数字通信原理(附答案)

1、已知一个4进制信号的码元速率为4800波特，则其对应的信息速率是(C)A.4800bit/sB.2400bit/sC.9600bit/sD.14400bit/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（C）A.fs≥fmB.fs=2fmC.fs2fmD.fs≥2fm3、样值为301△，它属于A律13折线的（B）A.第5量化段B.第6量化段C.第7量化段D.第8量化段4、在同一条链路上可传输多路信号，利用的是各路信号之间的（B）A.相似性B.正交性C.一致性D.重叠5、在光纤中采用的多路复用技术是（C）A.时分复用B.频分复用C.波分复用D.码分复用1、在4进制系统中，每秒钟传递1000个4进制符号，此系统的码元速率BR=(),信息速率bR().(A)A.1000Bd,2000b/sB.2000Bd,2000b/sC.2000Bd,1000b/sD.1000Bd,1000b/s2、满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为（D）A.fs≥fmB.fs=2fmC.fs2fmD.fs≥2fm3、设模拟信号s(t)的幅度在[-2,2]v内均匀分布，对它进行奈奎斯特速率抽样，并均匀量化后，编为2进制码。量化间隔为1/64v，需要多少量化电平数？（D）A.64B.128C.192D.2564、消息码为：1010001110001，对应的AMI码为：（A）A.+10-1000+1-1+1000-1B.+10-00000-1+1000-1C.-10+1000+1-1+1000-1D.+10+1000-1-1+1000+15、PCM30/32的二次群速率为（B）A.64kb/sB.8.448Mb/sC.384kb/sD.2.048Mb/s2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（C）A.fs≥fmB.fs=2fmC.fs2fmD.fs≥2fm3、均匀量化的PCM系统中，编码位数每增加1位，量化信噪比可增加（C）dB.A.2B.4C.6D.84、绝对码为：10010110，对应的相对码为：（B）A.10100101B.11100100C.11100110D.110001105、SDH采用的数字复接方法一般为（B）A.异步复接B.同步复接C.异步复接或同步复接D.以上都不是1、出现概率越__小__的消息，其所包含信息量越大；2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、_量化_和编码；3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接；4、为了减小相干载波的稳态相位误差，应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益；5、分组码（n,k）的编码效率为_k/n；1、衡量数字通信系统可靠性的主要指标是___差错率；2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码；3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接；4、匹配滤波器就是指在某一特定时刻，使滤波器的瞬时输出信噪比最大的线性滤波器；5、码组0011011与码组0011011之间的码距是_0_；1、已知8进制数字信号的传输速率为1600波特，若信息速率保持不变，变换成2进制数字信号的传输速率为4800波特。；2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码；3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接；4、为了减小相干载波的稳态相位误差，应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益;5、码组0100110的码重为_3；三、作图题（15分每题5分）1、设发送的二进制信息为101100011，采用2ASK方式传输，已知码元传输速率为1200Bd，载波频率为2400Hz。设计一种2ASK信号调制器原理方框图，并画出2ASK信号的时间波形。2、设数字信号序列为101101011101，试将其编成下列码型，并画出相应的波形。（1）单极性归零码；（2）AMI码；（1）单极性归零码101101011101，波形如下：（2）二进码101101011101AMI码+10-1+10-10+1-1+10-1波形如下：3、画出2DPSK相干解调的原理框图。3、在2ASK系统中，等概率的发送信号s1(t)和s2(t)，在观察期间（0，T）内观察波形为y（t）,试画出相关器形式的最佳接收机。3、设基带数字信号序列为10010110，载频与码元速率相同。“1”码载波相位不变，“0”码载波相位改变π，试画出相对码和2DPSK波形(初始相位为0°)。3、相对码为11100100带通滤波器×2DPSK低通滤波器数据输出抽样判决器本地载波码反变换器图表1四、问答题（15分每题5分）1、简要叙述非均匀量化的原理。与均匀量化相比较，非均匀量化的主要优缺点。答：非均匀量化是通过对信号先进行非线性变换后，再均匀量化来实现的。与均匀量化相比：非均匀量化的优点：改善小信号的量化噪声比，降低编码的位数。缺点：实现相对较复杂。2、时域均衡中横向滤波器的抽头级数与什么因素相关？答：时域均衡中横向滤波器的抽头级数与其输入信号码间干扰个数相关。若有2N个码间干扰值，则抽头级数应该为2N+1。3、已知循环码的生成多项式()gx，接收码组为()Bx，试写出该循环码的纠错译码方法。答：循环码的纠错译码方法为：（1）用生成多项式()gx除接收码组()Bx，得到余式()Rx；（2）按照余式()Rx，用查表方法或计算校正子得出错误图样()Ex,就可以确定错码的位置；（3）从()Bx中减去()Ex，便得到已经纠正错码的原发送码组()Cx。（1）()gx是1nx的一个因子。1、简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。