河海大学通信原理期末考试试题.docx

1、河海大学通信原理期末考试试题通信原理课程考试试卷标准答案及评分标准20062007学年第二学期通信原理试卷 A填空题（每空0.5分，共10分）1.在八进制中（M=8），已知码元速率为 1200B,则信息速率为 3600b/s 。2.各态历经性就是 统计特性 可由随机过程的任一实现的 时间平均来代替。3.起伏噪声包括 热噪声、 散弹噪声和 宇宙噪声。4.恒参信道无失真传输要求振幅-频率特性曲线是一条 水平直线，相位特性是一条过原点的直线。5.幅度调制又称为线性调制，调制信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。6.在同等条件下，正常工作时，模拟调制系统， FM系统 抗噪声性能最好，AM系统

2、抗噪声性能最差。7.单极性RZ信号中 空定时分量，双极性等概信号 没有 离散谱。8.MSK信号是包络恒定、 相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号。9.当DPCM系统中量化器的量化电平数取为 2时，此DPCM系统就成为 增量调制 系统。10.匹配滤波器是指 输岀信噪比 最大的线性滤波器，它可代替最佳接收机里的 相关运算器。简答题（每题8分，共40分）1.窄带随机过程的频谱与时间波形有什么特点？答：窄带随机过程的的谱密度集中在中心频率 fc附近相对窄的频带范围 f内，且 ffc, fc远离零频率。窄带随机过程的一个样本波形是一个包络和相位随机 缓变的正弦波。2.FM系统中采用加重技术的原理

3、和目的是什么？答：FM系统中采用加重技术的原理是针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状，而高频端的信号谱密度最小，目的是提高调频解调器的高频端输出信噪比。答：A/2和0。因为此时误码率最低。3.等概时对于传送单极性基带波形和双极性基带波形的最佳判决门限各为多少？为什么？4.与二进制数字调制相比较，多进制数字调制有哪些优缺点？答：优点是提高了频带利用率，缺点是抗噪声性能降低。5.卷积码与分组码之间有何异同点？答：相同点是它们都是差错控制编码，且监督位与信息位之间是线性运算关系。不 同的是分组码监督位只与本组信息位有关，分组码可用 G、H矩阵或多项式分析，能进行纠检错。而卷积码编码不仅与本组信息有关还与

4、前 N-1组有关，G、H是半无限矩阵，可用矩阵、多项式和图形三种方法分析，且更适合前向纠错。三、 综合题（共50分）1设信息代码为10110100，信息速率为1kb/s，载波频率为1kHz，并假设初始相位为 0 试画出2DPSK信号波形和4DPSK信号波形。其中，对2DPSK规定：=0 0 （对应“ 0 ”）,$ =180 0 （对应 “1 ” ;对 4DPSK 规定： $ =0 0 （对应 “ 00”， $ =90 0 （对应 “ 10”,0 =180 0 （对应 “11”， $ =270 0 （对应“ 01”）。 （10 分2 .某通信系统发射端对最高频率为 4.2MHz模拟信号先进行线性

5、 PCM编码（抽样频率取8.4MHz，量化电平为32级），余弦滚降系数为 a =0.6，再对载波进行调制，试求 ：（1 ）线性PCM编码器输出的信息速率 Rb1 ;（2 ）余弦滚降滤波器频带利用率 n b和带宽Bb；（3 ）若采用2PSK调制，求调制器输出信号的码元速率 RB2PSK和带宽B2PSK （保持信息速率不变）。（15分）解：1 ifH =4.2MHz f s =2f H =2 4.2 =8.4MHz N =log232 =5R b1 =Nfs =5 8.4 =42Mbit / sr 42Bb 口 1 = 一 1 0.6 ；=33.6MHz2 23 R B2psk =R b1 =42

6、MBB 2PSK =2B b =67.2MHz-0010113设某线性码(n,k)的生成矩阵为G= 1 0 0 1 0 11 0 1 1 0_试求：（1）确定n,k值，写出该（n,k）码的全部码组;（2） 典型监督矩阵 H;（3）最小码距do以及纠错个数t。（15分）解：（1）生成矩阵G有k行n列，所以n=6,k=3。全部码组为：000000 ， 001011, 010110, 011101， 100101， 101110， 110011， 111000（2）典型生成矩阵为-100101(110100【G=010110H=011010001011 一1101001（3）d0=3 t=14.已知

7、3级线性反馈移存器的原始状态为 111,本原多项式为f（xx3 x 1，试画出移存器的连线图并求输出端的 m序列。（10分）解 ：、亠1a2a14a0输出端的 m序列为：11101001110100-20052006学年第二学期通信原理试卷 B填空题（每空0.5分，共10分）1.在四进制中（M=4）,已知信息速率为 2400b/s,则码元速率为 1200B 。2.一平稳随机过程E的R（0）代表E的 平均功率，R （0） -R（R）代表E的交流功率。3.调制信道的模型可以分为两类， 恒参信道和随参信道。4.针对FM系统门限效应，降低门限值的方法很多，常用的有 锁相环解调器和负反馈解调器。5.眼图

