通信原理期末试题Word文件下载.docx
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列出所有许用码组,并求出监督矩阵。
(试题二)
1、算术平均方法算平均信息量的条件是。
2、信息源中,A、B、C、D的概率是1/16、1/16、1/8、1/4,E、F、G、H等概出现,则信息源的平均信息量是,最大可能平均信息量是。
3、平稳随机过程S(t)中,R(0)的物理意义是。
4、一个均值为0,方差为σ2的窄带平稳高斯过程S(t),则其正交分量的统计特性是。
5、噪声按来源可分为、和。
6、PCM30/32中帧的长度为。
7、幅度---频率失真的改善方法是。
1、相对于模拟通信,数字通信的特点有哪些?
2、简述多径传播的产生原因和影响?
3、简述非均匀量化的优点。
4、增量调制的过载与PCM的过载有何不同?
1、设某恒参信道的幅频特性为H(ω)=[1+cosωT0]e-jωtd,其中,td为常数。
试确定信号s(t)通过该信道后的输出信号表示式,并计论之。
2、已知噪声n(t)的自相关函数为Rn(τ)=a/2e-a|t|,a为常数。
(1)求Pn(ω)及噪声功率N0;
(2)绘出Rn(τ)及Pn(ω)的图形。
3、已知某信号m(t)的频谱M(ω)如图1示。
将它通过传输函数为H1(ω)的滤波器后再进行理想抽样。
(1)抽样速率应为多少?
(2)若设抽样速率fs=3f1,试画出已抽样信号ms(t)的频谱;
(3)接收端的接收网络应具有怎样的传输函数H2(ω),才能由ms(t)不失真地恢复出m(t)。
m(t)m’(t)ms(t)ms(t)m(t)
H1(ω)H2(ω)
δT(t)
发送端图1(a)接收端
M(ω)H1(ω)
11
-ω10ω1ω-2ω102ω1ω
图1(b)
4、设随机二进制序列中的0和1分别由g(t)和-g(t)组成,它们的出现概率分别为P及1-P;
(1)求其功率谱密度及功率;
(2)若g(t)为如图2(a)所示波形,Ts为码元宽度,问该序列是否存在离散分量fs=1/Ts?
(3)若g(t)改为图2(b),回答题
(2)所问。
g(t)g(t)
-Ts/20Ts/2t-Ts/40Ts/4t
图2(a)图2(b)
5、设某2FSK调制系统的码元速率为1000波特,已调信号的载频为1000HZ或2000Hz。
(1)若发送数字信息为011010,试画出相应的2FSK信号波形;
(2)试讨论这时的2FSK信号应选择怎样的解调器解调?
(3)若发送数字信息是等可能的,试画出它的功率谱密度草图。
6、已知(15,11)汉明码的生成多项式为g(x)=x4+x3+1。
试求其生成矩阵和监督矩阵。
(试题三)
1、按数学特征信号可分为_________和___________。
2、通信系统的性能指标涉及_________、_________、_________、_________和经济性。
3、字母A出现的概率是0.105,求其信息量_________。
4、PCM中8位码可分为_________、_________和_________。
二、简答:
1、试比较分集接收中几种合并方式的优劣?
2、试论证说明增大S/N和带宽B分别给容量C带来什么影响。
3、模拟信号数字化的过程中,误差与什么因素有关?
4、试比较双极性码、单极性码,归零、不归零码的优缺点。
1、某一待传输的图片约含2.25×
106个象元,为了很好地重现图片需要12个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概率出现,试计算用3分钟传送一张图片时所需的信道带宽(假设信道中信噪功率比为30dB)。
2、知某窄带噪声系统的输出噪声n(t)的功率谱密度如图1所示。
(1)写出窄带噪声n(t)的两种时域表示式;
(2)求此窄带噪声的自相关函数,画出波形,标明必要的参数;
(3)求窄带噪声的均方值及方差。
Pn(f)
B
A
-f00f0f
图1
3、已知信号M(t)的最高频率为fm,由矩形脉冲对M(t)进行瞬时抽样,矩形脉冲宽度为2τ,幅度为1,试确定已抽样信号及其频谱表达式。
4、设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲,如图2所示。
图中,Ts为码元间隔,数字信息“1”和“0”分别用g(t)的有无表示,且“1”和“0”出现的概率相等。
(1)求该数字基带信号的功率谱密度,并画出功率谱密度图;
(2)能否从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率fs=1/Ts的分量?
