通信原理期末试题.docx
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通信原理期末试题
（试题一）
一、填空：
（2分/空）
1、信息是指。
2、信息速率与传码率的关系是。
3、A、B、C、D、E的概率是1/4、1/8、1/8、3/16、5/16，则平均信息量是，最大可能平均信息量是。
4、平稳随机过程S（t）中，R（∞）的物理意义是。
5、一个均值为0，方差为σ2的窄带平稳高斯过程S（t），则其同相分量的统计特性是。
6、数字通信的优点有。
7、信道按参数的变化规律可分为和。
8、PCM30/32中一个时隙的长度是。
二、简答题：
（5分/题）
1、简述香农公式C=Blog2（1+S/N）中各参数的关系，并指出提高C的有效方法。
2、简述多径传播的改善方法有哪些？
3、均匀量化的缺点是什么？
4、增量调制的过载是什么？
三、分析与计算题（60分）
1、假设某随参信道的两径时延差τ为1ms,试求该信道在哪些频率上传输衰耗最大?
选用哪些频率传输信号最有利?
2、设随机过程ξ（t）=Acos（ω0t+θ），式中A和ω0为常数，θ是在（0，2π）上均匀分布的随机变量，试证明ξ（t）是平稳随机过程。
3、已知一基带信号m（t）＝cos2πt＋cos4πt，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ms（t）中恢复m（t）,试问抽样间隔应如何选择?
（2）若抽样间隔取为0.2s，试画出已抽样信号的频谱图。
4、设二进制随机脉冲序列由g1（t）与g2（t）组成，出现g1（t）的概率为P，出现g2（t）的概率为（1－P）。
试证明：
如果p=1/[1－g1（t）/g2（t）]＝k（与t无关），且0＜k＜1，则脉冲序列将无离散谱。
5、设发送数字信息为011011100010，试分别画出2ASK，2FSK，2PSK及2DPSK信号的波形示意图。
6、已知（7，3）码的生成矩阵为
1001110
G=0100111
0011101
列出所有许用码组，并求出监督矩阵。
（试题二）
一、填空：
（2分/空）
1、算术平均方法算平均信息量的条件是。
2、信息源中，A、B、C、D的概率是1/16、1/16、1/8、1/4，E、F、G、H等概出现，则信息源的平均信息量是，最大可能平均信息量是。
3、平稳随机过程S（t）中，R（0）的物理意义是。
4、一个均值为0，方差为σ2的窄带平稳高斯过程S（t），则其正交分量的统计特性是。
5、噪声按来源可分为、和。
6、PCM30/32中帧的长度为。
7、幅度---频率失真的改善方法是。
二、简答题：
（5分/题）
1、相对于模拟通信，数字通信的特点有哪些？
2、简述多径传播的产生原因和影响？
3、简述非均匀量化的优点。
4、增量调制的过载与PCM的过载有何不同？
三、分析与计算题（60分）
1、设某恒参信道的幅频特性为H（ω）=[1+cosωT0]e－jωtd，其中，td为常数。
试确定信号s（t）通过该信道后的输出信号表示式，并计论之。
2、已知噪声n（t）的自相关函数为Rn（τ）=a/2e-a|t|，a为常数。
（1）求Pn（ω）及噪声功率N0；
（2）绘出Rn（τ）及Pn（ω）的图形。
3、已知某信号m（t）的频谱M（ω）如图1示。
将它通过传输函数为H1（ω）的滤波器后再进行理想抽样。
（1）抽样速率应为多少？
（2）若设抽样速率fs=3f1，试画出已抽样信号ms（t）的频谱；
（3）接收端的接收网络应具有怎样的传输函数H2（ω），才能由ms（t）不失真地恢复出m（t）。
m（t）m’（t）ms（t）ms（t）m（t）
H1（ω）H2（ω）
δT（t）
发送端图1（a）接收端
M（ω）H1（ω）
11
-ω10ω1ω-2ω102ω1ω
图1（b）
4、设随机二进制序列中的0和1分别由g（t）和－g（t）组成，它们的出现概率分别为P及1－P；
（1）求其功率谱密度及功率；
（2）若g（t）为如图2（a）所示波形，Ts为码元宽度，问该序列是否存在离散分量fs＝1/Ts？
（3）若g（t）改为图2（b），回答题
（2）所问。
g（t）g（t）
11
-Ts/20Ts/2t-Ts/40Ts/4t
图2（a）图2（b）
5、设某2FSK调制系统的码元速率为1000波特，已调信号的载频为1000HZ或2000Hz。
（1）若发送数字信息为011010，试画出相应的2FSK信号波形；
（2）试讨论这时的2FSK信号应选择怎样的解调器解调？
（3）若发送数字信息是等可能的，试画出它的功率谱密度草图。
6、已知（15，11）汉明码的生成多项式为g（x）=x4+x3+1。
试求其生成矩阵和监督矩阵。
（试题三）
一、填空：
（2分/空）
