周炯盘《通信原理》第3版名校考研真题(信道)【圣才出品】

周炯槃《通信原理》第3版名校考研真题

第8章信道

一、选择题

1．恒参信道特性不理想，会引起信号的（）畸变和（）畸变。[南京邮电大学2007研] A．低频，甚高频

B．高频，相频

C．幅频，相频

D．码间，倒相

【答案】C

【解析】恒参信道不理想会引起信号的幅度和相位畸变，因此会造成幅频畸变和相频畸变。

2．以下不属于随参信道中多径效应的是（）。[南京邮电大学2007研]

A．瑞利衰落

B．频率选择性衰落

C．频率畸变

D．幅度频率畸变

【答案】D

【解析】随参信道中的多径效率有：瑞利衰落；频率选择性衰落；频率弥散。

二、填空题

1．对于900MHz的移动无线通信GSM系统，信号传输环境受到很多因素限制，其信道特性为______，且限制带外辐射和移动终端（手机）的信号功率尽可能小，因此调制方式中GSM不宜采用______等调制方式；又因信道拥挤，也不宜采用______调制方式，较适宜的调制方式有______等，现普遍采用______调制。[同济大学2006研]

【答案】衰落特性、多径特性、非线性；ASK、MASK；FSK、MFSK；QAM、MSK、QPSK、OQPSK；GMSK调制

2．在数字通信中，当信号带宽超过多径传播随参信道的相干带宽时，会产生衰落。为了对抗此衰落，在TDMA系统中常用的措施是，在CDMA系统中常用的措施是。[北京邮电大学2005研]

【答案】频率选择性；均衡；Rake接收

3．恒参信道对信号传输的影响主要表现在：______，______，______。[南京邮电大学2003研]

【答案】幅频畸变；相频畸变；多径传播

【解析】所谓幅度-频率畸变，是指信道的幅度-频率特性偏离如图8-1所示关系所引起的畸变。

图8-1

所谓相位-频率畸变，是指信道的相位-频率特性或群迟延-频率特性偏离如图8-2所示

关系而引起的畸变。

图8-2

4．宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是。[西安电子科技大学2002研]

【答案】频率选择性衰落

【解析】因为传输信号的频谱宽于信道的相关带宽△f，则该信号传输将产生明显的频率选择性衰落，指的就是发生在一小组频率上的信号衰落，它是由频率中的多路径成分引起的。

三、问答题

1．变参信道中的传输媒介有什么特点？对传输信号将产生什么影响？目前克服这些影响主要采取哪种措施？[天津大学2004研]

答：变参信道中的传输媒介的特点是：变参信道中传输媒介的参数随气象条件和时间的变化而变化，于是使传输信号的衰减不断的变化，但变化比较缓慢，称为慢衰落。

另外，由于变参信道的传输媒介经过多径传输，使接收点合成的信号强弱也随时间不断地变化，但引起的变化较快，称为快衰落。

对传输信号的影响是：由于变参信道衰落的影响，使传输信号产生频率选择衰落和时间弥散，而引起码间串扰。

抗衰落措施主要是分集接收。

2．试举例说明多径信道传输的危害？改善多径信道特性有哪些有效措施？[南京邮电大学2004研]

答：（1）多径信道传播的危害：包络衰减；频率弥散；频率选择性衰落。

（2）改善多径信道特性的方法主要是分集接收。

3．随参信道传输的主要特点是什么？举出三种典型随参信道，改善随参信道特性的主要手段有哪些？简要说明其原理。[西安电子科技大学2001研]

答：（1）随参信道传输的主要特点有：对信号的衰耗随时间而变化；对信号的时延随时间而改变；多径传输。

（2）有以下三种典型随参信道：短波电离层反射信道、对流层散射信道和超短波流星余迹散射信道。

（3）改善随参信道特性的主要手段有分集接收技术，抗衰落的调制解调技术和抗衰落的差错控制技术等。

（4）分集接收的工作原理是：分散接收多个携带同一信息的统计独立的衰落信号，然后按某种规则合并或集中处理，从而降低衰落的影响，改善传输性能。

四、综合分析题

1．对高斯白噪声条件下的香农信道容量公式：

（1）证明当信号功率与噪声功率谱0n一定时，无限增大信号带宽，信道容量趋于一定值；

（2）带宽与信噪比的互换的含义是什么？以调制信号为例说明。[同济大学2006研]

解：（1）根据香农信道容量公式：

由上式可知，当信号功率与噪声功率谱0

n 一定时，无限增大信号带宽，即当B 无限增大时，有

20lim log B S C B n B

→∞=（1+）根据极限运算有关定理，可得

（2）在系统给定传输速率时，根据以下公式

说明带宽和信噪比可以互换。以FM 为例，它的输出信噪比的提高，是以牺牲带宽而换取的。

2．写出高斯噪声条件下的香农信道容量公式，且

（1）证明当信号功率与噪声功率谱密度0n 一定时，无限增大信号带宽，信道容量趋于一定值；

（2）带宽与信噪比的互换含义是什么？以调制信号为例加以说明。[北京科技大学2006研]解：容易写出仙农信道容量计算公式为

（1）在上述公式中，当其他值一定时，无限增大信号带宽B，当B 趋于无穷时有

即信道容量随着信号带宽的无限增大趋于一定值，而非随之无限增大。

注意，上面求极限过程用到公式

（2）带宽与信噪比互换的含义是

减小带宽，同时提高信噪比可以使原信道容量保持不变。以调制信号为例，如果调制信号的信噪比一定，则增加带宽可以增加信道容量，但同时可能是信号的信噪比下降，三者之间必须维持一个平衡。

3．某数码摄像机每30毫秒产生1幅40万像素的彩色图像，每个像素由RGB3种颜色构成，各有32个灰度级。假设摄像机的输出不经过任何压缩而直接传输，传输信道是一个限带限功率的AWGN 信道，信道中的信噪比为30.1dB。请问：（1）摄像机直接输出的速率是多少？

（2）传输此输出速率，理论上最少需要的信道带宽是多少？

（3）设x 表示灰度级，如果统计发现压缩比0()0.25()

H X H X ∞=，则针对这一点进行图像压缩后再传输时，理论上最少需要的带宽是多少？[北京邮电大学2005研]

解：（1）根据图像编码的原理，可知信源输出速率为

4833(4010)52102003010

bps Mbps -⨯⨯⨯=⨯=⨯（2）设信道带宽为B，则信道容量为2log (1)10S C B B N

=+

=。因此最小需要的带宽为721020Hz M Hz

⨯=