【图文】信号检测与估计
第二章 匹配滤波3_百度文库
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信号检测与估计
第二章 匹配滤波3
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数字通信原理复习题
通信原理数字通信原理复习题一、单项选择题1．数字通信相对于模拟通信具有（ ） 。 A．占用频带小 Ｂ．抗干扰能力强 C．传输容量大 Ｄ．易于频分复用 2．以下属于模拟信号是（ ） 。 A．PAM 信号 Ｂ．PCM 信号 C．SM 信号 Ｄ．DPCM 信号 3．以下信号属于模拟信号的是（ ） 。 A．PCM 信号 B．PAM 信号 C．SM 信号 D．DPCM 信号 4．以下属于数字信号是（ ） 。 A．PAM 信号 Ｂ．PDM 信号 C．PPM 信号 Ｄ．PCM 信号 5．对于 M 进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（ ） 。 A．均匀分布 B．正态分布 C．瑞利分布 D．指数分布 6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（ ） 。 A．PAM 传输方式 B．PCM 传输方式 C．PSK 传输方式 D．SM 传输方式 7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ ） 。 A．PSK 传输方式 B．PCM 传输方式 C．QAM 传输方式 D．SSB 传输方式 8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ ） 。 A．采用 PAM 方式的通信系统 B．采用 SSB 方式的通信系统 C．采用 VSB 方式的通信系统 D．采用 PCM 方式的通信系统 9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ ） 。 A．有效性 B．可靠性 C．适应性 D．标准性 10．以下属于码元速率单位的是（ ） 。 A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s 11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ ） 。 A．可靠性 B．有效性 C．适应性 D．标准性 12．产生频率选择性衰落的原因是（ ） 。 A．幅频畸变 Ｂ．相频畸变 C．多径传播 Ｄ．瑞利衰落 13．若采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为（ ） 。 A．最佳选择方式 Ｂ．最大功率合并方式 C．最小色散合并方式 Ｄ．最大信噪比合并方式 14．以下属于恒参信道的是（ ） 。 A．微波对流层散射信道 B．超短波电离层散射信道 C．短波电离层反射信道 D．微波中继信道 15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是（ ） 。 A．采用分集技术 B．提高信噪比 C．采用均衡技术 D．降低信息速率 16．随参信道所具有的特点是（ ） 。 A．多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B．传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C．传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D．传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（ ） 。 A．信道的参数不随时间变化 B．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C．信道的参数随时间变化 D．信道的参数随时间快速变化 18．以下信道属于随参信道的是（ ） 。 A．电缆信道 B．短波信道 C．光纤信道 D．微波中继信道1通信原理19．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（ ） 。 A．噪声干扰 B．码间干扰 C．突发干扰 D．噪声干扰和突发干扰 20．改善随参信道对信号传输影响的措施是（ ） 。 A．提高信噪比 B．采用分集技术 C．采用均衡技术 D．降低信息速率 21．连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制，其“三要素”是（ ） 。 A．带宽、信号功率、信息量 B．带宽、信号功率、噪声功率谱密度 C．带宽、信号功率、噪声功率 D．信息量、带宽、噪声功率谱密度 22．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（ ） 。 A．无限制提高信噪比 B．无限制减小噪声 C．无限制提高信号功 D．无限制增加带宽 23．根据香农公式以下关系正确的是（ ） 。 A．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越小； B．信道的容量与信道的带宽成正比； C．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越高； D．信道的容量与信噪比成正比。 24．设基带信号频谱如右图所示，以下模拟调制后的频谱 中抑制载波的双边带调幅(DSB)是（ ） 。A.B.C.D.25．设基带信号频谱如右图所示，以下模拟调制后的频谱中属于 单边带调幅（SSB）的是（ ） 。A．B．C．D．26．设已调制信号的波形如图所示，其中属于 SSB 波形是（） 。A．B．C．D．2通信原理27．设已调制信号的波形如图所示，其中属于 DSB 波形的为（） 。A．B．C．D．28．模拟调幅中 DSB、SSB、VSB 的已调信号所占用带宽大小关系为（ ） 。 A．DSB＞SSB＞VSB Ｂ．DSB＞VSB＞SSB C．SSB＞DSB＞VSB Ｄ．VSB＞SSB＞DSB 29．以下不属于线性调制的调制方式是（ ） 。 A．AM Ｂ．DSB C．SSB Ｄ．FM 30．各模拟线性调制中，已调信号占用频带最小的调制是（ ） 。 A．AM B．DSB C．SSB D．VSB 31．在等概的情况，以下数字调制信号的功率谱中不含有离散谱的是（ ） 。 A．ASK B．OOK C．FSK D．PSK 32．设某传输码序列为+1-100-1+100+1--1，在接收端正确恢复出的数字序列为（ A．011001 Ｂ．102110 C．001001 Ｄ．．设某传输码序列为 0-20+2+-2，在接收端正确恢复出的数字序列为（ ） 。 A． B． C． D． 34．设某传输码序列为 0-20+2+-2，该传输码属于（ ） 。 A．相关码 B．差分码 C．双相码 D．绝对码 35．设某传输码序列为+1-+100-1+100-1，该传输码属于（ ） 。 A．RZ 码 B．HDB3 码 C．CMI 码 D．AMI 码 36．设某传输码序列为+1-100-1+100+1--1，该传输码属于（ ） 。 Ｄ．RZ 码 A．AMI 码 Ｂ．CMI 码 C． HDB 3 码 37．我国 PCM 数字设备间的传输接口码型是（ ） 。 A．AMI 码 B．HDB3 码 C．NRZ 码 D．RZ 码 38．以下数字码型中，功率谱中含有时钟分量码型为（ ） 。 A．NRZ 码 B．RZ 码 C．AMI 码 D．HDB3 码 39．以下为二进制码，其中功率谱中无线谱分量的码是（ ） 。 A．等概单极性码 B．不等概单极码 C．等概双极性码 D．不等概双极性码 40．以下数字码型中，不具备一定的检测差错能力码为（ ） 。 A．NRZ 码 B．CMI 码 C．AMI 码 D．HDB3 码 41．若采用 4 进制码进行基带传输，其无码间干扰时能得到的最高频谱利用率为（ ） 。 A．2 bit/s ? Hz Ｂ．3 bit/s ? Hz C．4 bit/s ? Hz Ｄ．5 bit/s ? Hz 42．以下可以消除或减小码间干扰方法是（ ） 。 A．自动增益控制技术 Ｂ．均衡技术 C．最佳接收技术 Ｄ．量化技术） 。3通信原理43．在数字基带传输系统中，以下不能消除码间干扰系统传输特性为（ ） 。 A．理想低通特性 B．升余弦特性 C．匹配滤波特性 D．线性滚降特性 44．以下无法通过观察眼图进行估计的是（ ） 。 A．抽样时刻的偏移情况 Ｂ．判决电平的偏移情况 C．码间干扰的大小情况 Ｄ．过零点的畸变情况 45．若以下传输特性是可实现的，并设数字信号的码元速率为 f B ，则最适合于该数字信号传输的传输特性 为（ ） 。A．B．C．D．46．以下传输特性中，属于部分响应传输特性的是（） 。ωTS ? ω ?2TS cos 2 , 　　 ≤ ? A． H (ω ) = ? ?0，　　　　　　 & ω ? ?πTSπTSωTS ? π ω ? 2TS sin 2 , 　　 ≤ T ? S Ｂ． H (ω ) = ? π ?0，　　　　　　 & ω ? TS ?? TS ? ωTS ? 2π ω ?, 　　 ≤ ? ?1 + cos ? ? ? 2 ? TS Ｄ． H (ω ) = ? 2 ? 2π ?0，　　　　　　　　 & ω ? TS ?π ? ω ? T , 　　　 ≤ C． H (ω ) = ? S TS ?0，　　　其他ω ?47．观察眼图应使用的仪表是（ ） 。 A．频率计 B．万用表 C．示波器 D．扫频仪 48．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（ ） 。 A．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK＞2FSK C．2FSK＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK＞2PSK＞2ASK 49．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则（ ） 。 A．抗干扰能力越强 Ｂ．占用的频带越宽 C．频谱利用率越高 Ｄ．实现越简单 50．在采用 4DPSK 的通信系统中，无码间干扰时能达到的最高频谱利用率为（ ） 。 A．4 B/Hz Ｂ．3 B/Hz C．2 B/Hz Ｄ．1 B/Hz 51．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为（ ） 。 A．2ASK＞2FSK＞2PSK B．2PSK＞2FSK＞2ASK C．2FSK＞2PSK＞2ASK D．2PSK＞2ASK＞2FSK 52．可以采用差分解调方式进行解调的数字调制方式是。 （ ） A．ASK B．PSK C．FSK D．DPSK4通信原理53．以下数字调制中，不能采用包络检波进行解调的是（ ） 。 A．ASK B．OOK C．FSK D．PSK 54．设数字基带信号第一零点内的频谱如右图所示，则以下属于 PSK 信 号频谱的是（ ） 。A．B．C．D．55．设数字码序列为 0110100，以下数字调制的已调信号波形中为 2PSK 波形的是（） 。A．B．C．D．56．16QAM 属于的调制方式是（ ） 。 A．混合调制 B．幅度调制 C．频率调制 D．相位调制 57．对于 2PSK 采用直接法载波同步会带来的载波相位模糊是（ ） 。 0 0 0 0 0 0 0 0 B．0 和 180 不定 C．90 和 360 不定 D．0 和 90 不定 A．90 和 180 不定 58．对于 4PSK 采用直接法载波同步所带来的载波相位模糊为（ ） 。 0 0 0 0 0 A．0 和 180 不定 B．0 、180 、360 不定 0 0 0 0 0 0 0 C．90 、180 、270 不定 D．0 、90 、180 、270 不定 59．克服载波同步中载波相位模糊对信号传输产生影响方法是（ ） 。 A．将基带信号编成 CMI 码 B．对基带信号进行相关编码 C．将基带信号编成 HDB3 码 D．对基带信号进行差分编码 60．根据抽样定理，用于对模拟信号进行抽样的频率 f S 与模拟信号的最高频率 f H 的关系是（ A． f S & 2 f H Ｂ． f S = 2 f H C． f S & 2 f H Ｄ． f S ≥ 2 f H 61．设模拟信号的频率范围为 10kHz～100kHz，实际用于该信号的抽样频率为（ ） 。 A．20 kHz B．180 kHz C．200 kHz D．210 kHz 62．对模拟信号进行模/数字转换后会产生( )。 A．失真 Ｂ．干扰 C．失真+干扰 Ｄ．无失真和干扰） 。5通信原理63．