现代通信原理与技术张辉第三版题库.docx

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现代通信原理与技术张辉第三版题库

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丿宇可分为（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）o

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）o

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

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：

信

信

加

信

数

数

信

信

息

—►

源

密

―►

字

―►

信道

字

道

-»

解

源

―►

源

编

编

调

t

解

译

译

噪声源

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/&

1/4,

1/4,1/&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=,IblO=）

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二141b8∕3+121b4+181b4+91b8二+24+36+27二

每个符号的算术平均信息量为：

1/符号数二53二（bit/符号）

（2）用爛的概念來计算：

H=-3∕81b3∕8-l∕41bl∕4-l∕41bl∕4-l∕81bl∕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/&

1/4,

1/4,1/&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=,IblO=）

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=181b8∕3+161b4+181b4+91b8=+24+36+27=

每个符号的算术平均信息量为：

1/符号数二61二（bit/符号）

（2）用躺的概念来计算：

H=-3∕81b3∕8-l∕41bl∕4-l∕41bl∕4-l∕81bl∕8=

该消息的信息量为：

I=βlX=（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/&

1/4,

1/4,1/&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=,IblO=）

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=141b8∕3+121b4+221b4+131b8=+24+44+39=

每个符号的算术平均信息量为：

1/符号数二61二（bit/符号）

（2）用嫡的概念来计算:

H=-3∕81b3∕8-l∕41bl∕4-l∕41bl∕4-l∕81bl∕8=

该消息的信息量为：

1=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.肪谓编码信道包括（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）、（门然噪声）、（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）

三、分析简答题

1.多径传播主要有哪儿种形式

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6XlO5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）o

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=-IOg2（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=BIog2（l+S∕N）

得到XIO=Blog2（l+1000）~

最后得出所需带宽

B=×IO6）（MHZ）

2.己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=-IOg2（1/8）=3（b∕pix）

并且每帧图像的信息量为

If=300000X3=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=XlO6（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=BIOg2（1+S/N）

得到XlO=BIOg,1+1000）"

最后得出所需带宽

B=×IO6）（MHZ）

3.己知每张静止图片含有6×IO5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）o

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=-IOg2（1/8）=3（b∕pix）

并且每幅图片的信息量为

If=600000X3=1800000（b∕幅）

因为每秒传输24幅图像，所以要求传输速率为

Rb=I800000×24==×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=BIog2（1+S∕N）

得到XlO=Blogz（RlOOO）

最后得出所需带宽

B=×IO6）（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）o

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.频带利用率髙第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AMl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”o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。

IIOIOOi

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。

IIOIOOI

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。

IIOIOOI

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來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△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

表6-113折线幅度码及其对应电平

量化段序号i=l-8

电平范围（Λ）

段落码C2C3C∣

段落起始电平Ii（Δ）

量化间隔ΔVi（Δ）

8

1024-2048

Ill

1021

64

7

512-1024

110

512

32

6

256-512

101

256

16

5

128-256

100

128

8

4

64-128

Oll

61

4

3

32-64

010

32

2

2

16-32

001

16

1

1

0-16

000

1

编码过程如下:

（1）确定极性码由于输入信号抽样值IS为正，故极性码CI=IO

（2）确定段落码C2C3Cj:

参看表6-1可知，确定Q的标准电流应选为Iw=128∆,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=I;

确定G的标准电流应为Iw=512∆,第二次比较结果为Is>Iw,MC3=I;

确定G的标准电流应选为IW=IO24Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则

C5=I;

经过三次比较段落码GCQ为“111”oIS处于第8段。

（3）确定段内码C5C6C7C3:

参看表6-1可知，第8段的16个量化间隔均为厶3=64Δ,故确定C5的标准电流应选为IW二段落起始电平+8X（量化间隔）二1024+8X64二1536A,第四次比较结果为Is

同理，确定C6的标准电流为IW=IO24+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is

确定C；的标准电流为IW=IO24+2X64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以C7=I;

最后，确定CS的标准电流为IW=IO24+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以Cs=I;

经过七次比较，对于模拟抽样值+1260Δ,编出的PCM码组为1Ill

OOiIO

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A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¾⅛C1C2C3C1C5C6C-Cso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=l-8

电平范围（Λ）

段落码CGCi

段落起始电平Ii（Δ）

量化间隔ΔVi（Δ）

8

1024-2048

Ill

1021

64

7

512-1024

110

512

32

6

256-512

101

256

16

5

128-256

100

128

8

4

64-128

011

几丨

4

3

32-61

010

:

r

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G：

由于输入信号抽样值IS为正，故极性码CI=Oo

（2）确定段落码C2C3C4:

