2009-2010第一学期《通信原理》期末试卷A
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通信原理试卷(A) 10.06.27
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一 填空题:(每个空0.5分,共15分)
1. 通信系统按调制方式可分 和 ;按信号特征可分为 和 。 2. 若线形系统的输入过程?i?t?是高斯型的,则输出?o?t?是 型的。
3. 若系统功率传输函数为H???,则系统输出功率谱密度P?O???与输入功率谱密度
???P?????关系为
I4. 5. 6. 7. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。
根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为 和 两大类。 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有: 、 、 。 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。
8. 数字基带信号S?t?的功率谱密度PS???可能包括两部分即 和 。 9. 10. 11. 12.
二进制振幅键控信号的产生方法有两种,分别为 和 。 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。
模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 设一分组码(110110);则它的码长是 ,码重是 ,该分组码与另一分组码(100011)的码距是 。
二 判断题:(正确划“×”,错误划“√”;每题0.5分,共5分) 1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。( )
2. 设随机过程X?t?与Y?t?独立,则Z?t??X?t?Y?t?的一维概率密度
( ) fz?z;t??fx?x;t?fy?y;t?。
3. 平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。( ) 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。( )
5. 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。( ) 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道, B与SN可以互换。( )
7. 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。( )
8. 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。( ) 9. 小信噪比时,调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增
加而增加。( )
10. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。( )
A卷 第1页(共4页)
三 选择题:(每题1分,共10分)
1. 已知平稳随机过程X?t?服从高斯分布,它的一维概率密度、自相关函数和功率谱密度
分别为fx?x? 、Rx???和Sx???,试问fx?x? 、Rx???和Sx???是否:
(1)必须是偶函数;(2)必须非负;(3) 能够确定X?t? 的均值;(4)能够确定X?t?的方差; (5) 能够确定X?t?的概率密度函数;(6) 能够确定X?t?的自相关函数;(7)能够确定X?t?的功率谱密度。
上述对fx?x?成立的有 ;Rx???成立的有 ;Sx???成立的有 ; 2. 下列属于线性调制的是( ) (A) 相移键控;(B)频移键控;(C)振幅键控。 3. 随机过程的样本函数是( ) (A) 确定的时间函数;(B)随机函数;(C)随机变量的函数。
4. 若E?X(t1)??mX(t1),E?Y(t2)??mY(t2),E?X?t1?Y?t2???mX?t1?mY?t2?,则随机
过程X?t?与Y?t?( )
(A) 不相关;(B)正交;(C)独立。
5. 如下图所示的四条函数曲线,哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线( ) f(?)f(?)O(A)?O?(B)f(?)f(?)?4T2TO2T4TO?(C)(D) 6. 线形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。
7. 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。
8. 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。 四 作图题:(每题5分,共10分)
1. 分别画出模拟、数字和模拟信号数字传输系统的模型。
2. 设发送数字信息为1100110,则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求
A卷 第2页(共4页)
出相应的相对码序列。
五 论述题:(每题5分,共30分)
1. 衡量数据通信系统的主要性能指标是什么?具体用什么来表述?
2. 假设恒参信道的传输特性为H???,相频特性????为,则它的不失真条件是什么?什
么是群延迟—频率特性(????),其表达式是什么? 3. 4. 5. 6.
什么是频率选择性衰落?二经传播时,哪些频率点衰落最大?
什么是门限效应?AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应?
无码间干扰时,基带传输系统的误码率取决于什么?怎样才能降低系统的误码率? 什么是“倒π现象”?为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”
六 计算题:(1、4每题5分;2、3每题10分,共30分)
1. 已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms,1、0码等概率出现,求(1)码元速
率;(2)每秒种的信息量;(3)信息速率。 2. 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的信道的最小带宽。
3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10?2W/Hz,在该信道中传输抑
制载波的双边带信号,并设调制信号m?t?的频带限制在5kHz,而载波为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,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:
(1) 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H???; (2) 解调器输入端的信噪功率比为多少? (3) 解调器输出端的信噪功率比为多少?
(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。
4. 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
5fb?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?
A卷 第3页(共4页)
H(f)1fHz?1000O1000 通信原理试卷A答案 一、填空题:(每空
10.06.27 0.5分,共15分)
1. 基带传输(系统)和频带(调制)传输(系统)。 2. 高斯型的。
3. P?????H????P????。
2oi4. 对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播。 5. 恒参信道、随参信道。
6. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。 7. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。 8. 连续谱、离散谱。 9. 模拟幅度调制和键控方法。 10. 抽样、量化、编码。 11. A/D、数字传输系统和D/A。 12. 6、4、3。
二、判断题:(正确画“√”,错误画“×”;每题0.5分,共5分)
1. ×; 6. ×;
2. ×; 7. √;
3. ×; 8. ×;
4. ×; 9. ×;
5. ×; 10. √;
三、单项选择题:(每题1分,共10分)
1. fx?x?成立的有 ①②③④⑤;Rx???成立的有 ③④⑤⑥⑦;Sx???成立的有 ①②③④⑥⑦⑤; 2. C ; 3.A;
四、作图题:(每题5分,共10分)
4.A;
5. A;
6.D;
7.B;
8.D
五、论述题:(每题5分,共30分)
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1. 答: 主要性能指标有:有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护使用等。 有效性:传输速率、频带利用率。 可靠性:差错率(误码率及误信率) 2. 答:不失真条件:
H??? 满足:
H???~?为一条水平线;
????~? 成线性关系
群延迟—频率特性:频率特性对频率的导数。
d???? ?????d?3. 答:
频率选择性衰落:信号频谱中某些分量的一种衰落现象。
当???2n?1??(n为整数)
,即f?1????n??
2??KHz时,传输零点,传输损耗
最大。
4. 答:门限效应: 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后,检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。 因为,门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的,而AM信号采用了包络检波法,所以会产生门限效应。 5. 答:
基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值?n之比,而与采用什么样的信号形式无关,但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。
若比值
A越大,则误码率就越小。 ?n6. 答:在数字调制系统中,如果采用绝对移相方式,由于发送端是以某一个相位作为基准的,因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化(0相位变?相位或?相位变0相位),则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0,从而造成错误的恢复。而实际通信时,参考基准相位的随机跳变是可能的,而且在通信过程中不易被发觉,就会在接受端发生错误的恢复,这种现象就称为“倒?现象”。
因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式,所以就可能出现“倒?现象”。
六、计算题:(1、4每题5分;2、3每题10分,共30分)
1. 解:
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