通信原理试题0616含答案.docx
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通信原理试题0616含答案
北京航空航天大学
2008~2009学年第2学期
通信原理期末考试题答案
(2009年6月16日)
班级:
;学号:
;姓名:
;成绩:
注意事项:
1、答题时间:
120分钟;满分:
100分
一、填空题(共35分,每空1分)
1.在M进制数字调制中,每个符号可以携带_______________比特信息,因此当信道频带受限时,可以使_________________速率增加,最大频带利用率可以达到____________。
2.1B2B码的功率谱的第一零谱点带宽是普通二元码的__________,在1B2B码中,___________________码和_______________码在提取位定时信息时存在相位不确定问题,_____________码的信号能量主要集中在二分之一码速以下的频率范围内。
3.平顶抽样引起的信号频谱失真常称为________________。
为了抵消这种失真,接收端采用频率响应为__________________滤波器进行补偿。
4.在部分响应基带传输系统中,为了避免因__________________而引起的“差错传播”现象,可以在发送端先进行_______________。
5.(n,k)线性分组码可以指示___________个误码图样。
当k=5时,至少需要_______位监督码才能纠正1位或1位以上的错误。
6.奇偶校验码的最小码距为_______,能够检测出___________个错。
7.时域均衡器实际上是一个______________,它应位于接收端的__________之后,_____________之前。
当要消除2N个码间串扰时,则其抽头级数应该为____________。
8.某调角信号的时域表达式为,则该信号的平均功率为___________。
若调频灵敏度为,则调制信号表达式为________________________。
9.A律PCM体系的基群速率是___________,可同时传输_________路数字电话。
10.在我们所学的编码中,__________是信源编码,_____________是信道编码。
11.在正交2FSK系统中,最小的频差为____________。
12.设信息速率为1.2kbit/s,则2ASK信号和QPSK信号的谱零点带宽分别为_____________和_____________。
13.通过眼图可以观察到___________和____________的大小。
14.在AM广播系统中,规定每个电台的标称带宽为9KHz,这意味着其音频信号最高频率为___________。
在FM广播系统中,规定每个电台的标称带宽为180KHz,调制指数为5,这意味着其音频信号最高频率为___________。
15.包络检波器因其解调时____________性而存在___________效应。
为克服之,要求在检波器输入端满足___________条件。
二、简答题(共25分)
1.(6分)请指出下列电路系统的输出s(t)是何种调制信号,图中K为常数。
2.(8分)若收发两端的载波不能做到同频或者完全同相,还可以完全恢复出基带信号吗?
以DSB相干解调为例,对比分析本地载波信号分别为和对解调结果的影响。
3.(5分)采用13折线法A律编码,最大值归一化后分为4096个量化单位。
若输入信号样值为-37Δ,试写出:
(1)编码码组;
(2)译码输出和量化误差。
4.(6分)简述香农有扰信道的编码定理,并阐述码长、信息传输速率、信道容量,与编码错误概率之间的关系。
三、综合题(共40分)
1.(10分)下图所示系统中调制信号的均值为0,功率谱密度为;白噪声的双边功率谱密度为;BPF为理想带通滤波器,LPF为理想低通滤波器。
求相干解调的输入信噪比、输出信噪比以及调制增益。
2.(10分)下图(a)为采用包络检波器的匹配滤波器形式最佳接收机框图。
,,匹配滤波器h(t)对s1(t)进行匹配;分别表示”1”、”0”,如图(b)所示。
若设加性高斯白噪声(AWGN)单边功率谱密度为n0,试求:
