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1、通信原理試卷
一 填空題:(每個空0.5分,共15分)
1. 通信系統(tǒng)按調(diào)制方式可分 和 ;按信號特征可分為 和 。
2. 若線形系統(tǒng)的輸入過程是高斯型的,則輸出是 型的。
3. 若系統(tǒng)功率傳輸函數(shù)為,則系統(tǒng)輸出功率譜密度與輸入功率譜密度關(guān)系為
4. 隨參信道的傳輸媒質(zhì)的三個特點分別為 、 、 。
5. 根據(jù)乘性干擾對信道的影響,可把調(diào)制信道分為 和 兩大類。
6. 隨參信道中的多經(jīng)傳播對信號傳輸?shù)挠绊懹校? 、 、 。
7. 常見的隨機噪聲可分為 、
2、 和 三類。
8. 數(shù)字基帶信號的功率譜密度可能包括兩部分即 和 。
9. 二進制振幅鍵控信號的產(chǎn)生方法有兩種,分別為 和 。
10. 模擬信號是利用 、 和 來實現(xiàn)其數(shù)字傳輸?shù)摹?
11. 模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)的主要功能模塊是 、 和 。
12. 設(shè)一分組碼(110110);則它的碼長是 ,碼重是 ,該分組碼與另一分組碼(100011)的碼距是 。
二 判斷題:(正確劃“”,錯誤劃“√”;每題0.5分,共5分)
1. 碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相等的。( )
2. 設(shè)隨機過程與獨立
3、,則的一維概率密度。( )
3. 平穩(wěn)隨機過程的自相關(guān)函數(shù)具有任意的形狀。( )
4. 白噪聲是根據(jù)其概率密度函數(shù)的特點定義的。( )
5. 窄帶高斯隨機過程的包絡(luò)和相位過程是兩個相互獨立的隨機過程。( )
6. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道, B與可以互換。( )
7. 對于數(shù)字基帶信號的功率譜密度的連續(xù)譜部分總是存在的,而離散譜可有可無。( )
8. 對于受到高斯白噪聲干擾的連續(xù)信道,若增加信道帶寬B,則信道容量C無限制地增加。( )
9. 小信噪比時,調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能將比調(diào)幅系統(tǒng)優(yōu)越,且其優(yōu)越程度將隨傳輸帶寬的增加而增加。( )
10. 一種編碼的檢
4、錯和糾錯能力與該編碼的最小碼距的大小有直接關(guān)系。( )
三 選擇題:(每題1分,共10分)
1. 已知平穩(wěn)隨機過程服從高斯分布,它的一維概率密度、自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度分別為 、和,試問 、和是否:
(1)必須是偶函數(shù);(2)必須非負;(3) 能夠確定 的均值;(4)能夠確定的方差; (5) 能夠確定的概率密度函數(shù);(6) 能夠確定的自相關(guān)函數(shù);(7)能夠確定的功率譜密度。
上述對成立的有 ;成立的有 ;成立的有 ;
2. 下列屬于線性調(diào)制的是( )
(A) 相移鍵控;(B)頻移鍵控;(C)振幅鍵控。
3. 隨機過程的樣本函數(shù)是( )
(A) 確定的時間
5、函數(shù);(B)隨機函數(shù);(C)隨機變量的函數(shù)。
4. 若,,,則隨機過程與( )
(A) 不相關(guān);(B)正交;(C)獨立。
5. 如下圖所示的四條函數(shù)曲線,哪一條不是平穩(wěn)過程的正確的自相關(guān)函數(shù)曲線( )
6. 線形調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益( )
(A) 與調(diào)制方式有關(guān),與解調(diào)方式無關(guān);
(B) 與調(diào)制方式無關(guān),與解調(diào)方式有關(guān);
(C) 與調(diào)制方式無關(guān),與解調(diào)方式無關(guān);
(D) 與調(diào)制方式有關(guān),與解調(diào)方式有關(guān)。
7. 下列哪一種信號的傳輸帶寬與AM信號傳輸帶寬相同( )
(A) 基帶信號;(B)雙邊帶信號;(C)單邊帶信號;(D)殘留邊帶信號。
8. 在抗加性高斯白
6、噪聲性能方面,2ASK、2FSK、2PSK從優(yōu)到差的次序為( )
(A) 2FSK、2ASK、2PSK;(C)2ASK、2FSK、2PSK;
(B) 2ASK、2PSK、2FSK;(D)2PSK、2FSK、2ASK。
四 作圖題:(每題5分,共10分)
1. 分別畫出模擬、數(shù)字和模擬信號數(shù)字傳輸系統(tǒng)的模型。
2. 設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為1100110,則畫出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意圖并求出相應的相對碼序列。
五 論述題:(每題5分,共30分)
1. 衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要性能指標是什么?具體用什么來表述?
2. 假設(shè)恒參信道的傳輸特性為,相頻特性為,則它
7、的不失真條件是什么?什么是群延遲—頻率特性(),其表達式是什么?
3. 什么是頻率選擇性衰落?二經(jīng)傳播時,哪些頻率點衰落最大?
4. 什么是門限效應?AM信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應?
5. 無碼間干擾時,基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率取決于什么?怎樣才能降低系統(tǒng)的誤碼率?
