1、- 1 -习题课资料一、填空题1、在模拟通信系统中，有效性与已调信号带宽的定性关系是 ，可靠性与解调器输出信噪比的定性关系是 。2、在 AM、DSB、SSB、FM 等 4 个通信系统中，可靠性最好的是 ，有效性最好的是 ，有效性相同的是 ，可靠性相同的是 。3、在残留边带调制系统种，为了不失真地恢复信号，其传输函数 H()应满足 。4、某调频信号的时域表达式为 ，此信号的载频是 Hz，最大10sin52cos(1036tt频偏是 Hz，信号带宽是 Hz，平均功率是 W。当调频灵敏度为时，基带信号的时域表达式为 。VkHz/55、在 FM 广播系统中，规定每个电台的标称带宽为 180kHz，调频
2、指数为 5，这意味着其音频信号最高频率为 。6、线性调制系统的已调波功率均决定于 的功率。角度调制的已调波功率则取决于 ，与调制信号功率的关系为 。7、与 PCM 相比，DPCM 的优点是可以减少 ，其理论基础是利用了模拟抽样信号的 性。8、简单增量调制中所产生的两种量化噪声是 和 。9、线性 PCM 的量化噪声与信号功率大小有关吗？ ，它适用于动态范围 的信号。10、在对数 PCM 中，量化噪声功率与信号功率的定性关系是 ，适用于动态范围的信号。11、工程上常用的两种对数 PCM 是 和 ，中国使用的是 。12、在对数 PCM 中采用折叠二进制码的好处是 ，线性 PCM 的编码位增加 1 位
3、，量化信噪比增大 dB。13、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是 ，非均匀量化器可以提高 信号的量化信噪比。14、线性 PCM 编码器的抽样信号频率为 8kHz，当信息速率由 下降到 时，量化skbit/80skbit/56信噪比增大 dB。15、对某模拟信号进行线性 PCM 编码，设抽样频率为 8kHz，编码位数为 7，则此 PCM 信号的信息速率为 ；当抽样频率不变而编码位数由 7 增大到 12 时，量化信噪比提高 dB。16、对信号 （V ）进行增量调制编码，若取量化台阶为 0.1(V) ，则不发生斜率ttf80sin2)(过载的取样频率至少是 Hz。17、采用 A 律 13 折线
4、编码，设最小量化间隔为 1 个量化单位。已知抽样脉冲值为252 个量化单位，那么此时编码器的输出码组是 ，量化误差为 ，对应的 12 位线性码为 。18、设二进制信息代码的码速率为 1000Baud，则 AMI 码的码速率为 Baud；HDB 3 码的码速率为 Baud；数字双相码的码速率为 Baud。19、设二进制信息代码的码速率为 1000 Baud，则 HDB3 码波形、单极性不归零码波形、占空比为0.4 的双极性归零码波形、差分码波形的谱零点带宽依次为 Hz、 Hz、Hz、 Hz。20、若四进制基带系统中的四个符号独立等概，信息速率为 ，则抽样判决器的位定位信sbit/106号的重复频
5、率为 Hz。21、设信息速率为 ，则 2ASK、2DPSK、MSK 、QPSK 以及 16QAM 信号的谱零点带宽分sbit/106- 2 -别为 Hz、 Hz、 Hz、 Hz、 Hz。22、对 2ASK、 2FSK、2PSK 三个系统的性能指标进行比较，其中有效性最差的是 系统，可靠性最好的是 系统。23、线性多进制数字调制系统的优点是 ，缺点是 。24、设 16QAM 系统与 16PSK 系统的接收机信噪比相等，这误码率较小的是 ，原因是 。25、设信息速率为 ，用 2PSK 信号传播此信息时所占用的最小信道带宽为 ，用sbit/106QPSK 信号传播此信息时所占用的最小信道带宽为 。2
6、6、在时分复用中有两种复接方式，它们是 和 ，两者的主要区别是 。27、时分复用的话路数越多，信息速率 。28、A 律 PDH 二次群的信息速率 于基群信息速率的 4 倍。29、STM-4 的信息速率 于 STM-1 的信息速率的 4 倍。30、经过随参信道传输，单频正弦信号波形幅度发生 变化，单频正弦信号频谱发生变化。31、多进制相位调制信号的优点是 ，多进制频率调制信号的优点是 。32、若信息速率为 ，则 2PSK、4PSK 信号的谱零点带宽分别为 Hz 和sbitW/Hz。33、四元信源的四个符号出现的概率分别为 ，信源熵为 ；理论上，四元信源)81,42(的最大熵为 。34、使用香农公
7、式时，要求信号的概率分布为 ，信道噪声为 。35、当无信号时，加性噪声是否还存在？ ，乘性噪声是否还存在？ 。36、设基带信号是最高频率为 3.4kHz 的语音信号，则 AM 信号带宽为 ，SSB 信号带宽为 ，DSB 信号带宽为 。37、广义平稳随机过程的两个特点分别是 和 。38、设信息速率为 ，则 2DPSK 信号带宽为 ，QPSK 信号的带宽为sMbit/048.2。39、某个加性白色高斯噪声信道传输带宽为 5kHz，信噪比为 30dB，该信道的最高理论信息传输速率为 ；若信道传输带宽提高到 10kHz，而信道传输速率不变，则允许最低信噪比为 dB。40、加性高斯白噪声的含义是 ， ，
