现代通信原理课后答案樊昌信

【篇一：《现代通信原理》教学日历(2015)】

>(2014 ～2015 学年第二学期) (第 1 页,共 2 页)

任课教师在每学期开课以前根据教学大纲编写教学日历,一式三份,经教研室讨论,一份交系(院),一份存教研室,一份教师保留

【篇二：通信原理考核大纲及样卷(含答案)】

考核对象

通信工程专业本科生。

二、命题依据

本课程的教学大纲、教材及参考文献。

三、考核形式及试卷结构

1、试卷总分：100分

2、考核时限：120分钟

3、考核方式：闭卷

4、学生携带文具要求：笔等常规文具、计算器

5、试卷题型比例：

选择题：20%填空题：20% 判断题：10%

简答题：20%计算题：30%

6、试卷内容比例：

通信系统概论5%～10%

随机过程 5%～10%

信道和噪声 5%～10%

模拟调制系统15%～25%

数字基带传输系统 15%～20%

数字调制系统10%～20%

模拟信号的数字传输10%～20%

数字信号的最佳接收5%～10%

同步原理 2%～5%

四、课程考核内容和要求

1、通信系统概论

考核内容：通信系统的模型；通信系统的分类及通信方式；通信系统的主要性能指标；信息

的度量。

考核要求：掌握通信系统的模型，通信系统的分类及通信方式，通

信系统的主要性能指标，

信息的度量。

2、信道和噪声

考核内容：信道定义、分类和模型；恒参信道特性；随参信道特性；信道的加性噪声；信道

容量的概念。

考核要求：掌握信道定义、分类和模型；理解信道特性，随参信道

特性，信道的加性噪声；

信道容量的概念，信道容量的计算。

3、模拟调制系统

考核内容：幅度调制（am、dsb、ssb）的原理及抗噪声性能；角

度调制（fm、pm）的原

理及抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较；频分复用；复合调制

及多级调制。

考核要求：掌握幅度调制的工作原理，am、dsb、ssb调幅系统的

调制与解调的方法，各种

调幅系统的性能分析与比较，角度调制系统的基本原理，窄带角度

调制产生及解

调方法，宽带调频和调相产生及解调方法；理解频分多路复用机理，复合调制及

多级调制。

4、数字基带传输系统

考核内容：数字基带信号及基带传输的常用码型；数字基带信号的

频谱特性；基带脉冲传输

与码间干扰；无码间干扰的基带传输特性；基带传输系统的抗噪声

性能；眼图。

考核要求：掌握二进制基带随机信号的频谱特点，数字基带系统的

数学模型及无码间串扰条件，

眼图的概念与作用；理解常见数字基带信号的波形特点及常用传输

码型的特点；

具备分析基带传输系统抗噪声性能的能力。

5、数字调制系统

考核内容：二进制数字调制原理；二进制数字调制系统的抗噪声性能；二进制数字调制系统的

性能比较；改进的数字调制方式。

考核要求：掌握二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱特点，二进制数字调

制系统的工作原理、理解二进制数字调制系统抗噪性能的分析方法

和结论；

6、模拟信号的数字传输

考核内容：模拟信号的取样、量化、编码；脉冲振幅调制pam；

pcm通信系统；增量调制（dm）；

差值脉冲编码调制（dpcm）与adpcm；时分复用（tdm）。

考核要求：掌握抽样定理，量化的基本概念，编码的基本原理，脉

冲振幅调制的原理，pcm

概念。

7、数字信号的最佳接收

考核内容：数字信号接收的统计表述；最佳接收的准则；确知信号

的最佳接收；普通接收机和

最佳接受机的性能比较；匹配滤波器；最佳基带传输系统。

考核要求：掌握最佳接收的概念和准则，匹配滤波器的工作原理，

二进制确知信号最佳接收

机的构成；理解二进制确知信号最佳接收机的抗噪声性能，最佳数

字通信系统结

构。

8、同步原理

考核内容：载波同步；位同步；群同步。

考核要求：掌握载波同步、位同步、群同步的基本概念；理解提取

载波同步、位同步、群同步

信号的方法。

五、参考资料

1 樊昌信等编．通信原理．第6版．北京：国防工业出版社，2010.5

2 黄胜华，徐佩霞编著.现代通信原理.北京：中国科技大学出版社，1989.4

3 张辉，曹丽娜，王勇编著. 通信原理辅导. 西安：西安电子科技大

学出版社，2003

4 王福昌编著.通信原理学习指导与题解. 武汉：华中科技大学出版社，2002.10

六、样卷

1-5：acbcd 6-10：cbbba11-15：dccdb16-20：bbcaa

一、选择题（每题1分，共20分）

1． a在通信系统的简化模型的组成中，将信息转化为原始电信号的是。

a．信息源b．发送设备 c．接受设备 d．噪声源

2． c如果在已知发送独立的符号中符号“e”出现的概率为0.125，则符号“e”所包含的信息量为。

a．1bit b．2bitc．3bitd．4bit

3． b一个由字母a，b，c，d组成的字，对于传送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。若不同的字母是等可能出现时，其传输的平均信息速率为。

a．100b/s b．200b/sc．198.5b/s d．298.5b/s

4． c已知一个4进制独立等概信号的符号速率为200波特,则其对应的信息速率是。

a．100bit/sb．200bit/sc．400bit/s d．800bit/s

平均误码率近似为。

6． c一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从。 a．高斯分布 b．均匀分布c．瑞利分布 d．莱斯分布

7． b设高斯信道的带宽为4khz，信号与噪声的功率比为63，则其信道容量为。

a．23kbit/s b．24kbit/s c．252kbit/s d．256kbit/s

8． b下列不是香农公式的结论的是：（b）

a．提高s/n，c也提高；

b．若n0?0，则c??，意味着有干扰信道容量无穷大。

c．c一定时，b与s/n可交换；

d．rc，不可能实现无干扰传输。

9． b设调制信号m(t)的功率谱密度为：f?fm时，pm?f??nm|f|；当f?fm时，.2fm

，则接收机的输入信号功率pm?f??0；若用ssb调制方式进行传输（忽略信道的影响）

为。

a．nmfmnfnfnf b．mm c．mm d．mm 2468

10． a ssb信号的下边带的时域表达式为

11?1?1a．sm(t)?m(t)cos?ct?m(t)sin?ct

b．sm(t)?m(t)cos?ct?m(t)sin?ct 2222

11?1?1c．sm(t)?m(t)cos?ct?m(t)sin?ct

d．sm(t)?m(t)cos?ct?m(t)sin?ct 2222

11． d用10khz的正弦信号调制100mhz的载波，若最大频偏为50khz，则产生fm波的带宽

为。

a．20khzb．50khz c．100khzd．120khz

12． c为了使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度的减少

a．码间干挠 b．随机噪声 c．码间干挠和随机噪声 d．噪声容限

13． c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．1baud/hzb．1bit/hz c．2baud/hz d．2bit/hz

