通信原理试题3套(有答案)

试卷一

一、单项选择题

1、PCM 一次群一个复帧的时间是( D )

A 、250μs

B 、500μs

C 、1000μs

D 、2000μs

2、即使在“0”、“1”不等概率出现情况下，以下哪种码仍然不包含直流成分：A A 、AMI 码 B 、双极性归零码 C 、单极性归零码 D 、差分码

3、具有检测误码能力的传输码型是( D )

A 、AMI 码

B 、HDB3码

C 、CMI 码

D 、以上都是

4、发端发送纠错码，收端译码器自动发现并纠正错误，传输方式为单向传输，这种差错控制的工作方式被称为：A A 、FEC B 、ARQ C 、IF D 、HEC

5、在各信源符号出现的概率不等的情况下，不等长码编码的平均码长比等长码编码的平均码长要短，下面的几种编码，属于不等长码编码的是：D

A 、PCM 码

B 、ΔM 码

C 、循环码

D 、哈夫曼编码 6、A 律13折线通常采用的量化级数为( B )。

A 、16

B 、256

C 、128

D 、2048 7、PSK 与DPSK 信号仅从波形上就可以区分出来，这句话:B

A 、正确

B 、错误

C 、有些情况下对有些情况下错 8、码长ｎ=15的汉明码，监督位至少应是：C

A 、2位

B 、3位

C 、4位

D 、5位

9、不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：A A 、载波同步 B 、网同步 C 、位同步 D 、群同步法

10、已知二进制无记忆信源{0，1}，相应出现的概率为p 和(1-p)，当熵取最大值时，p 等于：C A 、0 B 、0.25 C 、0.5 D 、1 二、填空题

1、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 3 bit

2、对线性分组码，如果找到了码的 生成矩阵 ，那么编码方法就完全确定了。

3、在2PSK 输出信号中存在倒相现象，其解决方法是采用_____2DPSK ______。

4、假设分组码的最小码距为8，则它能检测误码的位数至多为 7 6、图中 b 是绝对码， a 是相对码。

(b)

7、若八进制信号以20000B 速率传送，则10秒钟传输的信息量为_____600000bit _____bit ，若误码率为10-6，则100秒钟的错码数为_____2_____。

8、在相同的信噪比下，2ASK 、2FSK 、2PSK 误码率最低的是 2PSK 三、简单分析题 1、什么是码间串扰？

答：除第k 个码元以外的其他码元波形在第k 个抽样时刻上的总和，它对当前码元ak 的判决起着干扰的作用，所以称为码间串扰值。 五、分析计算题

1、画出相位比较法解调2DPSK 信号方框图，并利用数学推导法说明其工作过程，给出各点波形（设原始绝对码为1011001，传码率与

[]B 0k 0n B 0R B 0n k

y(kT t )a h(t )a h (k n)T t n (kT t )

≠+=+-+++∑

载波频率相等）及判决规则。

三角函数积化和差公式：sinαcosβ=1/2[sin(α+β)+sin(α-β)] cosαsinβ=1/2[sin(α+β)-sin(α-β)]

cosαcosβ=1/2[cos(α+β)+cos(α-β)] sinαsinβ=1/2[-cos(α+β)-cos(α-β)]

解：

2、已知(7，4)循环码的生成多项式 ，请写出它的生成矩阵和监督矩阵。 解：已知(7，4)循环码的生成多项式

()13++=x x x g ，则生成矩阵为： ()()()()()??????????????=x g x xg x g x x g x x G 23 []

T

k

P I G =?

?

????

?

??

???=????????????=1001000

0110100

11100101010001

1101000

011010000110100001101

则监督阵为：

[]??

???

