《通信原理》复习材料
更新时间:2024-05-22 10:36:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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《通信原理》复习材料
一、填空题
1. 通信系统按其传输信号形式可分为 和、 。 2. 通信系统按传输媒介可分为 和、 。 3. 出现概率越 的消息,其所含的信息量越大;出现概率越 的消息, 其所含的信息量越
4. 某二进制符号出现的概率为1/16,它所包含的信息量为 bits。。 5. 对于各态遍历的平稳随机过程,可以用 代替统计平均。 6. 实平稳随机过程?(t)的自相关函数为R?(?),则?(t)的交流功率为 。
7.某二进制信源,各符号独立出现。若“1”符号出现的概率为3/4,则“0”符号的信息量为 。
8. 理论上,四元离散信源可能达到的最大熵为 bit/符号。 9. 当二进制信源的每个符号出现概率 时,该信源的熵最大。 10.设某信息源由A、B、C、D 4个信息符号组成,发送A的概率为1/2,发送其余符号的概率相同,且设每一符号的出现是相互独立的,则该信源的平均信息量为 。
11. 某二进制符号出现的概率为1/8,它所包含的信息量为 bps。 12. 已知某信息源的符号集由A、B、C、D四个符号构成,且每一符号独立出现。若各符号出现的概率分别为
1111、、、,该信源的平均信息量(熵)为 2488 bits;该信源在 条件下,有最大平均信息量 bits。 13. 已知一个十六进制信号的符号速率为1200Baud,则其对应的信息速率为 bps。
14.某系统传输八进制数字信号,每个码元占有的时间为1ms,各种码元等概率出现,
1
则系统信息速率为 bps。
15. 已知一个8进制信号的符号速率为4800波特,则其对应的信息速率为 比特/秒。
16.在连续信道中,当传输系统的信噪比下降时,为保持信道容量不变,可采 的办法,这是基于香农理论得出的。
17.香农公式可表示为C? ,其中C表示 条件下的 。 18.已知电话信道的带宽为3.4KHZ,接收信噪比 Kbps。
19.若信道带宽为10KHZ,信噪比为30dB,该信道的最高信息传输速率理论值为
。
20.所谓误码率是 。 21. 设某信源在125μs内传输256个二进制码元,若该信码在2s内有3个码元产生错误,则误码率为 。 22.某通信系统的误码率peS?30dB时,信道容量为 N?10?5,系统的码元速率为1200B,则传输
秒后可能出现360个错误码元。
23. 在通信系统模型中,调制信道的范围是
。 24.调制信道包括 、媒质、 。 25. 通信系统的主要指标是 和 。 26.模拟通信系统的可靠性可用 来表示。 27.模拟通信系统的有效性可用 来表示。 28.数字通信系统的有效性可用 来表示。 29.数字通信系统的可靠性可用 来表示。
30.数字通信的主要质量指标是 和、 。它们在数字通
2
信中具体为 和 。 31. 设每秒传送N个M进制的码元,则信息传输速率为 b/s。 32.八进制数字信号的传输速率为 1600波特,变换成二进制数字信号时的传输速率为 b/s。
33.设一数字传输系统传送八进制码元,速率为2400波特,则此时系统的信息速率为 比特/秒。
34.采用多进制传输的目的是 。 35.在码元速率相同的条件下,M进制数字调制系统的信息速率是二进制调制系统的 倍。
36. 在码元速率相同的情况下,多进制系统的信息速率比二进制系统的信息速率 。
37.计算机网络中通常采用 类非屏蔽双绞线来传输100Mb/s的数据。 38. 所谓双工通信是指 。 39.加性干扰对传输造成的影响通常用 来衡量。 40.平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同,其一维分布与 无关,二维分布只与 有关。
41.一个周期信号的归一化平均功率等于 。 42.相关是现代通信中的广泛概念,它是 的一种测度。 43.确知信号是指 的信形式。 44.随相信号即随机相位信号,它是指 的信号形式。 45. 随机变量的数字特征主要有均值、均方值、方差和 。 46.方差?2X(t)表示随机过程在时刻t对于数学期望值E?X(t)?的
____ _ _ 程度,一般是时间函数。
47. 平稳随机过程的各态历经性是指其统计平均可用 来替代。 48. 广义平稳随机过程X(t)的功率谱为SX(?),通过频率为?o的乘法器后其响
3
应Y(t)的功率谱为S(?)= 。
Y49.平稳随机过程的功率谱Sx(?)??A22??(???0)??(???0)?,则其自相关函