1、按数学特征信号可分为_________和___________。
2、通信系统的性能指标涉及_________、_________、_________、_________和经济性。
3、字母A出现的概率是0.105，求其信息量_________。
4、PCM中8位码可分为_________、_________和_________。
二、简答：
（5分/题）
1、试比较分集接收中几种合并方式的优劣？
2、试论证说明增大S/N和带宽B分别给容量C带来什么影响。
3、模拟信号数字化的过程中，误差与什么因素有关？
4、试比较双极性码、单极性码，归零、不归零码的优缺点。
三、分析与计算题（60分）
1、某一待传输的图片约含2.25×106个象元，为了很好地重现图片需要12个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概率出现，试计算用3分钟传送一张图片时所需的信道带宽（假设信道中信噪功率比为30dB）。
2、知某窄带噪声系统的输出噪声n（t）的功率谱密度如图1所示。
（1）写出窄带噪声n（t）的两种时域表示式；
（2）求此窄带噪声的自相关函数，画出波形，标明必要的参数；
（3）求窄带噪声的均方值及方差。
Pn（f）
B
A
-f00f0f
图1
3、已知信号M（t）的最高频率为fm，由矩形脉冲对M（t）进行瞬时抽样，矩形脉冲宽度为2τ，幅度为1，试确定已抽样信号及其频谱表达式。
4、设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图2所示。
图中，Ts为码元间隔，数字信息“1”和“0”分别用g（t）的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等。
（1）求该数字基带信号的功率谱密度，并画出功率谱密度图；
（2）能否从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率fs=1/Ts的分量？
若能，试计算该分量的功率。
g（t）
A
-Ts/20Ts/2t
图2
5、假设在某2DPSK系统中，载波频率为2400HZ，码元速率为1200波特，已知相对码序列为1100010111。
（1）试画出2DPSK信号波形（注：
相位偏移ΔФ可自行假设）；
（2）若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形；
（3）若发送信息符号0和1的概率分别为0.6和0.4，试求2DPSK信号的功率谱密度。
6、已知（7，4）汉明码就是一个循环码，其生成多项式g（x）=x3+x+1，试求：
（1）写出（7，4）循环码的生成矩阵和监督矩阵；
（2）当输入信息码为0000，0001，1010，1111时，求出编出的码字；
（3）由g（x）画出此循环码的编码电路图。
（4）述说此循环码的纠、检错能力。
（试题四）
二、填空：
（2分/空）
1、字母A出现的概率是0.05，求其信息量_________。
2、通信系统的性能指标涉及_________、_________、_________、_________和经济性。
3、调制信道的共性有：
___________、___________、___________、___________。
4、对于编码010*********，其HDB3编码应为___________________________。
三、简答：
（5分/题）
1、简述群迟延畸变的产生原因和影响。
2、简述通信网中的交换方式。
3、假同步和漏同步是什么意思？
4、什么是低通型抽样定理？
四、分析与计算题（60分）
1、已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在半小时内共接收到216个错误码元，试计算该系统Pe=？
2、已知正态分布的白噪声均值为0，双边功率谱密度为P=n0/2，试求其通过图1所示滤波器后的功率谱密度P0（ω）、自相关函数R0（τ）、噪声功率N及一维概率密度函数f（x）。
R
C
图1
3、设输入抽样器的信号为门函数Dτ（t），宽度τ=20ms，若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量，试求最小抽样频率。
4、设某二进制数字基带信号中，数字信息“1”和“0”分别由g（t）和－g（t）表示，且“1”与“0”出现的概率相等，g（t）是升余弦频谱脉冲，即：
g（t）＝1/2cos（πt/Ts）Sa（πt/Ts）/[1－4t2/Ts2]
（1）写出该数字基带信号的功率谱密度表示式，并画出功率谱密度图；
（2）从该数字基带信号中能否直接提取频率fs=1/Ts的分量？
