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通信原理期末考试复习题及答案 (1)

  通信原理期末考试复习题及答案 (1)_工学_高等教育_教育专区。通信原理期末考试复习题及答案 一、填空题 1. 数字通信系统的有效性用 衡量,可靠性用 衡量。 2. 模拟信号是指信号的参量可 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 取值的 信号。 3. 广

  通信原理期末考试复习题及答案 一、填空题 1. 数字通信系统的有效性用 衡量,可靠性用 衡量。 2. 模拟信号是指信号的参量可 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 取值的 信号。 3. 广义平均随机过程的数学期望、方差与 无关,自相关函数只与 有关。 4. 一个均值为零方差为 ? 2 n 的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从 分布,相 位的一维分布服从 分布。 5. 当无信号时,加性噪声是否存在? 乘性噪声是否存在? 。 6. 信道容量是指: ,香农公式可表示为: e2DPSK(t) 带通 滤波器 a 相乘器 cos?ct b c d 低通 抽样 滤波器 判决器 定时 脉冲 e 。 码反 f 变换器 输出 7. 设调制信号为 f(t)载波为 ,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 e2DPSK(t) 带通 a 滤波器 cd e 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 输出 b 定时 延迟Ts 脉冲 f (t) cos? ct ,频域表达式为 1 2 [F (? ? ? c ) ? F (? ? ?c )] 。 8. 对最高频率为 fH 的调制信号 m(t)分别进行 AM、DSB、SSB 调制,相应已调信 号的带宽分别为 2fH 、 2fH 、 fH 。 9. 设系统带宽为 W,则该系统无码间干扰时最高传码率为 波特。 10. PSK 是用码元载波的 来传输信息,DSP 是用前后码元载波的 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 , 二是传输中叠加的 。 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 折线 近似, ? 律对数压缩特性采用 折线. 通信系统的两个主要性能指标是 和 。 14. 时分复用中,将低次群合并成高次群的过程称为 ;反之,将高次群分解为低 次群的过程称为 。 15. 设输入码元波形为 s(t),其持续时间 0~Ts,其频谱函数为 S(f),若选择抽样时刻 为 t0 = Ts , 则 匹 配 滤 波 器 的 冲 激 响 应 可 写 为 k ? s?Ts ? t ? , 相 应 传 输 函 数 为 e2DPSK (t) 带通 a 滤波器 相乘器 cos?ct b c d 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 e 码反 变换器 。 f 输出 16. 为检测 e 个错码,要求最小码距 d0 ? e ? 1 ;为纠正 t 个错码,要求最小码距 d0 ? 2t ? 1。 17. 在数字通信系统中,同步包括 、 、群同步和网同步四种。 18. 按调制方式不同,可将通信系统分为 和 。 19. ITU 提出了两个 PDH 体系的建议,即 E 体系 和 T 体系 。 20. 设加性高斯噪声的单边功率谱密度为 n0 ,输入信号持续时间 0~Ts,能量为 E,则 匹配滤波器在 Ts 时刻输出的最大信噪比为 2E n0 。 21. 线性分组码(n,k),若要求它能纠正 3 个随机错误,其最小码距为 ,若要 求它能检测 3 个随机错误,则其最小码距为 。 22. 在数字通信系统中,码元同步可以分为 和 两大类。 23. 按消息传递的方向与时间的关系,通信方式可分为 、 和全双工通信。 24、关于电话信号的压缩特性,ITU 制定了两种建议,即 压缩率 和 压缩率 。 25. 最佳基带传输系统是消除了 并且 最小的基带传输系统。 26. 