现代通信原理与技术张辉第三版题库资料.docx
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第1章绪论
一、填空题
1.(通信)就是从一地向另一地传递消息。
2.通信的目的是传递消息中所包含的(信息)。
3.目前使用最广泛的通信方式是(电通信)。
4.(通信系统)的作用就是将信息从信源传送到一个或多个目的地。
5.按通信业务分类,通信系统可分为(话务通信)和(非话务通信)。
6.根据是否采用调制,可将通信系统分为(基带传输)和(频带传输)。
7.按传输媒质分,通信系统可分为(有线通信)系统和(无线通信)系统两大类。
8.传输多路信号有三种复用方式,即(频分复用)、(时分复用)和(码分复用)。
9.在数字通信中,按数字信号代码排列的顺序可分为(并行传输)和(串行传输)。
二、单项选择题
1.下列不属于数字通信特点的是(A)。
A.噪声容易积累B.差错可控C.易于集成化D.易于加密处理
2.下列不属于数字通信特点的是(B)。
A.噪声不积累B.差错难以控制C.易于集成化D.易于加密处理
3.下列属于单工通信方式的是(A)。
A.广播B.同载频对讲机C.无线电话D.普通电话
4.下列属于半双工通信方式的是(B)。
A.广播B.同载频对讲机C.无线电话D.普通电话
三、分析简答题
1.请画出通信系统的一般模型。
解:
2.请画出模拟通信系统的模型。
解:
3.请画出数字通信系统的模型。
解:
四、应用题
1、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出现的概率分别为3/8,1/4,
1/4,1/8,且每个符号出现都是独立的。
试用两种方法求某消息223201的信息量。
(lb3=,lb5=,lb6=,lb7=,lb9=,lb10=)
解:
此消息中,0出现14次,1出现12次,2出现18次,3出现9次,共有53个符号,故该消息的信息量为:
(1)I=14lb8/3+12lb4+18lb4+9lb8=+24+36+27=
每个符号的算术平均信息量为:
I/符号数=53=(bit/符号)
(2)用熵的概念来计算:
H=-3/8lb3/8-1/4lb1/4-1/4lb1/4-1/8lb1/8=
该消息的信息量为:
I=53×=(bit)
2、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出现的概率分别为3/8,1/4,
1/4,1/8,且每个符号出现都是独立的。
试用两种方法求某消息1的信息量。
(lb3=,lb5=,lb6=,lb7=,lb9=,lb10=)
解:
此消息中,0出现18次,1出现16次,2出现18次,3出现9次,共有61个符号,故该消息的信息量为:
(1)I=18lb8/3+16lb4+18lb4+9lb8=+24+36+27=
每个符号的算术平均信息量为:
I/符号数=61=(bit/符号)
(2)用熵的概念来计算:
H=-3/8lb3/8-1/4lb1/4-1/4lb1/4-1/8lb1/8=
该消息的信息量为:
I=61×=(bit)
3、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出现的概率分别为3/8,1/4,
1/4,1/8,且每个符号出现都是独立的。
试用两种方法求某消息1的信息量。
(lb3=,lb5=,lb6=,lb7=,lb9=,lb10=)
解:
此消息中,0出现14次,1出现12次,2出现22次,3出现13次,共有61个符号,故该消息的信息量为:
(1)I=14lb8/3+12lb4+22lb4+13lb8=+24+44+39=
每个符号的算术平均信息量为:
I/符号数=61=(bit/符号)
(2)用熵的概念来计算:
H=-3/8lb3/8-1/4lb1/4-1/4lb1/4-1/8lb1/8=
该消息的信息量为:
I=61×=(bit)
第3章:
信道与噪声
一、填空题
1.狭义信道按照传输媒质的特征可分为(有线信道)和(无线信道)两类。
2.所谓调制信道包含三个组成部分,分别是:
(发转换装置)、(媒质)和(收转换装置)。
3.所谓编码信道包括(调制器)、(调制信道)和(解调器)。
4.(随参信道)是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。
5.电离层由(分子)、(原子)、(离子)和(自由电子)组成。
6.根据噪声的来源进行分类,一般可以分为三类,分别是:
(人为噪声)、(自然噪声)、(内部噪声)。
7.根据噪声的性质进行分类噪声可以分为(单频噪声)、(脉冲噪声)和(起伏噪声)。
二、单项选择题
1.理想恒参信道对信号传输的影响是(A)。
A.对信号在幅度上产生固定的衰减B.对信号在幅度上产生随机的衰减
C.对信号在时间上产生微小的迟延D.对信号在时间上产生较大的迟延
2.理想恒参信道对信号传输的影响是(C)。
A.对信号在幅度上产生微小的衰减B.对信号在幅度上产生随机的衰减
C.对信号在时间上产生固定的迟延D.对信号在时间上产生较大的迟延
三、分析简答题
1.多径传播主要有哪几种形式
答:
(1)电波从电离层的一次反射和多次反射;
(2)电离层反射区高度所形成的细多径;
(3)地球磁场引起的寻常波和非寻常波;
(4)电离层不均匀性引起的漫射现象;
2.随参信道的传输媒质具有哪些特点
