通信原理 复习题及答案

各章习题答案 第一章 通信系统概论

一 填空选择题

1.数字通信系统的主要优点是 __________ 、_____________、 ________________、________________。

答案：抗干扰能力强噪声不积累，差错可控，容易加密，可实现综合化（便于集成）等。

2.通信系统的主要质量指标通常用_________和________衡量， FSK系统指标具体用______ _和_ _______衡量，FM/PM系统具体指标用______ 和______ _衡量。 答案：有效性 可靠性；传输速率（传码率、传信率） 差错率（误码率、误信率）； 有效传输频带 信噪比

3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率为＿＿＿＿，信息速率为＿＿＿＿；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为＿＿＿＿；若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为＿＿＿＿，信息速率为＿＿＿＿。 答案：600B 600b/s 10-4 3 1800 b/s

4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 答案：有效性 可靠性；传输速率（传码率、传信率） 差错率（误码率、误信率）；

5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的 倍。 答案：4

6.按传输媒介，通信系统可分为 、 。 答案：有线通信系统 无线通信系统

7.数字通信系统的有效性指标包括 ( )

A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.以上都包括 答案：D

8.在码元速率相同条件下，m进制数字调制系统的信息速率是二进制的 倍。

答案：log2m

9．通信系统按其传输信号形式分可分为 和 。 答案：模拟通信系统 数字通信系统

10.通信系统按信道中传输的信号不同分为 和 。 答案：模拟通信系统 数字通信系统

11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输 问题，而后者是指消息传输的 问题。 答案：速率 质量

12．设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均信息量H=___________。 答案：1.75b/符号

111113.设有4个消息符号，其出现概率是、、、各消息符号出现是相对独

2488立的，该符号集的平均信息量为 。

答案：1.75b/符号

14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为12、14、18、18，则该信源符号的平均信息量为 。当 时，平均信息量最大，其值为 。

答案：1.75b/符号 等概率 2 b/符号

15.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

1111 （1）若各符号出现的机率分别为、、、，该信息源的平均信息量（熵）

2488为 。

(2)该信息源在 条件下,有最大平均信息量 。

答案：（1）1.75b/符号 （2） 等概率 2 b/符号 16.某信源有四个符号0、1、2、3组成，设每个符号独立出现的概率分别为12、

14、18、18，则信源符号的平均信息量为 。若以2000B速率传送，则

10s的信息量为 。若误码率为10-4，则10s的错码数为 。 答案：（1）1.75b/符号 3.5*104 b 2个 17.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平均误码率近似为 。

A. 5×10-6 B.2×10-8 C.2×10-7 D.4×10-8 答案：D

18.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是( ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 答案：D

19.已知一个4进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( D )。

A. 4800bit/s B. 2400bit/s C. 9600bit/s D. 14400bit/s 答案：C

20.衡量数字通信系统性能的主要指标是______和可靠性两项指标。 答案：有效性

21.数字通信系统的主要性能指标是有效性和______两个方面。 答案：可靠性

22.衡量数字通信系统性能好坏的指标是______和______两项指标。 答案：有效性 可靠性

23. 数字通信系统的有效性指标具体包括______、______和______三项内容。 答案：信息传输速率（Rb）、符号速率（RB）和频带利用率(η) 24.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（ ） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 答案：D

25.数字通信系统的有效性指标为( D )。

A.误码率 B.信噪比 C.信号带宽 D.信息速率 答案：D

26.四进制、八进制的每一波形包含的信息量各是二进制包含信息量的多少倍？ 答案： A 2，3

27.某信息源由A、B、C、D、E五个信息符号组成，发送A的概率为1/2，发送其余符号概率相等，且设每一符号出现是相互独立的，则每一个符号的平均信息量为 。 答案：2 b/符号

1111128．某信源输出有5种符号，x1、x2、x3、x4、x5，其概率分别为、、、、。

24816164

若信源每秒传10个符号，则信源每秒可能传输的最大信息量为 。 答案：104log25 bit

D.误码率

29.某通信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，系统信息传输速率为 答案：3*103 b/s

30.一个二进制数字通信系统，码元速率为10000波特，连续发送一小时，接收端收到的误码为36个，则系统的Pe 答案：10-6

31.数字通信系统中，差错控制的主要工作方式有 、 和 。 答案：前向差控 后向差控 混合差控

32.某数字通信系统1秒传输1000000个码元，其中误l位码元，Pe为 A.10-3

B.10-4 C.10-5 D.10-6

答案：D

33.某数字通信系统1秒传输10000个码元，其中误1位码元，Pe为 A.10-3 B.10-4 C.10-5 D.10-6 答案： B

34.数字信号的特点是______。 答案：幅值离散

35.模拟信号的特点是_ _____，数字信号的特点是_____。 A.幅度连续 B.幅值离散 答案：A B

36.数字通信系统(传送话音信号)误码率应低于( )。

A.10-5 B.10-6 C.10-7 D.10-8 答案：B

37.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.便于构成综合业务网 D.占用信道带宽窄 答案：D

38．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，其所含的信息量越小。 答案：小 大

39．某二进制离散信源，发送“0”、“1”，该信源的可能的平均信息量最大值为_____。

答案：1比特/符号（等概时）

40．一个八进制数字传输系统，若码元速率为2400Bd，则该系统的最大可能信息速率为_____。 答案：7200b/s

41.在125us内传输256个二进制码元，则码元传输速率是_____。，若该信码在2 s内有3个码元产生错误，则误码率为_____。。 答案：2.048*106B 7.32*10-7b/s

42．码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的_____。倍（等概时）。 答案：3倍

43．设每秒传送N个M进制的码元，则信息传输速率为_____。b/s。 答案：Nlog2M

二 简答题

1.画出模拟通信系统、数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的功能。 2为什么说与模拟通信系统相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，噪声不积累的优点？ 答案：略

第二章 确知信号

一 填空选择题

1. 是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，按照是否具有周期重复性，确知信号可分为 和 。 答案：确知信号 周期信号 非周期信号

2.能量信号，其能量等于一个 ，但平均功率为 。 答案：有限正值 零

3.功率信号，其平均功率等于一个 ，但其能量为 。 A有限正值 B 零 C无穷大 答案： A C

4. 能量信号，其 等于一个有限正值，但 为零；功率信号，其 等于一个有限正值，但其 为无穷大。 A 能量 B平均功率 C 功率谱密度 D功率 答案： A B B A

5.周期性功率信号的频谱函数Cn是 ，只在 的整数倍上取值。能量信号的频谱密度是 。

A连续谱 B离散的 C 功率谱密度 D基频f0 答案：B A D

第三章 随机过程分析

一 填空选择题

1．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。 答案：时间，时间间隔

2．一个均值为零，方差为σ2窄带平稳高斯随机过程，其同相分量和正交分量 是 过程，均值为 ，方差为 。 答案：平稳高斯、0 σ2

3．白噪声在 上，随机变量之间不相关，在 上，随机变量之间均相关。

答案：同一时刻 不同时刻

4．高斯过程通过线性系统以后是 过程，平稳过程通过线性系统以后 是 过程。某平稳随机过程的期望为a，线性系统的传输函数为H（ω），则输出的随机过程的均值为 。 答案：高斯、平稳 aH（0）

5．功率谱密度为P（ω）的平稳随机过程的自相关函数R（ζ）为 （写出表达式即可）。 答案：

6. 平稳随机过程的两大特点是 、 。 答案：均值为常数，方差只与间隔有关。

7．窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”分别指的是什么含义？

8．平稳高斯白噪声的一维概率密度函数为 ，其相关函数为 。

9.高斯分布的概率密度函数f(x)=

??x?m?2?1exp??? 22??2???10.高斯分布的概率密度函数是f(x)=

?x2??x2?A2??Ax?x? B.2exp???? A. 2exp?2?2???I0??2? ?2??2???????x??x?m?2?1 C.exp??? 22??2???答案：C

11、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从 分布，功率谱密度服从 分布。

答案： 高斯分布 均匀分布

n02n0?(?) 212．功率谱密度为的高斯白噪声，它的取值服从 分布，自相关函数

为 。当它通过中心频率fc远大于带通B的系统时，其平均功率为 。

n0?(?)答案： 高斯分布 2 n0B

13．考虑随机过程Z(t)?Xcos?0t?Ysin?0t，式中X,Y是独立的高斯随机变量，均值为0，方差是?2。则Z（t）是 答案： 高斯的，均值为0，方差为?2，自相关函数RZ(?)??2cos?0?

