1、通信原理练习答案一、 填 空1、 数字通信系统的主要优点是 抗干扰能力强_,噪声不积累 、_传输差错可控_、 _易于集成化_、_易于加密处理,保密性好、便于用数字信号处理技术处理后进行多业务综合传输_。2、 通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和_可靠性_衡量, FSK系统指标具体用_频带利用率_ _和_ 误码率_衡量,FM/PM系统具体指标用_频带宽度_ 和_信噪比_ _衡量。3、 PCM量化可以分为 均匀量化 和 非均匀量化 。4、 M信号携带着输入信号的_变化_信息,PCM信号携带着输入信号的_幅值_信息。5、 窄带高斯噪声的一维随机包络服从_高斯_ 分布,其概率密度函数p(x)=;O
2、OK信号加窄带高斯噪声的一维随机包络服从 广义瑞利分布(莱斯分布) 分布。6、 在0-T时刻内高度为A的矩形信号,与之相匹配的滤波器的单位冲激响应h(t)图形为 0T内的矩形信号 ,传递函数H()= ,最大输出信噪比r0max= 2E/n0 ,最大信噪比出现的时刻to= T 。 7、门限效应是 送入解调器的输入信噪比下降到一定的程度的时候,解调器输出端的信噪比急剧恶化的现象 ;8、二进制代码 1011000000000000101的差分码是 ;HDB3码是 +10-1+1000+1-100-1+100+1-10+1 。9、在M系统中,输入信号f(t)=Acoskt,抽样速率为fs,量化台阶为,
3、要求系统不出现过载现象,而且能正常编码,输入信号f(t)的幅度范围应为。10、信道带宽为6 MHz,信号功率与噪声谱密度之比为6 MHz,则信道最大传输速率为 6MHZ ,当信道带宽B趋向无穷大时,则信道最大传输速率为 8.64MHZ 。11、已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元,0、1码等概率出现,则码元速率为600波特 ,信息速率为600bps ;传送1小时后,接收到的错码为10个,其误码率为;若保持码元速率不变,变换为8进制传输,每个码元所含信息量为3bit ,信息速率为1800bps。12、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从高斯分布,功率谱密度服从均匀分布。13、一个频带限
4、制在0到以内的低通信号X(t),用速率抽样,若不失真的恢复X(t),要求与关系满足条件,低通滤波器带宽B与和关系满足条件。14、简单增量调制系统的量化误差有一般量化误差和过载量化误差。15、用相邻码元的极性变化表示“1”,极性不变表示“0”,当信息码为101100101;则相应的差分码为 。16、已知HDB3码流为+1-1000-1+10-1+1000+1-100-1+10-1+1-1则原信息码元 11000010110000000010111 。17、造成数字基带传输系统误码的原因是 信道加性噪声 和码间串扰 改善数字基带传送系统性能的主要方法是 时域均衡 和 频域均衡 。18、同步按功能可
5、分为 载波同步 、 位同步 、 帧同步 、 群同步 ,按传输方式可分 自同步 、 外同步 。按传输媒介,通信系统可分为 有线 、 无线 。19、无码间串扰条件是或 TS 。20、产生单边带信号的方法有 单级滤波法 、 多级滤波法 和 相移法 。20、理想白噪声的单边功率谱密度 n0 ,而自相关函数 。21、在相干解调时,DSB系统的制度增益G 2 ,SSB系统G 1 ,AM系统在单音频调制时 2/3 。22、在信噪比低到一定程度时,调频解调器会产生 门限效应 ,输出信噪比急剧下降。23、已知二进制数字信号的码元宽度为,其单边功率谱密度的第一个零点为;则有2ASK信号带宽B= 2fb 。24、在
6、码元速率相同条件下,m进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log2m 倍。对于SSB、VSB、PCM、DPSK、MASK信号来说,可靠性用信噪比衡量的有_SSB、VSB、PCM_,用误码率吗率来衡量的有_DPSK、MASK_。25若n(t)为高斯噪声,把通过中心频率为的窄带滤波器,输出包络服从_广义瑞利分布_分布,通过中心频率为的窄带滤波器输出包络服从_分布。26信号s(t)匹配滤波器h(t)= ks(t-t0)_ _,最大信噪比时刻应选在时刻_ s(t)结束的时刻_。27M系统除一般量化噪声外,还有_过载_量化噪声。28同步包括_同步,_同步,_同步和_同步。29已知二进制代码为11000
7、010100000000101,其相应的AMI码为_+1-10000+10-100000000+10-1_。30导致数字系统误码的可能原因有_信道加性噪声_、_码间串扰_和_不同步_。31在AM、M、FM、PSK、DPSK、SSB等信号中能直接在数字基带系统中传输的有_,能直接在数字频带系统中传输的有_。32二元确知信号在先验等概情况下,误码率最_大_。33信道编码是抗干扰编码,它使得_有效性_下降,信源编码减少多余度编码,它使得_有效性提高。34设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均信息量H=_1.75b/符号_。35香农公式
