现代通信原理试题及答案

昆昆昆昆明明明明理理理理工工工工大大大大学学学学试卷试卷试卷试卷（（（（期中考期中考期中考期中考））））班级班级班级班级：：：：通信通信通信通信09级级级级考试科目考试科目考试科目考试科目：：：：通信原理通信原理通信原理通信原理姓名姓名姓名姓名：：：：学号学号学号学号：：：：2011-11-14题题题题号号号号一一一一二二二二三三三三四四四四总总总总分分分分评评评评分分分分一一一一、、、、填空题填空题填空题填空题（（（（每空每空每空每空1分分分分，，，，共共共共40分分分分））））1、通信系统可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比或信噪比或信噪比或信噪比或（（（（/SN））））。数字通信系统的有效性主要性能指标是信息传输速率信息传输速率信息传输速率信息传输速率（（（（比特率比特率比特率比特率））））或或或或单位带宽的比特率单位带宽的比特率单位带宽的比特率单位带宽的比特率（（（（频带利用频带利用频带利用频带利用率率率率）））），可靠性主要指标是误码率误码率误码率误码率或误信率误信率误信率误信率（（（（误比特率误比特率误比特率误比特率））））；信源编码提高通信系统的有效性有效性有效性有效性，信道差错控制编码提高通信系统的可靠性可靠性可靠性可靠性。2、在四进制系统中每秒钟传输1000个四进制符号，则此系统的码速率为1000Baud，信息速率为2000bit/s。3、一个四进制数字通信系统，传码率为1000Baud，连续工作1小时后，接收端收到的错误码为10个，其信息速率为2/kbits，误码率为62.777810−×。注：误码率610/(36001000)2.777810−×=×4、四元信源的四个符号出现的概率分别为11112488、、、，信源熵为1.75/bit符号；四元信源的的最大熵为2/bit符号。注：信源熵=221113log42log811.75/2484bit++×=+=符号5、一个均值为零，方差为2nσ的窄带平稳高斯随机过程，它的同向分量和正交分量是平稳高斯平稳高斯平稳高斯平稳高斯随机过程，且均值为零，方差为2nσ。6、若基带信号最高频率为3.6kHz的语音信号，则AM信号的带宽为7.2kHz，SSB信号的带宽为3.6kHz，DSB信号的带宽为7.2kHz。7、在模拟调制系统中有AM、DSB、SSB、VSB等幅度调制系统，其中AM可用非相干解调，DSB、SSB、VSB必须用相干解调。8、按香农公式，信道的最大信息传输速率C称为信道容量信道容量信道容量信道容量，它与信道带宽B和信噪比/SN的关系为2log(1/)CBSN=+。9、平稳随机过程()tξ，其均值与时间时间时间时间无关，自相关函数与时间间隔时间间隔时间间隔时间间隔有关，而且自相关函数(0)R为()tξ的平均功率平均功率平均功率平均功率，()R∞为()tξ的直流功率直流功率直流功率直流功率。10、某单音调频信号8()20cos2108cos4000sttVππ=×+，则已调信号功率为200W，调制指数为8，最大频偏为16kHz，该信号带宽为36kHz。注：已调信号功率等于原载波信号的功率21(20)2002W×=显然8fm=（()cosmmmtAtω=coscoscossinFMcfmmcfmsAtKAdAtmtωωττωω=+=+∫）fmfmfΔ=2000mfHz=8200016fmfmfkHzΔ=×=×=2(1)2(81)200036FMfmBmfHzkHz=+=×+×=11、在AM、DSB、SSB、FM系统中，有效性最好的是SSB，可靠性最好的是FM。12、在FM广播系统中，规定每个电台的标称带宽为180kHz，调频指数为5，这意味着其音频最高频率为15kHz。13、鉴频器输出噪声功率谱密度与噪声频率的关系是噪声功率谱密度正比于噪声频率的噪声功率谱密度正比于噪声频率的噪声功率谱密度正比于噪声频率的噪声功率谱密度正比于噪声频率的平方平方平方平方，改善FM系统抗噪声性能的有效措施是采用预加重和去加重技术采用预加重和去加重技术采用预加重和去加重技术采用预加重和去加重技术。14、功率谱密度为[]001()()2xxPPωωωω++−的平稳过程的自相关函数为0()cosxRτωτ。