通信原理练习题

7.通信方式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信。 8.广义信号按照它包括的功能可以分为调制信道和编码信道。 9.AMI 码全称是交替反转码。
10.如果在无限大时间区间 , 内信号的能量为有限值，则称该信号为能量信
号，能量信号的平均功率 S 为 0。 11.通信系统中数据的传输方式可以分为并行传输和串行传输。
2
1 2
d
E 2 A cos
2
由此可见随机过程 t 具有简明的数字特征，其数学期望是常数，自相关函
数只与 有关，所以是宽平稳的。
又因为
lim 1
T T
T
2 T
t dt
0
2
R lim 1
T T
T
2 T
t
t
2
dt
A2 2
cos
显然，该过程满足平稳性条件，但不具备各态历经性。
3.设随机过程 t a1 cost a2 cost ，其中 a1 和 a2 是相互独立的两个高斯随机 变量，且均值和方差相同，分别为 0 和 2 。试求 t 的均值和方差及自相关函
6.双极性码一定要归零。（ X ） 7.线性系统分析中时域分析和频域分析都满足叠加定理。（ √ ） 8.对 300～3400Hz 的模拟电话信号的抽样频率规定为 8000Hz（ √ ）。 9.在确知系统中无失真传输要求系统响应应与输入信号波形完全相同，幅度也不 能衰减。（X） 10.二进制的码元速率和信息速率在数量上是相等的（ √ ）。 11.数字通信系统具有抗干扰能力强的特点。（ √ ）
快慢；可靠性是指接收信息的准确程度，用来衡量系统传输的质量。
模拟通信系统的有效性可用有效传输频带宽度来度量，其可靠性可用接收端
最终输出信噪比（如解调输出信噪比）来度量。
数字通信系统的有效性可用码元传输速率、信息传输速率和频带利用率等指
标来度量，其可靠性可用误码率和误比特率来度量。
6.简述利用图解法求解卷积运算的步骤有哪些？
22.广义信道按组成结构可以分为传输媒质和转换装置。
23.按信号持续的时间可以将信号分为时限信号和非时限信号。 24.当无信号的时候加性噪声是否存在？是。
25. 在 SSB、DSB 和 VSB 中，带宽最小的是 SSB。
26.在 SSB、DSB 和 VSB 中，带宽最大的是 DSB。 27.根据输入调制信号的不同可以将调制信号分为模拟调制和数字调制。 28.数字通信系统的有效性用传输速率来衡量。 29.双相码又称曼切斯特码。
解调。已知接收端输入信号幅度 a=1mV，信道等效加性高斯白噪声的双边功率谱
密度 n0 =4×10-13W/Hz。 试求:同步检测法解调时系统总的误码率。 解：对2于 2ASK 信号，信号功率主要集中在其频谱的主瓣。因此，接收端带通滤
波器带宽可取 2ASK 信号频谱的主瓣宽度，即
B=2RB=2×9600=19200 Hz
r
e4
r
1
e8.138 2.89 105
3.1416 32.55
5. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pn ( f ) 0.5 103W / Hz ，在该信道
中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号 m(t) 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， 先经过带宽为 10kHz 的一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率为多大? （2）解调器输入端的信噪功率比为多少？ 解：（1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除带外噪声，带通滤波器的带宽
带通滤波器输出噪声平均功率为
σ2n= 1 ×2B=4×10-13×2×19200=1.536×10-8W 2
信噪比为
r
a2
2
2 n
1106 2 1.536108
1106 3.072 108
32.55
因为信噪比 r≈32.55， 所以同步检测法解调时系统总的误码率为
Pe=
1 2
erf c
r 4
1
4.随参信道传输媒质通常具有哪些特点？
答：（1）对信号的衰耗随时间随机变化；