8、 。41、MSK 信号相位路径曲线的特点是 ， 。42、某随参信道的最大多径时延差等于 ，为了避免发生选择性衰落，在该信道上传输的数字信s3号的码元脉冲宽度应当 于 。43、一音乐信号 的最高频率分量为 20kHz，以奈氏速率取样后进行 A 律 13 折线 PCM 编码，)(tm所得比特率为 bps，若以第一类部分响应系统传输此 PCM 信号，则系统的截止频率为 Hz，系统的频带利用率为 bps/Hz。44、一离散信源输出二进制符号，在 条件下，每个二进制符号携带 1 比特信息量；在 条件下，每个二进制符号携带的信息量小于 1 比特。45、若要使确定信号不失真地通过线性系统，则此系统要满足 条
9、件。- 3 -46、可用 和 统计特性来描述宽带白噪声。47、在数字通信系统中，当信道特性不理想时，采用均衡器的目的是 。48、产生已抽样信号频谱混叠的原因是 ，若要求从已抽样信号中正确恢复模拟基带信号，则其抽样速率 应满足 条件。sf49、在限带数字通信系统中，系统的传递函数应符合升余弦滤波特性的目的是 。50、窄带信号通过随参信道多径传播后，其信号包络服从 分布，称之为 型衰落。51、信号通过随参信道多径传播，当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时，会产生 衰落。52、在调频系统中，解调输出噪声的功率谱密度的特点是 。53、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其一维分布
10、与 无关，二维分布只与 有关。54、调制信道分为 和 ，短波电离层反射信道属于 信道。55、设加性高斯白噪声的单边功率谱密度为 ，输入信号的能量为 E，则匹配滤波器在 t=T 时刻输0n出的最大信噪比为 。56、横向滤波器的单位冲激响应为 。57、连续信道的容量可表示为 ，当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于 。58、在数字通信系统中，最直观和最合理的最佳接收的准则是 。59、理想信道下的最佳基带系统，接收滤波器与发送滤波器应满足 。60、衡量均衡器均衡效果的两个准则是： 准则和 准则。61、广义信道按照它包含的功能，可以划分为 和 。62、如果一理想 MPSK 数字调制传输系统的带宽为 10
11、kHz，则该系统无码间串扰最大信息传输速率为 。63、恒参信道的线性畸变包括 和 。64、二进制数字信号最佳接收的似然比准则为 。65、四相调制相干解调系统中发送端通常采用差分编码，其目的是 。与此同时基带信号还采用格雷码（又称反射码） ，其目的是 。66、相关接收机的实现机理是在接收端需提供 波形，并与接收的混合波形进行 运算。67、匹配滤波器就是指 最大的最佳线性滤波器。68、匹配滤波器是指 与 进行匹配。69、如果信号 的频谱为 ，则匹配滤波器的传输函数为 ，冲激响应为 。)(tf)(F70、计算相关接收误码率的通式为 。公式中， 表示 ，最佳信号设计时， 。71、纯 ALOHA 系统对
12、分组到达时间间隔的要求为 ，而时隙 ALOHA 系统对分组到达时间间隔的要求为 ，假定一个分组的传输时间为 。72、n 阶线性反馈移位寄存器可生成长度为 的 m 序列。73、m 序列是由 产生的，周期 的一种序列。若移存器为 5 级，则其周期为 。74、某本原多项式系数的八进制表示为 211，则该本原多项式为 ，以它产生的 m 序列周期为 。75、n 级移存器构成的 m 序列每个周期中的游程总数有 个，长为 k（1 k n1）的游程个数为 个。76、E 体系的一次群的速率是 ，可同时传输 路数字电话；二次群速率是 ，可同时传输 路数字电话。- 4 -77、OFDM 中各相邻子载波的频率间隔为
13、，频带利用率为 。78、TCM 是将 和 相结合的调制方式。二、简答题1、什么是广义平稳随机过程？什么是狭义平稳随机过程？它们之间有什么关系？2、假设某随参信道的两径时延差 ，试求该信道在哪些频率上传输衰耗最大？选用哪些频ms1率传输信号最有利？3、设信号功率、进制数以及信道的噪声功率谱密度不变，当传输信息速率增大时误码率如何变化？为什么？4、为什么对语音信号进行对数 PCM 编码而不进行线性 PCM 编码？5、在二进制双极性基带传输系统中，若 ，最佳判决门限应大于 0 还是小于 0？试根据抽5.0)1(P样判决器输入信号的概率密度做定性说明。6、采用部分响应系统传输信息有什么优点？付出了什么
