通信原理2012真题
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填空:
#1就消息的传输而言,衡量数字通信系统性能好坏的两项主要指标是_________性和_________性。与二进制系统相比,多进制系统的_________性好,_________性差。
1.就消息的传输而言,衡量数字通信系统性能好坏的两项主要指标是_________和_________。
*1.就数字通信系统的性能指标而言,_______指标可用传输速率来衡量,具体可用________来表述;________指标可用差错率来衡量,具体可用________来表述。
2. 消息中的信息量与消息发生的概率有关,不可能发生事件的信息量为___________;必然事件的信息量为___________。
3.四进制信源的四个符号出现的概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8,信源的平均信息量为_____;理论上,四进制信源的最大平均信息量为________,条件是______________。
4.信道容量是指单位时间内信道中无差错传输的_______________,连续信道的香农信道容量公式为__________________。
*4.根据香农公式,若想增加信道容量,可以_____信号功率,_____噪声功率, ________信道带宽。
5.高斯白噪声是指它的____________函数满足正态分布,同时它的____________函数是常数的一类噪声。
6.当无输入信号时,加性噪声是否存在?_________;乘性噪声是否存在?_________。
7. 设基带信号是最高频率为3.4kHz的语音信号,则AM信号带宽为_____,SSB信号带宽为_____,DSB信号带宽为_____。
8.对于SSB,DSB,VSB,AM,FM,WBFM,频带利用率最高的是________,频带利用率最低的是________,抗噪声性能最差的是________。
9. 理想基带传输系统在________________、________________和________________等三个方面都能达到理想要求。
10.对于2ASK等各二进制数字调制系统,在相同输入信噪比条件下,____________系统的抗噪声性能最好;____________系统噪声性能最差。 11.设信息速率为1.2kbit/s,则2ASK信号和4DPSK信号的带宽分别为______和_______。
12. 对于各种二进制数字调制系统,在相同输入信噪比条件下,____________系统的抗噪声性能最好;____________系统噪声性能最差;____________系统的频
带利用率最低。
13. 均匀量化器的量化噪声功率与信号大小___关,适用于动态范围___的信号。非均匀量化可以改善___信号的量化信噪比,适用于动态范围____的信号。(有/无,大/小)
14.完成A/D转换通常需经过三个基本过程,即__________、_____________、_____________。
*14.模拟信号经过抽样后的形成的PAM信号是否变成了数字信号?________。抽样的方式有____________、_____________、_____________。
15.我国的PCM30/32路基群采用的是__________折线__________律压扩,各折线线段中,最大的斜率是__________,最小的斜率是__________。
*15.有两种常用的数字压扩技术:一种是__________折线__________律压扩,另一种是__________折线__________律压扩。
16. *抽样是把时间_________、幅值_________的信号变换为时间_________、幅值_________的信号;量化是把幅值_________的信号变换为幅值_________的信号
17. 同步是数字通信的一个重要问题。__________同步可以解决相干解调问题,利用__________同步可以确定各个码元的抽样判决时刻,对于多点通信还必须建立__________同步。
18在模拟调制系统中调制制度增益(G)代表的物理意义是 ,在DSB系统中G等于 。
对于一个数字基带传输系统,可以用实验手段通过在示波器上观察该系统的 来定性的了解码间干扰及噪声的情况。
#通信中工作频率和工作波长可互换,公式为 ??Cf
¥#对于2PSK系统,如果同步不完善,存在相位偏差, 就容易造成错误判决, 称为相位模糊,如果本地参考载波倒相,将会造成反向工作
#将绝对码:0 0 1 1 1 0 0 1转换成“1”差分码:(0 0 0 1 0 1 1 1 0 )或者1 1 1 0 1 0 0 0 1
#扫描周期选为nTb,对二进制信号来说,示波器上将并排显现出n只“眼睛” 对多进制信号(如M进制), 扫描周期为Tb, 示波器将纵向显示出M-1只眼睛。
一.