（2）信号传输的时延随时间随机变化；
（3）多径传播。
5.通信系统的主要指标是什么？各有何含义？
答：通信系统的主要指标有两个，即有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内
所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题，用来衡量系统传输的
数。
解：由题意可知
E1 E2 0， E 12 E 22 2
E t E1 cost E2 sint 0
D t E 2 t E 12 cos2 t 12 sin 2t 22 sin 2 t E 12 cos2 t E1 E 2 sin 2t E 22 sin 2 t
2 2
1200 bit / s
Rb
Rs
log
M 2
bit / s
1200
log
16 2
4800 bit / s
2．讨论随机过程 t Acost 的平稳性与各态历经性。其中 A 和 均为随机 变量，两者统计独立， 是在 0,2 内均匀分布的。
解：因为
E t EAcost
EAEcost cos sin t sin
20.周期矩形信号的频谱是连续谱。（ X ） 21.DSB 信号的频谱可以分为上边带和下边带两个部分。（ √ ） 22.VSB 信号的解调可以采用相干解调和非相干解调两种。（ X ） 23.传号差分码的编码规则是遇 1 码电平发生跳变（ √ ）。 24.HDB3 码中连 0 串不超过 4 个。（ √ ） 25.2FSK 是两路 2ASK 信号的叠加。（ √ ）
解答：画图如下
5.已知基带信号为 1010011，试画出单极性不归零码的波形。 解答：画图如下
E 1 0 1 0 0 1 1
E
6.已知数字序列为 1011001 及载波波形如下，试画出二进制振幅键控信号时间波
形。 解答：画图如下
来自百度文库
7.试画出模拟方法产生 2ASK 信号的模拟框图。 解答：画图如下
～
k
w
TS
2.部分响应技术的主要优点是什么？
答：1）可达到 2Bd/Hz 的理论上最高的频带利用率 ；
2）尾瓣衰减快，从而降低对位定时精度的要求；
3）系统的频率特性并非理想，因而易于实现。
3.简述调制信道具有的主要特点是什么？ 答：（1）有一对（或多对）输入端，则必然有一对（或多对）输出端； （2）绝大多数信道是线性的，即满足叠加原理； （3）信号通过信道需要一定的延迟时间； （4）信道对信号有损耗； （5）即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的功率输出（噪声）。
26.HDB3 码中连 0 串可以超过 4 个。（ X ）
27.相对码是绝对码的模二运算。（ √ ） 28.在二进制通信系统中 0、1 等概率出现，则传送一波形的信息量为 1bit。（ √ ）
29.双极性码可以不归零。（ √ ） 三、简答题 1.简述无码间串扰的频域条件。
答：
i
H (w
2i )
Ts
Ts ,
等于已调信号带宽，即 B 2 fH 2 5kHz 10kHz ，中心频率为 100kHz。带通滤
波器的传输特性为
K(常数) 95kHz f 105kHz
H(f )
0
其他
（2） Si 10kW （已知）
Ni 2Pn ( f ) B 2 0.5 103 10 103 10(W )
载波 s(t)
8.试画出模拟方法产生 2ASK 信号的模拟框图。 解答：画图如下
五、计算题
1.设一数字通信系统传送码元的速率为 1200 Baud 。 1) 当码元为二进制时，求该系统的信息速率； 2) 当码元为十六进制时，求该系统的信息速率。 答：
Rb
Rs
log
M 2
bit / s
1200
log
通信原理练习题
一、填空题
1.通信系统的性能指标包括系统的 有效性 和 可靠性 。 2.常用的通信方式有频分复用、时分复用、码分复用和空分复用。 3.如果随机过程的均值为常数，自相关函数只与时间延迟常数有关，则称此随机 过程为平稳随机过程。 4.在通信系统中同步方式分为同步传输和异步传输。 5. CMI 码编码规则是将信息代码中的“0”码编为“01”，而“1”码交替地编 为“11”和“00”。 6．白噪声是功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声，其功率谱密度为 n0 / 2。
