通信原理练习.docx
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通信原理练习.docx
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通信原理练习
一、填空
1、数字通信系统的主要优点是__________、_____________、________________、________________。
2、通信系统的主要质量指标通常用_________和________衡量,FSK系统指标具体用_______和________衡量,FM/PM系统具体指标用______和_______衡量。
3、PCM量化可以分为和。
在线性PCM中,抽样频率为8KHZ,对双极性信号编码时编码器输出码元速率为72KB,则量化信噪比为_______dB。
4、ΔM信号携带着输入信号的_______信息,PCM信号携带着输入信号的_______信息。
5、窄带高斯噪声的一维随机包络服从_________分布,其概率密度函数p(x)=;OOK信号加窄带高斯噪声的一维随机包络服从分布。
6、在0—-T时刻内高度为A的矩形信号,与之相匹配的滤波器的单位冲激响应h(t)图形为,传递函数H(ω)=,最大输出信噪比r0max=,最大信噪比出现的时刻to=。
7、门限效应是;
9、在ΔM系统中,输入信号f(t)=Acosωkt,抽样速率为fs,量化台阶为δ,要求系统不出现过载现象,而且能正常编码,输入信号f(t)的幅度范围应为。
10、信道带宽为6MHz,信号功率与噪声谱密度之比为6MHz,则信道最大传输速率为,当信道带宽B趋向无穷大时,则信道最大传输速率为。
11、已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元,0、1码等概率出现,则码元速率为____,信息速率为____;传送1小时后,接收到的错码为10个,其误码率为____;若保持码元速率不变,变换为8进制传输,每个码元所含信息量为____,信息速率为____。
12、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从_____分布,功率谱密度服从_____分布。
13、一个频带限制在0到
以内的低通信号X(t),用
速率抽样,若不失真的恢复X(t),要求
与
关系满足______条件,低通滤波器带宽B与
和
关系满足_________条件。
14、简单增量调制系统的量化误差有______和______。
16、已知HDB3码流为+1-1000-1+10-1+1000+1-100-1+10-1+1-1
则原信息码元。
17、造成数字基带传输系统误码的原因是和
改善数字基带传送系统性能的主要方法是和。
18、同步按功能可分为、、、,按传输方式可分、。
按传输媒介,通信系统可分为、。
19、无码间串扰条件是
或
。
20、产生单边带信号的方法有、和。
20、理想白噪声的单边功率谱密度
,而自相关函数
。
21、在相干解调时,DSB系统的制度增益G=,SSB系统G=,AM系统在单音频调制时
。
22、在信噪比低到一定程度时,调频解调器会产生,输出信噪比急剧下降。
23、已知二进制数字信号的码元宽度为
,其单边功率谱密度的第一个零点为
;则有2ASK信号带宽B=。
24、在码元速率相同条件下,m进制数字调制系统的信息速率是二进制的倍。
对于SSB、VSB、PCM、DPSK、MASK信号来说,可靠性用信噪比衡量的有___________,用误码率吗率来衡量的有___________。
25.若n(t)为高斯噪声,把
通过中心频率为
的窄带滤波器,输出包络服从___________分布,通过中心频率为
的窄带滤波器输出包络服从___________分布。
26.信号s(t)匹配滤波器h(t)=___________,最大信噪比时刻应选在时刻___________。
27.ΔM系统除一般量化噪声外,还有___________量化噪声。
28.同步包括___________同步,___________同步,___________同步和___________同步。
29.已知二进制代码为11000010100000000101,其相应的AMI码为_________________________________。
30.导致数字系统误码的可能原因有___________、___________和___________。
31.在AM、ΔM、FM、PSK、MSK、DPSK、SSB等信号中能直接在数字基带系统中传输的有___________,能直接在数字频带系统中传输的有___________。
32.二元确知信号在先验等概情况下,误码率最___________。
33.信道编码是抗干扰编码,它使得___________下降,信源编码减少多余度编码,它使得___________提高。
34.设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均信息量H=___________。
35.香农公式为______________________。
36、从信息传输角度来看,通信系统的主要质量指标是____________和_______________。
它们在数字通信系统中具体为_____________和______________。
37、调频可分为_________________和_________________。
它们的信号带宽为_____________和_______________。