14、代价？7、在数字通信系统中，接收机带通滤波器带宽能否小于已调信号带宽？为什么？8、在电话信道中传输数据，当数据速率比较高时，一般采用相位调制而不采用振幅调制或频率调制，为什么？9、在随参信道中传输信息，若采用 2DPSK 调制方式，应采用哪一种解调方式？若可以在 2DPSK 与2FSK 两种调制方式中选择一种调制方式，应选哪一种？为什么？10、综合考虑线性多进制数字调制系统的优缺点，给出它的应用范围。11、最佳接收机的误码率通常小于实际接收机的误码率，为什么？试加以解释。12、多路复用的主要目的是什么？13、简述 MSK 信号的特点。14、简述 OFDM 信号的主要优点。15、什么是扩展频谱调
15、制？采用它的目的有那些？16、什么是 FHSS 通信系统？它又可以分为哪两类？三、计算题- 5 -1、一个由字母 A、B、C、D 组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00 代替A，01 代替 B，10 代替 C，11 代替 D，每个脉冲宽度为 5ms。（1） 各字母是等概出现时，试计算传输的符号速率及平均信息速率；（100B，200bit/s）（2） 若每个字母出现的可能性分别为103,4,1,5DCBAPP试计算传输的平均信息速率。 （198.5bit/s）思路：本题考点有两个，一是计算符号速率与平均信息速率，两者关系为熵；二是符号宽度与脉冲宽度的含义不同。2、某信息源的符号集由
16、 A，B，C，D 和 E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16 和 5/16；信息源以 2000B 速率传送信息。（1）求传送 1 小时的信息量；（16.056Mbit）（2）求传送 1 小时可能达到的最大信息量。 （16.776Mbit）3、某系统采用脉冲组方式传送信息。每个脉冲组包含 4 个信息脉冲和 1 个休止脉冲。每个信息脉冲和休止脉冲的宽度均为 1ms，且 4 个信息脉冲等概出现，试求：（1）码元速率；（1000B） （2）平均信息速率。 （1600bit/s）思路：注意这个“休止脉冲” ，它是一个脉冲，但不包含信息，因此在计算信息速率时应把它去
17、掉。4、已知彩色电视图像由 个像素组成。设每个像素有 64 种彩色度，每种彩色度有 16 个510亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。试计算每秒传送 100 个画面所需要的信道容量；如果接收信噪比为 30dB，为了传送彩色图像所需信道带宽为多少？（510 8bit/s，50MHz）5、计算机终端通过电话信道传输计算机数据，电话信道带宽为 3.4kHz，信道输出的信噪比S/N=20dB。该终端输出 128 个符号，各符号相互统计独立，等概出现：计算信道容量；求无误码传输的最高符号速率。 （22.62kbit/s，3.23kB）6、某信息源包含 A、B、C、D 四个符号，
18、这四个符号出现的概率相等。传输时编为二进制比特进行，并已知信息传输速率 ，试求：s/Mbit1R（1）码元传输速率；（510 5B）（2）该信息源工作 1 小时后发出的信息量；（3.610 9bit）（3）若在第（2）题收到的信息量比特中，大致均匀地发现了 36 个差错比特，求误比特率和误码率。 （110 -8，210 -8）思路：关键考虑第（3）题。由于每个四进制符号皆编码为 1 个（两位）二进制比特组，因此在这比特组中，只要一位有错，该比特组就有错，它对应的四进制符号就错了。只要错误比特不相邻，则误码率就是误比特率的 2 倍。7、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 ，在该信道中传输抑制载
19、波的HzW/105.3单边带（上边带）信号，并设调制信号的频带限制在 5kHz，而载频是 100kHz，已调信号功率是- 6 -10kW。若接收机的输入信号在加至解调器前，先经过带宽为 5kHz 的一理想带通滤波器，试问：该理想带通滤波器中心频率为多大？解调器输入端的信噪比为多少？解调器输出端的信噪比为多少？8、已知某单频调频波的振幅是 10V，瞬时频率为 ，试求：ttf 346102cos10)(（1）此调频波的表达式（2）此调频波的频率偏移，调频指数和频带宽度（3）调制信号频率提高到 2103Hz，则调频波的频偏、调制指数和频带宽度如何变化 ?9、某一载波电话通信系统的频率范围为 6010
20、8 kHz，如图（a）所示。（1）若对它采用低通抽样，求最低抽样频率，并画出抽样信号频谱图；（2）若对它采用带通抽样，求最低抽样频率，并画出抽样信号频谱图；对两种抽样方法予以说明。解： 10、一模拟信号的幅度范围为-10V+10V，最高频率 kHz。现对它采用线性 PCM 传输，1Hf若要求量化误差不超过动态范围的 ，试求：%1.0（1）最低抽样频率；（2）每个 PCM 码字所需的比特数；（3）该 PCM 码字所需的最低比特率；（4）为传输该 PCM 码字所需的最小理论带宽。11、采用 13 折线 A 律编码电路，设最小量化间隔为 1 个单位，已知抽样脉冲值为+653 单位。（1）试求此时编码
