《通信原理》课堂练习题

河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题四
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第7章数字带通传输系统
1、设发送的数字序列为10110，码元速率为1200Baud。
（1）当载波速率为2400HZ时，画出2ASK、2PSK及2DPSK的信号波形。（2）2FSK的两个载波为1200HZ、2400HZ时，画出波形。
河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题一
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一、信号的分类
1、确知信号：
随机信号：
2、能量信号：
功率信号：
3、什么是数字信号？什么是模拟信号？两者的根本区别是什么？
二、常用信号的时域表达式（时间函数）、波形图；频域表达式（傅里叶变换）、频谱图。注：所有脉冲的宽度均为τ，高度为1。
6、信源编码是的编码，以提高通信的；
信道编码是的编码，以提高通信的。
7、香农信道容量公式是在条件下推导得到的。
8、在模拟通信系统中，已调信号带宽越，有效性越好；解调器输出信噪比越，可靠性越好。
9、说明调频系统的特点：
10、在民用中波广播AM接收机中采用的解调器是；该解调方式的缺点是。在调频系统中，解调输出噪声的功率谱密度的特点是。在调频系统中采用预加重和去加重技术的目的是。
6、设Rb=4Mbps，四进制数字基带系统接收机抽样判决器的定时信号（即位同步信号）的重复频率为，该系统理论最小带宽为。
7、已知一理想低通信道，其最大无串扰的信息传输速率为Rb（b/s），信道中加入高斯白噪声，其双边功率谱密度为n0/2（W/HZ），求此时系统中信号的平均功率。
8、已知一E1基群信号，通过α=0.5的实际信道传输，求该信号所占的实际信道带宽。
3、在PCM30/32系统中，其信息传输速率为。
4、可以通过技术来改善弱信号的量化信噪比。
5、增量调制系统中的过载现象，是指。
6、对10路带宽均为0～4000Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输，抽样速率为8000Hz，抽样后进行16级量化，并编为自然二进制码。试求传输此时分复用信号所需带宽。
7、设有23路模拟信号，每路均带限于3.4kHz，以8kHz的抽样频率对其进行抽样，并与1路同步信号（8kHz）一起复用为TDM PAM信号。
3、PCM30/32四次群线路接口采用码、一、二、三次群采用码；北美时分复用系统T1系统采用码、三次群采用码；以5类双绞线连接的10M以太网的线路接口码型为；用于磁记录媒介的线路接口码型为。
4、在数字通信中，眼图是用实验的方法观察和对系统性能的影响。一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是。
5、为了克服码间串扰，可在前附加一个可调的滤波器，利用的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器即称为时域均衡器，常用的方法是采用。衡量均衡器均衡效果的两个准则是和；时域均衡器的目的是，部分响应技术的目的是。
5、在2DPSK通信系统中，接收机采用极性比较-码反变换方法解调，已知码变换器输入信号误码率为Pe，则码反变换器输出误码率为。
6、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，那么该判决器的最佳判决门限为。
7、ASK系统的基本调制信号为码型，ASK信号相当于模拟调制的信号，其频谱成分包括、；PSK系统的基本调制信号为码型，PSK信号相当于模拟调制的调制方式。
3、若离散信源输出16进制独立等概随机序列，则此信源输出的每个符号所包含的信息量为；若16进制符号不是等概出现，则此信源输出的每个符号所包含的平均信息量为。
4、由电缆、光纤、卫星中继等传输媒质构成的信道是信道；由电离层反射、对流层散射等传输媒质构成的信道是信道。
5、窄带信号通过随参信道多径传播后，其信号包络服从分布，称为型衰落。当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时，会产生衰落。
18、有60路模拟话音信号采用FDM方式传输，已知每路话音信号频率范围为0-4KHZ（已含防护频带），副载波采用SSB调制，主载波采用FM调制，调制指数mf=2。试计算副载波调制合成信号带宽和信道传输信号带宽。
19、用相干解调器接收双边带信号，已知单音调制信号最高频率为2KHZ，单边噪声功率谱密度为10-8W/HZ，要求输出信噪比为20dB，求Am值应为多大？
9、有一24路PCM系统，码元间隔Ts=0.625us，采用二进制数据传输，
求：（1）采用理想低通信道传输时，其需信道带宽。
（2）采用α=1的实际信道传输时，其需信道带宽。
（3）接收机以什么速率进行判决，可以消除码间串扰？
10、一个理想低通特性信道的截止频率为1MHZ，
求：（1）采用2电平基带信号时的最高传输速率。
七、相关、能量谱、功率谱
1、什么是相关系数，什么是自相关函数？其物理意义如何？
2、（考研同学必做）求周期余弦信号cos(ω0t)的自相关函数、功率。
3、你如何理解信号的频谱、能量谱及功率谱？分别写出其表达式及物理意义。
如果一功率有限信号通过线性系统，其响应的功率谱如何变化？
4、写出维纳—欣钦关系的具体内容。其有何实用价值？