38、FM信号利用_______________增加来换取_____________的提高,FM采用非相干解调时会有_____________效应,加重技术是为了减少_______________而设置的。
39、AM、DSB、VSB、SSB带宽顺序为>>>。
40、信号通过线性系统的不失真条件是|H(ω)|=,
=。
41、模拟通信系统的主要性能指标是_____________________、__________________。
42、在《通信系统原理》中,常用的信号分析方法是______________和________________。
。
43、PCM中每增加一位编码,量化信噪比提高_______dB。
44、数字通信系统的主要特点有__________、_____________、________________、_________、__________________。
45、PCM实际应用的抽样方式是___________________________。
通信系统按信道中传输的信号不同分为和。
46、二进制数字调制分为、和。
47、非均匀量化采用可变的量化间隔,小信号时量化间隔,大信号时量化间隔,这样可以提高小信号的,改善通话质量。
48、已知基带调制信号的频带为,则各类线性调制信号的带宽为BAM=,BDSB=,BSSB=。
49、2FSK信号的解调方法有、、、和
。
50、已知二进制代码为1100001011000000000101,其相应的AMI码为,相应的HDB3码为。
51.PCM系统的有效性用衡量,可靠性用
衡量。
52.二进制ASK信号非相干解调,再收“0”码时包络检波器输入端信号与噪声服从分布,包络检波器输出服从分布,在收到“1”码时,包络检波器的输入信号与噪声服从分布,包络检波器的输出服从分布。
53.一载波为20Hz的FM信号,最大频偏为100Hz,当调制信号频率为1KHz时,调制指数为--------------------,信号带宽为------------------,当调制信号频率为50KHz时,调制指数为---------------,信号带宽为----------------。
单边带调制的方式有------------、---------------和-------------,解调方式---------------------------。
54、号m
=2sin800
v进行简单增量调制编码,若取增量
=0.1v,求出不发生斜率过载的取样频率至少是。
55、数字通信系统中,眼图是用实验的方法观察
和对系统性能的影响。
56.信号s(t)持续时间为T,它的匹配滤波器
=
最大信噪比时刻
T,最大输出信噪比
=
在最佳接收机中,匹配滤波器可代替。
57.在数字通信系统中,接收端采用均衡的目的是。
58.为解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题,可采取措施。
59.一个时分多路的PCM系统,PCM信号采用BPSK进行传输,整个系统中所需的同步类型
有、和。
60.某数字通信系统,为提高其可靠性,可采用的措施有、和。
61.香农公式可表示为,其中C表示=0的最大信道速率。
62.某通信系统传输四进制非归零基带信号,信号的码元宽度为10ms,则系统传码率为,若各电平的出现等概且独立,则传码率为。
63、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,发送其余符号概率相等,且设每一符号出现是相互独立的,则每一个符号的平均信息量为。
64.用包络检波法接收2ASK信号,当发端发“1”码时,包络检波器输出服从分布,当发端发“0”时,包络检波器服从分布。
65.若频率为5KHZ,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为100MHZ的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为75KHZ,则调频波的带宽为。
66.2ASK、2FSK、2DPSK信号带宽的关系B2ASK
B2DPSKB2FSK,,采用相干解调的误码率关系为Pe2ASKPe2FSKPe2DPSK
67.在PCM系统中,若采用13折线A律压缩特性进行压缩,且编码为逐次比较型,最小的量化单位为一个单位,则抽样值为-138个单位时的PCM码组为。
68.在简单△m系统中,若模拟信号f(t)=常数,则△m编码器输出数字序列为。
69.在一个通信系网中,用到的同步方式有。
70.信系统误码的原因是和。
71.先验等概的最佳接收机,当信号波形满足
时,误码率最小。
72、系统按其传输信号形式分可分为和
。
73、平稳高斯白噪声的一维概率密度函数为,
其相关函数为。
75.在VSB调制系统中,为了不失真地恢复信号,其低通滤波器的传输函数H(ω)应满足。
76.在PCM系统中,若采用13折线A律压缩特性进行压缩,且编码器为逐次比较型,最小量化极为一个单位,则抽样值为-158个单位时的PCM码组为,
编码器的量化误差为,设7位非线性码对应11位线性码为。
77.时分多路PCM信号通过调制在通信网内传送,正常通信需同步。
78.先验等概的最佳接收机,当P=时误码率最小。
最佳接收机中的相关器可用代替。
79.某信源输出有5种符号,x1、x2、x3、x4、x5,其概率分别为
。
若信源每秒传104个符号,则信源每秒可能传输的最大信息量为。
80.已知能量信号f(t)的频谱函数F(ω),则它的自相关函数R
(2)=;自相关函数的最大值R(0)表示信号的.
