交大通信原理期末考试试卷及答案

班 级 学 号 姓 名
抽样频率为6000Hz，每个样值的量化电平数为64并编为二进制码，假定传输波形为滚降因子为0.2的升余弦波形，则传输合路后10路PCM信号所要求的最小带宽为（a）
a) 216kHz b) 432kHz c) 600kHz d) 256kHz
8.下列说法中不正确的是（c）
a) 滤波法生成模型可以产生SSB信号
b) 数字键控法模型可以生成2ASK信号
c) 模拟相乘法模型可以生成2FSK信号
d) 相移法生成模型可以生成DSB信号
9.下列关于调制的说法中不正确的是（d）
a)调制是按照基带信号的变化规律改变载波某些参数的过程
b)可以采用脉冲串或者数字信号作为载波
c)调制可以分为模拟调制和数字调制
d)调制过程不会改变信号所占频带
10.下列说法中不正确的是（d）
a)信道中的噪声是不可避免的
b)信道可以分为狭义信道和广义信道
c)广义信道可以划分为调制信道与编码信道
d)数字信号是时间离散信号
11.PCM系统中，编码的功能是（d）
a)二进制信号变为多进制信号
b)幅度连续信号变为幅度离散信号
c)模拟信号变为数字信号
d)多进制信号变为二进制信号
12.若某系统的工作频段为505-1135kHz，采用SSB方式传输具有相同带宽8KHz的模拟基带信号，
则该系统通过FDM复用，在信号复用保护带为0.1KHz时，最多能传输（b）路基带信号
a) 76 b) 77 c) 78 d) 79
13.根据带通抽样定理，如果上截止频率f H=4.2B，其中B为信号带宽，则所需的抽样速率为
（d）
a) 8B b) 8.4B c) 2B d) 2.1B
14.如果2PSK信号与QPSK信号具有相同的信息传输速率，下列说法中正确的是（b）
a)二者具有相同码元周期
b)2PSK信号符号速率为QPSK信号符号速率的两倍
c)2PSK比QPSK具有更好的频谱效率
d)二者具有相同的信号带宽
15.对最高频率为200Hz的模拟低通信号m(t)进行取样，如果取样速率为500Hz，则接收端要由
抽样后的信号无失真恢复m(t)所需低通滤波器截止频率的最小值为（c）
a) 300Hz b) 500Hz c) 200Hz d) 250Hz
二、简答题(15分，每小题3分)
2.1 什么是门限效应？为什么非相干解调方式会产生门限效应?
门限效应：当信噪比低于某个门限值，解调性能出现急剧恶化的现象。

(1分)
非相干解调中，解调器在信噪比较低时，解调器把有用信号扰乱成噪声是产生门限效应的根本原因。

（2分）
2.2 信道中加性噪声的来源有哪些？起伏噪声包括有哪些随机噪声？
加性噪声的来源包括：人为噪声、自然噪声和内部噪声；（1.5分）
起伏噪声包括：热噪声、散弹噪声和宇宙噪声。

（1.5分）
2.3 什么是符号间干扰ISI？为什么在数字信号传输过程中会面临符号间干扰ISI问题?
在数字通信系统中，采样时刻接收端接收到的相邻数字信号波形之间的相互重叠即为符号间干扰ISI。

（1分）
产生符号间干扰的根本原因在于数字传输系统因传输带宽有限，难以满足理想无失真传输条件，数字信号波形畸变和失真，进而导致相邻波形出现重叠。

（2分）
2.4 数字通信系统相对于模拟通信系统的主要优点有哪些？（至少列出四点）
主要优点包括：（因为可以再生）抗干扰能力强、（因为可以使用差错控制技术）传输质量高（可靠性能好）、（因为可以采用加密处理）保密性好、（因为可以使用现代数字信号处理技术）便于处理、通信功能强（可以传递各类消息）。

2.5 在模拟信号数字化过程中包括了那些步骤？为什么要采用非均匀量化技术？
步骤包括：抽样，量化和编码。

（2分）
采用非均匀量化可以显著改善弱信号的信号量噪比。

（1分）
三、（10分）已知信息代码0010100001，试确定相应的AMI码；若在该段信息代码之前的最近一个非零符号为极性为负的破坏符号，试确定对应的HDB3码。