二 本章课后习题

3-2方差为?的正态随机变量，试求

2???t?; ??Ezt,Ez（1）

2

??（2）z(t)的一维分布密度函数f?z?;

(3) B?t1,t2?与R?t1,t2?。

3-2解：

E?z?t???E?x1cos?0t?x2sin?0t??0?cos?0t?E?x1??sin?0t?E?x2?2Ez2?t??E?x1cos?0t?x2sin?0t????2222???cos?t?Ex?2cos?tsin?t?Ex,x?sin?t?Ex01001202（1）

22222??????Ex?Dx?Ex?Dx??Ex??11112因为，同理。又因为x1和x2彼此

独立，则有E?x1,x2??E?x1??E?x2?，所以

?????????2Ez2?t??co2s?0t??2?sin?0t??2????2

（2）因为z(t)是正态随机变量x1和x2经线性变换所得，所以z(t)也是正态随机过程。

同时z(t)的方差

222 D?z?t???Ez?t??E?z?t???? 所以z(t)的以为分布密度函数

???z2?1f?z??ex?p?2???2???2??

(3)

R?t1,t2??E?z?t1??z?t2???E??x1cos?0t1?x2sin?0t??x1cos?0t2?x2sin?0t2?????E?x??cos?tcos?t21012?Ex12cos?0t1cos?0t2?x1x2cos?0t1sin?0t2?x1x2sin?0t1cos?0t2?x2sin?0t1sin?0t2022?Ex2sin?0t1sin?0t2??????2cos?0?t1?t2?因为，E?z?t???0所以有

B?t1,t2??R?t1,t2??E?z?t1???E?z?t2???R?t1,t2???2cos?0?t1?t2?

3-3求乘积z?t??x?t?y?t?的自相关函数。已知x(t)与y(t)是统计独立的平稳随机过程，且它们的自相关函数分别为Rx???,R???。 3-3．解 因为x?t?与y?t?统计独立，所以

Rz?t,t????E?x?t?y?t??x?t???y?t?????Rx????Ry????E?x?t?x?t?????E?y?t?y?t????

3-4若随机过程z(t)?m(t)cos(?0t??),其中，m(t)是广义平稳随机过程，且自相关函数Rm?t?为

?1??,?1???0?Rm?t???1??,0???1?0,其他??

?是服从均匀分布的随机变量，它与m?t?彼此统计独立。 （1） 证明z?t?是广义平稳的； （2） 绘出自相关函数Rz???的波形 （3） 求功率谱密度Pz???及功率S。

第四章 信道

一 填空选择题

1．调制信道分为 和 ，散射信道，短波电离层反射信道属于 信道。 答案：恒参 随参 随参

2．信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是 。 答案：多径效应

3.随参信道传输媒质的特点是 、 、 。 答案：传输衰耗随时间而变，传输时延随时间而变，多径传播。 4．信道容量的含义是 连续信道容量的计算公式是用 表示。根据Shannon公式，理想通信系统是指 的通信系统。

答案：单位时间内信道传输的最大的信息量，香农公式，传信率趋于C（信道容量）和差错率趋于0的通信系统

14．香农公式为______________________。

5．宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是 。

答案：频率选择性衰落

6．在高斯信道中，当传输系统的信号噪声功率比下降时，为保持信道容量不变，可以采用 办法。 答案：增大信道带宽

7．电离层反射信道通信1000千米时，最大时延差为2ms,那么传输媒质的相关带宽为 Hz。 答案：500Hz

8.某电离层反射信道的最大时延差为2ms,为了避免频率选择性衰落，工程上认为该信道的带宽为 ，码元的宽度为 ，在该信道上传输数字信号的码元速率不应超过 Bd。 答案：（1/5~1/3）Δf、Ts=（3~5）ζm、167

9、信号通过线性系统的不失真条件是|H（ω）|= ，?(?)= 。

答案： 常数 通过原点的直线 10、信号通过线性电路的不失真条件是_______________、___________________。

答案： |H（ω）|=常数 ?(?)=通过原点的直线 11.数字光纤传输系统属于 A.基带传输 B.频带传输 C.数字数据传输

D.无线传输

答案：B

12.可用于数字信号基带传输的信道为 A.电缆 B.光缆 C.卫星 D.微波 答案：A

13.已知电话信道的带宽为3.4kHz，接收端信噪比为 。 答案：3.4*103log21001

14.高斯信道当传输信号与噪声功率比下降时，为保持信道容量不变，可采 用 的办法，这是基于 理论。

答案：增加信道带宽 香农

S=30dB时，信道容量N二 本章课后习题

4-1 设一恒参信道的幅频特信和相频特性分别为

K0和td都是常数。其中，试确定信号s(t)通过该信道后的输出信号的时候表示式，并讨论之。

4-2 设某恒参信号可用图所示的线性二段对网络来等效。试求他的传输函数H???，并说明信号通过该信道时会产生哪些失真？

?H????K0?????????td输入 输出

答案：

4-1．解 该恒参信道的传输函数为

?j?tdj????????H??H?e?Ke0

冲激响应为 h?t??K0??t?td?

