通信原理期末试卷

2009 - 2010学年第1学期 《通信原理》期末试卷（A ）姓名： 学号： 专业班级：__________2分，共32分）1. 某二进制数字基带传输系统，若采用余弦滚降无串扰系统，且信道截止带宽为6000Hz ，如果滤波器的滚降系数为0.2，则能够传输的最大信息速率为 _____ bit/s 。

2. 已知角调波])1002sin(5.0)102cos[(5)(4t t t S ⨯+⨯=ππ，则最大频偏△f =_________Hz ，已调波带宽B=____________Hz ，功率为__________瓦。

3. 最佳接收理论是以接收问题作为自己的研究对象，研究从___________________中如何准确地提取有用信号。

设匹配滤波器的输入端信号为)(t s ，其傅里叶变换为)(ωS ，则匹配滤波器的传输特性)(ωH =_________________________。

4. 在相同信噪比条件下，若采用下列调制和解调方式时，抗噪声性能的优劣依次为_____________________________________________________。

（1）相干ASK （2）非相干FSK （3）相干PSK （4）相干FSK （5）相干DPSK 5. 设有四个符号，出现概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8，假设它们的出现是相互独立的，则该符号集的熵为_____________。

6．已知某四进制数字通信系统的信息速率为500 bit/s ，在接收端10分钟内共测得错误码元60个，则系统的误码率为___________________。

7．一般来说，若码长为n，信息位数为k，则监督位数为r。

如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则要求r与n的关系满足___________________条件。

8．在“0”、“1”等概率出现情况下，以下哪种码功率谱中没有离散分量_________（有多个答案，但多选计为0分）。

a、单极性不归零码b、双极性归零码c、单极性归零码d、双极性不归零码9．若ξ(t)为广义平稳过程，则其自相关函数R(τ)只与_______________有关,• R(τ)与________________是一对傅里叶变换对。

10. 对数字调制信号进行相干解调接收时，同步的顺序是：先______同步，再______同步，如果是时分复用的数字信号，在必要时还需要进行______同步和网同步。

4分，共20分）1. 简述什么是频分复用和时分复用,二者的主要区别是什么(从频域和时域2个角度说明)？2. 简述调制的主要目的和主要分类方式。

3. 简述码的最小码距与其纠、检错能力有何关系？4. 简述ΔM中“过载现象”产生的原因和不过载的条件。

5. 简述2DPSK信号能克服倒π现象的原因。

三、计算、画图题（共48分）1．计算机终端通过电话信道传输数据，电话信道带宽为kHz 2.3，信道输出的信噪比dB N S 30/=，该终端输出256个符号，且各符号相互独立，等概率出现。

试求：（1）信道容量；（3分）（2）无误码传输的最高符号速率。

（3分）2．设归一化输入信号为+378个量化单位△,试求：（1）A 律13折线的8位PCM 编码码组；（2分） （2）译码输出和量化误差；（4分）（3）PCM 编码后的7位码（不包括极性码）对应的11位线性码。

（2分）3．若)(t ξ是平稳随机过程，其自相关函数为)(τξR ，试求它通过如图1所示的系统后的自相关函数及功率谱密度。

（6分）(t图14．如图2所示调制信号，试画出其DSB 及AM 调制信号的波形示意图，并画出它们分别通过包络检波器后的输出波形。

（6分）(t mt图25．某接收机的输出噪声为910-W ，输出信噪比为20dB ，由发射机到接收机之间总传输损耗为100dB 。

(1) 试求用DSB 调制时发射功率应为多少？（3分） (2) 若改用SSB 调制，问发射功率应为多少？（3分）6．设有一（7，3）循环码，其生成多项式为1)(24+++=x x x x g ，求：（1）写出该码的监督矩阵和生成矩阵；（4分）（2）求信息101的编码结果；（2分）（3）若收到的码组为1110011，判断有没有误码？（2分）（4）画出编码电路原理图。

（2分）7. 已知二进制信息码为 01000011000001010试画出传号差分码波形。

并用写出其HDB3编码序列（用“+”“-”“0”表示即可）。

（6分）2009-2010年第1学期“通信原理”期末考试答案和评分标准（A 卷）一、填空题（每空2分） 1. 10000(或10k) 2. 50；300；12.5 3. 噪声；0)(*t j eKS ωω-4. (3)(5)(4)(2)(1)5. 符号/75.1bit6. 0.00047. 1r 212++≥≥-k n rr或8. a b d9. τ(或时间间隔)；ξ(t)的功率谱密度 10. 载波；位；帧（或群） 二、简答题1. 频分复用：将多路信号预先调制到不同的频率位置上，再送入同一信道传输。

(1分) 时分复用：按照一定时间次序依次循环传输各路消息以实现多路通信的方式。

(1分) 二者区别：频分复用在频域上分离，时域重叠(1分)；时分复用相反。

(1分)2. 调制的主要目的主要为了将基带信号变换为适于信道传输的的频带信号，从而改善性能，提高信道利用率(2分)。

主要分类有：模拟调制和数字调制（或正弦波调制和脉冲调制）(2分)。

3. (1)为检测e 个错误，最小码距应满足10+≥e d (1分) (2)为纠正t 个错误，最小码距应满足120+≥t d (1分)(3)为纠正t 个错误，同时又能够检测e 个错误，最小码距应满足)(10t e t e d >++≥ (2分)4. ΔM 中的过载现象是由于输入信号m(t)变化过快，使得译码器输出的斜变波形m ’(t)跟不上m(t)的变化造成的(2分)。