?????==100101101011100010111r PI H 3、设信号频率范围0～4kHz ，幅值在－2.048～+2.048伏间均匀分布。

（1）若采用A 律13折线对该信号非均匀量化编码，这时最小量化间隔等于多少？

（2）若采用均匀量化编码，以PCM 方式传送，量化间隔为2mv ，用最小抽样速率进行抽样，码元波形是宽度为τ的矩形脉冲，且占空比为1，求传送该PCM 信号实际需要最小带宽。 解：（1）

（2）

3g(x)x x 1=++2.048(2.048)1mv 2048*2

--=11s

s

2.048(2.048)

12f 8k T 0.0028k

--===

4、基带传输系统，其形成系统特性如图所示。

求：（1）若符合奈氏第一准则，那么奈氏带宽和符号速率各为多少？

（2）采用四电平传输时，数据传信速率为多少？频带利用率为多少？ 解：（1） B=2600Hz ，R B =5200波特

（2） R b = R B log4=10400(bit/s) η=R B /B=5200/3200=1.625(波特/赫兹) 或 η=R b /B=10400/3200=3.25(波特/赫兹)

5、设有一个三抽头的时域均衡器，如图P4-8所示。输入波形在各抽样点的值依次为

＝1/8，

＝1/3，＝1，

＝1/4，

＝

1/16（在其它抽样点均为0）。试求均衡器输出波形在各抽样点的值。

解：

6、构造一种（7，3）汉明码,写出对应监督矩阵、生成矩阵和所有许用码组。

解：

3452561460456

a a a a a a a a a a a a a =+??=+?

?

=+??=++? A=[a6 a5 a4]G

S1S2S3S4 错码位置 0000 无错 0001 a0 0010 a1 0100 a2 1000 a3 1011 a4 1101 a5 0111

a6

S3S4 S1S2 00 01 11 10

00 0000 0001 0011 0010 01 0100 0101 0111 0110 11 1100 1101 1111 1110 10 1000

1001

1011

1010

111000110010010100101110001H ?????

?=??

??

??

100011101011010011011G ??

??

?

?=??????

信息位监督位信息位监督位

000 0000 100 0111

001 1011 101 1100

010 1101 110 1010

011 0110 111 0000

试卷二

一、单项选择题

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：C

A、1B/Hz

B、1bit/Hz

C、2B/Hz

D、2bit/Hz

2、在“0”、“1”等概率出现情况下，包含直流成分的码是：C

A、AMI码

B、双极性归零码

C、单极性归零码

D、HDB3码

3、二进制数字基带传输信系统的误码率计算公式为：B

A 、

B 、

C 、

D 、

4、发端发送纠错码，收端译码器自动发现并纠正错误，传输方式为单向传输，这种差错控制的工作方式被称为：A

A、FEC

B、ARQ

C、IF

D、HEC

5、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

6、为了解决连0码而无法提取位同步信号的问题，人们设计了:C

A、AMI码

B、多进值码

C、HDB3码

D、差分码

7、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：C

A、1bit

B、2 bit

C、3 bit

D、4 bit

8、码长ｎ=7的汉明码，监督位至少应是：B

A、2位

B、3位

C、4位

D、5位

9、由发送端发送专门的同步信息，接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法，被称为：A

A、外同步法

B、自同步法

C、位同步法

D、群同步法

10、若要传输速率为7200B的数据流，所需要的最小传输带宽为：B

A、2.4kHz

B、3.6kHz

C、5.4kHz

D、7.2kHz

11、不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：A

A、载波同步

B、网同步

C、位同步

D、群同步

12、采用A律13折线对信号进行非均匀量化编码，通常编码输出是用_C _位二进制数表示。

A、6

B、7

C、8

D、9

13、在数字通信系统中，取样判决的定时信息被称为：C

A、载波同步信息

B、网同步信息

C、位同步信息

D、群同步信息

14、为了防止ΔM编码过程的过载现象出现，最好采取以下哪种措施：D

A、减小量化台阶

B、增大量化台阶

C、减小采样速率

D、增大采样速率

15、根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分，纠错码组可以分为：A

A 、线性和非线性码

B 、分组和卷积码

C 、系统和非系统码

D 、二进制和多进制码 二、填空题

1、已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms ，0、1码等概率出现，则码元速率为__ 1000B ___，信息速率为__1000bit/s ___；

