通信原理復(fù)習(xí)試題及答案

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常見(jiàn)問(wèn)題

通信原理復(fù)習(xí)試題及答案（一）一填空題1、抽樣是把時(shí)間連續(xù)、幅值連續(xù)的信號(hào)變換為時(shí)間離散,幅值連續(xù)的信號(hào)，量化是把幅值連續(xù) 的信號(hào)變換為幅值離散的信號(hào)2、非均勻量化的目的是提高小信號(hào)的量化SNR，其代價(jià)是減少了大信號(hào)的量化SNR3、與PCM比，DPCM的優(yōu)點(diǎn)是可以減少碼位數(shù)/傳輸速率，其理論基礎(chǔ)是利用了模擬信號(hào)的相關(guān)性4、對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行線性PCM編碼時(shí)，取抽樣頻率為8KHZ，編碼為8位，則信息傳輸速率為 64kbit/s5、簡(jiǎn)單增量調(diào)制中所發(fā)生的兩種量化噪聲是一般量化噪聲和過(guò)載量化噪聲6、若量化電平數(shù)為64需要的編碼位數(shù)是5 ，若量化電平數(shù)為128，需要的編碼位數(shù)為_(kāi)6_7、非均勻量化的對(duì)數(shù)壓縮特性采用折線近似時(shí)，A律對(duì)數(shù)壓縮特性采用 ■折線近似，律對(duì)數(shù)壓縮特性采用住折線近似8、常見(jiàn)信道的復(fù)用方式有時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用和碼分復(fù)用二、畫(huà)圖1、畫(huà)出模擬通信系統(tǒng)的一般模型2、畫(huà)出通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型信息源 f發(fā)送設(shè)備f信道 ―接收設(shè)備f受信者噪聲模擬信息源i調(diào)制器 i信道 ~解調(diào)器 i受信者噪聲三、計(jì)算題1、對(duì)于二電平數(shù)字信號(hào)，每秒傳輸300個(gè)碼元，問(wèn)此傳碼率RB等于多少？若該數(shù)字信號(hào)0和1出現(xiàn)是獨(dú)立等概率的，那么傳信率Rb等于多少？R 300band R = 300bit / s2、、現(xiàn)有一個(gè)由8個(gè)等概符號(hào)組成的信源消息符號(hào)集，各符號(hào)間相互獨(dú)立，每個(gè)符號(hào)的寬度為0.1ms。

計(jì)算：（1）平均信息量；（2）碼元速率和平均信息速率；（3）該信源工作2小時(shí)后所獲得的信息量；（4）若把各符號(hào)編成二進(jìn)制比特后再進(jìn)行傳輸，在工作2小時(shí)后發(fā)現(xiàn)了 27個(gè)差錯(cuò)比特（若每符號(hào)至多出錯(cuò)1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號(hào)率解：（1）H = log2 M = log2 8 = 3（bit/ 符號(hào)）（2）Ts=0.1ms，所以R = -1 = 10000BaudsRb = RB -H = 10000x3 = 30kbit/s（3）I = Rb -1 = 30x 103 x 2x 3600 = 216Mbit/s（4）誤比特率 P =一27一 = 1.25x 10-5 b 216 x 1062小時(shí)傳送的碼元數(shù)為N = RBt = 10000 x 2x 3600 = 7.2x 107、.― 27誤碼率為：P = = 3.75 x 10-5e 72 x 1063、（8分）某消息源的符號(hào)集由32個(gè)等概的符號(hào)組成，每符號(hào)寬度為2ms，編為5 位設(shè)該消息源以編組方式發(fā)送消息，每組30個(gè)符號(hào)，再間歇15ms，然后再發(fā)送下一組，試：（1）、求信息傳輸速率；（2）、若傳輸1小時(shí)后發(fā)現(xiàn)有72個(gè)符號(hào)出錯(cuò)。

