武汉理工大学 通信原理期末考试

武汉理工大学考试试题纸（A卷、闭卷）课程名称通信原理A（2009.12）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分）1．出现概率越大的消息，其所含的信息量越大。（）2．随机过程广义平稳则必将严格平稳。（）3．恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。（）4．由于DSB信号的调制制度增益是SSB的一倍，所以抗噪声性能比SSB好一倍。（）5．2PSK存在反相工作现象，而2DPSK不存在，所以2DPSK抗噪声性能优于2PSK。（）二．填空题（每空1分，共10分）1．设每秒传送N个M进制码元，则码元速率为___①___，信息传输速率为②。2.在PCM30/32路基群帧结构中，TS0用来传输_③，TS16用来传输__④。3．设加性高斯噪声的单边功率谱密度为0n，输入信号持续时间0~T，能量为E，则匹配滤波器在⑤时刻输出的最大信噪比为⑥。4．已知信道中仅传输11000000，00111000，00000110三个码组，则其可检测⑦个错码，可纠正⑧个错码。5.载波同步的方法一般可分为⑨和⑩。三．简答题（每小题5分，共20分）1．什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布？2．每路基带信号带宽均为1MHz，对信号分别进行DSB和SSB调制，若采用FDM进行6路信号复用传输，试问至少需要信道带宽是多少？3．试比较均匀量化与非均匀量化的特性。4．什么是最小码距的概念，其数量大小有什么实际意义和作用？四．已知0()(1coscos2)cosAMstKtKtt，且0。1．画出此已调波的频谱示意图。（3分）2．画出包络解调器的原理框图。（3分）3．试求使此AM信号无包络失真的K值。（4分）五．若消息代码序列为110000010100001，1.画出对应的全占空双极性码波形；（2分）2.画出对应的AMI码波形；（4分）3.画出对应的HDB3码波形。（4分）六．图1、图2分别给出两种基带系统传输特性图1图21．试分析两个基带系统无码间串扰的最高码元速率。（6分）2．设传输信息速率为3Mbps，图1和图2系统能否实现无码间串扰。（4分）七．设某数字调制系统的码元传输速率为1000Bd，载波频率为2000Hz。1．若发送数字信息为111010，试画出2ASK信号波形和它的功率谱密度草图。（5分）2．数字信息不变，试画出2DPSK信号波形和它的功率谱密度草图（设初始相位为0）。（5分）。八．在脉冲编码调制（PCM）系统中，若采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1单位，已知抽样脉冲值为-118个单位：试求：1．试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（段内码采用自然二进制码）；（8分）2．写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。（2分）九．某(,)nk线性分组码的生成矩阵为100101010110001011G1.求监督矩阵H，确定,nk。（4分）2.写出监督位的关系式及该(,)nk的所有码字。（6分）武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称—通信原理A————（A卷、闭卷）一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分）1.×；2．×；3．√；4．×；5．×二．填空题（每空1分，共10分）1.①N②Nlog2M2．③帧同步信息④信令信息3．⑤t=T⑥02/En4.⑦3⑧15．⑨插入导频法（外同步法）⑩直接法（自同步法）三．简答题（每小题5分，共20分）1．噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近似为cf。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。2．若采用双边带调制，则每路信号带宽为W＝2×1＝2MHz，6路信号复用，至少需要带宽12MHz。若采用单边带调制，则每路信号带宽为W＝1MHz，至少需要带宽6MHz。3．均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小；非均匀量化：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．在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距d0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1”的数目）（全0码除外）。d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。|四.（共10分）1.（3分）2.（3分）3.0()(1coscos2)cosAMstKtKtt无包络失真，则1(coscos2)0Ktt（2分）令()coscos2fttt()coscos2fttt22coscossinttt22coscos(1cos)ttt2cos2cos1tt2192(cos)48t所以，()ft的极小值为98则89K。（2分）五．（10分）1.0t（2分）或反相2.0t（4分）或反相3.0t（4分）或反相六．（共10分）1.图1系统，奈氏带宽=66210/2101HzMHz无码间串扰最高码元速率max212sfMHzMHz（3分）图2系统，奈氏带宽=66310/21.5101.5HzMHz无码间串扰最高码元速率max21.53sfMHzMHz（3分）2.图1系统不能实现无码间串扰传输（2分）图2系统能实现无码间串扰传输（2分）七．（共10分）1．0tS2ASK(t)TsTsTsTsTsTsTsTsTsTsTsTs（2分）（3分）2.0tS2DPSK(t)TsTsTsTs（2分）或反相（3分）八．（共10分）1.极性码：∵-1180∴C1=0（2分）段落码：∵64118128∴抽样值位于第4段∴C2C3C4=011（2分）段内码：4（118-64）/4＝13…..2∴C5C6C7C8=1101（2分）∴PCM码组为00111101量化电平=-118|量化误差|＝|抽样值-量化电平||118-64134(641442（＋））|＝0（2分）2.