为检测 e 个错码,要求最小码距 d0 ≥e+1 ;为纠正 t 个错码,同时检测 e 个错码 (e t),要求最小码距 d0 ≥e+t+1 。 27. 在数字通信系统中,群同步码的插入方法有两种:一种是 ;另一种 是 。 二、判断题 1.通信的根本目的在于传输消息中所包含的信息。(√) 2.高斯随机过程若是广义平稳的,则也是严平稳。(√) 3.恒参信道的振幅和相位失真不能通过线性网络加以补偿。(×) 4.VSB 具有与 SSB 相近的抗噪声性能和频带利用率。(√) 5.在抗加性高斯白噪声的性能方面,有 2PSK 2FSK 2ASK。(√) 6.消息中包含的信息量与消息发生的概率密切相关。(√) 7.随机过程的频谱特性能用其傅里叶变换表达式来表示。(×) 8.信道的无失真传输要求其振幅特性与频率无关,传输群时延与频率无关。(√) 9.从对信道特性变化的适应性而言,2ASK 比 2FSK、2PSK 性能要差。(√) 10.在双边带信号中插入强载波,可用包络检波法解调出基带信号。(√) 11.消息中所含信息量的多少与消息的种类有关。(×) 12.若随机过程的数学期望与时间无关,方差仅与时间间隔有关,则该过程是广义平 稳的。(√) 13.从频带利用率而言,2FSK 比 2ASK、2PSK 性能要低。(√) 14.频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。(√) 15.起伏信号是指振幅和相位是随机参数,其余参数确知的信号。(√) 16.由于 DSB 信号的调制制度增益是 SSB 的一倍,所以抗噪声性能比 SSB 好一倍。 (×) 17.2PSK 存在反相工作现象,而 2DPSK 不存在,所以 2DPSK 抗噪声性能优于 2PSK。 (×) 18.采用纠错编码技术的目的是提高数字通信系统的可靠性。(√) 19.在数字通信系统中,位同步器是必不可少的单元。(√) 20.纠错编码器输出信号的信息速率等于输入信号的信息速率。(×) 21.在数字通信系统的接收机中,应该先提取位同步信号,再提取帧同步信号。(√) 22.恒参信道的特性改善可以采用分集接收的方法。(×) 23.恒参信道的特性是可以通过线性网络来补偿的。(√) 三、选择题 1.用示波器观测眼图时,其信号应取自接收机的:( ) A.接收滤波器前 B.接收滤波器后 C.抽样判决前 D.抽样判决后 2.若线性系统的输入随机过程是高斯的,则其输出过程是( )。 A.不确定 B.高斯分布 C.瑞利分布 D.莱斯分布 3.设 m(t)为调制信号,调相波的表示式为: cos ???ct ? kpm?t??? ,则 PM 调制方式的瞬 时相位偏差为:( ) A. e2DPSK(t) 带通 滤波器 a 相乘器 cos?ct b c d 低通 抽样 滤波器 判决器 定时 脉冲 e 码反 f 变换器 输出 B. e2DPSK(t) 带通 滤波器 a cd e 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 输出 b 定时 延迟Ts 脉冲 C. ?c ? kp dm?t dt ? D. kp dm ? t dt ? 4.在信噪比相同条件下,从抗噪性能方面来分析,有下面的结论:( ) A.双极性信号优于单极性信号 B.单极性信号优于双极性信号 C.双极性信号和单极性信号相同 D.得不到确切的结论 5.在数字通信系统中,( )是表示其可靠性的量。 A.频带利用率 B.误码率 C.码元速率 D.冗余度 6.通信系统模型如图 1 所示,编码信道是指( )。 A.信息源的输出到受信者的输入 B.信道编码的输出到信道译码的输入 C.数字调制的输出到数字解调的输入 D. 加密的输出到解密的输入 信 息 源 信 源 编 码 加 密 信 道 编 码 数 字 调 信道 制 数 字 解 调 信 道 译 码 解 信 源 译 密 码 受 信 者 噪声源 图1 7.图 2 所示系统能够能实现无码间串扰的最高信息传输速率为:( ) 图2 A.4 Mbps B.2 Mbps C.3 Mbps D.1 Mbps 8.已知码元速率为 400 Bd,则 2PSK 的带宽为:( ) A.400 Hz B.800 Hz C.1600 Hz D.3200 Hz 9.模拟信号的数字化过程的三个步骤依次是( )。 A.编码、量化和抽样 B.量化、抽样和编码 C.量化、抽样和编码 D.抽样、量化和编码 10.