(1)匹配滤波器冲击响应h(t)表达式;
(2)已知系统误码率,其中ES1、ES2分别为s1(t)、s2(t)的符号能量,ρ为它们的相关系数,求误码率Pb的具体表达式;
(3)若输入y(t)对应与信息代码110100,画出各点波形;
(4)确定最佳抽样时刻t0以及判决门限值VT。
3.(10分)某通信系统发射端方框图如图所示,设输入模拟信号最高频率为3MHz,线性PCM采用奈奎斯特频率抽样,量化电平数为16,升余弦滚降系数为0.6。
试求:
(1)线性PCM器输出信号的信息速率Rb1。
(2)余弦滚降滤波器输出信号的信息速率Rb2和带宽Bb。
(3)若采用2PSK调制,求其输出信号的码元速率和带宽(保持信息速率不变)。
(4)若采用16QAM调制,求其输出信号的码元速率和带宽(保持信息速率不变)。
4.(10分)若(7,3)循环码的生成多项式为
(1)请画出用g(D)除法电路实现(7,3)系统循环码的编码电路。
(2)若信息码为011,请写出系统码的码组。
(3)若译码器输入是1011011,求其校正子,若该码有错误,纠正之,并给出正确的许用码组。
答案:
1,,信息传输,
2.两倍,曼彻斯特/数字双向/分相,(题有误,送1分),密勒
3.孔径失真,(或反sinc型)
4.相关编码(部分响应编码),预编码
5.,4
6.2,1(或奇数)
7.横向滤波器,接收滤波器,抽样判决,2N+1
8.32,
9.64Kbps,30
10.PCM(脉冲编码调制),循环码/卷积码/线性分组码/奇偶校验码
11.Hz
12.2.4KHz,1.2KHz
13.噪声,码间串扰(答噪声容限/抽样间隔等也给分)
14.4.5KHz,15KHz
15.非线性,门限,大信噪比
简答:
1.
(1)常规调幅;(1分)
(2)窄带调频;(1分)
(3)下边带调制(LSB)(只答SSB得1分)(2分)
(4)间接调频(调频)(1分)
(5)间接调相(调相)(1分)
2.解调器模型为
LPF
相乘输出
经LPF后得到
讨论,分别设以下两种特殊情况:
1)设,(2分)输出信号的幅度将受到衰减,衰减程度取决于的大小。
当时,输出信号为零。
当时,幅度受到衰减且符号也要改变。
(2分)
2)设,(2分)当两端的载波只有频率误差时,解调输出仍为双边带调幅信号,但该信号的载波角频率为,输出信号产生明显失真。
(2分)
3.
(1)极性码C1=0(极性为负),
段落码C2C3C4=001,位于第二段32-64,Δk=2Δ。
段内码C5C6C7C8=0010,所以:
C=00010010(3分)
(2)译码结果为-(36Δ+)=-37Δ,于是量化误差为0。
(2分)
4.信道编码定理:
对于一个给定的有扰信道,若信道容量为C,只要发送端以低于C的速率R发送信息(R为编码器的输入二进制码元速率),则一定存在一种编码方法,使编码错误概率P随着码长n的增加,按指数下降到任意小的值。
表示为(3分)
关系:
(1)在码长及发送信息速率一定的情况下,为减小P,可增大信道容量。
(1.5分)
(2)在信道容量及发送速率一定的条件下,增加码长,可以使错误概率指数下降。
(1.5分)
综合题:
1.为下单边带调幅信号,解调器输入信号功率为
式中的是的面积
BPF的输出噪声是
其功率为,是BPF的带宽。
按照合理的设计,应该等于的带宽,即,于是。
解调器输入信噪比为
解调器输出信号为,功率为
解调器输出噪声为,功率为
输出信噪比
调制制度增益为
2.
(1),
(2分)
(2),,(1分),(1分)
(1分)
(3)
(3分)
(4),(2分)
3.
(1),(1分)
量化电平数M=16,编码位数(1分)
于是,(1分)
(2),(1分)
(2分)
(3),(1分)
(1分)
(4),(1分)
(1分)
4.
(1)(3分)(只要画出长除法电路就可给分)
(2)由g(D)获得生成矩阵:
(2分)
化简为典型生成矩阵:
(1分)
当信息码为011时,(2分)
(也可从长除法来求得)
(3)监督矩阵:
(1分)
(2分)
和H对比,可发现中的出现错误,所以,纠正之后应该为1001011。
(1分)
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