14． d以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复

出来的是。

a．自然抽样 b．曲顶抽样 c．理想抽样 d．平顶抽样

15． b以下关于二相绝对移相信号的说法中错误的是______。

a．它的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成；

b．连续谱部分与2ask信号的连续谱完全相同；

c．当双极性基带信号以相等的概率(p=1/2)出现时,将不存在离散谱部分；

d．2psk信号的带宽与2ask的相同；

16． b在pcm中，对语音信号采用非均匀量化的理由是。

a．小信号出现的概论小，大信号出现的概论大；

b．小信号出现的概论大，大信号出现的概论小；

c．语音信号均匀分布；

d．不会引起频谱重叠；

17． b设eb为发送基带信号的能量，n0为单边高斯噪声的功率谱密度，r是接收系统的信噪比，

则最佳接收系统在相干2ask中的形式是。

a．2erfc4 b．1

erfceb

0 c．d．1erfc2erfcreb

18． c在二进制确知信号的通信中，以下

a．ask b．ookc．psk d．fsk

19． a提取载波的方法一般分为两类：

a．插入导频法和直接法 b．滤波法和锁相法

c．插入导频法和滤波法 d．直接法和锁相法

20． a载波同步系统的主要性能指标是

a．建立时间快和保持时间长b．高效率和高精度

c．高效率和建立时间快 d．高精度和保持时间长

二、填空题：（每题1分，共20分）

1. 有效性可靠性

2. 2bit/符号

3. 半双工全双工

4. 编码

5. 幅频特性为常数，相频特性为通过原点的直线

6. 信道能够传输的最大平均信息速率

7. 输入信噪比

8. 包络检波相干解调

9. 两次或多次调制

10. 传号交替反转码

1．通信系统的主要性能指标可概括为和。

2．设某信息源由a,b,c,d,e五个信息符号组成，发送a的概率为

1/2，发送其余符号的概率相同，

且设每一符号的出现是相互独立的，则每一符号的平均信息量为。 3．如果通信仅在点—点之间进行，按照信号传输方向和时间的关系，传输方式可以分为三类，即

单工、和。

4．广义信道可分为调制信道和信道。

5．信号在恒参信道中传输不产生失真的条件是。

6．信道容量是指。

7．所谓门限效应,就是当包络检波器的降低到一个特定的数值后,检波器输出信噪比

出现的急剧恶化的一种现象。

8． am信号可以用和两种方式进行解调。

9．多级调制通常是将同一基带实施________的调制过程。

10． ami码的中文意思是。

11．在眼图模型中，“眼睛”张开最大的时刻是；图中央的横轴位置

应对应。

12．数字调制是指用数字基带信号对____________进行控制，使

载波的这些参量随基带信号的变化

而变化；它有三种基本形式，即。

13．将8路频率范围为0.3khz—4khz的话音信号用fdm方法传输。当采用am调制方式时的最

小传输带宽为，采用ssb调制时的最小传输带宽为。

14．在脉冲编码调制中，与自然二进码相比，选用折叠二进码的主

要优点是

15．我国的pcm30/32路基群中采用的数字压扩特性为

16．在pcm中，实现非均匀量化的方法是。

17．所谓匹配滤波器是指

____________________________________。

18．在数字通信中最直观和最合理的数字信号接收准则是。

19．最佳基带系统定义为。

20．同步是指。

11. 最佳抽样时刻判决门限电平

12. 载波 ask、fsk、psk

13. 64khz 32khz

14. 误码对小电压的影响较小

15. a律13折线

16. 压扩技术

17. 使输出信噪比最大的线性滤波器

18. 使错误概率最小

19. 消除了码间串扰且误码率最小的基带传输系统

20. 通信系统收发两端在时间步调上保持一致

1. 按照传输媒介，通信系统可以分为有线和无线两类，光纤通信属

于后者。

2. 对于接收者来说，事件越不可能，越是使人感到意外和惊奇，对

于人们的真实用处就越少，所

以信息量就越小。

3. 一个均值为零的窄带平稳高斯过程，它的同相分量?c?t?和正交

分量?s?t?同样是平稳高斯过

程，而且均值都为零，方差相同，但方差与窄带高斯过程的方差不同。

4. fm和am系统产生门限效应的主要原因都是由于解调器的非线性解调作用引起的。

5. 在小噪声即大信噪比情况下，fm系统的抗噪声性能要优于am系统。

6. 因为dsb解调器的调制制度增益是ssb的两倍，所以双边解调器的实际解调性能优于单边带的

【篇三：通信原理实验思考题答案】

txt>实验一思考题p1-4：

1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题，在整个通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接收端得到一连串的码元序列，这一连串的码元序列代表一定的信息。通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字），而由若干个字母组成一个字，若干个字组成一个句。帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。尤其在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送的。克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息，是通信的任务，因此，位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。

2、自行计算其它波形的数据，利用u006和u005剩下的资源扩展其它波形。

答：在实验前，我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器u005（2864）并存放在固定的地址中。当单片机u006

（89c51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整u004（epm7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管m001~m004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器u005中对应地址的区间，输出相应的数字信号。该数字信号经过d/a转换器u007（tlc7528）和开关电容滤波器u008（tlc14cd）后得到所需模拟信号。自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路，最好先用万用表描出整个硬件电路。此题建议让学生提供设计

思路，在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。提示如下：工作流

程同已有的信号源，波形的数据产生举例如下：

a=sin(2.0*pi*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点，表示一个

周期波形数据/ k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便

存储/

将自己产生的360个点追加到数据存储器u005（2864）并存放在

后续的固定的地址中，根据单片机u006（89c51）编程选中对应

u005的地址，循环周期显示输出即为我们所设计的波形。设计流程

如下：

3、自行设计一个码元可变的nrz码产生电路并分析其工作过程。答：设计流程图如下。

提示：若设计一个32位的nrz码，即要求对位同步信号进行32分频，产生一路nrz码的帧同步信号，码型调节模块对32位码进行设置，可得到可变的任何32位码型，通过帧同步倍锁存设置的nrz码，通过nrz码产生器模块把32位并行数据进行并串转换，用位同步信