6. 什么是“倒π現(xiàn)象”?為什么二進制移相鍵控信號會出現(xiàn)“倒π現(xiàn)象”
六 計算題:(1、4每題5分;2、3每題10分,共30分)
1. 已知二進制數(shù)字信號每個碼元占有的時間為1ms,1、0碼等概率出現(xiàn),求(1)碼元速率;(2)每秒種的信息量;(3)信息速率。
2. 黑白電視機圖像每幅含有個像素,每個像
8、素有16個等概率出現(xiàn)的亮度等級。要求每秒種傳輸30幀圖像。若信道輸出=30dB,計算傳輸該黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬。
3. 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度W/Hz,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號,并設(shè)調(diào)制信號的頻帶限制在5kHz,而載波為100kHz,已調(diào)信號的功率為10kW。若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前,先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波,試問:
(1) 該理想帶通濾波器應具有怎樣的傳輸特性;
(2) 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少?
(3) 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少?
(4) 求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度,并用圖形表示出來。
4. 已知濾波器的具有
9、如下圖所示的特性(碼元速率變化時特性不變),當采用以下碼元速率時(假設(shè)碼元經(jīng)過了理想抽樣才加到濾波器):
(a) 碼元速率Baud;(b)碼元速率Baud;(c) 碼元速率Baud;(d) 碼元速率Baud。問:
(1) 哪種碼元速率不會產(chǎn)生碼間串擾?為什么?
(2) 哪種碼元速率根本不能用?為什么?
(3) 哪種碼元速率會產(chǎn)生碼間串擾,但還可以用?為什么?
通信原理試卷 答案
一、填空題:(每空0.5分,共15分)
1
10、. 基帶傳輸(系統(tǒng))和頻帶(調(diào)制)傳輸(系統(tǒng))。
2. 高斯型的。
3. 。
4. 對信號的耗衰隨時間而變、傳輸?shù)臅r延隨時間而變、多徑傳播。
5. 恒參信道、隨參信道。
6. 產(chǎn)生瑞利型衰落、引起頻率彌散、造成頻率選擇性衰落。
7. 單頻噪聲、脈沖噪聲和起伏噪聲。
8. 連續(xù)譜、離散譜。
9. 模擬幅度調(diào)制和鍵控方法。
10. 抽樣、量化、編碼。
11. A/D、數(shù)字傳輸系統(tǒng)和D/A。
12. 6、4、3。
二、判斷題:(正確畫“√”,錯誤畫“”;每題0.5分,共5分)
1. ; 2. ; 3. ; 4. ; 5. ;
6. ; 7. √; 8. ;
11、9. ; 10. √;
三、單項選擇題:(每題1分,共10分)
1. 成立的有 ①②③④⑤;成立的有 ③④⑤⑥⑦;成立的有 ①②③④⑥⑦⑤;
2. C ; 3.A; 4.A; 5. A; 6.D; 7.B; 8.D
四、作圖題:(每題5分,共10分)
五、論述題:(每題5分,共30分)
1. 答:
主要性能指標有:有效性、可靠性、適應性、標準性、經(jīng)濟性及維護使用等。
有效性:傳輸速率、頻帶利用率。
可靠性:差錯率(誤碼率及誤信率)
2. 答:不失真條件:
滿足:
為一條水平線;
12、 成線性關(guān)系
群延遲—頻率特性:頻率特性對頻率的導數(shù)。
3. 答:
頻率選擇性衰落:信號頻譜中某些分量的一種衰落現(xiàn)象。
當(為整數(shù)),即 KHz時,傳輸零點,傳輸損耗最大。
4. 答:門限效應:
就是當包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個特定的數(shù)值后,檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。
因為,門限效應是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用所引起的,而AM信號采用了包絡(luò)檢波法,所以會產(chǎn)生門限效應。
5. 答:
基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率依賴于信號峰值A(chǔ)與噪聲均方根值之比,而與采用什么樣的信號形式無關(guān),但這里的信號形式必須是能夠消除碼間干擾的。
若比值越大,則
13、誤碼率就越小。
6. 答:在數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中,如果采用絕對移相方式,由于發(fā)送端是以某一個相位作為基準的,因而在接收端系統(tǒng)中也必須有這樣一個固定基準相位作參考。如果這個參考相位發(fā)生變化(0相位變相位或相位變0相位),則恢復的數(shù)字信息就會發(fā)生0變?yōu)?或1變?yōu)?,從而造成錯誤的恢復。而實際通信時,參考基準相位的隨機跳變是可能的,而且在通信過程中不易被發(fā)覺,就會在接受端發(fā)生錯誤的恢復,這種現(xiàn)象就稱為“倒現(xiàn)象”。
因為二進制移相鍵控信號采用是絕對移相方式,所以就可能出現(xiàn)“倒現(xiàn)象”。
六、計算題:(1、4每題5分;2、3每題10分,共30分)
1. 解:
(1) B
(2)
14、 每秒鐘的信息量即為信息速率: bps
(3)
bit/s (bps)
2. 解:
(1) 每個像元的平均信息量
,
(2) 一幀圖片的平均信息量
bit
(3) 每秒內(nèi)傳送的信息量
每秒有30幀
每秒內(nèi)傳送的信息量為: bit
(4) 信息速率
由上可知: bps
(5) 由于信道容量,故信道帶寬:
Hz
其中:
要求信道的最小帶寬為: Hz
3. 解:
(1) 了保證信號順利通過和盡可能地濾除噪聲,帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號帶寬,即:
kHz
其中心頻率為100 kHz,故有:
(2) 已知: kw
w
故輸入信噪比:
(3) 因有
故輸出信噪比:
(4) 根據(jù)雙邊帶解調(diào)器的輸出噪聲與輸入噪聲功率關(guān)系,有:
w
故: w/Hz
圖:
4. 解:
由圖可知帶寬為1000 Hz,奈氏斯特速率為 2000 Baud
由此可得:
(1)(a) Baud,不會產(chǎn)生碼間串擾;
(2)(b),(d)碼元速率根本不能用;
(3)(c) Baud,會引起碼間串擾,但還可以用。