2013-2014学年二学期通信原理期末考试试卷(A卷)4

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大学2013-2014学年度第二学期期末考试

《通信原理》试卷

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20 年 月 日

题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得分 第一部分 选择题（共 分）

题目部分，（卷面共有84题，100分，各大题标有题量和总分）

一、选择（10小题，共10分）

1．如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到 [ ]。 A、

1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz

2．如图所示的通信方式是[ ]。

A．单工通信方式 B．并行通信 C．全双工通信方式 D. 半双工

通信方式

3．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

4．高斯白噪声通常是指噪声的什么量服从高斯分布[ ]。 A、幅值 b、

相位 c、自相关函数 d、功率谱密度

5．理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为[ ]。

6．设x(t)为调制信号，调频波的表示式为[ ]。

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7．对于ΔM 编码过程，过载量化噪声通常发生在[ ]。 A、信号幅值较大时 b、信号

频率较大时 c、噪声较大时 d、信号斜率较大时

8．以下信号属于模拟信号的是[ ]。 A．PCM信号 B．PAM信号 C．⊿

M信号 D．DPCM信号

9．下列几种调制方式中，频带利用率最差的调制方式是[ ]。

A.2ASK B.2FSK C.2DPSK D.2PSK

10．3G移动通信系统采用的多址接入技术是[ ]。 A. FDMA B. SDMA C. TDMA D.

CDMA

二、填空（20小题，共20分）

1．热噪声的频域特性表现为 、时域特性表现为 、统计特性

表现为 。

2．主要用来度量通信系统性能的参量为 和 。

3．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有

效性和可靠性的具体指标分别是 和 。

4．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是 变换和 变

换。

5．常规双边带调幅可以采用 或者 方法解调。

6．DSB、SSB、VSB三种调制方式，其已调信号所占用带宽大小的关系为 。 7．在AM、DSB、SSB、FM中， 的有效性最好， 的可靠性最好，

的有效性与DSB相同。

8．采用非均匀量化的目的是为了提高 的量化SNR，代价是减少

的量化SNR。

9．量化是将幅值 的信号变换为幅值 的信号。

10．在模拟信号转变成数字信号的过程中，抽样过程是为了实现 的离散、量

化过程是为了实现 的离散。

11．码于码相比，弥补了码中 的问题，其方法是用 替代 。

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12．要使双极性非归零码中不含直流分量的条件是 ；码的

功率谱中 时钟分量，其能量主要集中在 附近。

13．根据功率密度谱关系式，一个可用的数字基带信号功率密度谱中必然

包含 分量。 14．将满足条件的数字基带传输系统特性称为 特性，具有该特性的数字基带传输系统可实现 传输。

15．在满足无码间干扰的条件下，频谱利用率最大可达到 。 16．理想低通时的频谱利用率为 ，升余弦滚降时的频谱利用

率为 。

17．由于数字调相信号可以分解成 ，因此数字调相可以

采用 方式来实现。

18．2FSK信号当时其功率谱将出现 ；当 时其功率谱将出现 。

19．2DPSK

的解调方法有两种，它们分别是 和 。

20．在数字调制传输系统中，PSK方式所占用的频带宽度与ASK

的 ，PSK方式的抗干扰能力比ASK的 。 三、判断题（10小题，共10分）

1．一个信号无失真通过线性系统的充要条件是传输函数的振幅特性与频

率无关。（ ）

2．信道编码的目的是降低信息冗余度，提高传输可靠性。（ ） 3．随机过程的自相关函数与功率谱密度函数是一对傅里叶变换对。（ ） 4．非线性调制的已调信号种类包括调幅信号和调频信号两大类。（ ） 5．模拟信号的数字化传输不会对模拟信号带来任何影响。（ ） 6．由于理想低通无法实现因而码间干扰总是存在。（ ） 7．在数字相位调制的应用中只能采用相对调相。（ ） 8．在数字调制中，数字调相可以用调幅的方式来实现。（ ）

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9．采用相对调相可以解决载波相位模糊带来的问题。（ ） 10．为了能检测e个错码，要求最大码距大于等于e+1。（ ）

四、名词解释（9小题，共9分）

1．信号 2．信息 3．数字信号 4．通信 5．随机信号 6．线性调制 7．基带信号 8．调制 9．非线性调制

五、简答（12小题，共12分）

1．适合在光纤中传播的光波波长有那几个？ 2．何为多径效应？

3．什么是高斯噪声？什么是白噪声？它们各有什么特点？

4．DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同，为什么相同？ 5．如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能是否相同？为什么？ 6．SSB的产生方法有哪些？各有何技术难点？ 7．量化信号有哪些优点和缺点？