81.若频率为5kHz,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为100Hz的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为75KHZ试问
(1)此调频波的带宽BFM
(2)若调制信号频率变为15KHZ,而振幅仍为2V时,调频波的带宽BFM=.
82.高斯分布的概率密度函数是f(x)=()
瑞利分布的概率密度函数是f(x)=()
A.
B.
C.
84.相位不连续的2FSK信号,发“1”码和发“0”码时其信号频率分别为1KHz和4KHz码元速率为600波特,系统频带宽度B最小应为
85、一个二进制数字通信系统,码元速率为10000波特,连续发送一小时,接收端收到的信码为36个,则系统的
Pe
86.已知电话信道的带宽为3.4kHz,接收端信噪比
=30dB时,信道容量为。
87.简单△M动态范围小的主要原因是。
写出一种改进方案。
88.设有4个消息符号,其出现概率是
、
、
、
各消息符号出现是相对独立的,该符号集的平均信息量为。
89.相干检测时2PSK系统的Pe=。
90、一调频接收机输入信号为单音频调制。
(1)当mf=5,且输入信噪比为20dB时,其输出信噪比为。
(2)若输入信号幅度和调制频率不变,而调频指数变为mf=10,这时输出信噪比为。
91、某四元制信源,各符号对应的概率分别为
、
、
、
,则该信源符号的平均信息量为。
当时,平均信息量最大,其值为。
92、功率谱密度为
的容均高斯白噪声,它的取值服从分布,自相关函数为
。
当它通过中心频率fc远大于带通B的系统时,包络一维分布服从分布,相位一维分布服从分布。
93.载波不同步,存在固定相差△
,则对模拟DSB信号解调会使下降,如果解调数字信号,这种下降会使上升。
94.单极性基带信号要赢得与双极性信号相同的误码率,信号功率是双极性的倍。
95.模拟信号数字化要经过、和三个过程,常见的数字化方法有和。
减小量化误差,扩大动态范围的方法有等。
96、高斯信道当传输信号与噪声功率比下降时,为保持信道容量不变,可采用的办法,这是基于理论。
97.采用非相干解调接收2FSK信号时,“1”码用
表示,“0”码用
表示,且
,则发“1”码时解调器的两个包络检波器的输出一维分布服从分布和分布,若噪声功率双边谱密度为
,传码率为RB,则噪声功率为。
98、衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性,前者主要是消息传输的问题,而后者是指消息传输的问题。
当数字基带信号的传码率上升时,误码率会变。
99.对于2PSK、2FSK、2ASK信号而言,其频带利用率分别为、和。
采用相干解调,误码率从大到小排列为。
100、PCM信号携带模拟信号的信号,△M信号携带模拟信号的信号。
为使设备信号动态范围增大,PCM可采用技术,△M可采用改进型方案。
101、直接法提取同步载波信号会有现象。
为克服插入法接收的信号中含有直接成分,发端插入载波必须相移。
载波不同步,会使SSB信号下降,产生干扰。
102.写出下列通信系统中常用英语缩写词的汉语全称FDM;PCM;DSB;
103.设消息信号
对此信号采用滤波法进行单边带调制,设载波
其中
,则上边带信号为。
若对m(t)进行调幅,调幅信号可能有的频率有。
104、双边功率普密度为
的高斯白噪声,通过中心频率为
带宽为B的理想带通滤波器,
,则带通滤波器的输出包络是分布,相位是分布
105.矩形包络2FSK信号,
、
分别为800Hz和1800Hz,若传码率为400波特,则信号带宽为,频带利用率为,若保持传码率不变,同时主瓣不重叠,则最小信号带宽为。
106、简单增量调制输入信号为m(t),量比间隔为
,抽样间隔为
,那么不发生斜率过载的条件是。
107、若二元数字信号分别用S1(t)和S2(t)表示,持续时间均为TB则匹配滤波器形式最佳接受机中与S1(t)和S2(t)匹配的滤波器分别为和,最大信噪比时刻应选在
