(完整word版)通信原理复习题1

通信原理复习题

一、填空题

1、数字通信的有效性用 衡量，可靠性用 衡量。

2、广义平稳随机过程的数学期望，方差与___________无关，自相关函数只与时间差有关。

3、为了消除码间干扰，基带传输系统的传输函数，即乃奎斯特第一准则为s

s i

s T T T i H πωπω≤=+

∑,)2(，其对应的冲激函数为___________。

4、部分响应系统的最高频带利用率为___________。

5、PCM30/32路基群系统中，帧长为___________比特；帧同步信号在第___________时隙传输。

6、十六进制符号速率为800波特，则信息传输速率为___________。

7、已知相对码为10110101，则对应的绝对码为___________。

8、在相同符号速率条件下，对于2ASK 、2FSK 、2PSK 数字调制方式中频带利用率最低的是___________。 9、一个八进制数字传输系统，若码元速率为2400Baud ，则该系统的最大可能信息速率为_____。 10、一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为_____，平均信息速率为_____。 11、功率信号的自相关函数和其能量谱密度是_____关系。

12、设X 是a=0，σ=1的高斯随机变量，则随机变量Y=cX+d 的概率密度函数为______，其中c ，d 均为常数

13、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其以为分布与_____无关，二维分布只与_____有关。 14、调制信道分为_____和_____，调制信道包括_____，媒质，_____。

15、连续信道香农公式可表示为_____，当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于_____。 16、AM 系统在_____情况下会出现门限效应。

17、已知信息代码为100000000010000011，其对应的HDB3码为_____。

18、2DPSK ，2ASK ，2PSK 和2FSK ，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列次序为_____。

19、设输入信号抽样值为-131个量化单位，则其A 律13折线编码输出码组为_____。

20、已知信道中传输1100000，0011100，0000011三个码组，则其可检测_____错码，可纠正_____错码。 21、汉明码是一种线性分组码，其最小码距为______。

22、信道指信号传输的通道，按传输媒介可以分为______和______两类。 23、通信系统最主要的性能指标为______和______。

24、随机相位正弦波)sin()(0θξ+=t w t ，其中 0w 为常数，θ是在区间（0，2π）上均匀分布的随机变量。则其自相关函数为______。

25、设基带信号是最高频率为3.4kHz 的语音信号，则AM 信号带宽为______，SSB 信号带宽为______，DSB 信号带宽为______ 。

26、脉冲编码调制简称______，即模拟信号经______、______、______才转化为数字信号。 27、理想低通网络的波形形成系统中，最高频带利用率为______ 28、在PCM 编码中，A 律采用______折线，μ律采用______折线。 29、MSK 是一种正交调制，其信号波形的相关系数等于______。

30、若要求检测e 个错码，要求最小码距______，若要求纠正t 个错码，同时检测e 个错码，其中t e >，则要求最小码距______。

31、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从______ ，相位一维分布服从______。 32、数字调制的目的是______。

33、按通信方式不同，通信可以分为______、______和______ 通信。

34、随机相位正弦波)sin()(0θξ+=t w t ，其中 0w 为常数，θ是在区间（0，2π）上均匀分布的随机变量。则其平均功率为______。

35、在VSB 调制系统中，为了不失真地恢复信号，其低通滤波器的传输函数H （w ）应满足______。 36、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为______，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为______。

37、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从______分布，相位一维分布服从______分布。

38、码组（10110）的码重为______，与码组（01100）之间的距离为______。 39、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是______和______。

40、消息源分别以概率1/2、1/4、1/8、1/16、1/16发送5种符号A 、B 、C 、D 、E 。若每个符号的出现是独立的，那么B 的信息量为______，这5种符号的平均信息量为______，信源可能出现的最大熵为______。 41、在2ASK 、2FSK 、2PSK 通信系统中，可靠性最好的是______，有效性最好的是______，对信道德变化最不敏感的是______。

42、一个离散信号源每毫秒发出四种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为________，平均信息速率为________。

