通信原理复习题13通信.docx
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通信原理复习题13通信
13通信工程《通信原理》复习题
一、填空
1.某四进制系统,4秒钟传输4800个四进制符号,则此系统的传码率
RB4,传信率Rb=o
2.模拟调制系统的抗噪声性能主来衡量;数字调制系统
的抗噪声性能主要用来衡量。
调制的可靠性用衡量;DPSK的可靠性用衡量。
4.某通信系统采用四进制数字序列传输方式,每传输一个码元需T=250X10-6s
时间,其传信率为,码元速率为,若传输了5s,检测到50个码元
误码,其误码率为o
5.八进制数字通信系统的误码率为10-5,系统的传输速率为600b/s,则接收端
在h内能接收到144个错误码元。
6.
F()*2d
k(t)是否随时间变化,将信道分为信道
H(w)=o
已知能量信号f(t)的傅氏变换为F(w),则根据帕塞瓦尔定理可得其能量为E=
3
f5000Hzm(t)5sin210t
6.在国际上推荐的PCM基群的两种标准中,我国采用9式,它以_律压扩特性为标准。
在这种制式下每路话音信号的抽样速率为H乙,每帧的时间间隔为。
EA8000125卩s
1、模拟通信系统中,可靠性最好的是(FM,有效性最好的是(SSB。
2、在FM通信系统中,采用预加重和去加重技术的目的是(提高解调器输出信噪比)。
3、时分复用的话路数越多,信息速率(越大)。
4、在2ASK2FSK2PSK2DPSK1信系统中,可靠性最好的是(2PSK,有效性最好的是(2ASK2PSK
&改善FM系统抗噪声性能的有效措施是(采用预加重技术和去加重技术)
8、通过眼图,可以观察到(码间串扰)和(噪声)的大小
10、当无信号时,加性噪声是否存在?
(存在),乘性噪声是否还存在?
(不存在)
11、设基带信号的最高频率为的语音信号,则AM信号带宽为(),SSB信号带宽为(),DSB言号带宽为()。
13、广义平稳随机过程的两个特点分别是(数学期望、方差与时间无关)和(自相关函数只与时间间隔有关)。
15、对FMAMDSBSSE通信系统,按可靠性好坏,排列次序为(FMDSB(SSB、AM,按有效性好坏,排列次序为(SSBAM(DSB、FM、。
16、对于2DSK2ASK2FSK通信系统,按可靠性好坏,排列次序为(2DPSK2ASK2FSK,按有效性好坏,排列次序为(2DPSK(2ASK、2FSK。
17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小(无)关,适用于动态范围(小)的信号,非均匀量化器可以改善(小)信号的量化信噪比,适用于动态范围(大)的信号。
18、模拟通信系统中,已调信号带宽与有效性之间关系是(已调信号带宽越小,有效性越好;。
。
接收输出信噪比与可靠性之间的关系是(接收机输出信噪比越高,可靠性越好;)
23、语音对数压缩的二个国际标准分别是(A律)和(u律)。
我国采用的是(A律)
24、模拟通信系统可采用的一种复用方式为(频分复用)。
数字通信系统可采用的一种复用方式为(时分复用)。
1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量:
可靠性用差错率衡
量。
2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号,数字信号是指信号的参量可
离散取值的信号。
3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关,自相关函数只与时间间
隔有关。
4、一个均值为零方差为2的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从瑞血
布,相位的一维分布服从均匀分布
5、当无信号时,加性噪声是否存在?
是乘性噪声是否存在?