8、是指用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整 系统性能的一种方法。6.PCM30/32路体系可复用传输 30路话音信号，其总码率为 2.048Mb/s 。7.最佳基带传输系统是指消除了 码间干扰 ，且误码率 最小的基带系统。8.把码组中 1 的个数称为码组的重量，把两个码组中对应位上数字 不同位数称为码组的距离。9.某本原多项式的八进制表示为 211，则该本原多项式f（x）为_ x7 x3 仁,以它产生的m序列周期为127。10.在数字调制通信系统的接收机中，应该先采用 载波 同步，其次采用 位同步，最后采用群同步。简答题（每题8分，共40分）1,何谓高斯白噪声？答：高斯白噪声是指取值

9、的概率分布服从高斯分布， 功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声。2,FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么问题？答：FM系统的调制制度增益和信号带宽成正比关系，这一关系说明可通过增加带 宽来换取较高的输出信噪比，从而提高抗噪声性能。3,何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽？此时的频带利用率有多大？答：满足奈奎斯特第一准则的带宽 fN和速率Rn叫奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽，Rn =2fN,此时的频带利用率为 2B/HZ。4,2PSK与2ASK和2FSK相比有哪些优势？答：2PSK对信道的敏感性比 2ASK低，频带比2FSK窄，同样的信噪比时 2PSK误 码率最低。5,什么是奇偶监

10、督码？其检错能力如何？1的个数为奇数个或偶数个，它能检测奇答：奇偶监督码就是用 1位监督码使码组中 数个错码。综合计算题（共50分）1.采用MSK调制，设发送的数字序列为 10011010，码元速率为1600B，载波频率为2000Hz，试:（1） 画出MSK信号的相位路径图（设初始相位为零）（2） 画出MSK信号的波形图（频率 f1对应“ 0”码，f2对应“1”码，且f12FSK2PSK2包络和相位3.幅频特性和相频特性4.输出信噪比5.2，频谱6.99.7Kbit/s7.一位，过载量化噪声8.大于9.直流分量，交流平均功率10.多II.9600b/s12.（2n+1）/2 KHz13.+10

11、00V+B00M0+1-114.2.048M15.3八、 简答题（每题8分，共40分）1.答：按传输信号的复用方式，通信系统有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用 是用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一组包 含正交的码字的码组携带多路信号。2.半双工，双向不同时通信，如：对讲机；双工，双向同时通信，如：移动通信系统 3衡量数字通信系统性能好坏。调整示波器的扫描周期与码元周期同步，可看到眼图。4.使信号适合信道传输特性，提高频带利用率，适合远距离传输。线性调制是基带信号频谱在频域内的平移，非线

12、性调制信号中不存在清晰的基带 信号谱分量。5.答：输出信噪比最大的最佳线性滤波器。6.B=f 1-f2+2fs=5.024MHz7.Ro（t）=2nofHSinwHt/wHt; N=2nofH8.在发送端输入的信息码元在编码器中被分组编码后，除立即发送外，暂存于缓冲存储 器中。若接收端解码器检出错码，则由解码器控制产生一重发指令，经反向信道送至原发送 端。这时由发送端重发控制器控制缓冲存储器重发一次。接收端仅当解码器未发现错码时， 才将信码送给收信者，否则在输出缓冲存储器中删除掉，并经反向信道发出不需重发指令。发送端收到指令后，继续发送后一码组，发端缓存的内容随之更新。缺点：不能用于单向传输系

13、统，也难用于广播系统，实现重发控制比较复杂；信道干扰 大时系统可能处在重发循环中，通信效率低；不大适合要求严格实时传输的系统。三、综合题（共40分）1.111001012.2.55/(6.4/2048)=816 个量化单位 111010013.错码位置S1S2S3e5101e4110e3011e2100e1010eo001无错0004.一个码元周期含2个载波周期通信原理课程考试试卷标准答案及评分标准开课院（系）计信学院通信系学生班级 032611/12/13 考试方式 闭卷20052006学年第二学期通信原理课内试卷 B（电子信息专业 03级）授课班号205501学号 姓名 成绩九、 填空题（

