安徽大学2001-2002学年第一学期信息工程院《通信原理》期末试卷B附答案

通信原理试卷(B)

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（注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。）

一 填空题：（每个空0.5分，共15分）

1. 通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。 2. 若线形系统的输入过程it是高斯型的，则输出ot是 型的。 3. 若系统功率传输函数为H，则系统输出功率谱密度PO与输入功率谱

密度PI关系为 4. 5. 6. 7.

调制信道对信号的干扰分为 和 两种。

根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。

8. 数字基带信号St的功率谱密度PS可能包括两部分即 和 。 9. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。 10. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 11. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 12. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一

分组码（100011）的码距是 。 二 判断题：（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（ ） 2. 若Xt是平稳的，则Xt1与XtC具有相同的统计特性（C为常数）。（ ） 3. 对于数字基带信号St的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（ ）

4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（ ）

5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互的随机过程。（ ） 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若n00，则信道容量C。（ ） 7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等于信道

容量C，则理论上可实现无误差传输。（ ）

8. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传

输带宽的增加而增加。（ ）

9. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。（ ）

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10. 平稳随机过程的自相关函数具有任意的形状。（ ）

三 选择题：（每题1分，共10分） 1. 随机过程的样本函数是（ ） （A） 确定的时间函数；（B）随机函数；（C）随机变量的函数。

2. 若EX(t1)mX(t1)，EY(t2)mY(t2)，EXt1Yt2mXt1mYt2，则随

机过程Xt与Yt（ ）

（A） 不相关；（B）正交；（C）。 3. 平稳随机过程的自相关函数Rx是（ ）

（A） 只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。 4. 下列属于线性调制的是（ ） （A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。 5. 平稳随机过程的功率谱密度Sx为（ ）

（A） 非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。 6. 平稳随机过程Xt的均方值为（ ）

（A） 负的；（B）非负的常量；（C）时间t的函数。

7. 如下图所示的四条函数曲线，哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（ ） f()f()O(A)O(B)f()f()4T2TO2T4TO(C)(D) 8. 线形调制系统的调制制度增益（ ） （A） 与调制方式有关，与解调方式无关； （B） 与调制方式无关，与解调方式有关； （C） 与调制方式无关，与解调方式无关； （D） 与调制方式有关，与解调方式有关。

9. 下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（ ） （A） 基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。 10. 在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为（ ） （A） 2FSK、2ASK、2PSK；（C）2ASK、2FSK、2PSK； （B） 2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。 四 作图题：（每题5分，共10分）

1. 设二进制序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性

码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。

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2. 设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形

示意图并求出相应的相对码序列。 五 论述题：（每题5分，共30分） 1. 数字通信有哪些主要优点？

2. 假设恒参信道的传输特性为H，相频特性为，则它的不失真条件是

什么？什么是群延迟—频率特性()，其表达式是什么？

3. 随参信道对所传信号有何影响？如何改善？

4. 什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？ 5. 无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误

码率？

6. 什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？

六 计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）

1. 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号出现，其概

率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量H？ 2. 黑白电视机图像每幅含有3105个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度

等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出SN=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。

3. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pnf0.5102W/Hz,在该信道

中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号mt的频带在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器

之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1） 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H；

（2） 解调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？

（4） 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。 4. 设随机二进制脉冲序列码元间隔为Tb，经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理由。

H()H()3Tb2TbO(a)3TbO(b)2Tb

B卷 第3页（共8页） 通信原理试卷B答案

一、填空题：（每空0.5分，共15分）

2001.12

1. 基带传输（系统）和频带（调制）传输（系统）。 2. 高斯型的。

3. PHP。

2oi4. 乘性干扰、加性干扰。 5. 恒参信道、随参信道。

6. 产生瑞利型衰落、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。 7. 单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声。 8. 连续谱、离散谱。

9. 振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）。 10. 抽样、量化、编码。 11. A/D、数字传输系统和D/A。 12. 6、4、3。

二、判断题：（正确画“√”，错误画“×”；每题0.5分，共5分）

1. ×； 6. √；

2. √； 7. √；

3. √； 8. ×；

4. ×； 9. √；

5. ×； 10. ×；

三、单项选择题：（每题1分，共10分）

1. A； 6.B；

2. A ； 7.A；

3.C； 8.D；

4.C； 9.B；

5. A； 10. D；

四、作图题：（每题5分，共10分）

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五、论述题：（每题5分，共30分）

1. 答：

（1） 数字传输的抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；

（2） 传输差错可以控制，从而改善了传输质量；

（3） 便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理； （4） 数字信息易于作高保密性的加密处理；

（5） 数字通信可以综合传输各种消息，使通信系统功能增强。 2. 答：不失真条件：

H 满足：

H~为一条水平线；

~ 成线性关系

群延迟—频率特性：频率特性对频率的导数。

d d3. 答：

1）对信号传输有衰耗，并随时间而变； 2）传输的时延随时间而变；

3）产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：① 产生瑞利型衰落；② 引起频率弥散；③ 造成频率选择性衰落。

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改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。

4. 答：门限效应： 就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。 因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。 5. 答：

基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值n之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。

若比值

An越大，则误码率就越小。

6. 答：

绝对移相方式：利用码元的载波相位值去表示数字信息的一种方式。

相对绝对移相方式：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。

区别：在数字调制系统中，采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。

六、计算题：（1、4每题5分；2、3每题10分，共30分）

1. 解：

 HxPxilog2Pxi

i H1log211log211log211log211log211log21

44441616881614

19 bit/符号 82. 解：

（1） 每个像元x的平均信息量

 Pxi1， i1,2,,16 16 HxPxlogPxPxlogPxlogi2ii2iii1162164

（2） 一帧图片的平均信息量

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I图片310541.2106 bit

（3） 每秒内传送的信息量

 每秒有30帧

 每秒内传送的信息量为：301.21063.6107 bit

（4） 信息速率

由上可知：Rb3.6107 bps

（5） 由于信道容量CRb，故信道带宽：

RbC3.61073.612106 Hz BSSlog211000log21log21NN

其中：30dB~1000

 要求信道的最小带宽为：3.612106 Hz

3. 解：

（1） 了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即：

B2fm2510 kHz

其中心频率为100 kHz，故有：

K,H0,95kHzf105kHz其它

（2） 已知：Si10 kw

Ni2BPnf2101030.510310 w

故输入信噪比：

Si1000 Ni（3） 因有GDSB2

故输出信噪比：

SoS2i2000 NoNi（4） 根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有： 1 NoNi2.5 w

4

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故：

PnofNo10.25103 w/Hz Pnf 2fm2图：

4. 解：

（a）在,区间上，前后码元的H叠加为矩形，所以这种滤波器

TbTb是无码间串扰；

（b）在,区间上，前后码元的H叠加不为矩形，所以这种滤波

TbTb器是有码间串扰；

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