若每符號(hào)至多出錯(cuò)1位，且間歇期無(wú)差錯(cuò)，求誤信率和誤碼率解：（1）由于32個(gè)符號(hào)等概，因而每一個(gè)符號(hào)的信息量I1 = log2 32 = 5bit每組信息量I = 3011 = 150bit，每組占用時(shí)間 T = 30T +15 = 75ms R ————— = 2Kbit / ss b T 75 X10 -3（2）1 小時(shí)傳送的信息量為I' — Rb -1 — 2000 x 3600 — 7.2 x 106bit誤信率Pb碼元速率為72 —10 -5 7.2 x 106Rb — Rb/5 — 2000/5 — 400Baud72誤碼率為七=40朽而—5X10一54、已知四進(jìn)制離散等概信源（0，1，2, 3），求發(fā)送每一符號(hào)時(shí)所傳送的信息量？若每一個(gè)符號(hào)的寬度為1ms，求相應(yīng)的碼元速率RB信息速率Rb1解：每一符號(hào)出現(xiàn)的概率為：P（x）—，4每一符號(hào)所含的信息量為I = log2 4 — 2（bit）T=1ms，所以碼元速率為：R — — — 1000BaudB 4 T信息速率為：Rb — Rb4 -1 — 1000 X 2 — 2000（bit/s）5、某信息源由64個(gè)不同的符號(hào)所組成，各個(gè)符號(hào)間相互獨(dú)立，其中32個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率均為1/128, 16個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率均為1/64，其余16個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率均為 1/32。

現(xiàn)在該信息源以每秒2000個(gè)符號(hào)的速率發(fā)送信息，試求：（1）、每個(gè)符號(hào)的平均信息量和信息源發(fā)出的平均信息速率；（2）、當(dāng)各符號(hào)出現(xiàn)概率滿足什么條件時(shí)，信息源發(fā)出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？解：（1）每個(gè)符號(hào)的平均信息量為：L 1 1 一 1 一 1H (x) = ￡ P log = 32 x——log 128 +16 x log 64 +16 x log 32i 2 P 128 2 64 2 32 2i i=5.75( bit / 符號(hào))平均信息速率為：R = R - H = 2000 x 5.75 = 11.5(kbit/s)(2)當(dāng)個(gè)符號(hào)等概出現(xiàn)時(shí)，信息源發(fā)出的平均信息速率最高H = log M = log 64 = 6(bit / 符號(hào))Rb = RB -H = 2000x 6 = 12(kbit/s)6、一個(gè)由字母A、B、C、D組成的字對(duì)于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)子母用二進(jìn)制脈沖編碼， 00代替A，01代替B,10代替C，11代替D，每個(gè)脈沖寬度為5ms1) 不同字母是等概出現(xiàn)的，計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?) 若每個(gè)字母出現(xiàn)的可能性分別為：1/4、1/8、1/8、1/2，計(jì)算傳輸?shù)钠骄?信息速率。

解：每個(gè)符號(hào)所含信息量為H = log24 = 2(bit/符號(hào))所以碼元速率為：R =——-——=200Baudb 5 x 10 -3Rb = RB -H = 200x 2 = 400(bit/s)11 1 1 1(2) H =Z p log = log 4 + — log 8 + —log 8 + log 2 = 1.75(bit)i 2 P 4 2 8 2 8 2 2 2iiRb = RB - H = 200 x 1.75 = 350(bit/s)7、如果二進(jìn)制等概信號(hào)，碼元寬度為0.5ms，求RB和Rb；有四進(jìn)制信號(hào)，碼元寬度為0.5ms，求傳碼率RB和獨(dú)立等概時(shí)的傳信率Rb1解：二進(jìn)制碼元速率為R = = 2000BB 0.5 x 10-3信息速率為R — R log 2 = 2000bit/s一，一…… 1 C四進(jìn)制碼兀速率為R = 2000BB 0.5 X 10-3信息速率為Rb - RB log2 4 - 4000bit/s2020-2021學(xué)期-通信原理復(fù)習(xí)題及答案(二)一填空題1、窄帶隨機(jī)過(guò)程可表示為a (t)cos［氣t +中(t)］和& (t)coso t-七(t)sino t。

