通信原理模拟试卷参考答案

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铜 陵 学 院

《通信原理》模拟试卷参考答案

（适用班级：）08通信本，08信息本

题号 一 二 三 四 五 总分 统分人 统分复核人

得分

得分 阅卷人

复核人

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)

1.数字通信系统中，信源编码的目的是为了提高通信系统的（ A ） A.有效性 B.安全性 C.可靠性 D.适应性

2.传码率相等的条件下。下面哪个传输码的频带利用率最高 （ D ） A.3HDB 码 B.曼彻斯特码 C.B B 65码 D T B 34码

3.二进制基带系统中.传输码元为双极性不归零码，假设它在抽样时刻电平取值为

)0(>+A A 或A -(分别对应码元的“1”和"0"),如果发送时信息时有2/1)0()1(==p p ，

那么最佳判决电平为0*

=d V ，现在假设)0()1(p p >，那么*d V （ B ）

A.大于0

B.小于0

C.等于0

D.不确定

4.以kHz f 100=为载波产生一频偏为Hz f 251=?的NBFM 信号，用阿姆斯特朗法产生宽带 调频信号。设宽带调频信号的最终频偏为kHz f 75=?，载波频率c f 在58MHz 到248MHz 频 段内。混频器参考频率为9MHz 。21,n n 为先后2次的倍频次数，以下哪个选项不符合题设 要求 （ D ） A.50,6021==n n B.60,5021==n n C.40,7521==n n D.1240,75n n ==

5.将已抽样信号经过理想低通滤波器恢复原信号时，哪种抽样会引起信号的失真。 （ A ）

A.平顶抽样

B.理想抽样

C.自然抽样

D.以上三种都有可能 6.不具有检错能力的传输码型是（A ） A.AMI 码 B.CMI 码 C.密勒码 D.5B6B 码 7.关于无码间干扰传输，下面说法正确的是（D ）

A.理想低通传输特性（如果物理可实现）就可以放宽对定时的要求。

B.总的传输特性满足滚降余弦特性时的最高频带利用率可以达到2B/Hz 。

C.部分响应系统最高频带利用率可以达到2B/Hz 且相邻码元没有码间干扰

D.自适应均衡用来减少码间干扰

8.解调器输入信噪比相同的情况下，下面哪种解调方法的抗干扰能力最高（B ） A.相干ASK B.相干PSK C.非相干FSK D.非相干PSK 9.关于确定信号和随机过程，下面说法错误的是 （A ）

A.确定功率信号的自相关函数与其功率谱密度构成傅里叶关系对，而随机过程不是。

B.指数型傅里叶级数的双边谱只在数学上有意义，物理上的实际信号不存在负频成份。

C.平稳随机过程的一维分布函数与时间无关，二维分布函数只与时间间隔有关。

D.高斯白噪声任意不同时刻取值时独立的，而通过低通或者带通滤波器后，只有当时间间 隔满足抽样定理条件时才不相关

10.对频带限制在（1200Hz ，2000Hz ）的信号抽样，理论上不会出现混频的最小抽样频率（2000Hz ）

A.1600Hz

B.2240Hz C 2400Hz D.4000Hz

得分 阅卷人

复核人

二、判断题（你认为表述正确对的打√，错误的打×，每小题1分，共10分）

班级 姓名 学号

------------------------------------------第----------------------------1----------------------------装---------------------------------------线--------------------------------------

------------------------------------------第----------------------------2----------------------------装---------------------------------------线--------------------------------------

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1.通信信号的传输都包括调制和解调。 （ F ）

2.能量信号一定是非周期信号，功率信号不一定是周期性信号。 （ T ）

3.根据香农定理)/1(log 2N S B C t +=,带宽+∞→B 时，信道信道容量+∞→t C 。( F )

4.传输一路相同质量的电话信号，模拟电话信号需要的传输带宽高于数字电话信号。 （ F ）

5.随参信道有失真，而恒参信道没有失真 。 （ F ）

6.无线通信系统中，在解调器前通常通过一个带通滤波器，这时的信号和噪声都

是窄带随机过程。 （ T ） 7.去加重的目的是将调制频率高频段的噪声衰减使总的噪声功率减小 (T )

