通信原理四套自测题带答案文档格式.docx

1、（1） 试求其监督矩阵，并写出信息元与监督元的监督关系；（2） 若接收到的码组为（1110101），利用校正子进行译码。19、（ 10分）在PCM系统中，若采用13折线A律压缩， 冲值为-138单位。（1） 求此编码输出的 PCM码组和量化误差（段内码采用自然二进制码）（2） 写出该7位码（不包括极性码）的均匀量化 11位码。设最小的量化间隔为 1个单位，已知抽样脉自测题一参考答案及评分标准1、 1500bps4 Hz82、3、 5x10 bps4、 4X1015、 66、 信噪比或均方误差7、 数字转移序列&仅能纠1个错误9、（1）对信号的衰耗随时间变化；（2）传输的时延随时间变化；（3）存

2、在多径传播现象R B2 = R BN log 2 N10、二、简答或简要分析题（每题 6分，共计30分）11、答：编码结果为 1-110001-100-11001-10112、 答：由图可知，理想低通滤波器的截止频率为 fs OOOHz，对应的无码间干扰的传码率最高3 为2X10 B，所以当以给定的传码率传输时， a和b两系统都会存在码间干扰。13、 答：复用是一种奖若干个相互独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的技术。常 见的信道复用采用按频率区分或按时间区分信号。按频率区分信号的方法称为频分复用，按时间区分信号 的方法称为时分复用。二者的共同点是共享通信信道。不同点主要有： （

3、1）多址技术指通信信道被分布在不同位置上的用户远程共享，而复用技术指信道被局部范围的用户所共享； （2）在复用系统中，用户的要求通常是固定的，在多址系统中，用户的要求会随时间而动态变化，此时须提供动态的信道分配。14、 答：模拟信号要通过数字通信系统，必须将模拟信号转化为能在数字通信系统中传输的形式，即 首先要由模拟信号变为数字信号，即首先进行抽样，是模拟信号在时间上离散，然后对抽样值进行量化， 使其幅值离散化，这样得到的数字信号不一定能在数字通信系统中传输，所以需要进行编码，从而得到适 合在数字通信系统中传输的数字信号。15、 答：A律30/32路PCM基群系统基群速率为 2.048Mbps

4、。原因是每一路信号进行 8kHz速率抽样, 每个抽样值用8bit进行量化编码，所以一路信号的速率为 64kbps, 32路复用，则此基群系统基群速率为 64*32=2.048Mbps。16（ 15分）解:A2十 f m4 ，5分）2 2 2 e _ _ AL + （Am Sin%t） _ A。Si -Sm（t丿一 -（1）信号的发送功率为 2 2 2其中前者为载波功率，后者为边频（边带）功率。 （分）Q N i n0B=n 02fm = n02（2） V Si上已求出，又Qm2；!nmA2 A20 + A m2 4n 0 2f m 氐2S0 =（AmSin mt）2 - m 又V（3分）且 N

5、。=Ni=n 0 2f mSo/ N。n 04fm当Ao =0时，sm （t）为dsb信号,Sm（t）不能否用包络检波法解调,因为有失真。（4分）17 （ 15分）解： 2FSK的调制方式有两种：一般模拟调制和频率键控法（开关电路）调制；其解调方式有 包络检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法及差分检波法。本题答案不唯一，一种较好的参考答案（采用频率键控法调制和过零检测法解调）如下：5种:由题意可知，信息传输速率为100B,传输通道带宽为2800-2000=800Hz,为了满足要求较好传输，即输入应有f1 -f2 2fs =100，可选择两个载频分别为 2100Hz和2700Hz。 （8 分）

6、各对应点的波形如下所示:x（n）a（b）2FSKg输岀y（n）1 0 1 00 1A AA八rV Vj j 0jM ） 0 c 011011001以300波特的速率进入传输系统，为了能在带通信道 （2100Hz2700Hz）；（2）节省通信资源，提（4）改善抗噪声性能，提高通信可靠性。提示：希尔伯特变换为17、 （ 15分）设数据 中传输，请设计一个2DPSK传输系统，要求画出系统完整的组成框图及对应点的信号波形。18、 （ 10分）频率为0-4kHz，幅度峰值为1.0240V的双极性模拟信号，经过放大器（放大系数 =10）后, 采用13折线A律进行模拟信号数字化，试计算：（1） 采样值为-4

