通信原理 复习题

填空题：

1、语音基带信号的频率范围一般在（）到（）Hz之间。 2、按传输媒质的不同，通信可以分为两大类：一类称为（），另一类称为（）。根据信道传输的信号种类的不同，通信系统可以分为（）和（）。通信系统按调制方式可分为（）和（）。

3、根据香农公式，在信号平均功率受限的高斯白噪声信道中，通信系统的信道容量为（）。

4、一个连续信道的信道容量受（）、（）、（）“三要素”的限制。 5、通信系统最主要的性能指标通常用（）和（）来衡量。 6、信号的功率谱密度与自相关函数是一对（）变换。

7、广义平稳随机过程是其()和()与时间无关，而（）只与时间差τ有关. 8、在AM、DSB、SSB、FM四个通信系统中，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()。

9、根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为（）信道和（）信道两大类。 10、二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为（）、（）和（）。 11、按噪声对信号作用的方式可将噪声分成（）噪声和（）噪声两种。 12、平稳窄带高斯噪声的同相分量和正交分量是（）过程。 13、PCM 过程包括()、()和()三个步骤。 14、宽带调频信号产生的方法有（）和（）。 15、模拟电话信号的频率范围为（），抽样频率的理论值为（），规定的抽样频率为（）。

16、数字基带传输系统一般由4部分组成，它们是(),（），（）和()。 17、调制信号的最高频率为fH，则常规调幅信号的带宽为（），单边带信号的带宽为（），双边带信号的带宽为（）。 18、PCM数字电话采用的复用方式为（）。A律PCM基群共有（）路时隙，可传输的话路数为（），基群的帧周期为（）。 19、信息速率的单位是（）。 20、所有的通信系统都由（）、（）和（）三部分组成。

21、模拟信号s(t)?sin(2??4t)?cos(2??4000t),要无失真的把它恢复出来，其最小的采样频率为（）。

22、非均匀量化的压缩定律分为（）和（），我们国家采用（）。线性PCM的编码

位增加1位，量化信噪比增大（）dB。

23、对于单边带调制中保留上边带，如果调制信号是m(t)?cos?t,则已调信号是（）。

24、对于单边带调制中保留下边带，如果调制信号是m(t)?cos?t,则已调信号是

（）。

25、对于 AM、DSB-SC、SSB信号,能采用包络检波法解调的信号是 （）。 26、平稳随机过程X(t)的功率谱密度函数SX(f),那么X(t)的自相关函数 。 RX(?)=（）

27、在一FM系统中,调制信号为m(t)?2cos(6?t) V,最大频偏 kf?0.3Hz/V，则调频信号的带宽近似为（）。

28、某调频信号的时域表达式为SFM(t)?10cos[2??106t?5sin(103?t)]，此信号的载频为是（），最大频偏是（），信号带宽是（），当调频灵敏度为5kHz/V时，基带信号的时域表达式为（）。

29、在HDB3码中，每当出现（）个连0码时就需要用一个取代节来代替。 30、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（），可靠性最好的是（）。 31、已知电话信道的带宽为3.4kHz，接收信噪比S/N?30dB时的信道容量为（）。 32、用八进制表示的本原多项式系数为(103)8，此本原多项式为（），用它产生m序列时应采用（）级移位寄存器，此m序列的一个周期中含有的码元个数为（），最多连1个数是（），最多连0个数是（）。 33、通过眼图，可以观察到（）和（）的大小。

111134、四元信源的四个符号出现的概率分别为,,,，信源熵为（）；理论上，

2488四元信源的最大熵为（）。

判断题：

1、对于调频信号，可以用其上边带或下边带传输信息。（） 2、不管m(t)是什么信号，在m(t)cos?ct的频谱中都没有离散谱fc。（） 3、在数字通信中，若无码间干扰，则误码率为0。（） 4、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍，则调频信号带宽也增大一倍。（）

5、在数字通信系统中，位同步器是必不可少的单元。（） 6、只要无误码，则PCM接收机输出的模拟信号中就无噪声。（） 7、非均匀量化的量性特性曲线是不等阶距的阶梯型曲线。（） 8、HDB3码中最长的１码为３个１。（）

9、用同一种解调方式，相移键控系统的抗噪声性能最好。（）

10、当码元速率相同时，多进制数字信号和二进制数字调制信号的带宽相同。（） 11、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。（） 12、对于数字基带信号S?t?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。（）

