通信原理2011B答案.doc

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电气信息工程 学院 信息工程 专业 09 级 班 姓名： 学号：
2011—2012学年秋季学期期末考试试题。
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北方民族大学试卷
题目
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总成绩
复核
得分

阅卷教师

课程代码： 01100522 课程: 通信原理 （B卷答案）

(闭卷考试、要求学生携带计算器）
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题中的括号内。每小题1分，共15分）
1、数据通信中,在计算调制速率时,信号码元时长是指 （ C． ）
A．信号码元中的最短时长 B。信号码元中的最长时长
C． 信号码元中的平均时长 D.信号码元中的任意一个码元的时长
2、 串行数据传输的特点是 （ A。 )
A. 在一条线上，一次产生一位。
B。 在不同线上，同时产生几位
C。 由于存在移位寄存器，位不可能产生。
D。 在系统存贮器中，但按矩阵形式产生
3、离散信源输出五个不同符号，若各符号概率分别为1/2,1/4，1/8,1/16，1/16，则该信源的熵
为多少 ( B. ).
A。 1。5bit/符号 B。 1。875 bit/符号 C. 2 bit/符号 D. 1 bit/符号
4、.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs，在传输过程中平均2。5秒产生一个错码,则其平 均
误码率近似为 （ D。 ）
A。 5×10—6 B.2×10-8 C。2×10—7 D。4×10-8
5、n维高斯过程,各统计样本之间的不相关特性与统计独立有如下关系 （  B. ）
  A.没有直接的关系   B.等价    C.不等价   D。不相关不一定统计独立
6、均匀量化器在过载区的量化误差 ( c ）
A.< B。<△ C. 〉 D。>有时<,有时>
7、相位键控(PSK）属于那种________________调制. （ A ）
A。 线性 B. 非线性 C。 正交平衡 D。 幅度调制
8、DPCM的提出主要基于考虑为 ( B. ）
A。电路实现简易 B。减小速码率，压缩频带
C。改善信噪比 D.扩大信号的动态范围
9、下列几种调制方式中，频带利用率最差的调制方式是 （B ）
A。2Ask B.2Fsk C。2DPsk D。2Psk
10、在中波(AM)调幅广播中,如果调制信号带宽为20KHz，发射机要求的总带宽为 ( A. ）
A。 40KHz B。 20KHz C. 80KHz D。 10KHz
11.对数字通信中再生中继器的有关描述，不正确的是哪个? ( D. )
A.放大和均衡信号 B。消除误码 C.消除噪声积累 D.有误码积累
12.A律13折线通常采用的量化级数为 ( B。 ）
A。16 B.256 C。128 D.2048
13、关于多进制数字调制，下列说法不正确 （ D。 ）
A。 相同码元传输速率下，多进制系统信息速率比二进制系统高。
B。 相同信息传输速率下,多进制系统码元速率比二进制系统低.
C. 多进制数字调制是用多进制数字基带信号去控制载频的参数。
D. 在相同的噪声下，多进制系统的抗噪声性能高于二进制系统。
14、设巴克码长度为n，则自相关函数的最大值为 ( C。 )
A。 2n B。 n/2 C。 n D. n2
15、在增量调制系统中,设抽样时间间隔为Δt，量化台阶为d,
则该系统的最大跟踪斜率为 （ C. )
A. K=d/2Δt B. K=3d/2Δt C. K=d/Δt D。 K=3d/Δt
二、填空题（本大题10小题，每小题1分，共10分）
16、消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X）的关系式为 I=—logaP(x) ,常用的单位为
比特。
17、平稳随机过程自相关函数的性质R(0)=S的物理意义是_____R(0）=E［ξ2(t)]=S为平均功率______________
18、一个均值为0方差为的窄带平稳高斯过程,其同相分量和正交分量是__低通型平稳高斯过程 ____________过程，均值为0方差为.
19、根据香农定理，当信道带宽B趋向无穷大时,则信道最大传输速率为__________________。
20、。某HDB3码序列为+1000+1-1+1-100-1+100+10—10，将其还原为原二进制序列为__1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 __________。
21、如果某抽样值为-444Δ(Δ为最小量化间隔）时,按逐次比较型编码器进行编码,编出的A律13折线8位非线性码为___01011011________________。
22、 与基带传输不同，频带传输是一种_____搬移_______频谱的传输方式。
23、2ASK信号的带宽是基带信号带宽的_____2______倍。
24、调频广播中,调频指数为8,基带信号的最高频率为10千赫，那么该系统带宽为___180_千赫
25、双极性基带信号，当满足________ 独立等概（或P（0)=P(1)=1/2 时,其功率谱中无离散分量。

三.判断题（10分，每题1分。正确的打√，错误的打Ｘ）
26、 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程. ( √ ）
27、超短波及微波视距传播信道是恒参信道. （ √ )
28、平稳随机过程的自相关函数和其功率谱密度互为博里叶变换关系. （ √ ）
29、设x（t）为调制信号,调相波的表示式为:，则该方式的瞬时角频率为：    
（╳ ）
30、二进制数字调制系统，当码元速率相同时，2FSK系统带宽最宽。 （√ )
31、小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。 (╳ ）
32、PCM的性能在编码位数n>4时，优于ΔM。 ( √ ）
33、起伏噪声、热噪声、散弹噪声均可认为是加性高斯噪声。 （√ ） 34、单边带已调信号可以用插入导频法或直接法提取载波。 （╳ ）
35、已知7位巴克码为（111－1－11－1）,则其自相关函数R（2）为0 （ ╳ )
四、作图题（本大题3小题，共15分）
36、 画出二进制编码信道数学模型图： （4分）