2、廣義平均隨機(jī)過(guò)程的數(shù)學(xué)期望、方差與時(shí)間無(wú)關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與時(shí)間間隔有關(guān)3、隨機(jī)過(guò)程的基本特征是：它是時(shí)間的函數(shù)，但是在某一時(shí)刻上的值卻是不確定的，是一個(gè)隨機(jī)變量4、隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特征可通過(guò)它的分布特征或數(shù)字特征來(lái)描述5、一個(gè)均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過(guò)程，它的同相分量和正交分量均是堊穩(wěn)高斯過(guò)程而且均值為Q，方差為26、一個(gè)均值為零方差為a二的窄帶平穩(wěn)高斯過(guò)程，其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，相位的一維分布服從均勻分布7、平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的各態(tài)歷經(jīng)性可以把統(tǒng)計(jì)平均簡(jiǎn)化為時(shí)間平均，從而大大簡(jiǎn)化了運(yùn) 算二簡(jiǎn)答題通信系統(tǒng)中的信道噪聲常簡(jiǎn)化為平穩(wěn)的加性高斯白噪聲，試解釋平穩(wěn)、加性、高斯、白這四個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義答案：平穩(wěn)：統(tǒng)計(jì)特性與時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān)；加性：以疊加到信號(hào)上去的形式出現(xiàn)；高斯：噪聲的概率密度函數(shù)為高斯分布；白：噪聲的功率譜密度為均勻(常數(shù))2020-2021學(xué)期-通信原理復(fù)習(xí)題及答案（三）一填空題1、在隨參信道中，發(fā)生瑞利衰落的原因是多徑傳播，發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是多徑傳播2、當(dāng)無(wú)信號(hào)時(shí)，加性噪聲是否存在？是乘性噪聲是否存在？ 3、香農(nóng)公式應(yīng)用的條件是：信號(hào)的概率密度函數(shù)為高斯或正態(tài)分布，信道噪聲為加性高斯白噪聲。

4、隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有三個(gè)特點(diǎn)是對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間變化、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí) 間變化、多徑傳播5、狹義信道是指?jìng)鬏斆劫|(zhì)6、廣義信道按照它包含的功能可分為：調(diào)制信道和編碼信道調(diào)制信道是指從調(diào) 制器輸出到解調(diào)器輸入的部分7、根據(jù)乘性干擾的特性，調(diào)制信道可分為恒參信道和隨參信道，其中，光纖信道（無(wú)線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）是一種恒參信道，短波電離層反射信道（對(duì) 流層散射信道）是一種隨參信道8、信道容量是指：信道傳輸信息的速率的最大值，香農(nóng)公式給出了在一定條件下，理論上信道單位時(shí)間內(nèi)可能傳輸?shù)男畔⒘康臉O限值9、香農(nóng)公式給出了在高斯白噪聲背景條件下，當(dāng)B、S/N、給定時(shí)，無(wú)碼間干擾傳輸一一 .S、時(shí)，信息速率的理論極限值表示為:C = Blog2（1 + —）10、調(diào)制信道的范圍是從調(diào)制輸出端到解調(diào)器輸入端，它通常是一種模擬信道11、 “加性高斯白噪聲”中的“加”是指與信號(hào)相加的形式出現(xiàn)，“高斯”是指概率密度分布為正態(tài)分布，“白”是指功率譜均勻12、簡(jiǎn)答：隨參信道傳輸媒質(zhì)的特點(diǎn)？答：對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)間變化、傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間變化、多徑傳播2020-2021學(xué)期-通信原理復(fù)習(xí)題及答(四)一填空題1、某調(diào)頻波S(t)= 20cos[2x 108nt + 8cos4000兀t],已調(diào)信號(hào)的功率為200W ，調(diào)制指數(shù)為_(kāi)L最大偏頻為16KHz 信號(hào)帶寬為 36KHz。