13、白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（）

14、对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若增加信道带宽B，则信道容量C无限制地增加。（）

15、码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（） 16、基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（） 17、若X?t?是平稳的，则X?t1?与X?t1?C?具有相同的统计特性（C为常数）（） 18、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。（） 19、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。（） 20、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??。（）

选择题：

1、下列属于线性调制的是（ ）。

（A）振幅键控 （B）频移键控 （C）相移键控 （D）角度调制 2、通断键控信号（OOK）的带宽是基带脉冲波形带宽的（ ）倍。 （A）1 （B）2 （C）3 （D）2/3 3、调制方式为SSB,则传输带宽为（ ）(B为调制信号带宽)。 （A）2B (B)B (C)略大于B (D)略大于2B 4、( )是指每秒钟传送的信息量。

(A)信息速率 (B)码元速率 (C)信息量 (D)波特率 5、信息速率的单位是( )。

（A）波特/秒 (B)比特 (C)波特 (D)比特/秒

6、已知信息代码为101011011100000，则01111000011001111001100011001100是其（ ）。

（A）HDB3码 (B)Miller码 (C)Manchester码 (D)CMI码

7、当数字基带系统的总传输特性为α=1的升余弦滚降特性时，系统的频带利用率为( ) 。

(A)1波特/赫 (B)2波特/赫 (D)1.5波特/赫 (D)0.5波特/赫 8、( )是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。 (A)比特率 (B)误信率 (C)传码率 (D)误码率

9、( )是指从编码器输出端到译码器输入端的部分。 (A)广义信道 (B)狭义信道 (C)调制信道 (D)编码信道

10、按照调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程，称为（ ）。 （A）时域均衡 (B)解调 (C)调制 (D)编码 11、一个均值为零的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量为( )过程。 （A）瑞利 (B)广义瑞利 (C)窄带 (D)平稳高斯

12、调制方式为DSB，则传输带宽为( )(B为调制信号带宽)。

(A)2B (B)B (C)略大于B (D)略大于2B 13、每秒钟传送码元的个数是（ ）。

(A)信息速率 (B)码元速率 (C)信息量 (D)传信率 14、码元速率的单位是（ ）。

（A）特/秒 (B)比特 (C)波特 (D)比特/秒

15、已知信息代码为100000000011001000001，则+1000000000-1+100-100000+1是其（ ）。

(A)HDB3码 (B)AMI码 (C)Manchester码 (D)CMI码

16、当数字基带系统的总传输特性为理想低通时，系统的频带利用率为（ ）。 （A）1波特/赫 (B)2波特/赫 (C)1.5波特/赫 (D)0.5波特/赫 17、( )是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例。 (A)比特率 (B)误信率 (C)传码率 (D)误码率 18、( )是指调制器输出端到解调器输入端的部分。

(A)广义信道 (B)狭义信道 (C)调制信道 (D)编码信道 19、窄带噪声n?t?的同相分量nc?t?与正交分量ns?t?具有如下性质：（ ）。 （A）nc?t?与ns?t?都具有低通性质；（B）nc?t?与ns?t?都具有带通性质； （C）nc?t?与ns?t?都具有带阻性质；（D）nc?t?与ns?t?都具有高通性质。 20、如右图所示的四条函数曲线，哪一f(?)f(?)条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（ ）。

? OO?(A)(B)

f(?)

f(?)

O? ? 4T2TO2T4T (C)(D)

21、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。

22、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。 23、在抗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。 24、平稳随机过程的自相关函数Rx???是（ ）。

（A）只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；

（C）只为负的偶函数；（D）只为正的奇函数。

25、一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是（ ）。

（A） 随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数与时间间隔无关； （B） 随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数仅与时间间隔有关； （C） 随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔无关； （D） 随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔有关。

计算题：

1、黑白电视图像每帧含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=30 dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。

2、某终端有128个可能的输出符号，这些符号相互独立且等概率出现。终端的输出送给计算机，终端与计算机的连接采用话音级电话线，带宽为B?3000Hz，输出信噪比S/N?30dB。（1）求终端与计算机之间的信道容量；（2）求终端允许输出的最大符号速率。

3、已知彩色电视图像由5?105个像素组成。设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。（1）试计算每秒传送100个画面所需要的信道容量；（2）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？

