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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。

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。

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 f 2 2 f s。

（注：载频分别为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。

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。

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）
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。

（√）
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（√）。

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
25.2FSK 是两路0 串不超过 4 个。

（
2ASK信号的叠加。

（
√）
√）
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：
2 i )T s, w
H ( w
i
T s T S
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）。

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
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？
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
户有利。

8. 简述无码间串扰的时域条件。

答：
h k 常数 k0
h(kT s)
0k0
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。

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
E1010011
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。

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
E1010011
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
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
～
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：
R b R s log 2M bit / s 1200 log 22
1200bit / s
R b
R s log 2M bit / s
1200 log 162 4800bit / s
2．讨论随机过程
t
A cos t
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
E A cos t
E A E cost cos sin t sin
E A costE cos sin tE sin
E A
2 0
2
2
cost cos d
sin t sin d
R t, t
E t t E Acos t A cos t
E 2 A
E cos
cos 2t
2
2
E 2 A cos
E cos 2t
2
2
2
2
E A
cos 2
1 d
cos 2t
2 0
2
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 2
t dt 0
T
T
T 2
R
lim
1
T
A
2
2
t t
dt
T
cos
T T
2 2
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 cos t a2cos t
，其中
a
1 和
a
2 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2t
的均值和方差及自相关函。

试求
数。

解：由题意可知
E E0 ， E2E22
1212
E t E1cos t E2 sin t0
D t E2t E12 cos2t12 sin 2t22 sin 2 t
E2cos2t E E sin 2t E2sin 2t
1122
2 cos2t sin2t
2
R t1, t2 E t1t 2
E12cos t1 cos t 2E22 sin t1 sin t2
2 cos t2t1
2c os
4. 设某 2ASK系统中二进制码元传输速率为9600 波特，发送“ 1”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n0 =4 ×10-13W/Hz。

试求 : 同步检测法解调时系统总的误码率。

解：对于2 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
B=2RB=2×9600=19200 Hz
带通滤波器输出噪声平均功率为
21
σn=×2B=4×10-13× 2× 19200=1.536×10-8W
2
r a2110 61106
32.55
信噪比为 2 n221.53610 8 3.07210 8因为信噪比 r ≈32.55 ，
Pe=1r1r
1e 8.138 2.89 10 5
erfc e 4
32.55 24r 3.1416
5. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P n ( 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
等于已调信号带宽，即B2 f
H2
5kHz 10kHz
，中心频率为 100kHz。

带通滤
波器的传输特性为
K (常数 )95kHz f105kHz
H ( f )0其他
（ 2）S
i
10kW
（已知）
N
i
2P ( f ) B20.5 10 31010310(W )
n
S
i1000
输入信噪比N
i
6. 已知信号f (t )cos(220 t )cos(180 t ) ，用理想低通滤波器来接收抽样后的信号，试求：
1)无失真恢复 f (t )情况下的最低抽样频率 f s；
2)画出理想抽样后的信号频谱图。

1220
f 11110
2
2
180
f 2190
2
据低通信号抽样定理，最低抽样频率f s＝2 f 1＝220Hz。

7.设输入信号抽样值 Is=+1270 （为一个量化单位，表示输入信号归一化值的1/2048 ），采用逐次比较型编码器 , 按 A 律 13 折线编成 8 位码
C1C2C3C4C5C6C7C8的取值。

解：编码过程如下
1CP1J
Q C1
1K
Q
Q
CP
抽样值是 +1270C1=1
又 Is>Iw=128C2=1
又 Is>Iw=512C3=1
又 Is>Iw=1024C4=1
又 Is<Iw=1024+864=1563C5=0
又 Is<Iw=1024+464=1280C6=0
又 Is>Iw=1024+264=1152C7=1
又 Is>Iw=1024+364=1216C8=1
对于模拟抽样值 +1270，编码的 PCM码组为 1 111 0011 。

8.设码组的8 位PCM编码为11100100，求该，码组对应的量化电平是多少？。

解：有题目可知
极性码 C1=1，则样值为正极性；
段落码 C2C3C4=110，则落在第 7 段，由各段落长短及起始电平表可知，该段
起始电平为 512 ，小段量化间隔为 32 ；
段内码 C5C6C7C8=0100，由段内码的确定表可知，落在序号为 4 的小段内，该小
段内起始电平为 32 4=128 ；
量化电平为 512 +128 +32Δ÷2=+656。

9.已知二进制信号在 3 分钟内共传送了 72000 个码元，问码元速率和信息速率各
为多少？
解：
72000
码元速率为R B == 400(Bd )
信息速率为R b = 400(bit / s)。