单项选择(每题2分,共20分)
1. 数字通信系统的有效性指标为( )
A. 误码率 B. 信噪比 C. 信号带宽 D. 信息速率 2. 数字通信系统的可靠性指标为( )
A. 误码率 B. 频带利用率 C. 信号带宽 D. 信息速率 *2. 下列不属于数字通信系统有效性指标的是( )
A. 误码率 B. 码元速率 C. 频带利用率 D. 信息速率 3.已知一个8进制信号的码元速率为4800波特,则其对应的信息速率是( )。
A. 4800 bit/s B. 2400 bit/s C. 9600 bit/s D. 14400 bit/s
*3. 已知一个4进制信号的码元速率为4800波特,则其对应的信息速率是( )。
A. 4800 bit/s B. 2400 bit/s C. 9600 bit/s D. 14400 bit/s 4.下列哪个描述不符合数字通信的特点( )。 A.抗干扰能力强 B.可以时分复用 C. 易加密 D.占用信道带宽窄 *4. 下列哪个描述不符合数字通信的特点( )。 A. 抗干扰能力强 B.差错不可控 C. 易加密 D.占用频带宽 5. 产生频率选择性衰落的原因是( )。
A. 幅频畸变 B. 相频畸变 C. 多径传播 D. 瑞利衰落 *5下列对于调制信道的描述,不正确的是( )。 A. 绝大部分满足叠加原理 B. 对信号有损耗
C. 没有信号输入就没有信号输出 D. 有一对(或多对)输入端,就有一对(或多对)输出端。
6. 下列不属于变参信道传输媒质特点的是( )
A.对信号的衰耗随时间的变化而变化 B. 传输时延随时间也发生变化 C. 等效于一个非时变的线性网络 D. 具有多径传播
7. 下列几种模拟调制方式,抗噪声性能由好到差排列正确的是( ) A. VSB,WBFM,AM B. WBFM, SSB,AM C. DSB,WBFM,AM D. AM,DSB,NBFM *7. 下列几种调制中,抗噪声性能最好的是( ) A. WBFM B. NBFM C. SSB D.AM 8. 宽带调频的带宽计算公式为( )
A. B= fm/mf B. B=2 fm C. B=mffm D. B=2(mf+1)fm 10.VSB滤波器的截止特性在载频处应具有( )特性。
A. 偶对称 B. 互补对称 C. 锐截止 D. 陡峭 11.下列解调方式,适合所有线性调制的是( ) A. 包络检波法解调 B. 非相干解调 C. 相干解调 D. 滤波法解调 12.下列关于FM信号的描述,不正确的是 ( )
A. 含无穷多个频率分量 B. 频谱相对于载频fc是对称的 C.不能用单边带传输信息 D. 边频幅度Jn(mf)随着n的增大而逐渐减小 5. 下列传输码型中,无检测误码能力的传输码型为( ) A. NRZ码 B. AMI码 C. HDB3码 D. CMI码 12. HDB3码的连0个数最多为 ( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
*12下列码型中,含有直流分量的是 ( ) A. NRZ B. AMI
C. HDB3 D. CMI
13.在信噪比相同的条件下,下列误码率最高的是( ) A. 四进制单极性码 B. 四进制双极性码 C. 二进制双极性码 D. 二进制单极性码
2. 用理想低通滤波器从已抽样信号中恢复原低通信号时,下列哪类抽样会引起恢复信号的失真? ( )
A. 理想抽样 B. 自然抽样 C. 平顶抽样 D. A和B 3. PCM30/32系统帧同步码为( )
A. 7位,采用集中插入方式 B. 7位,采用分散插入方式 C. 8位,采用集中插入方式 D. 8位,采用分散插入方式 4. PCM30/32的一次群速率为( )
A. 64 kb/s B. 384kb/s C. 2.048Mb/s D. 8.448Mb/s
6. 正码速调整法中合群器的抽样时钟频率f应( )各支路数字流的速率。 A. 低于 B. 高于 C. 等于 D. 不等于
5.设某模拟信号的频谱范围是1kHz~4kHz,则合理的抽样频率是( )。 A. 2kHz B. ≥4kHz C. 3kHz D. ≥8kHz 9.采用非均匀量化是为了( )
A. 减少量化间隔 B. 提高系统的抗干扰能力 C. 降低平均量化信噪比 D. 提高频带利用率
10.设Rb=4Mbit/s,四进制系统接收机抽样判决器的定时信号(即位同步信号)的重复频率为( )
A.2 Mbit/s B.4 Mbit/s C. 6Mbit/s D.8Mbit/s 3. 已知一个
5.CCITT规定语音信号的抽样频率为( )。
A. 6.8kHz B. ≥6.8kHz C. 8kHz D. ≥8kHz
9.PCM30/32 路系统一个同步帧的时间为( )。
A. 125?S B 250?S C 375?S D 500?S 10.非均匀量化的特点是( )