4、有随机过程Xc(t)=AX(t) cos(2πfct+θ)，其中X(t)是一个零均值的平稳随机过程，自相关函数为RX(τ)，功率谱密度函数为PX(f)。 A、 fc是常数，相位θ是在区间(-π, π)上均匀分布的随机变量。 X(t)与θ相互统计独立。 (1) 证明Xc(t)是广义平稳随机过程。 (2) 求Xc(t)的功率谱密度函数。

5、求随机相位正弦波?(t)?cos(?ct??)的自相关函数、功率谱密度和功率。式中，?c是常数，?是在区间(0,2?)上均匀分布的随机变量。 6、设RC低通滤波器如图所示，当输入均值为0、双边带功率谱密度为声时，求输出过程的均值、方差、功率谱密度和自相关函数。

Rn0的白噪2C

7、将均值为0、双边带功率谱密度为

n0的高斯白噪声加到如图所示的低通滤波2器的输入端，（1）求输出噪声no(t)的自相关函数；（2）求输出噪声no(t)的方差。

LR

8、设一调幅信号由载波电压100cos(2π×106t)加上电压50cos12.56t·cos(2π×106t)组成。

(1)画出已调波的时域波形

(2)试求并画出已调信号的频谱 (3)求已调信号的总功率和边带功率 9、已知调幅波的表达式为

S(t)=0.125cos(2??104t)+4cos(2??1.1?104t)+0.125cos(2??1.2?104t) 试求其中(1)载频是什么？(2)调幅指数为多少？(3)调制频率是多少？ 10、某调制方框图如下图(b)所示。已知m(t)的频谱如下图(a)所示，载频ω1<<ω2，ω1>ωH，且理想低通滤波器的截止频率为ω1，试求输出信号s(t)，并说明s(t)为何种已调信号。

11、如图所示，请大致画出图中各点的频谱，并分析系统功能。其中，f(t)是基带信号，cos?ct是载波信号，s(t)是输出信号，HH(?)表示希尔伯特变换。

f(t)?cos?ct???HH(?)??2S(t)?

12、如图所示，请大致画出图中各点的频谱，并分析系统功能。其中，f(t)是基带信号，cos?ct是载波信号，s(t)是输出信号，HH(?)表示希尔伯特变换。

f(t)?cos?ct?S(t)??HH(?)??2

13、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5×10-3 W/Hz，在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m(t)的频带限制于5 kHz，载频是100 kHz，边带功率为10 kW，载波功率为40 kW。若接收机的输入信号先经过一个合理的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：

(1) 解调器输入端的信噪功率比； (2) 解调器输出端的信噪功率比； (3) 制度增益G。

?314、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P(f)?0.5?10W/Hz，在该信道n?中传输抑制载波的双边带信号，并将调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波频率为100kHz，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，先经过带宽为10kHz的一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率为多大？（2）解调器输入端的信噪比为多少？（3）解调器输出端的信噪比为多少？（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。 15、已知SFM(t)=10cos(ω0t+3cosωmt)，其中fm=1KHz

（1）若fm增加到4倍(fm =4KHz)，求已调波的βFM及BFM 。 （2）若fm减为1/4(fm =250Hz)时，求已调波的βFM及BFM。 （3）若Am增加4倍,求βFM及BFM。

16、已知一角调信号为S(t)=Acos[ω0t+100cosωmt] (1)如果它是调相波，并且KP=2rad/v，试求f(t)； (2)如果它是调频波，并且Kf=2rad/(s.v)，试求f(t)； (3)它们的最大频偏是多少？

17、已知调频信号SFM(t)?10cos[106?t?8cos(103?t)]，调制器的调频灵敏度为

200Hz/V，试求：（1）载频fc；（2）调频指数?FM；（3）最大频偏?f；（4）调

制信号m(t)；（5）带宽。

18、某通信系统如图（a）所示，其中f1(t)和f2(t)分别为要传送的基带信号，它们的频谱分别如图(b)、(c)中所示。

?=2??4?103rad/s, ?c1?2??100?103rad/s,?c2?2??10rad/s.6

f1(t)F1(?)F2(?)1+f2(t)f(t)Sm1(t)FMSm2(t)1cos?c1tcos(2?t)?cos?c2t-?0?-?0??

