通信原理练习题

通信原理练习题一、填空题1.通信系统的性能指标包括系统的有效性和可靠性。2.常用的通信方式有频分复用、时分复用、码分复用和空分复用。3.如果随机过程的均值为常数，自相关函数只与时间延迟常数有关，则称此随机过程为平稳随机过程。4.在通信系统中同步方式分为同步传输和异步传输。5.CMI码编码规则是将信息代码中的“0”码编为“01”，而“1”码交替地编为“11”和“00”。6．白噪声是功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声，其功率谱密度为2/0n。7.通信方式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信。8.广义信号按照它包括的功能可以分为调制信道和编码信道。9.AMI码全称是交替反转码。10.如果在无限大时间区间,内信号的能量为有限值，则称该信号为能量信号，能量信号的平均功率S为0。11.通信系统中数据的传输方式可以分为并行传输和串行传输。12.如果在无限大时间区间,内信号的平均功率为有限值，则称该信号为功率信号，功率信号的能量E为0。13．当发送信号的电平为A和－A时，最佳判决电平为0。14.抽样信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。15.按信号可以表示为几个变量的函数划分，可以将信号分为一维信号和n维信号。16．传输2FSK信号所需的第一零点带宽fsfff221。（注：载频分别为),21sfff基带信号的频率为和17.平稳随机过程通过线性系统后的输出仍为平稳随机过程。18.双相码的编码规则是，0码编为01，1码编为10。19.按输入信号的不同可以将信道分为数字信道和模拟信道。20.根据载波的不同可以将调制分为连续波调制和脉冲调制。21.A律PCM编码中，量化电平数为512，编码位数为9。22.广义信道按组成结构可以分为传输媒质和转换装置。23.按信号持续的时间可以将信号分为时限信号和非时限信号。24.当无信号的时候加性噪声是否存在？是。25.在SSB、DSB和VSB中，带宽最小的是SSB。26.在SSB、DSB和VSB中，带宽最大的是DSB。27.根据输入调制信号的不同可以将调制信号分为模拟调制和数字调制。28.数字通信系统的有效性用传输速率来衡量。29.双相码又称曼切斯特码。30.在整个频率轴上均匀分布的高斯白噪声的功率谱密度为2/0n。31.按抽样信号顶部特征可以将抽样分为自然抽样和平顶抽样。32.在2FSK非相干解调系统中误码率随输入信噪比的增大成负指数规律下降。二、判断题1.根据载波不同可以将调制分为调幅、调频和调相。（X）2.在相干解调时相干载波必须和调制时载波同频同相。（√）3.模拟通信系统用输出信噪比来衡量系统可靠性时，信噪比越大，可靠性越好（√）。4.数字通信系统比模拟通信系统抗干扰能力强。（√）5.二进制频移键控制能用模拟调制法获得。（X）6.双极性码一定要归零。（X）7.线性系统分析中时域分析和频域分析都满足叠加定理。（√）8.对300～3400Hz的模拟电话信号的抽样频率规定为8000Hz（√）。9.在确知系统中无失真传输要求系统响应应与输入信号波形完全相同，幅度也不能衰减。（X）10.二进制的码元速率和信息速率在数量上是相等的（√）。11.数字通信系统具有抗干扰能力强的特点。（√）12.AM调制信号的解调有相干解调和非相干解调两种。（√）。13.在一定的质量要求下，传输所要求的频带宽度越窄，则有效性越差（X）。14.按信号特征可以将通信分为模拟通信和数字通信。（√）15.HDB3码中最长的连0码为4个0（X）。16.非周期矩形信号的频谱是一个不连续谱。（X）17.常规调幅信号（AM信号）的包络与调制信号成正比（√）。18.按调制方式可以将通信系统分为基带传输和频带传输。（√）19.传号差分码的编码规则是遇1码电平发生跳变（√）。20.周期矩形信号的频谱是连续谱。（X）21.DSB信号的频谱可以分为上边带和下边带两个部分。（√）22.VSB信号的解调可以采用相干解调和非相干解调两种。（X）23.传号差分码的编码规则是遇1码电平发生跳变（√）。24.HDB3码中连0串不超过4个。（√）25.2FSK是两路2ASK信号的叠加。（√）26.HDB3码中连0串可以超过4个。（X）27.相对码是绝对码的模二运算。（√）28.在二进制通信系统中0、1等概率出现，则传送一波形的信息量为1bit。（√）29.双极性码可以不归零。（√）三、简答题1.简述无码间串扰的频域条件。答：2.部分响应技术的主要优点是什么？答：1）可达到2Bd/Hz的理论上最高的频带利用率；2）尾瓣衰减快，从而降低对位定时精度的要求；3）系统的频率特性并非理想，因而易于实现。3.简述调制信道具有的主要特点是什么？答：（1）有一对（或多对）输入端，则必然有一对（或多对）输出端；（2）绝大多数信道是线性的，即满足叠加原理；（3）信号通过信道需要一定的延迟时间；（4）信道对信号有损耗；（5）即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的功率输出（噪声）。4.随参信道传输媒质通常具有哪些特点？答：（1）对信号的衰耗随时间随机变化；（2）信号传输的时延随时间随机变化；（3）多径传播。5.通信系统的主要指标是什么？各有何含义？答：通信系统的主要指标有两个，即有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题，用来衡量系统传输的快慢；可靠性是指接收信息的准确程度，用来衡量系统传输的质量。SssiTwTTiwH,)2(模拟通信系统的有效性可用有效传输频带宽度来度量，其可靠性可用接收端最终输出信噪比（如解调输出信噪比）来度量。