2、在AM、DSB、SSB、FM中，SSB的有效性最好， FM 的可靠性最好，AM 與DSB的有效性相同，SSB與DSB的可靠性相同3、包絡(luò)檢波器因解調(diào)的非線性，而存在門限效應(yīng)，為克服之，要求在檢波器輸入端滿足大信噪比條件4、在AM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為9KHZ這意味著其音頻信號(hào)最高頻率是4?5KHz在FM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為180 K HZ調(diào)頻指數(shù)為5這意味著其音頻信號(hào)最高頻率為： —5、解調(diào)系統(tǒng)的門限效應(yīng)是指：當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個(gè)特定值以下時(shí)，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象6、若調(diào)制信號(hào)為單頻余弦信號(hào)，則AM調(diào)制的調(diào)制效率最大為1/3 ，DSB-SC調(diào) 制的調(diào)制效率為一17、抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為2 ，單邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為8、對(duì)最高頻率為fH的調(diào)制信號(hào)m(t)分別進(jìn)行AM、DSB、SSB和FM調(diào)制，相應(yīng)己調(diào)信號(hào)的帶寬分別為一2f—、Df—、一和—2(1+ma)0_9、設(shè)調(diào)制信號(hào)為f(t)載波為coso t，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為… ，一，，..1… 、一一f (t )cos o ct，頻域表達(dá)式為萬(wàn)[F (o+o ) + F (o—o )]。

10、設(shè)調(diào)制信號(hào)為f /)載波經(jīng)調(diào)制信號(hào)調(diào)制后的表達(dá)式為：s(t)= A(t)cos、t +甲G)+00 ］其中七為載波角頻率，9 0為載波初相位若中(t)為常數(shù)，A(t)隨f (t)成比例變化，則稱為幅度調(diào)制；若A(t)為常數(shù)，中(t)隨f (t) 成比例變化，則稱為相位調(diào)制：若A(t)為常數(shù)，中(t)的導(dǎo)數(shù)隨f (t)成比例變化，則稱為頻率調(diào)制二作圖題1、已知調(diào)制信號(hào)mQ= cos(2000^t)載波為2cos104兀t，分別畫(huà)出AM、DSB、SSB (下邊帶)信號(hào)的頻譜一6 -5 -4 0 4 5 6 f(kHz) -6 -4 0 4 6 f(kHz)Asssbt J f 一一-6 -4 0 4 6 f (kHz)2、某低通信號(hào)的頻譜如圖1所示畫(huà)出AM、DSB和SSB (上邊帶)信號(hào)的頻譜載波頻率為氣，且3/30)三、簡(jiǎn)答題：簡(jiǎn)述常規(guī)幅度調(diào)制（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）和單邊帶調(diào)制（SSB）的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)AM 優(yōu)點(diǎn)：利用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)，設(shè)備較簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：調(diào)制效率低，頻帶利用率低DSB優(yōu)點(diǎn)：調(diào)制效率高缺點(diǎn)：頻帶利用率低，相干解調(diào)設(shè)備復(fù)雜SSB 優(yōu)點(diǎn)：頻帶利用率高；缺點(diǎn)：利用濾波法產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)時(shí)，對(duì)濾波器要求較高，甚至難以實(shí)現(xiàn)，解調(diào)設(shè)備復(fù)雜。