不过载的条件是或 (2分)5. 之所以2DPSK 能克服倒π现象是因为2DPSK 是靠前后两个码元对应的载波的相位相对变化来携带信息的，而不是靠绝对相位。

这样，即使接收端载波倒π，但是前后两个码S f dt t dm ∙≤σmax )(kS f A ωσ∙≤元的载波的相对变化关系却没有发生改变。

(4分) 三、计算画图题1. 解：（1）s bit N S B C /102.3)10001(log 102.31log 4232⨯=+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+= (3分) （2）无误码传输时，s bit C R b /102.34⨯== 因此，有 B N R R b BN4000256log 102.3log 242=⨯== (3分) 2．解：（1）11010111 (2分)（2）368△ (2分)；10△ (2分) （3）00101110000 (2分) 3. 解：根据平稳随机过程的性质()()R P ξξτω⇔ （1分） 则该系统传递函数 jwT e H --=1)(ω （1分） 输出过程的功率谱密度)cos 1)((2)()()(20T P P H P ωωωωωξξ-=⋅=（2分）自相关函数)()()(2)cos 1()(221)(21)(00T R T R R d e T P d e P R j j +---=-==⎰⎰∞∞-∞∞-τττωωωπωωπτξξξωτξωτ（2分） 4. 解：（2分）（2分）（1分）（1分）5．解： B n W N 0904110==- 又 20lg100=N S W N S 70201010-=⨯=∴W N B n N i 9001044-⨯=== （2分）（1）用DSB 调制时因为信噪比增益 200==iiDSBN S N S G所以 W N N S S i i 799700102210104102----⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯= 传输损耗为： dB S S i100lg10=发所以 W S S i 31010210⨯=⨯=发（2分）（2）用SSB 调制时信噪比增益为：100==iiSSBN S N S G所以 W N N S S i i 7997001041010410----⨯=⨯⨯=⨯=又因为传输损耗为： dB S S i100lg10=发所以 W S S i 310发10410⨯=⨯=（2分） 6．解：（1）[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100 110111011 100010101G 生成矩阵（2分）[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000 0100 0010 0101011101101011G 监督矩阵（2分） （2）[1011100]（2分）（3）有误码(1分)，误码位为a 0(1分)。

（4）（2分）7．解：（3分）0+000+-+-00-0+0-（3分）2009-2010年第1学期“通信原理”期末考试答案和评分标准（B 卷）一、填空题（每空2分） 1. 0.00042. 符号/75.1bit3. 10000(或10k)4. (3)(5)(4)(2)(1)5. 50；300；12.56. 噪声；0)(*t j eKS ωω-7. 载波；位；帧（或群）8. τ(或时间间隔)；ξ(t)的功率谱密度 9. b d10. 1r 212++≥≥-k n rr或二、简答题1. 调制的主要目的主要为了将基带信号变换为适于信道传输的的频带信号，从而改善性能，提高信道利用率(2分)。

主要分类有：模拟调制和数字调制（或正弦波调制和脉冲调制）(2分)。

2. ΔM 中的过载现象是由于输入信号m(t)变化过快，使得译码器输出的斜变波形m ’(t)跟不上m(t)的变化造成的(2分)。

不过载的条件是t dm )(Sf σ∙或 (2分)3. 之所以2DPSK 能克服倒π现象是因为2DPSK 是靠前后两个码元对应的载波的相位相对变化来携带信息的，而不是靠绝对相位。

这样，即使接收端载波倒π，但是前后两个码元的载波的相对变化关系却没有发生改变。

(4分)4. (1)为检测e 个错误，最小码距应满足10+≥e d (1分)(2)为纠正t 个错误，最小码距应满足120+≥t d (1分) (3)为纠正t 个错误，同时又能够检测e 个错误，最小码距应满足)(10t e t e d >++≥ (2分) 5. 频分复用：将多路信号预先调制到不同的频率位置上，再送入同一信道传输。

(1分) 时分复用：按照一定时间次序依次循环传输各路消息以实现多路通信的方式。

(1分) 二者区别：频分复用在频域上分离，时域重叠(1分)；时分复用相反。

(1分) 三、计算画图题 1. 解：（2分）（2分）（1分）（1分）2．解：根据平稳随机过程的性质()()R P ξξτω⇔ （1分） 则该系统传递函数 jwT e H --=1)(ω （1分） 输出过程的功率谱密度)cos 1)((2)()()(20T P P H P ωωωωωξξ-=⋅=（2分）自相关函数)()()(2)cos 1()(221)(21)(00T R T R R d e T P d e P R j j +---=-==⎰⎰∞∞-∞∞-τττωωωπωωπτξξξωτξωτ（2分）(解毕) 3. 解： （1）11010111 (2分)（2）368△ (2分)；10△ (2分) （3）00101110000 (2分)4. 解：（1）s bit N S B C /102.3)10001(log 102.31log 4232⨯=+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+= (3分) （2）无误码传输时，s bit C R b /102.34⨯== 因此，有 B N R R b BN4000256log 102.3log 242=⨯== (3分) (解毕)5. 解：（3分）0+000+-+-00-0+0-（3分）6. 解：（1）[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100 110111011 100010101G 生成矩阵（2分）[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000 0100 0010 0101011101101011H 监督矩阵（2分） （2）[1011100]（2分）（3）有误码(1分)，误码位为a 0(1分)。