通信原理期末考试试题及答案及考点总结1和考点总结2

通信原理期末考试试题及答案一、填空题（总分24，共12小题，每空1分）1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用误码率衡量。2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。4、一个均值为零方差为2n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀分布。5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：)1(log2NSBC。7、设调制信号为f（t）载波为tccos，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为ttfccos)(，频域表达式为)]()([21ccFF。8、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为2fH、2fH、fH。9、设系统带宽为W，则该系统无码间干扰时最高传码率为2W波特。10、PSK是用码元载波的相位来传输信息，DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息，它可克服PSK的相位模糊缺点。11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用13折线近似，律对数压缩特性采用15折线近似。二、简答题（总分18，共4小题）1、随参信道传输媒质的特点？（3分）答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分)抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？（6分）最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。4、简述低通抽样定理。（3分）一个频带限制在（0，fH）内的时间连续信号m(t)，如果以H21fT的时间间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定三、画图题（总分20分，共3小题）1、已知调制信号ttm2000cos载波为t410cos2，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。（6分）00f(kHz)46-4-65-5π2πSAM00f(kHz)46-4-65-5π2πSAM00f(kHz)46-4-65-5π2πSAM2、设信息序列为100000000001100001，试编为AMI码和HDB3码（第一个非零码编为+1），并画出相应波形。（6分）100000000001100001AMIHDB3AMIHDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1+10000000000-1+10000-1+1000+1-100-100+1-1+100+1-13、设发送数字信息为110010101100，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号,“0”对应Ts=2Tc，“1”对应Ts=Tc；其余信号Ts=Tc，其中Ts为码元周期，Tc为载波周期；对2DPSK信号，0代表“0”、0180代表“1”，参考相位为0；对2PSK信号，0代表“0”、0180代表“1”。)（8分）OOK2FSK2PSK2DPSK110010101100OOK2FSK2PSK2DPSK110010101100四、（总分12分）现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。解：解：（1）符号）/(38loglog22bitMH——（２分）（2）Ts=0.1ms，所以Baud10000RsT1B30kbit/s310000HRRBb——（２分）（3）216Mbit/s3600210303tRIb——（３分）（4）误比特率761025.11021627bP——（２分）2小时传送的码元数为7B107.23600210000tRN误码率为：761075.3107227eP——（３分）五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度ZnHWfP/105.03在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5KHZ，而载波为100KHZ，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解：（1）单边带信号的载频为100kHz，带宽B＝5kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为(kHz)5.1025211000f——（３分）(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，WBfPNni5105105.02)(233——（３分）已知Si=10kW，所以2000510103iiNS——（３分）（3）由于单边带调制系统的制度增益为G＝1，因此解调器输出端的信噪比200000iiNSNS——（３分）六、（总分14分）采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位：（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：（1）已知抽样脉冲值I0＝-95，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8。因为I00，故C1＝0——（２分）又因为I064，且I0128，故位于第4段，段落码C2C3C4＝011——（３分）第4段内的量化间隔为4，由I0＝64＋7×4＋3知，I0位于第4段第7量化级，C5C6C7C8＝0111——（３分）因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8＝00110111——（１分）译码输出-(64+7×4＋2／2)＝-94，量化误差为：-95－(-94)＝-1（单位）——（２分）（2）对应于该7位码的均匀量化11位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11＝00001011110——（３分）考点总结1第一章：绪论1.通信系统模型的组成通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型，达到“领会”层次。2.信息及信息量的概念，达到“识记”层次。3.(1)信道、信道容量，达到“识记”层次。(2)传输介质的分类，达到“识记”层次。(3)通信中常用介质（双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质）的特性，达到“领会”层次。4.通信方式(1)串行传输和并行传输的概念，达到“领会”层次。(2)同步传输和异步传输的概念与基本原理，达到“领会”层次。(3)单工、半双工和全双工传输的概念，达到“领会”层次。5.差错控制(1)差错产生的原因及差错类型，达到“识记”层次。(2)差错控制基本原理，达到“领会”层次。(3)差错控制编码的方法，达到“识记”层次。6.通信系统的主要性能指标(1)模拟通信系统的有效性和可靠性衡量，达到“识记”层次。(2)数字通信系统的有效性衡量（传输速率），达到“简单应用”层次。(3)数字通信系统的可靠性衡量（差错率），达到“领会”层次。第二章信号与噪声1.信号的频谱分析(1)傅立叶级数，达到“领会”层次。(2)傅立叶变换，达到“领会”层次。(3)功率谱密度和能量谱密度，达到“领会”层次。(4)周期信号的功率谱密度，达到“领会”层次。2.卷积和相关(1)卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理，达到“领会”层次。(2)相关定理、自相关函数的性质，达到“领会”层次。3.信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性，达到“领会”层次。4.随机信号分析(1)随机过程的概念、平稳随机过程，达到“识记”层次。(2)随机过程的数字特征，达到“领会”层次。(3)平稳随机过程的遍历性，达到“识记”层次。5.随机过程的频谱分析(1)功率谱描述随机过程的频谱特性，达到“识记”层次。(2)功率谱与相关函数的关系，达到“领会”层次。(3)计算随机过程的功率谱方法，达到“简单应用”层次。6.随机过程通过线性系统输出、均值、相关函数、平均功率PY、功率谱，达到“领会”层次。7.噪声及其通过乘法器的响应(1)白噪声的概念，达到“识记”层次。(2)乘法器的噪声响应，达到“领会”层次。8.窄带噪声窄带噪声的性质，达到“识记”层次。第三章模拟调制系统1.调制的基本概念、模拟调制含义，达到“识记”层次。2.幅度调制的含义和分类，达到“识记”层次。3.标准调幅的过程及其功率和效率，达到“简单应用”层次。4.抑制载波双边带调幅单边带调幅残留边带调幅，达到“领会”层次。5.调幅信号的相干解调、调幅信号的非相干解调，达到“识记”层次。6.角度调制的含义、PM波、FM波，达到“识记”层次。7.宽带调频、宽带调相，达到“识记”层次。8.宽带角调波的产生和解调，达到“领会”层次。第四章基带数字信号及其传输1．低道信号的抽样定理、带通信的抽样定理，达到“识记”层次。2．脉冲振幅调制的基本形式，达到“识记”层次。3．脉冲编码调制（1）脉冲编码调制的基本原理，达到“领会”层次。（2）量化、量化误差、量化噪声，达到“简单应用”层次。（3）压缩和扩张技术的基本过程，达到“领会”层次。（4）PCM中常用的二进码，达到“识记”层次。4.增量调制(1)预测编码的概念，达到“识记”层次。(2)增量调制的基本原理，达到“领会”层次。考点总结2★分集接收：分散接收，集中处理。在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集：多副天线接收同一天线发送的信息，分集天线数（分集重数）越多，性能改善越好。接收天线之间的间距d≥3λ。②频率分集：载频间隔大于相关带宽移动通信9001800。③角度分集：天线指向。④极化分集：水平垂直相互独立与地磁有关。★起伏噪声：P77是遍布在时域和频域内的随机噪声，包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。★各态历经性：P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。因此，关于各态历经性的一个直接结论是，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）是，无需做无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可，从而使测量和计算的问题大为简化。部分相应系统：人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，是频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分相应波形。以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。多电平调制、意义：为了提高频带利用率，可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同（传输带宽相同）的条件下，比特率提高了，因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。MQAM：多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此MPSK和MDPSK体制为人们所喜用。但是MPSK体制中随着M的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容县随之减小，误码率难于保证。为了改善在M大时的噪声容限，发展出了QAM体制。在QAM体制中，信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为：)c