否。
6、信道容量是指:
信道传输信息的速率的最大值,香农公式可表示为:
CBlog2(1—)。
N
7、设调制信号为f(t)载波为cosct,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达
1
式为f(t)cosct,频域表达式为—[F(c)F(c)]。
2
8、对最高频率为fH的调制信号m(t)分别进行AMDSBSSB调制,相应已调信号的带宽分别为2fh、2Lh_、_Lh_。
9、设系统带宽为W则该系统无码间干扰时最高传码率为2W波特。
10、PSK是用码元载波的相位来传输信息,DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息,它可克服PSK的相位模糊缺点。
11、在数字通信中,产生误码的因素有两个:
一是由传输特性不良引起的码间
串扰,二是传输中叠加的加性噪声。
12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A律对数压缩特性采用13_折
线近似,律对数压缩特性采用15_折线近似。
、选择题
1.下列哪种解调方式对判决的门限敏感(A)
A、相干2ASKB、相干2FSKC、相干2PSKD、差分相干解调
2.用窄带波波器在以下哪种数字基带信号(1,0等概)可直接提取同步信号(B)P140
A、单极性码B、单极性归零码C、双极性码D、双极性归零
码
3.在相同的码元传输速率下,以下哪种线路码型频带利用率低(D)P144
A、曼彻斯特码B、HDB3码C、AMI码D、5B6B码
4.一个随机信号的功率谱密度为M@),它通过一个理想微分电路后,其
功率谱密度为(C)
1221
A.厶皿()B.M()C.M()D.丄M()
5.非均匀量化时,量化间隔的大小与(A)成正比。
A、信号的幅度B、信号的带宽C、信号的功率D、信号的平均幅度
6.高斯白噪声通过线性系统,其输出分布为(A)
A、高斯分布B、瑞利分布C、广义瑞利分布D、均匀分布
7.频分复用方式,若从节约频带的角度考虑,最好选择(C)调制方式
A、DSBB、VSBC、SSBD、AM
8.下面列出的方式当中,(D)属于非线性调制。
A、SSBB、DSBC、VSBD、FM
9.下面(C)情况下,会发生解调门限效应。
ASSB解调B、DSB同步检波C、FM信号的鉴频解调D、VSB同步检测解调
10.恒参信道相位畸变,对模拟通信质量影响(B)
A、很大B、不显著C、显著D、不存在
11.某二进制随机信号的功率谱密度为:
该信号(B)
A含fs谐波分量B、不含fs谐波分量C、不含直流分量D、含2fs谐波分量
12.在抗加性高斯白噪声方面,性能最好的调制制度是(C)
A、2FSKB、2ASKC、2PSKD、2DPSK
13.相同传码率条件下,下面四种方式中(C)的频带利用率最低
A、2ASKB、2PSKC、2FSKD、2DPSK
14.设基带信号m(t),载波频率为fc,则单边带下边带信号的一般表示式为
(B)
A.s(t)A[1m(t)]cos(2fct)B.s(t)m(t)cos(2fct)m?
(t)sin(2fct)
C.s(t)Am(t)cos(2fct)D.s(t)m(t)cos(2fct)m?
(t)sin(2fct)
15.窄带噪声n(t)的同相分量和正交分量具有如下性质(A)
A、都具有低通性质B、都具有带通性质C、都具有带阻性质D、都具有高通性质
16.在多路载波电路系统中,采用单边带频分多路方式进行复用,其一个标准的12路基群信号的副载波间隔是(C)
A、B、4kHzC、8kHzD、10kHz
17.在数字调制系统中,采用8PSK调制方式传输,无码间串扰时能达到的最高频带利用率是(A)Baud/Hz
A、1B、2C、3D、4
18.设加性高斯白噪声的单边功率谱密度为no,输入信号的能量为E,则匹
配滤波器在t=T时刻输出最大信噪比为(C)。
A、E/2n0B、E/n0C、2E/n0D、4E/n0
1.关于信号接收机的门限效应,下列说法正确的是(A)。
A、只要使用包络检波器就存在门限效应;B、非相干解调器不一定都存在门
限效应;
C、所有相干解调器都存在门限效应;D、使用包络检波器不存在门限效
应。
2.关于衰落,下述正确的是(B)。
