1、通信原理复习题五、作图题1某调制方框图如图 a 所示。已知 m(t)频谱如图 b，载频 且理想带通滤波器带宽为。试求：（1）理想带通滤波器中心频率为多少；（2）说明 s(t)为何种已调制信号；（3）画出 s(t)频谱图。2根据如图所示调制信号波形，试画出 DSB 及 AM 波形图，并比较它们分别通过包络检波器后波形差别。3请画出采用单边带调幅调制器和解调器组成框图？若基带信号频谱如图所示，载波频率为64kHz，取下边带（滤波为理想） ，请画出已调信号频谱？4若有5个频谱范围均为60kHz108kHz 信号（已包括防护频带） ，现将这5个信号采用频分复用方式合成一个频谱为312kHz552kHz
2、 信号。试求：（1）对应于这5个信号所用载波频率分别为多少（取上边带） ；（2）画出该频分复用原理框图；（3）试画出频谱搬移图。5设有12路电话信号，每路电话带宽为4kHz（频谱0kHz 4kHz，已包括防护频带） ，现将这12路电话信号采用频分复用方式合成一个频谱为60Hz108kHz 信号。试问：（1）用于12路电话频谱搬移载波频率分别为多少(取上边带)；（2）画出频分复用频谱搬移图（4kHz 电话频谱用三角频谱表示） 。6设通信系统模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。7设有三种传输通道分别如图 a、图 b
3、 和图 c 所示。试求：（1）画出这三种传输通道幅频特性示意图；（2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论；（3）若三种传输通道输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应输出波形草图。8设有一数字序列为1011000101，请画出相应单极性非归零码（NRZ） 、归零码（RZ ） 、差分码和双极性归零码波形。9设有一数字序列为1011000101，请画出相应 NRZ 码、RZ 码、双极性归零码、 AMI 码和四电平码波形。10设有一数字码序列为10010000010110000000001，试编为相关码、AMI 码和 HDB3码？并画分别出编码后波形？（第一个非零码编为-1）11设部分响应传输系统如图所示
4、，若 为100110100101。请画出各点波形。12请画出眼图模型结构图，并解释个部分所代表含义。13设发送数字信息序列为11010011，码元速率为。现采用2FSK 进行调制，并设 对应“1”；对应“0” ；、初始相位为0 0。试求：（1）画出2FSK 信号波形。（2）计算2FSK 信号带宽和频谱利用率。14设发送数字信息序列为11010011，码元速率为 。现采用2FSK 进行调制，并设 对应“1”；对应“0” ；、初始相位为0 0。试求：（1）画出2FSK 信号波形。（2）计算2FSK 信号带宽和频谱利用率。15设二进制 FSK 信号为且等可能出现。试求：（1）构成相关检测器形式最佳接
5、收机结构；（2）画出各点可能工作波形；（3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为 ，试求系统误码率。16假设有某2DPSK 系统，设发送数字信息序列为110100101，码元速率为 ，载波频率为。试求：（1）试画出2DPSK 信号波形；（2）试画出采用非相干解调法接收组成框图；（3）根据框图试画出解调系统各点波形。17设数字序列为100101110，波特为1000B，载波频率为2000Hz。试求：（1）画出相应得2DPSK 波形；（2）画出2DPSK 传输系统非线性变换+滤波法载波同步组成框图；（3）画出以上组成框图中各点波形图。18设发送数字信息序列为011010001，码元速率为，载波频率为4
6、kHz。试求：（1）分别画出2ASK、2PSK、2DPSK 信号波形（2ASK 规则：“1”有载波、 “0”无载波；2PSK 规则：“1”为0 0、 “0”为180 0；2DPSK规则：“1” 变“0”不变，且设相对码参考码元为 “0”） 。（2）计算2ASK、2PSK、2DPSK 信号带宽和频谱利用率。19已知一低通信号 频谱为试求：（1）假设以速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号频谱草图；（2）若用 速率抽样，重做上题；（3）若用 速率抽样，重做上题；（4）试比较以上结果。20已知 某信号 频谱如图所示 b。将它通过传输函数为 滤波器后再进行理想抽样如图 a 所示。试求：（1）此时抽样速率
7、应为多少；（2）若用 速率抽样，画出已抽样信号频谱；（3）接收端 应具有怎样传输特性才能不失真地恢复。21设有一频谱范围为1kHz6kHz 模拟信号如图所示。试求：（1）试画出 、和 进行理想抽样后频谱图； （2）试对以上三种抽样结果进行讨论，并指出实际抽样时应取哪个频率。22设到达接收机输入端二进制信号码元 波形如图所示，输入高斯噪声功率谱密度为：试求：（1）画出匹配滤波器形式最佳接收机结构；（2）确定匹配滤波器单位冲激响应及可能输出波形。23设系统某系统如图(a)，其输入分别如图(b)所示。试求：（1）绘图解出 输出波形；（2）绘图解出 输出波形；（3）说明 、是否是匹配滤波器。24设有一