8、为_。36、从信息传输角度来看,通信系统的主要质量指标是_和_。它们在数字通信系统中具体为_频带利用率_和_误码率_。37、调频可分为_窄带调频_和_宽带调频_。它们的信号带宽为_2fm_和_2f_。38、FM信号利用_传输频带_增加来换取_信噪比_的提高,FM采用非相干解调时会有_门限_效应,加重技术是为了减少_信噪比的降低_而设置的。39、AM、DSB、VSB、SSB带宽顺序为 AM=DSB VSB SSB 。40、信号通过线性系统的不失真条件是|H()|= k0 , = td 。41、模拟通信系统的主要性能指标是_频带宽度_、_信噪比_。42、在通信系统原理中,常用的信号分析方法是_频域
9、法_和_时域法_ 43、PCM中每增加一位编码,量化信噪比提高_6_dB。44、数字通信系统的主要特点有 _、_、 _、 _、_。45、PCM实际应用的抽样方式是_平顶抽样_。通信系统按信道中传输的信号不同分为 模拟通信系统 和 数字通信系统 。 46、二进制数字调制分为 2ASK 、 2FSK 和 二进制相移键控 。47、非均匀量化采用可变的量化间隔,小信号时量化间隔 小 ,大信号时量化间隔 大 ,这样可以提高小信号的 信噪比 ,改善通话质量。48、已知基带调制信号的频带为fm,则各类线性调制信号的带宽为BAM= 2fm ,BDSB= 2fm , BSSB = fm 。49、2FSK信号的解
10、调方法有 想干解调、 非相干解调 、 过零检测法 、 鉴频法 和 差分检测法 。50、已知二进制代码为1100001011000000000101,其相应的AMI码为 ,相应的HDB3 码为 。51.PCM系统的有效性用 带宽 衡量,可靠性用 信噪比 衡量。52.二进制ASK信号非相干解调,在收“0”码时包络检波器输入端信号与噪声服从 高斯 分布,包络检波器输出服从 瑞利分布 分布,在收到“1”码时,包络检波器的输入信号与噪声服从 高斯 分布,包络检波器的输出服从 广义瑞利 分布。53.一载波为20Hz的FM信号,最大频偏为100Hz,当调制信号频率为1KHz时,调制指数为0.1,信号带宽为2
11、.2KHZ当调制信号频率为50KHz时,调制指数为0.002,信号带宽为-100KHZ。单边带调制的方式有-、-和-,解调方式-非相干解调。54、号m=2sin800v进行简单增量调制编码,若取增量=0.1v,求出不发生斜率过载的取样频率至少是 。55、数字通信系统中,眼图是用实验的方法观察 信道加性噪声 和 码间串扰 对系统性能的影响。56.信号s(t)持续时间为T,它的匹配滤波器= 最大信噪比时刻 = T,最大输出信噪比= 2E/n0 在最佳接收机中,匹配滤波器可代替 相关器 。57在数字通信系统中,接收端采用均衡的目的是 减小码间串扰 。58为解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题,
12、可采取 2DPSK 措施。59一个时分多路的PCM系统,PCM信号采用BPSK进行传输,整个系统中所需的同步类型有 载波同步 、 位同步 和 帧同步 。 60某数字通信系统,为提高其可靠性,可采用的措施有 信道编码、时域均衡 、 和 频域均衡 。61香农公式可表示为 ,其中C表示 S/N 0的最大信道速率。64.用包络检波法接收2ASK信号,当发端发“1”码时,包络检波器输出服从 分布,当发端发“0”时,包络检波器服从 分布。65若频率为5KHZ,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为100MHZ的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为75KHZ,则调频波的带宽为 160K 。662ASK、2FS
13、K、2DPSK信号带宽的关系B2ASK=B2DPSK Pe2FSK Pe2DPSK67在PCM系统中,若采用13折线A律压缩特性进行压缩,且编码为逐次比较型,最小的量化单位为一个单位,则抽样值为138个单位时的PCM码组为 01000001 。68在简单m系统中,若模拟信号f(t)常数,则m编码器输出数字序列为 0、1交替的数字序列 。69在一个通信系网中,用到的同步方式有 网同步 。70.信系统误码的原因是 加性噪声 和 码间串扰 。71先验等概的最佳接收机,当信号波形满足 完全相反 时,误码率最小。73、平稳高斯白噪声的一维概率密度函数为 ,其相关函数为 。74若消息代码序列为000000
14、00,则其HDB3码为 +100+1 -100-1 +100+1 -100-1 。75在VSB调制系统中,为了不失真地恢复信号,其低通滤波器的传输函数H()应满足 互补对称特性 。76在PCM系统中,若采用13折线A律压缩特性进行压缩,且编码器为逐次比较型,最小量化级为一个单位,则抽样值为 158个单位时的PCM码组为 ,编码器的量化误差为 ,设7位非线性码对应11位线性码为 。78先验等概的最佳接收机,当 -1 时误码率最小。最佳接收机中的相关器可用 匹配滤波器 代替。79某信源输出有5种符号,x1、x2、x3、x4、x5,其概率分别为。若信源每秒传104个符号,则信源每秒可能传输的最大信息