输出信号为 y?t??s?t??h?t??K0s?t?td?

讨论：该恒参信道满足无失真条件，所以信号在传输过程中无畸变。

4-2解 该信道的传输函数为

Rj?RCH?????1?R1?j?RCj?c

H???? 幅频特性为 相频特性为

?RC1??2R2C2

?arctg?RC??????2

由于该信道的幅频特性H???不为常数，且相频特性????与?为非线性关

系，所以信号经信道传输会产生幅频畸变和相频畸变。

课后作业：已知每张静止图片含有6*105个像素，每个像素具有16个亮度电平，且所有这些亮度电平等概率出现，若要求每秒钟传输24幅静止图片。计算所要求的信道的最小带宽？（设信道输出S/N=30 dＢ） (答案是5.78MHZ)

书上的习题： 设信源由两种符号组成“0”和“1”组成，符号传输速率为1000符号/s，且这两种符号的出现概率相等。信道为对称信道，其传输的符号错误概率为1/128，

? （1）试画出信道的模型 ? （2）并求此信道的容量 (答案是955Kb/s)

第五章 模拟调制系统

一 选择填空题

1． 在残留边带调制中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H（ω）应该满足 。（填写公式或者文字表示） 答案：在载频处具有互补对称性。 2．在VSB调制系统中，为了不失真地恢复信号，其低通滤波器的传输函数H（ω）应满足 。

答案：在载频的处具有互补对称性 3．AM信号在非相干解调时，会产生 效应，为什么为产生该效应？ 答案：门限，在小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，有用信号淹没在噪声之中，这时候输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，这种现象称为门限效应。

4．当调频指数满足 时，称为窄带调频。 答案：远小于1。 5、在信噪比低到一定程度时，调频解调器会产生 ,输出信噪比急剧下降。

答案：门限效应

6、在相干解调时，DSB系统的制度增益G＝ ，SSB系统G＝ ，AM系统在单音频调制时Gmax? 。

答案： 2 1 2/3

7．在相干接调时，DSB系统的制度增益G=___________，AM在单音频调制时G=___________。 答案：2 2/3

8、调频可分为_________________和_________________。它们的信号带宽为_____________和_______________。

答案：宽带调频 窄带调频 BNBFM=2fm BWBFB= 2Δf 9、FM信号利用_______________增加来换取_____________的提高，FM采用非相干解调时会有_____________效应。 答案：带宽 信噪比 门限效应

10、FM、DSB、VSB、SSB带宽顺序为 > > > 。 答案：SSB VSB DSB FM

11．对于SSB、VSB、PCM、DPSK、MASK信号来说，可靠性用信噪比衡量的有___________，用误码率来衡量的有___________。 答案：SSB、VSB；PCM、DPSK、MASK

12、已知基带调制信号的频带为36KHz，则各类线性调制信号的带宽为BAM= ，BDSB= ， BSSB = 。 答案：72 KHz 72 KHz 36KHz

13．某调频波s（t）=20cos2?108?t?8cos4000?t,则调频波信号功率为 w，调制指数为 。

??答案：200W 8

14．在50?的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为

xc(t)?10cos[10?t?3sin2??10t] (V)

（1） 平均功率为

答案： A 1W （2） 最大频偏

答案： A 3KHz （3） 传输带宽

答案： A 8KHz

（4） 能否判定是调频波还是调相波

答案：A 不能

15.已知调制信号最高频率fm=25kHz，最大频偏△f=5kHz，则调频信号带宽为 （25kHz、30kHz、50kHz、60kHz、10kHz）。 答案：60kHz

16.模拟信号解调方式中非相干解调输入信噪比下降到门限电平以下时会产生 。相位模糊现象、过载现象、输出信噪比急剧恶化）。 答案：输出信噪比急剧恶化

17.一载波为20KHz的FM信号，最大频偏为100KHz，当调制信号频率为1KHz时，调制指数为 ，信号带宽为 ，当调制信号频率为50KHz时，调制指数为 ，信号带宽为 -。 答案：100 202KHz 2 300KHz

83二 本章课后习题

?3??Pf?0.5?10WHz，在该信道n5-1设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度

中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波是100kHz，已调信号功率是10kW。若接收机的输入信号在加至调解器之前，先经过一理想通带带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H???？ （2）调解器输入端的信噪功率比为多少？ （3）解调器输出端的信噪功率比为多少？