数字信号的最佳接收准则中的“最佳”指的是( )。 A.码元速率最佳 B.传输速率最高 C.信息速率最大 D.错误概率最小 11.如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到:( ) A. 1Bd/Hz B. 1 bit/Hz C. 2Bd/Hz D. 2 bit/Hz 12.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从:( ) A. 高斯分布 B. 均匀分布 C. 瑞利分布 D. 莱斯分布 13.模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在( )信号的解调中。 A. DSB B. AM C. PM D. SSB 14.若“0”、“1”等概率出现,则以下哪种码能够直接提取位同步信号?( ) A.单极性不归零码 B.双极性归零码 C.单极性归零码 D.双极性不归零码 15. 若在已知发送独立的符号中,符号“A”出现的概率为 1/8,则符号“A”所包含的信 息量为:( ) A. 1bit B. 2 bit C. 3 bit D. 4 bit 16. 为了传送码元速率 RB = 103 Bd 的数字基带信号,试问系统采用图 3 所示的哪一种 传输特性较好?( ) 图3 17. 若输入信噪比相同,则下列数字调制中,( )的相干解调误码率最大。 A. 2ASK B. 2FSK C. 2PSK 18.下面哪种波形一定有直流分量?( ) D. 2DPSK A.单极性码 B.双极性非归零码 C.双极性归零码 D.双极性码 19.平稳随机过程的自相关函数( )。 A.与时间起点和时间间隔均有关; B.与时间起点和时间间隔均无关; C.与时间起点有关,与时间间隔无关; D.与时间起点无关,与时间间隔有关。 20.( )信号解调器输出的噪声功率谱密度在频带内不是均匀的。 A.AM B.DSB C.SSBD.FM 21.若“0”、“1”等概率出现,则以下哪种码能够直接提取位同步信号?( ) A.单极性不归零码 B.双极性归零码 C.单极性归零码 D.双极性不归零码 22.在数字通信系统中,( )是表示其有效性的量。 A.码元速率 B.误码率 C.误信率 D.信噪比 23.通信系统模型如图 4 所示,调制信道是指( )。 A.信息源的输出到受信者的输入 B.信道编码的输出到信道译码的输入 C.数字调制的输出到数字解调的输入 D. 加密的输出到解密的输入 e2DPSK (t ) 带通 a 滤波器 相乘器 cos?ct b c d 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 e 码反 f 变换器 输出 图4 24.图 5 所示系统能够能实现无码间串扰的最高信息传输速率为:( ) e2DPSK(t) 带通 a 滤波器 cd e 相乘器 低通 滤波器 抽样 判决器 输出 b 定时 延迟Ts 脉冲 图5 A.1 Mbps B.2 Mbps C.3 Mbps D.4 Mbps 25.在( )系统中,解调时不需要人为地设置判决门限。 A.2ASK B.2FSK C.2PSK D.2DPSK 26. 无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比 ρ 的关系为( ) A. B. C. D. 27. 平稳随机过程协方差函数 C(τ)与自相关函数 R(τ)和均值 m 的关系为:( ) A. B. C. D. 28. 以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原 始信号恢复出来的是( ) A. 自然抽样 B. 曲顶抽样 C. 理想抽样 D. 平顶抽样 29. 由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步 信号的方法,被称为:( ) A. 外同步法 B. 自同步法 C. 位同步法 D. 群同步法 30. 连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求:( ) A. 判决门限提高,漏同步概率提高 B. 判决门限降低,漏同步概率提高 C. 判决门限提高,漏同步概率降低 D. 判决门限降低,漏同步概率降低 31. 