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;
四、应用题
1.已知每张静止图片含有6×105个像素,每个像素具有16个亮度电平,且所有这些亮度电平等概率出现。
若要求每秒传输24幅静止图片,试计算所要求信道的最小带宽(设信道输出信噪比为30dB)。
解:
因为每个像素独立地以等概率取16个亮度电平,故每个像素的信息量为
IP=-log2(1/16)=4(b/pix)
并且每幅图片的信息量为
IF=600000×4=2400000(b/幅)
因为每秒传输24幅图像,所以要求传输速率为
Rb=2400000×24==×106(b/s)
信道的容量Ct必须不小于此Rb值。
将上述数值代入式
Ct=Blog2(1+S/N)
得到×106=Blog2(1+1000)≈
最后得出所需带宽
B=×106)/≈(MHz)
2.已知黑白电视图像信号每帧(frame)有30万个像素(pixel),每个像素有8个亮度电平,各电平独立地以等概率出现,图像每秒发送25帧。
若要求接收图像信噪比达到30dB,试求所需传输带宽。
解:
因为每个像素独立地以等概率取8个亮度电平,故每个像素的信息量为
IP=-log2(1/8)=3(b/pix)
并且每帧图像的信息量为
IF=300000×3=900000(b/F)
因为每秒传输25帧图像,所以要求传输速率为
Rb=900000×25==×106(b/s)
信道的容量Ct必须不小于此Rb值。
将上述数值代入式
Ct=Blog2(1+S/N)
得到×106=Blog2(1+1000)≈
最后得出所需带宽
B=×106)/≈(MHz)
3.已知每张静止图片含有6×105个像素,每个像素具有8个亮度电平,且所有这些亮度电平等概率出现。
若要求每秒传输24幅静止图片,试计算所要求信道的最小带宽(设信道输出信噪比为30dB)。
解:
因为每个像素独立地以等概率取16个亮度电平,故每个像素的信息量为
IP=-log2(1/8)=3(b/pix)
并且每幅图片的信息量为
IF=600000×3=1800000(b/幅)
因为每秒传输24幅图像,所以要求传输速率为
Rb=1800000×24==×106(b/s)
信道的容量Ct必须不小于此Rb值。
将上述数值代入式
Ct=Blog2(1+S/N)
得到×106=Blog2(1+1000)≈
最后得出所需带宽
B=×106)/≈(MHz)
第4章模拟调制系统
一、填空题
1.解调的方法可分为两类:
(相干解调)和(非相干解调)。
调制系统的制度增益为
(2)。
调制系统的制度增益为
(1)。
4.所谓(相位调制),是指瞬时相位偏移随调制信号作线性变化。
5.所谓(频率调制),是指瞬时频率偏移随调制信号作线性变化。
二、单项选择题
1.下列属于AM调制优点的是(A)。
A.接收设备简单B.功率利用率低C.抗干扰能力差D.功率利用率高
2.下列属于DSB调制优点的是(A)。
A.功率利用率高B.功率利用率低C.接收设备复杂D.接收设备简单
3.下列属于SSB调制优点的是(D)。
A.发送设备复杂B.接收设备复杂C.功率利用率低D.频带利用率高
第5章数字基带传输系统
一、填空题:
1、均衡可分为(频域均衡)和(时域均衡)。
2、所谓(频域均衡),是从校正系统的频率特性出发,使包括均衡器在内的基带系统的总特性满足无失真传输条件。
3、所谓(时域均衡),是利用均衡器产生的时间波形去直接校正已畸变的波形,使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。
二、分析简答题:
1.HDB3码的编码规则是什么
答:
(1)当信码的连“0”个数不超过3时,仍按AMI码的规则进行编制,即传号极性交替;
(2)当连“0”个数超过3时,则将第4个“0”改为非“0”脉冲,记为+V活-V,称之为破坏脉冲。
相邻V码的极性必须交替出现,以确保编好的码中无直流;
(3)为了便于识别,V码的极性应与其前一个非“0”脉冲的极性相同,否则,将四连“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲,并记为+B或-B;
(4)破坏脉冲之后的传号码极性也要交替。
三、应用题
1、数字双相码的编码规则是什么请画出代码序列的双相码波形
答:
它用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用相反波形表示“1”。
编码规则之一是:
“0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10”两位码表示。
11010010
2、密勒码的编码规则是什么请画出代码序列的密勒码波形
答:
“1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示,即用“10”或“01”表示。
“0”码有两种情况:
单个“0”时,在码元间隔内不出现电平跃变,且与相邻码元的边界处也不跃变,连“0”时,在两个“0”码的边界处出现电平跃变,即“00”与“11”交替。
3、CMI码的编码规则是什么请画出代码序列的CMI码波形
答:
“1”码交替用“11”和“00”两位码表示;“0”码固定地用“01”表示。
第6章模拟信号的数字传输
一、填空题
1、(抽样)是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。