通过抽样可以使模拟信号实现（ ） 。 A．时间和幅值的离散 B．幅值上的离散 C．时间上的离散 D．频谱上的离散 64．被用在实际应用中的抽样方式为（ ） 。 A．冲击抽样 B．自然抽样 C．平顶抽样 D．冲击抽样和平顶抽样 65．采用非均匀量化可以使得（ ） 。 A．小信号量化 SNR 减小、大信号量化 SNR 增加 B．小信号量化 SNR 增加、大信号量化 SNR 减小 C．小信号量化 SNR 减小、大信号量化 SNR 减小 D．小信号量化 SNR 增加、大信号量化 SNR 增加 66．PCM30/32 基群的信息速率为（ ） 。 A．64kb/s Ｂ．256kb/s C．1024kb/s Ｄ．2048kb/s 67．电话采用的 A 律 13 折线 8 位非线性码的性能相当于编线性码位数为（ ） 。 A．8 位 B．10 位 C．11 位 D．12 位 68．PCM30/32 基群帧结构中，帧同步码被安的时隙为（ ） 。 B．偶帧 TS 0 C．奇帧 TS16 D．偶帧 TS16 A．奇帧 TS 0 69．最佳接收的背景条件是（ ） 。 A．加性干扰 Ｂ．乘性干扰 C．码间干扰 Ｄ．白噪声 70．以下不是最佳接收准则的为（ ） 。 A．最大功率准则 Ｂ．最大信噪比准则 C．最大似然准则 Ｄ．最大相关准则 71．按最佳接收准则构成的接收机可以获得（ ） 。 A．加性干扰下的最小差错率 Ｂ．乘性干扰下的最小差错率 C．白噪声下的最小差错率 Ｄ．码间干扰下的最小差错率 72．最大输出信噪比准则下的最佳接收机通常被称作（ ） 。 A．最佳低通滤波器 B．最佳带低通滤波器 C．最佳高通滤波器 D．匹配滤波器 73．所谓匹配滤波器是指（ ） 。 A．滤波器的特性与信号特性相匹配 B．信号特性与滤波器的特性相匹配 C．滤波器的特性与噪声特性相匹配 D．噪声特性与滤波器的特性相匹配 74．匹配滤波器所基于的最佳准则是（ ） 。 A．最大相关准则 B．最大功率准则 C．最大似然准则 D．最大信噪比准则? s1 = 1 1码 75．设等概单极性二元码为 s (t ) = ? ，其最佳接收机的判决规则为（ ?s2 = 0 0码? Ty (t ) s (t )dt &0 判为0码 ? Ty (t ) s (t )dt &0 1 1 ?0 ? A． ? T B． ? 0T ? y (t ) s1 (t )dt &0 判为1码 ? y (t ) s1 (t )dt &0 ?0 ?0 T ? y (t ) s (t )dt &0 判为1码 ? Ty (t ) s (t )dt &0 2 2 ? ? C． ? 0T D． ? 0T ? y (t ) s2 (t )dt &0 判为0码 ? y (t ) s2 (t )dt &0 ?0 ?0 76．对于等概双极性二元码的最佳接收机的判决规则为（） 。∫ ∫∫ ∫判为0码 判为1码 判为1码 判为0码） 。∫ ∫∫ ∫? ? A． ? ? ? ? ? C． ? ? ?∫ y(t )s (t )dt &∫ y(t )s (t )dt ∫ y(t )s (t )dt &∫ y(t )s (t )dt0 T 0 1 0 T 2 1 0 2TT判为s1 判为s 2∫ y(t )s (t )dt &0 ∫ y(t )s (t )dt &00 T 1 0 1T判为s1 判为s 2? y (t ) s (t )dt & Ty (t ) s (t )dt 判为s 1 2 1 ? 0 B． ? 0T T ? y (t ) s1 (t )dt & y (t ) s2 (t )dt 判为s 2 0 ?0 T ? y (t ) s (t )dt &0 判为s 1 1 ? D． ? 0T ? y (t ) s1 (t )dt &0 判为s 2 ?0∫ ∫T∫ ∫∫ ∫6通信原理77．在点到点的数字通信系统中，不需要的同步是（ ） 。 A．载波同步 Ｂ．位同步 C．帧同步 Ｄ．网同步 78．在一个包含调制信道的数字通信系统中，在接收端三种同步的先后关系为（ ） 。 A．载波同步、位同步、帧同步 B．帧同步、位同步、载波同步 C．位同步、帧同步、载波同步 D．载波同步、帧同步、位同步 79．假设传输通道是理想，以下码型的数字信号不能采用插入导频法（假设导频为 f S ）来实现位同步的是 ） 。 A． RZ B．NRZ C．AMI D．HDB3 80．一个数字通信系统至少应包括的两种同步是（ ） 。 A．载波同步、位同步 B．载波同步、网同步 C．帧同步、载波同步 D．帧同步、位同步 二、填空题 1．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是 变换和 变换。 2．在独立等概的条件下，M 进制码元的信息量是二进制码元的 倍；在码元速率相同情况下，M 进制码元的息速率是二进制的 倍。 3． “在码元速率相等的情况下，四进制的信息速率是二进制的 2 倍。 ”此话成立的条件是 。 ；将信道中传输数字信号的通信系统称 4．通常将信道中传输模拟信号的通信系统称为 为 。 5．主要用来度量通信系统性能的参量为 和 。 6．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具 体指标分别是 和 。 7．当原始信号是数字信号时，必须经过 后才能通过模拟通信系统进行传输，并经过 后 还原成原始信号。 8．通常广义信道可以分为调制信道和编码信道，调制信道一般可以看成是一种 信道，而编码信 道则可以看成是一种 信道。 ；将调制后和解调前的信号称为 。 9．通常将调制前和解调后的信号称为 10．热噪声的频域特性表现为 、时域特性表现为 、统计特性表现 。 为 11．起伏噪声是加性噪声的典型代表，起伏噪声包括： 、 和 。 12．当无信号时，则传输信道中将 加性干扰， 乘性干扰。 干扰、另一类为 干扰。 13．信道对信号的影响可分为两类，一类是 14. 将乘性干扰 k(t)不随或基本不随时间变化的信道称为 信道。 15．恒参信道对信号传输的影响主要体现在 特性和 特性的不理想，其影响可以采 用 措施来加以改善。 16． 改善随参信道对信号传输的影响可以采用分集技术， 分集技术包括： 空间分集、 频率分集、 分 集、 分集。 17．分集技术中信号的合并方式有： 、 和 。 18．随参信道的三个特点是： 、 和 。 19．根据香农公式，当信道容量一定时，信道的带宽越宽，则对 要求就越小。 20．在模拟通信系统中注重强调变换的 。 21．根据对控制载波的参数不同，调制可以分为 、 、 三种基本方式。 22 ． 在 调 制 技 术 中 通 常 又 将 幅 度 调 制 称 之 为 ，而将频率调制和相位调制称之 为 。 23．DSB、SSB、VSB 三种调制方式，其已调信号所占用带宽大小的关系为 ＞ ＞ 。 24．常规双边带调幅可以采用 或者 方法解调。 的有效性最好， 的可靠性最好， 的有效性与 DSB 25．在 AM、DSB、SSB、FM 中， 相同。7（通信原理26．在模拟调制中,通常 FM 与 AM 相比，FM 对传输的信噪比要求要比 AM 对传输的信噪比要求要 ； FM 占用的频带宽度比 AM 占用的频带宽度要 。 27． 调制制度增益 G 越大表示 性能越好， 通常 FM 的调制制度增益 G 要 AM 的调制制度增益 G。 28．通常将输入信噪比下降到某值时，若继续下降，则输出信噪比将急剧恶化的现象称之为 。 29．模拟通信的多路复用多采用 技术，数字通信的多路复用多采用 技术。 30．作为传输码型应具有：易于时钟提取；无直流、高频和低频分量要少；尽可能提高传输码的传输效 ； 等。 率； 31．在 HDB3 中每当出现 个连 0 码时，要用取代节代替。 32．HDB3 码于 AMI 码相比，弥补了 AMI 码中 的问题，其方法是用 替代 。 33．根据功率密度谱关系式，一个可用的数字基带信号功率密度谱中必然包含 分量。 34． 根据数字基带信号的功率密度谱可知， 要使所选取的码型中具有时钟分量该码型必须是 码。 35．由功率谱的数学表达式可知，随机序列的功率谱包括 和 两大部分。 决定，离散谱 36．随机序列的功率谱中包括连续谱和离散谱两大部分，其中连续谱由 由 决定。 37．要使双极性非归零码中不含直流分量的条件是 ； HDB3 码的功率谱中 时钟分量，其能量主要集中在 附近。 ，α=0.5 时传输带宽为 38．设码元的速率为 2.048Mb/s，则α=1 时的传输带宽为 ，升余弦滚降时的频谱利用率为 39．理想低通时的频谱利用率为 40． 将满足。 。n →?∞∑ H ?ω + ? ?∞?2πn ? π ? = TS 　　 ≤ ω 条件的数字基带传输系统特性称为 ? TS ? TS特性， 具有该特性的数字基带传输系统可实现 传输。 41．可以获得消除码间干扰的 3 大类特性（系统）是： 特性、 特性和 系统。 。 42．在满足无码间干扰的条件下，频谱利用率最大可达到 43．数字调制可以视作是模拟调制的 ，利用数字信号的 特性对载波控制的 方式称为键控。 44．多进制数字调制与二进制调制相比，具有 高、 差的特点。 45．数字调制通常称为数字键控，数字键控方式有 、 、 三种。 46．2FSK 信号当 f 2 ? f1 & f S 时其功率谱将出现 ；当 f 2 ? f1 & f S 时其功率谱将出现 。 47．由于数字调相信号可以分解成 ，因此数字调相可以采用 方式来实现。 48．PSK 是利用载波的 来表示符号，而 DPSK 则是利用载波的 来表示符号。 49．在数字调制传输系统中，PSK 方式所占用的频带宽度与 ASK 的 ，PSK 方式的抗干扰能力比 ASK 的 。 50．2DPSK 的解调方法有两种，它们分别是 和 。 现象，该问题可以通过采用 方式加以 51．采用 2PSK 传输中由于提取的载波存在 克服。 52．当原始信号是模拟信号时，必须经过 后才能通过数字通信系统进行传输，并经过 后 还原成原始信号。 53．PCM 方式的模拟信号数字化要经过 、 、 三个过程。 54．将模拟信号数字化的传输的基本方法有 和 两种。 55. 在模拟信号转变成数字信号的过程中，抽样过程是为了实现 的离散、量化过程是为 了实现 的离散。 56．抽样是将时间 的信号变换为 离散的信号。 57．一个模拟信号在经过抽样后其信号属于 信号，再经过量化后其信号属于 信号。 的信号变换为幅值 的信号。 58．量化是将幅值 59．采用非均匀量化的目的是为了提高 的量化 SNR，代价是减少 的量化 SNR。8通信原理60． 当采用 A 律 13 折线进行非均匀量化时， 其中第 2、 段的量化信噪比改善量分别为 8 dB、 61．设某样值为-2048S，则 A 律 13 折线 8 位码为 ，译码后输出的样值为 62．PCM30/32 基群帧结构中，TS0 时隙主要用于传输 信号，TS16 时隙主要用于传输 号。 63．PCM30/32 基群帧结构中一共划分有 时隙，其中同步码在 时隙。 准则和 准则。 64．在数字接收系统中，常用的最佳接收准则有 65．匹配滤波器的冲击响应 h(t ) 必须在 t & 0 时， h (t ) = 比达到最大前要 66．匹配滤波器是基于 67．相关接收机的数学表示为 。 准则的最佳接收机。 判为 s1 、 。 。 判为 s 2 。dB。 。 信；且输入信号 s (t ) 必须在输出信噪68．最大信噪比准则下的最佳线性滤波器又称为 69．相关接收机的抗噪性能和匹配滤波器的抗噪性能 70 ． 对 于 单 极 性 信 号 相关 接 收 机 的 判 决 规 则 可写 成 当 判为 s 2 。判 为 s1 、 当71．位同步的方法主要有 和 。 72．假设采用插入导频法来实现位同步，对于 NRZ 码其插入的导频频率应为 、对于 RZ 码其 插入的导频频率应为 。 73．帧同步的方法主要有：起止式同步法、 和 。 法。 74．PCM30/32 数字系统采用帧同步方法属于群同步法中的 75．在 PCM30/32 数字传输系统中，其接收端在位同步的情况下，首先应进行 同步，其次再进 同步。 行 76．载波同步的方法主要有 和 。 77．在数字调制通信系统的接收机中，应先采用 同步，其次采用 同步，最后采 同步。 用 78．网同步的方法主要有：主从同步、相互同步、 和 。 三、是非判断题 1．数字信号是指具有时间上和幅度取值上离散的信号。 （ ） 2．事件出现的概率越大表示该事件的信息量越大。 （ ） 3．当离散信源中每个符号等概出现，而且各符号的出现为统计独立时，该信源的平均信息量最大。 （ ） 4．由于调制信道属于模拟信道，而编码信道属于数字信道，所以调制信道引起的失真不会影响编码信道。 （ ） 5．恒参信道对信号传输的影响可以分为乘性干扰和加性干扰两部分。 （ ） 6．随参信道对信号传输的影响可以采用均衡技术来加以改善。 （ ） 7．当信道带宽 B→∞时，信道容量 C 不→∞。 （ ） 8．当传输信道的带宽一定，传输信道的最大信道容量将固定为一常数。 （ ） 9．在信道容量一定的情况下，增加信道带宽可以换取减小对信噪比的要求。 （ ） 10．当信道带宽趋向无穷时，信道容量趋向一常数。 （ ） 11．幅度调制通常称为线性调制是因为调幅器是一个线性电路。 （ ） 12．幅度调制方式的解调可以采用包络检波方式。 （ ） 13．幅度调制通常称为线性调制是因为频带的搬移过程是线性的。 （ ） 14．DSB 信号的频带比 AM 信号的频带要小。 （ ） 15．作为数字基带信号其功率谱中一定含连续谱分量。 （ ） 16．所有单极性二元码的功率谱中都存在位定时分量。 （ ） 17．由于单极性归零码的功率谱中含有线谱分量，因此可以作为传输码型。 （ ） 18．有些数字基带信号的功率谱中不含有线谱分量。 （ ）9通信原理19．在数字信号传输过程中，码间干扰的产生是由于传输通道中存在非线性。 （ ） 20．由于理想低通无法实现因而码间干扰总是存在。 （ ） 21．部分响应系统存在人为的码间干扰。 （ ） 22．通过观察眼图可以判断码间干扰的影响大小。 （ ） 23．数字调制中三种调制方式占用频带大小的关系是 2FSK＞2PSK=2ASK。 （ ） 24．2DPSK 占用的频带与 2ASK 占用的频带一样宽。 （ ） 25．PSK 和 DPSK 只是载波相位的表示不同，因此应用中选用哪种均可。 （ ） 26．2PSK 信号的频谱要比 2ASK 信号的频谱要宽。 （ ） 27．采用相对调相可以解决载波相位模糊带来的问题。 （ ） 28．采用相对调相可以解决在载波恢复中出现的相位模糊带来的问题。 （ ） 29．对数字基带信号进行差分编码可以克服 2PSK 中载波相位模糊所带来的数字码反转问题。 （ 30．在数字调制中，数字调相可以用调幅的方式来实现。 （ ） 31．在数字相位调制的应用中只能采用相对调相。 （ ） 32．模拟信号的数字化传输不会对模拟信号带来任何影响。 （ ） 33．按照抽样定理要求进行抽样后即实现了模拟信号到数字信号的转换。 （ ） 34．带通型抽样定理可以适用于低通型信号的抽样。 （ ） 35．采用非均匀量化是为了解决均匀量化时的小信号量化误差过大。 （ ） 36．按最佳接收准则构成的接收机可以获得加性干扰下的最小差错率（ ） 37．最佳接收的背景条件是码间干扰。 （ ） 38．按最佳接收准则构成的接收机可以获得码间干扰下的最小差错率。 （ ） 39．线性滤波器又称为匹配滤波器。 （ ） 40．直接法位同步的原理就是用滤波器从接收到的信号中滤出时钟频率。 （ ））一、单项选择题 1. B 2. A 3. A 11. B 12. C 13. A 21. B 22. D 23. A 31. D 32. D 33. B 41. C 42. B 43. C 51. B 52. D 53. D 61. D 62. A 63. C 71. C 72. D 73. A 二、填空题 1、非电/电，调制/解调4. D 14. D 24. B 34. A 44. C 54. A 64. C 74. D5. A 15. C 25. C 35. D 45. A 55. C 65. A 75. A6. C 16. D 26. C 36. C 46. A 56. A 66. D 76. A7. B 17. B 27. B 37. B 47. C 57. B 67. D 77. D8. D 18. B 28. B 38. B 48. C 58. D 68. B 78. A9. A 19. B 29. D 39. C 49. C 59. D 69. D 79. A10. A 20. B 30. C 40. A 50. C 60. D 70. A 80. D2、 log 2 M ， log 2 M3、独立等概 4、模拟通信系统，数字通信系统 5、有效性，可靠性 6、传输速率，差错率 7、调制，解调 8、模拟，数字 9、基带信号，频带信号 10、均匀无限宽，杂乱无章，正态分布 11、热噪声，散弹噪声，宇宙噪声 12、存在，不存在 13、乘性，加性 14、恒参 15、幅频，相频，均衡 16、极化，角度 17、最佳选择，最大功率合并，最大信噪比合并 18、传输损耗随时间变化，传输延时随时间变化，衰落 19、信噪比 20、线性关系 21、调幅，调频，调相 22、线性调制，非线性调制 23、DSB，VSB，SSB 24、包络检波，同步解调10通信原理25、SSB，FM，AM 27、该调制方式的抗干扰， 〉 29、频分复用，时分复用 31、4 33、连续谱 35、连续谱，离散谱 37、0、1，不含有，1/2 时钟频率 39、2bit/s.Hz，1bit/s.Hz 41、理想低通，滚降，部分相应 43、特例，开关 45、ASK，FSK，PSK 47、两彼此正交的调幅信号，调幅 49、一样，强 51、相位模糊，差分编码 53、抽样，量化，编码 55、时间上的离散，幅度上的离散 57、模拟，数字 59、小信号，大信号 61、，-，TS0 65、0，消失T T T 0 0 026、大，宽 28、门限效应 30、具有一定的检错能力，设备简单 32、长串连零，取代节，四连零 34、归零 36、交变波，恒定波 38、2.048MHz，1.536MHz 40、滚降，无码间干扰 42、2B/s.Hz 44、频谱利用率，抗干扰能力 46、单峰，双峰 48、固定相位，相位跳变 50、同步解调，差分解调（延时解调） 52、模数转换，数模转换 54、脉冲编码调制（PCM） ，增量调制（ΔM） 56、连续，时间 58、连续，离散 60、24，-12 62、帧同步码，标志信号 64、最大相关，最大信噪比、 66、输出信噪比最大T 067、 ∫ y (t ) s1 (t ) dt & ∫ y (t ) s2 (t )dt ， ∫ y (t ) s1 (t ) dt & ∫ y (t ) s2 (t )dt 68、匹配滤波器 70、 ∫0 y (t ) s1 (t )dt &0 ， ∫0 y (t ) s1 (t )dt &0 72、 f S ， 2 f S 74、连贯式插入法 76、插入导频法，直接法 78、码速调整法，水库法三、是非判断题T T69、一样 71、插入导频法，直接法 73、连贯式插入法，间隔式插入法 75、位同步，帧同步（群同步） 77、载波同步，位同步，帧同步（群同步）1、√ 9、√ 17、× 25、× 33、×2、× 10、√ 18、√ 26、× 34、×3、√ 11、× 19、× 27、√ 35、√4、× 12、× 20、× 28、√ 36、×5、√ 13、√ 21、√ 29、√ 37、×6、× 14、× 22、× 30、√ 38、×7、√ 15、√ 23、√ 31、√ 39、×8、× 16、× 24、√ 32、× 40、×11通信原理四、简答题 1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在 通信系统的两项重要性能指标“有效性” 可靠性”分别反映通信系统的什么性能？ 什么关系？ 什么关系？答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。 通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？ 数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？答：抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保 密性强；有利于实现综合业务通信网。3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？ 什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？答：误码率是码元在传输中被传错的概率； 误信率是指错误接收的信息量占传输的总信息量的比例。 在二进制时，误码率和误信率在数值上相等；在 N 进制时，误信率要小于误码率。4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对 通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？ 应于这两项的具体指标是什么？ 应于这两项的具体指标是什么？答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小； 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。 模拟通信对应有效性的指标为传输带宽，对应有效性的指标为信噪比； 数字通信对应有效性的指标为传输速率，对应有效性的指标为差错率；5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？ 什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？ 答：码元速率 RB ----每秒钟传输的码元数目，单位波特；信息速率 Rb ----每秒钟传输的信息量，单位比特/秒（bit/s） 在二进制时，码元速率等于信息速率，只是单位不同； 在多进制时， Rb = RB log 2 M ，M 为进制数。6．根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？ 根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？答：信源编码、解码----考虑传输效率； 加密、解密----根据方法不同可能会带来有效性下降； 信道编码、解码----考虑适应信道，提高可靠性为主要目的，有效性将下降； 调制、解调----考虑适应信道，可靠性和有效性相矛盾，占用频带小的调制其可靠性 将降低； 信道----传输特性的不理想和噪声的干扰是影响可靠性的主要因素。7．如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？ 如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？答：相互间的关系表达式为： y (t ) = k (t ) x(t ) + n(t ) 表达式解释：输出 y (t ) 中 k (t ) 为乘性干扰，主要由信道的传输特性决定； n(t ) 为加性干扰主要 指外界叠加的干扰。12通信原理8．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？ 简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？答：恒参信道信号传输的影响是引起幅频特性和相频特性的畸变，从而最终导致产生码间干 扰。克服方法主要是采用均衡技术。 随参信道对信号传输的影响是引起衰落，克服方法主要是分集接收。9．何为香农公式中的“三要素”？简述信道容量与“三要素”的关系？ 何为香农公式中的“三要素” 简述信道容量与“三要素”的关系？答：香农公式中“三要素”为：信道带宽、噪声功率谱密度和信号平均功率。 “三要素”的关系：理论上当 S → ∞或n 0 → 0 时信道容量 C → ∞ ； 即使传输带宽无穷大，此时的信道容量也是有限的，因为此时的噪声功率也趋于无穷大。10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。 10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。答：香农公式表示在信道容量一定的情况下，信道带宽越宽（有效性下降） ，则要求信道提供 的信噪比可以越小（可靠性提高） ，即可以提高抗干扰能力。对于调幅方式，其占用的频 带要比调频方式占用的频带小，而抗干扰能力则要比调频方式的差，这正好符合香农公 式所反映的两者间关系11．对于抑制载波的双边带信号，试简述采用插入导频法和直接法实现载波同步各有何优缺点？ 11．对于抑制载波的双边带信号，试简述采用插入导频法和直接法实现载波同步各有何优缺点？答：插入导频法：插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提取电路。 直接法：是从接收到的已调信号中提取载波，由于 DSB 信号其功率谱中不含有载波分量， 必须加一非线性电路，然后再提取。 相比较而言，直接法无需在发送端增加任何电路，因此直接法较插入导频法容易实 现且对信号传输的影响要小。12． 已调制信号的波形如图所示，请指出它们分别属于何种已调制信号， 12．设已调制信号的波形如图所示，请指出它们分别属于何种已调制信号，相应的解调分别可采用何种方 式。(a） 答：图 a 为抑制载波的双边带调幅（DSB） ； 图 b 为双边带调幅（AM） 。 