号进行一位一位输出，循环输出32位可变nrz码即我们的设计完毕。实验二思考题p2-4：

1、实验时，串/并转换所需的帧同步信号高电平持续时间必须小于

一位码元的宽度，为什么？

答：如果学生认真思考，可以提出没有必要一定小于一位码元的宽度。如24位的数据在串行移位时，当同步信号计数到第24位时，

输出帧信号，通过帧信号的上升沿马上锁存这一帧24位数据，高电

平没有必要作要求。主要检查学生是否认真考虑问题。

2、是否还有更好的方法实现串/并转换？请设计电路，并画出电路

原理图及各点理论上的波形图。

答：终端模块采用移位锁存的方法实现串/并转换，此方法目前是最

好的方法了。

实验三无思考题

实验四思考题p4-6：

1、在分析电路的基础上回答，为什么本实验hdb3编、解码电路

只能在输入信号是码长为24位的周期性

nrz码时才能正常工作？

答：因为该电路采用帧同步控制信号，而1帧包含24位，所以当

nrz码输入电路到第24位时，帧同步信号给一个脉冲，使得电路复位。hdb3码再重新对nrz码进行编译。且hdb3码电路对nrz进行

编译的第一位始终是固定的值。因此hdb3编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性nrz码才能正常工作。但是由于hdb3码

