通信原理试题09-10_2-20100625试题

北京航空航天大学

2009～2010 学年第 2 学期

通信原理 期末考试试卷

（ 2010 年 6 月 25 日）

班级： ；学号： ；姓名： ；成绩：

注意事项：1、答题时间：120分钟；满分：100分

一、填空题（共30分，每空1分）

1．通信系统一般由信息源、 、 、 和收信者构成。

2．频率为3 GHz 的信号，其波长为 。

3．数字通信系统的有效性可用 来衡量，可靠性可用 来衡量。

4．某调相波信号)]10cos(810cos[4)(48t t t S ππ+=V ，则已调信号功率为 ，调相灵敏度K P 为1时的调制信号m(t)= ，调制指数为 ，信号带宽为 。

5．频带限制在（f L ，f H ）内的连续信号x(t)，如果抽样频率 ，则可以由抽样序列{x(nT s )}无失真地重建恢复原始信号x(t)。

6．最佳量化器中，分层电平与重建电平的关系是：分层电平应取在 ，重建电平应取在 。

7．按照在量化器输入动态范围内量化信噪比尽可能保持平稳的要求来设计的量化器具有 特性，采用数字电路技术后，A 律压缩特性可用 折线近似。

8．5B6B 码的编码效率为 。

9．移位寄存器序列的周期与 、 和 有关。

10．在数字通信系统中，相对于衡量均衡器均衡效果的两个准则，所采用的均衡算法分别是： 算法和 算法。

11．数字通信系统中，同步包括 、 、 和网同步。

12．已知无同步保护时，帧识别器的漏识别概率为P 1，假识别概率为P 2。加入后方保护（即当帧同步系统处于捕捉态时，连续α个同步帧时间内识别器有输出时，同步系统进入同步状态，输出帧同步信号）和前方保护（即当帧同步系统处于同步态时，连续β个同步帧时间内识别器检测不到帧同步码，则系统回到捕捉态）后，设门限L 等于帧同步码码元数n ，帧长为N 比持，则同步系统的漏同步概率P L = ，假同步概率P j = 。后方保护主要能减小 概率，前方保护主要能减小 概率。

13．未编码时达到一定误码率性能时所需的E b /n 0与编码后达到相同误码率性能时所需的E b /n 0之比称为 。

14．香农有扰离散信道的编码定理：对于一个给定的有扰信道，若信道的容量为C ，只要发送端以低于C 的速率R 发送信息（R 为编码器的输出二进制码元速率），则 。

二、简答题（共30分，每题5分）

1．请画出增量调制（△M ）的编码器和译码器原理图。

2．对于输入信号为二进制的第IV 类部分响应信号，r 0=1，r 1=0，r 2=-1，试给出预编码、相关编码的表达式，并画出相应的基带传输系统框图。

3．若单极性非归零二元码的功率谱密度按下式计算：

[][][]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+

⎭

⎬⎫⎩⎨⎧-+-=∑∑∞-∞=∞=s s s k k s s s T k f T k G T a E kfT a E k R a E R f G T f δπϕ22212222)2cos())((2)0()(1)(

其中，G(f)是脉冲波形g(t)的傅氏变换。假设单极性二元码中对应于输入信码0、1的幅度取值分别为0、+A ，输入信码0、1的出现统计独立，且概率为1/2。试计算其功率谱密度，并说明是否可以直接从信号中提取位定时信息。

4．请指出下面的带宽分别与图中的哪个带宽定义B 1至B 5对应：

（1）谱零点带宽

（2）最低功率谱密度带宽

（3）功率比例带宽

（4）半功率带宽

（5）等效噪声带宽

5．若4级m 序列发生器如下图所示，试画出以此构成的扰码器和解扰器框图。若扰码器各级移位寄存器的初始状态为全0，输入序列S 为1010 1010 1010 10，求输出序列G 。

6．若MSK 信号的时域表达式为：()()()[]t f t Q t f t I A t S c c MSK ππ2sin 2cos -=，其中，()()[]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑b n b n T t T n t rect a t I 2cos 12π，()[]⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=∑b n b n T t nT t rect b t Q 2sin 2π。试按

照此信号形式构造MSK 调制器。若初始相位为0，则1000的MSK 信号的最终相位为多少？

三、综合题（共40分）

1．（8分）在脉冲编码调制（PCM ）系统中，对于频率为0～4 kHz 的双极性模拟信号，若采用13折线A 律编码，设最小的量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+138单位，段内码采用折叠二进制码。

（1）求此编码输出的PCM 码组和量化误差δ；

（2）写出该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码；

（3）当编码器输出码组为11100001时，代表的采样值为多少；

（4）求输出速率R b 。

2．（8分）如图所示双极性NRZ 二元码数字基带传输系统，设信道噪声为均值为0、双边功率谱密度为n 0/2 W/Hz 的加性高斯白噪声，不考虑码间干扰对数字基带信号传输的影响，信源等概发送“0”或“1”码，信号幅度分别为-A/2或A/2，C(ω)＝1，)()(ωωR T G G =且

(1cos )||()()()()0else s s s T R T T T G C G H πωωωωωω⎧+≤⎪==⎨⎪⎩

试求B 点噪声功率N B 、最佳判决门限d 和误码率P S （要求用Q 函数表示）。

3．（6分）已知信息序列为1000 0000 0100 0011，试

（1）编AMI 码和HDB3码（第一个“1”均编为“+1”），并画出相应非归零码的波形；

（2）画出相应双极性非归零码、数字双相码的波形。

4．（8分）在双边功率谱密度为n 0/2的加性高斯白噪声干扰下，对如下等概发送的二元信号设计匹配滤波器：

⎩⎨⎧≤≤=其他00)(1S

T t A t S ，)()(12t S t S -=

（1）给出匹配滤波器的冲激响应，并绘出波形；

（2）画出匹配滤波器所构成的接收机结构框图；

（3）求出匹配滤波器输出端最佳采样时刻的信号瞬时值和最大输出信噪比。

5．（10分）若给定（7，4）循环码的生成多项式g(x)=x 3+x+1，试求：

（1）典型生成矩阵G ；

（2）典型监督矩阵H ；

（3）若信息码为M ＝1001，计算生成的码字A ；

（4）若接收到的码字为B=(0101011)，是否有错？若有错，求原发送的码字A ；

（5）画出对应编码器。