通信原理复习题1

通信原理复习题

一、单项选择题

．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（）。

．采用方式的通信系统．采用方式的通信系统

．采用方式的通信系统．采用方式的通信系统

．改善随参信道对信号传输影响的措施是（）。

．提高信噪比．采用分集技术．采用均衡技术．降低信息速率

．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（）。

．无限制提高信噪比．无限制减小噪声．无限制提高信号功．无限制增加带宽

．根据香农公式以下关系正确的是（）。

．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越小；．信道的容量与信道的带宽成正比；

．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越高；．信道的容量与信噪比成正比。．在等概的情况，以下数字调制信号的功率谱中不含有离散谱的是（）。

．．．．

．设某传输码序列为，在接收端正确恢复出的数字序列为（）。

．Ｂ．

．Ｄ．

．设某传输码序列为，在接收端正确恢复出的数字序列为（）。

．．．．

．设某传输码序列为，该传输码属于（）。

．相关码．差分码．双相码．绝对码

．设某传输码序列为，该传输码属于（）。

．码Ｂ．码．码Ｄ．码

．以下为二进制码，其中功率谱中无线谱分量的码是（）。

．等概单极性码．不等概单极码．等概双极性码．不等概双极性码

．若采用进制码进行基带传输，其无码间干扰时能得到的最高频谱利用率为（）。

．Ｂ．．Ｄ．

．以下可以消除或减小码间干扰方法是（）。

．自动增益控制技术Ｂ．均衡技术．最佳接收技术Ｄ．量化技术

．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（）。

．Ｂ．＞

．＞Ｄ．＞＞

．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则（）。

．抗干扰能力越强Ｂ．占用的频带越宽．频谱利用率越高Ｄ．实现越简单

．在采用的通信系统中，无码间干扰时能达到的最高频谱利用率为（）。

．Ｂ．．Ｄ．

．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为（）。

．＞＞．＞＞

．＞＞．＞＞

．对于采用直接法载波同步所带来的载波相位模糊为（）。

．和不定．、、不定

．、、不定．、、、不定

．设模拟信号的频率范围为～，实际用于该信号的抽样频率为（）。

．．．．

．对模拟信号进行模数字转换后会产生( )。

．失真Ｂ．干扰．失真干扰Ｄ．无失真和干扰

．被用在实际应用中的抽样方式为（）。

．冲击抽样．自然抽样．平顶抽样．冲击抽样和平顶抽样

．电话采用的律折线位非线性码的性能相当于编线性码位数为（）。

．位．位．位．位

．基群帧结构中，帧同步码被安的时隙为（）。

．奇帧．偶帧．奇帧．偶帧

．最佳接收的背景条件是（）。

．加性干扰Ｂ．乘性干扰．码间干扰Ｄ．白噪声

．以下不是最佳接收准则的为（）。

．最大功率准则Ｂ．最大信噪比准则．最大似然准则Ｄ．最大相关准则

．按最佳接收准则构成的接收机可以获得（）。

．加性干扰下的最小差错率Ｂ．乘性干扰下的最小差错率

．白噪声下的最小差错率Ｄ．码间干扰下的最小差错率

．最大输出信噪比准则下的最佳接收机通常被称作（）。

．最佳低通滤波器．最佳带低通滤波器．最佳高通滤波器．匹配滤波器

．所谓匹配滤波器是指（）。

．滤波器的特性与信号特性相匹配．信号特性与滤波器的特性相匹配

．滤波器的特性与噪声特性相匹配．噪声特性与滤波器的特性相匹配

．匹配滤波器所基于的最佳准则是（）。

．最大相关准则．最大功率准则．最大似然准则．最大信噪比准则

．在点到点的数字通信系统中，不需要的同步是（）。

．载波同步Ｂ．位同步．帧同步Ｄ．网同步

．在一个包含调制信道的数字通信系统中，在接收端三种同步的先后关系为（）。

．载波同步、位同步、帧同步．帧同步、位同步、载波同步

．位同步、帧同步、载波同步．载波同步、帧同步、位同步

．假设传输通道是理想，以下码型的数字信号不能采用插入导频法（假设导频为）来实现位同步的是（）。

．．．．

．一个数字通信系统至少应包括的两种同步是（）。

．载波同步、位同步．载波同步、网同步．帧同步、载波同步．帧同步、位同步

二、填空题

．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是[非电电]变换和【调制解调】变换。

．在独立等概的条件下，进制码元的信息量是二进制码元的【】倍；在码元速率相同情况下，进制码元的息速率是二进制的【】倍。

．“在码元速率相等的情况下，四进制的信息速率是二进制的倍。”此话成立的条件是【独立等概】。．通常将信道中传输模拟信号的通信系统称为【模拟通信系统】；将信道中传输数字信号的通信系统称为【数字通信系统】。