（3）若码元间隔Ts=10－3秒，试求该数字基带信号的传码率及频带宽度。
5、设载频为1800HZ，码元速率为1200波特，发送数字信息为011010。
（1）若相位偏移ΔФ=0º代表“0”、ΔФ=180º代表“1”，试画出这时的2DPSK信号波形；
（2）又若ΔФ=270º代表“0”、ΔФ=90º代表“1”，则这时的2DPSK信号的波形又如何？
（注：
在画以上波形时，幅度可自行假设。
）
6、一码元长n=15的汉明码，监督位r应为多少？
编码数率为多少？
试写出监督码元与信息码元之间的关系。
（试题五）
一、填空题：
（2分/空）
1、传输码的结构应具有的主要特性有___________、_________、_________、____________、____________。
2、编码010*********，其HDB3编码为-__________________________。
3、FSK解调方式有_________________、_________________。
4、为纠正T个错码，最小码距应为___________________。
5、PCM帧结构中码元周期是____________________。
二、简答题：
（5分/题）
1、画图说明眼图的重要参数有哪些？
2、什么是分组码？
其结构特点如何？
3、简述对通信网的主要要求。
4、插入导频法主要用在什么情况下。
三、分析与计算题（60分）
1、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；符号速率为1000Baud。
（1）求传送1小时的信息量；
（2）求传送1小时可能达到的最大信息量。
2、给定传输网络如图题1所示，图中运算放大器是理想运放，已知输入白噪声n（t）的功率谱密度为n0/2，R1=R2=R3=1kΩ，R4=2kΩ，C=1μF，E=2V，求V01和V02的功率谱密度P01（ω）、P02（ω）。
R3
R1
-R4V02
运放
R2+V01
～M（t）C
H1（ω）H2（ω）
图1
3、设信号m（t）=9＋Acosωt，其中A≤10V。
若m（t）被均匀量化为41个电平，试确定所需的二进制码组的位数N和量化间隔Δv。
4、某双极性数字基带信号的基本脉冲波形如图2所示。
它是一个高度为1、宽度为τ=Ts/3的矩形脉冲。
且已知数字信息“1”出现的概率为3/4，“0”出现的概率为1/4。
（1）写出该双极性信号的功率谱密度的表示式，并画出功率谱密度图；
（2）由该双极性信号中能否直接提取频率为fs=1/Ts的分量？
若能，试计算该分量的功率。
g（t）
1
-Ts/2-τ/20τ/2Ts/2t
图2
5、若采用2ASK方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率RB=2╳106波特，接收端解调器输入信号的振幅a=40μV，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；
（2）相干接收时，系统的误码率。
6、已知8个码组为（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000），求该码组的最小码距。
（试题六）
二、填空题：
（2分/空）
1、已知样值为－135，其A律13折线PCM编码为___________________。
2、眼图的重要参数有_________、________、________、_________、_________和_________。
3、ASK解调方式有________________、___________________。
4、为检测E个错码，最小码距应___________________________。
三、简答题：
（5分/题）
1、请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件？
2、简述PCM帧结构。
3、简述实现位同步的方法。
4、请画出数字通信系统的基本原理框图，并说明各个环节的作用。
四、分析与计算题（60分）
1、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，试计算该信息源的平均信息速率。
2、X（t）和Y（t）是均值为0且互不相关的随机过程,X（t）的自相关函数为Rx（τ）=2πe-|τ|，Y（t）的功率谱密度为
1/2，|ω|<1
Py（ω）=
0，其它ω
通过如图1所示的线性时不变系统|H（ω）|=3，求输出Z（t）的功率谱密度函数Pz（ω）。
X（t）
H（ω）Z（t）
Y（t）
图1
3、已知模拟信号抽样值的概率密度f（x）如图2所示。