转为11位码为：00001110110（2分）九．1．110100011010101001H（2分）6,3nk（2分）2．254134035aaaaaaaaa（3分）（000000，001011，010110，011101，100101，101110，110011，111000）（3分）武汉理工大学考试试题纸（B卷、闭卷）课程名称通信原理A（2008.12）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分）1．随机过程的频谱特性能用它的傅里叶变换表达式来表示。（）2．采用纠错编码技术的目的是提高数字通信系统的可靠性。（）3．在数字通信系统中，位同步器是必不可少的单元。（）4．纠错编码器输出信号的信息速率等于输入信号的信息速率。（）5．在双边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（）二．填空题（每空1分，共10分）1．香农公式表明通信系统的___①___和___②__指标是一对矛盾。2．模拟调制方式分__③和__④两大类，其中⑤调制方式占用的带宽最窄，为⑥。3．在相干解调中，要求s(t)与发送端实现载波同步，解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程叫⑦，把各组数据区别开来则需要⑧。4．线性分组码（n，k），若要求它能纠正3个随机错误，其最小码距为⑨，若要求它能纠正2个随机错误，同时检测3个随机错误，则其最小码距为⑩。三．简答题（每小题4分，共20分）1．什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么概率分布？2．什么叫码间串扰？码间串扰会产生什么影响？系统满足无码间串扰的条件是什么？3．量化的目的是什么？什么是均匀量化？均匀量化有什么缺点？4．DSB和SSB系统的调制制度增益各是多少？两者的抗噪声性能是否相同？为什么？5．简要说明通信系统中同步的作用，常用的通信系统同步技术有哪些？四．二进制等概数字信号在系统中1min传送了18000bit的信息量。1．码元速率是多大？（5分）2．若改用8进制数字信号，1min同样传送18000bit的信息量，其码元速率又是多大？（5分）五．已调信号Sm(t)=(1+cos10t)cos100t。1．画出Sm(t)波形和包络检波后的输出波形；（5分）2．能否用包络检波法进行解调，说明理由，画出解调器原理框图。（5分）六．二进制绝对码元序列10011101，码元速率为1200Baud，载频1200cfHz，画出该信号2DPSK已调信号波形，若采用差分相干接收，试画出其原理框图。（10分）七．设基带系统的频率特性如图1所示。（a）（b）1．若以2/TBd速率传输信号，讨论二进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（4分）2.若以8/Tbit/s速率传输信息，讨论多进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传输。（6分）八．在脉冲编码调制（PCM）系统中，若采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1单位，已知抽样脉冲值为-138个单位：试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码采用自然二进制码）。（10分）九．某(,)nk线性分组码的生成矩阵为100101010110001011G3.求监督矩阵H，确定,nk。（4分）4.写出监督位的关系式及该(,)nk的所有码字。（6分）武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称通信原理A（B卷、闭卷）一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分）1.×；2．√；3．√；4．×；5．√二．填空题（每空1分，共10分）1.①有效性；②可靠性；2.③幅度调制（或线性调制）；④角度调制（或非线性调制）；⑤SSB；⑥基带信号带宽；3.⑦位同步（码元同步）；⑧群同步（帧同步）4.⑨7；⑩6三．简答题（每小题4分，共20分）1.噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近似为cf。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。2．码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。码间串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。系统无码间串扰的条件：时域条件：()0schkT(0)(0)kk(k为整数)；频域条件：2()sisiHTT，sT3．量化的目的是将抽样信号在幅值上进行离散化处理，即将无限个可能的取值变为有限个。均匀量化是量化间隔相等的量化，其主要缺点是无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值（功率）都固定不变，因此当信号较小时，信号的量化信噪比也很小，难以满足通信系统的要求。4.GDSB=2，GSSB=1，从整个系统来说，在相同的发射功率、相同的噪声环境下，两者的抗噪声性能是相同的。虽然两者接收机的制度增益不同，但SSB系统带宽是DSB系统的一半，因而进入接收机的噪声带宽也是DSB系统的一半，因此最终两者的抗噪声性能是相同的。5．同步是通信系统中的一个重要的实际问题，没有同步系统，则通信系统无法正常工作。当采用同步解调时，接收端需要相干载波；接收端还需要与接收码元的重复频率和相位一致的码元同步信号；接收端需要与发送的数字流中“字”和“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，即群同步。常用同步技术：载波同步，位同步，群同步。四．（10分）1．每符号的信息量为log2＝1bit（2分）码元速率＝18000/60＝300baud（3分）2．每符号的信息量为log8＝3bit（2分）码元速率＝18000/（60*