15、量为 。80.已知能量信号f(t)的频谱函数F(),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 平均功率 .81.若频率为5kHz,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为100Hz的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为75KHZ试问(1)此调频波的带宽BFM (2)若调制信号频率变为15KHZ,而振幅仍为2V时,调频波的带宽BFM= .82.高斯分布的概率密度函数是f(x)=( C ) 瑞利分布的概率密度函数是f(x)=( A ) A. B. C. 84.相位不连续的2FSK信号,发“1”码和发“0”码时其信号频率分别为1KHz和4KHz,码元速率为600波特,系统频带
16、宽度B最小应为 86.已知电话信道的带宽为3.4kHz,接收端信噪比=30dB时,信道容量为 。87.简单M动态范围小的主要原因是 高频段的量化信噪比下降 。写出一种改进方案 增量总和调制 。89.相干检测时2PSK系统的Pe= 。90、一调频接收机输入信号为单音频调制。(1)当mf=5,且输入信噪比为20dB时,其输出信噪比为 45000 。(2)若输入信号幅度和调制频率不变,而调频指数变为mf=10,这时输出信噪比为 330000 。91、 某四元制信源,各符号对应的概率分别为、,则该信源符号的平均信息量为 。当 符号等概时 时,平均信息量最大,其值为 。92、 功率谱密度为的零均高斯白噪
17、声,它的取值服从 高斯 分布,自相关函数为 。当它通过中心频率fc远大于带通B的系统时,包络一维分布服从 瑞利 分布,相位一维分布服从 均匀 分布。93. 载波不同步,存在固定相差,则对模拟DSB信号解调会使 信噪比 下降,如果解调数字信号,这种下降会使 误码率 上升。94.单极性基带信号要赢得与双极性信号相同的误码率,信号功率是双极性的 4 倍。95. 模拟信号数字化要经过 、 和 三个过程96、高斯信道当传输信号与噪声功率比下降时,为保持信道容量不变,可采用 增大带宽 的办法,这是基于 香农 理论。97.采用非相干解调接收2FSK信号时,“1”码用表示,“0”码用表示,且,则发“1”码时解
18、调器的两个包络检波器的输出一维分布服从 广义瑞利 分布和 瑞利 分布,若噪声功率双边谱密度为,传码率为RB,则噪声功率为 (2/2+2RB)*n0 。98、衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性,前者主要是消息传输的 速度 问题,而后者是指消息传输的 质量 问题。当数字基带信号的传码率上升时,误码率会变 增加 。100、PCM信号携带模拟信号的 信号,M信号携带模拟信号的 信号。为使设备信号动态范围增大,PCM可采用 压扩 技术,M可采用改进型方案。101、直接法提取同步载波信号会有 倒 现象。为克服插入法接收的信号中含有直接成分,发端插入载波必须相移 90 。载波不同步,会使SSB信号 信噪比
19、 下降,产生 正交项 干扰。102.写出下列通信系统中常用英语缩写词的汉语全称FDM ; PCM ;DSB ; 103.设消息信号,对此信号采用滤波法进行单边带调制,设载波其中,则上边带信号为 。若对m(t)进行调幅,调幅信号可能有的频率有 。104、双边功率普密度为的高斯白噪声,通过中心频率为带宽为B的理想带通滤波器,则带通滤波器的输出包络是 分布,相位是 分布105.矩形包络2FSK信号,、分别为800Hz和1800Hz,若传码率为400波特,则信号带宽为 1800 ,频带利用率为 2/9 ,若保持传码率不变,同时主瓣不重叠,则最小信号带宽为 1600HZ 。107、若二元数字信号分别用S
20、1(t)和S2(t)表示,持续时间均为TB则匹配滤波器形式最佳接受机中与S1(t)和S2(t)匹配的滤波器分别为 和 ,最大信噪比时刻应选在 108.同步可分为 、 、 和 正确解调的基础是 载波 同步,正确判决的基础是 位同步 同步。109、话音信号的最高频率为4kHz,采用分层为256的PCM系统对其进行编码,最低码元速率为-64波特-。相应最小带宽为-32KHZ-。110.窄带高斯白噪声服从-分布,其一维包络服从-分布,一维相位服从-分布,若窄带带宽为B,白噪声双边功率普密度为则窄带高斯噪声的方差为-。111.一载波为20Hz的FM信号,最大频偏为100Hz,当调制信号频率为1KHz时,调制指数为-,信号带宽为-,当调制信号频率为50KHz时,调制指数为-,信号带宽为-。单边带调制的方式有-、-和-,解调方式为-相干解调-。112.写出眼图的三个主要参数-、-和-。113.在最佳接收机中,匹配滤波器可代替-相关器-,若一个信号为,则其匹配滤波器为-。当波形相关系数=-1时,最佳接收机的误码率最小。114.某信源有四个符号0、1、2、3组成,设每个符号独立出现的概率分别为、,则信源符号的平均信息量为-。若以2000B速率传送,则10s的信息量为-。若误码率为10-6,则10s 的错码数为-。115.香农公式可表示为C=-,其中C表示-理想-条件下的极限信息传输速率。
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