通信原理复习题2

通信原理复习题2

一、填空题（本题共20 分，每空2分）

1. 通信的目的是传递消息中所包含的 信息 。

2. 能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于无穷大。

3. 光纤按模式分类可以分为多模光纤和单模光纤。

4.残留边带调制是介于SSB 与DSB 之间的一种折中方式，它既克服了DSB 信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB 信号实现中的困难。

5. 包络检波器的非线性解调作用将引起门限效应。

6. OFDM 的缺点是对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感。

7. HDB 3码是AMI 码的一种改进型，改进目的是为了保持AMI 码的优点而克服其缺点，使连

“0”个数不超过3个。

8. 码间串扰原因是系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。

9. 眼图是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。

10. 数字化3步骤：抽样、量化和编码。

二、判断题（本题共10分，每小题1分）

1. 广播是单工通信，电话是半双工通信，普通对讲机也是半双工通信。（×）

2. 计算机内部大部分是并行通信，外部传输则以并行通信为主。（√）

3. 随机过程是所有样本函数的集合，也可以说是在时间进程中处于不同时刻的随机变

量的集合。（√）

4. 严平稳过程不一定是广义平稳过程，各态历经不一定是广义平稳。（×）

5. 设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为W 波特。（×）

6. 频率选择性衰落与多径传播没有必然联系。（×）

7. 如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相同，则双边带与单边

带在解调器的输出端的输出信噪比是相同。（√）

8. 所有的非干解调方式不全都存在着门限效应。（×）

9. 作为数字基带信号其功率谱中一定含连续谱分量也一定含有离散谱分量。（×）

10. 均衡器可以用来改善系统性能，减小码间串扰。（√）

三、简答题（本题共20分，每小题5分）

1、随机过程通过线性系统时，输出与输入功率谱密度的关系如何?如何求输出过程自相关函数和输出信号的平均功率。

答：随机过程通过线性系统时，输出与输入功率谱密度关系为：（2分）

通过对输出的功率谱密度进行傅里叶逆变换得到输出随机过程的自相关函数（2分），自相关函数求出后，令自相关函数中0τ=，则得到输出过程的平均功率。（1分）

2、什么是门限效应？在模拟调制中那些调制技术采用包络检波时会产生门限效应？为什么会产生门限效应？

答：小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，有用信号“淹没”在噪声之中，这时候2

0()()()()()()i i P f H f H f P f H f P f *=⋅⋅=

输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化。这种现象称为门限效应（2分）。AM/FM 两种调制方式采用包络检波时会出现门限效应（2分）。由于包络检波法的非线性作用，所以解调信号时会产生门限效应（1分）。

3、研究数字基带信号功率谱的意义何在？信号的带宽怎样确定？

答：研究基带信号功率谱结构是十分必要的，我们可以确定信号需要占据的频带带宽，还可以获得信号谱中的直流分量、位定时分量、主瓣宽度和谱滚降衰减速度等信息。（4分）信号带宽是功率谱中从原点开始到正坐标轴的第一个零点的距离。（1分）

4、把模拟信号转换为数字信号需要经过那几个步骤？并简述每个步骤的功能。

答：需要经过：抽样、量化和编码（2分）

抽样 ：将时间上连续的信号处理成时间上离散的信号；（1分）

量化：对时间上离散的信号处理，使其在幅度上也离散；（1分）

编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程；（1分）

四、计算题（本题共50分，每题10分）

1、设某数字传输系统传送二进制码元的速率为1200B ，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送八进制信号码元，码元速率不变，则这时系统的信息速率为多少？

解：

2log 21200(/)b B R R b s ==

2log 83600(/)b B R R b s ==

2、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为

0.1ms 。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。

解：

（1）H = log 2M = log 28 = 3(bit/symbol)

（2）T s =0.1ms ，所以Baud 10000R s

T 1B == 30kbit/s 310000H R R B b =⨯=⋅=

（3）216Mbit/s 3600210303=⨯⨯⨯=⋅=t R I b

（4）误比特率 761025.110

21627-⨯=⨯=b P 3、对抑制载波的双边带信号进行相干解调，设接收信号功率为2mW ，载波为100kHz ，并设调制信号的频带限制在4kHz ，信道噪声双边带功率谱密度为()3210/n P f W Hz μ-=⨯。

（1）求该理想带通滤波器的中心频率和通带宽度为多大？

（2）求解调器输入端的信噪功率比；

（3）求解调器输出端的信噪功率比；

（4）求解调器输出端的噪声功率谱密度。

解：

()3636n 8,100z (2)

i=i=f =221010810=3210(2)i =62.5(1)i KHz KH B W

---=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯H （1）带通滤波器的带宽B=2f 中心频率为。分（2）S 2mW

N 2P 分S 输入信噪比：分N

()006300=2=125(2)

1i=810(1)4

f ==10/(2)2f H

S N N W N W Hz μ--=⨯DSB 0（3）因为G ，所以输出信噪比：分（4）相干解调时，输出噪声功率是输入噪声功率的1/4，即：

N 分 因此输出功率谱密度为：P 分 4、某一无码间干扰基带传输系统的传输函数如下图所示：

f

求：（1）该系统的升余弦滚降系数为多少？奈奎斯特带宽为多大？

（2）如果符合奈氏第一准则,其最大码元速率为多大？这时系统频带利用率为多大？

（3）若采用四电平传输,传信速率为多大？

解：

（1）024*******

N f Hz +== （2分） ()101N a f a -=⇒= （2分） （2）22400Bd N N f == （2分） 24001/2400R B s Hz B η===⋅（2分）

（3） 22log 2400log 44800/Bd R N M bit s =⨯=⨯=（2分）

5、设一个均匀量化器的量化电平数为4，其输入信号抽样值在区间 [-1, 1] 内具有均匀的概率密度。试计算信号量化噪声功率比。（10分）