四、計(jì)算題1設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn （f）= 0.5 x 10-3 W / Hz在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m（t）的頻帶限制在5K HZ，而載波為100 K HZ，已調(diào)信號(hào)的功率為10KW若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)帶寬為10 K HZ的理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)：（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？（4）求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度解：(1)帶通濾波器的中心頻率為fo=100kHz(2) 信號(hào)帶寬為 B=2 X 5kHz=10KHz輸入信號(hào)噪聲功率N|=2Pn(f) XB=10W已知 S=10kW，所以 % = 10x 1°3 =i000N 10(3) 雙邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G=2，所以冬=2xS = 2000N o N⑷ N = 1N = 1 x 2 x P (f) x 2 x f = f P (f)0 4 i 4 n H H n又 N = 2P (f) - f 所以 P (f)=當(dāng)=1P (f) = 0.25 x 10-3W/Hz0 n H n 0 2 f 2 n2、若對(duì)某一信號(hào)用DSB進(jìn)行傳輸，設(shè)加至接收機(jī)的調(diào)制信號(hào)m（t）之功率譜密度為:才.早 lf I V f2 f m 試求：0 m If I > fm（1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3）若疊加于DSB信號(hào) 的白噪聲具有雙邊功率譜密度為n0/2,設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少?解：(1 ) S =— m2 (t) =— J+*P (f )df = — x 2 xj fmm^—df = "m'm i 2 2 -8 m 2 0 2 f 4⑵相干解調(diào)之后，接收機(jī)的輸出信號(hào)％⑺=；岫因此，輸出信號(hào)功率S0 = m2(t) = 4m2(t) = 8n f⑶解調(diào)器輸入噪聲功率為% = n0 B = 2n0 fm對(duì)于相干解調(diào)，解調(diào)器輸出噪聲功率N0= ： N二N 0 fm因此，輸出信號(hào)功率比三產(chǎn) — m[m / c =N0 n0f /2 4n03、設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn （f）= 0.5 x 10-3 W /Hz在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m（t）的頻帶限制在5K HZ，而載波為100 K HZ，已調(diào)信號(hào)的功率為10KW。

若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)：（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大？（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？解：（1）單邊帶信號(hào)的載頻為100kHz，帶寬B = 5kHz，為使信號(hào)順利通過(guò)，理想帶通濾波器的中心頻率為f0 = 100 + + x 5 = 102.5（kHz）（2）解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號(hào)信號(hào)的帶寬相同，N = 2 x P (f) x B = 2 x 0.5 x 10-3 x 5 x 103 = 5W已知 S|=10kW，所以土 = 10；103 = 2000（3）由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為 G = 1，因此解調(diào)器輸出端的信噪比S S f = f = 2000 N N4設(shè)調(diào)制信號(hào)m （t）之功率譜密度為：P（f）=<或. F ^ - fm 若用SSB 0 mIf I > fm調(diào)制方式進(jìn)行傳輸（忽略信道的影響），試求: （1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3）若疊加于SSB信號(hào) 的白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2,設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？解：（1）設(shè)SSB已調(diào)信號(hào)S’ （t）= 2 m（t）cos① t + 2 m（t）sin w t則接收機(jī)輸入信號(hào)功率s =— m 2 G)= — 2 /J df — Jm1 4 4 o 2 f o(2)相干解調(diào)后，接收機(jī)的輸出信號(hào)m (t)- 1 m(t)o 4因此：s — m (t) — 16 m 2 (t) — n>n2n,」，一一…1 1 ”⑶相干解調(diào)時(shí)，輸出噪聲功率：N - - N = - nofm因此，輸出信噪比:土 — fl -f N n f / 4 8n5設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn ()— 0.5 x 10-3 W /H/在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t)的頻帶限制在5K HZ，而載頻為100 K HZ，邊帶功率為10KW，載波功率為40KW。

