制方式答案:D2. 以下哪种调制方式不是线性调制?A. ASKB. FSKC. PSKD. QAM答案:A3. 在通信系统中,信道编码的主要目的是什么?A. 提高信号的传输速率B. 提高信号的带宽利用率C. 增强信号的抗干扰能力D. 降低信号的功率消耗答案:C4. 以下哪种多址技术适用于卫星通信?A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. SDMA答案:C5. 在无线通信中,以下哪种技术用于减少多径效应的影响?A. 均衡器B. 分集接收C. 信道编码D. 功率控制答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 在数字通信中,信道容量C可以通过香农公式计算,公式为:C =W log2(1 + S/N),其中W是信道带宽,S是信号功率,N是噪声功率,log2是以2为底的对数。
2. 信号的带宽决定了信号的传输速率,根据奈奎斯特定理,理想情况下,信道的最大传输速率为2W log2(M),其中W是带宽,M是调制方式的阶数。
3. 在无线通信中,多径效应会导致信号的衰落和时延扩展,可以通过使用_________技术来减少其影响。
答案:分集接收4. 为了提高信号的安全性,可以采用_________技术对信号进行加密。
答案:密钥加密5. 在数字通信中,信噪比(SNR)是衡量信号质量的重要指标,它定义为信号功率与噪声功率的比值,通常用分贝(dB)表示。
三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述数字通信与模拟通信的主要区别。
数字通信使用数字信号传输信息,具有抗干扰能力强、易于加密、便于存储和处理等优点。
模拟通信使用模拟信号传输信息,信号容易受到干扰,且不易加密和存储。
2. 什么是信道编码?它在通信系统中有什么作用?信道编码是将原始数据通过特定的编码规则转换成冗余的编码数据,以提高数据传输的可靠性。
通信原理测试题+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.把二进制数字信号还原为模拟语音信号的过程叫做()A、解码B、编译C、编码D、还原正确答案:A2.按参与复接的各支路信号每次交织插入的码字结构情况,数字复接可分为按位复接、按自复接和( )A、数字B、按帧复接C、异步D、同步正确答案:B3.通信系统的构成由( )发送设备、信道、接收设备、信宿和噪声组成A、信源B、调制器C、解调器D、信道译码正确答案:A4.模拟调制的载波形式为()A、数字信号B、脉冲串C、正弦波D、模拟信号正确答案:C5.( )通信是通过人力或畜力或烽火台传递完成的A、原始B、未来C、现代D、近代正确答案:A6.模拟信号数字化的三个步骤:抽样、量化和( )A、量化的B、编码C、抽样的D、采样的正确答案:B7.以下常见设备中属于信源的是()A、电视B、话筒C、扬声器D、电脑正确答案:B8.( )输出信噪比。
A、可靠性指标B、保密性指标C、标准性指标D、有效性指标正确答案:A9.( )也称为取样,是指在指定的时间里,提取该时间上模拟信号的瞬时值。
A、编码B、抽样C、量化D、采样正确答案:B10.信道是信号传输的通道,其对信号的传输性能直接影响系统的通信质量。
从形态上划分,信道主要分成有线信道和()两种。
A、光纤信道B、无线信号C、无线通道D、无线信道正确答案:D11.把模拟信号转化为数字代码序列的过程叫做()A、编码B、解码C、编译D、还原正确答案:A12.只传送一个边带的通信方式称为单边带通信。
只产生一个边带的调制方式就称为( )A、单边带调制B、线性C、残留边带D、双边带正确答案:A13.下列通信系统按照信道中所传信号的特征分类的是()A、中频通信系统B、数字通信系统C、低频通信系统D、基带传输系统正确答案:B14.调制的分类根据调制信号的不同分分为模拟调制和( )A、脉冲载波调制B、数字调制C、幅度调制D、连续载波调制正确答案:B15.数字通信相对于模拟通信具有()A、易于频分复用B、传输容量大C、占用频带小D、抗干扰能力强正确答案:D16.信源又称为信息源或发终端,是()的产生地,是各种消息转换成电信号的转换器,信源输出的信号称为基带信号。
第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大,等于0.105,试求其信息量。
解:E 的信息量:()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I习题1.2 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,设每个符号独立出现,其出现的概率分别为1/4,1/4,3/16,5/16。
试求该信息源中每个符号的信息量。
解:b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-= b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-=习题1.3 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,这些符号分别用二进制码组00,01,10,11表示。
若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试分别求出在下列条件下的平均信息速率。
(1) 这四个符号等概率出现; (2)这四个符号出现概率如习题1.2所示。
解:(1)一个字母对应两个二进制脉冲,属于四进制符号,故一个字母的持续时间为2×5ms 。
