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1、通信原理考试答案-试题 作者： 日期：2 7第一章一、理解通信系统的基本概念，组成、分类，数字通信的优点、缺点。二、掌握信息量的计算。信源熵的三、性能指标：有效性和可靠性掌握 信息传输速率，码元传输速率，以及之间的转换关系。根据已知条件会计算码元传输速率与信息传输速率。掌握误码率定义，会计算误码率意义与计算。什么情况下信源熵取最大值。重要公式：信息量： 平均信息量（信源熵）最大熵：等概时： 信息速率和码元速率的关系 误码率：1、如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms,求RB和Rb；四制独立等概信号，码元宽度为0.5ms,求RB和Rb。2、某系统经长期测定，其误码率Pe=10-5，系统码元
2、速率为1200B，问在多长时间内可能收到360个错误码元。3.某离散信源集由四个独立符号所组成，它们出现的概率分别为1/2、1/4、3/16、1/16，则信源熵是 。若该信源每秒钟发送2000个符号，则码元传输速率为 ，信息传输速率为 。4.已知：0,1,2,3码等概率出现的四进制数字信号，每秒传输2000个符号,则码元传输速率为 ，信息传输速率为 。在半小时内共接收到116个错误码元，试计算系统Pe的值 。1.了解随机过程的定义：无穷多个样本函数的集合。随机过程的数字特征：数学期望，方差，相关函数。2.了解狭义平稳随机过程定义：任意N维分布都与时间起点无关。知道什么样的随机过程是广义（宽）平
3、稳随机过程。1、平稳随机过程的一维时间无关，二维分布只与时间间隔有关2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换关系3、宽平稳不一定是严平稳，严平稳一定是宽平稳4、平稳随机过程的平均功率，直流功率，交流功率与自相关函数的关系。5、平稳随机过程的特性-各态历经性（时间平均代替统计平均）6.均值为零，方差为 窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，且均值为相等都为0，方差相等都为 ，在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的或统计独立的。7. 窄带高斯随机过程包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。正弦波窄带随机过程包络随从赖斯分布8.一维高斯随机变量概率密度函数9.高斯随机
4、过程通过线性系统输出仍未高斯型10.窄带平稳随机过程通过线性系统输出过程仍为平稳，输出过程的功率谱密度与输入过程的功率谱密度关系。11.平稳随机过程功率谱的性质。设输入随机过程是平稳的，求系统输出的功率谱密度。3-7,3-8恒参信道：幅频特性，相频特性，无失真传输条件随参信道：多径传播，快衰落，慢衰落1. 了解信道的概念、分类，以及常见的恒参信道（如明线，对称电缆，同轴电缆，光纤信道，无线电视距中继，卫星中继信道等），理解调制信道和编码信道的数学模型，掌握恒参信道的传输特性及对传输信号的影响。2.了解常见的随参信道（陆地移动信道，短波电离层反射信道，对流层散射信道等）的特点，掌握随参信道的传输
5、特性及对传输信号的影响。 3.了解信道中噪声的来源及分类，熟悉和理解有噪离散信道的信息量计算，掌握模拟信道香农容量公式的特点及应用。1.恒参信道特性2.随参信道特性信号的传输衰减随时间变化信号的传输时延随时间变化多径传播3.衰落的原因快衰落由多径传播引起慢衰落由天气影响4.多径传播对传输信号的影响（1）.瑞利型衰落（2）.频率弥散（3）.频率选择性衰落 -相关带宽的概念5.信道容量了解离散信道的信道容量掌握连续信道的信道容量计算及应用1某高斯信道的带宽为4kHz，信道中信号功率与噪声单边功率谱密度之比为124kHz。（1）求该信道的信道容量；（2） 若在该信道中传输一幅 像素的黑白图片（每个象
6、素具有黑白两个独立电平。设黑白等概，且各像素相互独立），至少需要多少秒钟？2.在图片传输中，每帧有 个像素，每个像素分8个亮度电平，设亮度电平等概分布。现在利用带宽为4kHz,信噪比为20dB的信道传输该种图片，至少需要多少时间才能传输一帧图片？3、黑白电视图像每幅含有3105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30幅图像，若信道输出信噪比为30dB。试计算传输该黑白图像所需要的信道最小带宽。4. 已知彩色电视图像由5105个像素组成。设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。（1）试计算每秒传送100个彩色