图 a 的解调只能采用同步解调； 图 b 的解调可以采用包络检波和同步解调。13． 可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？ 13．试对 AM 和 DSB 可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？(b)答：AM 已调信号波形的包络即为调制信号，采用包络检波的方式获得 AM 的包络线即恢复出 原始信号； DSB 已调信号波形的包络与调制信号的波形不一样，因此采用包络检波的方式所获得的 DSB 包络线不是已调信号波形，无法恢复出原始信号。14．在数字基带传输系统中，传输码的结构应具备哪些基本特性？ 14．在数字基带传输系统中，传输码的结构应具备哪些基本特性？答：传输码应具备的特性为：①易于时钟提取；②无直流、高频和低频分量要少；③尽可能 提高传输码的传输效率；④具有一定的检错能力；⑤设备简单。13通信原理15．根据传输码应具备的特性， NRZ、 AMI、 可否作为传输码？ 15．根据传输码应具备的特性，简述 NRZ、RZ、AMI、HDB3、可否作为传输码？答：NRZ 码含有直流且低频丰富，不易时钟提取，无检测差错能力，不适合作为传输码； RZ 码含有直流且低频丰富，可以时钟提取，无检测差错能力，也不适合作为传输码； AMI 码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，可以作为传输码； HDB3 码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，弥补了 AMI 码受长串连 0 的影响但电路略比 AMI 码复杂，可以作为传输码；16． 码之间的特点？ 16．试比较传输码 AMI 码和 HDB3 码之间的特点？答：AMI 码和 HDB3 码的共同点：不含直流分量、高低频分量较少；易于提取位定时的信息； 具有一定的检错能力。适合于用作传输码。 AMI 码和 HDB3 码的不同点：AMI 码受信源的统计特性影响较大，尤其是出现长串连 0 时严 重影响时钟的提取；HDB3 码解决了 AMI 码中长串连 0 的问题，最大连 0 数不超过 3 个。? ∞ ? 2πn ? ? =T H ?ω + ? ? 17． 17．简述无码间干扰条件 H eq (ω ) = ?n →?∞ ? TS ? ? ? 0 ?∑ω≤π的含义？ 的含义？ TS 　 其它 S答：含义是：把从波形形成输入到接收滤波器输出的传递函数 H(ω)的幅频特性在ω轴上以 2 π/TS 为间隔切开，然后分段沿ω轴平移到(-π/TS，π/TS)区内将它们叠加起来，其结果应当为一 固定值 TS，即叠加后的结果为理想低通特性就可以做到在抽样点上无码间干扰。18．在数字基带传输系统中，是什么原因导致码间干扰？简述部分响应波形中是否存在码间干扰？ 18．在数字基带传输系统中，是什么原因导致码间干扰？简述部分响应波形中是否存在码间干扰？答：数字基带传输系统中由于传输特性的不理想，即频率特性失真，将引起脉冲信号的 拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，即码间干扰。 部分响应波形是将当前的脉冲响应波形与该脉冲、延时一各码元周期后的响应波形 进行叠加的结果，显然在后一位码的位置存在有一个幅度与当前码幅度相等的人为码间 干扰，由于该码间干扰是已知的，因此可以消除，也即对于部分响应来讲可以实现无码 间干扰传输。19．部分响应技术具有什么特点？ 1，若采用第一类部分响应传输， 19．部分响应技术具有什么特点？设有一数字码序列为 1，若采用第一类部分响应传输，请 写出相关编码后的数字序列？ 写出相关编码后的数字序列？答：特点：人为加入码间干扰，在收端可以消除，带来频谱利用率等于理想低通 2B/s.Hz， 相应波形的收敛加快从而减小定时抖动和漂移带来的影响。 关编码为：0+2+20-20+200+2+2+2020．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？ 20．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？答：用示波器观察到的眼图可以反映数字脉冲经过传输后的变化和受影响情况以及接收系统 对信号识别的相互间关系，如判决点偏离情况、抽样点偏离情况、过零点畸变情况、噪 声和码间干扰情况等； 方法为：示波器采用外触发，即外触发信号用接收时钟，在判决再生器之前测量。21．某数字通信系统接收端的组成如图所示，请指出眼图应在那点进行观察？若眼图的线迹宽而不清晰， 21．某数字通信系统接收端的组成如图所示，请指出眼图应在那点进行观察？若眼图的线迹宽而不清晰， 请判断原因？答：眼图应在 d 点进行观察。 说明噪声较大、或码间干扰较大或噪声和间干扰的共同影响较大。14通信原理22．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？ 22．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？答：这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况，因此从调制的原理上看是完全一致 的， 数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来 实现调制，这样可以使实现方便、电路简单。23． 一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系 23． 一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？ 统的性能有何影响？ 统的性能有何影响？答：采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步，但必须有位同步。 位同步的性能好坏将直接影响到抽样判决的结果，最终影响系统的误码率的大小。24．简述为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相？ 24．简述为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相？ 为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相答：数字调相系统多采用直接法载波同步方式，因此存在载波相位模糊现象。对于绝对调相 的基带码元与载波相位间关系是固定的，因此载波相位模糊使得解调出的基带信号出现 不确定，从而无法实现正常传输；而相对调相是利用载波相位的变化来表示基带码元， 因此载波相位模糊不会影响载波相位的变化，故对相对调相解调出的基带信号不会产生 影响。25．试说明数字相位调制可以采用数字调幅的方式来实现的道理？ 25．试说明数字相位调制可以采用数字调幅的方式来实现的道理？答：数字相位调制的数学表示为 f PSK (t ) = cos[ωC t + ? (t )] = cos? (t ) cos ωC t + sin ? (t ) sin ωC t = a(t ) cos ωC t + b(t ) sin ωC t 显然 a (t ) 、 b(t ) 由调制信号确定，由此可见原来载波相位受调制信号控制的调相变成了 幅度受调制信号控制的正交调幅。即数字调相可以用正交调幅来实现。26．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？ 26．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？答：数字调制与模拟调制就调制原理而言完全一样，因为数字信号可以看作是模拟信号的特 殊情况；然而由于数字信号具有开关特性，因此数字信号的调制可以利用其开关特性来 实现，即键控方式，这样可以使调制实现起来简单。 多进制调制相比二进制调制在信息速率相同的情况下，可以获得较高的频谱利用率，进制 数越高，频谱利用率也就越高；但抗干扰能力则较二进制有所下降，且进制数越高，抗干 扰能力越差。27．试从占用频带和抗干扰方面比较三种数字调制（2PSK、2FSK、2ASK）方式之间的特点？ 27．试从占用频带和抗干扰方面比较三种数字调制（2PSK、2FSK、2ASK）方式之间的特点？ 答：2PSK 的表示可写成正交调幅，由此其占用频带与调幅一样为 B = 2 f S ，而 2FSK 的占用频谱为 B = ( f 2 ? f1 ) + 2 f S ，因此 2FSK 占用频带要大于 2ASK 和 2PSK； 2ASK、2FSK 和 2PSK 的抗干扰能力（均为相干解调）为： 2ASK? r? 1 ? pe = erfc? ? 2 ? 2 ? ?2FSK? r? 1 ? pe = erfc? ? 2? 2 ? ?2PSK1 pe = erfc r 2( )显然 2PSK 的抗干扰性能优于 2FSK，2FSK 的抗干扰性能优于 2ASK。28． 时出现的情况（ 为抽样频率， 28．根据低通型抽样定理试讨论 f S = f H 、 f S ≥ f H 和 f S & f H 时出现的情况（ f S 为抽样频率， f H 为信号 的最高频率）？ 的最高频率）？答：当 f S = f H 时频谱前后相连，采用截止频率为 f H 的理想低通滤波器可以还原出信号；当f S ≥ f H 时频谱间有一些空隙， 同样可以采用截止频率为 f H 的理想低通滤波器还原出信号；在 f S & f H 时频谱产生重叠现象，此时还原不出原始信号。显然前两种可以不失真地还原 出原始信号，考虑到理想低通无法实现因此实际可行的为 f S ≥ f H15通信原理29．简述平顶抽样带来的失真及弥补方法？ 29．简述平顶抽样带来的失真及弥补方法？ 平顶抽样带来的失真及弥补方法答：平顶抽样各点波形为：平顶抽样带来的失真的弥补方法：在接收端的低通滤波器前加一个特性为 1 / H (ω ) 的补偿网 络。30．试比较冲击抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点？ 30．试比较冲击抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点？ 抽样答：冲击抽样、自然抽样和平顶抽样后的频谱如图：冲击抽样频谱自然抽样频谱平顶抽样频谱有以上三种抽样后的频谱不难看出：三种抽样后的频谱排列规律是一样的，但幅度有所不 同，其中冲击抽样、自然抽样后的频谱没有产生频谱失真，可以还原出原始信号；而平顶 抽样后频谱产生了失真因此还原出的信号存在失真干扰，通常要采取均衡措施。31．简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因？ 31．简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因？答：带通型信号是指信号的带宽 B & f L 的信号，该信号若采用低通型抽样定理进行抽样可以 符合抽样要求，但将带来频谱利用不合理，抽样速率较高的现象，因此应采用带通型抽样定 理进行抽样可以降低抽样速率。32．对于电话信号为什么要采用非均匀量化？非均匀量化各段的改善量分别为多少？ 32．对于电话信号为什么要采用非均匀量化？非均匀量化各段的改善量分别为多少？答：由于电话信号小信号的概率大，采用均匀量化时小信号的量化误差较大（量化信噪比不 够） 。 各段的改善量分别为：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、0dB、-6dB、-12dB。 或 (16)、(16)、(8)、 (4)、 (2)、(1)、(1/2)、(1/4)16通信原理33． 传输方式的基本组成框图？简述各部分的作用？ 33．试画出 PCM 传输方式的基本组成框图？简述各部分的作用？答：框图各部分的作用：抽样----将连续的模拟信号进行时间上的离散； 量化----将时间离散幅度连续的模拟信号进行幅度取值上的离散； 编码----将时间离散和幅度离散的多进制数字信号编成二进制码； 信道----用于信号传输媒介和设备； 干扰----传输信号的信道和设备所带来的噪声； 译码----编码的反变换过程； 低通----将译码输出的样值信号平滑还原成原始模拟信号。34． 传输方式的基本组成，若用于传输电话时，请简述各部分的作用及相应要求？ 34．根据 PCM 传输方式的基本组成，若用于传输电话时，请简述各部分的作用及相应要求？答：抽样----实现时间上的离散，由于电话信号的带宽为 4kHz 因此抽样频率取 8kHz； 量化----实现幅度上的离散，采用非均匀量化以提高小信号时的量化信噪比； 编码----将非均匀量化后的信号编为 8 位二进制码。 