若能,试计算该分量的功率。
g(t)
-Ts/20Ts/2t
图2
5、假设在某2DPSK系统中,载波频率为2400HZ,码元速率为1200波特,已知相对码序列为1100010111。
(1)试画出2DPSK信号波形(注:
相位偏移ΔФ可自行假设);
(2)若采用差分相干解调法接收该信号时,试画出解调系统的各点波形;
(3)若发送信息符号0和1的概率分别为0.6和0.4,试求2DPSK信号的功率谱密度。
6、已知(7,4)汉明码就是一个循环码,其生成多项式g(x)=x3+x+1,试求:
(1)写出(7,4)循环码的生成矩阵和监督矩阵;
(2)当输入信息码为0000,0001,1010,1111时,求出编出的码字;
(3)由g(x)画出此循环码的编码电路图。
(4)述说此循环码的纠、检错能力。
(试题四)
二、填空:
1、字母A出现的概率是0.05,求其信息量_________。
3、调制信道的共性有:
___________、___________、___________、___________。
4、对于编码010*********,其HDB3编码应为___________________________。
三、简答:
1、简述群迟延畸变的产生原因和影响。
2、简述通信网中的交换方式。
3、假同步和漏同步是什么意思?
4、什么是低通型抽样定理?
四、分析与计算题(60分)
1、已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s,接收端在半小时内共接收到216个错误码元,试计算该系统Pe=?
2、已知正态分布的白噪声均值为0,双边功率谱密度为P=n0/2,试求其通过图1所示滤波器后的功率谱密度P0(ω)、自相关函数R0(τ)、噪声功率N及一维概率密度函数f(x)。
R
C
图1
3、设输入抽样器的信号为门函数Dτ(t),宽度τ=20ms,若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量,试求最小抽样频率。
4、设某二进制数字基带信号中,数字信息“1”和“0”分别由g(t)和-g(t)表示,且“1”与“0”出现的概率相等,g(t)是升余弦频谱脉冲,即:
g(t)=1/2cos(πt/Ts)Sa(πt/Ts)/[1-4t2/Ts2]
(1)写出该数字基带信号的功率谱密度表示式,并画出功率谱密度图;
(2)从该数字基带信号中能否直接提取频率fs=1/Ts的分量?
(3)若码元间隔Ts=10-3秒,试求该数字基带信号的传码率及频带宽度。
5、设载频为1800HZ,码元速率为1200波特,发送数字信息为011010。
(1)若相位偏移ΔФ=0º
代表“0”、ΔФ=180º
代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形;
(2)又若ΔФ=270º
代表“0”、ΔФ=90º
代表“1”,则这时的2DPSK信号的波形又如何?
(注:
在画以上波形时,幅度可自行假设。
)
6、一码元长n=15的汉明码,监督位r应为多少?
编码数率为多少?
试写出监督码元与信息码元之间的关系。
(试题五)
一、填空题:
1、传输码的结构应具有的主要特性有___________、_________、_________、____________、____________。
2、编码010*********,其HDB3编码为-__________________________。
3、FSK解调方式有_________________、_________________。
4、为纠正T个错码,最小码距应为___________________。
5、PCM帧结构中码元周期是____________________。
1、画图说明眼图的重要参数有哪些?
2、什么是分组码?
其结构特点如何?
3、简述对通信网的主要要求。
4、插入导频法主要用在什么情况下。
1、某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16;
符号速率为1000Baud。
(1)求传送1小时的信息量;
(2)求传送1小时可能达到的最大信息量。
2、给定传输网络如图题1所示,图中运算放大器是理想运放,已知输入白噪声n(t)的功率谱密度为n0/2,R1=R2=R3=1kΩ,R4=2kΩ,C=1μF,E=2V,求V01和V02的功率谱密度P01(ω)、P02(ω)。
R3
R1
-R4V02
运放
R2+V01
~M(t)C
H1(ω)H2(ω)
3、设信号m(t)=9+Acosωt,其中A≤10V。
若m(t)被均匀量化为41个电平,试确定所需的二进制码组的位数N和量化间隔Δv。
4、某双极性数字基带信号的基本脉冲波形如图2所示。
它是一个高度为1、宽度为τ=Ts/3的矩形脉冲。
且已知数字信息“1”出现的概率为3/4,“0”出现的概率为1/4。
(1)写出该双极性信号的功率谱密度的表示式,并画出功率谱密度图;
(2)由该双极性信号中能否直接提取频率为fs=1/Ts的分量?
