华中科技大学通信原理试题(B卷)

2003级通信原理试题（A卷）闭卷
班级____________ 学号______________ 姓名_____________ 成绩____________
一、名词解释（共10分）
1. 无记忆信道（2分）
2. 线性调制（2分）
3. 孔径失真（2分）
4. 基带传输（2分）
5. 相位模糊（2分）
二、简答题（共20分）
1. 设为带宽，噪声功率为。

趋于无穷大时，请求香农信道公式的极限，并说明该极限的反映的物理意义。

（4分）
2. 调制信号的频谱为，载波为。

若提示载波可以写成欧拉公式形式，幅度为1的直流信号的频谱为。

请推导出载波的频谱，且图示已调幅信号频谱搬移的过程。

（4分）
3. 请写出调频信号的时域表达式，且写出窄带调频时调频信号的时域表达式。

（4分）
4. 请写出PCM编码的三个主要过程，并对每个过程做简单的描述。

（4分）
5 请写出设计数字基带信号码型时应考虑的几条原则，至少写出5条。

（4分）
三、计算题（共40分）
离散信源由5种符号组成，每种符号出现概率分别为1/2、1/4、1/8、1/16、1/16。

（10分）请求出信源的平均信息量。

（3分）
若在单位时间内出现了100个符号，请求出单位时间内的信息量。

（3分）
请证明各种符号出现概率相等时，平均信息量最大。

（4分）
要求输出信噪比为70dB，一调制信号，信号带宽，单边带噪声功率普密度，双边带调幅的调制效率为，调幅信号的发射功率为，信道损耗为60dB。

（10分）
求调幅信号的带宽与噪声功率大小。

（3分）
已知，请求出调制信号的功率。

（3分）
考虑信道损耗和调制效率，请求出发射的调幅信号的功率大小。

（4分）
3. 在小信号段，采用做量化，小信号的量化误差为。

请回答（5分）
写出以dB（分贝）为单位的信噪比计算通式。

（2分）
和均匀量化相比，在小信号段的量化信噪比增加了多少dB? （3分）
4. 对某信号作均匀量化的信噪比计算公式为，作增量调制时信噪比的计算公式为。

请回答（5分）
对均匀量化结果，每增加一个bit表示，信噪比将会增加多少dB？（2分）
对增量调制而言，抽样频率每增加一倍，信噪比将会增加多少dB？（3分）
5. 假设X处理机的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。

Y处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至35位，其中有3位是标志符，其指令字长由32位减少至30位。

并假设一条指令平均访问两个操作数，每个操作数平均被访问R次。

现有一个程序，它的指令条数为I，请计算（10分）
(1) 分别在这两种不同类型的处理机中程序所占用的存储空间；(2) 临界R值。

四、综合题（共30分）
1. 下面一小段程序的功能是在主存A、B、C三个单元中找出最大的一个数送如主存MAX单元中。

在某RISC处理机中，每条指令的执行过程分为“取指令”和“执行”两个阶段，并采用两级流水线。

（15分）
START：LOAD R1，A // 取主存A单元的数据到R1寄存器
LOAD R2，B
LOAD R3，C
CMP R1，R2 // R1与R2比较
BGE NEXT1 // 如果A>B，转向NEXT1，否则继续执行
MOVE R2，R1 // (B)→R1
NEXT1：CMP R1，R3
BGE NEXT2 // 如果A>C，转向NEXT2，否则继续执行
MOVE R3，R1
NEXT2：STORE R1，MAX
(1) 如果处理机中采用了指令取消技术，上面这个程序的执行结果是否正确？请说明理由；
(2) 如果在处理机中采用了延时转移技术，请对上面的指令序列进行适当的调整。

在确保程序语义正确的前提上，尽可能缩短程序执行时间。

2. 一个程序有5个虚页组成，采用LFU替换算法，在程序执行过程中依次访问的页地址流如下：P4，P5，P3，P2，P5，P1，P3，P2，P3，P5，P1，P3（15分）
(1) 可能的最高页命中率是多少？
(2) 至少要分配给该程序多少个主页面才能获得最高的命中率？
(3) 如果在程序执行过程中每访问一个页面，平均要对该页面内的存储单元访问1024次，求访问存储单元的命中率。