数为 ,平均功率为 。 50. m(t)为平稳随机信号,功率谱密度为Sm(?),则已调信号f(t)?m(t)cos?0t的功率谱密度Sf(?)? 。 51. 平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为 平均,从而大大简化了运算。
52.高斯随机过程通过线性系统以后是 过程。 53. 理想白噪声的功率谱密度SN(?)? ,而自相关函数
RN(?)? 。
54.功率谱密度为
n02的高斯白噪声,其幅度取值服从 分布,
自相关函数为RN(?)? 。
55. 窄带系统是指 的系统。 56.标准调幅波(AM波)的最大缺点是 。 57.标准调幅波(AM波)的最大可能效率为 。 58.DSB调幅波的频谱中 ,所以其效率达到100% 。 59. SSB调制的最大优点是 。 60.对于 的信号,采用残余边带调幅是一种好办法。 61.残余边带调制特别适用于 的基带信号。 62.相干解调要求本地载波和接收信号的载波必须保持 。 63. 对调制信号是
f(t)的DSB信号进行相干解调,当准确同步时,解调输出信号
ud(t)? 。
4
64. 残余边带滤波器的特点是其频率特性在?附近具有 。
o65.在VSB调制系统中,为不失真地恢复信号,其传输特性Hv(?)应满足: 。
66.在信噪比低到一定程度时,调频解调器会产生 ,解调器的输出信噪比会急剧下降。
67.解调系统中的门限效应是指: 当输入检波器的信噪比降低到一个特定值以下时, 检波器的 出现急剧下降的现象。
68.对于模拟AM信号,无门限效应的解调方法是 。 69.AM系统在 的情况下会出现门限效应。 70. 在解调过程中, 的解调方式会产生门限效应。 71. 当调频指数满足 时称为窄带调频。 72. 与AM波比较,FM波的主要优点是 。 73.调频信号20cos(2?108?t?8?cos400?t)的最大频偏为 HZ,带宽为 HZ。
74.在AM、SSB、VSB、FM系统中,功率利用率最高的是 ,频谱利用率最高的是 。
75. 对于AM、DSB、SSB、FM通信系统,按可靠性好坏的排列顺序为 。
76. AM、SSB、VSB、FM各调制方案的带宽从高到低的排列顺序为 。
77.在AM、DSB、SSB、VSB调制方案中,传输频带最窄的是 。 78.FM体制中,调制指数?FM= 。 79.在FM调制中,已知调制指数?FM和载波频率fm,则调频信号的带宽
B? 。
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(1)求该理想带通滤波器传输特性H(?); (2)求解调器输入端的信噪功率比; (3)求解调器输出端的信噪功率比; (4)求解调器输出端的噪声功率谱密度。
15.某接收机的输出噪声为10W,输出信噪比为20dB,由发射机到接收机之间
?9的传输损耗为100dB。试求: (1)输出信号的平均功率; (2)用DSB调制时发射功率。
16.某DSB线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为10W,发射机输出功率为2?10W试求:从输出端到解调输入端之间总的传输损耗? 解: 已知输出噪声功率为 N0?10-8W
因为 G?2 ---------(2分) 所以
3-8Si1S0???50 ---------(1分) Ni2N0又因为 Ni?4N0 ---------(2分) 所以 Si?50Ni?200N0?2?10-6W ---------(1分) 可得传输损耗 K?ST/Si?109 ---------(2分)
17.已知某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率为 f(t)?10?10cos2??10t??(Hz),试求: 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2?10Hz,则调频波的频偏,调制指数和频带宽度如何变
化?
18. 角度调制信号 ?(t)?100cos[?0t?4sin2?fmt]
16
3643式中fm?1000HZ
(1)假设该角调信号是FM信号,请求出它的调制指数及发送信号带宽; (2)若
fm加倍,请重复(1)题; fm加倍,请重复(3)题;
(3)假设该角调信号是PM信号,请求出它的调制指数及发送信号带宽; (4)若
19.角调波?(t)?10cos??0t?3cos?mt?,其中fm?1KHZ。
(1)假设这是FM,试求fm增到4倍和减为1/4时的?FM和带宽WFM; (2)假设这是PM,试求fm增到4倍和减为1/4时的?FM和带宽WFM;
20.已知一角调信号为?(t)?Acos??0t?100cos?mt?
