1、通信原理考卷 第 1 页（共 10 页） 通信原理试卷 2002.7 学号： 姓名： （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写 题号 即可。） 一 填空题：（每个空 0.5 分，共 15 分） 1. 若线性系统的输入过程 ti 是高斯型的，则输出 to 是 型的。 2. 若系统功率传输函数为， H 则系统输出功率谱密度 OP与输入功率谱密度 IP关系为 。 3. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。 4. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。 5. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。 6. 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。 7. 数字基带信号 tS
2、的功率谱密度 SP 可能包括两部分即 和 。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。 9. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 11. 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 。 12. 在数字通信中，同步分为 、 、 和 。 二 判断是非题：（正确划“ ”，错误划“”；每题 0.5 分，共 5 分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（ ） 2. 若 tX 是平稳的，则 1tX 与 CtX 1 具有相同的统计特性
3、（ C 为常数）（ ） 3. 对于数字基带信号 tS 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（ ） 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ） 通信原理考卷 第 2 页（共 10 页） 5. 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。 （ ） 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若 00n ，则信道容量 C（ ） 7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率 R 小于或等于信道容量 C，则理论上可实现无误差传输。（ ） 8. 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。（ ） 9. 一种编码的检
4、错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。 （ ） 10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ） 三 选择题：（每题 1 分，共 10 分） 1. 若 )()( 11 tmtXE X ， )()( 22 tmtYE Y ， 2121 tmtmtYtXE YX，则随机过程 tX 与 tY （ ）。 （ A） 不相关；（ B）正交；（ C）独立。 2. 平稳随机过程的自相关函数 xR 是（ ）。 （ A） 只为正的偶函数；（ B）只为负的奇函数；（ C）可正可负的偶函数。 3. 下列属于线性调制的是（ ）。 （ A）相移键控；（ B）频移键控；（ C）振幅键控。 4. 平稳随机
5、过程的功率谱密度 xS 为（ ）。 （ A） 非负的实的偶函数；（ B）负的偶函数；（ C）可正 可负的偶函数。 5. 在数字基带传输系统中，设发送 1 符号和 0 符号的概率分别为 1P 和0P ，抽样时刻样值分别为 A 和 0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（ ）。 （ A） 2A ； （ B） 10ln222PPAA n； （ C） 10ln22PPAA n； （ D） 10ln222PPAA n。 通信原理考卷 第 3 页（共 10 页） 6. 窄带噪声 tn 的同相分量 tnc 与正交分量 tns 具有如下性质：（ ）。 （ A） tnc 与 tns 都具有低通性质；（ B）
6、 tnc 与 tns 都具有带通性质； （ C） tnc 与 tns 都具有带阻性质；（ D） tnc 与 tns 都具有高通性质。 7. 如右图所示的四条函数曲线，哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（ ） 。 8. 线性调制系统的调制制度增益（ ）。 （ A） 与调制方式有关，与解调方式无关； （ B） 与调制方式无关，与解调方式有关； （ C） 与调制方式无关，与解调方式无关； （ D） 与调制方式有关，与解调方式有关。 9. 下列哪一种信号的传输带宽与 AM 信号传输带宽相同（ ）。 （ A） 基带信号；（ B）双边带信号；（ C） 单边带信号；（ D）残留边带信号。 10. 在抗
7、加性高斯白噪声性能方面， 2ASK、 2FSK、 2PSK 从优到差的次序为（ ）。 （ A） 2FSK、 2ASK、 2PSK；（ C） 2ASK、 2FSK、 2PSK； （ B） 2ASK、 2PSK、 2FSK；（ D） 2PSK、 2FSK、 2ASK。 四 作图题：（每题 5 分，共 10 分） 1. 设二进制序列为 110010101110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。 2. 设发送数字信息为 1100101，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。 五 论述题：（每题 5
8、分，共 30 分） 1. 假设恒参信道的传输特性为 H ，相频特性为 ，则它的不失真条件是什么？什么是群延迟 频率特性 ( )，其表达式是什么？ 2. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 3. 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)(f )(f)(f)(f )( A )( B)( C )( DO OOOT2 T2 T4T4通信原理考卷 第 4 页（共 10 页） 效应？ 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. 简述二进制数字调制（ 2ASK、 2FSK、 2PSK）系统的抗噪声性能？ 6. 什么是“倒 现象”？为什么