5-2某线性调制系统的输出信噪比为20DB，输出噪声功率为10W，由发射机输出端到解调器输入端之间的总的传输损耗为100dB，试求 （1）DSB/SC时的发射机输出功率； (2)SSB/SC时的发射机输出功率。 答案： 5-1：

（1）由题意可知，单边带信号的载频为100kHz，带宽B=5kHz。为使信号顺利通过，理想带通滤波器的传输特性应为

?K,100kHz?f?105kHzH??????0, 其他?9

（2）调解器输入端的噪声与已调信号的带宽相同

Ni?2Pn(f)?B?2?0.5?10?3?5?103?5W

同时已知输入信号功率Si?10kw，故有

Si10?103??2000Ni5

（3）由于单边带调制系统的调制制度增益G=1，因此解调器输出端信噪比

SiS?i?2000NiNi

5-2解：

（1）在DSB/SC方式中，调制制度增益G=2，因此解调器输入信噪比

Si1So1????1010?50Ni2No2

同时，在相干解调时，

?9N?4N?4?10W io

20 因此，解调器输入端的信号功率

?7 Si?50Ni?2?10W

（2）在SSB/SC方式中，调制制度增益G=1，

SiS?o?100 NiNo

?9N?4N?4?10W io

因此，解调器输入端的信号功率

?7 Si?100Ni?4?10W

发射机输出功率

103S?10S?4?10Woi

第六章 数字基带信号的传输

一 填空选择题

1、造成数字基带传输系统误码的原因是 和 。 答案：码间串扰 噪声

2、数字信号基带传输时产生误码的原因为 和 。 答案：码间串扰 噪声

3、用示波器观察眼图的方法步骤是（1） ，（2） 。 答案：（1）用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端（2）然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。

4．在数字通信中，眼图是用试验方法观察 和 对系统性能的影响，观测眼图的示波器接在 之前。 答案：码间串扰 噪声 抽样判决器

5、二进制代码 1011 0000 0000 0000 101的HDB3码是+1 。 答案：+1 0 -1 +1 000+V –B00-V +B00+V -1 0 +1

6、无码间串扰条件是h(kTs)答案：

? 或Heg(?)? 。

或者

7．已知二进制代码为11000010100000000101，其相应的AMI码为____________________________________________。 答案：+1-10000+10-100000000+10-1

8、已知二进制代码为1100001011000000000101，其相应的AMI码为 ，相应的HDB3 码 。 答案：AMI码：+1-10000+10-1+1000000000-10+1 HDB3 码：+1-1000-V+10-1+1000+V+B00-V0+10-1

9.在数字通信系统中，眼图是用实验的方法观察 和 对系统性能的影响。

答案：码间串扰 噪声

10.已知HDB3码流为+1-1000-V+10-1+1000+V-B00-V+10-1+1-1 则原信息码元 。 答案：11000010110000 000010111

11、已知HDB3码为-1000-V+1000+V-l+l-B00-V+l，原信息代码为 。 答案：10000100001100001

12.已知二进制代码的一段为10000 0000 0000 0,其相应的HDB3码为 。

答案：+1000+V -B00-V +B00+V 0

13.已知数字信息流为10100000000001010000，则对应的AMI码为

HDB3码为 。

答案：AMI码：+10-1 0000 0000 00+10-1 0000

HDB3码：+10-1 000-V +B00+V 00-10+1 -B00-V 14.不利于定时钟提取的基带传输的码型是 。 A.AMI码 B.CMI码 C.HDB3码 D.AMI码和CMI码 答案：A

15.AMI码中传号码的极性是 。 答案：交替反转

16．电路实现较复杂的传输码型是（ ） A.HDB3码 B.AMI码 C.CMI码 D.RZ码 答案：A

17.2ASK的解调方法有_______和相干解调 答案：包络检波

18.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 答案：B

19.最适合基带传输的码型是( )

A.AMI码 B.CMI码 C.HDB3码 D.AMI码和CMI码 答案：C

D.差分码

二 计算题

１、 已知二进制代码101000001000011（共8分）

（1） 先写出HDB3码的编码规则（5分）（2）求出HDB3码；（3分） 答案：(1) HDB3码：三阶高密度双极性码。5步骤： （1）将二进制信息变为AMI码； （1分） （2）将连“0”按4个一组进行划分； （1分）

（3）将4个连“0”用“000V”或者“B00V”取代，“V”的极性与前一个非零符号的极性相同；（1分）

（4）同时保证相邻的“V”也满足极性交替反转特性。 （1分） （5）重新调整取代节之后的“1”符号的变化极性。 （1分） 第二题HDB3码：+1 0 -1 000-V 0 +1 000 +V -1 +1

