《通信原理》期末试卷

通信原理试卷学号：姓名：（注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。

）一 填空题：（每个空0.5分，共15分）1. 若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。

2. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()()ωξO P 与输入功率谱密度()()ωξI P 关系为 。

3. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。

4. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。

5. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。

6.常见的随机噪声可分为 、 和 三类。

7. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 和 。

8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。

9. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。

10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。

11. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。

12. 在数字通信中，同步分为 、 、 和 。

二 判断是非题：（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分） 1. 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. 若()t X 是平稳的，则()1t X 与()C t X +1具有相同的统计特性（C 为常数）（ ）3. 对于数字基带信号()t S 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。

（ ）4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。

（ ）5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。

（ ） 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若00→n ，则信道容量∞→C （ ）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R 小于或等于信道容量C ，则理论上可实现无误差传输。

（ ）8. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。

（ ）9. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。

（ ）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。

（ ） 三 选择题：（每题1分，共10分）1. 若[])()(11t m t X E X =，[])()(22t m t Y E Y =，()()[]()()2121t m t m t Y t X E Y X =，则随机过程()t X 与()t Y （ ）。

（A ） 不相关；（B ）正交；（C ）独立。

2. 平稳随机过程的自相关函数()τx R 是（ ）。

（A ） 只为正的偶函数；（B ）只为负的奇函数；（C ）可正可负的偶函数。

3. 下列属于线性调制的是（ ）。

（A ）相移键控；（B ）频移键控；（C ）振幅键控。

4. 平稳随机过程的功率谱密度()ωx S 为（ ）。

（A ） 非负的实的偶函数；（B ）负的偶函数；（C ）可正可负的偶函数。

5. 在数字基带传输系统中，设发送1符号和0符号的概率分别为()1P 和()0P ，抽样时刻样值分别为A 和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（ ）。

（A ）2A；（B ）()()10ln222P P A A n σ+； （C ）()()10ln 22P P A A n σ+；（D ）()()10ln 222P P A A n σ+。

6. 窄带噪声()t n 的同相分量()t n c 与正交分量()t n s 具有如下性质：（ ）。

（A ）()t n c 与()t n s 都具有低通性质；（B ）()t n c 与()t n s 都具有带通性质； （C ）()t n c 与()t n s7. 函数曲线（ ）。

8. 线性调制系统（ ）。

（A ） 关；（B ） 关； （C ） 关； （D ） 9. （A ） 基带信号；（B ）双边带信号；（C ）单边带信号；（D ）残留边带信号。

10. 在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK 、2FSK 、2PSK 从优到差的次序为（ ）。

（A ） 2FSK 、2ASK 、2PSK ；（C ）2ASK 、2FSK 、2PSK ； （B ） 2ASK 、2PSK 、2FSK ；（D ）2PSK 、2FSK 、2ASK 。

四 作图题：（每题5分，共10分）1. 设二进制序列为110010101110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。

2. 设发送数字信息为1100101，则画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。

五 论述题：（每题5分，共30分）1. 假设恒参信道的传输特性为()ωH ，相频特性为()ωϕ，则它的不失真条件是什么？什么是群延迟——频率特性(()ωτ)，其表达式是什么？ 2. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？3. 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？4.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？5.6.什么是六计算题：（11.一种设输入谱密度为(ωPx()t Y2.3.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度()3=P n W/Hz,在该f⨯5.0-10信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号()t m的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，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：H；（1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性()ω（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？（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。

T，经过理想抽样以后，送到如下4.设随机二进制脉冲序列码元间隔为b图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理由。

通信原理试卷答案2002.7一、填空题：（每空0.5分，共15分）1. 高斯。

2. ()()()ωωωξξioP H P ⋅=2。

3. 乘性干扰、加性干扰。

4. 恒参信道、随参信道。

5. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。

6. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。

7. 连续谱、离散谱。

8. 振幅键控（ASK ）、移频键控（FSK ）和移相键控（PSK ）。

9. 抽样、量化、编码。

10. A/D 、数字传输系统和D/A 。

11. 6、4、3。

12. 载波同步、位同步、群同步。

二、判断题：（正确画“√”，错误画“×”；每题0.5分，共5分）1. ×；2. √；3. √；4. ×；5. ×；6. √；7. √；8. ×；9. √；10. ×；三、单项选择题：（每题1分，共10分）1. A ；2. C ；3.C ；4.A ；5. C ；6.A ；7.A ；8.D ；9.B ； 10.D四、作图题：（每题5分，共10分） 五、论述题：（每题5分，共30分）1. 答：不失真条件： ()ωH 满足：()ωω~H 为一条水平线；()ωωϕ~ 成线性关系群延迟—频率特性：频率特性对频率的导数。

()()ωωϕωτd d =2. 答：对信号传输有衰耗，并随时间而变； 传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：① 产生瑞利型衰落；② 引起频率弥散；③ 造成频率选择性衰落。

改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。

如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。

其中较为有效的一种就是分集接收技术。

3. 答：门限效应： 就是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 信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。

4. 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 σ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nAσ越大，则误码率就越小。

5. 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 最差。

6. 答：门限效应： 就是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 信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。

六、计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）1. 解：显然()jwT e H -+=1ω，所以()()T H ωωcos 122+=输出功率谱密度为()()()()()T P P H P i i ωωωωωξξξcos 1220+==又因为()()2200n e e P T j T j ωωξω-++=所以()()()()T R T R R R i i i -+++=ττττξξξξ20()()()[]T T n -+++=τδτδτδ222. 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（4） 信息速率由上可知：7106.3⨯=b R bps（5） 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⨯ Hz3. 解：（1） 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即：10522=⨯==m f B kHz其中心频率为100 kHz ，故有：()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤=其它,010595,kHzf kHz K H ω（2） 已知：10=i S kw()10105.010102233=⨯⨯⨯⨯=⋅=-f P B N n i w故输入信噪比：1000=iiN S （3） 因有2=DSB G故输出信噪比：20002=⋅=ii o o N SN S （4） 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有： 5.241==i o N N w故：()31025.02-⨯==m o n f N f P o w/Hz ()f P n 21= 图：4. 解：（a ）在⎥⎦⎤⎢⎣⎡-b b T T ππ,区间上，前后码元的()ωH 叠加为矩形，所以这种滤波器是无码间串扰；（b ）在⎥⎦⎤⎢⎣⎡-b b T T ππ,区间上，前后码元的()ωH 叠加不为矩形，所以这种滤波器是有码间串扰；。