43、一个均值为零，方差为2

σ的窄带平稳高斯过程，其包络的一维概率密度函数为________，相位的一维概率密度函数为________。 44、调制信道范围________。

45、AM 系统在________情况下会出现门限效应。

46、残留边带滤波器的传输特性)(ωH 应满足：________。

47、在PCM30/32路基群帧结构中，TS0用来传输________，其信息传输速率为________。 48、8PSK 系统的信息传输速率是1800b/s ，其无码间串扰传输的最小带宽是________。 49、(n,k)循环码的生成多项式是________的因式，且最高次数为________，常数项不为0。 50、调制信道分为________和________。

51、已知绝对码序列为10011001，则其相对码序列为________。

52、某二进制信源，各符号独立出现。若“1”符号出现的概率为3/4，则“0”符号的信息量为_______。 53、信号在随参信道中传输时，产生衰落的主要原因是_______。

54、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴振荡衰减加快，这是由于_______。 55、在AM 、SSB 、VSB 、FM 系统中，功率利用率最高的是_______，频谱利用率最高的是_______。 56、设信息速率为2Mb/s ，则2PSK 信号带宽为_______，QPSK 信号带宽为_______。

57、先验等概的2PSK 信号解调，若抽样判决器输入端信号的峰-峰值为12V ，则该判决器的最佳判决电平为_______。

58、在数字调制系统中，采用4PSK 调制方式传输，无码间串扰时能达到的最高频带利用率是____b/(s·Hz) 59、码组010110的码重为_______，它与码组011101之间的码距为_______。

60、在一个分组码中若要在码组内检测2个错码同时纠正1个错码的最小码距为_______。

61、A 律PCM 基群的信息速率为_______，可同时传输_______路数字信号。

62、调频广播中最大频偏为80kHz ，输入基带信号的最高频率为10kHz ，则该调频系统的带宽至少为_______。

填空题答案：

1、传码率或传信率、误码率

2、时间t

3、?

??≠==0,00

,1)(k k kT h s

4、2bit/s,Hz 或2B/Hz

5、25

6、Ts0

6、2400bit/s

7、11011001或00101001 8、2FSK

9、7200b/s 或bps 。

10、7/4bit/符号，1750b/s 。 11、傅立叶变换。 12、)2)(ex p(21)(2

2

c d y c

y f --=

π 13、时间，时间间隔。

14、恒参，随参，发转换器，媒质，收转换器。 15、)1(log 2N

S

B C +

=，044.1lim n S C B ≈∞→。

16、包络检波，且小信噪比时。

17、 -1000-1+100+10+1-100-10-1+1。 18、2PSK ，2DPSK ，2FSK ，2ASK 19、0100 0000。 20、3个，1个。 21、3。

22、有线无线

23、有效性、可靠性 24、

τ0cos 2

1

w 25、6.8khz 、3.4khz 、6.8khz 26、PCM 、抽样、量化、编码 27、2Baud/Hz 28、13、15 29、零

30、10+≥e d 、10++≥t e d

31、瑞利分布、均匀分布

32、把各种数字基带信号转换成适应于数字传输的数字频带信号 33、单工、半双工、 双工

34、1/2

35、互补对称性或H c c w w C w w H w w H ≤=-++,)()( 36、信源编码、信道编码 37、瑞利分布、均匀分布 38、 3 、3

39、传输速率、误码率

40、2bit 、1.875bit/符号、log 25bit/符号 41、2PSK 、2FSK 、2FSK 42、4/7bit/符号；1750b/s 43、瑞利分布；均匀分布