2、（本题5分）某HDB3码如下（不包括参考点），将其还原成二进码序列。

HDB3码： +1000+1-100-10+10-1+1000+10-1 二进码序列： 答案：1000 0 000001010000001

第七章 数字频带传输系统

一、填空选择题

1.2ASK、2FSK、和2DPSK的带宽分别为-----------------、----------------- 和-----------------。若

采用相干解调方式，误码率从小到大排列为---------------、--------------- 和 -----------------。 答案：B2ASK= B2DPSK = 2/Ts =2Rb

2DPSK 2FSK、2ASK、

2.数字调制的三种基本方法为__________、数字调相和数字调频。

答案：数字调幅

3. 对于SSB、VSB、PCM、DPSK、MASK信号来说，可靠性用信噪比衡量的有___________，用误码率来衡量的有___________。 答案：SSB、VSB、PCM；DPSK、MASK

4.对于2PSK、2FSK、2ASK信号而言，其频带利用率最低为 ，有效性最差 。采用相干解调，误码率从大到小排列为 。 答案： 2FSK ；2FSK；2ASK 2FSK 2PSK

5．在AM、FM、PSK、MSK、DPSK、SSB等信号中能直接在数字基带系统中传输的有___________，能直接在数字频带系统中传输的有___________。 答案：AM、FM、SSB； PSK、MSK、DPSK

6.通信系统的主要质量指标通常用_________和________衡量， FSK系统指标具体用______ _和_ _______衡量，FM/PM系统具体指标用______ 和______ _衡量。 答案：有效性 可靠性；传输速率（传码率、传信率） 差错率（误码率、误信率）；

有效传输频带 信噪比

7、从信息传输角度来看，通信系统的主要质量指标是_________和_______。它们在数字通信系统中具体为_____________和______________。 答案：有效性 可靠性；传输速率（传码率、传信率） 差错率（误码率、误信率）；

8、二进制数字调制分为 、 和 。 答案：数字调幅、 数字调相和数字调频

9、2FSK信号的解调方法有 、 、 和 。 答案：相干解调、包络检波（非相干解调）、鉴频法、过零点检测法

10．为解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取 措施。 答案：差分相位键控（BDPSK/2DPSK）

11．2ASK、2FSK、2DPSK信号带宽的关系B2ASK B2DPSK B2FSK，，采用相干解调的误码率关系为Pe2ASK Pe2FSK Pe2DPSK 答案：= <；> > >

12.某2FSK系统的传码率为300波特,“1”和“0”码对应的频率分别为f1=1200HZ,f2=2400HZ,在频率转换点上相位不连续,该2FSK信号的频带宽度应为 。若采用2PSK系统传码率为300波特,2PSK信号的频带宽度为 。 答案：1800 HZ,600 HZ

13.相位不连续的2FSK信号，发“1”码和发“0”码时其信号频率分别为1KHz

和4KHz码元速率为600波特，系统频带宽度B最小应为 。 答案：4200 HZ

14.矩形包络2FSK信号，f1、f2分别为800Hz和1800Hz，若传码率为400波特，则信号带宽为 。 答案：1800 HZ

15.二进制数字频率调制中，设两个频率分别为1000Hz和4000Hz，fB=600B，信道双边功率谱密度为n02，在计算误码率公式中r=

a22?2n

2

，其中?n=

（2000n0、8000n0、6000n0、4200n0、1200n0）。若采用2DPSK方式传输

2

二进制数字基带信号，误码率公式中?n= （2000n0、1600n0、8000n0、

4200n0、1200n0）。

二、简答题与作图题

1.数字相位调制中经常采用相对移相调制的原因是相对移相？

答案：电路简单；便于提取同步载波；能抗相位模糊；提取相干载波不存在相位模糊问题。

2.（8分）已知数字信息{an}=1011010,码元速率1200波特载波频率为2400，试画出2PSK、2DPSK波形。

3.画出题右图所示2ASK已调波的波形图。

4、已知数字信息流为 １０１００１１１，码元速率为2400B，载波频率为4800Hz，： （1）画出2DPSK信号的波形示意图； （2）画出键控法产生和相干解调2PSK信号的原理方框图； 答案： 键控法产生：