（1）写出f(t)的频谱表达式，并画出频谱图； （2）写出Sm1(t)的频谱表达式，并画出频谱图； （3）若调频指数mf=7，求Sm2(t)的信号带宽；

（4）画出一个由Sm2(t)恢复f1(t)和f2(t)的原理性方框图。

19、采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为 -95单位。

(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）； (2)写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。 20、已知滤波器的H???具有如下图所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时（假设码元经过了理想抽样才加到滤波器）：

(a)码元速率fb?1000Baud；(b)码元速率fb?4000Baud；(c) 码元速率

fb?1500Baud；(d) 码元速率fb?3000Baud。问：

（1） 哪种码元速率不会产生码间串扰？为什么？ （2） 哪种码元速率根本不能用？为什么？ （3） 哪种码元速率会产生码间串扰，但还可以用？为什么？ H(f)1fHz?1000O1000 21、设基带系统的发送滤波器,信道及接收滤波器组成的总特性为H(ω).若要求以2/Ts波特的速率进行数据传输,试检验图所示各种H(ω)能否满足抽样点上无码间串扰的条件。 H???1H???1??Ts0?Ts??3?Ts03?Ts?H???1H???1升余弦?

22、某基带系统的频率特性是截止频率为1 MHz、幅度为1的理想低通滤波器。 (1) 试根据系统无码间串扰的时域条件求此基带系统无码间串扰的码速率。 (2) 设此系统传输信息速率为3 Mbps，能否无码间串扰? 23、 设某基带传输系统具有右图所示的三角形传输函数：

(1) 当RB=ω0/π时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间串扰传输?

(2) 求该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表达式，并用此来说明(1)中的结论。

24、已知信息代码为1010000011000011，试确定相应

的传号差分码、CMI码、数字双相码、AMI码以及HDB3码，并分别画出它们的波形。 25、有4个连1和4个连0交替出现的序列，画出单极性非归零码、AMI码、HDB3码所对应的波形图。

26、设一相关编码系统如图所示，图中，理想低通滤波器的截止频率为

1，通2Ts4?Ts04?Ts??2?Ts02?Ts?带增益为Ts，（1）求该系统的单位冲激响应和频率特性；（2）若输入数据为二进制的，则相关编码电平数为何值？若输入数据为四进制得，则相关编码电平数为何值？

输入相减理想低通滤波器输出延迟2TS

27、对10路带宽均为300?3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传播。抽样速率为8000Hz，抽样后进行8级量化，并编为自然二进制码，码元波形是宽度为?的矩形脉冲，且占空比为1。（1）试求传输此时分复用PCM信号所需的最小带宽（设码流中无帧同步码等非信号数据）。（2）求PCM信号谱零点带宽。

28、若对12路语音信号(每路信号的最高频率均为4 kHz)进行抽样和时分复用，将所得脉冲用PCM基带系统传输，信号占空比为1：

(1) 抽样后信号按8级量化，求PCM信号谱零点带宽及最小信道带宽； (2) 抽样后信号按128级量化，求PCM信号谱零点带宽及最小信道带宽。 29、设数字信息码流为10110111001，画出以下情况的2ASK、2FSK和2PSK的波形。假设码元宽度与载波周期相同。

30、已知码元传输速率RB=103 Bd，接收机输入噪声的双边功率谱密度n0/2=10-10 W/Hz，今要求误码率Pe=10-5，试分别计算出相干OOK、非相干2FSK、差分相干2DPSK以及2PSK等系统所要求的输入信号功率。

31、已知2FSK信号的两个频率f1=980 Hz，f2=2180 Hz，码元速率RB=300 Bd，信道有效带宽为3000 Hz，信道输出端的信噪比为6 dB。试求：

(1) 2FSK信号的谱零点带宽； (2) 非相干解调时的误比特率； (3) 相干解调时的误比特率。 32、设到达接收机输入端的二进制信号码元s1(t)及s2(t)的波形如下图(a)、(b)所示，输入高斯噪声功率谱密度为n0/2 (W/Hz)。

(1) 画出匹配滤波器形式的最佳接收机结构； (2) 确定匹配滤波器的冲激响应； (3) 求系统误码率；

(4) 设信息代码为101100，1码对应波形为s1(t)，0码对应波形为s2(t)，画出匹配滤波器形式的最佳接收机各点波形。

n33、已知输入信号s(t)如图所示，输入的白噪声其双边带功率谱密度为o。

2（1）求与之匹配的滤波器的冲激响应，并画出图形； （2）求匹配滤波器的传输特性； （3）画出输出信号波形；

（4）求出最佳采样时刻和最大输出信噪比。

s(t)10Tt

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