44、从发送端调制器输出端至接收端解调器输入端。 45、采用包络检波，输出信噪比小于门限值。

46、H c c H H ωωωωωω≤=-++常数，

)()( 47、同步信息；2.048Mb/s 48、600Hz 49、1+n

x ；n-k 50、随参信道； 恒参信道

51、11101110或00010001 52、2bit

53、多径传播

54、有控制的引入码间串扰 55、FM ； SSB 56、MHz ； 2MHz 57、0 58、2

59、3 ；3 60、4

61、2.048Mb/s 62、180kHz

二、选择题

1、以下关于随机过程的描述错误的是（）

a 、严平稳随机过程一定是广义平稳的

b 、广义平稳的高斯随机过程一定是严平稳的

c 、具有各态遍历性的随机过程一定是广义平稳的

d 、广义平稳的高斯随机过程一定是严平稳的 2、以下那种模拟系统的抗干扰能力最强（）

a 、FM

b 、AM

c 、SSB

d 、DSB 3、在数字系统传输模拟信号中，语音信号的频率一般为300Hz-3400Hz ，抽样频率一般为（）

a 、3KHz

b 、3.4KHz

c 、8KHz

d 、16KHz

4、均匀量化器若保持抽样频率为8KHz 不变，而编码后的比特率由32Kbit/s 增加到64Kbit/s ，则量化信噪

比增加了（）

a、6dB

b、12dB

c、24dB

d、36dB

5、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在（）

a、DSB

b、AM

c、PM

d、SSB

6、四进制的每一波形包含的信息量为：( )

a、1bit

b、2 bit

c、3bit

d、4bit

7、PCM均匀量化信噪比随着________增大而增大。( )

a、量化级数

b、量化台阶

c、噪声功率

d、采样频率

8、汉明码能够纠正的误码位数为：( )

a、1

b、2

c、3

d、4

9、AM信号解调时出现的“门限效应”是由_______造成的。

a、信噪比过高

b、信噪比过低

c、低通滤波器

d、载波频率漂移

10、FM信号和PM信号从波形上看，( )

a、容易区分

b、难以区分

c、毫无关系

d、可以观测幅度的变化进行区分

11、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到：( )

a、1B/Hz

b、1bit/Hz

c、2B/Hz

d、2bit/Hz

12、下面哪种调制方式，不能利用直接法提取载波同步信息：( )

a、2ASK

b、2PSK

c、DSB

d、AM

13、在信噪比r很大时，2ASK调制系统非相干解调的误码率计算公式为：( )

a、

)4/

exp(

2

1

r-

b、

)2/

exp(

2

1

r-

c、

)

exp(

2

1

r-

d、

)

(

2

1

r

erfc

14、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的相位一维分布服从 ( )

a、高斯分布

b、均匀分布

c、瑞利分布

d、莱斯分布

15、A律13折线通常采用量化级数为：( )

a、 256

b、128

c、64

d、512

16、如果将全“0”码编为HDB3码其输出为：( )

a、…-100-1+100+1-100-1 …

b、…-1000+1000-1000+1…

c、…+1000-1000+1000-1…

d、…-10000+10000-10000+1…

17、已知码元速率为400波特，则2ASK的带宽为：( )

a、400Hz

b、800Hz

c、1600Hz

d、3200Hz

18、PCM均匀量化信噪比随着________增大而增大。( )

a、量化级数

b、量化台阶

c、噪声功率

d、采样频率

19、连贯式插入法中的群同步保护，在捕捉态时通常要求：( )

a、判决门限提高，假同步概率提高

b、判决门限降低，假同步概率提高

c、判决门限提高，假同步概率降低

d、判决门限降低，假同步概率降低

20、通常6位偶监督码的信息位数为：( )

a、2

b、3

c、4

d、5

21、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到：（）

a、1B/Hz

b、1bit/Hz

c、2B/Hz

d、2bit/Hz

22、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_____信号的解调中：（）

a、DSB

b、AM

c、PM

d、SSB

23、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时，误码率与信噪功率比ρ的关系为( )

a、

)

2

(

2

1ρ

erfc

b、

)

(

2

1

ρ

erfc

c、

)

2

(

2

1

ρ

erfc

d、

)

2

(

2

1ρ

erfc

24、在模拟调制当中，属于非线性调制的是：( )

a、DSB

b、AM

c、FM

d、SSB

25、在“0”、“1”等概率出现情况下，包含直流成分的码是：( )

a、AMI码

b、双极性归零码

c、单极性归零码

d、HDB3码

26、利用线性调制系统不失真的传输信号x(t)，根据采用的调制方法不同，其对应的传输带宽之间的关系为：( )

a、BDSB = BAM = BVSB = BSSB

b、BDSB = BAM >BVSB >BSSB

c、BDSB > BAM = BVSB > BSSB

d、BDSB >BAM > BVSB = BSSB

27、用示波器观测眼图时，其信号应取自接收机的：( )