载波发生器

0相 ～ ?相 倒相器 选相开关 K S（t） e0（t）

相干解调：

已调信号B.P.F×C（t） L.P.F抽样判决载波 三、 本章课后习题

第九章 模拟信号的数字化

一、填空选择题

1. 时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同 的特征来分开各路信号的。

A时间间隔 B频率间隔 C码率间隔 D空间间隔 答案：A

2.数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否_____而定的。 答案：离散

3.设一个模拟信号的频率范围为2kHz至6kHz，则可确定最低抽样频率是_______kHz. 答案：12

4.若输入模拟信号的频谱限在0~2700Hz以内，则产生抽样折叠噪声的抽样频率是_______。

A.5000Hz B.5400Hz C.5700Hz 答案：A

5.若某A律13折线编码器输出码字为11110000，则其对应的PAM样值取值范围为 。

A.1024Δ~1088Δ B.1012Δ~1024Δ C.-512Δ~-1024Δ 答案：A

6.A律13折线解码器输出的是 。 A.PAM样值 B.解码电平 C.模拟信号 答案：B

7.A律13折线压缩特性各段的斜率不同，其中第3段的斜率是 。 A.2 B.4 C.8 答案：C

8. PCM30/32路系统的线路传输码型是_ _ _。

A.双极性不归零码 B.双极性归零码 C.单极性归零码 D. HDB3码 答案：D

9．PAM信号属于_ _ _信号。A律压缩特性一般A的取值为_______。

D.16

D.编码电平

D.-1024Δ~1094Δ

D.8000Hz

答案：模拟 87.6

10．在N不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比_ _ _ A．小信号的量化信噪比提高 B．大信号的量化信噪比提高

C．大、小信号的量化信噪比均提高 D．大、小信号的量化信噪比均不变 答案：A

11．PCM通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用_ _ _。 A．模拟压扩法B．直接非均匀编解码法 C．自适应法 D．非自适应法 答案：B

12.数字通信系统的有效性指标包括_ _ _。

A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.以上都包括 答案： D

13.满足抽样定理时，低通型信号的抽样频率范围应为_ _ _。

2f2f2fA.fs?2fm B.fs?2fm C.m?Ss?0 D. fs?mn?1nn?1 答案：A

14.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>

? 　2　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

答案：D

15.PCM量化可以分为 和 。 答案：均匀量化 非均匀量化

16. 在ΔM系统中，输入信号f(t)=Acosωkt，抽样速率为fs，量化台阶为δ，要求系统不出现过载现象，则阶梯波的最大可能斜率（即译码器的最大跟踪斜率）应 。 答案：δfs

14.已知某语音信号，采用13折线法对其进行PCM，当C0C1C2C3C4C5C6C7=11010011时，表示的采样值是多少？

15.模拟信号数字化要经过 、 和 三个过程，常见的压扩方法

有 和 。

答案：抽样量化编码 A律的13折线 u律的15折线 16．PCM30/32系统中125μs是______

A．帧周期时间 B．路时隙间隔时间 C．复帧周期时间 答案： A

17． PCM30/32系统是______

D．位时隙间隔时间

A．模拟时分复用系统 B．数字时分复用系统 C．频分复用系统 D．码分复用系统 答案： B

18．信息传输速率是______

A．每秒传输的分组数 B．每秒传输的二进制码元数 C．每秒传输的码元数

（符号速率） D．每秒传输的字节数

答案：B

19．通信系统中一般规定语声信号所占的频带范围是______ A．0～3400 Hz B．300～3400 Hz C．0～5 kHz D．0～8 kHz 答案：B

20．抽样的作用是使被抽样信号的（ ）

A．幅度域离散化 B．时间域离散化 C．时间域和幅度域都离散化 D．模拟信号数字化 答案：B

21．已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和____________。 答案：量化间隔

22．模拟信号的特点是________________。 答案：幅度连续

23．PCM30/32系统帧结构中TS16时隙的作用是________________。TS0时隙的作用________________。 答案：传送信令 传输帧同步码

24．按位复接是每次复接各低次群的__________形成高次群。 答案：一位码

25．按字复接是每次复接各低次群的_______形成高次群。 答案：一个码字

26．A律13折线编码器要进行______。

A．7/9变换 B．7/10变换 C．7/11变换 D．7/12变换 答案：C

【参考答案】

抗干扰能力强、无噪声积累； 便于加密处理；

采用时分复用实现多路通信； 设备便于集成化、微型化； 便于构成IDN和ISDN； 占用信道频带宽。

74.简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。 【参考答案】

均匀量化特点，在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误

差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。

非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，

量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。

75.为什么A律13折线压缩特性一般取A=87.6? 【参考答案】

因为A律13折线压缩特性1、2段的斜率均为16，正好与A=87.6时的 y=

斜率相同，从而使整个13折线与A律压缩特性很接近。

补充几个简答题：

1. 请阐述13折线的由来； 2. 低通信号的抽样定理的内容 3. HDB3码的编码规则 4.