码长n=7 的汉明码,监督位应是:( ) A. 2 位 B. 3 位 C. 4 位 D. 5 位 32. 设 r 为接收机输入端信噪比,则 2FSK 调制系统非相干解调的误码率计算公式为: () A. B. C. D. 33. 高斯白噪声功率谱密函数在整个频率范围内为:( ) A. 常数 B. 和频率成正比 C. 和频率成反比 D. 随频率的变化而变化 34. 在模拟调制当中,属于非线性调制的是:( ) A. DSB B. AM C. FM D. SSB 35. 设 x(t)为调制信号,调相波的表示式为: 为:( ) ,则该方式的瞬时角频率 A. B. C. D. 36. 在“0”、“1”等概率出现情况下,包含直流成分的码是:( ) A. AMI 码 B. 双极性归零码 C. 单极性归零码 D. HDB3 码 37. 二进制数字基带传输信系统的误码率计算公式为:( ) A. B. C. D. 38. 如果随机过程 x(t)是广义平稳的,那么它一定具有________特点:( ) A. 高斯分布 B. 满足各态历经的性质 C. 严格平稳 D. 均值是常数 39. 一个频带限制在 0 到 fx 以内的低通信号 x(t),用 fs 速率进行理想抽样,若要不失 真的恢复 x(t),低通滤波器带宽 B 与 fx 和 fs 关系满足:( ) A. B. C. D. 40. 发送端不发送专门的同步信息,而是设法从收到的信号中提取同步信息的方法, 被称为:( ) A. 外同步法 B. 自同步法 C. 位同步法 D. 群同步法 41. 科斯塔斯环具有以下特点:( ) A. 能提取载波同步,能解调信号 B. 能提取载波同步,不能解调信号 C. 不能提取载波同步,能解调信号 D. 不能提取载波同步,不能解调信号 42. 发端发出检错码,收端译码器判决码组中有无错误出现,再把判决信号送回发端, 发端根据判决信号将收端认为有错的消息重发到收端,直到正确接收为止。这种差错 控制的工作方式被称为:( ) A. FEC B. ARQ C. IF D. HEC 43. 码长 n = 15 的汉明码,监督位应是:( ) A. 2 位 B. 3 位 C. 4 位 D. 5 位 四、设本地载波与发送载波的频率误差和相位误差分别为 ?? 和 a b c ,试分析对 0 1 1 0 1 1 0 t t t DSB d t e 0 0 100 1 00 f 0 11 0 1 10 信号相干解调结果的影响。 解: 本地载波与 DSB 信号相乘后为 。 五、设发送的二进制信息为 1101001,试确定相应的双相码和密勒码,并分别画出它 们的波形图。 六、设某 2FSK 调制系统的码元传输速率为 1000 Bd,已调信号的载波为 1000 Hz 或 2000 Hz。 1.若发送数字信息为 011010,试画出相应 2FSK 信号波形。 2.若发送数字信息是等概的,试画出它的功率谱密度草图。 解:1. 2FSK 信号波形 七、在脉冲编码调制(PCM)系统中,若采用 13 折线 A 律编码,设最小量化间隔为 1 单位,已知抽样脉冲值为-118 个单位: 1. 试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码采用自然二进制码)。 2.写出对应于该 7 位码(不包括极性码)的均匀量化 11 位码。 解: 八、某 线性分组码的生成矩阵为 0 1 1 0 1 1 0 a t b t c t d t e 0 011 0 1 1 0 ?1001110? G ? ??0100111?? ??0011101?? 1. 求监督矩阵 H,确定 n, k 。 2. 写出监督位的关系式及该 (n, k) 的所有码字。 解: 1. 九、根据图 6 所示的调制信号波形,试画出 DSB 及 AM 信号的波形图,并比较它们 分别通过包络检波器后的波形差别。 m(t) 解: 0 t 图6 从波形中可以看出,DSB 信号经过包络检波器后输出波形失真,不能恢复调制 信号;而 AM 信号经过包络检波器后能正确恢复调制信号。 十、设发送的二进制信息为 1011001,试分别画出 2ASK、2FSK、2PSK 及 2DPSK 信 号的波形示意图。 解:2ASK、2FSK、2PSK 及 2DPSK 信号示意图如下图所示。 十一、已知信息代码为 101100101,试确定相应的双相码和 CMI 码,并分别画出它 们的波形图。 