电子科技大学通信原理期末考试试卷a-1-答案

电子科技大学2014-2015学年第1 学期期末考试A卷
课程名称：通信原理考试形式：一页纸开卷考试日期：2015年1月10日考试时长：120分钟课程成绩构成：平时10 %，期中10 %，实验10 %，期末70 %
本试卷试题由七部分构成，共 5 页。

一、选择题（共30分，共10题，每题3 分）
1、通信系统中按照不同频率段划分信道的系统称之为（ a ）。

（a）FDM系统（b）TDM系统（c）CDM系统（d）TDD系统
2、系统误码率是数字通信系统的（ b ）指标。

（a）有效性（b）可靠性（c）适用性（d）可实现性
3、模拟信号下限频率为1000 Hz，上限频率为3000 Hz，则该信号无频谱重叠的最低采样频率为（d ）。

（a）1000 Hz （b）2000 Hz （c）4000 Hz （d）6000 Hz
4、在相同条件下比较二进制数字传输与多进制数字传输，其最显著的特点之一是（ a ）。

（a）二进制传输占用的带宽比多进制传输更大，抗噪声的能力也更强
（b）多进制传输的有效性与可靠性都比二进制传输更好
（c）二进制与多进制传输仅仅是制式不同而已，它们具有相同的带宽和抗干扰能力
（d）多进制传输的带宽利用率虽然不如二进制传输高，但传输速率却比二进制高
5、载波频率为2 MHz，数字码率为30 kbps的MSK信号，其零零点带宽为（ c ）。

（a）2 MHz （b）30 kHz （c）45 kHz （d）60 kHz
6、匹配滤波器用于数字接收系统中的主要功能是（ c ）。

---该题做得差---基础
（a）限制传输带宽（b）匹配传输阻抗（c）提高抗噪能力（d）提取载频信号
7、通信信道容量的上限值由（ c ）确定。

（a）误码率公式（b）AM调制指数公式（c）香农公式（d）卡森公式
β=的AM信号，以下说法正确的是（ b ）。

---该题做得差---灵活运用问题8、对于调制指数为 1.5
（a）只能用包络检波器解调（b）只能用相干解调器解调
（c）包络检波器与相干解调器都能解调（d）包络检波器与相干解调器都不能解调
9、下列陈述中，错误的是（ d ）。

（a）信源编码的主要功能是降低消息的冗余度
（b）信道编码的功能之一是降低信号传输误码率
（c）信道编码的功能之一是提高数字序列的纠错能力
（d）信源编码的目标之一是用多进制信号传输二进制信息
10、全球性通信系统频率指配与技术标准的制定由（ a ）负责。

（a）国际电信联盟（ITU）（b）美国联邦通信委员会（FCC）
（c ）第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP ） （d ）各国的通信标准化协会
二、（共15分）某模拟通信系统采用USB 调制，基带信号m (t )的频带范围为0~10 kHz 。

该 系统的发射载波频率为100 kHz ，发射信号功率为40 kW ，发射信号经过80 dB 信道衰减后 到达接收端，信道噪声是双边功率谱密度为100210N -=
W/Hz 的白高斯噪声。

请：
（1）画出接收机框图，并标出接收机框图中的关键参数：带通滤波器与低通滤波器的频带范围、 接收机本地载波频率；（7分）
（2）求接收机可达到的输出信噪比。

（8分） 解：（1）接收机框图及关键参数：（7分）
要求会推导DSB 输出信噪比公式，作业加入‘系统框图’ （2）到达接收机的已调信号为()USB s t ，其功率为R P ，则
384401010410R P W
--=⨯⨯=⨯（3分）
1046021010210ni P N W W
--==⨯⨯=⨯（3分）
输出信噪比：46
41020021023()R oSSB iSSB n P S S N N P dB --⨯⎛⎫⎛⎫
===== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭（2分）
三、（共5分）调频信号由下式描述：()()()
8310cos 21010cos 210s t t t ππ⎡⎤=⨯+⨯⎣⎦，试确定以下各值：
（1）已调信号的归一化功率；（2分） （2）最大相位偏移和最大频率偏移；（2分） （3）调频信号的带宽。

