电子科技大学通信原理课程期末考题2009期末通信原理A卷及解答

………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
电子科技大学二零 零九 至二零一零 学年第 1 学期期 末 考试
通信原理 课程考试题 A 卷 （ 120 分钟） 考试形式： 一页纸开卷 考试日期 2010 年 1 月 12 日
课程成绩构成：平时 15分 分， 期中 10 分， 实验 5 分， 期末 70 分
一、 填空题（共20分，共
20空，每空1分）
1、在线性PCM 系统中，编码位数每增加1比特，量化信噪比提高 6dB 。

2、PCM 编码过程包括___抽样_____、____量化_____和____编码____三个步骤。

3、对于MSK 信号，其调制指数h 为 0.5 ，其相位在一个码元周期内的变化量为 2π
± ，在码元的分界点
上其相位变化特点是 相位连续 的。

4、对于QPSK 信号，其每个符号所传输的比特数是为 2比特 。

5、对于给定的数字通信系统，信道噪声功率谱密度越大，则系统误码率越 大 ，眼图张开度越 小 。

6、0、1等概的双极性二进制NRZ 信号，若接收机抽样判决器输入端的信号峰值为10v ，则该判决器的最佳判决门限为 0 。

7、同等情况下，8PAM 信号比2PAM 抗干扰能力 差 ，8PAM 信号比2PAM 传输效率 高 。

8、在2ASK 、2PSK 、2FSK 三种信号中，有离散载波分量的是 2ASK 、2FSK 。

9、设数据速率是 1000bps ，二进制单极性 RZ 信号、双极性 NRZ 信号、2DPSK 信号及QPSK 信号 的第一零点带宽分别为 2000Hz ， 1000Hz ， 2000Hz ， 1000Hz 。

10、 信道复用的三种基本方法是 频分复用， 时分 复用和码分复用。

二、 对于A 律PCM 系统，求（10分）
1、 当输入信号归一化抽样值为0.56-时的输出二进制码组；）
2、 将30路话音信号按时分复用的方式复合成一个数据序列，求该数据序列的比特率。

（提示：A 律13折线主要参数见下表）
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解：1、0.56-为负，10.56,12⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭
，按第7段编码，可得
764164204832∆=∆=
= 70.560.50.560.5
, 1.921/32
--==∆ 码字为：0 111 0001
单路话音信号的比特率8864b s R nf kbps ==⨯=，
30路话音信号的合路数据速率为3030641920b R kbps =⨯=
三、 （共10分）设四元基带系统的传输特性为
()11,0,f T H f f ⎧≤⎪
=⎨
⎪⎩
其它 1、 试确定运用该系统时，物理信道的绝对带宽； 2、 试确定可以实现无ISI 的最大传输速率； 3、 求该系统的频带利用率。

解： 1、 信道的绝对带宽是,1B T =；
2、 系统的频谱特性正好为滚降升余弦谱0α=，可以实现无ISI 传输，传输速率为2
24/b
R T T
=⨯=bps 3、 系统的频带利用率为4/b
b T
R bps Hz B η=
=
四、 已知二进制数据序列为{110101101}。

（共10分） 1、试画出如下基带信号波形。

（5分）
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2. 试画出如下带通信号波形（5分）
五、 对频率范围为08000Hz
的模拟信号进行PCM 编码，并用4PAM NRZ 信号传输。

（共10分） 1、求PCM 编码的最低抽样频率s f ；
2、若量化器量化电平数为32M =，求PCM 信号的比特率b R 和4PAM NRZ 信号的谱零点带宽；
3、若信道误码率为5
10e
P -=，求系统接收机的峰值输出信噪比。

解：1．最低抽样频率22816s f B kHz ==⨯=
2．M =32，码字位数n =5，PCM 信号速率 51680b s R nf kbps ==⨯= 4PAM NRZ 信号的谱零点带宽 /240T s b B R R kHz === 3．峰值输出信噪比
22225
_333230722951.2414(1)14(321)10 1.04092PCM pk b
S M N M P -⨯⎛⎫
==== ⎪+-+-⎝⎭ 六、 某信道具有平坦的双边噪声功率谱密度()7
510/n
P f w Hz -=⨯，采用抑制载波的双边带信号进行传输，并设调制信号的最高频率限制在5kHz ，而载波频率为100kHz ，发射机输出的已调信号功率为10kw ，传输衰减30dB 。

若接收机的输入信号先经过一理想BPF 滤波再相干解调。

试问（共10分）
1、该理想BPF 应具有怎样的传输特性()H f ，并画出接收机框图
2、解调器输入端的信噪比是多少？
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3、解调器输出端的信噪比是多少？ 解：1、 理想BPF 应具有的传输特性
接收机框图：
2、输入信号功率 10/10001i S k W W ==，
输入噪声功率 ()73
222510251010i n
N P f B mW -=⋅=⨯⨯⨯⨯⨯= 解调器输入端的信噪比是1000i
i
S N = 3、因为对于DSB 信号2DEM
G =
解调器输出端的信噪比是
2000o i o i
S S
N N ==
七、 采用 QPSK 信号在卫星收发机上传送数据
，数据速率为30Mbps 。

收发机的带宽为 24 MHz 。

（共10
分）
1、设传输系统具有等效升余弦滤波器特性, 所需的滚降系数 γ是多少?
2、是否可找到一滚降系数 γ支持50Mbps 的数据率? 解：1、 QPSK M =4, k =2
()021T B f r =+
302(24)24(1)(1) 1.6
230 0.6
r r or r ⇒=+⇒+===
2、 ()021T B f r =+）
502424(1)
(1)225
r r ⇒=+⇒+= 不能找到支持 50Mb/s 速率的滚降系数r 。

八、在功率谱密度为
0/2N 的加性高斯白噪声下，其输入波形g (t )如图所示，试确定：
（10分）
1、最大输出信噪比的时刻；
2、匹配滤波器的冲激响应和输出波形，并绘出响应的图形。

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解：1、最大输出信噪比的时刻 t =T
2、 匹配滤波器的冲激响应为 h (t )=Cg (T-t ) =Cg (t ) 匹配滤波器的输出
()()()()()()()()
()22022when 0when 22when is other,
t
T t T
y t g t h t g t h d t T y t A Cd A Ct
T t T y t A Cd A C T t t y t τττ
ττ∞
-∞-=*=-≤<=⋅=≤<=⋅=-=⎰⎰⎰
九． 某2DPSK 系统采用传输速率为2b R Mbps =，载波频率为10c f MHz =，接收机输入信号的振幅40A V μ=，
AWGN 信道的单边功率谱密度为180510/N w Hz -=⨯，试求（共10分） 1、估算传输信号的带宽和工作频带；
2、相干接收的最小误码率（用()Q ⋅表示）；
3、差分相干接收的最小误码率。

解：1、按矩形脉冲的谱零点估算，传输信号的带宽 24T b B R MHz ==，工作频带为()812MHz MHz ；
2、传输系统的接收误码率（22
b
b A T E =）
(222222ed P Q Q Q Q Q Q ====== 3、传输系统的接收误码率（2
2
b
b A T E =）：0
801122
b
E N e
P e e -
-==。