7、.2000V时编码器的输出码组（段内采用自然二进制码）和量化误差；（2） 如果有相同的32路信号进行TDM，求复用系统的输出速率为多少？19、 （ 10分）已知某（7，4）汉明码是一个循环码，其生成多项式为 g（X）=X + X+1，试求：（1）写出（7，4）循环码的生成矩阵，并在信息位为 1010时，求出编出的码字； 由g（x）画出此编码器的编码电路图。自测题二参考答案及评分标准1、 传输速率或频带利用率2、 1.5 bit/ 符号3、 幅度-频率畸变4、 线性时变5、 22.6 bps6、 门限效应7、 便于减小码间干扰和定时提取 3600Hz9、 64kHz10、 800Hz11、 答：

8、相对于模拟通信系统，数字通信系统的优点主要有： （1）抗干扰能力强，可消除噪声积累； 差错可控制；（3）容易加密，保密性好；（4）容易与现代技术相结合。就其广泛技术含义而言，调制是一待发送的基带信号，正比的控制载波的一两个参量变化，以达到不同应用目标和不同传输环境所要求的信号类型与性能。调制的基带信号（调制信号）可分为模拟 和数字两类，载波可以分为连续波（正弦波）和脉冲序列两类，所以就有了 4种调制方式。调制的目的和作用：（1）使发送信号适配信道特性（频点、频段、信道特性等） 高信道带宽利用率；（3）便于复用和无线信道的使用频段合理分配；13、答：原序列：100000000011214、由题意

9、可知，传码率为 Ts，故要实现无码间干扰,X =Y -X =Z -Y =此时还应该要求Y应该为Ts ，2Ts ，故得为了能满足无码间干扰的1.5Z =Ts所以当X 二丄,Y ）1.52Ts Ts Ts时，可实现无码间干扰。此时系统的频带利用率为 Ts Ts 3 。15、答：（1）对于双极性信号，随机序列的频率普密度为 2 比+ Z !fs（2P- 1）G（mfs） 6（f-mfs）m =oCPs（=4fs P（1- P）G（f），其中 G（f）-s（t）的频谱函数1 3 2 处p-1 Ps（=3fsG（f） +2 匚fs G（mfs） 6（f-mfs）4，. 4m 2.当 m =1 时，G（f

10、s） = Ts（兀fsTs） = 0信号的频谱中不包含1/Ts的离散谱分量。1 oC oC（2）功率为S = -.沁= Sf）df3 处= 4fsLG（f）|df +1fs2处 2Z G（mfs）m=_oC16 （ 15分） 解：本题答案不唯一，一种较好的参考答案如下：（1 ）由图可知Am（t）sin ct1 A 兀 1s（t） =-m（t）coso5ct +-m（t）c0s（ct + -） =-m（t） cosset22 2 2 （2 分）AM（）该系统采用单且是上边带调有以上可知制。（2）该调制方式相干解调系统的组成框图如下:边带调制1分）3分（5 分）解调过程简要分析:S0（t），S0（

11、t）分已调信号s（t）（应含导频信息）经过信道传输后，到达解调器输入端，此时信号为 两路，上路用于解调过程，设经过 BPF的信号为s（t） + mx（t），后者综合考虑了传输过程中噪声的影响,考虑到二者相互独立，则单考虑 s（t）经相乘器后得到 v（t），则此时1 1 A m（t） 1 Av（t） =s（t） cos 时 ct = 2口（t） cosset - 2 m（t）si n 时 ctcos 时 ct = ； （1 +cos2o5ct） - m（t）s in 2 Ct2 ，进而得到原调制信号。m（t）上述信号经过LPF后，经高频成分滤掉，于是剩下了由于使用相干解调，需要一个本地载波，该载

12、波与发送端的载波应该是同频同相的，所以需要使用载 波同步单元从接收到的信号中提取出同步载波，由于单边带调制信号解调时不方便采用平方法提取同步载 波，所以应该考虑直接法，同时应该要求发送端发送时一并发送导频信息。经过上述过程客较好地实现已 调制信号的解调。 （ 2分）本题答案不唯一，一种较好的参考答案如下:信 道 编 码b-_Z 双极性蓉a接I I收I I滤I抽样判决器co载波同步An码反变换信 道1输出译 码1 y（ n）数据11011001以300波特的速率进入传输系统，能在带通信道位同步I（2100Hz2700Hz 中传输,载波频率应为2400Hz，即C =4800町ad/s（ 9分）对应

