通信原理期末考试试题及答案一

通信原理期末考试试题及答案
一、填空题 (每空1分，共计24 分。

)
1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。

2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。

3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。

2
4、一个均值为零方差为n2的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维
分布服从均匀分布。

5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。

S
6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：C Blog2(1 S)。

2N
7、设调制信号为f(t )载波为cos c t ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 f (t)cos c t ，
1
频域表达式为[F( c) F( c)] 。

2 c c
8、对最高频率为f H的调制信号m(t )分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为2f H 、2f
H 、f H 。

9、设系统带宽为W，则该系统无码间干扰时最高传码率为2W 波特。

10、PSK是用码元载波的相位来传输信息，DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息，它可克服PSK的相位模糊缺点。

11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输
中叠加的加性噪声。

12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时， A 律对数压缩特性采用13 折线近似，律对
数压缩特性采用15 折线近似。

二、简答题 (每题6分，共计24 分。

)
1、随参信道传输媒质的特点？
答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播。

2、简述脉冲编码调制的主要过程。

抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。

3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？
最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻； 对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定； 图的阴影
2、已知调制信号 m t
cos 2000 t 载波为 2cos104 t ，分别画出
AM 、DSB 、SSB （下边带）信
S AM
2π
-6 -5 -4 0
区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下 阴影区的间隔距离之半为噪声容限。

4、简述低通抽样定理。

一个频带限制在（ 0，f H ）内的时间连续信号 m （t ） ，如果以 T 12f H 的时间间隔对它进行等 间隔抽样，则 m （t ） 将被所得到的抽样值完全确定 三、画图题 （每题 6分，共计 18 分。

）
1、设信息序列为 1100001，试编为 AMI 码和 HDB3码（第一个非零码编为 +1），并画出相应波形。

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 AMI +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1 HDB3 +1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1
+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1
AMI HDB3
号的频谱。

-6 -5 -4
4
5 6 f (kHz)
f (kHz)
3、设发送数字信息为 110010101100，试分别画出 OOK 、2FSK 、2PSK 及 2DPSK 信号的波形示意图。

（对 2FSK 信号, “0”对应 T s =2T c ，“1”对应 T s =T c ；其余信号 T s =T c ，其中 T s 为码元周期， T c 为载
波周期； 对 2DPSK 信号，
0代表“0”、
180 0代表“ 1”，参考相位为 0；对 2PSK 信号，
0代表“ 0”、 1800代表“ 1”。

）（8分）
OOK 2FSK 2PSK
1、现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度
为 0.1ms 。

计算：
（1）平均信息量； （2）码元速率和平均信息速率； （ 3）该信源工作 2 小时后所获得的信息 量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作
2小时后发现了 27 个差错比特（若
每符号至多出错 1 位），求传输的误比特率和误符号率。

解：解：（1） H log 2 M log 28 3（bit /符号） ——（２分）
1
1
1100
1
1
0 1 0 1 1 0 0
2）
T s =0.1ms ，所以 R B T 1 10000Baud
m （t ）的频带限制在 5K H Z ，而载波为 100 K H Z ，已
调信号的功率为 10KW 。

若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波， 试问：
1）该理想带通滤波器中心频率多大？（
2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（ 3）解调器
输出端的信噪功率比为多少？
解：（ 1）单边带信号的载频为 100kHz ，带宽 B ＝5kHz ，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频 1 率为 f 0 100 5 102.5（kHz ） ——（３分）
2
（2） 解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，
N i 2 P n （f ） B 2 0.5 10 3 5 103 5W ——（３分）
已知 S i =10kW ，所以 Si 10 10 2000 ——（３分）
N i 5
（ 3）由于单边带调制系统的制度增益为
G ＝ 1，因此解调器输出端的信噪比
S0 Si
2000 N 0 N i
1、已知某数字传输系统传送二进制码元的速率为 1200B/s ，码元等概率出现，该系统的信
息速率为 1200bit/s ；若该系统改成传送 16 进制信号码元，码元等概率出现，码元速率为
2400B/s ，则这时的系统信息速率为 9600bit/s 。

2、已调波 s （t ） 5cos m t?cos 0t 5sin m t ?sin 0t 是 SSB 调幅方式。

其调制信号 f （t ） 为 5cos
w m t ，载波 C （t ）= cos w 0t 。

解调时，相干载波为 cosw 0t 时，可解调恢复原信号。

3） R b R B
I R b t
30 误比特率
P b
10000 3 30kbit/s 103 2 3600 216Mbit/s
27 6
216 106
1.25
10 7
２分） ３分）
２分）
2 小时传送的码元数为 N
R B t 10000 2 3600 7.2 107
27 误
码率为： P e 72
27
106
3.75
10 7
３分）
2、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度
P n f
0.5 10 3W / H Z 在该信道中传输抑制载
波的单边带（上边带）信号，并设调制信号
3、同步技术包括 载波同步 、 码元同步 、 群同步 、 网同步 。

4、4 个独立信源的最高频率分别为 1 kHz 、1 kHz 、2 kHz 、2 kHz ，采用时分复用方式进行 传输，每路信号均采用 8 位二进制数 PCM 编码。