A.大、小信号的量化误差相等 B.量化误差不变 C.大信号的量化误差小,小信号的量化误差大 D.小信号的量化误差小,大信号的量化误差大
2. 下列关于FDM信号说法正确的是( )
A.频域上分开,时域上混叠 B.频域上混叠.,时域上分开 C.频域和时域都分开 D.频域和时域都混叠
10.编码位数为( )位时PCM系统与?M系统的性能相当。 A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 1.下列解调方式,适合所有线性调制的是( ) A. 包络检波法解调 B. 非相干解调
C. 相干解调 D. 延迟相干滤波法解调 2.下列关于FM信号的描述,不正确的是 ( )
A. 含无穷多个频率分量 B. 频谱相对于载频fc是对称的 C.不能用单边带传输信息 D. 边频幅度Jn(mf)随着n的增大而逐渐减小
3. 已知一个四进制信号的码速率为4800波特,则其对应的信息速率是( )。
A. 4800bit/s B. 2400bit/s C. 9600bit/s D. 19200bit/s 5.CCITT规定语音信号的抽样频率为( )。 A. 6.8kHz B. ≥6.8kHz C. 8kHz D. ≥8kHz 8.具有检测误码能力的基带传输码型是( )
A.单极性归零码 B.HDB3码 C.双极性归零码 D.差分码
9.PCM30/32 路系统一个同步帧的时间为( )。
A. 125?S B 250?S C 375?S D 500?S 10.非均匀量化的特点是( )
A.大、小信号的量化误差相等 B.量化误差不变 C.大信号的量化误差小,小信号的量化误差大 D.小信号的量化误差小,大信号的量化误差大
2、在下面的信道中属于随参信道的是 。 A、对称电缆; B、光纤信道;
C、卫星信道; D、短波电离层反射信道。
8、在采用均匀量化的PCM系统中,抽样值每增加一位编码,量化信噪比大约增加 dB。
A、3; B、6; C、9; D、12。 #通信系统进行控制操作或为用户服务的一类控制信号称为 A、信令; B、信号; C、信息; D、消息。 #下列描述中不正确的是 A.周期信号一定是功率信号 B.功率信号能量是无限的 C.非周期信一定是能量信号 D.能量信号的能量是有限的 二.
简答题(每题4分,共20分)
1.什么是高斯型白噪声?为什么经常假定系统信道中噪声为高斯型白噪声? 2.某HDB3码序列为+1000+1-1+1-100-1+100+1-1000-1,试将其还原为原二进制序列。
3.比较PCM系统和?M系统两者的特性?
4.试用香农公式说明FM系统的抗噪声能力优于AM系统。 5.帧同步的作用是什么?
6.信道容量是如何定义的?写出香农公式并简要说明其意义?
7.已知信息代码为1101011,设码元宽度等于正弦载波周期,画出2ASK及2DPSK信号的波形。
8.码速调整控制比特为什么往往多于1位?二次群、四次群和五次群异步复接调整控制比特分别为多少位? 9.调制的主要目的是什么? 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
什么是眼图?有何用处?
何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么? 变参信道传输媒质有哪些特点?
对各种数字基带信号的功率谱进行分析有什么意义?
在无线电广播中,相对FM调制而言,AM调制具有哪些优点和缺点? 与普通二进制码相比,HDB3码的主要优、缺点是什么?
什么叫通信?按消息传送的方向与时间的不同,通信分为哪几类? 若接收天线工业标准为波长的l/4,请估算出你所使用的手机所需的天
线长度是多少?
调制到900MHz的载波上,则等效天线尺寸为
13?10??0.083m 849?10818. 在通信领域中,如何理解“消息”与“信息”的关系?
从表面上看,通信的目的是传递消息,但真正对受信者有用的是信息。 信息可被理解为消息中包含的有意义的内容。信号是消息的载体,而信息是其内涵。 19.什么是分集接收? 分集接收包含有两重含义:
一. 分散接收,使接收端能得到多个携带同一信息的、统计独立的衰落信号; 二. 集中处理,即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并,从而降低衰落的影响,改善系统性能。 #A/D转换过程中为什么一定要量化?
模拟信号进行抽样之后,其抽样值还是随信号幅度连续变化的,即抽样值可取无穷多个可能值。如果用N位二进制数字信号来代表该样值的大小,以便利用数字传输系统来传输该样值信息,那么N个二进制信号只用M=2N个电平样值相对应,而无法同无穷多个电平值相对应。这样一来,抽样值必须被划分成M个离散电平。
三. 计算题(每题10分 共40分)
1.某4PSK系统用正弦载波的四个相位0、?/2、?、?????来传输信息,这四个相位是相互独立的。?