12.如果在无限大时间区间 , 内信号的平均功率为有限值，则称该信号为功
率信号，功率信号的能量 E 为 0。 13．当发送信号的电平为 A 和－A 时，最佳判决电平为 0 。 14.抽样信号的量化分为均匀量化和非均匀量化。 15.按信号可以表示为几个变量的函数划分，可以将信号分为一维信号和 n 维信 号。 16．传输 2FSK 信号所需的第一零点带宽 f f1 f2 2 fs 。（注：载频分别为
2 cos2 t sin 2 t
2
R t1,t2 E t1 t2
E 12 cost1 cost2 E 22 sin t1 sin t2
2 cost2 t1
2 cos
4.设某 2ASK 系统中二进制码元传输速率为 9600 波特， 发送“1”符号和 “0”
符号的概率相等，接收端分别采用同步检测法和包络检波法对该 2ASK 信号进行
12.AM 调制信号的解调有相干解调和非相干解调两种。（ √ ）。 13.在一定的质量要求下，传输所要求的频带宽度越窄，则有效性越差（ X ）。 14.按信号特征可以将通信分为模拟通信和数字通信。（ √ ） 15.HDB3 码中最长的连 0 码为 4 个 0（ X ）。 16.非周期矩形信号的频谱是一个不连续谱。（ X ） 17.常规调幅信号（AM 信号）的包络与调制信号成正比（ √ ）。 18.按调制方式可以将通信系统分为基带传输和频带传输。（ √ ） 19.传号差分码的编码规则是遇 1 码电平发生跳变（ √ ）。
户有利。
8.简述无码间串扰的时域条件。
答：
常数 k 0
h(kTs )
hk
0
k 0
9.简述周期信号的频谱具有哪些共性？
答：（1）离散性；（2）谐波性；（3）收敛性。
四、画图及简答题 1.已知二元信息序列为 1101000000010010000001，画出它所对应的 AMI 码和 HDB3 码的波形。
f1和f 2 , 基带信号的频率为 f s )
17.平稳随机过程通过线性系统后的输出仍为平稳随机过程。 18.双相码的编码规则是，0 码编为 01，1 码编为 10。 19.按输入信号的不同可以将信道分为数字信道和模拟信道。 20.根据载波的不同可以将调制分为连续波调制和脉冲调制。
21.A 律 PCM 编码中，量化电平数为 512，编码位数为 9 。
2.已知基带信号为 1010011，试画出单极性归零码的波形。 解答：画图如下
3.已知基带信号为 1010011，试画出双极性不归零码的波形。 解答：画图如下
E 1 0 1 0 0 1 1
E
4.已知数字序列为 11100100，设码元速率和载波频率相同，1 码初始相位为 0， 试画出二进制相移键控信号时间波形。
30.在整个频率轴上均匀分布的高斯白噪声的功率谱密度为 n0 / 2 。
31.按抽样信号顶部特征可以将抽样分为自然抽样和平顶抽样。
32.在 2FSK 非相干解调系统中误码率随输入信噪比的增大成负指数规律下降。 二、判断题 1.根据载波不同可以将调制分为调幅、调频和调相。（ X ）
2.在相干解调时相干载波必须和调制时载波同频同相。（ √ ） 3.模拟通信系统用输出信噪比来衡量系统可靠性时，信噪比越大，可靠性越好 （ √ ）。 4.数字通信系统比模拟通信系统抗干扰能力强。（ √ ） 5.二进制频移键控制能用模拟调制法获得。（ X ）
答：（1）变换；（2）反褶；(3）移位；（4）乘积；（5）积分。
7.简要说明在中短波无线电广播系统中，对话音采用常规振幅调制（AM）的理由。
答：发送端含有直流分量，使得调制后的包络与调制信号成正比，这样在接收端
可以采用包络检测法恢复原始信号，电路简单，因此价格便宜，但发射端要求发
射的功率提高，这样通过发射端的大功率的代价来换取接收端的设备简单，对用
EAcostEcos sin tEsin
EA
2
c
ost
2 0
cosd
sin t
2 0
s
in
d
0
Rt,t E t t EAcost Acost
E 2 A Ecos cos2t 2
2
E 2 Acos Ecos2t 2
2
E
2
2
A
c
os
2
0
c os2t