数字通信系统的有效性可用码元传输速率、信息传输速率和频带利用率等指标来度量，其可靠性可用误码率和误比特率来度量。6.简述利用图解法求解卷积运算的步骤有哪些？答：（1）变换；（2）反褶；(3）移位；（4）乘积；（5）积分。7.简要说明在中短波无线电广播系统中，对话音采用常规振幅调制（AM）的理由。答：发送端含有直流分量，使得调制后的包络与调制信号成正比，这样在接收端可以采用包络检测法恢复原始信号，电路简单，因此价格便宜，但发射端要求发射的功率提高，这样通过发射端的大功率的代价来换取接收端的设备简单，对用户有利。8.简述无码间串扰的时域条件。答：9.简述周期信号的频谱具有哪些共性？答：（1）离散性；（2）谐波性；（3）收敛性。四、画图及简答题1.已知二元信息序列为1101000000010010000001，画出它所对应的AMI码和HDB3码的波形。2.已知基带信号为1010011，试画出单极性归零码的波形。解答：画图如下3.已知基带信号为1010011，试画出双极性不归零码的波形。解答：画图如下4.已知数字序列为11100100，设码元速率和载波频率相同，1码初始相位为0，试画出二进制相移键控信号时间波形。1010011EE0()00skkhkThk常数解答：画图如下5.已知基带信号为1010011，试画出单极性不归零码的波形。解答：画图如下6.已知数字序列为1011001及载波波形如下，试画出二进制振幅键控信号时间波形。解答：画图如下7.试画出模拟方法产生2ASK信号的模拟框图。解答：画图如下～ks(t)载波8.试画出模拟方法产生2ASK信号的模拟框图。解答：画图如下1010011EE五、计算题1.设一数字通信系统传送码元的速率为1200Baud。1)当码元为二进制时，求该系统的信息速率；2)当码元为十六进制时，求该系统的信息速率。答：sbitRRMsb/log2sbit/1200log120022sbitRRMsb/log2sbit/4800log12001622．讨论随机过程tAtcos的平稳性与各态历经性。其中A和均为随机变量，两者统计独立，是在2,0内均匀分布的。解：因为0sinsincoscos2sinsincoscossinsincoscoscos2020dtdtAEtEtEAEttEAEtAEtEcos22122coscos222coscos222coscos2coscos,220222AEdtAEtEAEtEAEtAtAEttEttR由此可见随机过程t具有简明的数字特征，其数学期望是常数，自相关函数只与有关，所以是宽平稳的。又因为cos21lim01lim22222AdtttTRdttTTTTTTT显然，该过程满足平稳性条件，但不具备各态历经性。3.设随机过程tatatcoscos21，其中1a和2a是相互独立的两个高斯随机变量，且均值和方差相同，分别为0和2。试求t的均值和方差及自相关函数。解：由题意可知021EE，22221EE0sincos21tEtEtE222222221221222212212sincossin2sincossin2sincostttEtEEtEtttEtEtDcoscossinsincoscos,2122212221212121ttttEttEttEttR4.设某2ASK系统中二进制码元传输速率为9600波特，发送“1”0”符号的概率相等，接收端分别采用同步检测法和包络检波法对该2ASK信号进行解调。已知接收端输入信号幅度a=1mV，信道等效加性高斯白噪声的双边功率谱=4×10-13W/Hz。试求:同步检测法解调时系统总的误码率。解：对于2ASK信号，信号功率主要集中在其频谱的主瓣。因此，接收端带通滤波器带宽可取2ASKB=2RB=2×9600=19200Hz带通滤波器输出噪声平均功率为2n=×2B=4×10-13×2×19200=1.536×10-8W信噪比为因为信噪比r≈32.55，Pe=20n2155.3210072.310110536.121012868622nar5138.841089.255.321416.311421eerrerfcr5.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度HzWfPn/105.0)(3，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号)(tm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，先经过带宽为10kHz的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为多大?（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？解：（1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除带外噪声，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽，即kHzkHzfBH10522，中心频率为100kHz。带通滤波器的传输特性为其他常数010595)()(kHzfkHzKfH（2）kWSi10（已知）)(101010105.02)(233WBfPNni输入信噪比1000iiNS6.已知信号)180cos()220cos()(tttf，用理想低通滤波器来接收抽样后的信号，试求：1)无失真恢复)(tf情况下的最低抽样频率sf；2)画出理想抽样后的信号频谱图。9021801102220122111ff据低通信号抽样定理，最低抽样频率sf＝21f＝220Hz。7.设输入信号抽样值Is=+1270Δ（Δ为一个量化单位，表示输入信号归一化值的1/2048），采用逐次比较型编码器,按A律13折线编成8位