若接收機(jī)的輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)一個(gè)合適的理想帶通濾波器，然后再加至包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)試求：(1)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？(2)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？ (3)制度增益G？解：(1)設(shè)振幅調(diào)制信號(hào)為S^ (t)—[a + mO〕coso t則已調(diào)信號(hào)功率為：S — § + 2 m 2 (t) — P + P根據(jù)題意：P — 2 A2 — 40KW P — 2 m2 (t) —10KW所以，S. — P + P — 50KW輸出端噪聲功率 N — 2P( f) ? B — 2 x 0.5 x 10-3 x 5 x 103 x 2 — 10W故有輸入信噪比M - 5°：：— 5000N 10i(2)在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：e(t)— A + m(t)+ n (t)S0 = m 2 (t) = 2 X10KW = 20KW N0 = ~n^t) = N = 10W所以：N0=200°0(3)G _ S° / N _ 2—SS / N0 — 56設(shè)被接收的調(diào)幅信號(hào)為:s (t)= \a + m(tUcosw t，采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，其中m(t)的功率密度為P (f)=mn 9\f\m ?2 f0m1/ < fm ,若一雙邊功率譜密度為n0/2的噪聲Ifl > fm疊加于已調(diào)信號(hào)，試求解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少?解：在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：e(t)= A + m(t)+氣Q其中m(t)為有用信號(hào)，噪聲分量.(t)是解調(diào)器輸入噪聲的同相分量，有S = m2(t) = 2Mf ^mdf = nmfm m 2 2N = n 2 (t) = n 2 (t) = n B = 2n f0 c i 0 0 m所以 N=/f?=4m 0 0 m 07、設(shè)一寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅為100V，頻率為100MHZ，調(diào)制信號(hào)m(t)的頻帶限制在 5K HZ，m2(t) = 5000 V2，Kf=500 兀 rad/(sV),最大頻偏 Af =75KHZ，并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，其Pn(f)= 0.5 x 10-3 W /Hz (單邊帶)，試求：(1) 接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性H(w )；(2) 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少?(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少?解：(1)根據(jù)題意可知：氣=ff = ? = 15m調(diào)頻信號(hào)帶寬為B if + 1了m=2 x(15 + 1)x 5 = 160 KHZ信號(hào)所處頻率范圍為100MH土016MH因此有Z 2 ZH ^)_\k 99.92MHz < \f\ < 100.08MHH —；0 Z其它 Z(2)設(shè)解調(diào)器輸入端信號(hào)為：S (t)— A cos]① t + jt K mGMFM L c _g fN — P(f )? B — 10-3 x 160 x 103 — 160W1 1002所以：S — A2 — — 50005000 v—31.2i 2 2所以：(3)S _ N~~ 160i3 A2 K^m 2( ) 375008 兀 2 n f 38、對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)，已知調(diào)制信號(hào)頻率為 10KHZ，信道噪聲單邊功率譜密度為 10-ioW/HZ。

若要求接收機(jī)輸出信噪比為20dB，試求下列情況下的接收機(jī)輸入信號(hào)功率1、DSB 2、SSB 3、AM(100%調(diào)制)4、FM( W =50KHZ)解：七—10 KHzn 0 — 10-10 W / Hz，S?—100， N0(1)DSB B — 2又G —擔(dān)％， SI N0 fm= 23 W)N?Si=100 一 = 100( RW)G(2) SSBN = n0 B = 1( r W)(3) AM???Si2m2 2=1)對(duì)單音頻調(diào)制G = a- = ~2 + m 2 3aN 與 DSB 相同 ? S = 100 N = 300(r W)1 i G(4)FM (Af = 50kHz) m =" = 5f fmB = 2(mf +1) f = 120 kHz， N = nQ B = 12 r W對(duì)單音頻調(diào)制：G=3" （mf+1）=450S = 100N = 2.67(r W) iG9設(shè)模擬調(diào)制系統(tǒng)信道和接收模型如下圖已知信道噪聲n（t）為加性高斯白噪聲，單邊功率密度為n0=10-6 W/Hz； sm G）為已調(diào)信號(hào)，載波頻率fC=1MHZ，對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)m（t）的最高頻率為fH = 5 KHZ帶通濾波器為理想，試分別計(jì)算DSB （S1=1KW, 相干解調(diào)）、USB（S]=1KW，相干解調(diào)）、AM（兩邊帶功率Pf=10KW，載波功率Pc=4KW，包絡(luò)檢波）三種情況的下列參數(shù)： °(1)(2)(3)(4)帶通濾波器的中心頻率f、帶寬B； 0解調(diào)器輸入端信噪比si/ni；調(diào)制制度增益G；解調(diào)器輸入端信噪比s0/n0。