信道----适合于数字信号传输的媒介和设备； 译码----编码的反变换过程，应补上半个量化级，使量化误差最小；x 的补偿。 sin x 35．在我国的数字复接等级中， 8448kb/s， 35．在我国的数字复接等级中，二次群的码元速率为 8448kb/s，它是由四个码元速率为 2048kb/s 的基群 复合而成。试解释为什么二次群的码元速率不是基群码元速率的四倍（8192kb/s）？ ）？复接中采用的是 复合而成。试解释为什么二次群的码元速率不是基群码元速率的四倍（8192kb/s）？复接中采用的是 什么方式的码速调整？ 什么方式的码速调整？低通----恢复模拟信号，截止频率为 4kHz，并应具有答：这是由于四个基群的码元速率存在偏差，因此在复接前必须进行码速调整，同时还需要 加入同步码，因此要将 2048kb/s 调整到 2112kb/s 然后才能进行复接。 采用正码速调整36．解释最佳基带传输系统的含义？在理想信道下的最佳基带传输系统的结构具有什么特点？ 36．解释最佳基带传输系统的含义？在理想信道下的最佳基带传输系统的结构具有什么特点？答：最佳基带传输系统的含义是消除码间干扰且抗噪声性能最理想的系统； 在理想信道符合恒参信道且传输特性不会带来频率失真，因此不用考虑码间干扰，此时基 带传输系统的结构为接收滤波器的特性与信号特性共轭匹配。37．简述连贯式插入法帧同步的基本方法？ 37．简述连贯式插入法帧同步的基本方法？答：连贯式插入法是在每帧的开头集中插入帧同步码组的方法，接收端只要检测出帧同步码 的位置，就可识别出帧的开头，从而确定各路码组的位置获得收发间的帧同步。38．为什么直接法载波同步方式要采用“非线性变换+滤波” 38．为什么直接法载波同步方式要采用“非线性变换+滤波”或“非线性变换+锁相”？ 非线性变换+锁相”答：由于相调制方式，如 DSB、SSB、PSK、QAM 等，其已调信号的功率谱中不含有载波频率的 成分。因此无法用窄带滤波器或锁相环直接从信号中提取出载波频率。这时首先需要将 接收到的已调信号通过一个非线性的电路来产生载波频率（通常是载波频率二次谐波） ， 然后再用窄带滤波器或锁相环来滤出载波频率。39． 一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系 39． 一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？ 统的性能有何影响？ 统的性能有何影响？答：采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步但必须要有位同步。 位同步用来进行抽样和信号整形，因此同步性能的好坏将对系统的误码率产生影响40．试简述采用插入导频法和直接法实现位同步各有何优缺点？ 40．试简述采用插入导频法和直接法实现位同步各有何优缺点？ 述采用插入导频法和直接法实现位同步各有何优缺点答：插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提取电路。直接法是从接 收到的基带信号中提取位时钟，必须加一非线性电路来处理，然后再提取。 直接法无需在发送端增加任何电路， 因此直接法较插入导频法容易实现且对信号传输的影17通信原理响要小。五、作图题 所示。 m(t)的频谱如图 载频 ω1 & ω H 且理想带通滤波器的带宽为 B = 2ω H 。 1． 某调制方框图如图 a 所示。 已知 m(t)的频谱如图 b，试求： （1 理想带通滤波器的中心频率为多少； 试求： 1）理想带通滤波器的中心频率为多少； （ s(t)为何种已调制信号 为何种已调制信号； （2）说明 s(t)为何种已调制信号； s(t)的频谱图 的频谱图。 （3）画出 s(t)的频谱图。解： （1）理想带通滤波器的中心频率为 ω1 ； （2）s(t)为 DSB 方式的已调制信号； （3）s(t)的频谱图为：波形图， 2．根据如图所示的调制信号波形，试画出 DSB 及 AM 波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差 根据如图所示的调制信号波形， 别。解：波形图：包络检波器输出波形： DSBAMDSB 信号通过包络检波器解调将产生失真，AM 信号通过包络检波器解调将正确还原出原信号18通信原理3．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？ 请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？ 若基带信号的频谱如图所示，载波频率为 64kHz，取下边带（滤波为理想） 请画出已调信号的频谱？ 若基带信号的频谱如图所示， 64kHz，取下边带（滤波为理想） 请画出已调信号的频谱？ ，请画出已调信号的频谱 ，解：调制器组成框图为：解调器的组成框图为：已调信号的频谱为：60kHz～ 的信号（已包括防护频带） ，现将这 个信号采用频分复用的方 4．若有 5 个频谱范围均为 60kHz～108kHz 的信号（已包括防护频带） 现将这 5 个信号采用频分复用的方 ， 312kHz～ 的信号。 式合成一个频谱为 312kHz～552kHz 的信号。 试求： （1 个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带） 试求： 1）对应于这 5 个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带） （ ； 画出该频分复用的原理框图； （2）画出该频分复用的原理框图； 试画出频谱搬移图。 （3）试画出频谱搬移图。 解： （1）5 个信号所用的载波频率分别为： 252kHz、300kHz、348kHz、396kHz、444kHz （2）频分复用的原理框图：（3）频谱搬移图：19通信原理路电话信号， 4kHz（ 0kHz～4kHz，已包括防护频带） ，现将这 5．设有 12 路电话信号，每路电话的带宽为 4kHz（频谱 0kHz～4kHz，已包括防护频带） 现将这 12 路电 ， 0Hz～ 的信号。 话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为 60Hz～108kHz 的信号。 试问： （1 路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带) 试问： 1）用于 12 路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)； （ 画出频分复用的频谱搬移图（ 的电话频谱用三角频谱表示） （2）画出频分复用的频谱搬移图（4kHz 的电话频谱用三角频谱表示） 。 解： （1）用于 12 路电话频谱搬移的载波频率分别为： 60kHz、64kHz、68kHz、72kHz、76kHz、80kHz、84kHz、88kHz、92kHz、96kHz、100kHz、104kHz （2）画出频分复用的频谱搬移图6．设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的 设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。 调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图 二进制编码信道数学模型图。 调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。解：调制信道和编码信道如图：调制信道数学模型图：二进制编码信道数学模型图：所示。 7．设有三种传输通道分别如图 a、图 b 和图 c 所示。试求： （1 画出这三种传输通道的幅频特性示意图； 试求： 1）画出这三种传输通道的幅频特性示意图； （ 就失真问题对三种传输通道作简要讨论； （2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论； 若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。 （3）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。20通信原理解： （1）三种传输通道的幅频特性示意图： 图a 图b图c（2）失真讨论： 由以上特性对比不失真条件，图 a 满足不失真条件因此，不会引起传输失真；而图 b 和图 c 不满 足不失真条件，因此将会引起传输失真。 （3）输入矩形脉冲时的输出波形： 图a 图b 图c，请画出相应的单极性非归零码（NRZ） 归零码（RZ） 、归零码 、差分码和双极 8．设有一数字序列为 ，请画出相应的单极性非归零码（NRZ） 归零码（RZ） 差分码和双极 、 、 性归零码的波形。 性归零码的波形。 解：相应波形为： 0101， 双极性归零码、 9．设有一数字序列为 ，请画出相应的 NRZ 码、RZ 码、双极性归零码、AMI 码和四电平码的波 形。 解：NRZ 码 RZ 码 双极性归零码 AMI 码四电平码21通信原理10． ，试编为相关码、 10．设有一数字码序列为 ，试编为相关码、AMI 码和 HDB3 码？并画分别出编码 后的波形？（第一个非零码编为-1） 后的波形？（第一个非零码编为？（第一个非零码编为 解：已知数字码为 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 AMI 码为 -1 0 0 +1 0 0 0 0 0 -1 0 +1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 HDB3 码为 -1 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1 AMI 码波形HDB3 码波形或11．设部分响应传输系统如图所示， 。请画出各点的波形。 11．设部分响应传输系统如图所示，若 a k 为 。请画出各点的波形。解：各点的波形：12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。 12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。 解：眼图的模型结构图：个部分所代表的含义为： 最佳抽样时刻应是眼睛张开最大的时刻； 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定， 斜率越大， 对定时误差就越灵敏；图的阴影区的垂直高度表示信号畸变范围；图中央的横轴位置应对应判决门限 电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限(或称噪声边际)，即若噪声瞬时值 超过这个容限，则就可能发生错误判决。22通信原理13． ， 2FSK 进行调制， 13．设发送数字信息序列为 ，码元速率为 RB = 2000 B 。现采用 2FSK 进行调制，并设 f1 = 2kHz 对0 ； 对应“ ； 应“1” f 2 = 3kHz 对应“0” f1 、 f 2 的初始相位为 0 。 0试求： （1 信号的波形。 试求： 1）画出 2FSK 信号的波形。 （ 信号的带宽和频谱利用率。 （2）计算 2FSK 信号的带宽和频谱利用率。 解： （1）2FSK 信号的波形：（2）2FSK 信号的带宽为：B = ( f 2 ? f1 ) + 2 f S = 3000 ? 2000 + 2 × 1000 = 3000 Hz频谱利用率为：RB 1000 = = 0.33bit / s ? Hz B 3000 15． 15．设二进制 FSK 信号为 0 ≤ t ≤ Ts ? s1 (t ) = A sin ω1t , ? 0 ≤ t ≤ Ts ?s2 (t ) = A sin ω2t , 4π , ω2 = 2ω1 , s1 (t )和s2 (t ) 等可能出现。 等可能出现。 且 ω1 = Ts 试求： 1）构成相关检测器形式的最佳接收机结构； 试求： （1 构成相关检测器形式的最佳接收机结构； （ 画出各点可能的工作波形； （2）画出各点可能的工作波形； 试求系统的误码率。 （3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为 n0 2 (W Hz ) ，试求系统的误码率。 解： （1）最佳接收机结构图如图：η=（2）各点工作波形： ? s1 (t ) = A sin ω1t , 设 y (t ) = ? ?s 2 (t ) = A sin ω 2 t ,0 ≤ t ≤ Ts 0 ≤ t ≤ Ts23通信原理（3）系统的误码率为： ? Eb (1 ? ρ ) ? ? 1? 