通信原理A-试题A-081208

武汉理工大学（A卷、闭卷）一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分）1．消息中所含信息量的多少与消息的种类有关。

（）2．若随机过程的数学期望与时间无关，方差仅与时间间隔有关，则称为广义平稳随机过程。

（）3．恒参信道的特性改善可以采用分集接收的方法。

（）4．在数字通信系统的接收机中，应该先提取位同步信号，再提取帧同步信号。

（）5．起伏信号是指振幅和相位是随机参数，其余参数确知的信号。

（）二．填空题（每空1分，共10分）1．数字通信与模拟通信相比较其最大特点是___①___和___②__。

2. 设高斯信道的宽带为6kHz，信号与噪声的功率比为63，则利用这种信道的理想通信系统之信道容量和传信率分别为__ ③和__ ④。

3．调制信号的最高频率为Fh，则常规调幅信号的带宽为⑤，单边带信号的带宽为⑥，双边带信号的带宽为⑦，残留边带信号的带宽为⑧。

4．在2ASK、2FSK、2PSK通信系统中，可靠性最好的是⑨，有效性最差的是⑩。

三．简答题（每小题4分，共20分）1．简述数字通信系统的基本组成以及各部分功能，画出系统框图。

2．设信道带宽为10MHz，信号带宽为1.5MHz。

对信号分别进行DSB和SSB调制，若采用FDM进行多路传输，试问该信道分别最多可传输几路信号？3．什么是码间串扰？产生的原因是什么？会产生什么影响？4．试比较均匀量化与非均匀量化的特性。

5．什么是最小码距的概念，其数量大小有什么实际意义和作用？四．一个四进制数字通信系统，码速率为1kBd ，连续工作1小时后，接收端收到的错码为10个。

1． 求误码率。

（4分）2． 四个符号独立等概，且错一个码元时发生1bit 信息错误，求误码率。

（6分）五．设本地载波与发送载波的频率误差和相位误差分别为ω∆和ϕ∆，试分析对DSB 信号相干解调结果的影响。

（10分）六．某基带系统的频率特性是截止频率为1MHz 、幅度为1的理想低通滤波器 1．试根据系统无码间串扰的时域条件求此基带系统无码间串扰的码速率。

（5分） 2．设此系统传输信息速率为3Mbps ，能否实现无码间串扰。

（5分）七．设某2FSK 调制系统的码元传输速率为1000Bd ，已调信号的载波为1000Hz 或2000Hz 。

1．若发送数字信息为011010，试画出相应2FSK 信号波形。

（4分） 2．若发送数字信息是等概的，试画出它的功率谱密度草图。

（4分） 3．试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调。

（2分）八． 6路独立信源的最高频率分别为1kHz 、1kHz 、2kHz 、2kHz 、3kHz 、3kHz ，若采用时分复用方式进行传输，每路信号均采用8位对数PCM 编码。

1．设计该系统的帧结构和总时隙数，求每个时隙占用的时间宽度及码元宽度。

（5分） 2．求信道最小传输带宽。

（5分） 九．已知（7，3）码的生成矩阵为100111001001110011101G ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦列出所有许用码组，并求监督矩阵。

（10分）武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸 课程名称—通信原理A ———— （ A 卷、闭卷） 一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分） 1. ×；2．×；3．×；4．√；5．√ 二．填空题（每空1分，共10分） 1. ①占用频带宽 ②噪声不积累2．③36 ④363．⑤2f h ⑥f h ⑦2f h ⑧f h ～2f h4．⑨2PSK ⑩2FSK三．简答题（每小题4分，共20分）1．信息源、加密器、编码器、调制器、信道、解调器、译码器、解密器、信宿、噪声 信息源－>加密器－>编码器－>调制器－>信道－>解调器－>译码器－>解密器－>信宿噪声信源与信宿：信息源，可以是模拟，也可以是数字。