．主要用来度量通信系统性能的参量为【有效性】和【可靠性】。

．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是【传输速率】和【差错率】。

．当原始信号是数字信号时，必须经过【调制】后才能通过模拟通信系统进行传输，并经过【解调】后还原成原始信号。

．通常广义信道可以分为调制信道和编码信道，调制信道一般可以看成是一种模拟信道，而编码信道则可以看成是一种数字信道。

．通常将调制前和解调后的信号称为基带信号；将调制后和解调前的信号称为频带

．热噪声的频域特性表现为均匀无限宽、时域特性表现为杂乱无章、统计特性表现为正态分布。

．起伏噪声是加性噪声的典型代表，起伏噪声包括：热噪声，散弹噪声，宇宙噪声。

．根据香农公式，当信道容量一定时，信道的带宽越宽，则对信噪比要求就越小。

．在模拟通信系统中注重强调变换的线性关系。

．根据对控制载波的参数不同，调制可以分为[调幅，调频，调相]三种基本方式。

．在调制技术中通常又将幅度调制称之为线性调制，而将频率调制和相位调制称之为非线性调制。

．、、三种调制方式，其已调信号所占用带宽大小的关系为＞＞。

．常规双边带调幅可以采用包络检波或者同步解调方法解调。

．在、、、中，的有效性最好，的可靠性最好，的有效性与相同。

．在模拟调制中,通常与相比，对传输的信噪比要求要比对传输的信噪比要求要大；占用的频带宽度比占用的频带宽度要宽。

．调制制度增益越大表示该调制方式的抗干扰性能越好，通常的调制制度增益要〉的调制制度增益。

．通常将输入信噪比下降到某值时，若继续下降，则输出信噪比将急剧恶化的现象称之为门限效应。

．模拟通信的多路复用多采用技术，数字通信的多路复用多采用技术。

．作为传输码型应具有：易于时钟提取；无直流、高频和低频分量要少；尽可能提高传输码的传输效率；；等。

．在中每当出现个连码时，要用取代节代替。

．码于码相比，弥补了码中的问题，其方法是用替代。

．根据功率密度谱关系式，一个可用的数字基带信号功率密度谱中必然包含分量。

．根据数字基带信号的功率密度谱可知，要使所选取的码型中具有时钟分量该码型必须是码。．由功率谱的数学表达式可知，随机序列的功率谱包括和两大部分。

．随机序列的功率谱中包括连续谱和离散谱两大部分，其中连续谱由决定，离散谱由决定。

．要使双极性非归零码中不含直流分量的条件是；码的功率谱中时钟分量，其能量主要集中在附近。

．设码元的速率为，则α时的传输带宽为，α时传输带宽为。

．理想低通时的频谱利用率为，升余弦滚降时的频谱利用率为。

．将满足条件的数字基带传输系统特性称为特性，具有该特性的数字基带传输系统可实现传输。

．可以获得消除码间干扰的大类特性（系统）是：特性、特性和系统。

．在满足无码间干扰的条件下，频谱利用率最大可达到。

．数字调制可以视作是模拟调制的，利用数字信号的特性对载波控制的方式称为键控。

．多进制数字调制与二进制调制相比，具有高、差的特点。

．数字调制通常称为数字键控，数字键控方式有、、三种。

．信号当时其功率谱将出现；当时其功率谱将出现。

．由于数字调相信号可以分解成，因此数字调相可以采用方式来实现。

．是利用载波的来表示符号，而则是利用载波的来表示符号。

．在数字调制传输系统中，方式所占用的频带宽度与的，方式的抗干扰能力比的。

．的解调方法有两种，它们分别是和。

．采用传输中由于提取的载波存在现象，该问题可以通过采用方式加以克服。．当原始信号是模拟信号时，必须经过后才能通过数字通信系统进行传输，并经过后还原

．方式的模拟信号数字化要经过、、三个过程。

．将模拟信号数字化的传输的基本方法有和两种。

. 在模拟信号转变成数字信号的过程中，抽样过程是为了实现的离散、量化过程是为了实现的离散。

．抽样是将时间的信号变换为离散的信号。

．一个模拟信号在经过抽样后其信号属于信号，再经过量化后其信号属于信号。

．量化是将幅值的信号变换为幅值的信号。

．采用非均匀量化的目的是为了提高的量化，代价是减少的量化。

．当采用律折线进行非均匀量化时，其中第、段的量化信噪比改善量分别为、。

．设某样值为⊿，则律折线位码为，译码后输出的样值为。

．基群帧结构中，时隙主要用于传输信号，时隙主要用于传输信号。

．基群帧结构中一共划分有时隙，其中同步码在时隙。

．在数字接收系统中，常用的最佳接收准则有准则和准则。

．匹配滤波器的冲击响应必须在时，；且输入信号必须在输出信噪比达到最大前要。

．匹配滤波器是基于准则的最佳接收机。

．相关接收机的数学表示为判为、判为。

．最大信噪比准则下的最佳线性滤波器又称为。

．相关接收机的抗噪性能和匹配滤波器的抗噪性能。

．对于单极性信号相关接收机的判决规则可写成当判为、当判为。

．位同步的方法主要有和。

．假设采用插入导频法来实现位同步，对于码其插入的导频频率应为、对于码其插入的导频频率应为。

．帧同步的方法主要有：起止式同步法、和。

．数字系统采用帧同步方法属于群同步法中的法。

．在数字传输系统中，其接收端在位同步的情况下，首先应进行同步，其次再进行同步。

．载波同步的方法主要有和。

．在数字调制通信系统的接收机中，应先采用同步，其次采用同步，最后采用同步。

．网同步的方法主要有：主从同步、相互同步、和。

三、是非判断题

．数字信号是指具有时间上和幅度取值上离散的信号。（）

．当离散信源中每个符号等概出现，而且各符号的出现为统计独立时，该信源的平均信息量最大。（）．由于调制信道属于模拟信道，而编码信道属于数字信道，所以调制信道引起的失真不会影响编码信道。