1
-Ts/2-τ/20τ/2Ts/2t
图2
5、若采用2ASK方式传送二进制数字信息,已知码元传输速率RB=2╳106波特,接收端解调器输入信号的振幅a=40μV,信道加性噪声为高斯白噪声、且其单边功率谱密度n0=6×
10-18W/Hz。
试求:
(1)非相干接收时,系统的误码率;
(2)相干接收时,系统的误码率。
6、已知8个码组为(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000),求该码组的最小码距。
(试题六)
二、填空题:
1、已知样值为-135,其A律13折线PCM编码为___________________。
2、眼图的重要参数有_________、________、________、_________、_________和_________。
3、ASK解调方式有________________、___________________。
4、为检测E个错码,最小码距应___________________________。
三、简答题:
1、请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件?
2、简述PCM帧结构。
3、简述实现位同步的方法。
4、请画出数字通信系统的基本原理框图,并说明各个环节的作用。
1、设一信息源的输出由128个不同的符号组成。
其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现的概率为1/224。
信息源每秒发出1000个符号,且每个符号彼此独立,试计算该信息源的平均信息速率。
2、X(t)和Y(t)是均值为0且互不相关的随机过程,X(t)的自相关函数为Rx(τ)=2πe-|τ|,Y(t)的功率谱密度为
1/2,|ω|<
1
Py(ω)=
0,其它ω
通过如图1所示的线性时不变系统|H(ω)|=3,求输出Z(t)的功率谱密度函数Pz(ω)。
X(t)
H(ω)Z(t)
Y(t)
3、已知模拟信号抽样值的概率密度f(x)如图2所示。
若按四电平进行均匀量化,试计算信号量化噪声功率比。
f(x)
-101x
4、已知信息代码为100000000011,求相应的AMI码、HDB3码。
5、若采用2ASK方式传送二进制数字信息。
已知发送端发出的信号振幅为5V,输入接收端解调器的高斯噪声功率为σn2=3╳10-12W,今要求误码率Pe=10-4。
(1)非相干接收时,由发送端到解调器输入端的衰减应为多少?
(2)相干接收时,由发送端到解调器输入端的衰减应为多少?
6、已知8个码组为(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000),若用于检错,能检出几位错?
若用于纠错,能纠正几位错?
若同时用于纠错与检错,问纠错、检错的性能如何?
(试题七)
五、填空题:
1、载波同步中的相差有_____________和_____________。
2、对作为群同步码组用的特殊码组的要求是____________和____________。
3、同步系统包括___________、___________、___________、___________同步。
4、噪声按对信号的影响方式分为____________和____________。
六、简答题:
1、简述最佳接收的基本概念。
2、实现网同步的方法有哪些?
3、请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件?
4、△M的过载和PCM的过载有何不同。
七、分析与计算题(60分)
1、一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每个脉冲宽度为4ms。
(1)不同的字母等可能出现时,试计算传输的平均信息速率;
(2)若每个字母出现的可能性分别为PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=3/10,试计算传输的平均信息速率。
2、设z(t)=x1cosω0t-x2sinω0t是一随机过程,若x1和x2是彼此独立且具有均值为0,方差为σ2的正态随机变量,试求:
(1)E[z(t)],E[z2(t)],D[z(t)];
(2)z(t)的一维概率密度函数f(z);
(3)R(t1,t2)。
3、采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635个单位。
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码);
(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
4、已知信息代码为1010000011000011,试确定相应的AMI码及HDB3,并分别画出它们的波形图。
5、对二进制ASK信号进行相干接收,已知发送“1”(有信号)的概率为P,发送“0”(无信号)的概率为1-P;
已知发送信号的振幅为5V,解调器输入端的正态噪声功率为3×
10-12W。
(1)若P=1/2,Pe=10-4,则发送信号传输到解调器输入端时共衰减多少分贝?
这时的最佳门限值为多大?
(2)试说明P>
1/2时的最佳门限比P=1/2时的大还是小?
(3)若P=1/2,r=10dB,求Pe。
6、已知两码组为(0000),(1111)若用于检错,能检出多少位错码?
若用于纠错,能纠正多少位错码?
若同时用于检错与纠错,问各能纠、检多少位错码?
