通信原理题目加答案

2019-09-01 17:28

1.通信系统的两个主要指标是有效性、可靠性。 2.通信的复用方式有频分复用、时分复用和码分复用。 3.按照传输媒质的不同,信道可分为有线信道、无线信道_。

4.无线信道按照传播方式区分,基本上有地波、天波和视线传播三种。 5.调制信道对信号的干扰分为加性干扰、乘性干扰两种。

6.单一频率正弦波信号经随参信道传输后到达接收端的信号,其包络服从瑞利分布。 7.典型的恒参信道有有线信道、光纤信道、无线视距中继及卫星中继信道。 8.典型的随参信道有短波电离层反射信道、对流层散射信道。

9.对于点与点的之间的通信,按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工和全双工通信。

10.按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可以把通信系统分为模拟通信系统、数字通信系统.

11.同步卫星通信是电磁波直线传播传播,因此其信道传播性能稳定可靠,传输距离远,容量大,广泛应用于传输多路电话、电报、图像数据和电视节目。

12.已知FM波的表达式s(t)?10cos(2?10?t?10sin(10?t))(V),可求出载波频率为

63106Hz ,已调波的卡森带宽为11kHz。

13.为了改善调频解调器的输出信噪比,在调频系统中广泛采用加重技术,包括预加重技术、去加重技术。

14.产生“门限效应”的主要原因是解调器的非线性。

15.非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A律对数压缩特性采用13折线近似,?律对数压缩特性采用15折线近似。

16.差分脉冲编码调制最简单的一个特例是增量调制,为防止其出现过载现象必须满足不过载条件。

17.为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为信源编码,为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。

18.二进制基带信号传输过程中,“0”、“1”代码等概率发送条件下,双极性基带系统的最佳判决门限电平为0,单极性最佳判决门限电平为A/2。

19.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码间串扰,二是传输中叠加的加性噪声。

20.眼图为直观评价接收信号的质量提供了一种有效的实验方法,它可以定性反映码间串扰和信道噪声的影响程度。

21.PSK是用码元载波的相位来传输信息,DPSK是用前后码元载波的前后码元相位差来传输信息,它可克服PSK的相位模糊缺点。

22.在数字通信系统中的四种同步分别为载波同步、位同步、群同步和网同步。 23.载波同步实现方法一般可分为插入导频、自同步。

1.已知语音信号的频率范围为30~15000HZ,若以数字化方式传输则取样频率至少为( B ) A.15KHZ B.30KHZ

C.45KHZ D.无法确定

2.采用13折线A率对信号进行非均匀量化编码,通常编码输出是用( C )位二进制数表示。 A.6 B.7 C.8 D.9 3.PCM均匀量化信噪比随着(B)增大而增大。 A.量化台阶 B.量化级数 C.噪声功率 D.采样频率

4.4ASK调制,其码字传输速率为128k波特,各符号等概发送,则其信息比特速率为(A) A.256k b/s B.512k b/s C.1024k b/s D.2048k b/s

5.二进制数字键控信号中,若考虑对信道特性变化的敏感性(B) A.2ASK最好 B.2FSK最好 C.2PSK最好 D.2DPSK最好

6.8PSK调制,其码字传输速率为128k波特,各符号等概发送,则其信息比特速率为(C) A.128k b/s B.256k b/s C.384k b/s D.512k b/s

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.在数字通信中,若无信道噪声,则误码率为0。(×) 3.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。(× ) 4.对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若

n0?0,则信道容量C??。(√)

5.对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若B??,则信道容量C??。(×) 6.幅频失真对视频的影响比较大,相频失真对语音的影响比较大。(×) 7.在数字通信系统中,常用传码率和传信率来衡量系统的有效性。(×) 8.41.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。(×) 9.不管m(t)是什么信号,在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc。(×) 10.在数字通信中,若无码间串扰,则误码率为0。(×)

11.单极性数字信号的连0码时间越长,要求位同步器的同步保持时间也越长。(√) 12.数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)。(×)

13、幅频失真和相频失真属于线性失真,可以通过网络补偿电路来消除。(√) 1、(1)试画出数字通信系统的一般模型; (2)各组成部分的主要功能是什么?