（）

．当信道带宽→∞时，信道容量不→∞。（）

．当传输信道的带宽一定，传输信道的最大信道容量将固定为一常数。（）

．幅度调制通常称为线性调制是因为调幅器是一个线性电路。（）

．信号的频带比信号的频带要小。（）

．作为数字基带信号其功率谱中一定含连续谱分量。（）

．所有单极性二元码的功率谱中都存在位定时分量。（）

．由于单极性归零码的功率谱中含有线谱分量，因此可以作为传输码型。（）

．数字调制中三种调制方式占用频带大小的关系是＞。（）

．占用的频带与占用的频带一样宽。（）

．和只是载波相位的表示不同，因此应用中选用哪种均可。（）

．采用相对调相可以解决载波相位模糊带来的问题。（）

．采用相对调相可以解决在载波恢复中出现的相位模糊带来的问题。（）

．对数字基带信号进行差分编码可以克服中载波相位模糊所带来的数字码反转问题。（）

．在数字调制中，数字调相可以用调幅的方式来实现。（）

．在数字相位调制的应用中只能采用相对调相。（）

．模拟信号的数字化传输不会对模拟信号带来任何影响。（）

．按照抽样定理要求进行抽样后即实现了模拟信号到数字信号的转换。（）

．带通型抽样定理可以适用于低通型信号的抽样。（）

．采用非均匀量化是为了解决均匀量化时的小信号量化误差过大。（）

．按最佳接收准则构成的接收机可以获得加性干扰下的最小差错率（）

．最佳接收的背景条件是码间干扰。（）

．按最佳接收准则构成的接收机可以获得码间干扰下的最小差错率。（）

．线性滤波器又称为匹配滤波器。（）

．直接法位同步的原理就是用滤波器从接收到的信号中滤出时钟频率。（）

四、简答题

．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？

．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？

．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？

．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？

．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？

．根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？

．如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？

．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？

．何为香农公式中的“三要素”？简述信道容量与“三要素”的关系？

．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。

．对于抑制载波的双边带信号，试简述采用插入导频法和直接法实现载波同步各有何优缺点？

．设已调制信号的波形如图所示，请指出它们分别属于何种已调制信号，相应的解调分别可采用何种方式。．试对和可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？

．在数字基带传输系统中，传输码的结构应具备哪些基本特性？

．根据传输码应具备的特性，简述、、、、可否作为传输码？

．试比较传输码码和码之间的特点？

．简述无码间干扰条件的含义？

．在数字基带传输系统中，是什么原因导致码间干扰？简述部分响应波形中是否存在码间干扰？

．部分响应技术具有什么特点？设有一数字码序列为，若采用第一类部分响应传输，请写出相关编码后的数字序列？

．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？

．某数字通信系统接收端的组成如图所示，请指出眼图应在那点进行观察？若眼图的线迹宽而不清晰，请判断原因？

．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？

．一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响？

．简述为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相？

．试说明数字相位调制可以采用数字调幅的方式来实现的道理？

．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？

．试从占用频带和抗干扰方面比较三种数字调制（、、）方式之间的特点？

．根据低通型抽样定理试讨论、和时出现的情况（为抽样频率，为信号的最高频率）？

．简述平顶抽样带来的失真及弥补方法？

．试比较冲击抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点？

．简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因？

．对于电话信号为什么要采用非均匀量化？非均匀量化各段的改善量分别为多少？

．试画出传输方式的基本组成框图？简述各部分的作用？

．根据传输方式的基本组成，若用于传输电话时，请简述各部分的作用及相应要求？

．在我国的数字复接等级中，二次群的码元速率为，它是由四个码元速率为的基群复合而成。试解释为什么二次群的码元速率不是基群码元速率的四倍（）？复接中采用的是什么方式的码速调整？