(试题八)
八、填空题:
1、实现网同步的方法有______________和_________________两大类。
2、数字通信的特点有___,___,___,___,等。
3、△M的过载是指_______________,过载的临界条件是_________________。
4、2FSK的带宽表达式是。
九、简答题:
1、画出数字信号接收的统计模型。
2、对作为群同步码组用的特殊码组的要求是什么?
3、什么是恒参信道和随参信道?
4、香农公式有何意义?
信道容量与“三要素”的关系如何?
十、分析与计算题(60分)
1、某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4,1/8,1/8,1/16和7/16,符号速率为1000Baud。
(1)试求该信息源符号的平均信息量。
(2)计算该信息源的平均信息速率。
2、求乘积z(t)=x(t)y(t)的自相关函数。
已知x(t)与y(t)是统计独立的平稳随机过程,且它们的自相关函数分别为Rx(τ),Ry(τ)。
3、采用13折线A律编译码电路,设接收端收到的码组为01010011,最小量化单位为1个单位,并已知段内码为折叠二进码:
(1)试问译码器输出为多少单位;
(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
4、某基带传输系统接收滤波器输出信号的基本脉冲为如图1所示的三角形脉冲。
(1)求该基带传输系统的传输函数H(ω);
(2)假设信道的传输函数G(ω)=1,发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数,即GT(ω)=GR(ω),试求这时的GT(ω)或GR(ω)的表示式。
h(t)1
0Ts/2Tst图1
5、2ASK系统中,已知发送数据“1”的概率为P
(1),发送“0”的概率为P(0),且P
(1)≠P(0)。
采用相干检测,并已知发送“1”时,输入接收端解调器的信号振幅为a,输入的窄带高斯噪声方差为σn2。
试证明此时的最佳门限为:
x*=a/2+σn2/aln[P(0)/P
(1)]
6、若方阵中的码元错误情况如图2所示,试问能不能检测出?
(试题九)
十一、填空题:
1、载波同步中的相差有--------------------和----------------。
2、恒参信道的“恒参”意思是。
3、对于编码010*********,其HDB3编码应为---------------------。
4、产生多径传播的主要原因有-----------------------、--------------、---------------、和----------。
控制多径效应的方法是---------------。
5、码元速率和信息速率关系是。
十二、简答题:
1、2FSK、2ASK的带宽比较。
2、观测眼图的实验方法有几步?
3、按信号的复用方式,通信系统如何分类?
4、简述低通型抽样定理的内容。
十三、分析与计算题(60分)
1、已知某四进制信源{0,1,2,3},每个符号独立出现,对应的概率为P0,P1,P2,P3,且P0+P1+P2+P3=1。
(1)试计算该信源的平均信息量。
(2)指出每个符号的概率为多少时有最大平均信息量,为多少?
2、若随机过程z(t)=m(t)cos(ω0t+θ),其中m(t)是广义平稳随机过程,且自相关函数Rm(τ)为
1+τ,-1<
τ<
Rm(τ)=1-τ,0≤τ<
1
0,其它τ
θ是服从均匀分布的随机变量,它与m(t)彼此统计独立。
(1)证明z(t)是广义平稳的;
(2)绘出自相关函数Rz(τ)的波形;
(3)求功率谱密度Pz(ω)及功率S
3、采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95个单位。
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码);
4、设某基带传输系统具有图1所示的三角形传输函数:
(1)求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表示式;
(2)当数字基带信号的传码率RB=ω0/л时,用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰传输?
H(ω)
-ω00ω0ω
5、若某2FSK系统的码元传输速率为2×
106波特,数字信息为“1”时的频率f1为10MHz,数字信息为“0”时的频率f2为10.4MHZ.输入接收端解调器的信号振幅a=40μV。
信道加性噪声为高斯白噪声、且单边功率谱密度为n0=6×
(1)2FSK信号的频带宽度。
(2)非相干接收时,系统的误码率。
6、一码元长n=15的汉明码,监督位r应为多少?
编码速率为多少?
是写出监督码元与信息码元之间的关系。
(试题十)
十四、填空题:
1、眼图的重要参数有___________、_________、__________、_________和______________。
2、分集的方法有,,。
3、按信号的复用方式,通信系统可分成,FDM,。
十五、简答题:
1、同步系统包括哪些同步,作用是什么?
2、HDB3编码目标是什么?
3、码元速率和信息速率关系什么?
4、非均匀量化的目的是什么?
其信噪比如何确定?
十六、分析与计算题
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