A、对多径传播,到达接收点的信号相位和总强度均随机变化;
B、对频率不敏感;
C、选择性衰落对不同边带的扰动不一样;
D高频时的选择性衰落比低频严重。
3.对于SSB调制技术而言,下述不正确的是(B)。
A、传输带宽比AM和DSB减少一半;B、信道利用率降低一半;
C、同等条件下比AM和DSB更节省功率;D、在军用短波通信中有广泛应用。
4.用单音f(t)=COS3nt对载波qt)=COS3ot进行调频,若Jo(Bfm)=0,则其调制效率为(C)0
A、0;B、50%;C、100%;D不确定。
5.对二进制频带传输系统而言,下列说法不正确的是(D)0
A、FSKPSKDPSK勺抗衰落性能均优于ASK
B、FSKPSKDPSK勺最佳判决门限比ASK容易设置;
C、接收机的输入信噪比增加,解调的误码率一定下降;
DASKPSKDPSK的频带利用率均低于FSK
三、综合题
1.有下列信息码,请分别变换成AMI码、HDB码和CMI码
信息码10000111000000000
01
AMI码(-1)
HDB码(V-)
CMI码(11)
信道中有下列HDB码,请还原成信息码
HDB码10001-100-1010-1100100-101-10
信息码
[解]
(1)
信息码1000011100000000001
AMI码(-1)10000-11-100000000001
HDB码(V-)1000V+-11-1000V-B00V+00-1
CMI码(11)000001010100
⑵
HDB码10001-100-1010-1100100-101-10
信息码100000000010100000010110
2.设基带传输系统总的传输特性为H(W,若要求以1/Ts波特的速率传输数据,试验证图(a),(b),(c),(d)所示的H(W)能否无码间干扰传输?
其中,无码间干扰的传输特性带宽和频带利用率是多少?
H()
0.25
■V
r
Ts0Ts
(b)
H()
A
Ts0Ts
(a)
[解]
(a)
对于
(b)
1
(c)
2
^Bmax
l2
Rb不能
1
-Rb能
1Ts丄;能
Ts
(d)
RBmaxfR32.不能
频带利用率
(b)
B(1
(c)
0.25)-
Ts
Ts
5
8Ts,
11
TsTs
1.6Baud,Hz
1Ts
1BaudHz
1、已知调制信号
cos2000t
载波为2cos104t,分别画出AMDSBSSB
(下边带)信号的频谱。
Sam
2n
-6-5-40456f(kHz)
2n
7t
-6-5-40
456f(kHz)
180°代表“1”。
)
2、设信息序列为00001,试编为AMI码和HDB3码(第一个非零码编为+1),并画出相应波形。
100000000001100001
AMI+10000000000-1+10000-1
HDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1
+1000+1-100-100+1-1+100+1-1
AMI「l_T
HDB3>""Lj一LJ一LLP—d
3、设发送数字信息为,试分别画出OOK2FSK2PSK及2DPSK言号的波形示意图。
(对2FSK信号,“0”对应Ts=2Tc,“1”对应Ts=Tc;其余信号Ts=Tc,其中Ts为码元周期,Tc为载波周期;对2DPSK言号,0代表“0”、1800代
表“1”,参考相位为0;对2PSK信号,0代表“0”、
4、采用2ASK方式传输的二进制信息为1,已知码元传输速率为1200B,载
波频率为2400Hz,试构成一种2ASK信号调制器原理框图,并画出2ASK信号的时间波形。
答:
2ASK信号是一种数字振幅调制,已调信号的振幅随数字基带信号变化。
2ASK信号可以采用模拟相乘的方式产生,其调制器原理框图如图(a)所示,数
字基带信号s(t)应是单极性不归零波形。
2ASK信号也可以采用数字键控的方式产生,通过开关的接通和接地来产生2ASK信号,其调制器原理框图如图(b)所示;根据题中已知条件,码元传输速率为1200B,载波频率为2400Hz因此在2ASK信号的时间波形中,每个码元时间内共有两个周期的载波,数字基带信号s(t)和2ASK信号的时间波形如图(c)所示:
(a)(b)
0000
s(t)亠|产亠I