．解释最佳基带传输系统的含义？在理想信道下的最佳基带传输系统的结构具有什么特点？

．简述连贯式插入法帧同步的基本方法？

．为什么直接法载波同步方式要采用“非线性变换滤波”或“非线性变换锁相”？

．一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响？

．试简述采用插入导频法和直接法实现位同步各有何优缺点？

五、作图题

．某调制方框图如图所示。已知()的频谱如图，载频且理想带通滤波器的带宽为。

试求：（）理想带通滤波器的中心频率为多少；

（）说明()为何种已调制信号；

（）画出()的频谱图。

．根据如图所示的调制信号波形，试画出及波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？若基带信号的频谱如图所示，载波频率为，取下边带（滤波为理想），请画出已调信号的频谱？

．若有个频谱范围均为～的信号（已包括防护频带），现将这个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为～的信号。

试求：（）对应于这个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带）；

（）画出该频分复用的原理框图；

（）试画出频谱搬移图。

．设有路电话信号，每路电话的带宽为（频谱～，已包括防护频带），现将这路电话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为～的信号。

试问：（）用于路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)；

（）画出频分复用的频谱搬移图（的电话频谱用三角频谱表示）。

．设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。

．设有三种传输通道分别如图、图和图所示。

试求：（）画出这三种传输通道的幅频特性示意图；

（）就失真问题对三种传输通道作简要讨论；

（）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。

．设有一数字序列为，请画出相应的单极性非归零码（）、归零码（）、差分码和双极性归零码的波形。．设有一数字序列为，请画出相应的码、码、双极性归零码、码和四电平码的波形。

．设有一数字码序列为，试编为相关码、码和码？并画分别出编码后的波形？（第一个非零码编为）．设部分响应传输系统如图所示，若为。请画出各点的波形。

．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。

．设发送数字信息序列为，码元速率为。现采用进行调制，并设对应“”；对应“”；、的初始相位为。

试求：（）画出信号的波形。

（）计算信号的带宽和频谱利用率。

．设发送数字信息序列为，码元速率为。现采用进行调制，并设对应“”；对应“”；、的初始相位为。

试求：（）画出信号的波形。

（）计算信号的带宽和频谱利用率。

．设二进制信号为

且等可能出现。

试求：（）构成相关检测器形式的最佳接收机结构；

（）画出各点可能的工作波形；

（）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为，试求系统的误码率。

．假设有某系统，设发送数字信息序列为，码元速率为，载波频率为。

试求：（）试画出信号波形；

（）试画出采用非相干解调法接收的组成框图；

（）根据框图试画出解调系统的各点波形。

．设数字序列为，波特为，载波频率为。

试求：（）画出相应得的波形；

（）画出传输系统的非线性变换滤波法载波同步的组成框图；

（）画出以上组成框图中各点的波形图。

．设发送数字信息序列为，码元速率为，载波频率为。

试求：（）分别画出、、信号的波形（的规则：“”有载波、“”无载波；的规则：“”为、“”为；的规则：“”

变“”不变，且设相对码参考码元为“”）。

（）计算、、信号的带宽和频谱利用率。

．已知一低通信号的频谱为

试求：（）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图；

（）若用的速率抽样，重做上题；

（）若用的速率抽样，重做上题；

（）试比较以上结果。

．已知某信号的频谱如图所示。将它通过传输函数为的滤波器后再进行理想抽样如图所示。

试求：（）此时抽样速率应为多少；

（）若用的速率抽样，画出已抽样信号的频谱；

（）接收端的应具有怎样的传输特性才能不失真地恢复。

．设有一频谱范围为～的模拟信号如图所示。

试求：（）试画出、和进行理想抽样后的频谱图；

（）试对以上三种抽样结果进行讨论，并指出实际抽样时应取哪个频率。

．设到达接收机输入端的二进制信号码元的波形如图所示，输入高斯噪声功率谱密度为：试求：（）画出匹配滤波器形式的最佳接收机结构；

（）确定匹配滤波器的单位冲激响应及可能的输出波形。

．设系统某系统如图()，其输入分别如图()所示。

试求：（）绘图解出的输出波形；

（）绘图解出的输出波形；

（）说明、是否是的匹配滤波器。

．设有一数字基带传输系统，传输码采用码。

试问：（）位同步的实现方法有哪些；

（）画出非线性变换滤波法提取位同步信号的组成框图；

（）设数字序列为，根据以上框图画出各点的波形图。

六、计算题

．某信源集包含个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于。

试求：（）信道容量；

（）无差错传输时的最高符号速率。

．某信息源由、、、四个符号所组成，各符号出现的概率分别为，且每个符号均以二进制脉冲编码，即：→、→、→、→。若已知每个脉冲的宽度为。，

试求：（）信息源符号的平均信息量；

（）该信源的符号速率和信息速率。

（）若信息源符号等概率时则信息速率为多少；

．设信息源的输出由个不同的符号组成，其中个出现的概率为，其余个出现的概率为。信息源每秒发出个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。