根据公式 Pe = ?1 ? erf ? ? ? , ρ 为 s1 (t )和s 2 (t ) 的互相关系数，在 2FSK 情况下， ρ = 0 ，所 2? n0 ? ?? ?? ? ??? ? Ts ? A2Ts 1 ? 代入，得 Pe = erfc? A ? ? ，将 E = ? 2 2 4n0 ? ?? ? ? ?? 16． 系统， ， 16．假设有某 2DPSK 系统，设发送数字信息序列为 ，码元速率为 RB ，载波频率为 f C = 2 R B 。 试求： （1 信号波形； 试求： 1）试画出 2DPSK 信号波形； （ 试画出采用非相干解调法接收的组成框图； （2）试画出采用非相干解调法接收的组成框图； 根据框图试画出解调系统的各点波形。 （3）根据框图试画出解调系统的各点波形。 解： （1）2DPSK 信号波形：以 Pe =? Eb 1? ?1 ? erf ? 2? ? 2 n0 ? ?或 （2）组成框图：（3）解调系统的各点波形17． ， 1000B， 2000Hz。 17．设数字序列为 ，波特为 1000B，载波频率为 2000Hz。 试求： （1 的波形； 试求： 1）画出相应得 2DPSK 的波形； （ 传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图； （2）画出 2DPSK 传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图； 画出以上组成框图中各点的波形图。 （3）画出以上组成框图中各点的波形图。24通信原理解： （1）2DPSK 波形：（2）非线性变换+滤波法载波同步的组成框图：（3）组成框图中各点的波形为：18． ，码元速率为 4kHz。 18．设发送数字信息序列为 ，码元速率为 RB = 2000 B ，载波频率为 4kHz。 试求： （1 2ASK、2PSK、 信号的波形（ 的规则： 试求： 1）分别画出 2ASK、2PSK、2DPSK 信号的波形（2 ASK 的规则： 1”有载波、 0”无载波；2PSK （ “ 有载波、 “ 无载波； 0 0 的规则： 的规则： 不变， 的规则： 1”为 0 、 0”为 180 ；2DPSK 的规则： 1”变“0”不变，且设相对码参考码元 “ “ “ 为 “ 0” ） 。 2ASK、2PSK、 信号的带宽和频谱利用率。 （2）计算 2ASK、2PSK、2DPSK 信号的带宽和频谱利用率。 解： （1）波形： 2ASK 2PSK2DPSK（2）带宽： 2ASK、2PSK、2DPSK 的带宽相同为： B = 2 f S = 4kHz 频谱利用率 R R 2000 2ASK、2PSK、2DPSK 的频谱利用率相同为： η = b = B = = 0.5bit / s ? Hz B b 4000 19． 19．已知一低通信号 m(t ) 的频谱 M ( f ) 为? f ? M ( f ) = ?1 ? 200 , ? 0, ? f & 200Hz 其他试求： （1 进行理想抽样， 的频谱草图； 试求： 1）假设以 f s = 300 Hz 的速率对 m(t ) 进行理想抽样，试画出已抽样信号 m s (t ) 的频谱草图； （ 的速率抽样，重做上题； （2）若用 f s = 400 Hz 的速率抽样，重做上题； 的速率抽样，重做上题； （3）若用 f s = 500 Hz 的速率抽样，重做上题； （4）试比较以上结果。 试比较以上结果。25通信原理解： 已知 M ( f ) 的频谱为（1） f s = 300 Hz 时，已抽样信号 m s (t ) 的频谱图：（2） f s = 400 Hz 时，已抽样信号 m s (t ) 的频谱图：（3） f s = 500 Hz 时，已抽样信号 m s (t ) 的频谱图：（4） f s = 300 Hz 时不符合抽样定理，因此已抽样信号的频谱产生重叠，因而不能还原原始信号；f s = 400 Hz 和 f s = 500 Hz 符合抽样定理，但 f s = 400 Hz 时的已抽样信号的频谱前后紧靠在一 起，由于理想低通无法实现，因此实际不采用。 20． 20．已知 某信号 m(t ) 的频谱 M (ω ) 如图所示 b。将它通过传输函数为 H 1 (ω ) 的滤波器后再进行理想抽样如 所示。 图 a 所示。试求： （1 此时抽样速率应为多少； 试求： 1）此时抽样速率应为多少； （ 抽样速率应为多少 的速率抽样， 的频谱； （2）若用 f S = 3 f1 的速率抽样，画出已抽样信号 m S (t ) 的频谱； （3）接收端的 H 2 (ω ) 应具有怎样的传输特性才能不失真地恢复 m(t ) 。26通信原理解： （1）此时抽样速率应为： 根据抽样定理，抽样速率 f S ≥ 2 f1 = （2）用 f S = 3 f1 抽样后的频谱为：ω1 ； π（3）接收端的 H 2 (ω ) 应具有的传输特性为： 由上图可看出，若选择? 1 ? H 2 (ω ) = ? H 1 (ω ) ? 0 ?ω ≤ ω1其它ω可以由 mS (t ) 不失真地恢复 m(t ) 。21． 1kHz～ 的模拟信号如图所示。 21．设有一频谱范围为 1kHz～6kHz 的模拟信号如图所示。进行理想抽样后的频谱图； 试求： （1 试求： 1）试画出 f S = 10 kHz 、 f S = 12 kHz 和 f S = 13kHz 进行理想抽样后的频谱图； （ 试对以上三种抽样结果进行讨论，并指出实际抽样时应取哪个频率。 （2）试对以上三种抽样结果进行讨论，并指出实际抽样时应取哪个频率。 解： （1）抽样后的频谱图：f S = 10kHzf S = 12kHzf S = 13kHz（2）由频谱图可以看出， f S = 10kHz 频谱产生重叠，因此不可取该抽样频率；f S = 12kHz 和 f S = 13kHz 的频谱没有产生重叠因此两抽样频率均可； 考虑到恢复滤波器不可能为理想低通，即必须考虑过渡带，因此实际抽样时应取 f S = 13kHz 。22． 的波形如图所示， 22 ． 设到达接收机输入端的二进制信号码元 s1 (t )及s2 (t ) 的波形如图所示 ， 输入高斯噪声功率谱密度为n0 2 (W Hz ) ：试求： （1 画匹配滤波器形式的最佳接收机结构； （2 确定匹配滤波器的单位冲激响应及可能的输出波形。 试求： 1）画匹配滤波器形式的最佳接收机结构； 2） （ （ 确定匹配滤波器的单位冲激响应及可能的输出波形。27通信原理解： （1）匹配滤波器形式的最佳接收机结构图（2）与 s1 (t ) 匹配的滤波器冲激响应为： h1 (t ) = s1 (T ? t ) ′ 其输出波形可能为： s10 (t ) = s1 (t ) ? h1 (t ) 或 s10 = s2 (t ) ? h1 (t ) 波形图：与 s 2 (t ) 匹配的滤波器冲激响应为： h2 (t ) = s2 (T ? t ) ′ 输出波形可能为： s20 (t ) = s2 (t ) ? h2 (t ) 或 s20 = s1 (t ) ? h2 (t ) 波形图：分别如图(b)所示。 (b)所示 23．设系统某系统如图(a)， 23．设系统某系统如图(a)，其输入 s (t )及h1 (t )、h2 (t ) 分别如图(b)所示。 (a)的输出波形； 试求： （1 试求： 1）绘图解出 h1 (t ) 的输出波形； （ 的输出波形； （2）绘图解出 h2 (t ) 的输出波形； 的匹配滤波器。 （3）说明 h1 (t ) 、 h2 (t ) 是否是 s (t ) 的匹配滤波器。解： （1） h1 (t ) 的输出波形（2） h2 (t ) 的输出波形（3）因为 h1 (t ) = s (3T 2 ? t ), h2 (t ) = s (T ? t ) ，而 s (t ) 结束时刻是 T，所以 h1 (t )和h2 (t ) 都是 s (t ) 的匹配滤波 器。 24．设有一数字基带传输系统， 24．设有一数字基带传输系统，传输码采用 AMI 码。 试问： （1 位同步的实现方法有哪些； 试问： 1）位同步的实现方法有哪些； （ （2）画出非线性变换+滤波法提取位同步信号的组成框图； 画出非线性变换+滤波法提取位同步信号的组成框图；28通信原理，根据以上框图画出各点的波形图。 （3）设数字序列为 ，根据以上框图画出各点的波形图。解： （1）位同步的实现方法有：插入导频法，直接法；（2）非线性变换+滤波法提取位同步的组成框图；（3）设数字序列为 ，以上框图各点的波形图。六、计算题 个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。 1．某信源集包含 32 个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现将该信源发送的一系列符号通过一带 的信道进行传输， 26dB。 宽为 4kHz 的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于 26dB。 试求： （1 信道容量； 试求： 1）信道容量； （ 无差错传输时的最高符号速率。 （2）无差错传输时的最高符号速率。 S ?S? 1、 （1）∵ ? ? = 26dB ，即 = 10 26 / 10 = 398 N ? N ? dBS? ? C = B log 2 ?1 + ? = 4 × 103 log 2 (1 + 398) = 34.56 （kbit/s） N? ? （2）∵ M=32 ∴ H = log 2 M = log 2 32 = 5 （bit/符号）∴RB =Rb max C 34.56 × 10 3 = = = 6912 （波特） H H 53 1 1 1 、 、 、 ，且每个符号均以二 16 16 4 2 进制脉冲编码， 00、 01、 10、 11。 0.5ms。 进制脉冲编码，即：A→00、B→01、C→10、D→11。若已知每个脉冲的宽度为 0.5ms。 ， 试求： （1 信息源符号的平均信息量； 试求： 1）信息源符号的平均信息量； （ 该信源的符号速率和信息速率。 （2）该信源的符号速率和信息速率。 若信息源符号等概率时则信息速率为多少； （3）若信息源符号等概率时则信息速率为多少； 2、 （1）平均信息量：四个符号所组成， 2．某信息源由 A、B、C、D 四个符号所组成，各符号出现的概率分别为H ( x) = ?∑ p( x ) logi i =1n23 1 1 1 1 1 1? ?3 p ( xi ) = ? ? log 2 + log 2 + log 2 + log 2 ? 16 16 16 4 4 2 2? ?16= 1.79(bit / 符号) （2）符号速率为：每个符号用两个脉冲表示，即符号宽度为 1ms，因此， RB = 信息速率： Rb = R B ? H( x ) = 1000 × 1.79 = 1790(bit / s) （3）等概率时平均信息量为： H ( x) = log 2 M = log 2 4 = 2(bit / 符号) 等概率时信息速率： Rb = R B ? H ( x ) = 1000 × 2 = 2000( bit / s)1 = 1000(波特) 1 × 10 ?329通信原理个不同的符号组成， 1/32， 3．设信息源的输出由 128 个不同的符号组成，其中 16 个出现的概率为 1/32，其余 112 个出现的概率为 1/224。信息源每秒发出 1000 个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。 1/224。 个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。 3、每个符号的平均信息量为： 1 1 1 1 H ( x) = 16 × log 2 + 112 × log 2 = 6.404bit / 符号 32 32 224 224 该信息源的平均信息速率为：Rb = RB ? H ( x ) = 6404bit / s，其符号出现的概率分别为 4．已知某四进制离散信源（0、1、2、3） 其符号出现的概率分别为 已知某四进制离散信源（ ， 0.2ms。 度为 0.2ms。 试求： （1 该信源的平均信息量； 试求： 1）该信源的平均信息量； （ （2）码元速率 RB 和信息速率 Rb ； （3）该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率 RB 和信息速率 Rb 。7 5 1 1 、 、 、 ，发送符号（码元）宽 发送符号（码元） 16 16 8 84、 （1）平均信息量：H ( x) = ?∑ p( x ) logi i =1n2p ( xi )7 5 5 1 1 1 1? ?7 = ? ? log 2 + log 2 + log 2 + log 2 ? 