2、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是____传输速率，误码率______和____或有效性、可靠性______。

3、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从_____ 正态_____分布，功率谱密度服从_____均匀_____分布。

4、已知(5，1)重复码，它的两个码组分别为00000和11111，则(5，1)重复码的最小码距为____5____，只用于检错，能检出____4____位错码。

5、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为_____信源编码____，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为___信道编码_____。

6、用数字基带信号去控制_____载波信号_____的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化，称为_____调制_____。 三、简单分析题

1、简述Nyquist 低通抽样定理。

答： 一个频带限制在(0, f H )赫兹内的时间连续信号m(t)，如果以Ts ≤1/(2f H )秒的间隔对它进行等间隔（均匀）抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。 或：对频带限制在(0, f H )赫兹内的模拟信号进行抽样，抽样速率fs （每秒内的抽样点数）应不小于2f H ，才不会产生失真。

2、某给定低通信道带宽为3000Hz ，在此信道上进行基带传输，当数字基带传输系统为理想低通时，求无码间串扰传输的最高速率以及相应的频带利用率。

解：当基带形成滤波器为理想低通时，则码间无串扰的最高码速率为：B B R B 6000300022=?=?=

频带利用率为：

3、已知数字序列为1000011000010000001，求HDB 3码。

解：（前一个1为负）：+10-1000V-00+1-1B+00V+-1+1； （前一个1为正）：-10+1000V+00-1+1B-00V-+1-1

（前一个1为正，第一个1前有一个V ）： -10+1B-000V-00+1-1B+00V+-1+1

4、简述信源编的目的。

答：（1）将信源输出的信号转换为数字信号形式，经过信源编码输出的信号应该是在时间上离散、在取值上为有限个状态的数字脉冲串；（2）提高通信有效性，减少原消息的冗余度。

5、信源共有四种符号A ，B ，C ，D ，设它们出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8， （1）求等长编码的效率η1； （2）求其Huffman 编码的效率η2。

6、基带传输系统将接收滤波器的输出y(t)送到采样判决器进行采样判决。若采样时间为kT s +t 0，接收到的信号为：

[]3

21)

t kT (n t T )n k (h a )t (h a )t kT

(y 0s R k

n 0S n 0k 0s

+++-+=+∑≠Hz B B R

B

23000

6000===ηL

i

i

i 1

22221111

2N p(x )n

233 1.75248811111111H(x)(log log log log )

22448888

1.75

H(x)21N

==

?=

+?+?+?==-+++=η==∑（）22221111

H log 2log 4log 8log 8 1.752488

N 21.75

10.8752

=+++==η=

=解（1）：

试描述各部分含义。

答： （1）第k 个码元的冲激响应在接收端t k 时刻的输出值。（2）第k 个码元之外所有的码元在t=t k 时刻造成的干扰总和。称为码间

串扰（3）信道中随机噪声在t=t k 时刻对a k 的干扰值。

四、作图题

1、二进制数字信号为110101，画出相应的单极性NRZ 码、CMI 码和曼彻斯特码。 1 1 0 1 0 1 NRZ CMI

Manchester

答：NRZ

CMI 码是传号反转码的简称，与数字双相码类似，它也是一种双极性二电平码。 “1”码交替用“11”和“00”两位码表示； “0”码用固定相位的周期方波“01”表示。

Manchester: “0”码用“01”两位码表示; “1”码用“10 ”两位码表示 2、已知数字信息，码元速率为600波特，载波频率为1200Hz ，请分别画出2ASK 、2PSK 和2DPSK 的波形。

答：

五、分析计算题

1、画出相位比较法解调2DPSK 信号方框图，并利用数学推导法说明其工作过程。

解：（图）

若不考虑噪声，则带通滤波器及延时器输出分别为：

()()