．已知某四进制离散信源（、、、），其符号出现的概率分别为，发送符号（码元）宽度为。

试求：（）该信源的平均信息量；

（）码元速率和信息速率；

（）该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率和信息速率。

．某信息源的符号集由、、、和组成，舍每一符号独立出现，其出现概率分别为，，，，。

试求：（）该信息源符号的平均信息量；

（）要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。

．某四进制离散信源，其符号等概，符号间相互独立，每个符号的宽度为。

试计算：（）码元速率和信息速率；

（）该信源工作小时后所获得的信息量；

（）若将个符号编成二进制码后进行传输，在工作小时后发现有个差错比特（差错比特为均匀分布），求传输的误比特率和误符号（码）率。

．某一待传输的图片含个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为级（等概率出现），要求用传送该图片，且信道输出端的信噪比为，试求传输系统所要求的最小信道带宽。

．设视频的图像分辨率为个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为级（等概率出现），每秒传送幅画面，且信道输出端的信噪比为，试求传输系统所要求的最小信道带宽。

．某调制方框图如图所示。已知的频谱如图，载频且理想低通滤波器的截止频率为。

试求：（）并说明为何种已调制信号；

（）画出和的频谱图。

．设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制于，载频是，已调信号的功率为，载波功率为。若接收机的输入信号先通过一个带宽为的理想带通滤波器。

试求：（）该理想带通滤波器的中心频率；

（）解调器输入端的信噪功率比；

（）解调器输出端的信噪功率比；

（）调制制度增益。

．设一宽带频率调制系统,载波振幅为,频率为,调制信号()的频带限制在, ，,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其 (单边谱)。

试求：（）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性( )；

（）解调器输入端的信噪功率比；

（）解调器输出端的信噪功率比。

．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为，若要求以波特的速率进行数据传输，试检验下图中各种满足消除抽样点上码间干扰的条件否？

．设数字基带传输系统的传输特性如图所示，其中α是某个常数（≤α≤）。

试求：（）检验该系统能否实现无码间干扰传输；

（）该系统的最大码元速率为多少？这时的系统频带利用率是多少。

．设模拟信号的最高频率为，若采用方式进行传输，要求采用均匀量化，且最大量化误差为信号峰峰值的。

试求：（）信号的最低码元速率；

（）需要的奈奎斯特基带带宽；

（）若将其转换成进制信号进行传输，此时的码元速率和需要的奈奎斯特基带带宽。

．设有一码元速率为()的数字信号，通过以下如图所示的三种不同传输特性的信道进行传输。

试问：（）简要讨论这三种传输特性是否会引起码间干扰；

（）简要讨论采用那种传输特性较好？

．如图为某滚降特性，当传输码元间隔为的二进制信号时。

试问：（）当分别为、和时是否会引起码间干扰；

（）对不产生码间干扰的情况，计算频谱利用率。

．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为，若要求以波特的速率进行数据传输试求：（）下图中各种满足消除抽样点上码间干扰的条件否；

（）无码间干扰传输特性的频谱利用率；

（）简要讨论实际采用哪个合理。

．若采用方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率，接收端解调器输入信号的振幅，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度。

试求：（）非相干接收时，系统的误码率；

（）相干接收时，系统的误码率；

（）试对以上两种接收方式进行比较。

．若某系统的码元传输速率为，数字信息为“”时的频率为，数字信息为“”时的频率为。输入接收端解调器的信号峰值振幅。信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度为。

试求：（）信号的第一零点带宽；

（）非相干接收时，系统的误码率；

（）相干接收时，系统的误码率。

．在二进制移相键控系统中，已知码元传输速率，接收端解调器输入信号的功率，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度。