37、待传送二元数字序列｛ak｝=1011010011：
试画出QPSK信号波形。假定fc=Rb=1/Ts，4种双比特码00,10，11，01分别用绝对相位
0，π/2,π,3π/2的振荡波形表示；（4分）
解: QPSK信号波形如下图所示。

38、设随机二进制序列中0和1分别由g（t)和—g（t）组成，它们的出现概率分别为P=1—P=1/2。
（1)若g（t)如图38所示，T为码元宽度，问序列是否存在离散分量f=1/T.
（2）画出该双极性信号的功率谱密度曲线示意图 (7分)

（1）

不存在离散谱。(3分)

（2）主要画出关键点（3分)
五、简答计算题（本大题共4小题，每小题4分，共16分）
39、什么是随参信道?目前常见的信道中,哪些属于随参信道？（4分）

40. 假设数字基带系统具有如图的三角传输函数,当基带信号的传码率RB=ω0/π时，能否实现无码间干扰传输(4分)

把 ［-wo,wo］上分段叠加

不满足条件，有码间干扰
41、已知语音信号最高频率fm=3400Hz,今用PCM系统传输，要求信号与量化噪声功率比S0/Nq不低于30分贝（db)，分析采用此PCM系统传输所需最小理论基带频宽。

42。根据PCM30/32路系统帧结构,试求:(1）帧长度;（2)路时隙tc；（3）位时隙tB；(4）数码率fB。（4分）
根据PCM30/32路系统帧结构，每帧有32路时隙，每个时隙对应一个样值，1个样值编8位码,
l=8，帧周期T=125μs，n=32
∴帧长度为32×8=256比特
tc=T/n=125μs/32=3.91μs
tB=tc/l=3。91μs/8=0。488μs
fB=n·l/T=32×8/（1.25×10—6)=2048kbit/s
系 专业 级 班 姓名： 学号:
答案一律写在答题纸上，写在试题上的无效。密封线以下不得填写姓名、班级等信息.
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五. 综合题（本大题共3题，共34分）
43、设最高频率为5KHz的低频信号经DSB调制后，平均发送功率 5 W.信道传输的功率衰耗为10dB/km，信道中存在高斯白噪声，其双边功率谱密度为n0/2=5×10-13W/Hz,要求接收输出信噪比S0/N0≥40dB.
试确定（1）已调信号的带宽；
（2）接收信号功率
(3）和最大传送距离。(10分)
解：已调信号带宽BD=10kHz (2分）
接收信噪比 （S/N)i=(S o /N o）/2 ³ 0.5×104倍
接收信号功率Si³0。5×104Ni=0。5×104´2´5×10—13´10´103=5×10—5W （4分）
信道总衰耗L≤5 W /（5×10—5W）=105倍=50db
最大传送距离D=50db /10dB/km =5 km (4分）

解、

第一步、第三步各2分，第二步,第四步各4分. 共计（12分）

45、已知电话信道可用的信号传输频带为600～3000 Hz，取载频为1800 Hz,试说明：
(1） 采用α=1升余弦滚降基带信号时，QPSK调制可以传输2400 bit/s数据；
（2） 采用α=0.5升余弦滚降基带信号时，8PSK调制可以传输4800 bit/s数据；
（3） 画出(1)和(2)传输系统的频率特性草图。（12分）
解： (1) 信道带宽为
Bc=(3000—600) Hz=2400 Hz
α=1时QPSK系统的频带利用率
ηb= bps/Hz=1 bps/Hz
数据传输速率
Rb=Bc·ηb=2400×1 bit/s=2400 bit/s
(2) α=0。5时8PSK系统的频带利用率
ηb==2 bps/Hz
数据传输速率
Rb=Bc·ηb=2400×2 bit/s=4800 bit/s
(3） （1)和（2）传输系统的频率特性草图如下图（a)和（b）所示。

第一步、第二步、第三步各4分. 共计（12分）
46、采用2FSK方式在等效带宽为2400Hz的传输信道上传输二进制数字.2FSK信号的频率分别为f1 = 980 Hz，f2 = 1580 Hz,码元速率RB = 300 B。接收端输入(即信道输出端）的信噪比为6dB。试求：
(1)2FSK信号的带宽;（4分）
(2）包络检波法解调时系统的误码率；(3分）
（3)同步检测法解调时系统的误码率。(3分）
解：（1）该2FSK信号的带宽为
（4分）
（2）由于误码率取决于带通滤波器输出端的信噪比.由于FSK接收系统中上、下支路带通滤波器的带宽近似为
（3分）
它仅是信道等效带宽(2400Hz）的1/4,故噪声功率也减小了1/4,因而带通滤波器输出端的信噪比比输入信噪比提高了4倍。又由于接收端输入信噪比为6dB，即4倍，故带通滤波器输出端的信噪比应为

将此信噪比值代入误码率公式，可得包络检波法解调时系统的误码率

（3）同理可得同步检测法解调时系统的误码率

（3分）