通信原理2014期中试卷(含参考答案)

������3 1
������4 1
������5 1
)
2 4 8 16 16
为了在二进制数字调制系统中传输该离散信源信息，需要对该离散信源进行二进制编码，
且采用编码位数最小的固定长度二进制码对该离散信源进行编码。
（1） （2） （3）
试计算该离散信源的平均信息量和最大平均信息量。 试给出一种编码方案。 假设该离散信源共需传送������������������个符号，采用 2ASK 方式传输已编码的二进制信号， 通信系统的信道带宽为 10KHz，则误码间串扰传输完该离散信源信息所需的最小 时间为多少？
=
2������
>
������������，������������
=
3������
>
������，所以
������
fs=2w
和
fs=3w
时在抽样点上均有码间串扰。
（3）
该系统码元传输速率为：������������
=
������ ������
系统ห้องสมุดไป่ตู้宽为：������ = (1+������)������
K f m(t)dt 8sin 4000t
m(t) 8 4000 cos 4000t 8 4000 cos 4000t 4 cos 4000t
Kf
2 4000
17、（10 分）某二进制数字基带传输系统的传输特性 H（ω）为下图所示的偶函数。
H（ω）
1 0．5
1,
k 0
h(kTs ) 0, k为其他整数
（2）无码间串扰的频域条件为：基带系统的总特性 H()应满足如下条件
1 H ( 2i ) 1
TS i
Ts
TS
12、（4 分）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：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。因为，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 信号通常 采用包络检波法，所以会产生门限效应。
16、（10 分）设某调频信号表达式为 20cos(2*108πt+8sin4000πt)，试求最大频偏、带宽，以及 调频灵敏度为 4000 Hz/v 时的调制信号。
解： 根据 P105 页 FM 信号的定义可知，mf 为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位 偏移为 8，即 mf=8；调制信号的频率：fm=4000π/2π=2000Hz 最大频偏 Δf=mf×fm=8×2000=16KHz 根据卡森公式，B=2×（mf+1）×fm=2×9×2000 =36KHz
H(ω) = {10
|������| ≤ ������ |������| > ������
所以，该系统能够实现无码间串扰传输，即抽样点上没有码间串扰。
（2）根据（1）的分析和奈奎斯特第一准则可知，该系统的最高码元传输速率为：������������
=
������ ������
由于������������
答案：
（1） （2） （3） （4）
平均信息量 H=1.875bit/符号；
五中符号等概率出现时有最大平均信息量：������ = log25 = 2.32bit/符号； 编码方案：000、001、010、011、100 T=300 秒。
第4页共4页
1. 通信是指（信息传输）的过程，通信系统的本质是实现通信（信号处理）与（信号传 输）的系统。数字无线通信系统的发射端通常由数字（基）带、数字（中）频、（DA 或 数 模）转换、（射频 或射频载波）调制和天线等功能部件构成。
2. 多径信道引起通信信号强度衰落的现象被称为（ 频率 ）选择性衰落；若多径信
相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与 发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出的数字信号将全部出错。 这种现象称为 2PSK 系统的“倒 π”现象或“反相工作”。
解决的办法就是采用 2DPSK 调制。
第2页共4页
三、计算题（40 分）

6. 衡量均衡效果的两个准则是（ 最小峰值 ）畸变准则和（ 最小均方 ）畸变准则。 3 抽头迫零时域均衡器能够消除（ 2 ）个抽样点的符号间干扰。
7. 窄带高斯噪声的一维随机包络服从（ 瑞利 ）分布， 伴随有加性窄带高斯噪声的正 弦信号的包络服从（ 莱斯 或 广义瑞利 ）分布。2ASK 包络检波器输出信号在发 1 时服 从（ 莱斯 或广义瑞利 ）分布，发 0 时服从（ 瑞利 ）分布。
8. 单边带信号相干解调器中，若本地载波与发送端载波同频但不同相，对解调输出的影 响是失真和（ 信噪比 ）下降。
9. 改善 FM 系统抗噪声性能的有效措施是采用（ 预加重 ）和（ 去加重 ）技术。
二、问答题（28 分）
10、（4 分）模拟通信系统中通常包含哪两种重要的变换？ 答：（1）发送端，将连续消息变换为原始电信号，即基带信号，由信源完成；接收端，将 电信号（基带信号）变换为连续消息，由信宿完成；（2）发射端，把基带信号变换为适合信
考试中心填写
2014 年 月 日 湖 南 大 学 课 程 期 中 考 试 试 卷 考试用