13、点参考波形如下：由题意可知，一个码元周期内，应该有 8个周期的载波，为了简化，下图中以一个周期的载波代表。18 （ 10 分）由题意知，该双极性模拟信号放大后幅度峰值为 10.24V，由于采用13折线A律进行模拟信号数字化，要进行2048量化单位量化，二每个量化单位对应的电压值为10.2402048= O.OOSV（1）当采样值为-4.2000V时，对应的量化值为-840量化单位，若设编出码组为 C1C2C3C4C5C6C7C8，则G =0（极性为负）经计算可知840量化单位位于 A律13折线的第7段内， C2C3C4 =110由于要求段内采用自然二进制编码，所以第7段内共有1024 -512

14、 =512个量化单位，这些量化单 位要被分成16个量化间隔，每个量化间隔包含512/16=32个量化单位。经分析计算可知，512+3210 C840 C512 +3211，二 位 于 10 量 化 间 隔-848量化单位,C5C6C7C8 =1010编出的码组为 C1C2C3C4C5C6C7C8 = 01101010根据抽样值量化取中间的原则，此时编出的码组对应的量化值为量化误差为8个量化单位，即为0.04V。（2）根据题意可知，采用13折线A律进行模拟信号数字化，进行 8位PCM编码，所以对应的一路信号 的传输速率为64kb ps，当有相同的32路信号进行TDM时，复用系统的输出速率为19

15、（ 10分）G（x）=丁已知g（x） =x3+ x中1x3g（x）fx6+x4+x3lx2g（x）X5 +x3 +x2xg（x）X4 +x2 +xL g（x） X3 +x +1 ”G =011（3A =MG1（ 3 分）（4 分）自测题三一、填空题（1-6题每空1分，7-8每空2分，共计20分）1、为了衡量通信系统质量的优劣，需要一些性能指标或质量指标来表征整个系统，从研究消息的传输角度看，主要指标包括表明消息传输“速度”的和表明消息传输“质量”的, 二者相互矛盾，对立统一。数字通信系统，通常采用作为前者指标，常采用作为后者指标。2、设二进制码元速率为 Rb2，N进制码元速率为 Rbn，且有N

16、 =2k（ k为自然数），则RB2和RBN的关系为。3、宽平稳随机过程的特性将不随时间的推移而不同，其一维概率分布函数或概率密度函数与无关，而二维分布与有关。4、调制信道模型可用一网络来表示，其对信号的影响可分为干扰和干扰两种。5、是指输出信噪比最大的最佳线性滤波器，其传输特性为。6、对AM信号进行包络检波解调时，在小信噪比情况下，包络检波器会把有用信号扰 乱为噪声，这种现象通常称为。7、已知彩色电视图像由 5咒105个像素组成。设每个像素有 64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立，则每秒传送100个图画所需的信道容量为。设某信源以2000

17、符号/秒的速率发送消息，信源由 A、B和C共3个信息符号组成，发送A的概率为2，发送其它符号的概率相同，且设每一符号出现是相互独立的，则每符号 的平均信息量为，信源可能的最大信息速率为。二、简要解答题（共计 15分）9、 （ 3分）二进制数字代码为 111000000000000101，写出对应的 HDB3码。10、 （ 9分）什么是码间串扰？写出消除码间串扰的条件。并据此简要分析当传码率为 2d03B时，图示a和b两系统能否实现无码间干扰传输。11、（ 3分）已知某三级线性反馈移存器的特征多项式为f（x） =X +x + ，试简要说明可以产生m序列。三、综合设计、分析解答题（共计 65 分）

18、12、请设计一个将两路语音信号进行 PCM时分复用后经2DPSK传输的通信系统并使之（5分）该系统相对于完全的模拟调制 /解调通信系统有何优点？（3分）该通信系统采用了频带传输方式，请问调制的作用有哪些？（6分）将模拟语音信号进行数字传输时为什么要先依次进行抽样、量化和编码？（15分）信源PCM编码若采用13折线A率编码，设最小量化间隔为 1个量化单（a）（b）（c）注：要有必要的分析计算过（d）对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码（采用自然二进制码）正常工作。如何?抽样频率为8000Hz,以PCM方（6） （6分）若两路语音信号的最高频率均为 4000Hz,式传输，设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为 T，且占空比为1,抽样后信号按128级量