若按四电平进行均匀量化，试计算信号量化噪声功率比。
f（x）
1
-101x
图2
4、已知信息代码为100000000011，求相应的AMI码、HDB3码。
5、若采用2ASK方式传送二进制数字信息。
已知发送端发出的信号振幅为5V，输入接收端解调器的高斯噪声功率为σn2=3╳10-12W，今要求误码率Pe=10-4。
试求：
（1）非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？
（2）相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？
6、已知8个码组为（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000），若用于检错，能检出几位错？
若用于纠错，能纠正几位错？
若同时用于纠错与检错，问纠错、检错的性能如何？
（试题七）
五、填空题：
（2分/空）
1、载波同步中的相差有_____________和_____________。
2、对作为群同步码组用的特殊码组的要求是____________和____________。
3、同步系统包括___________、___________、___________、___________同步。
4、噪声按对信号的影响方式分为____________和____________。
六、简答题：
（5分/题）
1、简述最佳接收的基本概念。
2、实现网同步的方法有哪些？
3、请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件？
4、△M的过载和PCM的过载有何不同。
七、分析与计算题（60分）
1、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，每个脉冲宽度为4ms。
（1）不同的字母等可能出现时，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PA=1/5，PB=1/4，PC=1/4，PD=3/10，试计算传输的平均信息速率。
2、设z（t）=x1cosω0t－x2sinω0t是一随机过程，若x1和x2是彼此独立且具有均值为0，方差为σ2的正态随机变量，试求：
（1）E[z（t）]，E[z2（t）]，D[z（t）]；
（2）z（t）的一维概率密度函数f（z）；
（3）R（t1,t2）。
3、采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为+635个单位。
（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）；
（2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。
4、已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的AMI码及HDB3，并分别画出它们的波形图。
5、对二进制ASK信号进行相干接收，已知发送“1”（有信号）的概率为P，发送“0”（无信号）的概率为1－P；已知发送信号的振幅为5V，解调器输入端的正态噪声功率为3×10－12W。
（1）若P=1/2，Pe=10－4，则发送信号传输到解调器输入端时共衰减多少分贝？
这时的最佳门限值为多大？
（2）试说明P>1/2时的最佳门限比P=1/2时的大还是小？
（3）若P=1/2，r=10dB，求Pe。
6、已知两码组为（0000），（1111）若用于检错，能检出多少位错码？
若用于纠错，能纠正多少位错码？
若同时用于检错与纠错，问各能纠、检多少位错码？
（试题八）
八、填空题：
（2分/空）
1、实现网同步的方法有______________和_________________两大类。
2、数字通信的特点有___，___，___，___，等。
3、△M的过载是指_______________，过载的临界条件是_________________。
4、2FSK的带宽表达式是。
九、简答题：
（5分/题）
1、画出数字信号接收的统计模型。
2、对作为群同步码组用的特殊码组的要求是什么？
3、什么是恒参信道和随参信道？
4、香农公式有何意义？
信道容量与“三要素”的关系如何？
十、分析与计算题（60分）
1、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1/4，1/8，1/8，1/16和7/16,符号速率为1000Baud。
（1）试求该信息源符号的平均信息量。
（2）计算该信息源的平均信息速率。
2、求乘积z（t）=x（t）y（t）的自相关函数。