a、接收滤波器前

b、接收滤波器后

c、抽样判决前

d、抽样判决后

28、采用13折线A率对信号进行非均匀量化编码，通常编码输出是用______位二进制数表示。

a、6

b、7

c、8

d、9

29、为了防止ΔM编码过程的过载现象出现，可以采取以下哪种措施：( )

a、减小量化台阶

b、增大量化台阶

c、减小采样速率

d、增大采样周期

30、假设分组码的最小码距为5则它能检测误码的位数至少为：( )

a、2

b、3

c、4

d、5

31、理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为： ( )

a、ττ

ΩΩ

sin

K

b、门函数

c、冲击函数

d、常数

32、AM信号解调时出现的“门限效应”是由_______造成的。

a、信噪比过高

b、信噪比过低

c、低通滤波器

d、载波频率漂移

33、FM信号和PM信号从波形上看，( )

a、容易区分

b、难以区分

c、毫无关系

d、可以观测幅度的变化进行区分

34、在“0”、“1”等概率出现情况下，以下包含直流成分最大码是：( )

a、差分码

b、AMI码

c、单极性归零码

d、HDB3码

35、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到：( )

a、1B/Hz

b、1bit/Hz

c、2B/Hz

d、2bit/Hz

36、十六进制的每一波形包含的信息量为。

a、1bit

b、2 bit

c、3bit

d、4bit

37、2DPSK信号和2PSK信号从波形上看。

a、容易区分

b、难以区分

c、毫无关系

d、可以观测幅度的变化进行区分

38、为了解决连0码而无法提取位同步信号的问题，人们设计了。

a、AMI码

b、多进值码

c、HDB3码

d、差分码

39、假设分组码的最小码距为6则它能纠正的误码位数至少为。

a、2

b、3

c、4

d、5

40、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在________信号的解调中。

a、DSB

b、AM

c、PM

d、SSB

41、在“0”、“1”等概率出现情况下，包含直流成分的码是。

a、AMI码

b、双极性归零码

c、单极性归零码

d、HDB3码

42、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的是。

a、自然抽样

b、曲顶抽样

c、理想抽样

d、平顶抽样

43、PCM均匀量化信噪比随着________增大而增大。

a、量化级数

b、量化台阶

c、噪声功率

d、采样频率

44、设r为接收机输入端信噪比，则2FSK调制系统非相干解调的误码率计算公式为：

a、

)

4

(

2

1r

erfc

b、

)

2

exp(

2

1r

c、

)

2

(

2

1r

erfc

d、

)

(

2

1

r

erfc

45、发端发出检错码，收端译码器判决码组中有无错误出现，再把判决信号送回发端，发端根据判决信号将收端认为有错的消息重发到收端，直到正确接收为止。这种差错控制的工作方式被称为：

