通信原理试卷.docx

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1、第一部份试卷题XX大学考试试卷2022- 2022学年2学期 时间100分钟 年月日数字通信原理 课程56学时3.5分考试形式：闭卷专业年级：电子信息0901-0904 总分100分，占总评成绩70% 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题（本题20分，每小题2分）1、十六进制数字信号信息传输速率为4000bs,其码元速率为,若传送0.5小时,接收到5个错误码元，其误比特率为。2、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,相位一维分布服从3、由8个符号组成的信源最大信源病为 04、在数字基带传输传输系统中，余弦滚降系统的特点是：;部份响应系统的特点是 O5、基带传输系统

2、响应为H （）,其无码间干扰传输符号速率为T的信号条件是。 S6、典型的随参信道有 o7、速率为12Okbit/的八进制基带传输系统，理论上最小传输带宽为 o8、在相同信噪比条件下，若采用下列调制解调方式时，抗噪声性能优劣挨次为相干PSK相干ASK非相干FSK非相干PSK非相干ASK9、已知噪声n（t）的自相关函数为3（）a。（a为常数），则该信号的平均功率为 n 2S=O10、对于滚降系数为=0.5低通信道，其传输效率为 bi s.Hzo1、根据香农公式，为了使信道容量趋于无穷大，不可以采取下列措施：（）A噪声功率为零 B噪声功率谱密度始终为零C系统带宽为无穷大D信号发射功率为无穷大2、数字

3、基带传输中，码间串扰小而信道噪声大时，示波器观察到的眼图是（）A迹线又细又清晰，眼隔瞰得较小。B.迹线又细又清晰，眼嘴”张得很大。C迹线就会不清晰，眼，睛”张开得很大。D.迹线就会不清晰，眼，睛”张开得较小3、（）可在同一信道上同时传输的信号，且各信号在时域、频域上都混叠在一起，并且 是3G通信的标准。A CDMA BTDMA C FDMA D SDMA4、已知码元速率为300波特，假设2FSK两功率谱主瓣刚好互不重叠。则2FSK的带宽为：（）A、600Hz、B300Hz、C 1200Hz、D 1600Hz5、下列说法正确的是（）A小概率消息包含的信息量也小B双极性归零码在0、1等概时有直流分

4、量C在2DPSK信号解调中，差分相干解调性能优于相干解调D广义平稳高斯随机过程就是狭义平稳随机过程三、简答题（本题30分，每题5分）1、什么是码间干扰？它是如何产生的？对通信质量有何影响？2、什么是低通信号抽样定理？什么是带通信号抽样定理？3、信号在恒参信道中传输时主要有哪些失真？如何减小这些失真？4、什么是载波同步、位同步和帧同步？5、什么是脉冲编码调制？在脉码调制中，选用折叠二进码为什么比选用自然二进码好？6、2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK信号的功率谱结构有何特点？四、计算题（本题40分）1、设信息代码为 OUooOoOlIooOOOlOoO01,求 AMl 码和 HDB3 码。

5、（8 分）2、在高清视频传输中，每帧有1080 720个像素，每一个像素用32bil表示色采。现在利 用带宽为4MHz,信噪比为30dB的信道传输该种图片，至少需要多少时间才干传输一帧图 片？（6分）3、描述科斯塔斯环结构并分析其提取载波信息的原理（8分）4、设有一个三抽头的时域均衡器如图，x（t）在各抽样点的值挨次为个1/8 , X 1/3, X 1, X 1/4, X 1/16（其他抽样点的值均为零）（10分）1012a.计算输入波形x（t）的峰值畸变值b.根据迫零法求取三个抽头权值系数c.计算输出波形y（t）的峰值畸变值（结果保留2位小数）5、采用A律13折线编译码电路，设最小量化间隔为

6、1个量化单位，已知抽样值为+396个量化单位。试求此时编码器输出折叠码组。（8分）中南大学考试试卷（B）2022- 2022学年2学期时间100分钟 年月日数字通信原理 课程56学时3.5分考试形式：闭卷 专业年级：总分IOO分 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 二、填空题（本题30分，每小题2分）1、广义平稳随机过程的特点是：（1）; （2）O 2、由16个符号组成的信源最大信源燧为。3、在数字基带传输传输系统中，余弦滚降系统的特点是：；部份响 应系统的特点是。4、基带传输系统响应为H （）,其无码间干扰传输符号速率为T的信号条件是。5、2ASK信号的带宽是基带信号带宽的一倍。6、速