9、二进制移相键控信号会出现“倒 现象”？ 六 计算题：（ 1、 4 每题 5 分； 2、 3 每题 10 分，共 30 分） 1. 一种设输入随机过程 tX（右图）是平稳的，其功率谱密度为 xP ，求系统输出tY 的功率谱密度 yP 。 2. 黑白电视机图像每幅含有 5103 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 NS =30dB，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。 3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 3105.0 fPn 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 tm 的频带限制在5kHz，而载波为 1
10、00kHz，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 H ； （ 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 bT ，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。 延时T tX tY通信原理考卷 第 5 页（共 10 页） )( HbT3bT3)( HbT2bT2O O)( a )( b 通信
11、原理考卷 第 6 页（共 10 页） 通信原理试卷答案 2002.7 一、填空题： （每空 0.5分，共 15分） 1. 高斯。 2. io PHP 2。 3. 乘性干扰、加性干扰。 4. 恒参信道、随参信道。 5. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。 6. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。 7. 连续谱、离散谱。 8. 振幅键控（ ASK）、移频键控（ FSK）和移相键控（ PSK）。 9. 抽样、量化、编码。 10. A/D、数字传输系统和 D/A。 11. 6、 4、 3。 12. 载波同步、位同步、群同步。 二、判断题： （正确 画 “”，错误 画 “ ”；每题 0.5分
12、，共 5分） 1. ； 2. ； 3. ； 4. ； 5. ； 6. ； 7. ； 8. ； 9. ； 10. ； 三、单项选择题： （每题 1分，共 10分） 1. A； 2. C ； 3.C； 4.A； 5. C； 6.A； 7.A； 8.D； 9.B； 10.D 四、作图题： （每题 5分，共 10分） 通信原理考卷 第 7 页（共 10 页） 五、论述题： （每题 5分，共 30分） 1. 答：不失真条件： H 满足： H 为一条水平线； 成线性关系 群延迟 频率特性 ：频率特性对频率的导数。 dd 2. 答： 对信号传输有衰耗，并随时间而变； 传输的时延随时间而变； 产生多径传播，而
13、多径传播对信号传输的影响有： 产生瑞利型衰落； 引起频率弥散； 造成频率选择性衰落。 改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技通信原理考卷 第 8 页（共 10 页） 术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。 3. 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。 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 n 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
14、能够消除码间干扰的。 若比值nA 越大，则误码率就越小。 5. 答： 1）频带宽度或频带利用率方面： 2FSK 系统最不可取。 2）抗加性高斯 白噪声方面：相干 2PSK 性能最好， 2FSK 次之， OOK最差。 3）对信道特性变化的敏感性而言， OOK 最差。 6. 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。 六、计算题： （ 1、 4每题 5分； 2、 3每题 10分，共 30分） 1. 解： 显然 jwTeH 1
15、，所以 TH c o s122 输出功率谱密度为 TPPHPii c o s1220 又因为 22 00neeP TjTj 所以 通信原理考卷 第 9 页（共 10 页） TRTRRR iii 20 TTn 220 2. 解： （ 1） 每个像元 x 的平均信息量 161ixP， 16,2,1 i 416l o gl o gl o g221612 iiiii i xPxPxPxPxH（ 2） 一帧图片的平均信息量 65 102.14103 图片I 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： 76 106.3102.130 bit （ 4） 信息速率 由上可知
16、： 7106.3 bR bps （ 5） 由于信道容量 bRC ，故信道带宽： 6272210612.31 0 0 01l o g 106.31l o g1l o g NSRNSCB b Hz 其中： 100030 Bd 要求信道的最小带宽为： 610612.3 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： 10522 mfB kHz 其中心频率为 100 kHz，故有： 通信原理考卷 第 10 页（共 10 页） 其它,0 10595, k H zfk H zKH （ 2） 已知： 10iS kw 10105.0101022 33 fPBN ni w 故输入信噪比： 1000iiNS （ 3） 因有 2DSBG 故输出信噪比： 20002 iioo NSNS （ 4） 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有： 5.241 io NNw 故： 31025.02 mon fNfP ow/Hz fPn21图： 4. 解： （ a）在 bb TT , 区间上，前后码元的 H 叠加为矩形，所以这种滤波器是无码间串扰； （ b）在 bb TT , 区间上，前后码元的 H 叠加不为矩形，所以这种滤波器是 有码间串扰；