（2）传输此输出速率，理论上最小需要的信道带宽。
（3）设X表示灰度级，如果统计发现H∞(X)/H0(X)=0.25，则针对这一点进行图像压缩后再传输时，理论上需要的最少带宽。
15、已知某单音调频波的振幅为10V，其瞬时频率为f（t）=106+104cos2π×103t，求此调频波的表达式。
16、某调频信号的时域表达式为10cos(2π×106 t +5sin103πt)，则此信号的载频是HZ，最大频偏是HZ，信号带宽是HZ；当调频灵敏度为5kHZ/V时，基带信号的时域表达式为。
（1）设计该系统帧结构（帧长、时隙数、时隙宽度）；
（2）求码元宽度、系统总码率，并画出该系统示意图；
（3）计算系统最大量化误差。
11、设计一个传4路话音的A律PCM-TDM-16QAM系统，每帧集中插入8bit同步码。（1）画出该系统发送端框图；（2）画出PCM帧结构、求帧长和系统速率；（3）求理论上的最小信道带宽。
17、在FM系统中，若信道噪声为加性高斯白噪声，当接收信号的幅度增加1倍时，鉴频器输出信号功率增大dB，鉴频器输出噪声功率增大dB，鉴频器输出信噪比增大dB。（1→0dB、2→3dB、3→4.8dB、4→6dB、5→7dB、6→7.8dB、7→8.5dB、8→9dB、9→9.5dB、10→10dB）
(2)若信道加宽到原来的10倍，并保持信道容量不变，那么信号平均功率要改变多少dB？（log23001≈11.55，30010.1≈2.23）
14、某数码摄像机每30ms产生一幅40万像素的彩色图像，每个像素由RGB三种颜色构成，各有32个灰度等级。假设摄像机的输出不经过任何压缩而直接传输，传输信道是一个限带限功率的AWGN信道，信道中的信噪比为30.1dB。求：（1）摄像机直接输出的速率。
试求：（1）2FSK信号的第一零点带宽。
（2）非相干接收时，系统的误码率。
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）为什么2FSK系统对信道变化不敏感？
河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题五
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第9章模拟信号的数字传输
1、PAM信号是；PCM信号是。（数字信号、模拟信号）
2、语音信号频率范围为，其可以无失真恢复信号的最小采样频率为。
河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题二
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第1-5章
1、一个多进制数字通信系统每隔0.8 ms向信道发送16种可能取值的电平值中的一个。则每个电平值所对应的比特数是；符号率（波特）为；比特率为。
2、一离散无记忆信源（A、B、C、D），各符号发送概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8。则此信源每个符号包含的信息熵为；若信源每毫秒发出一个符号，则此信源每秒输出的信息量为。
12、一个无码干基带二进制系统，二进制码元序列中“1”码判决时刻的信号值为1V，“0”码判决时刻的信号值为0，已知噪声均值为0，方差( 2为90mW，求误码率Pe。
13、已知基带特性为如图余弦滚降特性，求该系统无ISI的最高传输速率和频带利用率。并判断分别以2/3T、1/2T、1/T、3/T的速率传输数据时，哪些速率可以消除ISI？
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)制度增益G。
河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题三
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第6章数字基带传输系统
1、数字基带传输系统由、、和组成。
2、信息码10100110所对应的CMI码为，相对码（差分码）为。10110000011000001对应的HDB3码为。
（2）采用8电平基带信号时的最高传输速率。
（3）采用2电平、截止频率仍为1MHZ，α=0.5的升余弦滚降频谱信号时的最高传输速率。
11、某数字基带传输系统的码元传输速率为4800Baud，码型为2B1Q码，
求：（1）系统的信息速率。
（2）各码元出现概率相等，码元电平差为2V，求信号的平均功率。（3）若系统的传输特性为无码间串扰的余弦滚降特性，α=0.5，此基带传输系统的带宽应是多少？
（3）计算2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK信号带宽及频带利用率。
2、2ASK、2PSK、2DPSK和2FSK信号采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到差排列顺序为。
3、BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为。
4、“单个码元呈矩形包络”的1200Baud的2ASK信号，其频带宽度（以频谱的第一零点计算）为。
（1）画出系统的方框图，并指出复接器的工作频率fs以及TDM PAM信号总的脉冲速率；
（2）计算信道所需的零点带宽。
8、设13折线A律编码器的过载电平为5V，输入抽样脉冲的幅度为-0.9385V。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；