7、率为IoOkbit/的S四进制基带传输系统，理论上最小传输带宽为7、用示波器观察眼图的方法步骤是（1 ）; （2）o 8、按传输媒介，通信系统可分为、。9、在码元速率相同条件下，m进制数字调制系统的信息速率是二进制的 倍10、连续信道带宽为B,信道输出信噪比为S/N,则其信道容量为 o 11、衡量数字通信系统的主要性能指标有。 12、衡量摹拟通信系统的主要性能指标有。 13、用相邻码元的极性变化表示】，极性不变表示“0，当信息码为IOlIool01；则相应的差分码为014、为解决在BPSK相干解调恢复载波相位含糊问题，可采取 措施。15、摹拟信号数字化要经过抽样、和三个过程。二、选择题（本题1

8、5分，每题3分）1、数字基带传输中，码间串扰小而信道噪声大时，示波器观察到的眼图是（）A.迹线又细又清晰，眼嵋嗽得较小。B.迹线又细又清晰，眼睛咻得t艮大。C迹线就会不清晰，眼厚青”张开得t艮大。D.迹线就会不清晰，眼呷青”张开得较小2、根据香农公式，为了使信道容量趋于无穷大，不可以采取下列措施：（）A噪声功率为零 B噪声功率谱密度始终为零C系统带宽为无穷大D信号发射功率为无穷大3、（）可在同一信道、同一频率上，利用不同的时隙传输信息。A CDMA BTDMA C FDMA D SDMA4、已知码元速率为200波特，假设2FSK两功率谱主瓣刚好互不重叠。则2FSK的带宽为：（）A、600Hz、

9、B800Hz、C 1200Hz、D 1600Hz5、下列说法错误的是（）A小概率消息包含的信息量大B双极性归零码在0、1等概时无直流分量C在2DPSK信号解调中，差分相干解调性能优于相干解调D广义平稳高斯随机过程就是狭义平稳随机过程三、简答题（本题25分，每题5分）1、数字基带信号的功率谱有什么特点？它的带宽主要取决于什么？2、什么是低通信号抽样定理？什么是带通信号抽样定理？3、信号在恒参信道中传输时主要有哪些失真？如何减小这些失真？4、什么是载波同步、位同步和帧同步？5、什么是绝对移相？什么是相对移相？两者有何区别？四、计算题（本题30分）】、设信息代码为 OIloOOoIoOoOoIIIo

10、OOooOol01,求 AMl 码和 HDB3 码。（8 分）2、已知噪声n（t）的自相关函数为R（） eHi;求噪声功率谱密度和平均功率。2（8分）3、描述科斯塔斯环结构并分析其提取载波信息的原理（8分）4、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,每一个脉冲宽度为5ms。不同的字母是等可能浮现时， 试计算传输的平均信息速率；（6分）XX大学考试试卷2022 - 2022学年学期期末考试试题 时间100分钟 通信原理 课程56学时一学分考试形式：闭卷专业年级： 通信工程09级 总分！00分，占总评成绩

11、70%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题（每空1分，共20分）1、数字通信系统与摹拟通信系统相比其缺点有（占用带宽大）和（同步要求高）。2、真正衡量数字通信系统的有效性指标是（频带利用率），3、维纳-辛钦关系即平稳随机过程的功率谱密度与其（自相关函数）是一对傅里叶变换关系。4、（恒参）信道无失真传输的条件之一是振幅一频率曲线是一条水平直线。5、经信道传输后的数字信号可分为确知信号、随相信号和（起伏信号）。6、对于滚降系数a=0.4的余弦滚降数字基带传输系统的最高频带利用率为（2/1.4）7、根据二进制随机脉冲序列的功率谱P的离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和S （定时）分量

12、，若P（D sa2（f ）0.24 （f f）,则其直流分量为（0）。SSS8、部份响应技术通过有控制的引入（码间串扰）并在接收端加以消除，可以达到（2BHz）的理 想频带利用率，并使波形尾巴振荡衰减加快这样两个目的。9、通信系统中采用调制的目的有三，即将信号变换为便于信道中传输的形式、（多路复用可 提高信道的利用率）和（提高系统的抗干扰能力）。10、码元速率相同时，16PSK的信息速率是2PSK的信息速率的（4）倍。11、摹拟信号数字化包括三个步骤即抽样、量化和（编码）。12、在DPCM中，是将（当前抽样值和前一个抽样值之值）进行编码并传输，而增量编码是量化器的量化电平数为（2）的DPCM系