()()()10201-+-=+=n b n T t t y t t y ?ω?ωcos cos

式中，

n ?为本载波码元初相；1-n ?为前一载波码元的初相。可令1--=?n n n ???，则相乘器输出为：

1111000

{}

n

a 载波

2PSK

2DPSK

2ASK

带通

滤波

a 相乘

c

低通

滤波

d

b e

抽样 判决

定时脉冲

延迟 T s

DPSK 信号

()()()()()()1000100221

21--++-++?=

+-+=n n b b n n b n T t T T t t t z ??ωωω??ω?ωcos cos cos cos

低通滤波器输出为：

()()b n T t x 021ω?+?=cos 通常取k T T b =0，有k T b πω20=此时

()()??

?=?-=?=?=π

???n n n t x 2102121

cos

与发端产生2DPSK 信号“1变0不变”的规则相对应，收端抽样判决准器的判决邢则应该是：抽样值x ＞0，判为0；x ＜0，判为1。（4分）

2、已知(7，3)汉明码的生成矩阵G 为

列出所有许用码组，并求监督矩阵。 解

序号 码字 序号 码字 信息元 监督元

信息元 监督元

1 000 0000 5 100 1110

2 001 1101 6 101 0011

3 010 0111 7 110 1001 4

011

1010

8

111

0100

（3分）[]

T k P I G =可以得到

[]?

?

????

???

???==100011001000110010111

0001101

r PI H

3、设信号频率范围0～4kHz ，幅值在－4.096～+4.096伏间均匀分布。

（1）若采用均匀量化编码，以PCM 方式传送，量化间隔为2mv ，用最小抽样速率进行抽样，求传送该PCM 信号实际需要最小带宽。 （2）若采用13折线A 率对该信号非均匀量化编码，这时最小量化间隔等于多少？ 解：（1）量化阶为：

最小抽样速率： 最小带宽：

（2）量化阶为：

4、设计3个抽头的迫零均衡器，以减小码间串扰。已知，x -2=0，x -1=0.1，x 0=1，x 1=-0.2，x 2=0.1，其余x 均为0。求3个抽头的系数C -1,C 0,C 1，并计算均衡前后的峰值失真。 解：

()12

2

4096002

004940964==+=

...Q kHz

f f H s 82==kHz

k f B s 96 12 8 = ?

= ? = mV

216

128096

4=?.?????

?????=????????????????????----010C C C x x x x x x x x x 101012

101210??

?

??=+-=++-=+→---0

C C 2.0C 1.01

C 1.0C C 2.00

C 1.0C 101101012017

.0C ,9606.0C ,09606.0C 101==-=→-

D=0.0653

试卷三

一、 填空题

1. 衡量通信系统质量优劣两个主要指标是 有效性 和 可靠性 。

2. 模拟通信系统的有效性用 有效传输带宽 来度量。

3. 数字通信系统的可靠性用 差错率 来衡量。

4. A 律PCM 编码中，量化电平数为 256 ，编码位数为 8 。

5. 模拟调制系统中若调制信号的带宽为W ，则单边带（SSB ）信号的带宽为 W 。

6. 当发送信号的电平为A 和－A 时，最佳判决电平为 0 。

7. 当无信号时，加性噪声是否存在？----是--- ；乘性噪声是否存在？-----否-----。

8. 在AM ﹑DSB ﹑SSB ﹑FM 中， SSB 系统的有效性最好， FM 系统的可靠性最好。 9.

对最高频率为

H

f 的低通信号进行抽样，最低抽样频率为 2

H

f 。

10. 非均匀量化的目的是提高 小信号 （小信号，大信号）的量化SNR,其代价

是减小了 大信号 （小信号，大信号）的量化SNR 。

二、 判断题

1. 二进制的码元速率和信息速率在数量上是相等的（ √ ）。

2. 在一定的质量要求下，传输所要求的频带宽度越窄，则有效性越差（X ）。

3. 模拟通信系统用输出信噪比来衡量系统可靠性时，信噪比越大，可靠性越好（ √ ）。

4. 双边带信号的频谱中有载波分量（ X ）。

5. 常规调幅信号（AM 信号）的包络与调制信号成正比（ √ ）。

6. 对300～3400Hz 的模拟电话信号的抽样频率规定为8000Hz （ √ ）。

7. 传号差分码的编码规则是遇1码电平发生跳变（ √ ）。

8. HDB3码中最长的连0码为4个0（ X ）。

9.