传送字母的符号速率为Bd 100105213B =⨯⨯=-R等概时的平均信息速率为s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R(2)平均信息量为比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题1.4 试问上题中的码元速率是多少? 解:311200 Bd 5*10B B R T -===习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成,其中16个符号的出现概率均为1/32,其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号,试求该信息源的平均信息速率。
解:该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5.79比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。
习题答案(1)1-1已知英文字母e出现的概率为0.105,x出现的概率为0.002,试求e和x的信息量.0002解:p(e)=0.105, I=log[1/p(e)] = 3.25(b) p(),e g2[p()]()p(x)=0.002, I x=log2[1/p(x)] = 8.97(b)1-2 某信息源的符号集由A B C D 和E 组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4,1/8,1/8,3/16和5/16,试求该信息源符号的平均信息量.解:N)(log )()(21x P x P x H i i i −=∑=)/(23.2s b =17 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为1-72400B,试求该系统的信息速率;若该系统改为传送16进制信号码元,码元速率不变,则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)<解答>R=2400BaudB=9600bit/s9600/Rb1-919 如果二进制独立等概率信号的码元宽度为0.5ms,求R B 和R b ;若改为四进制信号,码元宽度不变,求传码率R B 和独立等概时的传信率R b<解答>(1)R B =2000BaudR b =2000bit/s2()R B =2000BaudR b =4000bit/s110已知某四进制数字传输系统的传信率为1-102400b/s,接收端在0.5h内共收到216个错误码元,.试计算系统误码率Pe<解答>>(1)R b=2400b/s ->R s=1200波特0.5×60 ×60 ×1200=2160000-4=216/2160000=104Pe3-8f 一个中心频率为c ,带宽为B的理想带通滤波器如图3-9所示,假设输入是均值为零、功率谱密度为n /20的高斯白噪声。
(1) 求滤波器输出噪声的自相关函数(2)(2) 求输出噪声的平均功率(3) 写出输出噪声的一维概率密度函数|H (ω)|B π21ωc 0ω-ωc。
通信原理习题解答第一章1-1 解: e 信息量I =log 21P (e )=-log 2P (e )=-log 20.105=3.25(bit )x 的信息量I (L )=log 21P (x )=-log 2 P (x )=-log 20.002=8.97(bit )1-2 解:各符号的概率之和等于1,故第四个符号的概率为12⁄,该符号集的平均信息量为H=-14log 214-2×18−12log 212=1.75(b 符号⁄)1-3 解:(1)已知每个二进制码远宽度为5ms ,又知一个字母由俄日个二进制码元组成,属于四进制符号,故一个字母的持续时间T B =2*5ms 。
因此,传送字母的符号速率为R B =1T B =12×5×10−3=100(Baud ) 等概率时的平均信息速率R b =R B log 2M =R B log 24=200(b s ⁄)(2)平均信息量为H =15log 25+14log 24+14log 24+310log 2103=1.985(b 符号⁄) 等概率时的平均信息速率为R b =R B ·H =100×1.985=198.5(b s ⁄)1-4 解:(1)每键的平均信息量为H −∑P (x )10i=1log 2px i =−0.3log 20.3−2×0.14log 20.14−7×0.06log 20.06=−3.32×(0.3log 0.3+2×0.14log 0.14+7×0.06log 0.06)≈3.02(b 键⁄)(2)信息速率R b =R B ∙H =2×3.02=6.04(b s ⁄)1-5 解: 每个符号的平均信息量H =16×132log 232+112×1224log 2224=6.405(b 符号⁄) 已知符号速率R B =1000Baub ,所以平均信息速率R b =R B ∙H =1000×6.404=6.405×103(b s ⁄)1-6 解:(1)已知马原宽度T B =0.4ms ,则码元速率R B =1T B ⁄=2500Baud 。
一、基本概念
1. 数字通信系统的一般模型及各组成部分的作用,性能指标
2. 传码率和传信率的定义,单位,两者之间的关系;
3. 误码率计算
4. 信源的熵计算方法
5. 高斯白噪声概率密度、自相关函数、窄带高斯噪声包络、相位统计特性,方差
6. 功率谱密度与自相关函数之间的关系
7. AM,DSB,SSB,FM 信号的带宽
8. 传输多路信号的复用技术
9. 二进制随机序列的功率谱密度特征 9数字基带传输系统误码的原因 10 .眼图模型
11.非均匀量化的目的
12.2PSK ,2ASK ,2FSK 功率谱特点及带宽 13.无码间干扰传输)(t h 和H (w )应满足的条件
14.抽样、量化、编码,已抽样信号的频谱特点 15.13折线A 律编码原理 16.线性调制系统的调制解调原理框图,基带信号与已调信号的频谱特征,功率,调制效率,抗噪声性能,AM 系统非相干解调时的过调制,门限效应问题 17.奈奎斯特第一准则及应用,频带利用率计算