(1)如果它是调相波,并且KP=2,试求f(t); (2)如果它是调频波,并且KF=2,试求f(t); (3)它们的最大频偏各是多少。
21.已知载频为1MHZ,幅度为3V,用正弦信号来调频,调制信号频率为2KHZ,产生的最大频偏为4KHZ,试求: (1) 该调频波的调频指数?FM; (2)该调频波的表达式;
(3)该调频波占据的近似带宽。
22.已知一调制信号f(t)?5cos(2??10t)V,用它产生的角调波。现要求调制指数??10rad,试求:
(1)若为FM波,最大频偏??、带宽B、调频灵敏度KF、FM波表达式; (2)若为PM波,最大相移??PM、带宽B、调频灵敏度KP、PM波表达式; (3)若把调制信号频率加倍,并保持调制信号振幅和调频(相)灵敏度不变,再求FM波、PM波的带宽,并讨论之。
23.某调频信号的时域表达式为8sin(2??10t)?6sin(4??10t)(V),若调频
17
3?73?灵敏度Kp为12??10 rad/(s·v)。 试求:(1)调制信号表达式;
(2)已调信号的最大频移; (3)已调信号的带宽。
24.设一个角度调制信号的表示式为:
3?(t)?10cos(2?106?t?10cos2000?t),
试求:(1)已调信号的最大频移; (2) 已调信号的最大相移; (3)已调信号的带宽。
25.某传输系统如下图所示。调制器输出为DSB信号,功率为1KW。调制信号m(t)的频谱限制在5KHZ内。载频为90KHZ。n(t)是双边功率谱密度为50μW/HZ的高斯白噪声。理想带通滤波器的带宽为10KHZ,中心频率为90KHZ。 (1)求解调器输入端的信噪比。 (2)求解调器输出端的信噪比。
m(t)BPF调制器解调器Σ
n(t)
26.某调频波为?FM(t)?10cos(2?106?t?10cos2000?t),试确定: (1)该信号的最大频偏、最大相移和带宽; (2)调制信号f(t)的形式(设Kf?10)。
27.设输入信号抽样值为+1330个量化单位(+1330Δ)。
(1)写出用A律13折线特性编成的8位码,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。 (3)求接收端译码器输出样值的大小。
28.设输入信号抽样值为+1065个量化单位。
(1)写出用A律13折线特性编成的8位码,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。
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(3)求接收端译码器输出样值的大小。
29.采用13折线A律编码,设最小量化级为1个量化单位,已知抽样值为-95个量化单位:
(1)试求此编码器输出码组,并计算编码后的量化误差; (2)试求译码后的量化误差;
(3)写出对应于该7位码(不包含极性码)的均匀量化11位码。
30.采用13折线A律编码, 设最小的量化级为?,已知抽样值为?630?,对该抽样值进行编码。 (1)求出PCM编码码组;
(2)求量化误差和译码量化的误差;
(3)求对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
31. 24路语音信号(最高频率为4KHZ),现对其抽样后进行64级量化二进制编码。其帧中另外用1路时隙传输同步码。求:(1)画出其帧结构草图;(2)计算传码率和码元间隔;(3)保证无码间干扰传输,信号占用的最小带宽Bmin;(4)若采用??1的升余弦滚降特性传输,信号占用的带宽B。
32.设某路语音模拟信号的频率范围为0~4KHZ,信号取值范围为:-1.28V~+1.28V。现在按PCM方式进行基带传输,采用均匀量化。
(1)若量化间隔为0.01V,试确定PCM基带数字传码率RB1;
(2)若这样的24路语音信号时分复用构成一帧,且帧中另外用1路时隙传输同步码,试画出其帧结构草图;
(3)计算该25路时分复用系统的传码率RB25;
(4)计算该时分复用系统在无码间干扰条件下的最小传输带宽Bmin;
(5)若该时分复用系统采用??1的升余弦滚降特性传输,计算所需传输带宽B。
33.已知输入语音信号中含最高音频分量fH?3.4kHz,幅度为1V,如果
fs?32kHz,则增量调制量化器的量阶Δ应该不小于多少?