108.同步可分为、、和
正确解调的基础是同步,正确判决的基础
是同步。
109、话音信号的最高频率为4kHz,采用分层为256的PCM系统对其进行编码,最低码元速率为-----------------。
相应最小带宽为------------。
若改为16进制码元,并进行PSK调制,则码元速率为------------------,信道带宽为--------------。
110.窄带高斯白噪声服从--------------------分布,其一维包络服从-------------------分布,一维相位服从---------------------------分布,若窄带带宽为B,白噪声双边功率普密度为
则窄带高斯噪声的方差为----------------。
111.一载波为20Hz的FM信号,最大频偏为100Hz,当调制信号频率为1KHz时,调制指数为--------------------,信号带宽为------------------,当调制信号频率为50KHz时,调制指数为---------------,信号带宽为----------------。
单边带调制的方式有------------、---------------和-------------,解调方式为-----------------------------。
112.写出眼图的三个主要参数------------------、--------------------和--------------。
113.在最佳接收机中,匹配滤波器可代替----------------------,若一个信号为
,则其匹配滤波器为--------------------。
当波形相关系数
=-------------------时,最佳接收机的误码率最小。
114.某信源有四个符号0、1、2、3组成,设每个符号独立出现的概率分别为
、
、
、
,则信源符号的平均信息量为--------------------------。
若以2000B速率传送,则10s的信息量为------------------。
若误码率为10-6,则10s的错码数为-----------------。
115.香农公式可表示为C=-------------------------,其中C表示----------------------------条件下的---------------------------速率。
二、(15分)已知语音信号的最高频率fm为4kHz,幅度范围为(-5.120V,+5.120V),采用13折线法对其进行PCM,试回答计算下列问题:
1求当采样值为-1.450V时编码器的输出C0C1C2C3C4C5C6C7(设段内码为戈雷码);
2求量化误差为多少(伏);
3C0C1C2C3C4C5C6C7=11010011时,表示的采样值是多少?
4求编码器的输出速率Rb;
5如果有32路同样信号,设每帧头增加2bit,且每路也增加1bit做同步信息,对它们进行TDM多路复用,求编码器的输出速率RΣ=?
五、(15分)已知数字信息流为10100111,码元速率为2400B,载波频率为4800Hz,:
1、画出2DPSK信号的波形示意图;
2、画出产生和接收2PSK信号的原理方框图;
3、在2PSK信号产生和接收方框图基础上,如何改动可以产生和接收2DPSK信号;
4、二进制数字调制系统中,在相干接收和非相干接收情况下,那种信号的系统误码率最大,那种信号的系统误码率最小;
5、2FSK信号的频带宽度B2=?
六、(10分)已知AM信号的时域表示式为
1、画出产生该信号的方框图;
2、画出该信号的频谱图(基带信号的频谱自定);
3、画出一种能接收(解调)该信号的方框图。
七、(8分)数字基带传输系统的传输特性H(ω)如下图,
1、当传输速率分别为fb=2w、fb=3w时,画图分析在抽样点上是否有码间串扰?
2、系统无码间串扰的最大传输速率fbmax=?
