四、简答题
1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？
答：有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。
通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。
2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？
答：抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。
3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？
4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？ 5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？ 6．根据如图所示的数字通信系统模型，简述其中各部分与有效性和可靠性两项指标的关系？
7．如图为传输信道的模型，试写出相互间的关系表达式并作简要解释？
8．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法？ 9．何为香农公式中的“三要素”？简述信道容量与“三要素”的关系？ 10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系。
11．对于抑制载波的双边带信号，试简述采用插入导频法和直接法实现载波同步各有何优缺点？
12．设已调制信号的波形如图所示，请指出它们分别属于何种已调制信号，相应的解调分别可采用何种方式。
(a）
(b)
13．试对AM和DSB可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？ 14．在数字基带传输系统中，传输码的结构应具备哪些基本特性？
15．根据传输码应具备的特性，简述NRZ、RZ、AMI、HDB3、可否作为传输码？ 16．试比较传输码AMI码和HDB3码之间的特点？ 17．简述无码间干扰条件 的含义？
18．在数字基带传输系统中，是什么原因导致码间干扰？简述部分响应波形中是否存在码间干扰？
19．部分响应技术具有什么特点？设有一数字码序列为1001010110001，若采用第一类部分响应传输，请写出相关编码后的数字序列？ 20．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？
21．某数字通信系统接收端的组成如图所示，请指出眼图应在那点进行观察？若眼图的线迹宽而不清晰，请判断原因？
22．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？
23．一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响？ 24．简述为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相？ 25．试说明数字相位调制可以采用数字调幅的方式来实现的道理？
26．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？ 27．试从占用频带和抗干扰方面比较三种数字调制（2PSK、2FSK、2ASK）方式之间的特点？ 28．根据低通型抽样定理试讨论、和时出现的情况（为抽样频率，为信号的最高频率）？ 29．简述平顶抽样带来的失真及弥补方法？
30．试比较冲击抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点？
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31．简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因？
32．对于电话信号为什么要采用非均匀量化？非均匀量化各段的改善量分别为多少？ 33．试画出PCM传输方式的基本组成框图？简述各部分的作用？
34．根据PCM传输方式的基本组成，若用于传输电话时，请简述各部分的作用及相应要求？
35．在我国的数字复接等级中，二次群的码元速率为8448kb/s，它是由四个码元速率为2048kb/s的基群复合而成。试解释为什么二次群的码元速率不是基群码元速率的四倍
（8192kb/s）？复接中采用的是什么方式的码速调整？
36．解释最佳基带传输系统的含义？在理想信道下的最佳基带传输系统的结构具有什么特点？ 37．简述连贯式插入法帧同步的基本方法？
38．为什么直接法载波同步方式要采用“非线性变换+滤波”或“非线性变换+锁相”？
39．一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步？其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响？ 40．试简述采用插入导频法和直接法实现位同步各有何优缺点？
五、作图题
1．某调制方框图如图a所示。已知m(t)的频谱如图b，载频 且理想带通滤波器的带宽为。
试求：（1）理想带通滤波器的中心频率为多少；
（2）说明s(t)为何种已调制信号； （3）画出s(t)的频谱图。
2．根据如图所示的调制信号波形，试画出DSB及AM波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
3．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？若基带信号的频谱如图所示，载波频率为64kHz，取下边带（滤波为理想），请画出已调信号的频谱？
4．若有5个频谱范围均为60kHz～108kHz的信号（已包括防护频带），现将这5个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为312kHz～552kHz的信号。
试求：（1）对应于这5个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带）；
（2）画出该频分复用的原理框图； （3）试画出频谱搬移图。
5．设有12路电话信号，每路电话的带宽为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的方式合成一个频谱为60Hz～108kHz的信号。
试问：（1）用于12路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)；
（2）画出频分复用的频谱搬移图（4kHz的电话频谱用三角频谱表示）。
6．设通信系统的模型如下图所示，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的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和图c所示。