16 16 16 8 8 8 8? ?16 = 0.522 + 0.524 + 0.38 + 0.38 = 1.8(bit / 符号) （2）码元速率 RB 和信息速率 Rb ： 1 1 RB = = = 5000波特 T 0.2 Rb = RB ? I = 5000 × 1.8 = 9000bit / s （3）最大熵及此时的码元速率 RB 和信息速率 Rb 为： 1 1 = 5000波特 RB = = T 0.2 Rb = RB ? I = 5000 × 2 = 10000bit / s组成，舍每一符号独立出现， 5．某信息源的符号集由 A、B、C、D 和 E 组成，舍每一符号独立出现，其出现概率分别为 1/4，1/8，1/8， 、 、 、 ， ， ， 3/16，5/16。 ， 。 试求： （1）该信息源符号的平均信息量； 试求： ）该信息源符号的平均信息量； （ 最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。 （2）要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。 ）要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少5、 （1）平均信息量：H ( x) = ?∑ p( x ) logi i =1n2p ( xi )1 1 1 1 1 3 3 5 5? ?1 = ? ? log 2 + log 2 + log 2 + log 2 + log 2 ? 4 8 8 8 8 16 16 16 16 ? ?4 = 2.22(bit / 符号)（2）获得最大熵条件为各符号独立等概； 此时最大熵为：H ( x) = log 2 M = log 2 5 = 2.32(bit / 符号)30通信原理0.1ms。 6．某四进制离散信源，其符号等概，符号间相互独立，每个符号的宽度为 0.1ms。 某四进制离散信源，其符号等概，符号间相互独立， 试计算： 1）码元速率和信息速率； 试计算： （1 码元速率和信息速率； （ 小时后所获得的信息量； （2）该信源工作 2 小时后所获得的信息量； 若将个符号编成二进制码后进行传输， 个差错比特（ （3）若将个符号编成二进制码后进行传输，在工作 2 小时后发现有 36 个差错比特（差错比 特为均匀分布） 求传输的误比特率和误符号（ ，求传输的误比特率和误符号 特为均匀分布） 求传输的误比特率和误符号（码）率。 ，6、 （1）码元速率和信息速率为：1 1 = = 10000波特 T 0.1 Rb = RB ? I = 5000 × 2 = 20000bit / s （2）工作 2 小时后所获得的信息量为： I = Rb × t = 20000 × 2 × 3600 = 144Mbit / s （3）传输的误比特率为： 36 pb = = 2.5 × 10 ?7 6 144 × 10 误符号（码）率为： I 144 2 小时后的码元数为 N = = = 72 × 10 6 H 2 36 pe = = 5 × 10 ?7 6 72 × 10 个像素，各像素间统计独立， 等概率出现） 7．某一待传输的图片含 800× 600 个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为 8 级（等概率出现） ， 传送该图片， 30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽 的最小信道带宽。 要求用 3s 传送该图片，且信道输出端的信噪比为 30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽。 7、每个像素的平均信息量为： 8 1 H (x ) = P ( xi ) log 2 = log 2 8 = 3bit / 符号 P ( xi ) i =1 一幅图片的平均信息量为： I = 800 × 600 × 3 = 1.44 × 10 6 bit 3s 传送一张图片的平均信息速率： I 1.44 × 10 6 Rb = = = 0.48 × 10 6 bit / s t 3 因为信道容量 C ≥ R 选取 C=R，所以信道带宽为： RB =∑B=C S? ? log 2 ?1 + ? N? ?=0.48 × 10 6 = 48.16kHz log 2 (1 + 1000)设视频的图像分辨率为 320 × 240 个像素， 个像素， 各像素间统计独立 每像素灰度等级为 256 级 等概率出现） 素间统计独立， 8． 各像素间统计独立， （等概率出现） ， 每秒传送 25 幅画面，且信道输出端的信噪比为 30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽。 幅画面， 30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽。8、每个像素的平均信息量为：1 = log 2 256 = 8bit / 符号 P ( xi ) i =1 一幅图片的平均信息量为： I1 = 300 × 240 × 8 = 0.576 × 10 6 bit 25 幅画面的平均信息量为： I = I1 × 25 = 14.4 × 10 6 bit 每秒传送 25 幅画面的平均信息速率 I 14.4 × 10 6 = 14.4 × 10 6 bit / s Rb = = t 1 因为信道容量 C ≥ R 选取 C=R，所以信道带宽为： H (x ) =∑ P( x ) logi8231通信原理14.4 × 10 = = 1.44MHz S ? log 2 (1 + 1000 ) ? log 2 ?1 + ? N? ? 所示。 9．某调制方框图如图 a 所示。已知 m(t ) 的频谱如图 b，载频 ω1 & ω H 且理想低通滤波器的截止频率为 ω1 。 B= C6试求： （1 为何种已调制信号； 试求： 1）并说明 s m (t ) 为何种已调制信号； （ 的频谱图。 （2）画出 s ′ (t ) 和 s m (t ) 的频谱图。 m9、 （1） sm (t ) 为取下边带的单边带（SSB）已调制信号；) )（2）频谱图?3 10． 10．设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pn ( f ) = 0.5 × 10 W / Hz ，在该信道中传输抑制载波的双边带信号， 5kHz， 100kHz， 10kW， 带信号，并设调制信号 m(t ) 的频带限制于 5kHz，载频是 100kHz，已调信号的功率为 10kW，载波功率 40kW。 的理想带通滤波器。 为 40kW。若接收机的输入信号先通过一个带宽为 10kHz 的理想带通滤波器。 试求： （1 该理想带通滤波器的中心频率； 试求： 1）该理想带通滤波器的中心频率； （ 解调器输入端的信噪功率比； （2）解调器输入端的信噪功率比； 解调器输出端的信噪功率比； （3）解调器输出端的信噪功率比； （4）调制制度增益 G。 10、 （1）该理想带通滤波器的中心频率为： 带通滤波器的频率范围为 95kHz～105kHz，因此中心频率为 100kHz； （2）解调器输入端的信噪功率比： 输入噪声功率为 N i = 2 Pn ( f ) B = 2 × 0.5 × 10 ?3 × 10 × 10 3 = 10WS i = 10kW S i 10000 信噪功率比为 = = 1000 Ni 10 （3）解调器输出端的信噪功率比： 1 10 输出噪声功率为 N 0 = N i = = 2.5W 4 4 1 输出信号功率为 S 0 = S i = 5000kW 2 S 0 50000 信噪功率比为 = =
.5输入信号功率为32通信原理（4）调制制度增益 G 为： S0 N 2000 G= 0 = =2 Si 1000 Ni 11 ． 设一宽带频率调制系统 , 载波振幅为 100V, 频率为 100MHz, 调制信号 m(t) 的频带限制在 5kHz,m 2 (t ) = 5000 V 2 ， k f = 500π　rad / s ? V ,最大频偏 ?f = 75kHz ,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的, 并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,?3 单边谱) 其 Pn ( f ) = 10 W / Hz (单边谱)。 试求： （1 试求： 1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性 H( ω )； （ 解调器输入端的信噪功率比； （2）解调器输入端的信噪功率比； 解调器输出端的信噪功率比。 （3）解调器输出端的信噪功率比。 11、 （1）传输特性 H( ω )： 宽带频率调制系统的带宽为： B = 2(?f + f m ) = 2 × (75 + 5) = 160(kHz )因此传输特性为：?K H (ω ) = ? ?099.92 MHz ≤ f ≤ 100.08MHz 其它（2）输入信噪功率比 A 2 100 2 因为， S i = = = 5000(W ) ， N i = Pn ( f ) B = 10 ?3 × 160 × 103 = 160(W ) 2 2 S i 5000 所以输入信噪比， = = 31.25 N i 1602 2 S o 3 A k f m (t ) 3 × 100 2 × (500π ) 2 × 5000 （3）输出信噪比为： = = = 37500 3 No 8π 2 no f m 8π 2 × 10 ?3 × (5 × 103 ) 3 212．设基带传输系统的发送滤波器、 12．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为 H (ω ) ，若要求以 2 Ts 波特的速率进 行数据传输， 满足消除抽样点上码间干扰的条件否？ 行数据传输，试检验下图中各种 H (ω ) 满足消除抽样点上码间干扰的条件否？12、当 RB = 2 Ts = 2 f S 时无码间干扰的条件应写为? ? H eq (ω ) = ? ? ?∑ H ?ω + T ? ?i?4πi ? ?=C ? S ?ω≤02π TS 其它ω33通信原理对于图 a，当 ω ≤ 对于图 b，当 ω ≤ 对于图 c，当 ω ≤ 对于图 d，当 ω ≤2π 时， TS∑ H ?ω + T ? ?i2π 时， TS 2π 时， TS∑i i4πi ? ? ≠ C ，所以不满足抽样点上无码间干扰的条件； ? S ? ? 4πi ? ? ≠ C ，所以不满足抽样点上无码间干扰的条件； H ?ω + ? TS ? ? ? ? ? 4πi ? ? = C ，所以满足抽样点上无码间干扰的条件； ? S ?∑ H ?ω + T ? ??i2π 时， TS∑ H ?ω + T ? ?4πi ? ? ≠ C ，所以不满足抽样点上无码间干扰的条件； ? S ?13． 如图所示，其中α是某个常数（ ≤α≤1 。 13．设数字基带传输系统的传输特性 H (ω ) 如图所示，其中α是某个常数（0≤α≤1） 试求： （1 检验该系统能否实现无码间干扰传输； 试求： 1）检验该系统能否实现无码间干扰传输； （ 该系统的最大码元速率为多少？这时的系统频带利用率是多少。 （2）该系统的最大码元速率为多少？这时的系统频带利用率是多少。13、 （1）系统无码间干扰传输的条件为：? ? 2πi ? ? = Ts ? H ?ω + ? ? i ? Ts ? ? H eq (ω ) = ? ? 0 ? ? 根据该条件 H (ω ) 可分解如下： i=0 时∑ω≤ ω&πTsπTsi=-1 时i=1 时i=-1、0、1 三图叠加结果34通信原理显然叠加结果符合无码间干扰传输的条件，因此当 RB = （2）最大码元速率为： RB =ω0 π ω0 + αω 0 (1 + α )ω0 系统带宽为： B = = Hz 2π 2π系统频带利用率为： η =ω0 时系统能实现无码间干扰传输。 πω0 / π RB 2 = = B (1 + α )ω 0 / 2π (1 + α )14． 4kHz， 方式进行传输， 要求采用均匀量化， 14．设模拟信号 m(t ) 的最高频率为 4kHz，若采用 PCM 方式进行传输， 要求采用均匀量化，且最大量化误 0.25%。 差为信号峰峰值的 0.25%。 试求： （1 信号的最低码元速率； 试求： 1）PCM 信号的最低码元速率； （ 需要的奈奎斯特基带带宽； （2）需要的奈奎斯特基带带宽； 进制信号进行传输，此时的码元速率和需要的奈奎斯特基带带宽 码元速率和需要的奈奎斯特基带带宽。 （3）若将其转换成 8 进制信号进行传输，此时的码元速率和需要的奈奎斯特基带带宽。 14、 （1）已知 m(t ) 最高频率为 4kHz，因此抽样频率为 f S = 8kHz ；又因最大量化误差为信号峰峰值的2V 2V = 0.5% × 2V = ，因此量化电 M 200 平数 M=200，最小编码位数 N=8( 2 N = 256 & M = 200 )； 于是， Rb = 8kHz × 8 = 64(kb / s ) （2）需要的奈奎斯特基带带宽：因为奈奎斯特基带带宽时的利用率为 η mzx = 2 B / Hz ，二进制时0.25%，设峰值为 V，则一个量化级S=0.5%×2V,即 ? =64 × 10 3 = 32kHz 2 η max （3）转换成 8 进制信号后的码元速率为： Rb 64 × 103 RB = = = 21.33 × 103 波特 log 2 8 3 相应的奈奎斯特基带带宽为： Rb = RB 。因此 Bmin = RB = Bmin =η maxRB=21.33 × 10 3 = 10.67kHz 2=1000(B)的数字信号 通过以下如图所示的三种不同传输特性的信道进行传输。 的数字信号， 15． 15． 设有一码元速率为 RB=1000(B)的数字信号，通过以下如图所示的三种不同传输特性的信道进行传输。 试问： （1 简要讨论这三种传输特性是否会引起码间干扰； 试问： 1）简要讨论这三种传输特性是否会引起码间干扰； （ 简要讨论采用那种传输特性较好 采用那种传输特性较好？ （2）简要讨论采用那种传输特性较好？15、 （1）三种传输特性的讨论：对于图 a 有 将 H (ω ) 按 2 × 10 3 π 分割图 将 i=-1、0、1 的分割图叠加图35通信原理叠加后的 H eq (ω ) 符合无码间干扰的条件； 对于图 b 有 将 H (ω ) 按 2 × 10 3 π 分割图 将 i=-1、0、1 的分割图叠加图叠加后的 H eq (ω ) 符合无码间干扰的条件； 对于图 c 有 将 H (ω ) 按 2 × 10 3 π 分割图 将 i=-1、0、1 的分割图叠加图叠加后的 H eq (ω ) 符合无码间干扰的条件； （2）以上三种传输特性均能实现无码间干扰传输，但三种特性的频谱利用率分别为： R R R 00 图a η= B = = 1 ；图 b η = B = = 1 ；图 c η = B = = 0 .5 B 1000 B 1000 B 2000 因此从频谱利用率上看，图 a 和图 b 较好；由于图 a 为理想低通特性不易实现，因此采用图 b 的 传输特性较图 a 和图 c 更合理。 16．如图为某滚降特性， 的二进制信号时。 16．如图为某滚降特性，当传输码元间隔为 TS 的二进制信号时。试问： （1 时是否会引起码间干扰； 试问： 1）当 TS 分别为 TS = 0.5ms 、 TS = 0.75ms 和 TS = 1.0 ms 时是否会引起码间干扰； （ 对不产生码间干扰的情况，计算频谱利用率。 （2）对不产生码间干扰的情况，计算频谱利用率。 16、 （1） TS 分别为 TS = 0.5ms 、 TS = 0.75ms 和 TS = 1.0ms ，即 f S 分别为 f S = 2kHz 、 f S = 1.33kHz 和f S = 1kHz 。根据传输特性即无码间干扰条件， TS 为 TS = 0.5ms 和 TS = 1.0ms 时不会产生码间干扰，36通信原理TS = 0.75ms 时会产生码间干扰。（2） TS = 0.5ms 时的频谱利用率为：RB f S 2 = = = 1.33波特 / Hz B B 1 .5 TS = 1.0ms 时的频谱利用率为：η=RB f S 1 = = = 0.67波特 / Hz B B 1 .5 17．设基带传输系统的发送滤波器、 17．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为 H (ω ) ，若要求以 2 Ts 波特的速率进 行数据传输 试求： （1 满足消除抽样点上码间干扰的条件否 样点上码间干扰的条件否； 试求： 1）下图中各种 H (ω ) 满足消除抽样点上码间干扰的条件否； （ 无码间干扰传输特性的频谱利用率； （2）无码间干扰传输特性的频谱利用率； 简要讨论实际采用哪个合理。 （3）简要讨论实际采用哪个合理。η=17、 （1）已知波特的速率为 2 Ts ，即 RB = 2 Ts = 2 f S ；此时无码间干扰的条件为 ? ? 4πi ? 2π ?=C ω ≤ ? H ?ω + ? H eq (ω ) = ? i ? TS ? TS ? ? 0 其它ω ? 根据上述条件图 a 和图 d 可以满足消除抽样点上码间干扰的条件，图 b、图 c 不满足。 （2）频谱利用率： 2f R 图 a 的频谱利用率为 η = B = S = 2符号 / s ? Hz B fS∑图 d 的频谱利用率为η=RB 2 f S = = 1符号 / s ? Hz B 2 fS18． 方式传送二进制数字信息， 18．若采用 OOK 方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率 RB = 2 × 106 B ，接收端解调器输入信号的振 信道加性噪声为高斯白噪声， 幅 a = 40 ?V ，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度 n0 = 6 × 10?18W / Hz 。 试求： （1 非相干接收时，系统的误码率； 试求： 1）非相干接收时，系统的误码率； （ 相干接收时，系统的误码率； （2）相干接收时，系统的误码率； 试对以上两种接收方式进行比较 两种接收方式进行比较。 （3）试对以上两种接收方式进行比较。 6 18、 （1）由题意知, 2ASK 信号带宽 B＝2RB=4×10 Hz 则输入噪声功率： δ n2 = n0 B = 6 × 10 ?18 × 4 × 10 6 = 2.4 × 10 ?11Wa2 40 × 10 ?6 = = 33.3 && 1 解调器输入信噪比： r = 2δ n2 2 × 2.4 × 10 ?1137()2通信原理1 1 ? 非相干接收时，系统误码率 pe = e ?r / 4 = e 4 = 1.24 × 10 ?4 2 2 33.3 ? 1 ?r / 4 1 e = e 4 = 2.36 × 10 ?5 （2）相干接受时，系统误码率 pe = πr 33.3π （3）由以上两种接收方式的系统误码率可以得出，采用相干接受时的抗噪声性能要优于非相干接收。 19． 数字信息为“ 10MHz， 19．若某 2FSK 系统的码元传输速率为 RB = 2 × 106 B ，数字信息为“1”时的频率 f1 为 10MHz，数字信息为 10.4MHz。 “0”时的频率 f 2 为 10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅 a = 40 ?V 。信道加性噪声为高斯白?18 噪声，且其单边功率谱密度为 噪声，且其单边功率谱密度为 n0 = 6 × 10 W / Hz 。 试求： （1 信号的第一零点带宽； 试求： 1）2FSK 信号的第一零点带宽； （ 非相干接收时，系统的误码率； （2）非相干接收时，系统的误码率； 相干接收时，系统的误码率。 （3）相干接收时，系统的误码率。 19、 （1）由题意可知， f S = Rb = 2 × 10 6 Hz ,f1=10MHz，f2=10.4MHz，因此 2FSK 信号带宽为：33.3B = f 2 ? f1 + 2 f S = 10.4 ? 10 + 2 × 2 × 10 6 = 4.4MHz（2）无论时采用非现干还是相干接收，2FSK 解调器上、下两个支路的 BPF 带宽都是 2 fs，因此噪声功 率为： δ n2 = n0 2 f S = 6 × 10 ?8 × 2 × 2 × 10 6 = 2.4 × 10 ?11Wa2 40 × 10 ?6 = = 33.3 2 2δ n 2 × 2.4 × 10 ?11 可得非相干接收时，系统误码率： 1 pe = e ?r / 2 = 3 × 10 ?8 2 （3）根据（2）所得 r，可知相干接收时，系统误码率： ? r? 1 ?9 ? pe = erfc? ? 2 ? = 4 × 10 2 ? ? 20 ． 在二 进制移 相键 控系 统中 ， 已 知码 元传输速 率 RB = 2 × 106 B ， 接收 端解 调器输入 信号 的功 率信噪比为：r=a 2 = 40 × 10 ?6 W ，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度 n0 = 10?12 W / Hz 。 信道加性噪声为高斯白噪声， 试求： （1 信号时的系统误码率； 试求： 1）相干解调 2PSK 信号时的系统误码率； （ 信号时的系统误码率； （2）极性比较法解调 2DPSK 信号时的系统误码率； 信号时的系统误码率。 （3）差分相干解调 2DPSK 信号时的系统误码率。 20、由题意可知 f S = RB = 2 × 10 6 Hz ， B = 2 f S = 2 × 2 × 10 6 Hz = 4 × 10 6 Hz ，2 σ n = n0 B = 4 ×106 ×10?12 = 4 ×10?6r=a2 40×10?6 = = 10 2 2σ n 4 ×10?6（1）2PSK 信号相干解调时的系统误码率 1 1 pe = erfc( r ) = erfc( 10 ) = 4 × 10 ?6 2 2 （2）2DPSK 信号相干解调的系统误码率 ? 1 ? ? 1 ? pe = erfc r ?1 ? erfc r ? = erfc ( 10 )?1 ? erfc 10 ? = 8 × 10 ?6 ? 2 ? ? 2 ? （3）2DPSK 信号差分相干解调时的误码率 1 1 pe = e ?r = e ?10 = 2.27 × 10 ?5 2 2 21． 位码, 已知抽样脉冲值为+321 +321S 2100S 21．编 A 律 13 折线 8 位码,设最小量化间隔单位为 1S，已知抽样脉冲值为+321S和-2100S。 试求： （1 此时编码器输出的码组，并计算量化误差； 试求： 1）此时编码器输出的码组，并计算量化误差； （ 位线性码； （2）写出于此相对应的 11 位线性码；21、 （1）+321S编码器输出的码组为 ；量化误差为 7S；38通信原理-2100S编码器输出的码组为 ；量化误差为 84S； （2） 相对应的 11 位线性码为 ；
相对应的 11 位线性码为 ； 22． 设电话信号的带宽为 300-3400Hz， 8000Hz。 22．在设电话信号的带宽为 300-3400Hz，抽样速率为 8000Hz。 试求： （1 位码时的码元速率； 试求： 1）编 A 律 13 折线 8 位码和线性 12 位码时的码元速率； （ 位码的电话信号进行 时分复用传输，此时的码元速率为多少 码元速率为多少； （2）现将 10 路编 8 位码的电话信号进行 PCM 时分复用传输，此时的码元速率为多少； 信号所需要的奈奎斯特基带带宽为多少 为多少。 （3）传输此时分复用 PCM 信号所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。 22、 （1）8 位码时的码元速率为： Rb = RB = 8000 × 8 = 64kbit / s 线性 12 位码时的码元速率为: Rb = RB = 8000 × 12 = 69kbit / s （2）10 路编 8 位码的码元速率为: Rb = RB = 64 × 10 = 640kbit / sRB 640 = = 320kbit / s 2 2 23． 4kHz） 30kHz～70kHz， 23．设 10 路（每路带宽为 4kHz）电话频分复用后的基群频谱为 30kHz～70kHz，现将其采用 PCM 方式进行 传输。 传输。 试求： （1 频分复用后信号的抽样频率； 试求： 1）频分复用后信号的抽样频率； （ 试画出抽样后的频谱图（用三角频谱表示） （2）试画出抽样后的频谱图（用三角频谱表示） ； 位码， 所需要的奈奎斯特基带带宽为多少 为多少。 （3）若编 8 位码，则所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。 23、 （1）频分复用后信号的抽样频率为： f S = 70 × 2 = 140kHz （2）试画出抽样后的频谱图：（3）传输时分复用 PCM 信号的奈奎斯特基带带宽为: B =（3）所需要的奈奎斯特基带带宽为：f b = 140 × 8 = 1.12Mbit / sB=fb = 0.56MHz 224．在功率谱密度为 n0 / 2 的高斯白噪声下，设计一个对图所示 f (t )