通信原理2011B答案(秋季)

2011—2012学年秋季学期期末考试试题。

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北方民族大学试卷

（闭卷考试、要求学生携带计算器）

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题中的括号内。每小题1分，共15分)

1、数据通信中，在计算调制速率时，信号码元时长是指 （  C． ）

A．信号码元中的最短时长 。信号码元中的最长时长

C． 信号码元中的平均时长 。信号码元中的任意一个码元的时长

 2、 串行数据传输的特点是   (  A.     )

A. 在一条线上，一次产生一位。                

 B. 在不同线上，同时产生几位         

C. 由于存在移位寄存器，位不可能产生。

 D. 在系统存贮器中，但按矩阵形式产生

 3、离散信源输出五个不同符号，若各符号概率分别为1/2，1/4，1/8，1/16，1/16，则该信源的熵

 为多少   。

A. 1.5bit/符号 符号 符号 符号

4、.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平 均 

误码率近似为    (   D.   )

    A. 5×10-6  ×10-8   .2×10-7 ×10-8

5、n维高斯过程，各统计样本之间的不相关特性与统计有如下关系 (  B.     )

  A.没有直接的关系   B.等价    C.不等价   D.不相关不一定统计

6、均匀量化器在过载区的量化误差                                          (  c     )

  A.< △  >  有时<，有时>

7、相位键控(PSK)属于那种________________调制。 (  )

A. 线性 非线性 正交平衡 幅度调制 

8、DPCM的提出主要基于考虑为 (B.   )

A.电路实现简易 减小速码率，压缩频带

C.改善信噪比 扩大信号的动态范围

9、下列几种调制方式中，频带利用率最差的调制方式是                         (B     )

    A.2Ask                B.2Fsk         C.2DPsk               D.2Psk

10、在中波(AM)调幅广播中，如果调制信号带宽为20KHz，发射机要求的总带宽为 ( A.   )

A20KHz             C. 80KHz              D. 10KHz

11.对数字通信中再生中继器的有关描述，不正确的是哪个? (   D. )

A.放大和均衡信号 消除误码 C.消除噪声积累 有误码积累

12.A律13折线通常采用的量化级数为  (   B. )

A.256 C.128               D.2048

13、关于多进制数字调制，下列说法不正确 （ ）

A. 相同码元传输速率下，多进制系统信息速率比二进制系统高。

B. 相同信息传输速率下，多进制系统码元速率比二进制系统低。

C. 多进制数字调制是用多进制数字基带信号去控制载频的参数。

D. 在相同的噪声下，多进制系统的抗噪声性能高于二进制系统。

14、设巴克码长度为n，则自相关函数的最大值为   (   C.  )

A2.   n         2

15、在增量调制系统中，设抽样时间间隔为Δt，量化台阶为，

则该系统的最大跟踪斜率为    (   C.   )

A. K=/2Δt/2Δt/Δt/Δt

二、填空题（本大题10小题，每小题1分，共10分）

16、消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为  I=-logaP(x)   ，常用的单位为

比特。

17、平稳随机过程自相关函数的性质R(0)=S的物理意义是_____R(0)=E［ξ2(t)］=S为平均功率______________

18、一个均值为0方差为的窄带平稳高斯过程，其同相分量和正交分量是__低通型平稳高斯过程           ____________过程，均值为0方差为。

19、根据香农定理，当信道带宽B趋向无穷大时，则信道最大传输速率为__________________。

20、.某HDB3码序列为+1000+1-1+1-100-1+100+10-10，将其还原为原二进制序列为__1 0 0 0 0 1  1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 __________。

21、如果某抽样值为-444Δ（Δ为最小量化间隔）时，按逐次比较型编码器进行编码，编出的A律13折线8位非线性码为___01011011________________。

22、与基带传输不同，频带传输是一种_____搬移_______频谱的传输方式。

23、2ASK信号的带宽是基带信号带宽的_____2______倍。

24、调频广播中，调频指数为8，基带信号的最高频率为10千赫，那么该系统带宽为___180_千赫

25、双极性基带信号，当满足________ 等概（或P（0）=P（1）=1/2 时，其功率谱中无离散分量。

三.判断题（10分，每题1分。正确的打√，错误的打Ｘ）

26、 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互的随机过程。                   (  √   )

27、超短波及微波视距传播信道是恒参信道。                                          (  √  )

28、平稳随机过程的自相关函数和其功率谱密度互为博里叶变换关系。                    (  √  )

29、设x(t)为调制信号，调相波的表示式为：，则该方式的瞬时角频率为：    

                                                                                   (╳   )                                                              

30、二进制数字调制系统，当码元速率相同时，2FSK系统带宽最宽。                      (√   )

31、小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。       (╳    )

32、PCM的性能在编码位数n4时，优于ΔM。                                           (  √   ) 

33、起伏噪声、热噪声、散弹噪声均可认为是加性高斯噪声。                      (√    )                  34、单边带已调信号可以用插入导频法或直接法提取载波。                               (╳    )

35、已知7位巴克码为（111－1－11－1），则其自相关函数R（2）为0                       (  ╳   )