试求：（1）画出这三种传输通道的幅频特性示意图； （2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论；
（3）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。
8．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。 9．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。
10．设有一数字码序列为10010000010110000000001，试编为相关码、AMI码和HDB3码？并画分别出编码后的波形？（第一个非零码编为-1） 11．设部分响应传输系统如图所示，若 为100110100101。请画出各点的波形。
12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。
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”；、的初始相位为00。
试求：（1）画出2FSK信号的波形。
（2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。
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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”；、的初始相位为00。
试求：（1）画出2FSK信号的波形。
（2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。
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的最佳接收机结构；
（2）画出各点可能的工作波形；
（3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为 ，试求系统的误码率。
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的组成框图； （3）根据框图试画出解调系统的各点波形。
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的波形；
（2）画出2DPSK传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图； （3）画出以上组成框图中各点的波形图。 18．设发送数字信息序列为011010001，码元速率为，载波频率为4kHz。
试求：（1）分别画出2ASK、2PSK、2DPSK信号的波形（2ASK的规则：“1”有载波、“0”无载波；2PSK的规则：“1”为00、“0”为1800；2DPSK的规则：“1”变“0”不变，且
设相对码参考码元为“0”）。
（2）计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的带宽和频谱利用率。
19．已知一低通信号 的频谱为
试求：（1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图；
（2）若用 的速率抽样，重做上题；
（3）若用 的速率抽样，重做上题； （4）试比较以上结果。
20．已知 某信号 的频谱如图所示b。将它通过传输函数为 的滤波器后再进行理想抽样如图a所示。
试求：（1）此时抽样速率应为多少；
（2）若用 的速率抽样，画出已抽样信号的频谱；
（3）接收端的 应具有怎样的传输特性才能不失真地恢复。
21．设有一频谱范围为1kHz～6kHz的模拟信号如图所示。
试求：（1）试画出 、和 进行理想抽样后的频谱图；
（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的二进制信号码元 的波形如图所示，输入高斯噪声功率谱密度为：
试求：（1）画出匹配滤波器形式的最佳接收机结构；
（2）确定匹配滤波器的单位冲激响应及可能的输出波形。
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 的输出波形；
（2）绘图解出 的输出波形；
（3）说明 、是否是的匹配滤波器。 24．设有一数字基带传输系统，传输码采用AMI码。
试问：（1）位同步的实现方法有哪些；
（2）画出非线性变换+滤波法提取位同步信号的组成框图； （3）设数字序列为101100111，根据以上框图画出各点的波形图。
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。现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为4kHz的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于26dB。
试求：（1）信道容量；
（2）无差错传输时的最高符号速率。
2．某信息源由A、B、C、D四个符号所组成，各符号出现的概率分别为，且每个符号均以二进制脉冲编码，即：A→00、B→01、C→10、D→11。若已知每个脉冲的宽度为
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0.5ms。， 试求：（1）信息源符号的平均信息量；
（2）该信源的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．设信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。
4．已知某四进制离散信源（0、1、2、3），其符号出现的概率分别为，发送符号（码元）宽度为0.2ms。
试求：（1）该信源的平均信息量；
（2）码元速率和信息速率；
（3）该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率和信息速率。
5．某信息源的符号集由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1/4，1/8，1/8，3/16，5/16。
试求：（1）该信息源符号的平均信息量；
（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，每个符号的宽度为0.1ms。
试计算：（1）码元速率和信息速率；
（2）该信源工作2小时后所获得的信息量；
（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），求传输的误比特率和误符号（码）率。