试求：（）相干解调信号时的系统误码率；

（）极性比较法解调信号时的系统误码率；

（）差分相干解调信号时的系统误码率。

．编律折线位码,设最小量化间隔单位为⊿，已知抽样脉冲值为⊿和⊿。

试求：（）此时编码器输出的码组，并计算量化误差；

（）写出于此相对应的位线性码；

．在设电话信号的带宽为，抽样速率为。

试求：（）编律折线位码和线性位码时的码元速率；

（）现将路编位码的电话信号进行时分复用传输，此时的码元速率为多少；

（）传输此时分复用信号所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。

．设路（每路带宽为）电话频分复用后的基群频谱为～，现将其采用方式进行传输。

试求：（）频分复用后信号的抽样频率；

（）试画出抽样后的频谱图（用三角频谱表示）；

（）若编位码，则所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。

．在功率谱密度为的高斯白噪声下，设计一个对图所示的匹配滤波器。

试求：（）如何确定最大输出信噪比的时刻；

（）求匹配滤波器的冲激响应和的波形，并绘出输出图形；

（）求最大输出信噪比的值。

通信原理复习题答案

一、单项选择题

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二、填空题

、非电电，调制解调、，

、独立等概、模拟通信系统，数字通信系统

、有效性，可靠性、传输速率，差错率

、调制，解调、模拟，数字

、基带信号，频带信号、均匀无限宽，杂乱无章，正态分布、热噪声，散弹噪声，宇宙噪声、存在，不存在

、乘性，加性、恒参

、幅频，相频，均衡、极化，角度

、最佳选择，最大功率合并，最大信噪比合并

、传输损耗随时间变化，传输延时随时间变化，衰落

、信噪比、线性关系

、调幅，调频，调相、线性调制，非线性调制

、，，、包络检波，同步解调

、，，、大，宽

、该调制方式的抗干扰，〉、门限效应

、频分复用，时分复用、具有一定的检错能力，设备简单、、长串连零，取代节，四连零

、连续谱、归零

、连续谱，离散谱、交变波，恒定波

、、，不含有，时钟频率、，

、，、滚降，无码间干扰

、理想低通，滚降，部分相应、

、特例，开关、频谱利用率，抗干扰能力

、，，、单峰，双峰

、两彼此正交的调幅信号，调幅、固定相位，相位跳变

、一样，强、同步解调，差分解调（延时解调）、相位模糊，差分编码、模数转换，数模转换

、抽样，量化，编码、脉冲编码调制（），增量调制（Δ）、时间上的离散，幅度上的离散、连续，时间

、模拟，数字、连续，离散

、小信号，大信号、，

、，、帧同步码，标志信号

、，、最大相关，最大信噪比、

、，消失、输出信噪比最大

、，

、匹配滤波器、一样

、，、插入导频法，直接法

、，、连贯式插入法，间隔式插入法

、连贯式插入法、位同步，帧同步（群同步）

、插入导频法，直接法、载波同步，位同步，帧同步（群同步）

、码速调整法，水库法

三、是非判断题

、√ 、× 、√ 、× 、√ 、× 、√ 、×

、√ 、√ 、× 、× 、√ 、× 、√ 、×

、× 、√ 、× 、× 、√ 、× 、√ 、√

、× 、× 、√ 、√ 、√ 、√ 、√ 、×

、× 、× 、√ 、× 、× 、× 、× 、×

四、简答题

、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。

可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。

、抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。

、误码率是码元在传输中被传错的概率；

误信率是指错误接收的信息量占传输的总信息量的比例。

在二进制时，误码率和误信率在数值上相等；在进制时，误信率要小于误码率。

、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小；

可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

模拟通信对应有效性的指标为传输带宽，对应有效性的指标为信噪比；

数字通信对应有效性的指标为传输速率，对应有效性的指标为差错率；

、码元速率每秒钟传输的码元数目，单位波特；

信息速率每秒钟传输的信息量，单位比特秒（）

在二进制时，码元速率等于信息速率，只是单位不同；

在多进制时，，为进制数。

、信源编码、解码考虑传输效率；

加密、解密根据方法不同可能会带来有效性下降；

信道编码、解码考虑适应信道，提高可靠性为主要目的，有效性将下降；

调制、解调考虑适应信道，可靠性和有效性相矛盾，占用频带小的调制其可靠性将降

低；

信道传输特性的不理想和噪声的干扰是影响可靠性的主要因素。

、相互间的关系表达式为：

表达式解释：输出中为乘性干扰，主要由信道的传输特性决定；为加性干扰

主要指外界叠加的干扰。

、恒参信道信号传输的影响是引起幅频特性和相频特性的畸变，从而最终导致产生码间干扰。

克服方法主要是采用均衡技术。

随参信道对信号传输的影响是引起衰落，克服方法主要是分集接收。

、香农公式中“三要素”为：信道带宽、噪声功率谱密度和信号平均功率。

“三要素”的关系：理论上当时信道容量；

即使传输带宽无穷大，此时的信道容量也是有限的，因为此时的噪声功率也趋于无穷大。、香农公式表示在信道容量一定的情况下，信道带宽越宽（有效性下降），则要求信道提供的信噪比可以越小（可靠性提高），即可以提高抗干扰能力。对于调幅方式，其占用的频带要比调频方式占用的频带小，而抗干扰能力则要比调频方式的差，这正好符合香农公式所反映的两者间关系