8.2FSK 信号的带宽为其码元速率的2倍。 ( F )

9.频率选择性衰落是指衰落与频率有关，是由多径传播引起的 （ T ）

10.曼彻斯特编码才不存在直流分量的条件是发送“0”，“1”等概 （ F ）

三、填空题（每空一分，共20分）注意：所有填空题为国际标准单位。

1.二进制独立等概信号的码元宽度为0.2ms,b R 为 5000 。码元宽度不变，若改为16进制信号b R 为 20000 。

2. 设)(t ε为均值为0，方差为2

σ的高斯实平稳随机过程，则)(t ε的平均功率为 2

σ 。直流功率为 0 。交流功率为 2

σ 。

3.一AM 调幅信号)102cos()]10cos(4[)(6

0t t A t s AM ππ?+=，对其进行常规包络检波时，应该满足0A 大于等于4 .当1020=A 时调制效率AM η为 16.7% 。

4.希尔伯特变换器的传输函数是ωωs g n

)(j H -=,其对应的单位冲击响应为 ()1/h t t π=。

5.设一单音频信号为t A t m m m ωcos )(=，对一载波)cos()(t A t c c ω=进行频率调制，设调 频灵敏度为f K 。那么其调频信号表达式=)(t s FM cos(sin )f m

c m m

K A A t t ωωω+

。最大频

率偏移为

2f m K A π

。调频指数f m （即最大相位偏移）为

f m

m

K A ω 。

6.二进制ASK 信号非相干解调，接收“0”码时包络检波器输出端（信号与噪声之和）服

从 广义瑞利（莱斯） 分布，在收到“1”码时，，包络检波器的输出服从 瑞利 分布。 7.二进制数字基带传输系统，无码间干扰传输的频域条件为

2()(),s i

s s

i H T huochangshu T T ππ

ωω+

=≤∑。能达到的最高频带利用率为 2 /bit Hz 。二进制带通传输系统的最高频带利用率为 1 /bit Hz 。

8. 解调器输入信噪比下降到一定程度时会产生 门限效应 。输出信噪比急剧下降。

9.QPSK

调制采用格雷码编码的好处是 可以减少误比特

率 。

10.采用13折线A 律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+137个单位，此

时编码器输出的8位二进制码组为 11000001 。量化误差为 3 个量化单位。

四、原理作图题（2小题，共16分）

1.完成下面的编码（要求对齐）（每小题2分）

消息码为： 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 (1) AMI 码为：+10000-1+10000-10000+1

(2)3HDB 码为：+1000+1-1+1-100-1-1+100+1+1

(3)差分双相码：10 01 10 01 10 10 01 10 01 01 10 10 01 10 01 10 10

2.以正弦信号作为载波的数字带通系统中。二进制数字信息为00111001.（绝对码），那么 (采用CCITT 标准，如果不采用，请附加说明）

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（1) 2PSK 波形为（2分） 答案略

（2）2DPSK 波形为（设参考相位为0）（2分） 答案略

（3）此时相对码为（2分）

000101110

（4）设基带信号为)(t s ，载波为t w c cos 。分别画出模拟调频法和键控法产生2PSK 信号的原 理框图。（2分） 答案略

（5）画出2PSK 信号采用相干解调时的原理框图。(2分） 答案略

五、计算题（共5小题，共44分）

1.如图所示的()X t 是均值为0的平稳随机过程，其相关函数为()X R τ

延迟T

()

X t ()

X t T -()

Y t

(1) 分别求出()X t 及()Y t 的平均功率的,X Y P P .（4分）

(2) 写出()X t 及()Y t 的双边功率谱密度的表达式(),()X Y P f P f .（4分） 解：（1）()X t 的平均功率为(0)X R ()()()Y t X t X t T =+-

222

[()][()2()()()]Y

P E Y t E X t X t X t T X t T ==+-+- 因为()X t 为平稳随机过程，有 22[()][()](0)X E X t E X t T R =-=,

而2[()()()X E X t X t T R T -= 所以2(0)2()Y X X P R R T =+

(3) 由功率谱密度和自相关函数的关系可以得到： 2()()j f X X P f R e d πτττ+∞

--∞

=

?