(3)与模拟通信相比,数字通信具有什么特点? 解:(1)

(2)信源编码与译码目的:提高信息传输的有效性(通过数据压缩技术);完成模/数转换

(实现模拟信号的数字化传输)

信道编码与译码目的:增强抗干扰能力;

加密与解密目的:保证所传信息的安全(通过人为地扰乱传输的数字序列) 数字调制与解调目的:形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致

(3) 优点:抗干扰能力强,可靠性高;体积小,功耗低,易于集成;便于进行各种

数字信号处理;有利于实现综合业务传输;

缺点:占用频带宽,系统和设备比较复杂;

2.设某信息源的输出由A,B,C,D,E五个符号组成,出现的概率分别为1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。若信息源每秒发出1000个符号,试求 (1)该信息源符号的平均信息量;

(2)该信息源的平均信息速率。((提示:log23=1.5850)

(1)直接代入信源熵公式:

H?H(A)?H(B)?H(C)?H(D)?H(E) ?1log3?1log4?1log4?1log12?1log12

222223441212 ?2.1258(bit/符号)

H2.1258bit/脉冲?=2125.8(bit/s) (2)平均信息速率为:

1ms/脉冲1ms/脉冲3.黑白电视机图像每幅含有3?10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SN=30dB,计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。

5解:(1) 每个像元x的平均信息量

? P?xi??1, i?1,2,?,16 16

? H?x????P?x?logP?x????P?x?logP?x??logi2ii2iii?116216?4

(2) 一帧图片的平均信息量

I图片?3?105?4?1.2?106 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:30?1.2?106?3.6?107 bit

由上可知:信息速率Rb?3.6?107 bps

(4) 由于信道容量C?Rb,故信道带宽:

RbC3.6?107 B????3.612?106 Hz

S?S?log2?1?1000???log2?1??log2?1??N?N???其中:30dB~1000

? 要求信道的最小带宽为:3.612?106 Hz

?34.设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pf?0.5?10W/HZ,在该信道中传??n输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,而载波为100 KHZ,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,试求:

(1)该理想带通滤波器中心频率多大?(5分) (2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(5分) (3)解调器输出端的信噪功率比为多少?(5分)

解:(1)单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过,理想带通滤波器的中心频率为f0?100?1?5?102.5(kHz) 2 (2)解调器输入端的噪声与已调信号的带宽相同,

Ni?2?Pn(f)?B?2?0.5?10?3?5?103?5W

3 已知Si=10kW,所以 Si?10?10?2000

Ni5(3)由于单边带调制系统的制度增益为G=1,因此解调器输出端的信噪比S0?Si?2000

N0Ni5.已知某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率为f(t)?10??10cos2??10t(Hz) (1)试求此调频波的表达式;(10分)

(2)试求此调频波的调频指数和频带宽度。(10分) 解:(1)该调频波的瞬时频率为

643?(t)=2?f(t)?2??106?2??104cos2??103t (rad/s)相位 ?(t)=??(?)d?=2??10t?10sin2??10t -?t63

因此调频波的时域表达式

SFM?Acos?(t)?10cos(2??106t?10sin2??103t) (V)

(2)根据频偏的定义

?f??f(t)max?104cos2??103tmax?10(kHz)

4?f10调频指数 mf??3?10

fm10?f?mf)?调频波的带宽 B?2(2(1?0?1)22 ( k H z)6、已知调制信号是8MHz的单频余弦信号,且设信道噪声单边功率谱密度

n0?5?10?15W/Hz,信道功耗a为60dB,对于调频指数为5的FM系统,若要求输出信

噪比为40dB,试求:

(1)FM信号的带宽和制度增益;(10分) (2)FM系统的发射功率。(10分)

、解:(1)FM系统的带宽和制度增益分别为

BFM?2(mf?1)fm?2?(5?1)?8?106?96(MHz) GFM?3m(mf?!)?3?25?6?450 SFM?(2)FM信号的发射功率

2f

SOS11????Ni?O????n0BFMNOGFMNOGFM?104?1?106?5?10?15?96?106?10.67(W) 450

7.某调角波为 S(t)=5cos(2π×106t+20sin2π×500t) (V) 试问: (1)该调角波信号带宽为多少赫兹?(10分) (2)最大频偏为多少?最大相偏?(10分) 、解:该调角波的瞬时角频率为

?(t)?2??106?20?2??500cos2??500t (rad/s)

最大频偏为

?f?20?2??500/2??10000Hz?10(kHz)

4?f10调频指数 mf???20

fm500最大相移 ???20

FM波和PM波带宽形式相同即

调频波的带宽

B?2(?f?fm)?2(mf?1)fm?2(20?1)?500?21(kHz) 调相波的带宽

???1m)f?2(2?0 B?2(1?)5?002 1 ( k Hz)8.在PCM系统中,输入模拟话音信号m(t)的带宽为4000HZ,采用13折线A律编码。已知编码器的输入信号范围为?5V ,最小量化间隔为1个单位。已知抽样脉冲值为+3.984375V时,(1)试求此时编码器输出码组和量化误差;(10分) (2)写出该码组(不含极性码)的11位线性码;(9分)


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