、插入导频法：插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提取电路。

直接法：是从接收到的已调信号中提取载波，由于信号其功率谱中不含有载波分量，必须加一非线性电路，然后再提取。

相比较而言，直接法无需在发送端增加任何电路，因此直接法较插入导频法容易实现且对信号传输的影响要小。

、图为抑制载波的双边带调幅（）；

图为双边带调幅（）。

图的解调只能采用同步解调；

图的解调可以采用包络检波和同步解调。

、已调信号波形的包络即为调制信号，采用包络检波的方式获得的包络线即恢复出原始信号；

已调信号波形的包络与调制信号的波形不一样，因此采用包络检波的方式所获得的包络线不是已调信号波形，无法恢复出原始信号。

、传输码应具备的特性为：①易于时钟提取；②无直流、高频和低频分量要少；③尽可能提高传输码的传输效率；④具有一定的检错能力；⑤设备简单。

、码含有直流且低频丰富，不易时钟提取，无检测差错能力，不适合作为传输码；

码含有直流且低频丰富，可以时钟提取，无检测差错能力，也不适合作为传输码；

码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，可以作为传输码；

码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，弥补了码受长串连的影响但电路略比码复杂，可以作为传输码；

、码和码的共同点：不含直流分量、高低频分量较少；易于提取位定时的信息；具有一定的检错能力。适合于用作传输码。

码和码的不同点：码受信源的统计特性影响较大，尤其是出现长串连时严重影响时钟的提取；码解决了码中长串连的问题，最大连数不超过个。

、含义是：把从波形形成输入到接收滤波器输出的传递函数(ω)的幅频特性在ω轴上以π为间隔切开，然后分段沿ω轴平移到(π，π)区内将它们叠加起来，其结果应当为一固定值，即叠加后的结果为理想低通特性就可以做到在抽样点上无码间干扰。

、数字基带传输系统中由于传输特性的不理想，即频率特性失真，将引起脉冲信号的拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，即码间干扰。

部分响应波形是将当前的脉冲响应波形与该脉冲、延时一各码元周期后的响应波形进行叠加的结果，显然在后一位码的位置存在有一个幅度与当前码幅度相等的人为码间干扰，由于该码间干扰是已知的，因此可以消除，也即对于部分响应来讲可以实现无码间干扰传输。

、特点：人为加入码间干扰，在收端可以消除，带来频谱利用率等于理想低通，相应波形的收敛加快从而减小定时抖动和漂移带来的影响。

关编码为：

、用示波器观察到的眼图可以反映数字脉冲经过传输后的变化和受影响情况以及接收系统对信号识别的相互间关系，如判决点偏离情况、抽样点偏离情况、过零点畸变情况、噪声和码间干扰情况等；

方法为：示波器采用外触发，即外触发信号用接收时钟，在判决再生器之前测量。

、眼图应在点进行观察。

说明噪声较大、或码间干扰较大或噪声和间干扰的共同影响较大。

、这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况，因此从调制的原理上看是完全一致的，数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来实现调制，这样可以使实现方便、电路简单。

、采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步，但必须有位同步。

位同步的性能好坏将直接影响到抽样判决的结果，最终影响系统的误码率的大小。

、数字调相系统多采用直接法载波同步方式，因此存在载波相位模糊现象。对于绝对调相的基带码元与载波相位间关系是固定的，因此载波相位模糊使得解调出的基带信号出现不确定，从而无法实现正常传输；而相对调相是利用载波相位的变化来表示基带码元，因此载波相位模糊不会影响载波相位的变化，故对相对调相解调出的基带信号不会产生影响。、数字相位调制的数学表示为

显然

、由调制信号确定，由此可见原来载波相位受调制信号控制的调相变成了

幅度受调制信号控制的正交调幅。即数字调相可以用正交调幅来实现。

、数字调制与模拟调制就调制原理而言完全一样，因为数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况；然而由于数字信号具有开关特性，因此数字信号的调制可以利用其开关特性来实现，即键控方式，这样可以使调制实现起来简单。

多进制调制相比二进制调制在信息速率相同的情况下，可以获得较高的频谱利用率，进制数越高，频谱利用率也就越高；但抗干扰能力则较二进制有所下降，且进制数越高，抗干扰能力越差。

、的表示可写成正交调幅，由此其占用频带与调幅一样

为，而的占用频谱

为

，因此占用频带要大于和；

、和的抗干扰能力（均为相干解调）为：

显然的抗干扰性能优于，的抗干扰性能优于。

、当

时频谱前后相连，采用截止频率为

的理想低通滤波器可以还原出信号；当时频谱间有一些空隙，同样可以采用截止频率为的理想低通滤波器还原出信号；

在时频谱产生重叠现象，此时还原不出原始信号。显然前两种可以不失真地还原

出原始信号，考虑到理想低通无法实现因此实际可行的为

、平顶抽样各点波形为：

平顶抽样带来的失真的弥补方法：在接收端的低通滤波器前加一个特性为的补偿

网络。

、冲击抽样、自然抽样和平顶抽样后的频谱如图：

冲击抽样频谱

自然抽样频谱

平顶抽样频谱

有以上三种抽样后的频谱不难看出：三种抽样后的频谱排列规律是一样的，但幅度有所不同，其中冲击抽样、自然抽样后的频谱没有产生频谱失真，可以还原出原始信号；而平顶抽样后频谱产生了失真因此还原出的信号存在失真干扰，通常要采取均衡措施。