（其中，0ω为正值常数，另假设()()xRPτω↔）注：[]001()()2xxPPωωωω++−的原函数即为自相关函数，而[]0001()cos()()2xxxRPPτωτωωωω↔++−15、自相关函数为0()2nδτ的白噪声通过传输特性为djtkeω−，Hωω≤（dt为常数）的系统后的功率谱密度为202nk。注：输出信号功率谱密度22200()()()()22djtyxnnPPHFFkekωωωωδτ−===二二二二、、、、简答题简答题简答题简答题（（（（5分分分分））））FM通信系统中采用预加重/去加重技术可达到什么目的？为什么？答：FM通信系统中采用预加重/去加重技术可提高解调器输出信噪比。因为鉴频器输出噪声功率谱密度与噪声频率平方成正比，对此噪声进行去加重处理可以降低高频噪声，从而减小解调器输出噪声功率。预加重器用以增强基带信号的高频成分，使去加重器输出基带信号不失真，功率不变。三三三三、、、、计算计算计算计算、、、、绘图题绘图题绘图题绘图题（（（（55分分分分））））1、（15分）已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，若要求输出信噪比为40dB，试比较DSB系统和频偏40fMHzΔ=的FM系统的带宽和发射功率。设信道中双边噪声功率谱密度为152.510/WHz−×，信道的损耗为70dB。解：/40/85fmmff=Δ==1分分分分FM信号带宽62(1)(25)61096FMfmBmfMHz=+=+××=3分分分分FM制度增益23(1)3256450FMffGmm=+=××=1分分分分DSB带宽62281016DSBmBfMHz==××=3分分分分DSB制度增益2DSBG=1分分分分FM发射功率000001122FMiFMFMFMSSnSNBNGNGαα=×××=××××47156110102.51029610106.7450W−=×××××××=3分分分分DSB发射功率000001122DSBiDSBDSBDSBSSnSNBNGNGαα=×××=××××47156110102.5102161040002W−=×××××××=3分分分分注：00(/)/(/)FMiiGSNSN=/iFMSSα=α−信道损耗7=7010dBα=所以001FMiFMSSNNGα=×××2、某调制系统如下图所示。为了在输出端同时分别得到1()ft和2()ft，试确定接收端的1()ct和2()ct。相乘相乘相加相乘相乘低通低通1()ft1()ft2()ft2()ft0costω0sintω（发送端）1()ct2()ct（接收端）解：发送端合成后的信号是1020()()cos()sinftfttfttωω=+，接收端是相干解调，假设相干载波10()coscttω=，2分分分分解调后输出为0011020111()()cos()()cos2()sin2222ftfttftfttfttωωω==++经过理想低通滤波器后011()()2ftft=3分分分分假设相干载波20()sincttω=，2分分分分解调后输出为0021020111()()sin()()sin2()cos2222ftfttftfttfttωωω==+−经过理想低通滤波器后021()()2ftft=3分分分分3、（10分）某显示器分辨率为19201080×，32位真彩，刷新频率为90Hz，逐行扫描，要求信噪比/30SNdB=，求传输带宽？【提示：2log3.32lgxx=】。解：每像素点所含的信息量为：32bit；因为逐行扫描，所以每帧图象的信息量为1920108032bit∗∗；每秒传输的总信息量为：91920108032905.9710bitbit∗∗∗=×；4分分分分所以带宽为：2/log(1/)BCSN=+2分分分分9825.9710/log(11000)5.9710597BMHz=×+=×=。4分分分分4、（10分）画出数字通信系统模型框图（要求：不少于十个框）。评分评分评分评分：：：：每框一分每框一分每框一分每框一分，，，，满分满分满分满分1分分分分。。。。5、（10分）画出立体声广播信号的解调框图（要求标注出各滤波器的频率等参数）。19kHz2××++12（L+R）12（L-R）LR+++−(015)LPFkHz∼(2353)BPFkHz∼(015)LPFkHz∼评分评分评分评分：：：：每框每框每框每框1分分分分，，，，未标参数扣未标参数扣未标参数扣未标参数扣0.2分分分分。。。。