8、数字基带传输系统，传输码采用 AMI 码。试问：（1）位同步实现方法有哪些；（2）画出非线性变换+滤波法提取位同步信号组成框图；（3）设数字序列为101100111，根据以上框图画出各点波形图。六、计算题1某信源集包含32个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现将该信源发送一系列符号通过一带宽为4kHz 信道进行传输，要求信道信噪比不小于26dB。试求：（1）信道容量；（2）无差错传输时最高符号速率。2某信息源由 A、B、C、D 四个符号所组成，各符号出现概率分别为，且每个符号均以二进制脉冲编码，即：A00、B01、C10、D11 。若已知每个脉冲宽度为0.5ms。 ，试求：（1）信息源符号
9、平均信息量；（2）该信源符号速率和信息速率。（3）若信息源符号等概率时则信息速率为多少；3设信息源输出由128个不同符号组成，其中16个出现概率为1/32，其余112个出现概率为1/224 。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源平均信息速率。4已知某四进制离散信源（0、1、2、3） ，其符号出现概率分别为，发送符号（码元）宽度为0.2ms。试求：（1）该信源平均信息量；（2）码元速率和信息速率；（3）该信源可能出现最大熵及此时码元速率和信息速率。5某信息源符号集由 A、B、C、D 和 E 组成，舍每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4 ，1/8，1/8，3/16 ，
10、5/16 。试求：（1）该信息源符号平均信息量；（2）要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。6某四进制离散信源，其符号等概，符号间相互独立，每个符号宽度为0.1ms。试计算：（1）码元速率和信息速率； （2）该信源工作2小时后所获得信息量；（3）若将个符号编成二进制码后进行传输，在工作2小时后发现有36个差错比特（差错比特为均匀分布） ，求传输误比特率和误符号（码）率。7某一待传输图片含个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为8级（等概率出现） ，要求用3s 传送该图片，且信道输出端信噪比为30dB，试求传输系统所要求最小信道带宽。8设视频图像分辨率为个像素，各像素间统计独立，每
11、像素灰度等级为256级（等概率出现） ，每秒传送25幅画面，且信道输出端信噪比为30dB，试求传输系统所要求最小信道带宽。9某调制方框图如图 a 所示。已知频谱如图 b，载频且理想低通滤波器截止频率为。试求：（1）并说明 为何种已调制信号；（2）画出和频谱图。10设某信道具有均匀双边噪声功率谱密度 ，在该信道中传输抑制载波双边带信号，并设调制信号频带限制于5kHz，载频是100kHz，已调信号功率为10kW ，载波功率为 40kW。若接收机输入信号先通过一个带宽为10kHz 理想带通滤波器。试求：（1）该理想带通滤波器中心频率；（2）解调器输入端信噪功率比；（3）解调器输出端信噪功率比；（4）
12、调制制度增益 G。11设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHz,调制信号 m(t)频带限制在 5kHz, ，,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀,其 (单边谱)。试求：（1）接收机输入端理想带通滤波器传输特性 H( )；（2）解调器输入端信噪功率比；（3）解调器输出端信噪功率比。12设基带传输系统发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为，若要求以波特速率进行数据传输，试检验下图中各种满足消除抽样点上码间干扰条件否？13设数字基带传输系统传输特性 如图所示，其中 是某个常数（01） 。试求：（1）检验该系统能否实现无码间干扰传输；（2）该系统最大码元速率为多少？这时系统
13、频带利用率是多少。14设模拟信号最高频率为4kHz，若采用 PCM 方式进行传输， 要求采用均匀量化，且最大量化误差为信号峰峰值0.25%。试求：（1）PCM 信号最低码元速率；（2）需要奈奎斯特基带带宽；（3）若将其转换成8进制信号进行传输，此时码元速率和需要奈奎斯特基带带宽。15 设有一码元速率为 RB=1000(B)数字信号，通过以下如图所示三种不同传输特性信道进行传输。试问：（1）简要讨论这三种传输特性是否会引起码间干扰；（2）简要讨论采用那种传输特性较好？16如图为某滚降特性，当传输码元间隔为 二进制信号时。试问：（1）当分别为、和时是否会引起码间干扰；（2）对不产生码间干扰情况，计
