通信原理试题2012-答案

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1、1北京航空航天大学20112012 学年第 2 学期通信原理 期末考试试卷（ 2012 年 6 月 11 日）班级： ；学号： ；姓名： ；成绩： 注意事项：注意事项：1、答题时间：、答题时间：120 分钟；满分：分钟；满分：100 分分 一、选择题（共 10 分，每题 1 分）1. 即使在“0”、 “1”不等概率出现情况下，以下哪种码仍然不包含直流成分：_a_a、AMI 码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、差分码2. 不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：_a_a、载波同步 b、网同步 c、位同步 d、群同步3. 设 x(t)为调制信号，调相波的表示式为：，则 PM

2、 调制方式的瞬cos( )cptk x t时相位偏移为：_b_a、 b、 c、 d、( )cptk x t( )pk x t( )cpdx tkdt( )pdx tkdt4. 码长 n=15 的汉明码，监督位应是：_c_a、2 位 b、3 位 c、4 位 d、5 位5. 某 2PSK 系统发送信号的幅度 A=2V，由于信道中存在高斯白噪声，接收端采用相干解调，误码率为，若采用 2FSK 系统，且信道噪声不变，接收端采用相干解调并保持相同的误码率，发送信号的幅度应为：_b_a、2V b、V c、4V d、V2 24 26. ITU 规定，数字通信中语音信号的抽样频率是：_a_a、8kHz b、1

3、6kHz c、4kHz d、12kHz7. 压控振荡器（VCO）在以下哪个系统中可以使用到：_a_a、直接调频 b、间接调频 c、BPSK 调制 d、位同步8. 线性调制系统的制度增益_d_。a、与调制方式有关，与解调方式无关； b、与调制方式无关，与解调方式有关；2c、与调制方式无关，与解调方式无关；d、与调制方式有关，与解调方式有关。9.香农信道编码定理告诉了我们信息速率 R，码长 n，与错误概率 P 之间的关系。下面哪个说法是正确的_c_。a、在信道容量一定的条件下，只要增大信息发送速率就可以降低错误概率；b、在码长一定的情况下，无论信息发送速率是多少，增大信道容量一定能降低错误概率；c

4、、在信道容量和信息发送速率一定的条件下，增加码长，可以降低错误概率；d、在信道容量和码长一定的条件下，降低信息发送速率，可以使错误概率增大。10. 若信息速率为 6Mbit/s，则对应 QPSK 的功率谱主瓣宽度分别为_d_ Hz 。a、9M b、12M c、3M d、6M3二、填空题（共 30 分，每空 1 分）1现在通用的通信系统中，传送多路信号有三种基本的复用方式。其中，传统的模拟通信系统中都采用_频分复用_，随着数字通信的发展，_时分复用_得到了广泛应用，_码分复用_主要用于扩频通信系统中。2窄带高斯噪声的一维随机包络服从_瑞利_分布。3假定载波为，线性调制信号的一般时域表达式可以写为

5、，其中，和分别称为_同相分量幅度_和()= () + ()()()_正交分量幅度_。若调制信号为， 为一 LSB 信号，则和分别为()()()()_和_。1 2()1 2()4若有二进制独立等概信号,码元宽度为 0.2ms,则信息速率为_5000bit/s_；当该信号采用非归零码进行基带传输， ，则谱零点带宽为_5000_Hz，为了在基带无失真的传输该信号，至少需要带宽为_2500_Hz 的理想信道。5PCM 量化可以分为_均匀量化_和_非均匀量化_。在线性 PCM 中，抽样频率为 8kHz，对双极性信号编码时编码器输出码元速率为 72kHz，则对于满载的正弦波信号进行均匀量化的量化信噪比为_

6、55.94_dB。6码组（0011011）的码重为_4_，与码组（0100100）之间的码距为_6_，由这两个许用码组构成的编码方式最多可以检测_5_个错误，或纠正_2_个错误。47在数字通信中，产生五码的因素有两个：一个是由传输特性不好引起的_码间干扰_，二是传输中叠加的_噪声_。8 PCM30/32 路 TDM 系统的基群数据速率为_2048k_bit/s。9最佳判决门限电平是_使系统总误码率最小的判决门限电平_。11MSK 是 2FSK 的一种特殊情况，的主要特点是：_相位_连续变化，频率差为_（或）_。1 2Ts1 2Tb12码元传输速率为 1/Ts 的无码间串扰的奈奎斯特第一准则可以

7、表示为_。2H （+)TsiCs| |T13假设二进制对称信道的差错率=10-2， 则（4,3）偶校验码通过此信道传输，不可检出错误的出现概率是_5.8807*10-4_。14采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲击响应尾巴震荡衰减加快，这是由于_有控制地加入“串扰” ，使得合成波形的震荡正负相反抵消，改变陡然截止的频谱特性_。15. 衡量均衡器均衡效果的两个准则是_峰值畸变_和_均方畸变_。16. 1B1T 码的编码效率是_63.09%_。5二、简答题（共 30 分，每题 5 分） 1填写下面数字通信系统组成模型中所空缺的模块，并简要说明数字通信系统的优点。数字通信系统的优点： 抗干扰能力