课程名称：通信原理
题号 一 二 三 应得分 32 28 40 实得分
试卷编号： A 四五六七
考试时间：90 分钟
八 九 十 总分 100
评分：
评卷人
一、填空题(每空 1 分，共 32 分)
第1页共4页
姓名：
道传输的信号，即调制；接收端，将接收到的传输信号变换为基带信号，即解调。
11、（4 分）基带传输系统中无码间串扰的时域条件和频域条件分别是什么？ 答： （1）无码间串扰的时域条件为：基带传输系统的冲激响应波形 h(t)仅在本码元的抽样时刻 上有最大值，并在其他码元的抽样时刻上均为 0；即对 h(t ) 在时刻 t = kTs（这里假设信道和接 收滤波器所造成的延迟 t0 = 0）抽样时，应有下式成立
2������
������
该系统的最高频谱效率为：������ = ������������ =
������
= ������
(1+������)������
2 1+������
(Baud/Hz)
2������
第3页共4页
18、已知某离散信源的输出有 5 种状态，其统计特性为
(���1���1
������2 1
αW ω
0 (1-α)W W (1+α)W
（1）该系统能否实现无码间串扰的数字基带传输？
（2）当码元传输速率分别为 fs=2w、fs=3w 时，分析在抽样点上是否有码间串扰？ （3）系统无码间串扰的最大传输速率 fbmax、最高频谱效率分别是多少？ 解：
（1）由于在该系统在|������| ≤ ������时的等效传输特性为：
装 道中的最大时延差为 τm，则 1/τm 的量纲为（ 赫兹 ），并被称为此多径信道的（ 相关 ）
订 线
带宽。
︵ 3. 恒参调制信道本质上是一个（ 非时变 ）线性网络，其主要传输特性可用（ 幅频 ）
答 特性和（ 相频 ）特性来描述。恒参调制信道传输特性不理想所导致的通信信号失真主要
题 有（ 频率 ）失真、（ 相位 ）失真、（ 非线性或谐波 ）失真、（ 频率）偏移、（ 相
不 得
位 ）抖动。
超 4. 设某十六进制数字信号传输系统的符号速率为 3600Baud（波特），则信息速率为
过 （ 14.4Kbps ）。
此 线
5. 通过眼图，可以观察到（ 码间串扰 ）和（ 噪声 ）的大小。在高信噪比条件下，
︶ 接收端观察到的眼图闭合程度反映（ 码间串扰 ）的大小。·
专业班级：
学号：
13、（4 分）无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码 率？
答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值 A 与噪声均方根值 n 之比，而与采用什么样
的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值 A 越大，则误码率 n
就越小。 14、（4 分）请从带宽、抗噪性能、信道敏感度三方面简要比较二进制数字调制（2ASK、 2FSK、2PSK）系统的抗噪声性能。 答： 1）频带宽度或频带利用率方面：2FSK 系统最不可取。 2）抗加性高斯白噪声方面：相干 2PSK 性能最好，2FSK 次之，OOK 最差。 3）对信道特性变化的敏感性而言，OOK 最敏感。 15、（4 分）简述 2PSK 调制解调系统中“倒π现象”的概念与产生原因、以及解决办法。 答： 由于在 2PSK 信号解调时，载波恢复过程中存在着相位模糊，即恢复的本地载波与所需的