8．13 折现律中折线段数为什么比15 的折现率中的少两段？

9．对于低通模拟信号而言，为了能无失真恢复，理论上对于抽样频率有什么要

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求？

10．部分响应技术解决了什么为题？第Ⅳ类部分响应的特点是什么？ 11．简述双相码和差分双相码的优缺点。

12．什么事振幅键控？OOK 信号的产生和解调方法有哪些？

六、计算题（16小题，共32分）

1．设一信息源的输出由 128 个不同符号组成。其中 16 个出现的概率为

1/32，其余112 个出现的概率为1/224。

信息源每秒发出1000 个符号，且每个符号彼此。试计算该信息源的平均信息速率。

2．如果二进等概信号，码元宽度为0.5ms，求RB和Rb；有四进信号码

元宽度为0.5ms，求传码率RB和等概时的传信率Rb 。

3．一个由字母 A，B，C，D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制

脉冲编码，

00 代替A，01 代替B，10 代替C，11 代替D。每个脉冲宽度为5ms。 （1） 不同的字母是等概率出现时，试计算传输的平均信息速率。

若每个字母出现的概率为 p1113A5,pB4,pc4,pD10 , 试计算传

输的平均信息速率。

4．国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3 单位的电

流脉冲表示，

点用持续1 单位的电流脉冲表示，且划出现的概率是点出现的概率的1/3。 （1） 计算点和划的信息量； （2） 计算点和划的平均信息量。

5．若ξ (t )是平稳随机过程，自相关函数为Rξ(τ)，试求它通过系统后的自

相关函数及功率谱密度。

6．已知噪声n(t )的自相关函数Rn()a2exp(a) ，a 为常数： 求功率

谱密度Pn(ω) 和功率 S；

7．设随机过程X(t)可以表示成：X (t ) = 2cos(2πt +θ ), −∞ 式中，θ 是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P(θ =0)=0.5，P(θ =π /2)=0.5，试求 E[X(t)]和 RX(0,1)。

8．设Z (t ) = X1cosw0 t − X2sinw0 t 是一随机过程，若X1 和 X2是彼此

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且具有均值为0、方差为的正态随机变量，试求： （1）E[Z (t)]、E[Z 2 (t)]

（2）Z (t)的一维分布密度函数 f (z)； （3） B(t1,t2) 和R(t1,t2) 。

9．设一个载波的表达式为c(t)=5cos1000πt，基带调制信号的表达式为：

m(t)=1+ cos 200πt 。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。

10．若语音信号的带宽在 300～400Hz 之间，试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不

失真的最小抽样频率。

11．设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲 g(t) [见下图]的有

无表示，并且它们出现的概率相等，码元持续时间等于T 。试求： （1） 该序列的功率谱密度的表达式，并画出其曲线；

（2） 该序列中有没有概率 f = 1 T 的离散分量？若有，试计算其功率。

13的矩形脉冲，且已知数字信息“1”的出现概率为 3/4， “0”的出现概率为 1/4。 (1) 写出该双极性信号的功率谱密度的表示式，并画出功率谱密度图；

(2) 由该双极性信号中能否直接提取频率为 fs=1/Ts 的分量？若能，试计算该分量的功率。 g(t)

1 12．设某双极性基带信号的基本脉冲波形如图 所示。它是一个高度为 1，宽度Ts

13．设某数字基带传输信号的传输特性 H(w)如图所示。其中 a 为某个常数(0≤a≤1)。

(1) 试检验该系统能否实现无码间干扰传输? τ/2 -Ts/2 0 Ts/2 -τ/2 t (2) 试求该系统的最大码元传输速率为多少？这时的系统频带利用率为多大?

H(ω)

1 14．设二进制基带传输系统的分析模型如图所示，现已知 0.5 -ω0 0 ω0 ω

aωaω0 8页）a金属学原理试题ω0 aω0 第 6页（共 0

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HTs21cosTs2,2Ts 0,其它的试证明其单位冲激响应为

h(t)sint/Tscostt/T/Ts4t2/T2 s1s并画出 h(t)的示意波形和说明用1/ T s Baud 速率传送数据时，存在(抽样时

刻上)码间干扰否？ 发送 接收 传输 滤波器 信道 滤波器 抽样 GT(ω) C(ω) GR(ω) 判决 15．为了传送码元速率 RB= 103 Baud 的数字基待信号， 试问系统采用下图中所画的哪一种传输特性较好？并简要说明其理由。n(t)

H(ω) 1 （b）

-4×103π -2×103π -103π 103π (c2×) 103π （a）4× 103π 16．已知一个（3，1，4）卷积码编码器的输出和输入关系为 c1b1,c2b1b2b3b4,c3b1b3b4 试画出该编码器的方框图和和状态图。当输入信息序列为10110 时，试求

出其输出序列。

七、证明（7小题，共7分）

1．设g1

(t)和g2

(t)是随机二进制序列的码元波形。它们的出现概率分别是P

和(1- P)。试证明：若 P11gt/gk，式中，k为常数，且0 < k <

12t1，则此序列中将无离散谱。

2．试证明对于单极性基带波形，其最佳门限电平为V*A2np(0)d22Alnp(1) 最小误码率pe12erfc(A2) （“1”和“0”等概出现时） n通信原理试题 第 7页（共8页）

11cos2Wf,f2W1。 3．若一个基带传输系统的传输函数H(f)210,其他（1） 试证明其单位冲激响应，即接收滤波器输出码元波形为

1sint/Tcost/Th(t) 22Tt/T14t/T1（2） 若用波特率的码元在此系统中传输，在抽样时刻上是否存在码间串扰？

T4．试证明式h1t4sin2Wt0H1fWsin2ftdf

5．试证明在等概率出现条件下16QAM 信号的最大功率和平均功率之比为1.8；即2.55

dB。

W16．试证明纯ALOHA 系统的归一化通过量的最大值为1/2e，此最大值发生在归一化总

业务量等于0.5 处。

7．设 3 级线性反馈移位寄存器的特征方程为：fx1x2x3。试验证它为本原多

项式。

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