a、FEC

b、ARQ

c、IF

d、HEC

46、用示波器观测眼图时，其信号应取自接收机的：

a、接收滤波器前

b、接收滤波器后

c、抽样判决前

d、抽样判决后

47、以下哪种编码与传输信号的极性无关：

a、多进值码

b、双极性归零码

c、单极性归零码

d、差分码

48、采用13折线A率对信号进行非均匀量化编码，通常编码输出是用______位二进制数表示。

a、6

b、7

c、8

d、9

49、已知二进制无记忆信源{0，1}，相应出现的概率为p和(1-p)，当熵取最大值时，p等于：

a、0

b、0.25

c、0.5

d、1

50、CCITT规定，数字通信中语音信号的抽样频率是：

a、 8kHz

b、 16kHz

c、 4kHz

d、 12kHz

51、八进制的每一波形包含的信息量为。

a、1bit

b、2 bit

c、3bit

d、4bit

52、FM信号和PM信号从波形上看。

a、容易区分

b、难以区分

c、毫无关系

d、可以观测幅度的变化进行区分

53、根据山农公式可知为了使信道容量趋于无穷大，不可以采取下列措施：

a、噪声功率为零

b、噪声功率谱密度始终为零

c、信号发射功率为无穷大

d、系统带宽为无穷大

54、假设分组码的最小码距为5则它能纠正的误码位数至少为。

a、2

b、3

c、4

d、5

55、AM信号解调时出现的“门限效应”是由_______造成的。

a、信噪比过高

b、信噪比过低

c、低通滤波器

d、载波频率漂移

56、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到：

a、1B/Hz

b、1bit/Hz

c、2B/Hz

d、2bit/Hz

57、不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：

a、载波同步

b、网同步

c、位同步

d、群同步

58、通常6位偶监督码的信息位数为：

a、2

b、3

c、4

d、5

59、设r为接收机输入端信噪比，则2ASK调制系统非相干解调的误码率计算公式为：

a 、 )4/exp(21r -

b 、)2exp(2

1r - c 、)4(21r erfc d 、)2(

21r erfc

60、低频成分少，频带比较窄，另外即使有长连0码时也能提取位同步信号编码是：

a 、AMI 码

b 、多进值码

c 、HDB3码

d 、差分码

61、一个信号t t t x ππ40cos 6400cos 2)(+=，用fs ＝500Hz 的抽样频率对它理想抽样，若抽样后的信号经过一个截止频率为400Hz 的理想低通滤波器，则输出端有以下频率： a 、20Hz200Hz400Hz b 、 20Hz180Hz3800Hz c 、20Hz200Hz300Hz d 、180Hz220Hz380Hz

62、传输速率为9600B 的数据流，所需要的最小传输带宽为：

a 、1.6kHz

b 、3.2kHz

c 、4.8kHz

d 、9.6kHz

63、均值为零的窄带平稳高斯噪声加上一个正弦信号，它们相加之后的包络一维分布服从： a 、高斯分布 b 、均匀分布 c 、瑞利分布 d 、莱斯分布

64、在数字基带传输系统中，设发送1符号和0符号的概率分别为P(1)和P(0)，抽样时刻样值分别为A 和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为 a 、A/2

b 、)

1()0(ln

222

P P A A n σ+

c 、)1()0(ln 22

P P A A n σ+ d 、)

1()0(ln 222

P P A A n σ+

65、根据抽样定理，如果要对频带限制在fm 以下的连续信号进行抽样，

则抽样频率fs 必须满足： a 、 fs≥2fm

b 、 fs≥3fm

c 、 fs≤2fm

d 、 fs≤3fm

选择题答案：

1、B

2、A

3、C

4、C

5、B

6、B

7、A

8、A

9、B 10、B 11、C 12、B 13、A 14、B 15、A 16、A 17、B 18、A 19、C 20、D 21、C 22、B 23、A 24、C 25、C 26、B

27、C 28、C 29、B 30、C 31、D 32、B 33、B 34、A 35、C 36、D 37、B 38、C 39、A

40、B 41、C 42、D 43、A 44、B 45、B 46、C 47、D 48、C 49、C 50、A 51、C 52、B

53、D 54、A 55、B 56、C 57、A 58、D 59、A 60、C 61、C 62、C 63、D 64、C 65、A

三、简答题

1、数字基带传输系统中，造成误码的主要因素和产生原因是？

2、简述采用部分响应技术获得的好处及付出的代价

3、什么是广义平稳？什么是狭义平稳？两者有何关系？

4、简述通信系统中采用调制的目的

5、什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？

6、什么是低通型信号的抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？

7、什么是门限效应？AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？ 8、什么是部分响应波形？采用部分响应技术的主要目的是什么？ 9、简述时分复用的概念，说明帧同步的目的。

10、简述非均匀量化原理。与均匀量化相比，非均匀量化的主要优缺点。 11、如何解决2PSK 解调时的载波相位模糊问题？ 12、均匀量化的主要缺点是什么？如何克服。

13、试写出连续信道容量的表达式，并简述其物理意义。 14、简述数字通信的主要优、缺点 15、什么是无线通信？

16、消除码间干扰的时域和频域条件 17、多进制数字调制系统的特点是？

简答题答案：

1、码间串扰和信道噪声是造成误码的两大因素。码间串扰是由于基带传输总特性不理想造成的；信道噪声是一种加性随机干扰，来源有很多，主要代表是起伏噪声（如热噪声）。这两类干扰都会对信号的接收判决产生影响。

2、好处：使频带利用率达到2B/Hz ，易于实现，时间响应尾部衰减快，对位定时误差要求不严格。代价：可靠性降低。

3、广义平稳：任意n 维分布与时间起点无关

狭义平稳：均值与时间t 无关，相关函数仅与时间间隔τ有关 两者关系：狭义平稳一定是广义平稳的，反之不一定成立。

4、把基带信号转换成适合在信道中传输的已调信号（即实现有效传输、配置信道、减小天线尺寸）；实现信道的多路复用，以提高信道利用率；改善系统抗噪声性能（与制式有关）。

5、眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法.它是指接收滤波器输出的信号波形在老示波器上叠加所形成的图形.