、带通型信号是指信号的带宽的信号，该信号若采用低通型抽样定理进行抽样可以符

合抽样要求，但将带来频谱利用不合理，抽样速率较高的现象，因此应采用带通型抽样定理进行抽样可以降低抽样速率。

、由于电话信号小信号的概率大，采用均匀量化时小信号的量化误差较大（量化信噪比不够）。

各段的改善量分别为：、、、、、、、。

或 ()、()、()、 ()、 ()、()、()、()

、框图

各部分的作用：抽样将连续的模拟信号进行时间上的离散；

量化将时间离散幅度连续的模拟信号进行幅度取值上的离散；

编码将时间离散和幅度离散的多进制数字信号编成二进制码；

信道用于信号传输媒介和设备；

干扰传输信号的信道和设备所带来的噪声；

译码编码的反变换过程；

低通将译码输出的样值信号平滑还原成原始模拟信号。

、抽样实现时间上的离散，由于电话信号的带宽为因此抽样频率取；

量化实现幅度上的离散，采用非均匀量化以提高小信号时的量化信噪比；

编码将非均匀量化后的信号编为位二进制码。

信道适合于数字信号传输的媒介和设备；

译码编码的反变换过程，应补上半个量化级，使量化误差最小；

低通恢复模拟信号，截止频率为，并应具有的补偿。

、这是由于四个基群的码元速率存在偏差，因此在复接前必须进行码速调整，同时还需要加入同步码，因此要将调整到然后才能进行复接。

采用正码速调整

、最佳基带传输系统的含义是消除码间干扰且抗噪声性能最理想的系统；

在理想信道符合恒参信道且传输特性不会带来频率失真，因此不用考虑码间干扰，此时基带传输系统的结构为接收滤波器的特性与信号特性共轭匹配。

、连贯式插入法是在每帧的开头集中插入帧同步码组的方法，接收端只要检测出帧同步码的位置，就可识别出帧的开头，从而确定各路码组的位置获得收发间的帧同步。

、由于相调制方式，如、、、等，其已调信号的功率谱中不含有载波频率的成分。因此无法用窄带滤波器或锁相环直接从信号中提取出载波频率。这时首先需要将接收到的已调信号通过一个非线性的电路来产生载波频率（通常是载波频率二次谐波），然后再用窄带滤波器或锁相环来滤出载波频率。

、采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步但必须要有位同步。

位同步用来进行抽样和信号整形，因此同步性能的好坏将对系统的误码率产生影响

、插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提取电路。直接法是从接收到的基带信号中提取位时钟，必须加一非线性电路来处理，然后再提取。

直接法无需在发送端增加任何电路，因此直接法较插入导频法容易实现且对信号传输的影响要小。

五、作图题

、（）理想带通滤波器的中心频率为；

（）()为方式的已调制信号；

（）()的频谱图为：

、波形图：

包络检波器输出波形：

信号通过包络检波器解调将产生失真，信号通过包络检波器解调将正确还原出原信号、调制器组成框图为：

解调器的组成框图为：

已调信号的频谱为：

、（）个信号所用的载波频率分别为：

、、、、

（）频分复用的原理框图：

（）频谱搬移图：

、（）用于路电话频谱搬移的载波频率分别为：

、、、、、、、、、、、

（）画出频分复用的频谱搬移图

、调制信道和编码信道如图：

调制信道数学模型图：二进制编码信道数学模型图：

、（）三种传输通道的幅频特性示意图：

图图图

（）失真讨论：

由以上特性对比不失真条件，图满足不失真条件因此，不会引起传输失真；而图和图不满足不失真条件，因此将会引起传输失真。

（）输入矩形脉冲时的输出波形：

图图图

、相应波形为：

、码

码

双极性归零码

码

四电平码

、已知数字码为

码为

码为

码波形

码波形

或

、各点的波形：

、眼图的模型结构图：

个部分所代表的含义为：

最佳抽样时刻应是眼睛张开最大的时刻；对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越大，对定时误差就越灵敏；图的阴影区的垂直高度表示信号畸变范围；图中央的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限(或称噪声边际)，即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。

、（）信号的波形：

（）信号的带宽为：

频谱利用率为：

、（）最佳接收机结构图如图：

（）各点工作波形：

设

（）系统的误码率为：

根据公式,为的互相关系数，在情况下，，所以

，将代入，得

、（）信号波形：

或