四、作图题（本大题3小题，共15分）

36、 画出二进制编码信道数学模型图： （4分）

37、待传送二元数字序列{ak}=1011010011：

试画出QPSK信号波形。假定fc=Rb=1/Ts，4种双比00，10，11，01分别用绝对相位

0，π/2，π，3π/2的振荡波形表示；（4分）

解：  QPSK信号波形如下图所示。

38、设随机二进制序列中0和1分别由g(t)和-g(t)组成，它们的出现概率分别为P=1-P=1/2。

（1）若g(t)如图38所示，T为码元宽度，问序列是否存在离散分量f=1/T。

（2）画出该双极性信号的功率谱密度曲线示意图 (7分)                              

（1）

                    不存在离散谱。（3分）

（2）主要画出关键点（3分）

五、简答计算题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)

39、什么是随参信道？目前常见的信道中，哪些属于随参信道？（4分）

40. 假设数字基带系统具有如图的三角传输函数，当基带信号的传码率RB=ω0/π时，能否实现无码间干扰传输（4分）

把 [-wo,wo]上分段叠加

不满足条件，有码间干扰

41、已知语音信号最高频率fm=3400Hz,今用PCM系统传输，要求信号与量化噪声功率比S0/Nq不低于30分贝（db）,分析采用此PCM系统传输所需最小理论基带频宽。

42.根据PCM30/32路系统帧结构，试求：(1)帧长度；(2)路时隙tc;(3)位时隙tB;(4)数码率fB。（4分）

根据PCM30/32路系统帧结构，每帧有32路时隙，每个时隙对应一个样值，1个样值编8位码，  

l=8，帧周期T=125μs,n=32

      ∴帧长度为32×8=256比特      

      tc=T/n=125μs/32=3.91μs  

      tB=tc/l=3.91μs/8=0.488μs  

      fB=n·l/T=32×8/(1.25×10-6)=2048kbit/s  

                      系              专业       级      班  姓名:            学号:          

答案一律写在答题纸上，写在试题上的无效。密封线以下不得填写姓名、班级等信息。

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五. 综合题（本大题共3题，共34分）

43、设最高频率为5KHz的低频信号经DSB调制后，平均发送功率  5 W。信道传输的功率衰耗为10dB/km，信道中存在高斯白噪声，其双边功率谱密度为n0/2=5×10-13W/Hz，要求接收输出信噪比S0/N0≥40dB。

试确定（1）已调信号的带宽；

（2）接收信号功率

（3）和最大传送距离。(10分)

解：已调信号带宽BD=10kHz                       （2分） 

   接收信噪比 (S/N)i=(S o /N o)/2  0.5×104倍

   接收信号功率Si0.5×104Ni=0.5×10425×10-1310103=5×10-5W   （4分）

   信道总衰耗L≤5 W /（5×10-5W）=105倍=50db

   最大传送距离D=50db /10dB/km =5 km                               （4分）

解、

第一步、第三步各2分，第二步，第四步各4分。   共计（12分）

45、已知电话信道可用的信号传输频带为600～3000 Hz，取载频为1800 Hz，试说明：

(1) 采用α=1升余弦滚降基带信号时，QPSK调制可以传输2400 bit/s数据；

(2) 采用α=0.5升余弦滚降基带信号时，8PSK调制可以传输4800 bit/s数据；(3) 画出(1)和(2)传输系统的频率特性草图。（12分）

解：  (1) 信道带宽为

Bc=(3000-600) Hz=2400 Hz

α=1时QPSK系统的频带利用率

ηb= bps/Hz=1 bps/Hz

数据传输速率

Rb=Bc·ηb=2400×1 bit/s=2400 bit/s

(2) α=0.5时8PSK系统的频带利用率

ηb==2 bps/Hz

数据传输速率

Rb=Bc·ηb=2400×2 bit/s=4800 bit/s

(3) (1)和(2)传输系统的频率特性草图如下图(a)和(b)所示。

第一步、第二步、第三步各4分。   共计（12分）

46、采用2FSK方式在等效带宽为2400Hz的传输信道上传输二进制数字。2FSK信号的频率分别为f1 = 980 Hz，f2 = 1580 Hz，码元速率RB = 300 B。接收端输入（即信道输出端）的信噪比为6dB。试求：

（1）2FSK信号的带宽；（4分）

（2）包络检波法解调时系统的误码率；（3分）

（3）同步检测法解调时系统的误码率。（3分）

解：（1）该2FSK信号的带宽为

（4分）

              （2）由于误码率取决于带通滤波器输出端的信噪比。由于FSK接收系统中上、下支路带通滤波器的带宽近似为

（3分）

它仅是信道等效带宽（2400Hz）的1/4，故噪声功率也减小了1/4，因而带通滤波器输出端的信噪比比输入信噪比提高了4倍。又由于接收端输入信噪比为6dB，即4倍，故带通滤波器输出端的信噪比应为

    将此信噪比值代入误码率公式，可得包络检波法解调时系统的误码率

        （3）同理可得同步检测法解调时系统的误码率 

（3分）