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1
AMI编码：+1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1 0 0 0 0 -1 （5分）
HDB3编码：① +1 0 0 0 V 0 0 0 V -1 0 +1 0 0 0 V -1（破坏符号）
② +1 0 0 0 V B 0 0 V -1 0 +1 B 0 0 V -1（替换符号）
③ +1 0 0 0 V+ B- 0 0 V- +1 0 -1 B+ 0 0 V+ -1（确定极性）（5分）
四、（15分）（1）采用13折线A律PCM编码，设最小的量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-1006个量化单位,试求此时编码器输出码组(段内采用自然二进制编码)，并计算量化误差。

（2）设接收到的码组为“11001010”，并已知段内采用自然二进制编码，试问译码器输出为多少个量化单位？
（3）现对带限于4KHz的5路模拟语音信号分别进行A律13折线PCM编码，然后时分复用，并
通过二进制到2M进制转换后，经过滚降因子为0.2的升余弦脉冲整形滤波器生成适合于信道传输的信号，若基带信道要求限带于32KHz，试计算满足要求的M值。

（1）因为-1006<0，a1=0 （1分）
因为512=27+2<1006<1024=8+2，第7段，a2a3a4=110（1分）
因为1006-512=494, ，第15个量化间隔，a5a6a7a8=1111（1分）编码器输出码组为 01101111
对应的译玛输出为：
量化误差为：-1008-（-1006）=-2个量化单位（2分）
（2）因为，a1=1，a2a3a4=100（第5段），a5a6a7a8=1010（第10个量化间隔）（2分）译玛输出为：个量化单位（3分）
（3）因为滚降因子为0.2，则对应的等效理想低通基带传输带宽为KHz (1分)因为理想低通基带信道限带于KHz ，则对应的Nyquist 速率为KBaud （1分）
5路模拟语音信号经过PCM 编码后复用速率为KBaud（1分）经过二进制到2M 进制转换后符号速率为KBaud（1分）
因为
（1分）
五、（15分）若对某一模拟随机信号m(t)采用上边带USB进行传输，且设模拟信号m(t)的功率谱密度如题图5所示
1) 请画出相干接收机示意图（5分）；
2）试计算接收机的输入信号功率与接收机的输出信号功率；（5分）
3) 若叠加于USB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0/2，那么，输出信号噪声功率比为多少？（5分）
（1）接收机示意图如下（3分）
题图5
ω
ωP M(ω)
-ω
A
其中带通滤波器参数为：中心频率为Hz ，带宽为Hz ；（1分）
低通滤波器参数为：中心频率为0Hz ，带宽为Hz ；（1分）
（2）基带信号平均功率为
（Watt ）(1分)
接收机输入信号功率为
（Watt ）(2分)
接收机输出信号功率为
（Watt ）(2分)
（3）接收机输入噪声功率为
(Watt)（2分）
则输入信噪比为
（1分）
，所以
=1SSB G 因为单边带的调制制度增益为 （2分）
六、（15分）已知信号m (t )的最高频率为f m ，若用题图6所示的脉冲q (t)进行平顶抽样， (1) 试确定已抽样信号时域表达式及其频谱表达式。

（10分） (2) 为还原出信号m (t )，试画出接收机示意图示。

（5分）
（1）
（2分）
理想抽样信号为（4分）
τ 0 t q (t )
-τ 1 题图6
平顶抽样信号为（4分）
（2）接收机示意图如下（4分）
其中
（1分）
七、（15分）设数字基带传输系统的传输特性H (ω)如题图7所示（
）
（1）当传输速率分别为f b =3w 时，画图分析在抽样点上是否有码间串扰？(5分) （2）系统无码间串扰的最大传输速率f bmax =?（10分）
（1）f b =3w 时，显然不满足Nyquist 第一准则，在抽样点上有码间干扰（5分）
题图7
H (f ) αw
w
(1-α)w (1+α)w
f
0 1
0.5
H (f ) αw w
(1-α)w (1+α)w f
0 1 0.5
2w
-2w -w 3w
-3w
（2）显然如下的情形可以满足Nyquist 第一准则，并保证在抽样点上无码间干扰（10分）
其中，即系统无码间串扰的最大传输速率f bmax =2w
H (f ) αw
w
(1-α)w
(1+α)w
f
0 1
0.5
f b
-2w
-w。