e(t)□I——I
hiJ
vv科忡川
(c)
5、画出采用阿姆斯特朗间接法产生宽带FM广播发射信号的原理方框图,并给出载波频率0和最大频偏△与两级晶体振荡器频率(1、2)、倍频次数(N、NO的关系。
答:
阿姆斯特朗间接法产生宽带FM广播发射信号的原理方框图如下。
载波频率o与两级晶体振荡器频率(1、2)、倍频次数(N、N2)的关系为:
0N2(N112)
最大频偏△与两级晶体振荡器频率(1、2)、倍频次数(N、N2)
的关系为:
N1N21
1、第I类部分响应系统
(1画出该系统完整框图;
(2)写出预编码、相关编码和译码表达式;
(3)若有以下二进码序列,写出预编码、相关编码和译码序列
an1101001011
解
(1)
⑵预编码bn=an
bn-1
7
相关编码
cn:
—
bn+
bn-1;译码an
[cn]mod2
⑶信息序列an1
10
1
0010
1
1
预编码序列bn(0)
10
0
111
0
0
10
相关编码序列cn
00
-202
2
0
-200
译码11
01
0
010
1
1
注:
若cn按逻辑码1
10
1
221
0
1
1
(1)画出包括预编码在内的系统组成框图
(2)写出发端预编码、相关编码和收端判决的逻辑关系式
⑶已知二进制信息码,列出⑵中各式相应输入、输出序列。
解:
(1)系统框图
)dM
⑶预编码bnanMbn2相关编码Cnbn2
模判决
(3)信息码
10010111
01
预编码bn0
010111
00100
相关编码cn
10010
-1-110-1
模判决
100101110
1
3、已知信息代码为
0101,试确定相应的
AMI码、HDB码,并分别画出它们的波
形图
AMI码
HDB3码
(1)当数字基带信号的码元速率为时,用奈奎斯特准则验证该系统能否
实现无码间干扰传输?
(2)系统带宽是多少?
此时系统频带利用率为多大?
4.答:
(1)基带信号的码元速率为Rb」时,该系统可等效成理想矩形低通特性
5.
频带利用率为詈右
5、若发送的二进制信息为11010,已知码元速率为1200B:
(1)若载波频率为2400Hz画出2ASK信号波形
⑵若载波频率为2400Hz用=0°表示“0”,=180°表示“1”,画出2PSK信号
波形;
(3)2FSK中对应“1”和“0”的两个载波频率分别为1200Hz和2400Hz,画出2FSK波形;
⑷若载波频率为2400Hz若用△=0°表示“0”,△=180°表示“1”,且参考相位为0°,画出2DPSK波形。
5.答:
(1)2ASK信号波形:
⑵2PSK信号波形:
四、计算题
1现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集,各符号间相互独立,每个符号的宽度为。
计算:
(1)平均信息量;
(2)码元速率和平均信息速率;(3)该信源工作2小时后所获得的信息量;(4)若把各符号编成二进制比特后再进行传输,在工作2
小时后发现了27个差错比特(若每符号至多出错1位),求传输的误比特率和误符号率。
解:
解:
(1)Hlog2Mlog283(bit/符号)
(2)Ts=,所以RBTLlOOOOBaud
RbRBH10000330kbit/s
(3)
IRbt3010323600216Mbit/s
2小时传送的码元数为NRBt10000236007.2107
误码率为:
27
Pe72106375107
2、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pnf0.5103W/Hz在该信道
中传输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制信号m(t)的频带限制在
5KHz,而载波为100KHz,已调信号的功率为10KW若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:
(1)该理想带通滤波器中心频率多大?
(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?
(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?