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34.已知ΔM调制系统接收端输入码组是c(n)=11101010000000101111,共二十位码元,fs?16kHz,??150mV,画出解调器输出波形r(t)。
35.对模拟信号f(t)进行线性PCM编码,量化电平数为32,PCM信号先通过滚降系数??1,截止频率为10KHZ的升余弦滚降滤波器,然后在进行传输。 试求:(1)二进制基带信号无码间干扰传输时的最高信息速率;
(2)可允许f(t)的最高频率。
36.一基带传输系统的传输特性H(f)如下图所示;
Hf
1
1/2
f ?3T03?2T?3T?3?2T?
(1)求无码间干扰传输的最高码元传输速率和频带利用率;
(2)若以1/T、2/T、3/T速率传输,哪些速率可以消除码间干扰?
32.一基带传输系统的传输特性如下图所示:
Hf
1
1/2
f 4T?8T8T0?4T
(1)如无码间干扰传输,则最高码元传输速率、频带利用率、滚降系数各为多少? (2)若分别以以1/T、2/T、3/T、4/T的速率传输,是否可以消除码间干扰?
37.已知二进制基带系统的传输特性为升余弦传输特性
???? 20
64.设信息代码为0110010,MSK信号的二个载频的均值为信息速率Rb的1.25倍。 (1)求MSK信号的2个载频,并画出MSK信号的波形; (2)画出MSK信号的相位路径。
65.设有一个MSK信号,其码元速率为1000Baud,,分别用载频f1和f0表示码元“1”和“0”。若f1等于1250HZ,试求f0应等于多少?并画出三个码元“101”的波形。
66.设发送数字序列为:+1,-1,-1,-1,-1,-1,+1。 (1)试画出其调制后的MSK信号相位变化图;
(2)若码元速率为1000Baud,载频为3000HZ,试计算发“1”的频率f1和发“0”的频率f0各位多少?
(3)根据(2)的计算结果,试画出此MSK信号的波形。
67.在MSK调制中,已知码元速率为200Kbaud,载波频率为400KHZ。现有数字序列+1-1-1+1+1+1-1-1,(1)计算频率f1、f2;(2)画出MSK信号附加相位变化路径图;(3)画出前4个码元所对应的MSK信号波形图。
68.数字通信系统传输二路A律PCM数字语音信号。 (1)求信息速率;
(2)用二进制数字基带系统传输此信号,求最小信道带宽; (3)用2DPSK系统传输此信号,求最小信道带宽。
69.采用PCM24路复用系统,每路的抽样频率fs=8kHz,各个抽样值用8bit表示。每帧共有24个时隙,并加1bit作为帧同步信号。 求:(1) 每路时隙宽度; (2) 总群路的码元速率;
(3) 此PCM系统所需的奈奎斯特基带带宽。
70.对10路带宽均为300HZ~3400HZ的模拟信号进行PCM时分复用传输。设抽样速率为8000HZ,抽样后进行8级量化,并编为自然二进码,码元波形是宽度为τ的矩形脉冲,且占空比为1。试求传输此PCM信号所需的奈奎斯特基带带宽。
71.已知话音信号最高频率为fm?3400HZ,今用PCM系统传输,要求信号量化信噪比So/Nq不低于30dB。试求此PCM系统所需的奈奎斯特基带带宽。
72.设有24路最高频率fm=4KHZ的PCM系统。若采样后量化级数N=128,每帧增加一个比特为同步信号,试求信息速率Rb、及信号谱零点带宽为多少?若有32
26
路最高频率fm=4KHZ的PCM系统,采样后量化级数N’=256,每路8比特,同步信号已包含在内,再求Rb及信号谱零点带宽为多少?
73.对10路带宽均为300-3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。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。试求传输此时分复用PCM信号所需的带宽。
74.对24路最高频率均为4kHz的信号进行时分复用,采用PAM方式传输.假定所用脉冲为周期性矩形脉冲,脉冲的宽度?为每路应占用时间的一半.试求此24路PAM系统的最小带宽.
75.单路话音信号的最高频率为4kHz,抽样速率为8kHz,将所得的脉冲由PAM方式或PCM方式传输。设传输信号的波形为矩形脉冲,其宽度为?,且占空比为1。
(1) 计算PAM系统的最小带宽;
(2) 在PCM系统中,抽样后信号按8级量化,求PCM系统的最小带宽,并与(1)
的结果做比较;
(3) 量化级数改为128级,重做(2)。 76.
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