现代通信技术B卷参考答案

2011-2012（1）《现代通信技术》期末考试试卷B参考答案

一、选择题（每题2分，共30分）

1-5

CACDC 6-10

ABBAA 11-15 CDDCC

二、填空题（每空1分，共15分）

1、连续，离散 2、时间，时间间隔 3、 是 ，否 4、f(t)cos?ct，[F(???c)?F(???c)] 5、2W 6、相位，相位差 7、码间串扰，加性噪声 8、13，15

12三、简答题（每小题5分，共20分）

1、请简要回答什么是白噪声？什么是有色噪声？什么是高斯噪声？什么是高斯白噪声？什么时窄带噪声？

1、答：白噪声是一个平稳随机过程，其功率谱密度在整个频域内服从均匀分布，（1分）与之对应，把功率谱密度随频率变化而变化的噪声称为“有色噪声”。（1分）高斯噪声是指概率密度函数服从高斯分布（也叫正态分布）的噪声。（1分）高斯白噪声是指功率谱密度函数为均匀分布，概率密度函数为正态分布的噪声。（1分）窄带噪声是指其频谱被局限于载波频率或某中心频率附近的一个范围内，并且该中心频率远离零频率时的一种噪声类型。（1分）

2、简述自动要求重发系统（ARQ）的优缺点？

答：优点：

少量码元获得低的输出误码率， 有信道的自适应能力。 缺点：

单向信道不能传输， 重发控制复杂，

信道干扰大时候，通信效率低，不能够严格实时传送。（每一点占1分）

3、简述差分码的编码原理与特点

答： 在差分码中，“1”、“0”分别用电平跳变或不变来表示。若用电平跳变来表示“1”，称为传号差分码（在电报通信中，常把“1”称为传号，把“0”称为空号）。（1分）若用电平跳变来表示 “0”，称为空号差分码。（1分）这种码型在 形式上与单极性或双极性码型相同，但它代表的信息符号与码元本身电位或极性无关，而仅与相邻码元的电位变化有关。（1分）差分码也称相对码，而相应地称前面的单极性或双极性码为绝对码。（1分）差分码的特点是，即使接收端收到的码元极性与发送端完全相反，也能正确地进行判决。（1分）

4、写出描述连续信道容量的香农公式，并简要说明信道容量C与B、S、n0之间的关系。

答：表示连续信道容量的香农公式为：C?Blog2(1?S/N)（bit/s），

信道高斯噪声功率N=n0B，所以香农公式另一表达形式，即C?Blog2[1?(S/n0B)]（bit/s）（1分）

1

利用极限公式 limx?01xlog(1?x)?loge2?1.44Sn0

C?1.44经过简单证明知：limB??（2分）

从公式看出：

一、平均功率受限的高斯白噪声信道中，输入信号为高斯分布时，一定带宽的信道里，能传输的最大信息

C?1.44速率即C?Blog2(1?S/N)（bit/s），其极限值为limB??Sn0（当信道带宽是无穷大时，当然这是

不切实际的）。（1分）

二、当信道带宽B或信号噪声功率比S/N一定时，信道容量C随信号噪声功率比S/N（信道容量C）递增而递增。在信道容量C一定，信道带宽B和信号噪声功率比S/N具有互换性。（1分）

四、画图题（本题共6分）

1、已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。

信息码 AMI码 +1 0 -1 HDB3码 +1 0 -1 +1 0 -1 0 0 0 -V 0 +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 +1 0 -1 0 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1

（注：以上每求对一个编码得1.5分，每对一个图形得1.5分）

五、计算题（第1题5分，第2-4题各8分，共29分）

1，已知调制信号m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt)，载波为cos104πt，进行单边带调制（选取上边带或下边带均可），试确定该单边带信号的表示式。

1、解：DSB信号为：SDSB(t)= [cos(2000πt)+ cos(4000πt)] cos104πt

= 1/2[cos(12000πt)+cos(8000πt)]+1/2[cos(14000πt)+cos(6000πt)]（2分） SSB信号为：

下边带SSSB(t)= 1/2·cos(6000πt)+ 1/2·cos(8000πt)9(1.5分) 或上边带SSSB(t)= 1/2·cos(12000πt)+ 1/2·cos(14000πt) (1.5分)

2、已知基带信号m(t)=10cos4πt，即10V≥m(t)≥-10V。

（1） 对其进行理想抽样，为了在接收端能不失真地从已抽样信号ms(t)中恢复m(t)，试问抽样间隔应如何选择？

（2） 若m(t)被均匀量化为41个电平，试确定所需要的二进制码组的位数N和量化级间隔。 2、解：（1）m(t)包含的频率成分： f=2Hz , fm=2Hz。（2分） 根据抽样定理，抽样间隔应取Ts≤1/(2fm)=1/4=0.25s （2分）

2

（2）由于26≥41≥25 ，所以所需要的二进制码组的位数N =6， （2分） 量化级间隔= （10-（-10））/41=20/41=0.488V （2分）

3、设信号频率范围0～4kHz，以奈奎斯特速率进行抽样。将所得的抽样值用PAM或PCM系统传输。 （1）计算PAM系统要求的最小信道带宽；

（2）在PCM系统中，抽样值按128个量化级进行二进制编码，计算PCM系统要求的最小信道带宽。

3、解：解：（1）PAM系统要求的最小信道带宽就等于采样频率：

fs?2fH?8kHz（3分）

（2）Q?128k?7（2分）

PCM系统要求的最小信道带宽为：

BPCM?kfs?28kHz2（3分）

4、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算：

（1）平均信息量；

（2）码元速率和平均信息速率；

（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；

（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。

解：（1）H?log2M?log28?3(bit/符号） ——（２分） （2）Ts=0.1ms ，所以RB?1Ts?10000Baud

Rb?RB?H?10000?3?30kbit/s ——（２分）

（3）I?Rb?t?30?103?2?3600?216Mbit/s （4）误比特率 Pb?27?1.25?10?7 ——（２分） 6216?107 2小时传送的码元数为N?RBt?10000?2?3600?7.2?10 误码率为：Pe?

27?3.75?10?7 ——（2分） 672?10

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