2015通信原理期中考题及答案

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

电子科技大学2015-2016学年第 1 学期期 中 考试 A 卷

课程名称： 通信原理 考试形式：开卷考试 考试日期： 2015年10月 29 日 考试时长：90分钟 本试卷试题由 六 部分构成，共 5 页。

一、选择与填空（共20分，共 10题，每题2分）

1、 频带利用率是数字通信系统的（ A ）指标。

（A ）有效性 （B ）可靠性 （C ）适用性 （D ）可实现性

2、某AWGN 信道带宽为50 MHz ，信号噪声功率比为30 dB 。则根据香农公式，该信道容量约为（ D ）。 （A ）40 Mbit/s （B ）130 Mbit/s （C ）150 Mbit/s （D ）500 Mbit/s

3、要无失真传输某信号，信道传递函数需满足的条件是（ D ）。

（A ）幅频响应和相频响应均为常数 （B ）幅频响应和相频响应的乘积为常数 （C ）幅频响应或相频响应的导数为常数 （D ）幅频响应和相频响应的导数都为常数 4、在已调信号带宽相同的情况下，基带信号带宽最宽的是（ B ）信号。 （A ）AM （B ）SSB （C ）DSB （D ） FM 5、在模拟信号传输中，调制效率是指（ C ）。 （A ）传输信号中直流信号功率与交流信号功率之比 （B ）传输信号中载波信号功率与边带信号功率之比 （C ）传输信号中信息携带信号的功率与传输信号总功率之比 （D ）传输信号功率与噪声功率之比

6、设信号功率为 1 mW ，噪声功率为100 nW ，则信噪比(S /N )的dB 值是 40 dB 。

7、基带信号()cos m m m t A t ω=对载波作100%的幅度调制，则常规AM 系统、DSB-SC 系统与SSB 系 统的解调增益分别为 0.67 、 2 和 1 。

8、对于4PAM 信号和16PAM 信号， 4PAM 具有较好的抗干扰性能， 16PAM 具有较好的频谱效率。 9、某十六进制数字基带系统符号速率为2400 Baud ，则该系统的比特速率为 9600 bit/s 。 10、当“0”、“1”码等概率出现时，在单极性NRZ 信号、双极性NRZ 信号、单极性RZ 信号和双极性

RZ 信号中，具有多条离散谱线的信号是 单极性RZ 。

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

AM （3）求出消息信号m (t )及调制指数AM β；（5分）

（4）若利用载波cos2c f t π，对第（3）问中求出的消息信号m (t )采用SSB 调制，并取其 上边带信号，请写出信号表达式()USB s t 。

（2分） 解：（1）()[]106cos4000cos210cos23cos2(2000)3cos2(2000)c c c c s t t f t f t f t f t πππππ=

+=+++-

频率f c 的功率为50 W ，频率f c +2000与f c -2000的功率均为4.5 W （2）携带消息的已调信号功率为9 W ，9/59100%15.25%AM η=⨯≈

（3）()[][]106cos4000cos21010.6cos4000cos2c c s

t t f t t f t ππππ=+=+ 消息信号()0.6cos4000m t t π=，调制指数为0.6

（4）()()()[][]1

ˆcos2sin20.3cos4000cos2sin4000sin20.3cos2(2000)2

USB c c c c c s t m t f t m t f t t f t t f t f t πππππππ=

-=-=+⎡⎤⎣⎦

写成下面表达式也可以

()()()[][]ˆcos2sin20.6cos4000cos2sin4000sin20.6cos2(2000)USB c c c c c s t m t f t m

t f t t f t t f t f t πππππππ=-=-=+

三、（共15分）一调频信号表达式为()()()

8

3

10cos 21010cos 210FM s t t t ππ⎡⎤=⨯+⨯⎣⎦

， 设频偏常数k FM =2 Hz/V ，求： （1）调制信号m (t )的表达式（5分）； （2）调频信号s FM (t )的带宽B T （5分）；

（3）若s FM (t )为电压信号，则s FM (t )在50 Ω负载电阻上的功率为多少？（5分）。 解：（1）()()()3

10cos

2102FM

t t k m t dt θππ=⨯=⎰

()()()()

333

331010210cos 210sin 21022510sin 210FM FM d m t t t k dt k t ππππππ⨯⨯⎡⎤=⨯=-⨯⎣⎦=-⨯⨯

故调制信号为 ()()33510sin 210m t t π=-⨯⨯

（2）

()m a x m a x FM f k m t ∆=

调频指数

3m a x 3

25101010FM m FM

m m f k A f f β∆⨯⨯====

信号带宽 2(1)2(101)100022T FM m B f kHz β=+=+⨯=

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……

（3） ()2

2

10/501250

P s t W =Ω==⨯

四、（共

10分）某模拟频带传输系统采用DSB-SC 调制方式，其中基带信号带宽为W =5 kHz ，系统平均发射功率为20 kW ，发射信号经100 dB 信道衰减后到达接收端，并在接

收端叠加双边功率谱密度为N 0/2=10-12 W/Hz 的白高斯噪声。 （1）求DSB-SC 接收机的输出信噪比（5分）；

（2）若该系统采用AM 调制方式，且消息信号m (t )的平均功率1

W 9

M P =，求该AM 系统接收机的输出信噪比（5分）。

解：（1）DSB-SC 系统，接收信号功率与解调器输入噪声功率为

3106201010210R P W --=⨯⨯=⨯ (1分)

12

38022210

510210n P N W W --==⨯⨯⨯⨯=⨯ (2分) 输出信噪比 6

8

221022200210R o S S B i S S B n

P S S N N P --⨯⨯⎛⎫⎛⎫

==⨯== ⎪

⎪⨯⎝⎭⎝⎭

(2分) （2）AM 系统，解调增益为

22/90.2111/9

M DEM M P G P =

==++ (3分)

输出信噪比

6

8

0.22100.20.220210R o A M i A M

n P S S N N P --⨯⨯⎛⎫⎛⎫

==⨯== ⎪ ⎪

⨯⎝⎭⎝⎭

(2

分)

五、（共10分）某单极性NRZ 二进制传输系统，其中信号波形的幅度A 为1 V ，“0”与“1”出现的概率相等，系统的传输速率为R b =2000 bps 。求该系统传输信号的功率谱密度。 解：幅度为A 的矩形NRZ 脉冲()T g t ，sin()()b

j fT b T b

b

fT G f AT e

fT πππ= (2分) 单极性码 111

[]10

222a n m E a ==⨯+⨯= (2分)

[]222

111244a n n E a E a σ⎡⎤=-=-=⎣⎦ (2分)