通信原理期中考试题目及答案

1. 若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。

2. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()()

ωξO P 与输入功率谱密度()()ωξI P 关系为 。

3、调制信道对信号的干扰分为 和 两种。

4、根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。

5、随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。

6、常见的随机噪声可分为 、 和 三类。

7、通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。

1. 高斯。

2. ()()()ωωωξξi

o P H P ⋅=2

。 3. 乘性干扰、加性干扰。

4. 恒参信道、随参信道。

5. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。

6. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。

7. 基带通信系统；带通

1. 数字通信有哪些主要优点

2. 假设恒参信道的传输特性为()ωH ，相频特性为()ωϕ，则它的不失真条件是什么什么

是群延迟——频率特性(()ωτ)，其表达式是什么

答：不失真条件：

()ωH 满足：

()ωω~H 为一条水平线； ()ωωϕ~ 成线性关系

群延迟—频率特性：频率特性对频率的导数。

()()ω

ωϕωτd d =

3. 随参信道对所传信号有何影响如何改善

答：

对信号传输有衰耗，并随时间而变；传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：① 产生瑞利型衰落；② 引起频率弥散；③ 造成频率选择性衰落。

改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术

等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。

4. 何谓调制，并简述调制的目的

调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。

调制的目的

提高无线通信时的天线辐射效率。

把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。

扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换(扩频通信)。

5. 什么是门限效应AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应

答：门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。

门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM 信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。

6. FM 与PM 之间的相互关系如何

答“由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FM 与PM 之间是可以相互转换的。

如果将调制信号m(t)先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相(形式上为FM ，实际上为PM)；同样，如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。

7. 如何计算FM 调频系统的带宽FM 抗噪声性能如何

理论上调频信号的频带宽度为无限宽。

实际上, 边频幅度随着n 的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。

通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的10%以上的边频分量。

当mf

1以后，取边频数n = mf + 1即可。因为n > mf + 1以上的边频幅度均小于。 被保留的上、下边频数共有2n = 2(mf + 1)个，相邻边频之间的频率间隔为fm ，所以调频波的有效带宽BFM 为

理论上调频信号的频带宽度为无限宽。

实际上, 边频幅度随着n 的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。

通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的10%以上的边频分量。

当mf

1以后，取边频数n = mf + 1即可。因为n > mf + 1以上的边频幅度均小于。 被保留的上、下边频数共有2n = 2(mf + 1)个，相邻边频之间的频率间隔为fm ，所以调频波的有效带宽BFM 为

)(2)1(2m m f FM f f f m B +∆=+=

它称为卡森（Carson ）公式。

当mf << 1时，上式可以近似为

f B FM ∆≈2

这就是窄带调频的带宽。

当mf >> 1时，上式可以近似为

m FM f B 2≈

这就是宽带调频的带宽。

当任意限带信号调制时，上式中fm 是调制信号m(t)的最高频率， mf 是最大频偏

f 与 fm 之比 (调频

指数)。 结论：在大信噪比情况下，调频系统的抗噪声性能比比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而提高。

但是，FM 系统以带宽换取输出信噪比改善并不是无止境的。随着传输带宽的增加，输入噪声功率增大，在输入信号功率不变的条件下，输入信噪比下降，当输入信噪比降到一定程度时就会出现门限效应，输出信噪比将急剧恶化。

三、计算题

1. 已知黑白电视图像信号每帧有30万个像素；每个像素有8个亮度电平；各

电平独立地以等概率出现；图像每秒发送25帧。若要求接收图像信噪比达到30dB ，试求所需传输带宽。

【解】因为每个像素独立地以等概率取8个亮度电平，故每个像素的信息量为

Ip = -log2(1/ 8) = 3 (b/pix)

并且每帧图像的信息量为 I F = 300,000 × 3 = 900,000 (b/F)

因为每秒传输25帧图像，所以要求传输速率为 R b = 900,000 × 25 = 22,500,000 = × 106 (b/s)

信道的容量Ct 必须不小于此Rb 值。将上述数值代入式： 得到 ×106 = B log2 (1 + 1000) ≈

最后得出所需带宽

B = × 106) / ≈ (MHz)

2. 已知某八进制数字通信系统的信息速率为 3000bit/s ，在收端10分钟内共

测得出现18个错误码元，试求该系统的误码率。

解： 依题意 3000/b R bit s =

则82/log 81000B b R R Baud == 系统的误码率510360

10100018-⨯=⨯⨯=e P 说明：通过本例题，掌握误码率。通过例3、例4掌握通信系统的性能指标。

3. 某一待传输的图片约含6

2.2510⨯个像元。为了很好地重现图片，需要12个

亮度电平。假若所有这些亮度电平等概出现，试计算用3分钟传送一张图片时所需的信道带宽（设信道中信噪功率比为30dB ）。

解：因为每一像元需要12个亮度电平，所以每个像元所含的平均信息量为

2()log 12 3.58/H x bit ==符号

每幅图片的平均信息量为

662.2510 3.588.0710I bit =⨯⨯=⨯

用3min 传送一张图片所需的传信率为