很有特点，现在为了使学生更好的观察hdb3如何进行编译码，我们对电路进行了改正，去掉了帧同步控制信号，所以现在对任意位的

nrz码都可以进行编码。

2、自行设计一个hdb3码编码电路，画出电路原理图并分析其工

作过程。

答：根据hdb3的编码规则，cpld电路实现四连“0”的检测电路，

并根据检测出来的结果确定破坏点“v”脉冲的加入，再根据取代节选

择将“b”脉冲填补进去。原理框图如下：

cpld设计的电路原理图如下：

实验五思考题p5-6：

1、为什么普通双边带调幅的信息传输速率较低，应该采用什么样

的方法加以避免？

答：因为在普通调幅（am）调幅中含有载波分量，但载波分量并不

携带有用消息，却能耗散大量的功率，所以传输速率较低。为了提

高信息的传输速率，可将不携带消息的载波分量抑制掉，而仅传输

携带消息的两个边带，即采用抑制载波双边带调幅的方法。另外，

双边带调制虽然调制频率高，但是它的传输带宽需要两倍基带信号

带宽，所以信道利用率不高。因此可以采用单边带调制，即可以同

时抑制载波并仅发送一个边带，故又节省功率。

2、普通调幅、抑制载波双边带调幅、单边带和残留边带和这几种

调制方式各有什么优点和

缺点？请自行设计一个用mc1496实现的抑制载波双边带调制电路，并分析其工作原理。

答：普通调幅的优点是实现调制方式简便,输出的已调信号的包络与

输入调制信号成正比。解调时可采用包络检波很容易恢复原始调制

信号。缺点是调幅中含有载波分量，但载波分量并不携带有用消息，却能耗散大量的功率，所以传输速率较低；抑制载波双边带调幅优

点是可将不携带消息的载波分量抑制掉，而仅传输携带消息的两个

边带，提高了信息的传输速率。缺点是双边带调制虽然调制频率高，但是它的传输带宽需要两倍基带信号带宽，所以信道利用率不高。

并且采用相干解调是必须产生一个同频同相的载波，如果同频同相

的条件得不到保证，则会破坏原始信号的恢复；抑制载波单边带优

点是传输时抑制载波并仅发送一个边带，故又节省功率。缺点是由

于单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带。所以要让双边

带信号通过一个单边带滤波器，而理想滤波器是不可能做到的，实

际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。因此实现分割上、下边带

的滤波器就很难实现，一般采用多级调制的办法；残留边带调制的

优点是避免了用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的

理想滤波器的困难。缺点是由于在残留边带调制中除了传送一个边

带之外，还保留另外一个边带的一部分，所以传输频带的带宽增宽了。下图是用mc1496实现的抑制载波双边带调制电路。

3、调节电位器“调制深度调节”时，调幅信号会发生怎样的变化，

为什么？

答：调制深度是指调制信号与载波信号电压峰值的比例。设调制信

号为u?(t)?u?mcos?t 如果用它来对载波uc(t)?ucmcos?ct（?c??）进行调幅，那么，在理想情况下，普通

ctuam(t)?(ucm?k?umco?st)?cos

?ucm(1?macos?t)cos?ct 其中调幅深度ma?k?调

u?m,0?ma?1,k为比例系数 ucm

调节电位器改变调制信号于载波信号电压峰值的比例。它的作用是

将u?m移去，只加载波电压ucm，调节电位器使输出载波电流i?0。则调制信号为抑制载波双边带调幅。如果调节电位器使输出载波电

流不为0，使输出信号uam 中有载波则为普通双边带调幅。