(1)最佳抽样时刻应是”眼睛”张开最大的时刻表.

(2)对定时误差的灵敏度可由眼图的斜率决定,斜率越陡,对定时误码就越灵敏; (3)图中的阴影区的垂直高度表示信号崎变范围; (4)图中央的横轴位置应对应判决门限电平;

(5)在抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声的容限,即若噪声瞬时值超过这个容限,则可能发生错误判决.

6、低通型信号的抽样定理：一个频带限制在(0,

)H

f

Hz 内的时间连续信号()m t ，如果以

12

H

f

的间隔对它进行等间隔抽样，则()m t 被所得到的抽样值完全确定。

带通信号的抽样定理：对于一个频带限制在(

,)L

H

f f

Hz 内的时间连续信号设

H

L

B f

f

-

=，

H

nB kB f

=+，01k <<，n 为整数

则带通信号的最小抽样频率 22()/s

H

B nB n f f

=+-

即

2(1/)s

B k n f

=+

7、所谓门限效应，就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。AM 信号采用包络检波法解调在小信噪比的情况下，解调器输出端没有单独的信号项，会把有用信号扰乱成随机噪声，其本质上是由于包络检波器的非线性解调作用引起的。

8、 有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰,而在其余码元的抽样时刻无码间干扰,那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值,同时以可以降低对定时精度的要求,通常把这种波形称为部分响应波形；

目的：1、可以防止码间干扰；2、可以避免理想低通滤波器的工艺难做，起到平滑作用。

9、把时间分隔成周期性的帧，每帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互补重叠），再根据一定的时隙分配原则，使各个花露在每帧内只能按指定的时隙发送或接收信息。

帧同步的目的是识别每一帧的开始和结束，并将各路信号分开。

10、非均匀量化是指量化间隔不相等的量化。信号小时，量化间隔也小；信号大时，量化间隔也大。能改善小信号的量化信噪比，减小编码位数和传输带宽。实现相对复杂些。

11、在发送端将绝对码转换为相对码，然后进行绝对调相，在接收端再将相对码转换为绝对码。

12、均匀量化的主要缺点是不能满足小信号对信号量噪比的要求。采用非均匀量化。

13、)1(log 2N

S

B C +

=，（略） 14、数字通信的优点：抗干扰能力强；差错可控；易于与各种数字终端接口；易于集成；易于加密。缺点：占用带宽大；设备复杂。

15、无限通信是指可以传输电磁波（包括光波）的自由空间或大气。如：短波电离反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继、超短波或微波对流层散射及移动无线电信道等。

16、无ISI 的时域条件：??

?≠==0

01

)(k k kT h s

无ISI 的频域条件（奈奎斯特第一准则）：

s

s i

s T T T i H π

ωπω≤=+

∑,)2(

17、多进制数字调制的特点是可以获得比二进制数字调制更高的频带利用率，减小带宽。代价是需要增加信号功率和实现的复杂度。

四、综合计算题

1、设发送的绝对码序列为0 1 1 0 1 1 0，采用2DPSK 方式传输。已知码元传输速率为2400B ，载波频率为2400Hz 。

（1）绘制一种2DPSK 信号调制器原理框图；

（2）采用相干解调——码反变换器方式进行解调，试画出各点时间波形。

解：

(1)2DPSK 信号的调制器原理框图：--4分

（2）相干解调-码反变换器解调原理框图---3分

波形图--3分 略

2、设有四个消息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和1/2传送，每个消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：∑=-

=M

I i

i

x P x P x H 1

)(log )()( 计算过程

答案7/4

3、一个由字母A ，B ，C ，D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。

（1）不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率； （2）若每个字母出现的可能性分别为

P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10

试计算传输的平均信息速率。

)

/(5.1981010985

.1)

/(985.110

3

log 10341log 4141log 4151log 51)]

()[log ()(2)/(20010102/10/52)/(24log log )

(1

log )1(3

22221

23

222

s bit t I R bit x P x P x H s bit t I R ms ms t bit M x P I b n

i i i b =?≈?=≈----=-==?=?=

=?=?====-=-∑则：符号）（则：符号）（符号）（间为：传输每个符号占用的时符号解：

4、一个字母A ，B ，C ，D 组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。

（1） 不同的字母等概率出现时，试计算传输的平均信息速率； 若每个字母出现的概率分别为

1113,,,,54410A B C D P P P P ====试计算传输的平均信

息速率。

解: （1）一个字母用2个二进制脉冲代替，属于四进制符号，所以一个字母的持续时间为25ms ?。传输字母的符号速率为

3

411002510

B R -=

=?? Baud

等概时，平均信息速率为

4

4200/b

B lb bit s R R

==

（2）每个符号的平均信息量为

111310

544544103

H lb lb lb lb =+++=1.985 bit/符号

则

4

100 1.985198.5/b

B H bit s R R

=?=?=

可见，等概时才能获得最大可能信息速率。

6、 设一幅黑白数字相片有400万个像素，每个像素有16个亮度等级。若用3kHz 带宽的信道传输它，且信号噪声功率比为10dB ，需要传输多少时间?

解：由香农公式可得信道的最大信息速率（每秒内能够传输的平均信息量的最大

值）为

)

/(1004.1457.3300011log 3000)

101(log 3000)1(log 4222s b N

S

B Ct ?=?==+=+

= 一张图所含的信息量为：bit I 626101616log 104?=??=

所需的传输时间为：min 67.25)(1054.1)1004.1/(1016/346=?=??==s C I t t

7、 已知调制信号m (t )=cos(2000πt )+ cos(4000πt )，载波为cos104πt ，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。

)

6000cos()8000cos(sin )(cos )()()14000cos()12000cos(sin )(cos )()()

4000sin()2000sin()(t t t t m t t m t s t t t t m t t m t s t t t m c c LSB c c USB ππωωππωωππ+=+=+=-=+=)

)

)

则解：

f (kHz)

S SSB (ω)

上边带

-7 –6 -4 -3 0 3 4 6 7

上边带

下边带

下边带

8、 设某数字基带系统的传输特性如图2所示。图中α为某个常数（0≤α≤1）：

（1）检验该系统能否实现无码间串扰的条件。

（2）该系统的最高码元传输速率为多大？此时的系统频带利用率为多大？

图2

解：（1）由于该系统可等效成理想矩形低通特性

????

?>≤=0

00

1

)(ωωωωωeq H

根据乃奎斯特第一准则可知，系统可以实现无码间串扰。 （2）该系统的最高码元传输速率为：π

ω0

=

B R 系统带宽为：π

ωα2)1(0

+=

B 系统的最高频带利用率为：α

η+==

12B R B

9、 设在二进制基带传输系统的频率特性是截止频率为100kHz 的理想低通滤波器。

（1）用奈奎斯特准则分析当码元速率为150kBaud 时此系统是否有码间串扰？ （2）当信息速率为400kbit/s 时，此系统能否实现无码间串扰？为什么？

解：分析过程略，请同学们自己写完整 （1）此系统有码间串扰 5' （2）此系统有码间串扰 5'

10、双边功率谱密度为10-3W/Hz 的高斯白噪声下，设计一个对下图所示f(t)的匹配滤波器：

（1）确定最大输出信噪比的时刻；

（2）写出匹配滤波器的冲激响应h(t)的表达式，并画出h(t)； （3）计算最大输出信噪比。

解：

（1）t=2s 2'

（2）h(t)=Kf(t 0-t) 2' 3' （3）3

max 108?=o r 3' 11. 9. 在

2PSK 系统中，发送信号()t s 1 和 ()t s 2 分别为：

112

1()cos 2,0()(),0s

s s t A f t t T s t s t t t T π=≤≤??

=-≤≤? ，其中，，假设发送 ()t s 1 和 ()t s 2 概率相等，信

道加性高斯白噪声双边功率谱密度为

2

n 。 （1）试构成相关器形式的最佳接收机结构； （2）试构成匹配滤波器形式的最佳接收机结构；

（3）求出当采用匹配滤波形式最佳接收机时的最大输出信噪比。 解：1）相关形式的最佳接收机为

2）匹配滤波形式的最佳接收机为

3）当采用匹配滤波形式最佳接收机时的最大输出信噪比

2

2

A E Ts =Q r0max=2E/n0220max

000

22/2E A Ts A Ts

r n n n ∴==?=

12、采用13折线A 律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为+635个单位。

（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）； （2）写出对应与该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。 解：

① 极性码：因为 +635〉0 所以 11X = ② 段落码：因为635 〉128 所以 22X =

635>512 所以 33X =

635<1024 所以 44X =

③ 段内码：因为 512+256=768 635<768 所以 55X = 512+128=640 635<640 所以 66X =

512+64=576 635>576 所以 77X =

512+64+32=608 635>608 所以 88X =

所以输出码组为﹛1 110 0011﹜ 量化误差为 635-608=27

所对应的均匀量化11位码为010********

13、设有一个三抽头的时域均衡器，如图（下右）所示，x(t)在各抽样点的值依次为

16

1

,41,1,31,8121012=====++--X X X X X （在其它抽样点均为零）

，试求输入波形x(t)峰值的畸变值及时域均衡器输出波形y(t)峰值的畸变值。

解 k x 的峰值畸变值为 ()48

3716141318110

=+++=

=

∑

i x x x D 由公式：

72

1

811313124

1

813120112213=

?+?-=+=-

=?-===--------∑X C X C Y X C Y X C Y i k i k 得

64

1

161410

41

41161148

1

1414111613165

3141114131321

814131113121311202011021111001102110111-

=?-===?-?=+==

?-?+?-=++==

?-?+?-=++=-

=?-?+?-=++=--------X C Y X C X C Y X C X C X C Y X C X C X C Y X C X C X C Y 其它k Y 均为零。

输出样值序列k Y 的峰值畸变值为

48071641048

1321721241

561

=??? ??+++++??? ??==

∑i

y y

y D

T

T

相加器

X(t)

p

q

y(t)

14、如果二进独立等概信号，码元宽度为0.5ms ，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为0.5ms ，求传码率R B 和独立等概时的传信率R b 。

)

/(40004log )(200010

5.0112)/(20002log )(200010

5.01

1124434

22232s bit R R B T R s bit R R B T R B b b B B b b B ===?=====?==

--）（）解：（

21、具有6.5MHz 的某高斯信道，若信道中的信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz ，试求其信道容量。

)/(105.19)10

5.610

5.451(log 105.6)1(log )1(log 66

6

26022s bit B

n S B N S B C ?=??+

??=+=+

=解：

15、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P n (f )=0.5*10-3

W/Hz ，在该信道中传输振幅调制信号信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz ，而载波为100kHz ，边带功率为10kW ，载波功率为40kW 。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后加至包络检波器进行解调。试求：

（1） 解调器输入端的信噪功率比； （2） 解调器输出端的信噪功率比； （3） 调制度增益G 。

5

2

50002000//320001020202)(10)()(25000105010)105.0()1052(2)(2)

(50104010000_______2

0_______2_______

203

3===

==∴

=========∴

=?????===+=+=-i i i i i

c

i i n i x c c i N S N S G SSB W

kW

N S kW S t m S W N t n t n N W

kW

N S W

f BP N kW S S S S 的调制度增益为：）（在大信噪比情况下：）（）解：（ΘΘ

16、设输入信号抽样值为+1065个量化单位

（1）采用A 律13折线把其编成8位码，并求出量化误差（段内采用自然二进制码）； （2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码； （3）求接收译码器输出样值的大小

解：

（1）抽样值Is=1065个量化单位，它所对应的8位码为 1 1 1 1 0 0 0 0

编码电平为Ic=1024个量化单位

编码后的量化误差为 |Is - Ic| = 41个量化单位

（2）11位码为100 0000 0000 （3）译码电平为 10563210242

=+=?+=v

I I C D 个量化单位