13、统。15、(码元)同步的目的是使每一个码元得到最佳的解调和判决二、单选题(每题2分，共40分)1、数字信号的一个码元是(A)信号。A.能量信号B.功率信号C.既不是功率信号也不是能量信号 D.可能是功率信号也可能是能量信号2、对一个均值为零的窄带平稳高斯随机过程下列说法不正确的是A.其同相分量和正交分量都是平稳高斯过程B .在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的C.其包络的一维分布是瑞利分布，相位的一维分布是均匀分布D.对其一维分布而言，包络和相位不是统计独立的3、设一个传递函数为H (。线性系统其输入过程的功率谱密度为PM),则其输出过程的功率谱密度 为A h(DP(D b, H

14、(f)b P (0 CH(f)P201gl=201g2=6dB 7、uB若信息速率为WbitzS则，2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为。和O HzPSK信号为双极性不归零码，对基带信号R =lfs=fs=Rblog 9 , B=fs=利IOg 9对调制信号：带宽为 B uj=2B=2 R blog8=2W log2M对2PSK： M=2,带宽为：2W对4PSK, M=4,：带宽为：2Wlog2M=2W2=W8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数至少为（4）, 不等于0的个数至少为（1）8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小10、当

15、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）12、设信息速率为L2kbit, s则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=ls=fs=Rblog 2 , B=fs= Rlog 2对调制信号：带宽为 B =2B=2 R blog 2=2W log2M对SK：带宽为：2W对4PSK：带宽为：2Wlog2M=2W2=W13、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）。14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,当信息速率由80kbits下降到56kbit

16、s时，量化信噪 比增大（-18） dB.参考题516、对于2DPK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，罗列次序为（2DPSK、2ASK、2FSK ）, 按有效性好坏，罗列次序为（2DPSK （2ASK）、2FSK）o17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小（无）关，合用于动态范围（小）的信号，非均 匀量化器可以改善（小）信号的量化信噪比，合用于动态范围（大）的信号。21、对某摹拟信号进行线性PCM编码，设抽样频率为8kHz,编码位数为7,则此PCM信号的信息速率为（56kbit）s.当抽样频率不变而编码位数由7增大到12时，量化信噪比提高（30） dB参考题522、设信息速率为2.04

17、8MbitZS则,2DPSK信号带宽为（4.096Mbit/s）, QPSK信号的带宽为（2.048Mbits）,o23、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、摹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）。25、设R4Mbit/s,四进制系统接收机抽样判决器的定时信号（即位同步信号）的重复频率为（ 2MHz）。位同步信号与码元速率相同即计算四进行信息的码速率R b=R blog2=2Mbit/s26、帧同步的作用是（用来提供-帧信号的起始时刻，以便正确地分接出各路信号）。29、四相调制相干解调系统中发送

18、端通常采用差分编码，其目的是（克服相位含糊现象）。30、例也出两种含有丰富定时信息的码型（HDB3）和（CM1（或者双相码，密勒码、双极性 归零码等）。31、速率为IOokbiu的二进制基带传输系统，理论上最小传输带宽为（50kHz）。Pl 51 Rp=R b=lT=100kbitsB=l2T=50kHz32、加性高斯白噪声的含义是（噪声与信号是南加的关系）、（功率谱密度在整个频率轴上为 常数）和（具有正态分布的概率密度函数）。33、若二进制信息速率为Rbit/, s）在传号和空号独立等概的情况下，双极性归零（半占空）码序 列和AMI码（半占空RZ）的功率谱密度主瓣宽度分别为0 Hz和（）Hz

19、o参考P14034、设二进制信息速率为9Mbits厕QpSK和8PSK功率谱主瓣宽度分别为（B=2R =2*4.5=9M ）和（2R =6MHZ）（假设数字调制器不采用频谱成形限带滤波）参考题735、码元速率相同时，八进进制的信息速率是二进制的（3）倍（等概时）。37、13折线A律编码器，最小量化级为1单位，已知抽样脉冲值为-318单位，则编码器的输出 码级为（OloIoOI 1 ）。38、通信系统常用的复用技术有（频分复用、时分复用和码分复用）。39、衡量均衡效果的两个准则是（最小峰值畸变）准则和（最小均方畸变）准则。40、11位巴克码其局部自相关函数的最大值为（11）。42、在八进制系统中

