通信原理题目加答案

1．通信系统的两个主要指标是有效性、可靠性。

2．通信的复用方式有频分复用、时分复用和码分复用。

3．按照传输媒质的不同，信道可分为有线信道、无线信道_。

4．无线信道按照传播方式区分，基本上有地波、天波和视线传播三种。

5．调制信道对信号的干扰分为加性干扰、乘性干扰两种。

6．单一频率正弦波信号经随参信道传输后到达接收端的信号，其包络服从瑞利分布。

7．典型的恒参信道有有线信道、光纤信道、无线视距中继及卫星中继信道。

8．典型的随参信道有短波电离层反射信道、对流层散射信道。

9．对于点与点的之间的通信，按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工和全双工通信。

10．按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以把通信系统分为模拟通信系统、数字通信系统.11．同步卫星通信是电磁波直线传播传播，因此其信道传播性能稳定可靠，传输距离远，容量大，广泛应用于传输多路电话、电报、图像数据和电视节目。

12．已知FM 波的表达式63()10cos(21010sin(10))s t t t ππ=⨯+(V)，可求出载波频率为610Hz ，已调波的卡森带宽为11kHz 。

13．为了改善调频解调器的输出信噪比，在调频系统中广泛采用加重技术，包括预加重技术、去加重技术。

14．产生“门限效应”的主要原因是解调器的非线性。

15．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，μ律对数压缩特性采用15折线近似。

16．差分脉冲编码调制最简单的一个特例是增量调制，为防止其出现过载现象必须满足不过载条件。

17．为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为信源编码，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。

18．二进制基带信号传输过程中，“0”、“1”代码等概率发送条件下，双极性基带系统的最佳判决门限电平为0，单极性最佳判决门限电平为A/2。

19．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。

20．眼图为直观评价接收信号的质量提供了一种有效的实验方法，它可以定性反映码间串扰和信道噪声的影响程度。

21．PSK 是用码元载波的相位来传输信息，DPSK 是用前后码元载波的前后码元相位差来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊缺点。

22．在数字通信系统中的四种同步分别为载波同步、位同步、群同步和网同步。

23．载波同步实现方法一般可分为插入导频、自同步。

1．已知语音信号的频率范围为30~15000HZ ，若以数字化方式传输则取样频率至少为（ B ） A ．15KHZ B ．30KHZC ．45KHZD ．无法确定2．采用13折线A 率对信号进行非均匀量化编码，通常编码输出是用( C )位二进制数表示。

A ．6 B ．7 C ．8 D ．9 3．PCM 均匀量化信噪比随着(B )增大而增大。

A ．量化台阶 B ．量化级数 C ．噪声功率 D ．采样频率4．4ASK 调制，其码字传输速率为128k 波特，各符号等概发送，则其信息比特速率为（A ） A ．256k b/s B ．512k b/s C ．1024k b/s D ．2048k b/s5．二进制数字键控信号中，若考虑对信道特性变化的敏感性（B ） A ．2ASK 最好 B ．2FSK 最好 C ．2PSK 最好 D ．2DPSK 最好6．8PSK 调制，其码字传输速率为128k 波特，各符号等概发送，则其信息比特速率为（C ） A ．128k b/s B ．256k b/s C ．384k b/s D ．512k b/s1．信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。

（×） 2．在数字通信中，若无信道噪声，则误码率为0。

（×） 3．码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。

（× ） 4．对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若0→n ，则信道容量∞→C 。

（√）5．对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若B →∞，则信道容量∞→C 。

（×） 6．幅频失真对视频的影响比较大，相频失真对语音的影响比较大。

（×） 7．在数字通信系统中，常用传码率和传信率来衡量系统的有效性。

（×） 8．41．码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。

（×） 9．不管m(t)是什么信号，在m(t)cos ωc t 的频谱中都没有离散谱f c 。

（×） 10．在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。

（×）11．单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。

（√） 12．数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)。

（×）13、幅频失真和相频失真属于线性失真，可以通过网络补偿电路来消除。

（√） 1、（1）试画出数字通信系统的一般模型； （2）各组成部分的主要功能是什么？（3）与模拟通信相比，数字通信具有什么特点？ 解：（1）（2）信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性（通过数据压缩技术）；完成模/数转换（实现模拟信号的数字化传输）信道编码与译码目的：增强抗干扰能力；加密与解密目的：保证所传信息的安全（通过人为地扰乱传输的数字序列） 数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致（3） 优点：抗干扰能力强，可靠性高；体积小，功耗低，易于集成；便于进行各种数字信号处理；有利于实现综合业务传输；缺点：占用频带宽，系统和设备比较复杂；2．设某信息源的输出由A,B,C,D,E 五个符号组成，出现的概率分别为1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。