答：均匀量化特点：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。得分绝对码相对码载波2DPSK信号非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。4、什么是时钟同步？如何实现？答：时钟同步是使收端的时钟频率与发端的时钟频率相同。若收端时钟的获得采取定时钟提取的方式，即从接收到的信息码流中提取时钟成份，便可实现时钟同步5、信道编码的基本思想是什么？答：信道编码的基本思想是—按某种确定的编码规则在待发送的信息码元序列中加入一些多余的码元（监督码元或校验码元），在接收端利用该规则进行解码，以便发现错误、纠正错误，从而提高信息码元传输的可靠性。6、什么是漏同步？什么是假同步？答：漏同步码是指：由于干扰的存在，接收的同步码组中可能出现一些错误码元，从而使识别器漏识别已发出的同步码组；假同步码是指：在接收的数字信号序列中，在表示信息的码元中出现与同步码组相同的码组，它被识别器识别出来误认为是同步码组而形成假同步信号3、已知2码组为（0000），（1111），问：该码组的最小码距，若用于检错，能检出多少位错码？若用于纠错，能纠正多少位错码？答：该码组的最小码距d0=4;用于检错，由d0=e+1,得e=3，可检3位错码；用于纠错，由d0=2t+1,得t=1，能纠1位错码；五、计算题（50分，每题10分）1、（10分）某离散信息源由0，1，2，3，4五个符号组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/4、1/4、1/8、1/8。求消息1020102323343441240102040301131401203400的信息量？解：已知平均信息量为1()()1()niiiHxPxbPx则该信源符号的平均信息量为1111111111()111114444448888Hxbbbbb－92.254＝比特/符号则该消息共有40个符号，信息量为：I=mH=40*2.25=90b2、（10分）设随机过程X(t)=2cos(2t+),式中，是一个离散随机变量，且P(=0)=1/2,P(=/2)=1/2.求Ex（1）和Rx（0，1）。解：当t=1时，X(t)的数学期望为：Ex(1)=E[2cos(2t+)]|t=1=2E[cos(2+)]=2E[cos]=2(1/2得分*cos0+1/2*cos/2)=1自相关函数Rx（0，1）=E[X(0)X(1)]=E[2cos*2cos(2+)]=4E[2cos]=4(1/2*2cos0+1/2*2cos/2))=23、（10分）采用13折线A律编码电路，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位，求编码器的输出码组和量化误差。4、（10分）设离散无记忆信源X为：12.015.015.018.040.0)(54321xxxxxxPX（1）用霍夫曼编码方法对此信源进行编码;（2）计算平均码长。平均码长为：0.4×1+0.18×3+0.15×3+0.15×3+0.12×3=2.2bit/符号出现概率信源符号码字码长信源符号码字码长3010a30.153011a20.1811a10.4003000a50.123001a40.1500110信源符号码字码长10.271.00.3315、（10分）已知（7，4）循环码的全部码组为：0000000，0001011，0010110，0010101，0100111，0101100，0110001，0111010，1000101，1001110，1010011，1011000，1100010，1101001，1110100，1111111求（1）写出循环码的生成多项式g（x）和生成矩阵G(x)。（2）写出H矩阵。1、（10分）黑白电视系统帧频为25Hz，每帧图像在屏幕上显示的有效行为30行，每行内像素个数为40个。假设图像的相邻像素间相互独立，每一像素的亮度可划分为8级，各级亮度出现的概率相等。求该电视图像的平均信息速率？解：每帧像素数为：P=30*40=1200每一像素的信息量为：I1=-8/1lg2=3b每帧图像的信息量为：I=P*I1=1200*3=3600b帧频为25Hz，即每秒传输25帧，所以Rb=25I=25*3600=90000b/s2、（10分）设随机过程X(t)=2cos(2t+),式中，是一个离散随机变量，且P(=0)=1/2,P(=/2)=1/2.求Ex（1）和Rx（0，1）。解：当t=1时，X(t)的数学期望为：Ex(1)=E[2cos(2t+)]|t=1=2E[cos(2+)]=2E[cos]=2(1/2*cos0+1/2*cos/2)=1自相关函数Rx（0，1）=E[X(0)X(1)]=E[2cos*2cos(2+)]=4E[2cos]=4(1/2*2cos0+1/2*2cos/2))=23、（10分）已知模拟信号抽样值的概率密度f（x）如图所示；按4电平进行均匀量化，求信号与量化噪声功率比？。解：由图可知,模拟信号的取值范围为[-1,+1],即a=-1，b=1.按4电平进行均匀量化，M=4,则量化间隔△v=（b-a）/M=0.5量化区间的端点,viamii=0,1,2,3,4量化电平2/)(1iiimmq，i=0,1,2,3,4即q1=-0.75,q2=-0.25,q3=0.25,q4=0.75信号功率为：6/1)1(2)(1022dxxxdxxfxsba量化噪声功率为:48/1])1()75.0()1()25.0([2)()(15.025.00212dxxxdxxxdxxfqxNMiiq信号与量化噪声比为：S/qN=(1/6)/(1/48)=84、（10分）设离散无记忆信源X为：10.010.010.020.020.030.0)(654321xxxxxxxPX(1)用霍夫曼编码方法对此信源进行编码;（2）计算平均码长。解：201a20.2041001a50.1041000a60.103101a40.10211a10.30出现概率信源符号码字码长01000.2100.411011.00.60.3200a30.20201a20.20211a10.30出现概率信源符号码字码长01000.2100.411011.00