2、模拟信号数字化的方法大致可划分为(波形编码)和(参量编码)两类。
3、利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为(量化)。
4、把输入信号的取值域按等距离分割的量化称为(均匀量化)。
5、(非均匀量化)是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。
二、单项选择题
三、应用题
1、A律13折线幅度码及相对应电平如表6-1所示,请把表中内容补充完整。
设输入信号抽样值Is=+1260Δ(其中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位码C1C2C3C4C5C6C7C8。
并计算其量化误差。
表6-113折线幅度码及其对应电平
量化段序号i=1-8
电平范围(Δ)
段落码C2C3C4
段落起始电平Ii(Δ)
量化间隔ΔVi(Δ)
8
1024-2048
111
1024
64
7
512-1024
110
512
32
6
256-512
101
256
16
5
128-256
100
128
8
4
64-128
011
64
4
3
32-64
010
32
2
2
16-32
001
16
1
1
0-16
000
0
1
编码过程如下:
(1)确定极性码C1:
由于输入信号抽样值Is为正,故极性码C1=1。
(2)确定段落码C2C3C4:
参看表6-1可知,确定C2的标准电流应选为Iw=128Δ,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=1;
确定C3的标准电流应为Iw=512Δ,第二次比较结果为Is>Iw,则C3=1;
确定C4的标准电流应选为Iw=1024Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则C4=1;
经过三次比较段落码C2C3C4为“111”。
Is处于第8段。
(3)确定段内码C5C6C7C8:
参看表6-1可知,第8段的16个量化间隔均为Δ8=64Δ,故确定C5的标准电流应选为Iw=段落起始电平+8×(量化间隔)=1024+8×64=1536Δ,第四次比较结果为Is<Iw,所以C5=0;
同理,确定C6的标准电流为Iw=1024+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is<Iw,所以C6=0;
确定C7的标准电流为Iw=1024+2×64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以C7=1;
最后,确定C8的标准电流为Iw=1024+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以C8=1;
经过七次比较,对于模拟抽样值+1260Δ,编出的PCM码组为11110011。
量化误差为:
1260Δ-1216Δ=44Δ
2、A律13折线幅度码及相对应电平如表6-1所示,请把表中内容补充完整。
设输入信号抽样值Is=-1260Δ(其中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位码C1C2C3C4C5C6C7C8。
并计算其量化误差。
表6-113折线幅度码及其对应电平
量化段序号i=1-8
电平范围(Δ)
段落码C2C3C4
段落起始电平Ii(Δ)
量化间隔ΔVi(Δ)
8
1024-2048
111
1024
64
7
512-1024
110
512
32
6
256-512
101
256
16
5
128-256
100
128
8
4
64-128
011
64
4
3
32-64
010
32
2
2
16-32
001
16
1
1
0-16
000
0
1
编码过程如下:
(1)确定极性码C1:
由于输入信号抽样值Is为正,故极性码C1=0。
(2)确定段落码C2C3C4:
参看表6-1可知,确定C2的标准电流应选为Iw=128Δ,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=1;
确定C3的标准电流应为Iw=512Δ,第二次比较结果为Is>Iw,则C3=1;
确定C4的标准电流应选为Iw=1024Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则C4=1;
经过三次比较段落码C2C3C4为“111”。
Is处于第8段。
(3)确定段内码C5C6C7C8:
参看表6-1可知,第8段的16个量化间隔均为Δ8=64Δ,故确定C5的标准电流应选为Iw=段落起始电平+8×(量化间隔)=1024+8×64=1536Δ,第四次比较结果为Is<Iw,所以C5=0;
同理,确定C6的标准电流为Iw=1024+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is<Iw,所以C6=0;
确定C7的标准电流为Iw=1024+2×64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以C7=1;
最后,确定C8的标准电流为Iw=1024+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以C8=1;