7．某一待传输的图片含个像素，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，且信道输出端的信噪比为30dB，试求传输系统所要求的最
小信道带宽。
8．设视频的图像分辨率为个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为256级（等概率出现），每秒传送25幅画面，且信道输出端的信噪比为30dB，试求传输系统所要求的
最小信道带宽。
9．某调制方框图如图a所示。已知的频谱如图b，载频且理想低通滤波器的截止频率为。
试求：（1）并说明 为何种已调制信号；
（2）画出和的频谱图。
10．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波的双边带信号，并设调制信号的频带限制于5kHz，载频是100kHz，已调信号的功率为10kW，载波
功率为40kW。若接收机的输入信号先通过一个带宽为10kHz的理想带通滤波器。
试求：（1）该理想带通滤波器的中心频率；
（2）解调器输入端的信噪功率比； （3）解调器输出端的信噪功率比； （4）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)的频带限制在5kHz, ，,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其 (单边谱)。
试求：（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H( )；
（2）解调器输入端的信噪功率比； （3）解调器输出端的信噪功率比。
12．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为，若要求以波特的速率进行数据传输，试检验下图中各种满足消除抽样点上码间干扰的条件否？
13．设数字基带传输系统的传输特性 如图所示，其中α是某个常数（0≤α≤1）。
试求：（1）检验该系统能否实现无码间干扰传输；
（2）该系统的最大码元速率为多少？这时的系统频带利用率是多少。
14．设模拟信号的最高频率为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的0.25%。
试求：（1）PCM信号的最低码元速率；
（2）需要的奈奎斯特基带带宽；
（3）若将其转换成8进制信号进行传输，此时的码元速率和需要的奈奎斯特基带带宽。
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15． 设有一码元速率为RB=1000(B)的数字信号，通过以下如图所示的三种不同传输特性的信道进行传输。
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 的二进制信号时。
试问：（1）当分别为、和时是否会引起码间干扰； （2）对不产生码间干扰的情况，计算频谱利用率。
17．设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为 ，若要求以波特的速率进行数据传输
试求：（1）下图中各种 满足消除抽样点上码间干扰的条件否；
（2）无码间干扰传输特性的频谱利用率； （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的振幅，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，系统的误码率；
（2）相干接收时，系统的误码率；
（3）试对以上两种接收方式进行比较。
19．若某2FSK系统的码元传输速率为，数字信息为“1”时的频率为10MHz，数字信息为“0”时的频率 为10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅 。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信号的第一零点带宽；
（2）非相干接收时，系统的误码率； （3）相干接收时，系统的误码率。
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的功率，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信号时的系统误码率；
（2）极性比较法解调2DPSK信号时的系统误码率； （3）差分相干解调2DPSK信号时的系统误码率。
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）此时编码器输出的码组，并计算量化误差；
（2）写出于此相对应的11位线性码；
22．在设电话信号的带宽为300-3400Hz，抽样速率为8000Hz。
试求：（1）编A律13折线8位码和线性12位码时的码元速率；
（2）现将10路编8位码的电话信号进行PCM时分复用传输，此时的码元速率为多少； （3）传输此时分复用PCM信号所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。
23．设10路（每路带宽为4kHz）电话频分复用后的基群频谱为30kHz～70kHz，现将其采用PCM方式进行传输。
试求：（1）频分复用后信号的抽样频率；
（2）试画出抽样后的频谱图（用三角频谱表示）；
（3）若编8位码，则所需要的奈奎斯特基带带宽为多少。 24．在功率谱密度为的高斯白噪声下，设计一个对图所示的匹配滤波器。
试求：（1）如何确定最大输出信噪比的时刻；
（2）求匹配滤波器的冲激响应和的波形，并绘出输出图形； （3）求最大输出信噪比的值。
通信原理复习题答案
一、单项选择题
1. B 2. A 3. A 4. D 5. A 6. C 7. B 8. D 9. A 10. A 11. B 12. C 13. A 14. D 15. C 16. D 17. B 18. B 19. B 20. B 21. B 22. D 23. A 24. B 25. C 26. C 27. B 28. B 29. D 30. C 31. D 32. D 33. B 34. A 35. D 36. C 37. B 38. B 39. C 40. A 41. C 42. B 43. C 44. C 45. A 46. A 47. C 48. C 49. C 50. C 51. B 52. D 53. D 54. A 55. C 56. A 57. B 58. D 59. D 60. D 61. D 62. A 63. C 64. C 65. A 66. D 67. D 68. B 69. D 70. A 71. C 72. D 73. A 74. D 75. A 76. A 77. D 78. A 79. A 80. D 二、填空题
1、非电/电，调制/解调 2、，
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