14、每空0.5分，共10分）1消息中所含信息量I与出现该消息的概率 P（X）的关系式为l=-logaP（x），常用的 单位为 比特 。2.窄带随机过程在示波器上的波形是一个包络和相位缓慢变化的正弦波。3.多经传播不仅会造成信号包络 衰落和频率弥散，同时还可能发生频率 选择性衰落。4.如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相等，则双边带和单边带在解调器输出端的输出信噪比是 相等 的。5.采用部分响应波形，能实现 2B/HZ的频带利用率，而且通常它的“尾巴”衰减大和收敛快，还可实现基带 频谱 结构的变化。6.二进制数字调制系统，当码元速率相同时， 2FSK 系统带宽最宽，抗噪声性能方面，

15、OOK最差。7. M是将模拟信号变换成仅由 一位 二进制码组成的数字信号序列。 M系统中的量化噪声有两种形式：一种称为过载 量化噪声，另一种称为一般量化噪声。8.普通接收系统和最佳接收系统，其性能表示式在 形式上是相同的，由于实际带通滤波器带宽B总是大于1/T,所以普通接收系统的性能总是比最佳接收系统差。9.卷积码的译码方法有两类：一类是 大数逻辑译码，另一类是概率译码。10.m序列的均衡性是指在 m序列的一周期中，“ 1 ”和“0”的个数 基本相等，准确地 说，“1”的个数比“ 0”的个数多一个。十、 简答题（每题8分，共40分）1.按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：按传输信号的复

16、用方式，通信系统有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分 复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是 用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间； 码分复用则是用一组包含正交的码字的码组携带多路信号。2.什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？它们之间有什么关系？随机过程 t的n维概率密度函数满足答：学期望与时间t无关，而其相关函数只 于时间间隔.有关, 平稳随机过程。一定满足严平稳条件， 反之则可以，稳的，则是严平稳的。f n X1,X2/ ,Xn；t1,t2, tn l=fn X1,X2, ,Xn；t , t / ,tn 则称t严平稳随机过程 如果

17、平稳随机过程的数 则称这个随机过程是宽 一般满足宽平稳条件不 但如果高斯过程是宽平3.什么是恒参信道？什么是随参信道？目前常见的信道中，哪些属于恒参信道？哪些 属于随参信道？答：由二对端信道的数 学模型得：eo t = k t ei t nt当k t可看成不随时间变化或 基本不变化时，这类信 道被称为恒参信道。 当k t随机快变化时，这类信 道可称为随参信道。7.什么是线性调制？常见的线性调制有哪些？答：线性调制是通过改变载波的幅度来实现基带调制信号的频谱搬移，它所形成的信号频谱还保持原来基带频谱的结构。 常见的线性调制有 AM、SSB、DSB和VSB。&如何才能使普通接收机的误码性能达到最佳

18、接收机的水平？ 答：因为普通接收机和最佳接收机的性能表示式在形式上是相同的，只是一个与r = S = S有关，而另一个与 Eb = ST有关，当b= 1时N nB n。 n。 T两者性能相同，但通常 B - 1，因此必须提高普通接 收机信噪比才能T达到最佳接收机的性能 。9.综合题（共50分）1 试画出一个数字基带传输系统组成方框图， 它包括HDB3编码和第W类部分响应系统。若输入信码dn为：110000100001，试编写出各点的码，并画出信道中的传输波形 （须 作必要说明），设信道为理想（无耗无噪） （15分）解 ：信道波形Cn1 210 0-2-1000-11an1 -110 0+1-1

19、000-1+1dn1 100 001000012.一模拟信号的幅度范围为-V+V，最咼频率fH=1kHz。现对它米用线性 PCM传输，若要求量化误差不超过动态范围的土 0.1%,试求：（1 ）最低抽样频率；（2） 每个PCM码字所需的比特数；（3） 该PCM码字所需的最低比特率；（4） 为传输该PCM码字所需的最小理论带宽。 （15 分） 解: 1 fsmin =2fH =2kHz2量化误差V2 M所以要求V 1 0.1%2V 2M得 M _500。取 M =512,于是 N = 9bit33R b min Nf smin 4 bmax =2bit/（sHz）= Rb/BR bB b =9kH

20、z211001113 已知某线性码的生成矩阵为 G=011101i100101 一试求：（1）典型生成矩阵 G；（2）典型监督矩阵 H ;（3 ）列出全部码组；（4）列出错码图样表。（10分）10 0 10 1解：（1 G = 0 1 0 1 1 0卫 0 1 0 1 1一1 10 10 0（2 H = 0 1 1 0 1 01 0 1 0 0 1 一（3 ）码组编号a5a4a3a2a1a010000002001011301011040111015100101610111071100118111000错码位置S2S3e5101e4110e3011e2100e1010e0001无错0006.设某2DPSK调制系统的码元传输速率为 1000B,已调信号的载频为 1000Hz,差分编码规则为“ 1变0不变”，并设相对码参考码元为“ 0”。（1） 若发送数字信息为 011001，试画出相应的