（1分）
解：（1）()()22211
105022
s P s t a t W ===⋅= （2分）
（2）()()3max 10cos 21010t t rad θ
πθ=⨯→∆=（1分）
()()()434max 110sin 210102i d t f t t f Hz
dt θππ∆==-⨯→∆= （1分）
（3）基带信号的频率 310m f Hz =
调频指数max
10FM m
f f β∆=
= 已调信号带宽
()()32121011022T FM m B f KHz
β=+=+=（1分）
四、（共15分）给定二进制比特序列{1100001011}，请使用矩形脉冲画出下列码型的波形，或
得 分 得 分 得 分
使用正弦型信号画出数字频带信号波形。

（1）单极性NRZ码（3分）
（2）双极性RZ码（3分）
（3）AMI码（2分）
+V
（4）HDB3码（2分）（答案不唯一，可灵活掌握）
+V
（5）2ASK信号（每个码元间隔内画出2个周期的载波）（3分）
+V
（6）2DPSK信号（初始波形已给出，每个码元间隔内画出2个周期的载波）（2分）初始
五、（共15分）假定QPSK系统的输入二进制序列为01100111010110，试问：
（1）载波相位序列（B方式）；（5分）
α=的升余弦滚降特性传输该信号，信道带宽为20 MHz，求无码间串扰传输（2）采用0.25
的最大速率；（5分）
（3）画出QPSK 信号的接收机框图。

（5分）
解：（1） 01 10 01 11 01 01 10
74π，
34π，
74
π，4π，74
π，
74
π，
34
π（5
分）
（2）6
620101610110.25
T s B R α⨯===⨯++（Baud ））（3分）
2log 232b s s R M R R Mbps =⨯==（2分）
（3）（5分）
作业加入‘系统框图’
六、简答题（共10分，共2题，每题5分）
（1）请给出2种常用的通信系统，要求：这2种通信系统需采用扩频通信技术、或最小频移 键控技术、或正交频分复用技术。

答： CDMA 手机系统：利用码分多址；GSM 手机系统：运用GMSK ；WiFi ：运用OFDM ；3G ： 运用OFDM 。

（写出任意一种得3分，写出任意两种得5分） 要求学生读引言，仔细读书
（2）请简要说明在实际工程应用中，AM 广播的优点是什么？（给出最主要的优点，越简明越好） 答：包络检波接收简单，接收机数量多但成本很低。

（写出一个优点得3分，写出两个优点得5分） 得 分
得 分
10
00
0100
01
11
10A 方式
B 方式
七、（共10分）某个通信系统如下图所示。

消息信号m (t )是功率2 W 、频率1 kHz 的正弦信 号，该信号经过放大、8 kHz 采样、8 bit 均匀量化（范围为±1 V ）后进行QPSK 传输。

传输
系统误比特率6
3.810b P -=⨯，收到的信号由理想D/A 转换还原为模拟正弦信号y (t )。

求：
（1）放大器增益a 应该设为多少？（3分）
（2）发送端量化信噪比q SNR 为多少分贝，并估算其倍数比值（非分贝值）；（3分） （3）最终信号y (t )的信噪比o SNR 是多少分贝，并估算其倍数比值（非分贝值）；（2分） 强调估算，例题讲综合题
（4）如果y (t )的振幅为1 V ，估算其中噪声的大致范围（估算出具体数值。

提示：噪声可视 为范围±n A 的均匀分布）（2分）
)
t 6
3.810b
P -=
⨯
解：（1）峰值幅度A 的正弦信号功率2
/2s P A ==2W ，所以A =2。

为了不过载，取增益a =0.5。

（3分）
（2）1010_0.56.02 4.7720log 6.02 4.7720log 6.02 1.7649.921q dB
S n D n n dB N ⎛⎫
=+=++==++
⎪⎝⎭（2分）
5
10q
S N -⎛⎫≈
⎪⎝⎭（1分）
（3）22222-6
(/)(/)(/)=46.91dB 4(1)14(1)14(2561)3.8102q q q s PCM q b q b
S N S N S N P S N M P M P σσ⎛⎫
===≈ ⎪+-+-+-⨯⎝⎭（1分）
约为5
0.510-⨯=50000（1分）
（4）噪声功率为2-5-5
/(1/2)/)=n s o P P SNR =
=⨯(0.510
10
（1分）
考虑噪声为均匀分布，范围±n A 。

功率为22
(2)/12/3n n A A =。

因此，
3310 5.510n A --==≈⨯=0.0055（V ） （5.5 5.2~5.8之间即可）
（1分）。