《通信原理》课堂练习题(1-9)

1、一个多进制数字通信系统每隔0.8 ms向信道发送16种可能取值的电平值中的一个。则每个电平值所对应的比特数是         ；符号率（波特）为        ；比特率为       。 

2、一离散无记忆信源（A、B、C、D），各符号发送概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8。则此信源每个符号包含的信息熵为               ；若信源每毫秒发出一个符号，则此信源每秒输出的信息量为           。

3、若离散信源输出16进制等概随机序列，则此信源输出的每个符号所包含的信息量为        ；若16进制符号不是等概出现，则此信源输出的每个符号所包含的平均信息量为        。

4、由电缆、光纤、卫星中继等传输媒质构成的信道是    信道；由电离层反射、对流层散射等传输媒质构成的信道是    信道。

5、窄带信号通过随参信道多径传播后，其信号包络服从     分布，称为      型衰落。当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时，会产生         衰落。

6、信源编码是                                 的编码，以提高通信的         ；

信道编码是                                 的编码，以提高通信的         。

7、香农信道容量公式            是在                条件下推导得到的。

8、在模拟通信系统中，已调信号带宽越    ，有效性越好；解调器输出信噪比越    ，可靠性越好。

9、说明调频系统的特点：                                                   

10、在民用中波广播AM接收机中采用的解调器是      ；该解调方式的缺点是      。在调频系统中，解调输出噪声的功率谱密度的特点是        。在调频系统中采用预加重和去加重技术的目的是                    。

11、在VSB系统中，无失真传输信息的两个条件是            、                  。

12、已知收音机中的中波波段为535KHZ-1605KHZ，若各台间设0.5KHZ的防护频带，则此波段收音机最多能接收多少台节目？

13、信道带宽3KHZ，信号在信道中受到单边功率谱密度为10-6W/HZ的加性高斯白噪声的干扰，信号平均功率为9W。求（1）信道容量 (2)若信道加宽到原来的10倍，并保持信道容量不变，那么信号平均功率要改变多少dB？（log23001≈11.55，30010.1≈2.23）

14、某数码摄像机每30ms产生一幅40万像素的彩色图像，每个像素由RGB三种颜色构成，各有32个灰度等级。假设摄像机的输出不经过任何压缩而直接传输，传输信道是一个限带限功率的AWGN信道，信道中的信噪比为30.1dB。求：（1）摄像机直接输出的速率。（2）传输此输出速率，理论上最小需要的信道带宽。（3）设X表示灰度级，如果统计发现H∞(X)/H0(X)=0.25，则针对这一点进行图像压缩后再传输时，理论上需要的最少带宽。

15、已知某单音调频波的振幅为10V，其瞬时频率为f（t）=106+104cos2π×103t，求此调频波的表达式。

16、某调频信号的时域表达式为10cos(2π×106 t +5sin103πt)，则此信号的载频是    HZ，最大频偏是    HZ，信号带宽是    HZ；当调频灵敏度为5kHZ/V时，基带信号的时域表达式为                。

17、在FM系统中，若信道噪声为加性高斯白噪声，当接收信号的幅度增加1倍时，鉴频器输出信号功率增大    dB，鉴频器输出噪声功率增大    dB，鉴频器输出信噪比增大    dB。（1→0dB、2→3dB、3→4.8dB、4→6dB、5→7dB、6→7.8dB、7→8.5dB、8→9dB、9→9.5dB、10→10dB）

18、有60路模拟话音信号采用FDM方式传输，已知每路话音信号频率范围为0-4KHZ（已含防护频带），副载波采用SSB调制，主载波采用FM调制，调制指数mf=2。试计算副载波调制合成信号带宽和信道传输信号带宽。

19、用相干解调器接收双边带信号，已知单音调制信号最高频率为2KHZ，单边噪声功率谱密度为10-8W/HZ，要求输出信噪比为20dB，求Am值应为多大？

20、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5×10-3 W/Hz，在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m(t)的频带于5 kHz，载频是100 kHz，边带功率为10 kW，载波功率为40 kW。若接收机的输入信号先经过一个合理的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：(1) 解调器输入端的信噪功率比；(2) 解调器输出端的信噪功率比；(3) 制度增益G。

第6章 数字基带传输系统

1、数字基带传输系统由          、          、          和          组成。

2、信息码10100110所对应的CMI码为           ，相对码（差分码）为             。10110000011000001对应的HDB3码为                                           。

3、PCM30/32四次群线路接口采用       码、一、二、三次群采用      码；北美时分复用系统T1系统采用      码、三次群采用        码；以5类双绞线连接的10M以太网的线路接口码型为      ；用于磁记录媒介的线路接口码型为      。

4、在数字通信中，眼图是用实验的方法观察         和         对系统性能的影响。一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是                                    。

5、为了克服码间串扰，可在           前附加一个可调的滤波器，利用        的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器即称为时域均衡器，常用的方法是采用         。衡量均衡器均衡效果的两个准则是            和           ；时域均衡器的目的是              ，部分响应技术的目的是                。

6、设Rb=4Mbps，四进制数字基带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          ，该系统理论最小带宽为           。

7、已知一理想低通信道，其最大无串扰的信息传输速率为Rb（b/s），信道中加入高斯白噪声，其双边功率谱密度为n0/2（W/HZ），求此时系统中信号的平均功率。

8、已知一E1基群信号，通过α=0.5的实际信道传输，求该信号所占的实际信道带宽。

9、有一24路PCM系统，码元间隔Ts=0.625us，采用二进制数据传输，求（1）采用理想低通信道传输时，其需信道带宽。（2）采用α=1的实际信道传输时，其需信道带宽。（3）接收机以什么速率进行判决，可以消除码间串扰？

