2007-2008(2)期末考试试卷(A) - 参考答案

西南交通大学2007-2008学年第(2)学期期末考试试卷A

班 级 学 号 姓 名 课程代码 3143389 课程名称 现代通信原理 考试时间 120 分钟

密封装订线 密封装订线 密封装订线 题号 得分

阅卷教师签字：

一、单选题(10分，每题2分)

1. 下列有关实数偶信号中正确的说法是（ d ）

a) 幅谱特性是偶函数，相频特性是奇函数 b) 幅谱特性是奇函数，相频特性是奇函数 c) 幅谱特性是奇函数，相频特性是偶函数 d) 频谱特性是实函数 2. 下列关于二进制数字基带信号功率谱特性的描述中错误的是（ d ）

a) 二进制数字基带信号的带宽主要依赖于数字消息0和1对应的基带脉冲波形对应的过零点带宽 b) 二进制数字基带信号的功率谱中始终包括连续谱

c) 单极性二进制数字基带信号的功率谱中始终包括离散谱 d) 双极性二进制数字基带信号的功率谱中始终包括离散谱 3. PCM系统中，编码的功能是（ d ）

a) 二进制信号变为多进制信号 b) 幅度连续信号变为幅度离散信号 c) 模拟信号变为数字信号

d) 多进制信号变为二进制信号 4. 根据带通抽样定理，如果上截止频率fH=4.2B，其中B为信号带宽，则所需的抽样速率为（ d ）

a) 8B b) 8.4B c) 2B d) 2.1B 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总成绩

5. 对最高频率为200Hz的模拟低通信号m(t)进行取样，如果取样速率为500Hz，则接收端要由抽样后的信号

无失真恢复m(t)所需低通滤波器截止频率的最小值为（ c ） a) 300Hz b) 500Hz c) 200Hz d) 250Hz 二、简答题(10分，每小题2分)

2.1 在模拟信号数字化过程中包括了那些步骤？为什么要采用非均匀量化技术？ 步骤包括：抽样，量化和编码。（1分）

采用非均匀量化可以显著改善弱信号的信号量噪比，满足特定信号量噪比指标的信号动态范围更大。（1分）

2.2 什么是消息？什么是信号?

消息是信息源所产生的信息的物理表现。（1分） 信号是消息的物理载体，是携带信息的物理过程。（1分）

2.3按照信道中噪声的性质，噪声可以分为哪些类别。（至少列出两类） 按照噪声的性质，噪声可以分为：脉冲噪声，窄带噪声和起伏噪声。（2分）

2.4 什么是符号间干扰ISI？为什么在数字信号传输过程中会面临符号间干扰ISI问题?

在数字通信系统中，采样时刻接收端接收到的相邻数字信号波形之间的相互重叠即为符号间干扰ISI。（1分） 产生符号间干扰的根本原因在于数字传输系统因传输带宽有限，难以满足理想无失真传输条件，数字信号波形畸变和失真，进而导致相邻波形出现重叠。（1分）

2.5 数字通信系统相对于模拟通信系统的主要优点有哪些？（至少列出四点） 主要优点包括：

? 抗干扰能力强，且噪声不积累。 ? 传输差错可以控制。 ? 便于处理、变换和存储。

? 易于集成，使通信设备微型化，重量轻。 ? 易于加密处理，且保密性好。 （每点0.5分）

三、（10分）已知信息代码10000000010100001，试确定相应的AMI码和HDB3码，并画出相关波形。

1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1

AMI编码：+1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1 0 0 0 0 -1 （5分）

HDB3编码：① +1 0 0 0 V 0 0 0 V -1 0 +1 0 0 0 V -1（破坏符号） ② +1 0 0 0 V B 0 0 V -1 0 +1 B 0 0 V -1（调节符号） ③ +1 0 0 0 V+ B- 0 0 V- +1 0 -1 B+ 0 0 V+ -1（确定极性）（5分）

（图略） 四、（10分）（1）采用13折线A律PCM编码，设最小的量化间隔为1个量化单位， 已知抽样脉冲值为-1006个量化单位,试求此时编码器输出码组(段内采用自然二进制编码)，并计算量化误差。 （2）设接收到的码组为“11001010”，试问译码器输出为多少个量化单位？ （1）因为-1004<0，a1=0 （1分）

因为512=27+2<1004<1024=8+2，第7段，a2a3a4=110（1分）

因为1004-512=492, ?7?2????15，第15个量化间隔，a5a6a7a8=1111（1分） ??2??32? 编码器输出码组为 01101111

对应的译玛输出为：??512?15.5?32???1008 量化误差为：-1008-（-1004）=-4个量化单位（2分）

?492??492?（2）因为11001010，a1=1，a2a3a4=100（第5段），a5a6a7a8=1010（第10个量化间隔） （2分） 译玛输出为：?25?2?10.5?25?2?128?10.5?8?212个量化单位（3分） 五、（15分）已知信号m(t)的最高频率为fm，若用题图5所示的脉冲q(t)进行平顶抽样， (1) 试确定已抽样信号时域表达式及其频谱表达式。（10分） (2) 为还原出信号m(t)，试画出接收机示意图示。（5分）

q(t)

1

t

-? 0 ?

（1）?q0?t????T?12fm??题图5

?t?2??????Q0?????Sa?? （2分） 2?2??????理想抽样信号为（4分）

ms?t??m?t????t?iTs??i????i????m?iT???t?iT?ssMs????平顶抽样信号为（4分）

1Ts?2n??M????Tn???s?????

??t?iTs??t?mh?t??ms?t?*?????m?iTs????2?2???i????????2n?2?????MH????Ms???Q0????SaM??????2??TTsn???s?????

（2）接收机示意图如下（4分）

其中

???? （1分）

H????Q0?????Sa2??2??

六、（10分）请计算如题图6所示信号的频谱密度，并确定信号对应的过零点带宽和频谱密度的最大值。(?=0.1ms)

f(t) 1 1/2 ? t 0

题图6

(1)?f?t??1?trect?2??2??1?t?????2??11??????2???? （5分）

??f?????Sa???Sa??2??2?4?4?(2)过零点带宽

?0?2??? 过零点带宽为20KHz (3分)

?0?4?2????0??f0??20kHz4??频谱密度的最大值

????0??f0??10kHzf?0???2??4?0.75? (2分)

七、（15分）将一个均值为零、功率谱密度为n0/2的高斯白噪声加到一个中心角频率为ωc,带宽为Ｂ的理想带通滤波器上(如题图7所示) 1) 求输出噪声的平均功率；（10分） 2）求滤波器输出噪声的自相关函数；（5分） |H(?)| 2?B1 （1）理想带通滤波器频域传递函数为(2分) ?e?j?tdH(?)???0其功率传递函数为(2分) ?c??B?|?|??h??Belsewhere -?c 则输出噪声功率谱密度为(3分)

?1H(?)??0 ?02?c??B?|?|??c??B?c elsewhere题图7

? ?1?nSNO(?)?|H(?)|2SNi(?)??20??0则输出噪声功率为(3分)

?c??B?|?|??c??Beslewhere

12?1S(?)d?????NO2??????|H(?)|2SNi(?)d??n0B

（2）根据维纳-辛钦定理，输出信号的字相关函数为(5分)

R????

12?????SNO(?)ej??d??n0??sin??B??cos??c???n0BSa??B??cos??c??

八、（20分）设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为H???，若要求以1Ts波特的速率进行数据传输，试校验图8中各种H???能否满足抽样点上无码间干扰传输？

题图8

解： 利用Nyquist第一准则

由图可知（a）(b)和(d)无码间干扰，(c)有码间干扰。

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