经过七次比较,对于模拟抽样值+1260Δ,编出的PCM码组为01110011。
量化误差为:
1260Δ-1216Δ=44Δ
3、A律13折线幅度码及相对应电平如表6-1所示,请把表中内容补充完整。
设输入信号抽样值Is=+1220Δ(其中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位码C1C2C3C4C5C6C7C8。
并计算其量化误差。
表6-113折线幅度码及其对应电平
量化段序号i=1-8
电平范围(Δ)
段落码C2C3C4
段落起始电平Ii(Δ)
量化间隔ΔVi(Δ)
8
1024-2048
111
1024
64
7
512-1024
110
512
32
6
256-512
101
256
16
5
128-256
100
128
8
4
64-128
011
64
4
3
32-64
010
32
2
2
16-32
001
16
1
1
0-16
000
0
1
编码过程如下:
(1)确定极性码C1:
由于输入信号抽样值Is为正,故极性码C1=1。
(2)确定段落码C2C3C4:
参看表6-1可知,确定C2的标准电流应选为Iw=128Δ,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=1;
确定C3的标准电流应为Iw=512Δ,第二次比较结果为Is>Iw,则C3=1;
确定C4的标准电流应选为Iw=1024Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则C4=1;
经过三次比较段落码C2C3C4为“111”。
Is处于第8段。
(3)确定段内码C5C6C7C8:
参看表6-1可知,第8段的16个量化间隔均为Δ8=64Δ,故确定C5的标准电流应选为Iw=段落起始电平+8×(量化间隔)=1024+8×64=1536Δ,第四次比较结果为Is<Iw,所以C5=0;
同理,确定C6的标准电流为Iw=1024+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is<Iw,所以C6=0;
确定C7的标准电流为Iw=1024+2×64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以C7=1;
最后,确定C8的标准电流为Iw=1024+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以C8=1;
经过七次比较,对于模拟抽样值+1220Δ,编出的PCM码组为11110011。
量化误差为:
1220Δ-1216Δ=4Δ
第7章数字频带传输系统
一、应用题
1、已知待传送二元序列为11,试画出2ASK,2FSK,2PSK和2DPSK信号波形图。
解:
2、已知待传送二元序列为11,试画出2ASK,2FSK,2PSK和2DPSK信号波形图。
第12章差错控制编码
一、填空题:
1、传输信道中常见的错误有三种:
分别是(随机错误)、(突发错误)和(混合错误)。
2、(码重)就是码组中1的个数。
二、单项选择题:
1、码字的重量W为(A)。
A.3B.4C.5D.6
2、码字和码字之间的码距d等于(C)。
A.3B.4C.5D.6
3、为了检测出3个错误,最小距离dmin应满足(A)。
A.dmin≥4B.dmin≥5C.dmin≥6D.dmin≥7
4、码字0的重量W为(B)。
A.3B.4C.5D.6
5、码字1和码字0之间的码距d等于(D)。
A.3B.4C.5D.6
6、为了检测出5个错误,最小距离dmin应满足(C)。
A.dmin≥4B.dmin≥5C.dmin≥6D.dmin≥7
7、码字的重量W为(C)。
A.3B.4C.5D.6
8、码字11和码字11之间的码距d等于(C)。
A.3B.4C.5D.6
9、为了纠正2个错误,最小距离dmin应满足(C)。
A.dmin≥3B.dmin≥4C.dmin≥5D.dmin≥6
三、应用题
1、(2,1,3)卷积码编码器的输出比特c1,c2与bi,bi-1,bi-2的关系为:
c1=bi⊕bi-1;c2=bi⊕bi-1⊕bi-2。
请
(1)画出编码电路。
(2)如果输入信息序列为,计算输出码序列(设编码器初始状态bi,bi-1,bi-2是000)。
解:
(1)
(2)信息序列的输出码序列为:
001
2、(2,1,3)卷积码编码器的输出比特c1,c2与bi,bi-1,bi-2的关系为:
c1=bi⊕bi-1;c2=bi⊕bi-1⊕bi-2。
请
(1)画出编码电路。
(2)如果输入信息序列为100110,计算输出码序列(设编码器初始状态bi,bi-1,bi-2是000)。
解:
(1)
(2)信息序列100110的输出码序列为:
3、(2,1,3)卷积码编码器的输出比特c1,c2与bi,bi-1,bi-2的关系为:
c1=bi⊕bi-1;c2=bi⊕bi-1⊕bi-2。
请
(1)画出编码电路。
(2)如果输入信息序列为111010,计算输出码序列(设编码器初始状态bi,bi-1,bi-2是000)。
解:
(1)
(2)信息序列111010的输出码序列为:
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