8、强，数字信号可以再生而消除噪声积累；传输差错可控，能改善传输质量； 易于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；易于加密，可靠性高；易于实现各 种信息的综合传输，等。信源 编码信道 编码调 制传输 媒介解 调信源 解码信 宿信道 解码噪 声信 源62在强干扰环境下，某电台在 5 分钟内共收到正确信息 355Mbit， （1）假定系统信息速率为 1200kbit/s，试问系统误信率是多少？（2）若假定信号为四进制信号，系统码元传输速率为 1200KB，则是多少？73简述什么是匹配滤波器？它的基本准则是什么？并画出二进制信号的匹配滤波接收机的 系统结构图，以及其等效的基于最大似然准则的最佳接收

9、机的系统结构图。匹配滤波器的传递函数与信号频谱的复共轭成正比， （或冲击响应镜像平移） （1 分）准则：在某一特定时刻的输出信噪比最大 （1 分）（2 分）最佳接收机的系统结构图：（1 分）84为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换，而调幅不能？ FM 系统的制度增益 GFM=3f2(f+1)，BFM=2fH(f+1) （1 分） 增加 f，可增加传输带宽，并增加 GFM，因此，增加传输带宽可使调频系统的抗噪声能力 迅速改善。 （2 分） 在调幅系统中，由于信号带宽是固定的， 无法进行带宽与信噪比的互换。 （2 分） 因此，在抗噪声性能方面调频系统优于调幅系统。95某调制系统如下图所示，为了在

10、输出端同时分别得到 f1(t)和 f2(t)，试确定接收端的 c1(t) 和 c2(t)。相乘相乘相加相乘相乘低通低通f1(t)f2(t)cos0tc1(t)sin0tc2(t)f1(t)f2(t)发送端接收端答案： 发送端相加合成以后的发送信号为。 （1 分）1020( )( )cos( )sinf tf ttf tt在接收端采用的是想干解调，若上支路采用的相干载波为，则解调后的输出为：02cost（2 分）1010200110201( )2 ( )cos( )cos( )sin 2cos|( )( )cos2( )sin2|( )LPFLPFLPFf tf ttf ttf tttf tf

11、ttf ttf t这时可得到。1( )f t同理，若下支路采用的相干载波为，则解调后的输出为：02sint（2 分）2010200102202( )2 ( )sin( )cos( )sin 2sin|( )sin2( )( )cos2|( )LPFLPFLPFf tf ttf ttf tttf ttf tf ttf t这时可得到。2( )f t由此可以确定，。10( )2cosc tt20( )2sinc tt106为了传送码元速率 RB=103Baud 的数字基带信号，试问系统采用下图中哪一种传输特性 较好？并简要说明理由。1(a)(b)(c)0.50103 2x1034x103-2x103

12、 -1034x103H()答案： 从三个传输函数都能满足以 RB=103Baud 的码元速率无码间干扰传输。因此需从三个传输 函数在频带利用率、单位冲击响应收敛速度、实现难易程度等方面的特性，从而选择最好 的一个。 （1 分）（a）B=2*103Hz， ，=0.5B/Hz （1 分） （b）B=1*103Hz， ，=1B/Hz （1 分） （c）B=1*103Hz， ，=1B/Hz，冲击响应尾部收敛快，传输函数较易实现 （1 分） 因此（c）最好。 （1 分）11三、综合题（共 30 分）1 （8 分）DSB 信号的相干解调框图如下图所示。图中 n(t)是均值为零、双边功率谱密度 为 n0/2

13、 的加性高斯白噪声；m(t)上限频率为 fH，本地恢复的载波和发送载波有固定的相位差；BPF 带宽为 2fH，LPF 上限频率为 fH。试求：（1）该系统的输出信噪比表达式；（2）调制制度增益 GBPFLPFsm(t)=m(t)cosctn(t)Sm(t)ni(t)cd(t)=2cos(ct-)m0(t)n0(t)答案：(1) 根据题意，模型框图中，带通滤波器（BPF）的输出：( )( )cosmcstm tt（1 分）( )( )cos( )siniIcQcn tn ttntt由于 ( ) 2cos()( )cos2cos()( )cos( )cos(2)mccccsttm tttm tm tt则 LPF 输出的有用信号 （1 分）0( )( )cosm tm t其功率 （1 分）222 00( )( )cosSmtm t而，( ) 2cos()( )cos( )sin 2cos()( )coscos(2)( )sinsin(2)icIcQccIcQcn ttn ttntttn