无码间串扰传输二进制码元时，传输系统的最高频带利用率为2bit/(s ·Hz) （ √ ）。

10. 单极性半占空脉冲序列的功率谱中有位定时分量（ √ ）。 三、 画图及简答题

1. 已知二元信息序列为1101000000010010000001，画出它所对应的AMI 码和HDB3码的波形。

AMI ：

HDB3：

2.

部分响应技术的主要优点是什么？

答：1）可达到2Bd/Hz 的理论上最高的频带利用率 ；2）尾瓣衰减快，从而降低对位定时精度的要求；

3）系统的频率特性并非理想，因而易于实现；

3.

简要说明在中短波无线电广播系统中，对话音采用常规振幅调制（AM ）的理由。

答：发送端含有直流分量，使得调制后的包络与调制信号成正比，这样在接收端可以采用包络检测法恢复原始信号，电路简

∑-=-=

N

N

i i

k i

k x

C y 10122y 0,y 1,y 0

y 0.0096,y 0.0557

--→

====='

0k

k 0

1D x

x ∞

=-∞

=

∑D 0=0.4

∑

∞

-∞

==

k k

y y D '

1

单，因此价格便宜，但发射端要求发射的功率提高，这样通过发射端的大功率的代价来换取接收端的设备简单，对用户有利；

四、 计算题

1.

设一数字通信系统传送码元的速率为1200 Baud 。 1)

当码元为二进制时，求该系统的信息速率；2）当码元为十六进制时，求该系统的信息速率。

答：s bit R R M

s b

/log 2=s bit /1200log 120022=?=

s bit R R M s b /log 2=s bit /4800log 1200162=?=

2. 某信源的符号集由A,B,C,D,E 五个相互独立的符号所组成。若各符号的出现概率为1/4，1/8，1/8，3/16，5/16，信源发送的符号速率为1000Baud ，试求：

1） 该符号的平均信息量；2）信息传输速率；

答：5

21

log 2.227/i i i I

p p bit ==-=∑符号 ， 1000*2.227 2.227/b s R R I kbit s ===

3.

已知角度调制信号为)cos 100cos()(t w t w t s m c +=

1) 如果它是调相信号，并且V rad K PM /2=，试求调制信号f （t ）；

2) 如果它是调频信号，并且)/(2V s rad K FM

?=，试求调制信号f （t ）；

3)

以上两种已调信号的最大频偏为多少？

答：1）

t

K t t f t t K t f K t m PM

m PM PM ω?ω??cos 50)

)(cos 100)2),()==

∴==（＝（且（瞬时相位偏移为：Θ

2） 3）m m FM t f K ωωω100502)(max ＝?==?

t

t f t t K dt t f K t m m m FM FM ωωω??sin 50)(cos 100)2

,)()-=∴==?＝（且（瞬时相位偏移为：

Θ

4. 已知信号)180cos()220cos()(t t t f ππ+=，用理想低通滤波器来接收抽样后的信号，试求：

1)

无失真恢复

)(t f 情况下的最低抽样频率s f ；2）画出理想抽样后的信号频谱图。

90

218011022201221

11==∴===

∴=π

ω

π

ωπωπ

ωf f ΘΘ

据低通信号抽样定理，最低抽样频率

s f ＝21f ＝220Hz 。

5.

已知二进制数字基带系统的传递特性）（f H 如图所示。

（1）试检验该系统能否实现无码间干扰传输？说明理由。（2）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少？

(已知N f 0=31050??Hz, f

1=1.5x 3

10Hz)

B R ∴1

B

B η