因为()()()Y t X t X t T =+-，可以得到系统的传递函数为

2()1j fT H f e π-=+

因为该系统为线性系统，可以得到

2

()()()Y X P f P f H f ==2

2()1j fT X P f e π-+

2.数字基带传输系统的传输特性()H ω如下图，

H （ω）

αW

W

(1-α)W

(1+α)W

ω

0 1

0．5

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（1）当传输速率分别为f b =2w 、f b =3w 时，分析在抽样点上是否有码间串扰？（3分） （2）系统无码间串扰的最大传输速率。（3分） 解：(1)由图所示，系统传递函数的等效乃奎斯特带宽为W/2π, 根据乃奎斯特第一准则/2b R B η==，

可知无码间干扰的最大传输速率为2W/2π=2w?

(可能题目有误)，所以f b =3w 有码间干扰。f b =2w 无码间干扰。 （2）显然当传输速率最大为f b =2w ，此时的频带利用率最高，为21ηα

=

+ 3.设某信道具有均匀的单边噪声功率谱密度为Hz W f p n /101)(3-?=，在该信道中传送抑制载波的SSB 信号(下边带），设调制信号)(t m 的频带限制在5kHz ，载波频率为100kKz,已调信号功率为10kW.,在解调器前先通过一理想带通滤波器。问： （1）理想带通滤波器的中心频率和通带宽度为多大？（3分） （2）解调器输入信噪比为多少？（3分） （3）解调器输出信噪比为多少？（3分） 答案略

4.对于二进制的部分响应系统，可以概括为“预编码—相关编码—模2判决” （1）第Ⅱ类部分响应波形表达式为

)]2([

)2(sin

)]([

)(sin

2)(

sin

)(s s

s s

s s

s s

s

s

T t T T t T T t T T t T t T t T t g -÷-+-÷-+÷=π

π

π

π

π

π

其中s T 为码元宽度，试求其频谱函数)(ωG 。（要有推导过程，5分）

解答：门函数2sin 2()S

S

S

T S

T g t T T ππ

ω

π

π

ω

?

，有

2sin ()2S

S

S

T S

T T g t T ππ

ω

π

πω

?

由对偶性有，

22sin

2()2()22S S

S S S T T S

t T T T

g g t

T πππ

π

ωπωπ

ππ?-=，由系统的线性性质及时移性质，2222()2()22()2()222s s S S S

j T j T S S S T T T T T T

g t g g e g e ωωππππ

ωπωπωπππ--?+?+ 即：2()(12),s

s j T j T S S

G T e

e T ωωπ

ωω--=++≤

（2）输入码k a 为二进制双极性码取值为+1及-1（对应于“1”和“0”），k a 进行预编码后为

k b ，编码规则为212--⊕⊕=k k k k b b b a ，⊕表示模2加。对k b 进行相关编码后为发送端的k c

212--++=k k k k b b b c （算数相加）

。那么当：（4分） k a ：1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1

2-k b ：0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1-k b ：1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 k b ：1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 k c ：+2 +4 +2 -2 -4 -4 -4 -2 0 0 +2 （3）求发送端{k c }的电平数及判决规则。（4分） 答： 发送电平数为5个。

4,0±判为0；2±判为1.

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5.模拟基带信号的带宽为4KHz ，采用PCM 时分复用传输系统传送10路这样的信号，若对信号进行均匀量化编码，量化电平数为64，（PCM 系统传输脉冲为矩形脉冲，占空比为1，采用自然二进制编码）试求：

（1） 每路信号占用的时隙宽度i T ，（2分） （2） PCM 基带信号第一零点带宽为多少？（2分）

（3） 若采用滚将系数为0.5的滚将系统传输，奈奎斯特带宽为多少？（4分）

略解：（1）因为基带信号的带宽为4KHz ，故抽样频率8s f KHz =。因为量化电平数为64，故每个抽样值用6为二进制码。因为采用占空比为1的矩形脉冲。 可得到传输10路这样信号每路信号的时隙宽度1

()8000610

i T s =

??

（2）PCM 基带信号第一零点带宽为8000610480Hz KHz ??= (3) 若采用滚将系数为0.5的滚将系统传输，2

4/3.1ηα

=

=+故系统带宽为480()3/4360KHz Hz ?=。