通信原理期末考试复习题

1、某个信息源由“1”、“0”两个符号组成。其出现概率分别为1/4、3/4，则信息源中符号“1”的信息量为（2）bit。2、若一平稳随机过程的自相关函数为R(τ)，则R(0)是该平稳随机过程的（总）功率。3、若语音信号的频率在300-3400Hz之间，则按照抽样定理理论上信号不失真的最小抽样频率为（6800）Hz。4、在相同信噪比的情况下，采用相干检测法对2ASK、2PSK和2FSK解调之后，误码率最低的是（2PSK）。5、通信系统中的同步类型主要有载波同步、（位同步）、群同步和网同步。6、设有一个信号可表示为：t≥0时，x(t)=4exp(-t)；t≥0时，x(t)=0。则该信号是功率信号还是能量信号？（能量信号）。7、对一模拟信号进行数字化时，若抽样频率为1000Hz，量化电平数为16，则数字信号的传输速率为（4000）b/s。8、为了能纠正2个错码，同时检测3个错码，则要求的最小码距为（61、某个信息源由A、B、C、D四个符号组成，出现概率均为1/4。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5毫秒的脉冲传输，则该信息源的平均信息速率和码组速率分别为（C）。A、200b/s和200波特B、100b/s和200波特C、200b/s和100波特D、100b/s和100波特2、模/数转换的三个步骤是依次（A）。A、抽样、量化和编码B、量化、抽样和编码C、量化、抽样编码和D、编码、量化和抽样3、模拟通信系统中的线性调制方式主要有（B）。A、单边带调制、相位调制、双边带调制、频率调制B、振幅调制、单边带调制、残留边带调制、双边带调制C、单边带调制、残留边带调制、双边带调制、频率调制、振幅调制D、单边带调制、相位调制、双边带调制、残留边带调制5、无码间串扰系统的传输函数的特性为（B）。A、传输函数为实函数，且在带宽W处偶对称B、传输函数为实函数，且在带宽W处奇对称C、传输函数为虚函数，且在带宽W处偶对称D、传输函数为虚函数，且在带宽W处奇对称6、右图中表示的调制方式为基本的数字调制系统中的哪种调制方式（C）。A、2ASKB、2PSKC、2FSKD、2DPSK8、数字系统的最佳接收准则中的“最佳”指的是（D）。A、码元速率最佳B、传输速率最高C、信息速率最大D、错误概率最小、DSB调制系统和SSB13------3因为单边带信号所需带宽仅带的大1.什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？答：门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。2.FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么？答：FM系统中采用加重技术的原理是针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状，而高频端的信号谱密度最小，目的是提高调频解调器的高频端输出信噪比。3.等概时对于传送单极性基带波形和双极性基带波形的最佳判决门限各为多少？为什么答：A/2和0。因为此时误码率最低。4.与二进制数字调制相比较，多进制数字调制有哪些优缺点？答：优点是提高了频带利用率，缺点是抗噪声性能降低。5.随参信道对所传信号有何影响？如何改善？答：对信号传输有衰耗，并随时间而变；传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：①产生瑞利型衰落；②引起频率弥散；③造成频率选择性衰落。改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。6.窄带随机过程的频谱与时间波形有什么特点？答：窄带随机过程的的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围Δf内，且Δffc，fc远离零频率。窄带随机过程的一个样本波形是一个包络和相位随机缓变的正弦波。7.无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值越大，则误码率就越小。8.简述二进制数字调制（2ASK、2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能？答：1）频带宽度或频带利用率方面：2FSK系统最不可取。2）抗加性高斯白噪声方面：相干2PSK性能最好，2FSK次之，OOK最差。9.什么是“倒π现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”？答：在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象10.窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？答：“窄带”是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统；“高斯”是指噪声的概率密度函数服从正态分布；“白”是指噪声的功率谱密度服从均匀分布11.为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量NI（T）被消除的缘故12.衡量数据通信主要指标有效可靠。经济性适应。保密。标准。维修。工艺性13.数字通信的优点抗干扰强尤其中断时可以再生而消除噪声积累传输差错可控使用现代数字信号处理技术队数字信息进行处理易于保密可以综合传输14.什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？答：绝对移相方式：利用码元的载波相位值去表示数字信息的一种方式。相对移相方式：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数信息的一种方式。区别：在数字调制系统中，采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒π现象”。15.DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？答：相同。因为单边带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况下，双边带解调器的输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒现象”。16.为什么双边带解调器的调制增益是单边带的2倍答：因为是单边带信号in(t)sinwCt分量被分解调器滤除了而在它的解调器输出端确实信号功率的组成部分。通信原理复习资料一、基本概念第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统3、数字通信的特点优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累（2）传输差错可控（3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输（5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻（6）易于加密处理，且保密性好缺点：（1）需要较大的传输带宽（2）对同步要求高4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统（2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统（3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1（4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统（5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统（6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。（1）模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。（2）数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。可靠性：常用误码率和误信率表示。码元传输速率RB：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）信息传输速率Rb：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒6、通信的目的：传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M模拟通信系统模型信息源信源编码信道译码信道编码信道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源数字通信系统模型进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时，信息源的熵有最大值。第二章1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。2、确知信号的类型（1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号（2）按照能量区分：能量信号和功率信号：特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于?3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。第三章1、随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述。2、随机过程具有随机变量和时间函数的特点，可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述：①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。3、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。4、高斯过程的概率分布服从正态分布，它的完全统计描述只需要它的数字特征。5、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布：正弦载波信号加窄带噪声的包络一般为莱斯分布；当信号幅度大时，趋近于正态分布；幅度小时，近似为瑞利分布。6、窄带随机过程：若随机过程?(t)的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围?f内，即满足?ffc的条件，且fc远离零频率，则称该?(t)为窄带随机过程。第四章1、信道分类：（1）无线信道－电磁波（含光波）（2）有线信道－电线、光纤2、无线信道（电磁波）的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。4、信道模型的分类：调制信道和编码信道。5、调制信道数学模型信息源信源编码信道译码信道编码信道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源编码信道调制信道f[ei(t)]e0(t)ei(t)n(t)调制信道数学模型)()]([)(tntefteio－信道输入端信号电压；－信道输出端的信号电压；－噪声电压－调制信道数学模型因k(t)随t变化，故信道称为时变信道。因k(t)与ei(t)相乘，故称其为乘性干扰。因k(t)作随机变化，故又称信道为随参信道。若k(t)变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。6、调制信道分类：随参信道和恒参信道。随参信道：特性随机变化得信道称为随机参量信道，简称随参信道。恒参信道：信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小。称为恒定参量信道，简称恒参信道。7、编码信道的输入和输出信号是数字序列，编码信道对信号的影响是使传输的数字序列发生变化，即序列中的数字发生错误。用错误概率来描述编码信道的特性。8、编码信道中产生错码的原因以及转移概率的大小主要是由于调制信道不理想造成的。9、恒参信道的主要传输特性通常用振