解: 十二、已知调制信号 m(t)=cos(2000πt)+ cos(4000πt),载波为 cos104πt,进行单边带调 制,试确定该单边带信号的表示式,并画出频谱图。 解:由于调制信号 m(t)的希尔伯特变换 十三、已知信息代码为 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1,试确定相应的 AMI 码及 HDB3 码,并分别画出它们的波形图。 解: 十四、设发送的绝对码序列为 0110110,采用 2DPSK 方式传输。已知码元传输速率 为 2400B,载波频率为 2400Hz。 1.若采用如图 7 所示的相干解调—码反变换器方式进行解调,试画出各点时间波形; e2DPSK (t) 带通 a 滤波器 相乘器 cos?ct b c d 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 e 码反 f 变换器 输出 图7 2.若采用如图 8 所示的差分相干方式进行解调,试画出各点时间波形。 a e2DPSK (t) 带通 滤波器 延迟Ts 相乘器 b c d 低通 滤波器 抽样 判决器 定时 脉冲 e 输出 图8 解: 1. 相干解调—码反变换器解调各点时间波形如下: 0 11 0 1 10 a t b t c t d t e 0 0 100 1 00 f 0 11 0 1 10 2. 差分相干解调 (相位比较)法各点时间波形如下: 0 11 0 1 10 a t b t c t d t e 0 011 0 11 0 十五、二进制等概数字信号在系统中 1min 传送了 18000bit 的信息量。 1.码元速率是多大? 2.若改用 8 进制数字信号,1min 同样传送 18000bit 的信息量,其码元速率又是多大? 十六、设基带系统的频率特性如图 9 所示。 (a) (b) 图9 1. 若以 2/T Bd 速率传输信号,讨论二进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传 输? 2. 若以 8/T bit/s 速率传输信息,讨论多进制情况下各系统是否可以实现无码间串扰传 输? 解: 1. 图(a)为理想矩形,无码间串扰的最大码元速率为 RB ? 3 / T ? 2 / T ,但 RB 不 是 2 / T 的整数倍, 故有码间串扰。 图(b)为理想矩形,无码间串扰的最大码元速率为 RB ? 4 / T ? 2 ? 2 / T ,故无 码间串扰。 2.图(a):当传输的信号为 256 进制时,信号码元速率为 1/T,无码间串扰的 最大码元速率为 RB ? 3 / T 无码间串扰。 图(b):当传输的信号为 4 进制时,信号码元速率为 4/T,无码间串扰。 十七、设输入电话信号抽样值的归一化动态范围在-1 至+1 之间,将此动态范围划分 为 4096 个量化单位,即将 1/2048 作为 1 个量化单位。当输入抽样值为+1270 个量化 单位时,试用逐次比较法编码将其按照 13 折线.试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(段内码采用自然二进制码) 2.写出对应于该 7 位码(不包括极性码)的均匀量化 11 位码。 解: 十八、设信号频率范围 0~4 kHz,幅值在-4.096~+4.096 V 间均匀分布。 (1)若采用均匀量化编码,以 PCM 方式传送,量化间隔为 2 mV,用最小抽样速率 进行抽样,求传送该 PCM 信号实际需要最小带宽和量化信噪比。 (2)若采用 13 折线 A 率对该信号非均匀量化编码,这时最小量化间隔等于多少? 解:(1)量化阶为: 十九、已知(7,4)循环码的生成多项式 阵。 ,请写出它的生成矩阵和监督矩 解:已知(7,4)循环码的生成多项式 g?x? ? x3 ? x ?1,则生成矩阵为: 二十、一个四进制数字通信系统,码速率为 1 kBd,连续工作 1 小时后,接收端收到 的错码为 10 个。 1. 求误码率。 2. 四个符号独立等概,且错一个码元时发生 1 bit 信息错误,求误码率。 二十一、已知(7,3)分组码的监督关系式为: 求其监督矩阵,若输入信息为(111) 和(010)时,分别计算编码输出。 解:利用代数方程式,化简后可以写出监督矩阵

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