解:
(1)单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过,理想带
1
通滤波器的中心频率为f010015102.5(kHz)
2
(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,
M2Pn(f)B20.510351035W
已知S=10kW所以色10102000
Ni
(3)由于单边带调制系统的制度增益为G=1,因此解调器输出端的信噪比
soS
0-2000
NoNi
3、采用13折线A律编码,最小量化间隔为1个量化单位,已知抽样脉冲值为
-95量化单位:
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;
(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
解:
(1)已知抽样脉冲值1。
=-95,设码组的8位码分别为CGGCCsCCG。
因为10<0,故C=0
又因为10>64,且1。
<128,故位于第4段,段落码C2GG=011
第4段内的量化间隔为4,由10=64+7X4+3知,10位于第4段第7量化级,
GGGG=0111
因此,输出码组为CQGGGC6GG=00110111
译码输出-(64+7X4+2/2)=-94,
量化误差为:
-95-(-94)=-1(单位)
(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为:
CC2C3GGC6GC8C9C0C1=00001011110
4、若对12路语音信号(每路信号的最高频率均为4kHz)进行抽样和时分复用,将所得脉冲用PCM基带系统传输,信号占空比为1:
(1)抽样后信号按8级量化,求PCM言号谱零点带宽及最小信道带宽;
(2)抽样后信号按128级量化,求PCM言号谱零点带宽及最小信道带宽。
解:
(1)Rb=(12X8Xlog28)kbit/s=288kbit/s
频零点带宽为
1
r=—=r=288kHz
最小信道带宽为
1
B=—r=144kHz
2
(2)Rb=(12X8Xlog2128)kbit/s=672kbit/s
1
Bs==Fl=672kHz
16、将-350△编为8位PCM码,并计算发端和收端量化误差.解:
1)①-350△<0,故ai=o
②350△位于256A~512^之间,为第6大段,故&2&3&4=101
③第6大段起始电平为256A,段长为256^,分为16小段,则每一小段长度为256^/16=16△,(350^-256△)/16为第6小段,故&越&7&8=01018位PCM码为01010101
2)发端量化误差=|样值电平|—码字电平
=350^-{大段起始电平+(8a5+4a6+2a7+a8X小段长}
=350^-[256+5X16^]
=350^-336△
=14^
收端量化误差=|样值电平|—解码电平
=|样值电平卜(码字电平+X小段长)
=350^-[336△+X16^]
=6^
17、某设备未过载电平的最大值为4096mv有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器,写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。
解:
4096mv/2000mv=204^/X,则X=1000A
1000△>0,则a仁1
1000△>128^,则a2=1
1000△>512^,则a3=1
1000△<1024^,则a4=0,a2a3a4为110,第7大段,起始电平为512^,段落差为512^
1000△>512^+512^/2=768△,则a5=1
1000△>512^+512^/2+512△/4=896△,则a6=11000△>512^+512A/2+512△/4+512△/8=960△,则a7=1
1000△>512^+512A/2+512△/4+512△/8+512△/16=992△,则a8=1
8位PCM码为。
1、已知某四进制离散信源(0、1、2、3),设每一符号独立出现,其出现概率分
别为1,1,1,1,每个符号(码元)宽度为。
4882
试求:
(1)该信源的平均信息量;
(2)码元速率和信息速率。
1.解:
(1)该信源的平均信息量为
H1log211log211log21丄log211.75(bit/符号)
44888822
信息速率RbRb?
H50001.758750(bit/s).
2•某一待传输的图片含个像素,各像素间统计独立,每个像素有8个亮度等级
(等概率出现),要求用3s传送该图片,且信道输出端的信号噪声比为30dB,
抽样值为-730个量化单位:
(1)试用逐次比较法写出13折线A律特性编码对应的八位码,并计算量化误差;
(2)写出后7位码(不含极性码)对应的均匀量化11位码(采用自然二进制码)。
6.答:
(1)第一步,输入抽样值为负,所以q0;
第二步,13折线的第7段的量化区间为512-1024,所以输入抽样值落入第7段
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- 通信 原理 复习题 13