20、每秒传输I（X）O个八进制符号，则此系统的码速率R界（IoOOBaiid）,信 息速率 Rb 为（3000bit）s44、对于滚降系统a=0.5的幅度滚降低通网络，每HZ可传输的最大码速率为（2L5=L333Baud45、3抽头迫零时域均衡器能够消除（2）个抽样点的称号间干扰。46、2ASK信号的带宽是基带信号带宽的（2）倍。47、若增量编码器输入信号为直流且幅度为量阶的0.5倍，则编码结果为（IolOlO ）。当信 号x（t平）坦时，交替浮现“广码和打码。48、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,信息速率由32kbps增加到64kbps时，量化信噪 比增加（64=24）dB.参考题54

21、9、设Rb为2Mbits,采用QPSK调制，接收机抽样判决器的定时信号的重复频率为（IMHz）。参 考题2550、一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是（在采样时刻眼要睁得大）、（轮廓线细） 的图形。51、有4种最基本的数字基带码型：单极性NRZ,双极性NRZ ,单极性RZ和双极性RZ,（单 极性）码波形有直流，且接收端判决电平不确定，于是应用受限；（双极性）码波形等概时无 直流，且接收端判决电平固定为零，于是应用广泛，与NRZ码波形相比，（归零码）码波形 的主要缺点是带宽大，主要优点是位与位之间易于分清；（单极性RZ）码波形存在fn离散分 量，可用于位定时。参考书P14052、对2ASK、

22、2FSK和2PSK三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（2FSK）系统， 可靠性最好的是（2PSK ）系统。53、白噪声在（任意两个时亥IJ）上，随机变量之间不相关。 参考书P5754、调制信道分为（恒参信道）和（随参信道）。59、 已知信息代码为Ioooooooooioooooii,其对应的HDB3码为 （+I000+l-100-10+1000+10-l + l）o60、双极性基带信号，当满足（等概时）条件时，其功率谱中无离散谱分量。61、已知绝对码序列为（X）IIIO10,其相对码序列为（“1”II（HoOl 1 ）。a为绝对码，b为相对码，b a bnnn n n I62、2PSK

23、信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对 信号的错误解调，这种现象称为（相位含糊现象）。63、数字带通传输系统的最高频带利用率是（1 ） BaudHz,8PSK系统的信息传输速率为1500bit/, s其无码间 干扰传输的最小带宽为（500Hz ）o=l=R B=（Rblog ）B=lB= Rblog 9= Rb3=5OOHz64、若一低通信号m频带范围为0108kHz,则可以无失真恢复信号的最小采样频率为（ 216kHz）.65、改善小信号的量化信噪比，通常可采用（压扩）技术。68、调制信道的范围为（从发送端调制器输出端至接收端解调器输入端）69、“单个码元呈矩

24、形包络”的300波特2FSK信号，两个发信频率是fl=800Hz,f2=1800Hz,那末 该2FSK信号占用带宽为（1600Hz ）（以谱的第一零点进行计算）。B=fffl+2f=70、先验概率相等的2PSK信号解调，若抽样判决器输入端信号的峰-峰值为IOV ,那末该判 决器的判决电平应取为（OV ）。71、随参信道的传输媒质具有3个特点（对信号的衰减随时间变化）、（传输的时延随时间变 化）和多径传播。72、对一个频带限制在（0, 4） KHz的时间连续信号进行抽样时，应要求抽样间隔不大于（ l8000s）t73、已知绝对码序列为10011001,则相对码序列为（IIlOIlIO或者0001

25、0001 ）t, a为绝对码，b为相对码，b a b nnn n n I75、自相关函数n0（t）/为的白噪声通过传输特性为keM,co|.H（S为常数）的系统后的 功率谱密度为（n k2, AMI等。 15、试定性说明相干解调和非相干解调在大信噪比和小信噪比时的抗噪声性能。答：对小信噪比相干解调和噪声性能优于非相干解调，对大信噪比两者噪声性能差不多。非相干解调存在门限效应，而相干解调没有。16、为什么PCM编码要用对数量化？ A律和U律PCM量化特性为什么要用折线代替对数特 性？答：对数量化可达到“小信号量阶小，大信号量阶大”的要求，改善小信号时的量化信噪比，扩大对输入信号的允许动态范围。用