?????(?)每秒钟内0、?/2、?、?????出现的次数分别是???、???、???、???,求
此系统的码速率和信息速率;?
?????(?)在?相出现的次数不变的情况下,系统最大的信息速率是多少??2.某一待传输的图片约含3×106个象素,为了很好地重现图片,每一象素需要16个亮度电平,假若所有这些亮度电平等概率出现,试计算用5分钟传送一张图片时所需的信道带宽(设信道中信噪比为40dB)。
3.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值x为+824个单位,求此时编码器的输出码组,并计算量化误差。?
4.对最高频率为?MHz的模拟信号进行线性PCM编码,量化电平数为M=8,编码信号先通过?????的升余弦滚降滤波器处理,再对载波进行调制:???????(?)采用?PSK调制,求占用信道带宽和频带利用率; (2)将调制方式改为8PSK,求占用信道带宽和频带利用率。
5.某一待传输的图片约含3×106个象素,为了很好地重现图片,每一象素需要16个亮度电平,假若所有这些亮度电平等概率出现,试计算用5分钟传送一张图片时所需的信道带宽(设信道中信噪比为40dB)。
6.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值x为-530个单位,求此时编码器的输出码组,计算量化误差。?
7.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值x为-863个单位。?
(1)此时编码器的输出码组,并计算量化误差。?
(2)写出对应该7位码(不包括极性码)的均匀量化??位码。?
8.假设某随参信道的两径时延差?为1ms,求该信道在哪些频率上衰耗最大?选用那些频率传输信号最有利?
9.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值x为-555个单位,求此时编码器的输出码组,计算量化误差。?10. 码.
(2)某HDB3码序列为+1000+1-1+1-100-1+100+1-1000-1,将其还原为原二进制序列。
12. 设某数据代码为1 0 0 1 0 0 0 1 0,完成下面各题: 1、画出相应的2PSK信号、2DPSK信号波形(8分);
2、画出对应的双极性归零码、曼彻斯特码和传号差分码波形(12分)。 假设某随参信道的两径时延差?为1ms,求该信道在那些频率上衰耗最大?选用那些频率传输信号最有利? 【答案2-5】
???已知信息代码为1111000011100000000010000,求相应的AMI码和HDB3
信道的幅频特性为H(?)?2V0cos此时
??2?n?即
??2,当cos??2?1时,对传输最有利,
f??2??n??nkHz
当cos??2?0时,传输衰耗最大,此时
??1???n?22?????即
f???1??kHz2??2?nt?12?(n?1)kHz?2。
所以,当f??n?,对传输信号衰耗最大;当f?nkHz,n?0,1,2,?时,
n?0,1,2,?时,对传输信号最有利。
【题4-6】已知消息代码为1010000011000011,试确定相应的AMI码及HDB3码,并分别画出它们的波形图。 【答案4-6】
AMI码:+10-100000+1-10000+-1
HDB3码:+10-1000-V0+1-1+B00+V-1+1
【题4-1】设二进制符号序列为110010001110,试以矩形脉冲为例,分别画出
相应的单极性码型,双极性码波形,单极性归零码波形,双极性归零码波形,二进制差分码波形。 【答案4-1】
?
某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为10-9W输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB,试求:
1)DSB时的发射机输出功率? 2)SSB时的发射机输出功率? 【答案3-9】
设发射机输出功率为PO,损耗为K?PO1)DSB时G?2,则
SiNi?1So2No?50Si?1010,已知SoNi?100。
;
又因
Ni?4No?4?10W?9
则
Si?50Ni?2?10W?7
故
100Po?1010Si?2?10W3
2)SSB时G?1,则
SiNi?SoNo?100;
又因
Ni?4No?4?10W?9
则
Si?100Ni?4?10W?7
故
100Po?1010Si?4?10W3
14电视图像可大致认为由3×105个小像元组成,对于一般要求的对比度,每一像元大约取10个可辨别的亮度电平,现假设对于任一像元,10个亮度电平是独立等概率出现的,每秒发送30帧图像,并要求信噪比S/N为30dB,试求传输上述信号所需的最小带宽。
解:每一像元的信息量为 log210=3.32bit
每帧图像的信息量为 3×105×3.32bit=9.96×105bit 每秒需传送的信息量 I=9.96×105×30=2.99×107bit 为传送这个信号,信道容量至少必须等于2.99×107bit/s 又因为S/N=30dB=103
根据香农公式,可得所需信道的带宽
B?Clog2?1?SN??2.99?10log273?1?10??3.02?106?Hz?
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