21、器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位码。（采用自然二进制码。）- 7 -12、采用 13 折线 A 律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”、最小量化间隔为 1 个量化单位，并已知段内码为折叠二进制码：（1）试问译码器输出为多少量化单位；（2）写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位自然二进码。13、对信号 进行简单增量调制，若量化台阶 和抽样频率选择得既保证不过tfMtm02sin)( 载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，试证明此时要求 。0fs14、设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三
22、角形脉冲，如图所示。图中 为码元间隔，数sT字信息“1”和“0”分别用 的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等。)(tg 求该数字基带信号的功率谱密度； 能否用滤波法从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率 的分量？若能，试ssTf/1计算该分量的功率。解： 0,1,5.02aP)(2)(ssfTSAfG m sssss mffGaPfGaPfP )()|)1(|)()(1)( 2221 msss fSAfTSaA)()6)2(64242 频率 离散谱分量的功率谱密度为ssf/1)()()28424 ssfAfSaA该分量的功率为： 220./S15、已知基带传输系统总特性如图 1 所示的
23、直线滚降特性。其中 为某个常数（ ）：10（1）求冲激响应 ；)(th（2）当传输速率为 时，在抽样点有无码间串扰？12W（3）该系统的频带利用率为多大？（4）与带宽为 W1的理想低通特性比较，由于码元定时误差所引起的码间串扰是增大还是减小？- 8 -解：（1）总特性 可看成是图 2 两个三角形特性之差，即fHfHff21其中tWSathf 121112ttfH2 所以冲激响应 tht21tWSatWSa 12121 f)(fH1021)(W)11f0 1)(W)(1fH2 f0 1)(W)(2fH（2）因为该系统可等效成理想低通特性,01fHeq1f它所对应的无码间串扰的最高传码率为 2W1
24、,所以当传输率为 2W1时，在抽样点无码间串扰。（3）系统实际带宽为 ，因此频带利用率为WB12RB（4）该系统的 的尾部衰减较快，与 成正比，因此有利于减小由码元定时误差所引起的)(th2t码间串扰。16、设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总传输特性为 ，若要求以H2/Ts波特的速率进行数据传输，验证下图所示的各种 能否满足抽样点上无码间串扰的条件。H图 1图 2- 9 -10 )(a)(HsTs10)(HsT3sT3)(b10HsT4sT4)(c10H)(dsT2s217、为了传送码元速率 的数字基带信号，试问系统采用图中所画的传输函数中哪一BR310种传输特性较好？并简要说
25、明其理由。10)(H)(ab)(c31043213104320 . 518、教材 P118，5.1219、设计一个三抽头的迫零均衡器。已知输入信号 在各抽样点的值依次为)(tx，其余均为零。1.0、3.12.0、212 xxx（1）求三个抽头的最佳系数；（2）比较均衡前后的峰值失真。解：根据式(C),和 2N+1=3，可列出矩阵方程0101220Cx将样值 代入，可得方程组kx- 10 -03.1.012.0C解联立方程可得2847.,89.,7. 101C然后通过式（A）可算出0、285.,153.6,2230ky输入峰值失真为6.10kxD输出峰值失真为794.10ky均衡后的峰值失真减小
26、为原失真的 1/7.5。20、一计算机产生速率 的单极性不归零码，在单边功率谱密度sbitR/2的噪声信道中传输（无码间串扰）：HzWn/104当误比特率每秒不大于 1bit 时，求信号的功率；当接收端的信号幅度为 5.36mV 时，求误码率。21、已知发送载波幅度 A=10V，在 4kHz 带宽的电话信道中分别利用 2ASK、2FSK 及 2PSK 系统进行传输，信道衰减为 1dB/km， ，若采用相干解调，试求当误码率为 10-5时，各HzWn/108种传输方式分别传多少公里？解： ASK 时：由 5. 10)2(1erfcPASKe 5102)(erfc查表得： ，.3486.32nA 302 14.4816. nA