该系统中满足抽样定理的最小抽样频率为 4KHz ，一帧中包含
4 路抽样信号集，每个时隙占有的时间宽度为 62.
5 微秒 ，每个码元宽度为 7.8125 微秒 ，码
元传输速率为 128Kb/s 。

5、 PSK 系统的基带调制信号码型为 双极性非归零 码型，波形为 方波 ，PSK 信号相
当于模拟调制的 DSB 或 相位 调制方式，传输带宽为 2Rb 。

二、选择题 （每题 3 分，共计
30 分。

）
1. 真正客观地反映数字通信系统有效性的指标是（ C ） A.
数据传信速率 R B. 符号速率 N
C.频带利用率η
D.以上三项均可
2. 满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为（ D ） A. f s ≥ f m D.f s ≥2f m
3. 均匀量化是（ D ） A.大小信号的量化间隔相同 B. 量化区内均分 N 等分 C. 所有的量化误差相同 D.
大小信号的量化间隔相同和量化区内均分 N 等分
8、设在 125毫秒内传输了 1024 个二进制码元，若在 5秒内有 3个码元 发生了误码，则误码
率为： （ C ）
B.f s =2f m
C.f s <2f m
4. 编码码位数 l 越大，则（ A ） A.
量化误差越小，信道利用率越低 C.量化误差越小，信道利用率越高
5. A 律 13 折线编码器输出的码型是
（ A.NRZ 码
C.AMI 码
B. 量化误差越大，信道利用率
越低
D.量化误差越大，信道利用率越
高
B.RZ 码 6. 数字调幅中频带利用率最高的是
（ A.抑制载频的双边带调制
C. 残余边带调制
7、实验中，我们可以通过眼图观
察： A ．量化信噪比的大小 B.
D ）
B.双边带调制 D.正交双边带调
制
（B ）
码间干扰的情况
C.时钟同步情况
D. 以上三者皆可
Q
量化阶数 1 32 64 26k6
；（ 2
分）
A. 0.29%
B. 60 %
C.0.0073 ％
D.0.037%
9、由 4 级移位寄存器产生的m序列，其周期为：（C）
A.13
B.14
C.15
D.16
10、以下差错控制方式中，哪一种不属于检错重发：（D）
A. 停发等候重发
B. 返回重发
C. 选择重发
D. 前向纠错1．什么叫码间串扰？码间串扰会产生什么影响？答：码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。

码间串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。

2．量化的目的是什么？什么是均匀量化？均匀量化有什么缺点？答：量化的目的是将抽样信号在幅值上进行离散化处理，即将无限个可能的取值变为有限个。

均匀量化是量化间隔相等的量化，其主要缺点是无论抽样值大小如何，量化噪声的均方根值（功率）都固定不变，因此当信号较小时，信号的量化信噪比也很小，难以满足通信系统的要求。

3．DSB和SSB系统的调制制度增益各是多少？两者的抗噪声性能是否相同，为什么？答：G DSB=2，G SSB=1，从整个系统来说，在相同的发射功率、相同的噪声环境下，两者的抗噪声性能是相同的。

虽然两者接收机的制度增益不同，但SSB系统带宽是DSB系统的一半，因而进入接收机的噪声带宽也是DSB系统的一半，因此最终两者的抗噪声性能是相同的。

4．简要说明通信系统中同步的作用，常用的通信系统同步技术有哪些？
答：同步是通信系统中的一个重要的实际问题，没有同步系统，则通信系统无法正常工作。

当采用同步解调时，接收端需要相干载波；接收端还需要与接收码元的重复频率和相位一致的码元同步信号；接收端需要与发送的数字流中“字”和“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，即群同步。

常用同步技术：载波同步，位同步，群同步。

四、计算题（第1题4分，第二题10分，第三题12分，共计26。

）
1. 某高斯信道带宽为 6.5MHz，若信道中信号功率与噪声单边功率谱密度之比为45.5MHz ，试求其信道容量。

（4 分）
2.已知信号x（t）的振幅均匀分布在0到2V范围以内，频带限制在4kHz以内，以奈奎斯特速率进行抽样。

这些抽样值量化后编为二进制代码，若量化电平间隔为1/32（V），求：（1）传输带宽；
（2）量化信噪比。

2、解：
20
2）转为 11 位码为：
4 分）
3．在脉冲编码调制（ PCM ）系统中，若采用 13 折线 A 律编码，设最小量化间隔为 1 单位, 已知抽样脉冲值为 -118 个单位：试求：
（1） 试求此时编码器输出码组，并计算量化误差； （段内码采用自然二进制码） ；（8
分）
（2） 写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 解： （1） 极性码：∵ -118<0
∴ C 1=0 段落码：∵ 64<118<128 ∴抽样值位于第 4 段 ∴C 2C 3C 4=011
段内码： 4
（118-64）/4 ＝ 13⋯.. 2
∴C 5C 6C 7C 8=1101
∴PCM 码组为 00111101 量化电平 =-118 |量化误差 | ＝|抽样值-量化电
平 |
64＋13 4) (64 14 4)
S
4 22k 16384 45dB
量化信噪
N
（3
最小带宽： B f
s k 6 8 48kHz
(
3分)
|118-
2
| ＝ 0 （ 3 分）
最小抽样速率：
2f H 8kHz
2 分）
11 位码。

（ 4
分） （ 1 分）
（ 2 分）
2 分）。