若信息源每秒发出1000个符号，试求 （1）该信息源符号的平均信息量；（2）该信息源的平均信息速率。

（（提示：log 23=1.5850）（1）直接代入信源熵公式：)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++= 1212112121441441331log log log log log 22222++++=符号）/(1258.2bit =（2）平均信息速率为：)/(8.2125/1/1258.2/1s bit ms bit ms H ＝脉冲脉冲脉冲= 3．黑白电视机图像每幅含有5103⨯个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。

要求每秒种传输30帧图像，若信道输出N S =30dB ，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。

解：（1） 每个像元x 的平均信息量()161=i x P ， 16,,2,1 =i∴ ()()()()()416loglog log 221612==-=-=∑∑=iii iiix P x P x P x P x H（2） 一帧图片的平均信息量65102.14103⨯=⨯⨯=图片I bit（3） 每秒内传送的信息量 每秒有30帧∴ 每秒内传送的信息量为：76106.3102.130⨯=⨯⨯ bit由上可知：信息速率7106.3⨯=b R bps（4） 由于信道容量b R C ≥，故信道带宽：()6272210612.310001log 106.31log 1log ⨯=+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+=N S R N S C B b Hz其中：1000~30B d∴ 要求信道的最小带宽为：610612.3⨯ Hz4．设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度()30.510/nZ P f W H -=⨯，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m （t ）的频带限制在5KHZ ，而载波为100 KHZ ，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，试求：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（5分） （2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（5分） （3）解调器输出端的信噪功率比为多少？（5分）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率为(kHz)5.1025211000=⨯+=f (2)解调器输入端的噪声与已调信号的带宽相同，W B f P N n i 5105105.02)(233=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=-已知S i =10kW ，所以 2000510103=⨯=i i N S（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200000==i i N S N S5．已知某单频调频波的振幅是10V ，瞬时频率为643f (t)1010cos 210t(Hz)=π+π⨯ （1）试求此调频波的表达式；（10分）（2）试求此调频波的调频指数和频带宽度。

（10分） 解：（1）该调频波的瞬时频率为643t63-(t)=2f (t)210210cos 210t (rad /s)t =210t 10sin210t∞ωπ=π⨯+π⨯π⨯θωττπ⨯+π⨯⎰相位 （）（）d =因此调频波的时域表达式63FM S A cos (t)10cos(210t 10sin210t) (V) =θ=π⨯+π⨯(2)根据频偏的定义43max maxf f (t)10cos 210t10(kHz)∆=∆=π⨯=调频指数 4f 3m f 10m 10f 10∆===调频波的带宽 m B 2(f f )2(101)22(kHz)≈∆+=+=6、已知调制信号是8MHz 的单频余弦信号，且设信道噪声单边功率谱密度150n 510W /Hz -=⨯,信道功耗a 为60dB ，对于调频指数为5的FM 系统，若要求输出信噪比为40dB ，试求：（1）FM 信号的带宽和制度增益；（10分） （2）FM 系统的发射功率。

（10分）、解：（1）FM 系统的带宽和制度增益分别为6FM f m 2FM ff B 2(m 1)f 2(51)81096(MHz)G 3m (m !)3256450=+=⨯+⨯⨯==+=⨯⨯=（2）FM 信号的发射功率O O FM i 0FM O FM O FM46156S S 11S N n B N G N G 11010510961010.67(W)450-=⨯⨯α⨯=⨯⨯α⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=7．某调角波为 S(t)=5cos(2π×106t+20sin2π×500t) (V) 试问： （1）该调角波信号带宽为多少赫兹？（10分） （2）最大频偏为多少？最大相偏？（10分） 、解：该调角波的瞬时角频率为6(t)210202500cos 2500t (rad /s)ω=π⨯+⨯π⨯π⨯最大频偏为f 202500/210000Hz 10(kHz)∆=⨯π⨯π==调频指数 4f m f 10m 20f 500∆===最大相移 20∆θ=FM 波和PM 波带宽形式相同即 调频波的带宽m f m B 2(f f )2(m 1)f 2(201)50021(kHz)≈∆+=+=+⨯=调相波的带宽m B 2(1)f 2(201)50021(kHz)=∆θ+=+⨯=8．在PCM 系统中，输入模拟话音信号m(t)的带宽为4000HZ ，采用13折线A 律编码。