18.数字基带传输系统误码率分析,最佳判决门限推导
一、AM,DSB 系统的调制解调模型,已调信号的频谱特征,功率计算;
二、已知某通信系统的模型如下图所示,其中)(t m 为调制信号,它的均值为零,双边功率
谱密度为:⎪⎭
⎪
⎬⎫
⎪⎩⎪
⎨⎧>≤-=m m m
m m f f f f f f n f P ||0||]||1[2)(;BPF 为理想带通滤波器;LPF 为理想
低通滤波器;白噪声)(t n 的双边功率谱密度为2
)(0
n f P n =
;
()分别计算解调器输入端的信号功率、噪声功率及输入信噪比。
(2)计算解调器输出端的信号功率、噪声功率及输出信噪比。
解: BPF 的传输函数为:
t w t m t w t m t s c c m sin )(cos )()(∧
-=为上边带信号,经过BPF 不变,调制器的输入
信号功率为:
)()(2
1)(21sin cos )()(2sin )(cos )(]sin )(cos )([)(22
22
2
2
2
2t m t m t m t w t w t m t m t w t m t w t m t w t m t w t m t s S c c c c c c m
i =+=-+=-==∧∧
∧∧
()()(22
t m t m ∧=)
)(2t m 是)(f P m 的面积,
)(2
t m =2
2122)(m
m m m m f n f n df f P =⨯⋅=
⎰∞
+∞-
BPF 的输出噪声为t w t n t w t n t n s s c c i sin )(cos )()(-=,其功率为B n N i 0=,B 是BPF 的带宽。
按照合理设计,B 应等于)(t s m 的带宽,即B=m f ,于是m i f n N 0=。
解调器的输入信噪比为:
2n n
N S r m i i i ==
解调器输出信号为)(21)(0t m t m =
,功率为8
)(41)(22
00m n f n t m t m S === 解调器输出噪声信号为)(21)(0t n t n c =
,功率为)(2
00t n N ==4
)(41)(41022m i c f n t n t n == 输出信噪比为0
0002n n
N S r m ==
三、P153页基带传输系统抗噪声性能的分析方法 某数字基带传输系统的模型如下图所示。
在该系统中传送双极性信号,假设不考虑码间干扰的影响。
若发送“1”的概率为)1(P ,发
送“0”的概率为)0(P ,接收滤波器输出噪声为高斯噪声,均值为0,方差为2
n σ,即该噪
声的瞬时值V 的统计特性可由一维高斯概率分布密度描述
2
2
221)(n
V n
e
V f σσπ-
=
试求
使基带传输系统总误码率最小时的判决门限。
解:对于双极性基带信号,在一个码元时间内,抽样判决器输入端信号波形可表示为:
⎩⎨
⎧+-+=”时
发送“”时发送“0)
(1)()(t n A t n A t x R R
由于)(t n R 是高斯过程,故发送“1”时,过程A+)(t n R 的一维概率密度为:
]2)(exp[21
)(2
2
1n n
A x x f σσπ--= 发送“0”时,过程-A+)(t n R 的一维概率密度为:
]2)(exp[21
)(2
2
0n
n A x x f σσπ+-= 令抽样判决门限为d V ,则将“1”错判为“0”的概率1e p 和将“0”错判为“1”的概率2e p 可以分别表示为:
⎰
⎰∞
-∞
---==<=d
d V n
n V d e dx A x dx x f V x P p ]2)(exp[21
)()(2
2
11σσπ=)2(2121n d A V erf σ-+ ⎰
⎰
∞
+∞
+=+-==>=d
d
V V n n
d e dx A x dx x f V x P p ]2)(exp[21
)()(2
2
02σσπ)2(2121n d A V erf σ+- 基带传输系统的总误码率为:
21)0()1(e e e p P p P P +=
为使误码率最小,令
0=d
e
dV dP 可求得最佳门限为: )
1()
0(ln
22*P P A
V n
d
σ=
、
P177 /6-17
三、话音信号)
m的频率范围为0~4KHZ,
(t
m采用13折线A律进行编码,设)
(t
取值范围为-a~a, )
m的一个抽样脉冲值为x。
(t
(1)试求此时编码器输出PCM码组和量化误差的绝对值。
(2) 写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
四、抽样点无码间干扰的判别方法P176/6-11,6-12
H,若要设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为()f
H满足抽样点无码间干扰的求以2400波特的速率进行传输,判断下图中何种()f
条件?
()
a ()
b ()
d ()
z H
()
z H f ()f H 11500-1500()
z H f ()
f H 1
1500
-15000.5
()
z H f 0()
f H 13000
-3000(c )
五、有12路音频信号,其中每路信号的频率范围为20HZ~20KHZ ,分别通过截止频率为8KHZ 的低通滤波器。
将此12路信号时分复用为二进制码流,如下图所示。
(1) 最小抽样速率min f 是多少?
(2) 若抽样速率为每秒20000个抽样,时分复用后采用13折线A 律编码,忽
略帧同步比特,试求输出信号比特速率b f 值。
(3) 若升余弦滚降系数4.0=α,为实现无码间干扰基带传输,请求出升余弦
滚降滤波器的截止频率H f 。
六、已知一基带信号t t t m ππ4cos 2cos )(+=,对其进行理想抽样:
(1)为了在接收端能不失真地从已抽样信号)(t m s 中恢复)(t m ,试问抽样时间间隔应如何选择?
(2)若抽样间隔取为0.2s ,试画出已抽样信号的频谱图。
P295/9-1 9-9。