参看表6-1可知，确定α的标准电流应选为Iw=128∆,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=I;

确定G的标准电流应为IW=512Δ,第二次比较结果为Is>Iw,则CH;

确定G的标准电流应选为IW=IO24Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则C4=I:

经过三次比较段落码GCQ为“111”oIS处于第8段。

（3）确定段内码C5CsC7Cs:

参看表6-1可知，第8段的16个量化间隔均为Δs=64Δ,故确定C5的标准电流应选为Iw二段落起始电平+8X（量化间隔）二1024+8X64二1536A,第四次比较结果为Is

同理，确定C6的标准电流为IW=IO24+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is

确定G的标准电流为IW=IO24+2X64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以G=I;

最后，确定CS的标准电流为IW=IO24+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以Cs=I;

经过七次比较，对于模拟抽样值+1260Δ,编出的PCM码组为0Ill

OOiIo

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△为一个量化单位，表示输入信号归一化值的1/2048）,釆用逐次比较型编码器，按A律13折线编成8位<ι⅛C1C2C3C5C5C6C7Cso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=l-8

电平范围（Λ）

段落码C2C3C1

段落起始电平Ii（Δ）

量化间隔ΔVi（Δ）

8

1024-2048

Ill

1021

64

7

512-1024

110

512

32

6

256-512

101

256

16

5

128-256

100

128

8

4

64-128

Oll

61

4

3

32-64

010

32

2

2

16-32

001

16

1

1

0-16

000

⅛

1

编码过程如下:

（1）确定极性码G：

由于输入信号抽样值IS为正，故极性码CI=IO

（2）确定段落码C2C3C4:

参看表6-1可知，确定C：

的标准电流应选为Iw=128∆,第一次比较结果为Is>Iw,则C2=I;

确定G的标准电流应为Iw=512∆,第二次比较结果为Is>Iw,则C3二1;

确定G的标准电流应选为IW=IO24Δ,第三次比较结果为Is>Iw,则C4=I;

经过三次比较段落码GGG为“111”oIS处于第8段。

（3）确定段内码C5C6C7Cs:

参看表6-1可知，第8段的16个量化间隔均为Δ3=64Δ,故确定C5的标准电流应选为IW二段落起始电平+8X（量化间隔）二1024+8X64二1536A,第四次比较结果为Is

同理，确定C6的标准电流为IW=IO24+4×64=1280Δ,第五次比较结果为Is

确定G的标准电流为IW=IO24+2X64=1152Δ,第六次比较结果为Is>Iw,所以C7=I;

最后，确定Cs的标准电流为IW=IO24+3×64=1216Δ,第七次比较结果为Is>Iw,所以Cs=I;

经过七次比较，对于模拟抽样值+1220Δ,编出的PCM码组为1111

OOlIO

量化误差为：

1220A-1216A二4A

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Ib试画出2ASK,2FSK,2PSK和2DPSK信号波形图。

解:

2PSK

2、已知待传送二元序列为Ib试画出2ASK,2FSK,2PSK和2DPSK信号波形图。

SK

第12章差错控制编码

一、填空题：

（突发错误）

1、传输信道中常见的错误有三种：

分别是（随机错误）、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）O

A.3B・4C.5D.6

3、为了检测出3个错误，最小距离cL.应满足（A）。

A.CIttln≥4B.CLnM5C.6D.dαιn≥7

4、码字O的重量W为（B）。

码字11和码字11之间的码距d等于（

A.dαιn^3B∙dttin^4C∙CLln^:

5D・dain≥6

三、应用题

1、（2,1,3）卷积码编码器的输出比特C”c?

与S,b1-i,by的关系为:

cι=biΦbi-ι;C2=bi㊉bi-ιθbi-2o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b’,b「

1,b1-2是OOO）o

解：

（1）

输出

（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S,C?

与S,b1.i,by的关系为：

CI=b1㊉bi-i；CZ=bi®bι-ι㊉bi-：

。

■请

（1）画出编码电路。

（2）如果输入信息序列为IOOlIO,计算输出码序列（设编码器初始状态b.,bι-ι,bi<是000）o

解：

（1）

输入CIb：

―⅛1-ι∣―Albyl

（2）信息序列IOOnO的输出码序列为：

3、（2,1,3）卷积码编码器的输出比特5,C2与b,b1-ι,by的关系为：

c1=b1㊉bi；c2=b：

㊉b1-ιΦbi-2o请

（1）画出编码电路。

（2）如果输入信息序列为IlIOIO,计算输出码序列（设编码器初始状态bi,bi-ι,bi-2是OOO）o

解：

（1）

输Ao-Tb~|—*）0—k∣b3∣

（2）信息序列IilOIO的输出码序列为: