北京邮电大学 通信原理2007下册期中考试题及答案
《通信原理》2007期中考试标准答案
Rb =
2、 （共 10 分）
15 × 8000 = 15000bps -------------------------------------------------------------（3 分） 8
解：设 s k 为信号的抽样值， s q 为量化信号值， f ( s k ) 为信号抽样值 s k 的概率密度， 又 M 为量化电平数，则 量化间隔 量化区间端点 量化输出电平
（第
4
页）
（b） n(t ) 与 2 cos 2πf c t 相乘后的结果是
经过 LPF 后， 其功率谱密度图为
------------------------（2 分） ------------------------（1 分）
（c）对 Py ( f ) 做傅氏反变换可得 y (t ) 的自相关函数为 ------------------------（1 分） 当抽样率为 f s 时，两个抽样值 y k = y (t 0 +
故，折叠码的段内码为 0111
所以，用折叠码表示该抽样值得到的码字为 0101 0111 4、 （共 10 分） 解： （a）A 点噪声是窄带高斯噪声，可以表示为
n(t ) = nc (t ) cos 2πf c t − n s (t ) sin 2πf c t
其功率谱密度图为
------------------------------（2 分） ------------------------------（1 分）
五、计算题（共 40 分，每小题 10 分） 计算题（ 1、 （共 10 分） 解：奈奎斯特取样速率为 8kHz，因而符号速率是 8000symbol/s。----------------------------------（3 分） 每个符号的平均信息量为
通信原理考试试题及答案
通信原理考试试题及答案一、选择题1. 在通信系统中，基带信号的频谱是：A. 具有无限带宽B. 具有有限带宽C. 具有单一频率D. 没有频谱答案：A2. 模拟调制的主要目的是：A. 放大信号B. 滤波信号C. 将基带信号转换为适合传输的频带信号D. 编码信号答案：C3. 以下哪种调制方式属于频率调制：A. AMB. FMC. PMD. DSB-SC答案：B4. 在数字通信中，误码率（BER）是衡量系统性能的重要指标，它表示：A. 信号的平均功率B. 信号的平均频率C. 传输错误比特数与总传输比特数的比值D. 系统的带宽答案：C5. 以下关于信道编码的描述，错误的是：A. 信道编码可以提高信号的抗干扰能力B. 信道编码可以减少传输错误C. 信道编码可以增加传输速率D. 信道编码可以提高信号的传输距离答案：C二、填空题1. 通信系统中，信号的调制过程是指将_________信号转换成适合在信道中传输的_________信号的过程。
答案：基带，带通2. 在数字通信中，常用的调制方式有_________调制、_________调制和_________调制。
答案：幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）3. 信噪比（SNR）是衡量通信系统性能的一个重要指标，它表示信号功率与_________的比值。
答案：噪声功率4. 通信系统中的带宽限制是指信道能够传输信号的_________范围。
答案：频率5. 在通信系统中，多普勒效应会导致接收端接收到的信号频率与发射端发射的信号频率之间存在_________。
答案：频移三、简答题1. 请简述数字调制技术与模拟调制技术的主要区别。
答案：数字调制技术是将数字基带信号转换为适合在信道中传输的数字带通信号，它通常涉及数字信号的幅度、频率或相位的变化。
模拟调制技术则是将模拟基带信号转换为模拟带通信号，主要涉及信号的幅度、频率或相位的变化。
数字调制技术具有更好的抗干扰性，可以更有效地利用信道资源，而模拟调制技术则在某些特定应用中更为简单和经济。
通信原理考试题及答案
通信原理考试题及答案1. 频率调制(FM)是一种常用的调制方法，它在传输中通过改变载波信号的频率来携带信息。
与幅度调制(AM)相比，频率调制有哪些优势和特点？答: 频率调制的优势和特点包括：- 抗干扰性强：频率调制在传输过程中改变信号的频率，这样可以减小噪声对信息的影响，提高信号的抗干扰能力。
- 良好的信号质量：频率调制可以提供良好的信号质量和音质，音频信号通过频率调制可以更好地保存原始信号的特点和细节。
- 高效的频带利用：频率调制可以更有效地利用频带资源，相比于幅度调制，频率调制的频谱展宽较小，可以在有限的频带内传输更多的信息。
- 抗多径衰落能力强：在无线通信中，频率调制具有较好的抗多径衰落能力，可以通过控制频率调制指数来减小信号的传播衰落影响。
2. 在数字通信系统中，什么是调制解调器(Modem)？它的作用是什么？答: 调制解调器(Modem)是数字通信系统中的关键设备，用于在数字信号与模拟信号之间进行转换。
它的作用主要包括：- 调制：调制解调器将数字信号转换为模拟信号，使其能够在模拟信道上进行传输。
调制过程通常包括将数字信号转换为一个或多个载波信号，通过改变载波信号的某些特征（如幅度、频率、相位）来携带数字信息。
- 解调：调制解调器将模拟信号转换回数字信号，以使其能够在数字系统中进行处理和解码。
解调过程主要包括还原被调制信号的特征，并提取出原始的数字信息。
调制解调器在数字通信系统中起到了桥梁连接的作用，使得数字信号和模拟信号能够互相转换，并在不同的传输媒介上进行传输。
3. 数字通信系统中的正交频分复用(OFDM)是一种常用的多载波调制技术。
它是如何实现数据传输的？答: 正交频分复用(OFDM)通过将高速数字信号分为多个低速子载波进行传输，达到提高传输速率和频谱利用效率的目的。
OFDM的实现过程如下：- 数据分割：将原始的高速数字信号分割成多个低速子信号，每个子信号对应一个子载波。
- 子载波调制：对每个子信号进行调制，常见的调制方法包括QAM、PSK等，将数字信号转换为模拟信号。
北京邮电大学考研真题试题-通信原理A2007(含答案)
假设载频 fc 是1 T 的整倍数，为 fc = 4 T 。
(1)画出 h(t)的图形；
(2)写出此带通滤波器的传递函数 H ( f ) 表示式；
(3)画出带通滤波器的输出信号 y(t) 的波形图；
(4)求出在 t = T 时刻的 y (t) 值 y(T)。
3
六．（14 分）(1)2PSK 信号波形表示式为
说明获取相干载波的方法。
(2)利用图示的调频器产生相位连续的 2FSK 信号。
(a)写出该调频器的频率表达式； (b)写出该相位连续 2FSK 信号表达式； (c)写出该相位连续 2FSK 信号的复包络表示式。
三．（14 分）两个出现概率相等的消息采用如下信号发送：
s1
(
t
)
=
⎧ ⎨ ⎩
At Tb 0
5．在数字基带传输系统中，系统的传递函数是 α = 1 的升余弦特性，截止频率为 100Hz。 若系统传输 4PAM 信号的符号速率为 200 波特，则收端抽样时刻的抽样值 7 。
6．OOK 信号的功率谱中有 8 ，使得接收端的相干解调器可用 9 。
7．当给定平均比特能量 Eb 时，16PSK 信号空间的相邻信号矢量之间的最小欧氏距离比 16QAM 的 10 。在相同的 Eb N0 条件下，16PSK 的误符率比 16QAM 的 11 。
33.1dB。另据统计，该信源的
H∞ (x) H0 (x)
=
0.1 ，则
对该数字信号压缩后再传输时，理论上需要的最小信道带宽是 18 Hz。
二．（14 分）(1)将下图所示的两个消息信号 m1 (t ) 及 m2 (t ) 分别对正弦载波 c (t ) = Asin 2π fct 进行双边带调幅。
北京邮电大学 通信原理2007下册期末考试题及答案
北京邮电大学2006—2007 学年第II 学期《通信原理II》期末试题及参考答案一、选择填空（每题 2 分，共30 分）1．码组{000, 010,101,111}是(A)循环码(B)线性分组码(C)RS 码(D)格雷码2.已知某线性分组码的最小码距是7，该码用于纠错时可保证纠几位错？(A)1 (B)2 (C)3 (D)43.信息速率为2000bit/s 的信源输出通过一个1/2 率的卷积编码器，编码结果再用QPSK 系统传输，QPSK 的符号速率是(波特)(A)1000 (B)2000 (C)4000 (D)80004.将(7,4)汉明码的码字按行写入一个8 行7 列的存储阵列，每行一个码字，共8 个码字。
再按列读出后传输。
信道中的错误是突发型的，传输这8×7 个比特时，会连续发生t 个误码。
收端解交织后再译码。
此系统无误码传输可承受的t 最大是(A)7 (B)8 (C)28 (D)145.某系统中发射机的载频为1800MHz,接收机以90km/h 的速度运动，其移动方向和发射机所在方位之间的夹角是45o，接收机的多普勒频移是多少 Hz？(A)106 (B)150 (C)206 (D)536.正交码的重要应用之一是用于(A)CDMA (B)TDMA (C)FDMA (D)TCM7.有两个特征多项式不相同但周期同为7 的m 序列构成了优选对，由此优选对构成的Gold 码族中码的个数是(A)7 (B)9 (C)27-1 (D)27+18.某系统发送端采用了直接序列扩频，接收端采用了RAKE 接收，其目的是为了对抗信道中的(A)多径传播问题(B)加性高斯白噪声问题(C)多普勒频移问题(D)非线性失真问题9．下列当中，哪一个不是4 阶Walsh 码中的一个？(A)+1+1+1+1 (B)+1+1+1-1(C)+1+1-1-1 (D)+1-1+1-110.将一个m 序列Mp 与其移位序列Mr 模2 加后得到的序列是(A)m 序列(B)Gold 序列(C)Walsh 序列(D)随机序列11.设X、Y 是任意两个不同分布的离散随机变量，下列表达式中哪一个是正确的？(A)H (X )≤H (Y ) (C) H (X | Y )≤H (Y ) (B)H (X ,Y )≤H (Y ) (D) H (Y | X )≤H (Y )12.模拟基带信号x (t )经模数变换后转换为数字信号，采样率为33 千样值/s，每样值用10 比特表示。
北京邮电大学 通信原理2007上册期中考试题及答案
1北京邮电大学 2007——2008 学年第 I 学期《通信原理》期中考试试题包括选择填空在内的所有答题都应写在答题纸上，否则不计成绩！一．选择填空（每空 1 分，共 26 分）答案必须来自下．列．答案，必须是最．合．理．的答案。
按“空格编号 答案编号”的格式答题，例如：27 f ； 28 甲(a ) 1k 波特 (b )1k 波特/秒 (c )0.33 (d )2 (e )50 (f )1kbps (g )2kbps (h )0.5 (i )4(j )1 (k )3(l )10 (m )加性噪声 (n )AMI (o )HDB3 (p )40 (q )码间干扰 (r )200(s )300(t )60 (u )12 (v )相干解调 (w )包络检波 (x )3kbps (y )大 (z )等于 (甲)小 (乙)90 (丙)高 (丁)低(戊)100(己)0.4(庚) H ( f + f c ) - H ( f - f c ) = 1, f ≤ W(辛) H ( f + f c ) + H ( f - f c ) = 1, f ≤ W1. 某数字通信系统每毫秒等概发送一个四进制数字信号，那么其符号速率是 ，其信息速率是 2 ，符号间隔是 3 毫秒，比特间隔是 4 毫秒。
2. 设功率谱密度为 N0 W/Hz 的高斯白噪声通过中心频率为 f Hz ，带宽为 2 f Hz 的窄2c m带滤波器，得到平稳高斯噪声n (t ) = n c (t )cos ωc t - n s (t )sin ωc t ，则n (t ) 的平均功率为N f W ， n(t )的功率为 N f W 。
0 mc0 m3. AM 信号s (t ) = 10[1+ m (t )]cos 2π ⨯106 t ， m (t ) = cos1000π t ，其调制效率为 7 。
4. 某调频波s (t ) = 10 cos ϒ≤2π ⨯106 t + 4 c os 200π t /ƒ，已调信号的平均功率是 8；调制指数是 9 ；最大频偏是 10 kHz ；调频信号带宽是 11 kHz 。
通信原理考试试题及答案
通信原理考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在数字通信系统中，以下哪项不是衡量信道容量的指标？A. 信噪比B. 带宽C. 传输速率D. 调制方式答案：D2. 以下哪种调制方式不是线性调制？A. ASKB. FSKC. PSKD. QAM答案：A3. 在通信系统中，信道编码的主要目的是什么？A. 提高信号的传输速率B. 提高信号的带宽利用率C. 增强信号的抗干扰能力D. 降低信号的功率消耗答案：C4. 以下哪种多址技术适用于卫星通信？A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. SDMA答案：C5. 在无线通信中，以下哪种技术用于减少多径效应的影响？A. 均衡器B. 分集接收C. 信道编码D. 功率控制答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 在数字通信中，信道容量C可以通过香农公式计算，公式为：C =W log2(1 + S/N)，其中W是信道带宽，S是信号功率，N是噪声功率，log2是以2为底的对数。
2. 信号的带宽决定了信号的传输速率，根据奈奎斯特定理，理想情况下，信道的最大传输速率为2W log2(M)，其中W是带宽，M是调制方式的阶数。
3. 在无线通信中，多径效应会导致信号的衰落和时延扩展，可以通过使用_________技术来减少其影响。
答案：分集接收4. 为了提高信号的安全性，可以采用_________技术对信号进行加密。
答案：密钥加密5. 在数字通信中，信噪比(SNR)是衡量信号质量的重要指标，它定义为信号功率与噪声功率的比值，通常用分贝(dB)表示。
三、简答题（每题10分，共40分）1. 简述数字通信与模拟通信的主要区别。
数字通信使用数字信号传输信息，具有抗干扰能力强、易于加密、便于存储和处理等优点。
模拟通信使用模拟信号传输信息，信号容易受到干扰，且不易加密和存储。
2. 什么是信道编码？它在通信系统中有什么作用？信道编码是将原始数据通过特定的编码规则转换成冗余的编码数据，以提高数据传输的可靠性。
通信原理考试试卷(含答案)
《通信原理》期中参考答案错误!未定义书签。
.（9分）已知信息代码为110000110000011，求相应的AMI 码、HDB 3码和双相码编码结果，并画出波形。
解： AMIHDB3分相码：错误!未定义书签。
.（9分）下图中的()w n t 是均值为零、功率谱密度为02N 的平稳高斯白噪声，BPF 是中心频率为c f ，带宽为2W 的理想带通滤波器，LPF 是带宽为W/2的理想低通滤波器。
(1)求A 点噪声的功率，写出功率谱密度并画图表示；(2)求A 点噪声的同相分量的功率、写出其功率谱密度并画图表示； (3)求B 点噪声的功率、写出其功率谱密度并画图表示；解：(1) 02A P N W =，()020c A N f f W P f else⎧±≤⎪=⎨⎪⎩(2) ()()()cos sin 2A c c s c n t n t f t n t f t ππ=2-。
()c n t 的功率是02N W ，从频谱搬移关系可知其带宽是W ，形状是矩形，因此矩形的高度必然是0N ，即()0c n N f W P f else⎧≤=⎨⎩(3)B 点的输出是()c n t 经过LPF 的输出，因此()020B WNf P f else⎧≤⎪=⎨⎪⎩B 点功率为0B P N B =错误!未定义书签。
.（10分）已知()()()cos 2c e t s t f t πθ=+，其中s (t )是一个功率谱密度为()S P f 的平稳随机过程，θ是与()s t 相互独立的随机变量，θ在[]0,2π内均匀分布，证明()t e 的功率谱密度为：()()()14E s c s c P f P f f P f f =++-⎡⎤⎣⎦证：()e t 的自相关函数为 ()()()()()()()()()()()()()(),cos 2cos 22cos 2cos 22cos cos 422cos 22E c c c c c c s c c c s c R t t E e t e t E s t f t s t f t f E s t s t E f t f t f R E f f t f R f ττπθτππτθτπθππτθτπτππτθτπτ+=+⎡⎤⎣⎦=++++⎡⎤⎣⎦=++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=2+++2⎡⎤⎣⎦=作傅氏变换得()()()()2221224c c j f j f s j f E S c S c R e e P f e d P f f P f f πτπτπτττ-∞--∞⎡⎤+=⨯=-++⎡⎤⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎰错误!未定义书签。
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2πτ
mλ
2 2
3600s f109 Hz
北京邮电大学2008——2009 学年第I 学期《通信原理》期中考试试题(C卷)
一. 某分组码的最小码距是11，请问该码能保证纠多少位错？
答：2t + 1 ≤ d min，t ≤ 5，因此该码可保证纠5比特错。
二．某多径信道的多径时延扩展大致为1µs，问此信道的相干带宽大致是多少？答：1MHz，也可答1≈ 0.16MHz。
三．某系统工作在1GHz频段，系统中收发之间的相对移动速度最大是每小时100公里，求最大多普勒频移。
3 8
答：f = v ，车速v = 100×10 m ≈27.8m/s，波长λ= c = 3×10m/s = 0.3m，故此f m≈ 92.6Hz。
四．某限带白高斯噪声信道的带宽为B = 100kHz，信道输出的信噪功率比是31（是线性值，不是分贝值），此信道每秒钟最多可传输多少比特？
答: C = B ×log2(1 + SNR) = 100 ×log2(1 + 31) = 500kbps。
五．已知瑞利平衰落信道中的接收信噪比γ 服从指数分布，其概率密度函数是pγ(x) = e−x, x ≥ 0。
求平均信噪比。
答：E[γ] = J ∞
xe−x dx = 1
六．无记忆二元对称信道（BSC）的误码率是p，请写出其信道容量表达式。
若p = 1 ，此信道最大能实现的传输速率是每符号多少比特？若p = 1，最大速率又是多少？
答：信道容量是C = 1 + p log2p + (1 −p) log2(1 −p)bit/symbol。
当p = 1 时，C = 0；当p = 1时，C = 1。
注意：如果接收端知道收到的比特流有一半的机会是错的，那它就没必要再
去看接收结果了，因为观察信道输出和闭着眼睛瞎猜是一样的；如果接收端知
1
4 N N
道收到的完全是错的，没有一个bit 是例外，那它观察信道的输出就能毫无损失地得到所有信源信息。
七．某离散消息X 以等概率取值于四个不相同的实数1、2、3、4。
(1) 求X 的熵；
(2) 若Y 是X 的函数：Y = min {X, 3} ，求Y 的熵。
答：(1)X 的熵是2比特。
(2) Y 的可能取值是1、2、3，其概率分布是P (Y = 1) = P (X = 1) = 1 ，P (Y =
2) = P (X = 2) = 1 ，P (Y = 3) = P (X = 3) + P (X = 4) = 1 。
因此
4
2
1 1 1 1
H (Y ) = −E [log 2 P (Y )] = −2 × 4 log 2 4 − 2 log 2 2
= 1.5bit
八．已知BSC 信道的误码率为p ，若通过此信道发送N 个比特(N > 22)，求如下事件发生的概率：
(1) 第2、12、22个比特发生了错误，其余正确； (2) N 个比特中总共有3个比特发生了错误；
答: (1)所求概率为P 1 = p 3(1 − p )N −3；
(2)所求概率为P 2 = C 3 P 1 = p 3(1 − p )N −3C 3 。
九．某信源输出是四进制符号，各符号的出现概率分别为0.5、0.25、0.125、0.125。
试用霍夫曼编码方法对该信源进行编码，并求出每个符号的平均编码长度。
答:由下图可知，这四个符号的编码结果是1、01、001、000(或者0、10、110、111)。
平均编码长度是0.5 × 1 + 0.25 × 2 + 2 ∗ 0.125 × 3 = 1.75bits 。
十． 将10路频率范围均在0-4kHz 的话音信号各自按最小抽样率抽样后进行A 律13折线PCM 编码，然后进行时分复用，再通过信道传输。
(1) 复用后的数据速率是多少？
(2) 假设以QPSK 传输复用后的数据，若脉冲成形是不归零矩形脉冲，求
此QPSK 信号的主瓣带宽；
(3) 假设在复用后的二进制数据流中， 平均每个二进制符号实际的熵
2
是H ∞ = 0.2bit 。
将其经过一个理想的信源编码器进行压缩，然后再按(2)中的方式传输，求QPSK 信号的主瓣带宽。
答：(1)最小抽样率是8kHz ，A 律十三折线编码将每个样值编为8bit ，故此每路 数据速率是64kbps ，10路复用后的总速率是640kbps 。
(2) QPSK 的符号速率是640/2=320kBaud ，因此主瓣带宽是2 × 320 = 640kHz 。
(3) 此时平均而言， 每秒发送的640kbits 中真正的信息量只有640 × 0.2 =
128kbits ，因此经过理想的信源编码后的输出速率是128kbps ，相应地，QPSK 的 主瓣带宽成为128kHz 。
十一． 某高清晰度电视系统（HDTV ） 中， 每帧图象需要扫描1080行， 每行有1920个象素，每个象素用3种颜色（红、绿、蓝）表示，每种颜色有256个 灰度等级。
该系统每秒传送30帧图象。
(1) 如果不进行任何压缩措施，请问该系统的信息传输速率为多少比特/秒？ (2) 将(1)的结果以最理想的传输方法经过信噪比为30dB 的加性白高斯噪声信
道传输，信道带宽至少需要多少？
(3) 现在考虑将图像信号经过压缩编码后再通过2MHz 带宽的信道传输（信噪
比仍是30dB ），信源编码器的压缩比至少需要是多少？
答：(1)每帧图像含像素1080 × 1920 = 2073600个， 每个像素的灰度等级数 是2563 = 224。
因此每帧图像需要的比特数是24 × 207360 ≈ 50Mbits 。
于是信息传输速率是1500Mbps 。
(2)1500 = B log 2(1 + 103)，得B ≈ 150MHz 。
(3) 给定信噪比时， 信道容量C 和带宽B 是线性关系， 因此当B 缩小为原来
的
2 = 1 时，速率也必须缩小这么多。
故此所求压缩比为75:1。
150 75
十二．某线性分组码的生成矩阵是
G =
(1) 将G 化为系统码形式的生成矩阵（规定只能进行初等行变换，不能做列交换）；
(2) 写出所有可能的编码结果； (3) 求该码的最小码距； (4) 写出监督矩阵H 。
答：(1)从G 的大小可以判断出这是一个(5,3)线性分组码。
其系统码由3比特信 息位和2比特校验位构成。
限定不能做列交换时，可以验证出G 的前三列不可
能
3
1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1
化为单位阵I (实际上，G 的前3列秩为2，不能用高斯消元化求解。
而初等行变换的实质是高斯消元法)。
系统码也可以是信息位在后（或其他任何位置），假 设信息位在后，则通过初等行变换可得系统码的生成矩阵是
G sy s =
(2) 所有可能的编码结果就是G 或G sys 的行的各种组合结果：
00000, 11010, 01101, 01110, 10111, 00011, 10100, 11001
从中挑出末尾是100、010、001的三个码字，用他们组成的生成矩阵就是G sys 。
(3) 线性分组码的最小码距是全零码之外的最小码重，由(2)的结果可知
d min = 2
(4)G sys 可以写成G sys = (Q, I )， 其中Q =
1 0
1 1。
对于任意的信息分
组u ，编码结果是c = u × (Q, I )，它满足H c T = 0。
因此H × (Q, I )T = 0。
将
H 写成分块矩阵H = (A, B )，其中A 有2列，B 有3列。
则
( ) Q
T = 0
A, B I
很明显，A = I ，B = Q T 能满足上述方程，所以
H = (I , Q T ) =
从这个结果也可以看出，H 有两列相同，所以也可以得到前问中d min = 2的结果。
4
1 1 1 0 1 0 0
1 1 0 1 0
1 1 0 0 1
1 0 1 1 1 0 1 0 1 1。