通原模拟试卷及答案.doc

试卷
一 填空题：
1. 基带传输系统的总误码率依赖于 和 之比。
2. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。
3. 若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是 型的。
4. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。
5. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。
6. 包络检波法的系统误码率取决于 和 。
7. 数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即 和 。
8. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 和 。
9. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。
10. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。
11. 在 情况下，消息的平均信息量最大。
12. 一个连续信道的信道容量受 、 、 “三要素”的限制。
13. 一个均值为零的平稳高斯窄带随机过程的包络的一维分布是 ，而其相位的一维分布是 。
14. 数字通信系统的主要性能指标是 和 。
15. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。
16. 衡量通信系统的质量指标主要有 和 ，具体对数字通信系统而言，前者常用 来衡量，后者常用 来衡量。
17. 在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 ，二是传输中叠加的 。
18. 根据香农公式，理想解调器的输入信噪比和带宽与输出信噪比和带宽之间满足 。
二、作图题：（5分）
1．设发送数字信息为1001101，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。
2．已知数字信息，分别以下列两种情况画出2PSK，2DPSK的波形以及写出相对码。
（1）码元速率为1200 B，载波频率为1200 Hz；
（2）码元速率为1200 B，载波频率为1800 Hz；
三、 简答题：
1. 数字通信有哪些主要优点？
2. 什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？
3. 消除码间干扰的方法有几种，并说明它们的思想？
4. 无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？
5. DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？
6. 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？
四、计算题：
1. 已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，1、0码等概率出现，求（1）码元速率；（2）每秒种的信息量；（3）信息速率。
2. 黑白电视机图像每幅含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。
3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：
（1） 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性；
（2） 解调器输入端的信噪功率比为多少？
（3） 解调器输出端的信噪功率比为多少？
（4） 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。

4、 设随机二进制脉冲序列码元间隔为，经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理由。

答案
一 填空题：（每个空0.5分，共15分）
1. 信号峰值、噪声均方根值。
2. 乘性干扰、加性干扰。
3. 高斯。
4. 对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播。
5. 恒参信道、随参信道。
6. 系统输入信噪比、归一化门限值。
7. 连续谱、离散谱。
8. 模拟幅度调制法、键控法。
9. 抽样、量化、编码。
10. 6、 4、 3。
11. 等概率。
12. 信道的带宽（B）、信道输出的信号功率（S）、噪声单边功率谱密度（）。
13. 瑞利分布、均匀分布
14. 传输速率、差错率。
15. 振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）。
16. 1. 有效性、可靠性；码元速率，误码率。
17. 2. 码间串扰，加性噪声。
18. 3.

五 论述题：（每题5分，共30分）
1. 答：
（1） 数字传输的抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；
（2） 传输差错可以控制，从而改善了传输质量；
（3） 便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理；
（4） 数字信息易于作高保密性的加密处理；
（5） 数字通信可以综合传输各种消息，使通信系统功能增强。
2. 答：门限效应： 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。
因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。
3. 答：1）奈奎斯特第一准则：
为了消除码间干扰，则基带传输特性应满足：

或
2）奈奎斯特第二准则：
有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求。
3）频域均衡
在基带系统中插入一种可调（也可不调）滤波器将能减少码间干扰的影响。频域均衡就是利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性，使包括可调滤波器在内的基带系统的总特性满足实际性能的要求。
4. 答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。
若比值越大，则误码率就越小。
5. 答：相同。
因为单边带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况下，双边带解调器的输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒现象”。
6. 答：“窄带”是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统；
“白”是指噪声的功率谱密度服从均匀分布；
“高斯” 是指噪声的概率密度函数服从正态分布。
六 计算题：（1、2、3每题10分；4每题5分，共35分）
1. 解：
（1） B
（2）
每秒钟的信息量即为信息速率： bps
（3）

bit/s (bps)
2. 解：
（1） 每个像元的平均信息量
，

（2） 一帧图片的平均信息量
bit
（3） 每秒内传送的信息量
每秒有30帧
每秒内传送的信息量为： bit
（4） 信息速率
由上可知： bps
（5） 由于信道容量，故信道带宽：
Hz
其中：
要求信道的最小带宽为： Hz
3. 解：
（1） 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即：
kHz
其中心频率为100 kHz，故有：

（2） 已知： kw
w
故输入信噪比：
（3） 因有
故输出信噪比：
（4） 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有：
w
故： w/Hz
4、 解：
(a) 在区间上，前后码元的叠加为矩形，所以这种滤波器是无码间串扰；
(b) 在区间上，前后码元的叠加不为矩形，所以这种滤波器是有码间串扰；

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