第六~九章 课后复习题目

1.已知消息代码为10000 0000 010000 011，其对应的HDB3码为（ ）。 并画出其波形：

2.双极性基带信号,当满足( ) 条件时,其功率谱中无离散谱分量。 3．已知绝对码序列为00111010，其相对码序列为（ ）。 4．在2DPSK、2PSK、2ASK、2FSK，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列顺序是（ ） 5．BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（ ）

6．若一低通信号的频带范围为0~108KHz ,则可以无失真恢复信号的最小采用频率为（ ）。

7．改善信号的量噪比，通常可以采用（ ）技术。

8．已知PCM编码器的一输入脉冲值为-131和-753 量化电平，采用13折线A律编码方式进行脉冲编码，则此时编码器的输出码组分别为（ ）、（ ）（段内电平码采用自然二进制）。

9．在增量调制中，为防止出现过载量化误差，必须满足的条件是（ ）。或者说在在简单增量调制系统中，当信号实际速率超过最大跟踪斜率时，将会造成（ ）

10．在PCM30/32路系统中，其信息传输速率为（ ）。 二、作图与计算

1. 设有二进制数据序列[ 10101011 ]，分别画出对应的单极性不归零码，双极性归零码。（注意:二进制数据序列应该与波形对应作图）

2. 设某2FSK调制系统的码元传输速率为1000Bd，调制信号的载频为f1=1000Hz

或者f2=2000Hz。

（1）若发送数字信息为011010，试画出相应的2FSK信号波形（假设0代表载频f1 ；1代表载频f2）。（假设前后码元对应的波形相位连续，且初始相位为0） （2）求传输该2FSK所需要的带宽。

3.已知某单频调频波的振幅是

f(t)?106?104cos2??103tHz

10V，瞬时频率为

试求（1）此调频波的表达式？

（2）此调频波的最大瞬时频率偏移、调频指数和频带宽度？

4． 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声的功率为10-9W,由发射机输出端到相干解调器输入端之间总的传输损耗为100 dB，试求当该系统为抑制载

波的双边带调制系统（DSB/SC）时的发射机的输出功率是多大？

5．设随机过程Y（t）=X1cosω0t-X2sinω0t,若X1X2是彼此独立且均值为0，方差为σ2的高斯随机变量，试求： （1）E[Y(t)]、E[Y2(t)] （2）Y(t)的一维概率密度函数 （3）先求R（t1,t2）

（4）说明Y（t）是否为平稳随机过程？说出判断的依据。 以上题目的答案：

第六~九章课后复习题目答案

1．+1000+V –B00-V 0 +1 000+V 0 -1+1 2．等概 3。“1”11010011或者“0” 00101100 4。2PSK 、2DPSK、2FSK、 2ASK

5 倒π现象 6。 216 7。压扩 8。0 100 0000 ；0 110 0111 9。 不过载条件 10。2.048 Mb/s

第二类 作图题： 1、略 2、

（1）因为RB=1000Bd， f1=1000Hz，f2=2000Hz ，所以在每个码元时间内共有

一个周期的载频f1 波形，两个周期的载频f2波形

（2）带宽：（2分）

B?f1?f2?2fs?f1?f2?2RB

代入数值得：

B?1000?2000?2*1000?3000(Hz)

3、(1)调频波的瞬时角频率为

?(t)?2?f(t)?2??106?2??104cos2??103trad/s

该调频波的瞬时相位为：

?(t)???(?)d? ?2??106t?2??10sin2??103t??trad

调频波的时域表达式为SFM(t)：

SFM(t)?Acos?(t)?10cos(2??106t?2??10sin2??103t)V

(2)根据频率偏移的定义：?f??f(t)max?104cos2??103tmax?10(KHz)

调频指数为：mf??f/fm?104/103?10 据卡森公式的调频波的带宽：

B?2(mf?1)fm?2(?f?fm)?2(10?1)?22（KHz）

4．（1）在DSB/SC方式中，调制器的增益为2，所以解调器输入端的信噪比为：

Si/Ni?1S01???100?50W ） GN02相干解调时：

N0?1Ni4Ni?4N0?4?10?9W

Si?50Ni?2?10?7W所以解调器输入端的信号功率为：

又因为发射机输出端到相干解调器输入端之间的总的传输损耗为100dB, 所以有：

'10lg(S0/Si)?100dB'S0/Si?1010

'?1010Si?1010?2?10?7?2KW 所以发射机的输出功率为：S0

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