八、(9分)同步是通信系统的重要部分,简要回答下列问题:
1、实现载波同步有哪些具体方法?
2、帧同步系统的主要性能指标有哪些;
九、(8分)已知某高斯信道的频带宽度为6MHZ,如果要求传输24Mbit/s的数字信号,试设计(画出)其发端的原理方框图,并简单加以计算与说明。
二、(15分)一相位不连续的2FSK信号,为了节省频带、提高抗干扰能力,采用动态滤波器进行分路滤波,设码元速率为600波特,求发送频率
之间最小间隔及系统带宽。
三、(共20分)PCM系统输入信号的动态范围为
,作均匀量化,量化级数M=64,当输入信号
时,其编码器编出何种码组?
其量化误差
?
收端的译码误差
?
。
六、(15分)已知数字信息
,分别以下面两种情况画出2PSK、2DPSK及相对码
的波形。
1、码元速率为1200波特,载波频率为1200Hz;
2、码元速率为1200波特,载波频率为1800Hz;
四、(13分)若对模拟信号m(t)进行简单增量调制,其调制器的原理方框图如图图三
(1)所示.途中,判决器的抽样速率为fs,量化台阶为σ,
(1)若输入信号为m(t)=Acosωkt,试确定临界振幅值.
(2)若输入调制器信号频率为fk=3000Hz,抽样速率fs=32Hz,台阶σ=0.1V,试确定编码器的编码范围。
五、(15分)某模拟信号m(t)接PCM传输,设m(t)的频率范围为0到4KHz,取值范围为-3.2V到+3.2V,对其进行均匀量化,且量化间隔ΔV=0.00625V,
(1)若对信号按奈奎斯特速率进行抽样,试求下列情况下的码元传输速率:
1量化输出信号直接传输;
2量化传输信号按二进制传输;
(2)若m(t)在取值范围内均匀分布,求量化器输出的信噪功率比。
六、(10分)采用2DPSK方式传送等肯出现的二进制数字信息,已知码元传输速率为1200Band,载波频率为2400HZ
(1)以发送信息110010110为例,画出任意一种适合的2DPSK的波形
(2)提供合适的调制器和解调器原理框图。
二、综合题
1、(12分)立体声广播信号产生框图如图(a)所示,其中左声道和右声道频谱图如图(b)所示,试画出
1)立体声广播的解调框图;
2)调频发射机输入端的频谱图。
图(a)
图(b)
2.(8分)直线滚降特性如图所示。
试求
1)该系统无码间串扰的最高码元传速率;
2)与理想低通特性比较,由于码元定时误差所引起的码间串扰是增大还是减少,为什么?
4、(16分)设信号的频率范围为0---3.6kHz,幅度取值在-1--+1内均匀分布;
1)试求最小抽样速率;
2)若对其进行均匀量化,量化间隔Δ=1/2048V,试求量化信噪比;
3)若对其进行非均匀量化(13折线A律),某时刻信号样值为了106/2048V,试求量化输出,并求量化误差。
二、(15分)在
的负载电阻上,有一角调制信号,其表示式为
1、平均功率为多少?
2、最大频偏为多少?
3、传输带宽为多大?
4、最大相位偏移为多大?
5、能否判断是调相波还是调频波?
四、(15分)设信号频率范围0~4KHz,幅值在-4.096~+4.096伏间均匀分布。
⑴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,求传送该PCM信号实际需要最小带宽和量化信噪比。
⑵若采用13折线A率对该信号非均匀量化编码,这时最小量化级等于多少?
设抽样值为0.6V,写出编码器输出码组和量化误差。
七、(10分)在一计算机通信网中,计算机终端通过有线电缆信道传输计算机数据,电缆信道带宽为8MHz,信道输出信噪比为S/N=30dB,设计算机终端输出256种符号,各符号相互统计独立,等概率出现。
试分别计算信道容量和无误码传输的最高符号速率。
四、(10分)已知一信息源以每秒3000个符号的速率发送信息,各符号相互独立,信息源有32个不同符号组成,其中16各符号出现概率为1/64,8个符号的出
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