通信原理

填空(共40分,每空2分) 1、采用4PSK调制传输2400b/s数据的最小理论带宽是__________，若传输带宽不变而比特率加倍，可用__________进制实现。 2、相对于模拟通信，数字通信的缺点是一般需要较大的__________，另外，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。 3、确知信号指其取值在任何时间都是确定的和可预知的，从检测的观点来看，未知的是_____________________。 4、窄带随机过程的两种表达形式分别为_________________、_________________。 5、残留边带滤波器的特性H(?)应满足 ，残留边带信号常采用 方式解调。 6、包络检测在输入信噪比下降到某值时，输出信噪比会急剧恶化，这种现象称为__________。 7、设二进制信息代码的速率为1000B,则传号反转码CMI的速率为__________。 8、已知信息代码为1000000001001，相应的AMI码为 （序列编码第一个非零编码为负极性），HDB3码为 (序列编码第一个非零编码为负极性，第一个V码为负极性)， CMI码为______________________________。 9、在接收端进行抽样判决错误的主要原因是_____________和_____________。 10、2PSK信号的解调通常采用相干解调，由于信号中不含载波分量，需要用非线性变换的方法提取载波，在载波恢复过程会出现180度的_____________，从而产生_____________现象。 11、某模拟基带信号的频谱范围为0~1kHz。对其按奈奎斯特速率进行取样，再经过A律十三折线编码，那么编码后的数据速率为_____________。 12、最佳接收机中，相关接收机使用的最佳接收准则是_____________________，匹配滤波器使用的最佳接收准则是_______________________。 （7分）设有四个符号，其中前三个符号的出现概率分别为1/4，1/8，1/8，且各符号出现相对独立。 1、计算该符号集的平均信息量。 2、四符号的最大平均信息量出现的条件是什么？最大平均信息量是多少？ 试 题 （8分）已知彩色电视机图像每帧由5?10个像素组成，设每个像素有64种颜色度，每个彩色度有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、计算每秒传送100帧画面所需要的信道容量。 2、设接收信噪比为30dB，为了实现每秒传送此100帧彩色画面所需要的信道带宽为多少？ （12分）已知某调频波的振幅是10V，瞬时频率f(t)?106?104cos2??103t(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、若调制信号频率提高到2?10Hz，则调频波的频率偏移、调频指数和频带宽度如何变化？ （8分）设基带系统的频率特性如下图所示。若以2TB速率传输信号，各系统有码间串扰吗？为什么？ H(?)H(?)35?2?T0(a)2?T??3?T??T0?T(b)3?T?H(?)H(?)?3?T0(c)3?T??4?T0(d)4?T? （7分）采用A律13折线编码电路，设接收端收到的码组为01010011，最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进制码，试计算译码器输出为多少量化单位。 ?1,0?t?Ts（6分）设接收信号码元s(t)的表达式为s(t)=?，试画出其匹配滤波器的冲激响应0,其它?h(t)和输出信号s0(t)波形。 （12分）设2FSK码元速率为1000B，其中，发送0、1的载波频率分别为1000Hz和2000Hz，发送数字信息为011010。 1、 试画出2FSK相干解调原理框图及各点波形。 2、求此2FSK信号的第一零点带宽。 题号 解 答 要 点 一 填空(共40分,每空2分) 1、采用4PSK调制传输2400b/s数据的最小理论带宽是____1200Hz______，若传输带宽不变而比特率加倍，可用____16______进制实现。 2、相对于模拟通信，数字通信的缺点是一般需要较大的____带宽__，另外，由于数字通信对同步要求高，因而系统设备复杂。 3、确知信号指其取值在任何时间都是确定的和可预知的，从检测的观点来看，未知的是___信号是否出现_____。 4、窄带随机过程的两种表达形式分别为?(t)?a?(t)cos[(?ct???(t)]、?(t)??c(t)cos?ct??s(t)sin?ct。 5、残留边带滤波器的特性H(?)