7、画面所需的信道容量（2）若接收机的信噪比为30dB，为了传送彩色图像所需的最小信道带宽为多少？（log2x=3.32lgx）1.了解调制解调的定义、作用、特征和分类等基本概念。2.理解幅度调制（线性调制）器的基本原理。3.熟悉常规幅度调制、抑制载波双边带调制、单边带调制、残留边带调制的时频域表示式及波形和频谱图。4.掌握各种调制和解调方法、原理方框图，功率和带宽的计算等。5.了解信噪比、调制制度增益等概念的含义。6.掌握常规幅度调制系统、抑制载波双边带调制系统、单边带调制系统解调器输入、输出信噪比的分析方法。7.了解频率调制和相位调制等非线性调制的概念，理解其基本原理，记住卡森公式，掌握FM信
8、号的时域表达式。8.掌握大信噪比和小信噪比条件下频率调制系统的抗噪声性能分析。9.熟悉各种模拟调制系统的性能比较（重点有效性和可靠性）10.知道频分复用（FDM）的原理AM,DSB,SSB,VSB解调器：相干解调 包络检波任何线性调制都可使用相干解调AM信号在满足 条件下可采用包络检波调频信号的时域表达式：m(t)为单音信号时：1.设音频信号的最高频率 ，信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度为 ，如果进行100%的振幅调制，要求接收机输出信噪比为50dB，分别求信号传输带宽？接收机收到的信号功率？2.已知一单音振荡调制AM信号分别求：信号传输带宽请写出调制信号及载波表示式？接收机收到的信
9、号功率求调制指数（调幅系数）？求边带功率对载波功率之比值 ？ 3.已知调频信号 若调频灵敏度kF=200Hz/V ，试求：（1）载频，调频指数和最大频偏（2）调制信号m(t)1.了解基带传输的概念、特点和组成。2.熟悉常用的基带信号波形，了解基带信号的数学表达式及含义。3.掌握二进制基带信号的功率谱密度。（带宽，会判断有无直流分量，有无位定时信息）。4.掌握基带传输的常用码型差分码，AMI码，HDB3码编码，译码，特点，波形知道其它码型的编码方法5.熟悉和理解码间干扰的产生机理及对传输信号的影响，掌握无码间干扰基带传输的条件。会判断给定系统在不同速率下有无码间串扰。会求频带利用率。 在数字基带
10、传输系统中常采用理想低通，余弦滚降，部分响应等措施来消除码间串扰。 6. 掌握部分响应系统预编码，相关编码，判决过程。（第一类，第四类）以及各部分的作用。7. 了解均衡的概念、作用和分类，理解利用均衡器消除码间干扰的基本原理，掌握横向滤波器均衡效果的评价指标。8.了解眼图实现原理。了解无码间干扰系统的抗噪声性能：单极性，双极性比较。1：数字基带传输系统的传输特性H（f）如下图，试问：-1.5k0H（f）0.5k1.5kf1-0.5k（1）当传输二进制信号，且码元间隔Ts分别为下列情况时，是否会引起码间干扰？ （a）Ts=0.5ms（b）Ts=0.75ms（c）Ts=1ms（2） 对上述不产生码
11、间干扰的情况计算频带利用率。2.当传输速率为2000Baud时，判断以下各系统能否满足无码间串扰传输，为什么？3.已知基带传输系统总特性为奈氏带宽，奈氏间隔，奈氏速率？传信率？频带利用率？6.已知第类部分响应系统波形如图所示。若预编码器输入二进制数字序列an取值为100111001，试写出bn和cn的对应值。课后习题1.设发送的码序列为 ，采用2DPSK方式传输。已知码元速率为1200B，载波频率为1800Hz。定义为后一码元起始相位与前一码元结束相位之差：(1)若代表“0”， 代表“1”，试画出这时的2DPSK信号波形；(2)若采用差分相干解调方式进行解调，画出解调原理方框图及解调过程中各点
12、波形；2、已知二进制基带信号为11001100。试求：（1）若载频为1800Hz，码元速率为1200B，试画出2PSK，2DPSK信号的波形示意图（有关参数可自行假设）。（2）画出差分相干解调2DPSK信号的系统框图及各点的波形图（注意对齐波形）。 3、已知二进制基带信号为11001100。试求：（1）若载频为1800Hz，码元速率为1200B，试画出2PSK，2DPSK信号的波形示意图（有关参数可自行假设）。（2）画出差分相干解调2DPSK信号的系统框图及各点的波形图（注意对齐波形）。 （3） 已知解调器输入端的信噪比r=10dB,试求采用差分相干解调器输出的误码率。4. 设载频为1800Hz，码元速率为1200B，已知发送数据序列为100110001， 试分别画出2ASK,2PSK和2DPSK信号波形。52FSK信号的信道和解调部分的方框图如下图所示。已知信道带宽为2400Hz，信道输出端（图中a点）信噪比为10dB。若2FSK信号的两个载频为f1=1kHz,f2=2kHz，码元速率为300B，试求：（1）BPF1，BPF2的传输函数(2)图中b点的信噪比(3)解调器输出端的误码率（提示： ）思考题：7-4,7-7，7-8，7-10,7-12，7-15习题：7-3,7-5，7-6，7-7,7-208-1