10、一个理想低通特性信道的截止频率为1MHZ，求（1）采用2电平基带信号时的最高传输速率。（2）采用8电平基带信号时的最高传输速率。（3）采用2电平、截止频率仍为1MHZ，α=0.5的升余弦滚降频谱信号时的最高传输速率。

11、某数字基带传输系统的码元传输速率为4800Baud，码型为2B1Q码，求：（1）系统的信息速率。（2）各码元出现概率相等，码元电平差为2V，求信号的平均功率。（3）若系统的传输特性为无码间串扰的余弦滚降特性，α=0.5，此基带传输系统的带宽应是多少？

12、一个无码干基带二进制系统，二进制码元序列中“1”码判决时刻的信号值为1V，“0”码判决时刻的信号值为0，已知噪声均值为0，方差 2 为90mW，求误码率Pe。

13、已知基带特性为如图余弦滚降特性，求该系统无ISI的最高传输速率和频带利用率。并判断分别以2/3T、1/2T、1/T、3/T的速率传输数据时，哪些速率可以消除ISI？

第7章 数字带通传输系统

1、设发送的数字序列为10110，码元速率为1200Baud。（1）当载波速率为2400HZ时，画出2ASK、2PSK及2DPSK的信号波形。（2）2FSK的两个载波为1200HZ、2400HZ时，画出波形。（3）计算2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK信号带宽及频带利用率。

2、2ASK、2PSK、2DPSK和2FSK信号采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到差排列顺序为                                                  。

3、BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波香味状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为                                    。

4、“单个码元呈矩形包络”的1200Baud的2ASK信号，其频带宽度（以频谱的第一零点计算）为                                。

5、在2DPSK通信系统中，接收机采用极性比较-码反变换方法解调，已知码变换器输入信号误码率为Pe，则码反变换器输出误码率为                   。

6、先验等概的2PSK信号解调，若抽样判决器输入端信号的峰峰值为12V，那么该判决器的最佳判决门限为                       。

7、ASK系统的基本调制信号为        码型，ASK信号相当于模拟调制的      信号，其频谱成分包括        、        ；PSK系统的基本调制信号为        码型，PSK信号相当于模拟调制的          调制方式。

8、在调相系统中通常将信码进行差分编码，其目的是                 。同时基带信号还采用格雷码，其目的是                。

9、如果理想MPSK系统的带宽为10KHZ，则该系统无ISI最大传信率为          b/s。

10、线性多进制数字调制系统的优点是            ；缺点是             。

11、若某2FSK系统的码元传输速率为2MBaud，发送“1”的频率为10MHZ，发“0”的频率为10.4MHZ，且发送概率相等。接收端解调器输入信号的峰值振幅为40uV，信道加性高斯白噪声的双边功率谱密度为3×10-18W/HZ，试求：（1）2FSK信号的第一零点带宽。（2）非相干接收时，系统的误码率。（3）为什么2FSK系统对信道变化不敏感？

第9章 模拟信号的数字传输

1、PAM信号是          ；PCM信号是          。（数字信号、模拟信号）

2、语音信号频率范围为        ，其可以无失真恢复信号的最小采样频率为       。

3、在PCM30/32系统中，其信息传输速率为                。

4、可以通过                 技术来改善弱信号的量化信噪比。

5、增量调制系统中的过载现象，是指                            。

6、对10路带宽均为0～4000Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输，抽样速率为8000Hz，抽样后进行16级量化，并编为自然二进制码。试求传输此时分复用信号所需带宽。 

7、设有23路模拟信号，每路均带限于3.4kHz，以8kHz的抽样频率对其进行抽样，并与1路同步信道（8kHz）一起复用为TDM PAM信号。（1）画出系统的方框图，并指出复接器的工作频率fs以及TDM PAM信号总的脉冲速率；（2）计算信道所需的零点带宽。 

8、设13折线A律编码器的过载电平为5V，输入抽样脉冲的幅度为-0.9375V，若最小量化级为2个单位，最大量化器的分层电平为4096个单位。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该码组（不含极性码）的均匀量化编码。 

9、设有6路的模拟信源，其最高频率分别为1KHZ、1KHZ、2KHZ、2KHZ、3KHZ 3KHZ，要求用TDM传输。（1）设计该系统的帧结构（包括帧长、时隙数、时隙宽度）；（２）若每样本PCM编码为4bit，求二进制码元宽度和系统的总码率。

10、4路模拟信号分别为：m1（t）=2cos（2π×104 t）V、m2（t）=cos（4π×104 t）V、m3（t）=cos（2π×104 t）V、m4（t）=0.5cos（8π×104 t）V，对绝对值进行级均匀量化编码、TDM传输，若规定对每路信号需加上一位同步码，一位极性码。（1）设计该系统帧结构（帧长、时隙数、时隙宽度）；（2）求码元宽度、系统总码率，并画出该系统示意图；（3）计算系统最大量化误差。

11、设计一个传4路话音的A律PCM-TDM-16QAM系统，每帧集中插入8bit同步码。（1）画出该系统发送端框图；（2）画出PCM帧结构、求帧长和系统速率；（3）求理论上的最小信道带宽。