应满足 H(???c)+H(???c)=C,|?|??H，残留边带信号常采用 相干解调 方式解调。 6、包络检测在输入信噪比下降到某值时，输出信噪比会急剧恶化，这种现象称为____门限效应______。 7、设二进制信息代码的速率为1000B,则传号反转码CMI的速率为______2000B____。 8、已知信息代码为1000000001001，相应的AMI码为-100000000+100-1 （序列编码第一个非零编码为负极性），HDB3码为 -1000-1+100+1+100-1(序列编码第一个非零编码为负极性，第一个V码为负极性)， CMI码为____11010101010101010100010111__。 9、在接收端进行抽样判决错误的主要原因是__码间串扰__和___噪声__。 10、2PSK信号的解调通常采用相干解调，由于信号中不含载波分量，需要用非线性变换的方法提取载波，在载波恢复过程会出现180度的_相位模糊___，从而产生__倒π__现象。 11、某模拟基带信号的频谱范围为0~1kHz。对其按奈奎斯特速率进行取样，再经过A律十三折线编码，那么编码后的数据速率为___16Kbps____。 12、最佳接收机中，相关接收机使用的最佳接收准则是___最小差错概率____，匹配滤波器使用的最佳接收准则是______输出信噪比最大_____。 题号 解 答 要 点 二 三 四 1、由信息熵的定义可知，该信源的平均信息量为 H???p(xi)log2(p(xi))i?1N11111111??[log2()?log2()?log2()?log2()]44888822 1331????2882?1.75bit/符2、条件是各符号等概率出现； 最大平均信息量是2bit/符号。 1、 每个象素的信息量为H?log2(64?16)bit?10bit，每帧画面的信息量为10?5?105bit?5?106bit，信息速率为100?5?106bps?5?108bps，需要的信道容量为C?Rb?5?108bps 2、 信噪比S?1030/10?103,因此，所需要的信道宽度为 NC5?108B??Hz?50MHz log2(1?S/B)log2(1?1000)1、由瞬时频率得?(t)?2?f(t)?2?*106?2??104cos2??103t(rad/s)，则总相位为?(t)???(?)d??2?*106t?10sin2??103t，因此，此调频波的表达式为??tSFM(t)?10cos[2?*106t?10sin2??103t](V) 2、由频率偏移的定义得 ?f?|104cos2??103t|max?10kHz 调频指数mf??ffm104?3?10 10由卡森公式得调频信号的带宽B?2(mf?1)fm?22kHz 3、 频率偏移不变，调频指数变为mf??ffm104??5，带宽B?24kHz 32?10题号 解 答 要 点 五 六 七 由奈奎斯特最大频带利用率??RB2B/Hz得基带信号的带宽 B2?4?R1Hz,将四图按Hz进行分割，再移B?B?Hz，即角频率带宽?H?2?B?TT?T2?2??]如果迭加成为直线即可实现无码间串扰，由此可得 TT至[?图a:有串扰 图b:无串扰 图c:有串扰 图d: 无串扰 根据PCM编码规则,符号位c1?0得知信号为负值 由段落码c2c3c4?101得知信号值位于第5段（0—7段），起点电平为256，段内量化间隔为16。 由段内码折叠码c5c6c7c8?0011，位第5级（序号为4） 故译码输出为 I0??(256?4?16?16/2)??328 由于匹配滤波器的冲激响应h(t)?s(Ts?t)，其波形为下图一所示， t???0dt?t,t?Ts输出信号s0(t)?s(t)?h(t)??Ts，其波形为下图二所示。 ??dt?Ts?t,t?Ts?th(t)s0(t)TstTs2Tst 图一 图二 题号 解 答 要 点 八 1、 FSK相干解调原理方框图如下 带通滤波器?1acbd相乘器低通滤波器定时脉冲e相乘器低通滤波器f抽样判决器g输出hcos?1tcos?2t带通滤波器?1 各点波形如下 0 1 1 0 1 0abcdefg0 1 1 0 1 0h 2、调频波的带宽B?2fm?| f2?f1|?3kHz

八 1、 FSK相干解调原理方框图如下 带通滤波器?1acbd相乘器低通滤波器定时脉冲e相乘器低通滤波器f抽样判决器g输出hcos?1tcos?2t带通滤波器?1 各点波形如下 0 1 1 0 1 0abcdefg0 1 1 0 1 0h 2、调频波的带宽B?2fm?| f2?f1|?3kHz

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