已知x（t）与y（t）是统计独立的平稳随机过程，且它们的自相关函数分别为Rx（τ），Ry（τ）。
3、采用13折线A律编译码电路，设接收端收到的码组为01010011，最小量化单位为1个单位，并已知段内码为折叠二进码：
（1）试问译码器输出为多少单位；
（2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。
4、某基带传输系统接收滤波器输出信号的基本脉冲为如图1所示的三角形脉冲。
（1）求该基带传输系统的传输函数H（ω）；
（2）假设信道的传输函数G（ω）=1，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数，即GT（ω）=GR（ω），试求这时的GT（ω）或GR（ω）的表示式。
h（t）1
0Ts/2Tst图1
5、2ASK系统中，已知发送数据“1”的概率为P
（1），发送“0”的概率为P（0），且P
（1）≠P（0）。
采用相干检测，并已知发送“1”时，输入接收端解调器的信号振幅为a，输入的窄带高斯噪声方差为σn2。
试证明此时的最佳门限为：
x*=a/2＋σn2/aln[P（0）/P
（1）]
6、若方阵中的码元错误情况如图2所示，试问能不能检测出？
图2
（试题九）
十一、填空题：
（2分/空）
1、载波同步中的相差有--------------------和----------------。
2、恒参信道的“恒参”意思是。
3、对于编码010*********，其HDB3编码应为---------------------。
4、产生多径传播的主要原因有-----------------------、--------------、---------------、和----------。
控制多径效应的方法是---------------。
5、码元速率和信息速率关系是。
十二、简答题：
（5分/题）
1、2FSK、2ASK的带宽比较。
2、观测眼图的实验方法有几步？
3、按信号的复用方式，通信系统如何分类？
4、简述低通型抽样定理的内容。
十三、分析与计算题（60分）
1、已知某四进制信源{0，1，2，3}，每个符号独立出现，对应的概率为P0，P1，P2，P3，且P0+P1+P2+P3=1。
（1）试计算该信源的平均信息量。
（2）指出每个符号的概率为多少时有最大平均信息量，为多少？
2、若随机过程z（t）=m（t）cos（ω0t+θ）,其中m（t）是广义平稳随机过程，且自相关函数Rm（τ）为
1+τ，-1<τ<0
Rm（τ）=1-τ，0≤τ<1
0，其它τ
θ是服从均匀分布的随机变量，它与m（t）彼此统计独立。
（1）证明z（t）是广义平稳的；
（2）绘出自相关函数Rz（τ）的波形；
（3）求功率谱密度Pz（ω）及功率S
3、采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为－95个单位。
（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）；
（2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。
4、设某基带传输系统具有图1所示的三角形传输函数：
（1）求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表示式；
（2）当数字基带信号的传码率RB=ω0/л时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰传输？
H（ω）
1
-ω00ω0ω
图1
5、若某2FSK系统的码元传输速率为2×106波特，数字信息为“1”时的频率f1为10MHz，数字信息为“0”时的频率f2为10.4MHZ.输入接收端解调器的信号振幅a=40μV。
信道加性噪声为高斯白噪声、且单边功率谱密度为n0=6×10－18W/Hz。
试求：
（1）2FSK信号的频带宽度。
（2）非相干接收时，系统的误码率。
6、一码元长n=15的汉明码，监督位r应为多少？
编码速率为多少？
是写出监督码元与信息码元之间的关系。
（试题十）
十四、填空题：
（2分/空）
1、眼图的重要参数有___________、_________、__________、_________和______________。
2、分集的方法有，，。
3、按信号的复用方式，通信系统可分成，FDM，。
十五、简答题：
（5分/题）
1、同步系统包括哪些同步，作用是什么？
2、HDB3编码目标是什么？
3、码元速率和信息速率关系什么？
4、非均匀量化的目的是什么？
其信噪比如何确定？
十六、分析与计算题
升级会员 