14、算频谱利用率。17设基带传输系统发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为 ，若要求以波特速率进行数据传输试求：（1）下图中各种 满足消除抽样点上码间干扰条件否；（2）无码间干扰传输特性频谱利用率；（3）简要讨论实际采用哪个合理。18若采用 OOK 方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率，接收端解调器输入信号振幅，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度。试求：（1）非相干接收时，系统误码率；（2）相干接收时，系统误码率；（3）试对以上两种接收方式进行比较。19若某2FSK 系统码元传输速率为，数字信息为“1”时频率为10MHz ，数字信息为“0” 时频率 为10.4MHz。输入接收端解调
15、器信号峰值振幅 。信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度为。试求：（1）2FSK 信号第一零点带宽；（2）非相干接收时，系统误码率；（3）相干接收时，系统误码率。20在二进制移相键控系统中，已知码元传输速率 ，接收端解调器输入信号功率，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度。试求：（1）相干解调2PSK 信号时系统误码率；（2）极性比较法解调2DPSK 信号时系统误码率；（3）差分相干解调2DPSK 信号时系统误码率。21编 A 律13折线8位码,设最小量化间隔单位为1，已知抽样脉冲值为+321 和-2100 。试求：（1）此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出于此相对应1
16、1位线性码； 22在设电话信号带宽为300-3400Hz，抽样速率为8000Hz。试求：（1）编 A 律13折线8位码和线性12位码时码元速率；（2）现将10路编8位码电话信号进行 PCM 时分复用传输，此时码元速率为多少；（3）传输此时分复用 PCM 信号所需要奈奎斯特基带带宽为多少。23设10路（每路带宽为4kHz）电话频分复用后基群频谱为30kHz 70kHz，现将其采用 PCM 方式进行传输。试求：（1）频分复用后信号抽样频率；（2）试画出抽样后频谱图（用三角频谱表示） ；（3）若编8位码，则所需要奈奎斯特基带带宽为多少。24在功率谱密度为高斯白噪声下，设计一个对图所示匹配滤波器。试求
17、：（1）如何确定最大输出信噪比时刻；（2）求匹配滤波器冲激响应和波形，并绘出输出图形；（3）求最大输出信噪比值。题目答案五、作图题1、 （1）理想带通滤波器中心频率为 ；（2）s(t)为 DSB 方式已调制信号；（3）s(t)频谱图为：2、波形图：包络检波器输出波形：DSB AMDSB 信号通过包络检波器解调将产生失真，AM 信号通过包络检波器解调将正确还原出原信号3、调制器组成框图为：解调器组成框图为：已调信号频谱为：4、 （1）5个信号所用载波频率分别为：252kHz、300kHz、348kHz、396kHz、444kHz（2）频分复用原理框图：（3）频谱搬移图：5、 （1）用于12路电话
18、频谱搬移载波频率分别为：60kHz、64kHz、68kHz、72kHz、76kHz、80kHz、84kHz、88kHz、92kHz、96kHz、100kHz、104kHz（2）画出频分复用频谱搬移图6、调制信道和编码信道如图：调制信道数学模型图： 二进制编码信道数学模型图：7、 （1）三种传输通道幅频特性示意图：图 a 图 b 图 c（2）失真讨论：由以上特性对比不失真条件，图 a 满足不失真条件因此，不会引起传输失真；而图 b 和图 c 不满足不失真条件，因此将会引起传输失真。（3）输入矩形脉冲时输出波形：图 a 图 b 图 c8、相应波形为：9、 NRZ 码RZ 码双极性归零码AMI 码四
19、电平码10、已知数字码为 1 0 0 1 0 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1AMI 码为 -1 0 0 +1 0 0 00 0 -1 0 +1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 HDB3码为 -1 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0 0 0 +1 -1 0 0 -1 0 +1AMI 码波形HDB3码波形或11、各点波形：12、眼图模型结构图：个部分所代表含义为：最佳抽样时刻应是眼睛张开最大时刻；对定时误差灵敏度可由眼图斜边之斜率决定，斜率越大，对定时误差就越灵敏；图阴影区垂直高度表示信号畸变范围；图中央横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区间隔距离之半为噪声容限(或称噪声边际)，即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。13、 （1）2FSK 信号波形：（2）2FSK 信号带宽为：频谱利用率为：14、 （1）最佳接收机结构图如图：（2）各点工作波形：设（3）系统误码率为：根据公式 , 为 互相关系数，在2FSK 情况下， ，所以，将 代入，得15、 （1）2DPSK 信号波形：或（2）组成框图：（3）解调系统各点波形16、 （1）2DPSK 波形：（2）非线性变换+滤波法载波同步组成框图：（3）组成框图中各点波形为：17、 （1）波形：2ASK 2PSK