实验六思考题p6-5：

1、调频立体声通信只能用于视距传输，多径传输和建筑物阻挡对

信号传输质量的影响较大，该如何解决这个问题，试分析之。

答：本思考题较理论化，可参考樊昌信编的《通信原理》教材，第

四版，国防工业出版社。p48面3.7随参信道特性及其对信号传输的

影响；p51面3.8随参信道特性的改善——分集接收。

2、作为一般的调频发射电路，在不同时间和温度下，其发射频率

存在一定的漂移，试分析这是什么原因造成的？可以采取什么措施

使其发射频率稳定，如接近晶体振荡器的稳定度等？

答：可参考张肃文编的《高频电子线路》第三版教材，高等教育出

版社，p392面7.7节振荡器的频率稳定问题；p564面10.6节晶体

振荡器直接调频。根据所指定的时间间隔不同，调频立体声的发射

频率漂移属于短期频率稳定度，主要是与温度变化、电压变化和电

路参数不稳定性等因素有关。要达到接近晶体振荡器的稳定度可以

采用三种方法：（1）对石英晶体振荡器进行直接调频；（2）采用自动频率控制电路；（3）利用锁相环路稳频。

3、在接收模块当中，我们比较关心的是接收的音频信号的音质和强度。试分析电路中哪些措施可以提高接收到的音频信号的音质和强度？您能提出哪些改进措施？

答：可参考曹志刚编《现代通信原理》教材，清华大学出版社。

p93面4.8节采用预加重/去加重改善信噪比。我们实验中加入了预加重和去加重，另外对接收到的音频信号进行有效带通滤波。

4、在调频发射部分当中，有什么方法可以对mpx处的立体声复用信号进行还原？

答：实际上mpx是发射部分的频分复用，只需对复用信号进行解复用即可，答案框图已在p6-6附图二中。

实验七思考题p7-5：

1、描述抽样定理。

2、本实验采用的是什么抽样方式？为什么？

答：实验采用的是自然抽样，自然抽样时，抽样过程实际是相乘的过程。另外说一下平顶抽样，实际应用中，平顶抽样是采用抽样保持电路来实现的。

3、本实验的抽样形式同理想抽样有何区别？试将理论和实验相结合加以分析。

答：可参考曹志刚编《现代通信原理》教材，清华大学出版社。

p110面5.3节实际抽样。

4、在抽样之后，调制波形中包不包含直流分量，为什么？

答：应不包含直流分量，抽样过程实际是相乘的过程，得到的仍然是交流信号，经过调后仍不包含直流分量。

5、造成系统失真的原因有哪些？

答：可参考陈国通主编的《数字通信》，哈尔滨工业大学出版社。p28面2.3节抽样误差的分析。造成系统失真的原因主要为：发送端的非理想抽样和接收端低通滤波的非理想所带来的误差。

6、为什么采用低通滤波器就可以完成pam解调？

答：可参考樊昌信编的《通信原理》教材，第四版，国防工业出版社。p193面7.3节脉冲振幅调制。注意一点，只有自然抽样才可以直接用低通滤波器解调，自然抽样后包含有原始信号频谱，但对于平顶抽样需在接收端低通滤波之前用特性为1/h（w）的网络加以修正。

实验八思考题p8-11：

1、 tp3067pcm编码器输出的pcm数据的速率是多少？在本次实

验系统中，为什么要给tp3067提供2.048mhz的时钟？

答：64kb/s，属于国际标准，由pcm帧结构知1帧共有32个路时隙，每路时隙8bit，每秒有8000帧，故30/32路pcm基群的数码

率为：8000*32*8=2.048mb/s，即发送端定时电路的时钟频率。

2、认真分析tp3067主时钟与8khz帧收、发同步时钟的相位关系。答：参考指导书p8-8中2.功能说明。

3、为什么实验时观察到的pcm编码信号总是随时变化的？

答：由于采样频率和输入信号的频率不是有规律的整数倍关系，所

以抽样的信号点时刻不是一样的，