26、折线代替对数特性是为了能用数字电路来实现。17、试画出2DPSK信号差分解调的原理框图，和相干解调相比其噪声性能哪种方法好，为 什么？答：相干解调比差分相干解调噪声性能好，因为它的本地载波包含的噪声小，而后者是用 前一码元的波形来代替本地载波，包含了信道噪声。18、QPSK信号是不是恒定包络调制信号？试定性说明QPSK信号经非线性放大器后，产生 信号频谱扩展的原因。答：不是恒定包络。当QPSK信号浮现180度相位跳变时，经过发送滤波器后，信号包络 会过零，如果此信号再经非线性放大器，原本下降的包络会被提升，即带外高频分量增大， 信号频谱扩展。19、试画出第一类部份响应编码基带传输系统的原理框图

27、，如果发送端的四进制信码为 000132103231,试写出预编码器和相关编码器输出的信号序列。答：bk=ak-bk l (mod L)C=bk+L (算术加)接收：ak=ck (mod L), L为进制数ak：000132103231bk：000120220220CjOool32143231接收 a.OoOI 3210323120、设计数字通信接收机输入带通滤波器频率特性时应考虑哪些因素？BPF的通带应等于信号的有效频率范围，让信号不受影响地通过，而输入噪声功率最小。21、简要叙述数字基带传输系统中传输码的要求(至少三项)？22、什么是奈奎斯特速率？什么是奈奎斯特带宽？答：奈奎斯特速率是能消

28、除码间串扰的最大码速率；又称为等效带宽。当码速率等于它的 两倍时无码间串扰。23、数字信号的最佳接收准则是什么？其物理含义是什么？ 答：使接收的误码率最小；在接收判决时的信噪比最大。25、简述眼图如何能反映基带信号的传输质量，写出至少三个衡指标。P15726、简述随参信道的特点：答：信号传输延时随时间而变；对信号的衰减随时间而变；存在多径传输现象。27、窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、白”的含义各是什么？答：窄带的含义是：频带宽度B远小于中心频率值 中心频率我远离零频；高斯的含义是噪 声的瞬时值服从正态分布；白的含义是噪声的功率谱密度在通带范围B内是平整的为一常 数。29、已知消息代码为

29、IIoOOOOlOOOooOool01,编出相应的HDB3码，并简述该码的特点。答：+l-100010+1000+l-100I+ld, 1特点：无直流，且高低频分量小，具有宏观检错能力，三 电平波形，连飨数目不超过3个。30、简要非均匀量化原理，与均匀量化相比较，非均匀量化的主要优点和缺点。答：非均匀量化是指量化间隔不相等的量化。信号小时，量化间隔也小，信号大时，量化 间隔也大。优点：能改善小信号的信噪比，减小编码位数和传输带宽。缺点：实现相对复 杂些。31、试画出逐次比较型编码器的原理框图，并简要说明该编码器的工作原理。32、什么是最佳基带系统，理想信道下的最佳基带系统应满足哪些条件？答：能

30、消除码间串扰且误码率最小的基带系统称为最佳基带系统。33、简述数字基带传输系统中，造成误码的主要因素和产生原因。答：码间串扰和信道噪声是造成误码的两大因素，码间串扰是由于基带传输总特性不理想 造成的；信道噪声是一种加性随机干扰，来源有不少，主要代表是起伏噪声（如热噪声）。 这两类干扰都会对信号的接收判决产生影响。34、简述无码间串扰的时域和频域条件。35、简述多进制数字调制系统的特点。答：特点是可以获得比二进制数字调制更高的频带利用率，减小带宽，但是这些受益的代 价是需要增加信号功率和实现的复杂度。36、简述通信系统中采用调制的目的。答：把基带信号转换成适合在信道中传输的己调信号（即实现有效传

31、输、配置信道、减小 天线尺寸）；实现信道的多路利用，以提高信道利用率；改善系统抗噪声性能（与制式有关）。37、在脉冲编码调制中，与自然二进制相比，选用折叠二进制码的主要优点是什么？ 答：简化编码过程；在有误的情况下，对小信号的影响小。三、选择题1 .下列哪种解调方式对判决的门限敏感（A）A、相干2ASK B、相干2FSK C、相干2PSK D、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, O等概）可直接提取同步信号（B）PI40 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 . 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）A . rM （ ） B . 2M（） C . 2M （ ） D . 1 M （）4 .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5 .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6 .恒参信道相位畸变，对摹拟通信质量影响（B） A、很大B、不显著C、显著D、不存在7 .某二进制随机信号的功率谱密度