加密与解密：为了提高所传信息的安全性，按照加密算法，使其变为密文再发送，接收时，利用密钥恢复成原来的信息。

编码与译码：信源编码，完成A/D 转换，将数字信号进行压缩；信道编码，对传输的码元加入监督码，提高通信系统的可靠性。

调制与解调：将数字基带信号的频谱搬移到高频处，以适合在信道中传输，数字解调是数字调制的逆过程。

噪声：通信系统的各个环节都有噪声，因为信道内噪声对通信的影响最大，因此集中在信道中表示。

2．若采用双边带调制，则每路信号带宽为W ＝2×1.5＝3MHz ，考虑留出保护带（各路信号频谱之间的空白带），10MHz 带宽的信道最多可复用3路信号。

若采用单边带调制，则每路信号带宽为W ＝1.5MHz ，考虑留出一定的保护带，10MHz 带宽的信道最多可复用6路信号。

3. 码间串扰：其它码元的抽样值在本码元产生干扰输出，从而影响本码元的正确判决的现象。

码间串扰产生的原因:由于系统传输总特性(包括收、发滤波器和信道的特性)不理想,导致码元的波形畸变、展宽和拖尾。

码间串扰的影响：它会影响本抽样时刻抽样判决值，从而增大了基带传输系统的误码率。

4．均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小；非均匀量化：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。

5．在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距d 0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1” 的数目）（全0码除外）d 0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。

| 四.（10分）1．1小时传输的码元数为1*1000*3600＝36*105 （2分） 误码率为 5610/(36*10) 2.8*10e P -== （2分） 2．1小时传输的信息量为 55(36*10*2)72*10bit bit = （3分） 因错误信息量为10bit ，故误信率为 5610/(72*10) 1.4*10b P -== （3分）五．（10分）本地载波与DSB 信号相乘后为()()()cos cos()11()cos()()cos(2)22DSB c c c s t c t m t t t t m t t m t t t ωωωϕωϕωωϕ⋅=⋅+∆+∆=∆+∆++∆+∆ （3分） 经LPF 后得到 01()()c o s ()2m t m t t ωϕ=∆+∆ （3分） 可见，若0ω∆=，则解调输出功率下降，即相位误差使解调输出功率下降。

0ω∆≠，则解调输出发生失真。

（4分）|六．（10分）1．系统传输函数0D ω是一个幅度为1，宽度为60410/rad s ωπ=⨯的门函数。

（5分）06600()210(210)22t D h t Sa Sa t ωωωππ⎛⎫↔==⨯⨯ ⎪⎝⎭由图可见，当0.5t k s μ=时（k 为整数），无码间串扰，即无码间串扰的码速率为2()B R MBd k=2．设传输独立等概的M 进制信号，则 （5分）232log B R M k== 288kn M == （n ＝1，2，….） 即当采用8n 进制信号时，码速率1()B R MBd n=，可以满足无码间串扰条件。

| 七．（10分）1. 2FSK信号波形（4分）2．2FSK信号的功率谱密度草图（4分）3． 不能采用非相干解调器解调，因为211000f f Hz -=，与信息速率相等，两个2ASK 信号的频谱重叠。

2FSK 非相干解调器上、下两个支路的带通滤波器不可能将两个2ASK 信号分开 （2分） 可以用相干解调器解调。

上下两个支路中的低通滤波器的带宽可以小于码速率，差频21f f -可被低通滤波器滤掉。

对抽样判决无影响。

也可以采用过零检测法。

还可以采用最佳接收机解调此2FSK 信号。

八．（10分）1．若选择抽样频率为6kHz ，则每路信号都符合抽样定理的要求。

不考虑帧同步码、信令码，帧结构如图每帧共6个时隙，每个时隙占有的时间宽度为27.8s μ，码元宽度为3.5s μ （5分）2．信息速率为B R ＝（6000帧/秒）*（6时隙/帧）*（8bit/时隙）＝288 bit/s 信号最小传输带宽为/2144c b B R ==kHz （5分）九．（10分）1．10011100100111[]0011101k G I Q ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦111001111101Q ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（2分） 许用码组：654[]A a a a G =⋅1001110[001]0100111[0011101]0011101⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（5分） 同理，所有许用码组为 0000000 1001110 0011101 1010011 0100111 1101001 0111010 1110100令101111110011T P Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦，所以10110001110100[]11000100110001rH PI ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦（3分）。