n(t)=10kHzV^iJ^^p-BPF | Sm(t)「命車調(diào) fnx(t) n?t)解 DSB ⑴ f°=L 1MHz，B = 2 fH(2) N = n B = 10-6 x 10x 103 = 10(mW) L~ = 1 *103 = 105i 0 N 10-2i(3) G = 2(4) ―= G -—」=2 x 105N 0 N1USB (1) f0 = f + 2 fH = 1.0025MHz , B = fH = 5kHz(2) N = n B = 5(mW)(3) G = 1S 一 S(4) ―= G -—「= 2 x 105N 0 NS——i-Ni1 x 1035 x 10-3=2 x 105AM：⑴"廣應(yīng)田,B = 2 fH = 10kHz(2 ) N = n0B = 10-6 x 10 x 103 = 10(mW)S = P + Pf = 5kWS —iNi5 x 10310 x 10-3=5 x 105(3)門 = Pf =-^ = 0.2 G =2門 =°.4AM P + P 4 + 1 AM AMSS(4) ―= G -—二=0.4 x 5 x 105 = 2 x 105N 0 N2020-2021學(xué)期-通信原理復(fù)習(xí)題及答(五)一填空題1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，眼圖是用實(shí)驗(yàn)方法觀察碼間干擾和噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

2、已知信息代碼為 10000 0000 011001000001，其 AMI 碼為 +100000000 0-1+100-100000+1，HDB3 碼為+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-13、采用部分響應(yīng)技術(shù)可提高頻帶利用率，并使沖激響應(yīng)尾巴衰減加快，這是由于有控制的在某些碼元抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾，對(duì) 輸入序列進(jìn)行預(yù)編碼是為了防止差錯(cuò)傳播4、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，接收端采用均衡器的目的是減少或消除碼間干擾5、時(shí)域均衡器實(shí)際上是一個(gè)橫向?yàn)V波器，當(dāng)其抽頭數(shù)為5時(shí)，可以在4個(gè)抽樣點(diǎn)上清除碼間干擾6、時(shí)域均衡器的均衡效果一般用峰值畸變準(zhǔn)則和均方畸變準(zhǔn)則來(lái)衡量7、設(shè)系統(tǒng)帶寬為W，則該系統(tǒng)無(wú)碼間干擾時(shí)最高傳碼率為2W波特8、若系統(tǒng)傳輸特性為H (o )，碼元速率為iT ，則無(wú)碼間干擾的條件為￡H(o +夜)=T I①IV井，改善碼間干擾的方法有部分響應(yīng)技術(shù) 和時(shí)域均衡一I簡(jiǎn)答題1、奈氏第一準(zhǔn)則，奈氏第二準(zhǔn)則；第一準(zhǔn)則：若基帶系統(tǒng)的總傳輸特性H(o )滿足￡ H (o + t ) = T I o I< 則系. $ $I統(tǒng)不存在碼間干擾。

第二準(zhǔn)則：有控制的在某些碼元抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又降低對(duì)定時(shí)精度的要求2、什么是眼圖？簡(jiǎn)單敘述眼圖和系統(tǒng)性能之間的關(guān)系？眼圖：是指利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善傳輸系統(tǒng)性能時(shí)，在示波器上觀察到的像人的眼睛一樣的圖形最佳抽樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)眼睛張開(kāi)最大時(shí)刻；對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度有眼圖斜邊的斜率決定；圖的陰影區(qū)的垂直高度，表示信號(hào)幅度畸變范圍；圖中央橫軸位置對(duì)應(yīng)判決門限電平；抽樣時(shí)刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限3、碼間干擾是如何產(chǎn)生的？如何消除碼間干擾？（5分）（1）前一個(gè)碼元的波形進(jìn)入到后續(xù)碼元的時(shí)間區(qū)域，對(duì)后續(xù)碼元的抽樣判決產(chǎn)生干擾，稱為碼間干擾2）要消除碼間干擾：選用合適的傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足消除碼間干擾可采取:選用合適的基帶傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足坤H（w +匆）=T |?區(qū)正；i=—8 s S或根據(jù)奈奎斯特第二準(zhǔn)則，在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元抽樣時(shí)刻無(wú)碼間干擾三、畫(huà)圖 1、設(shè)二進(jìn)制符號(hào)序列為110010001110，試以矩形脈沖為例，分別畫(huà)出相應(yīng)的單極性碼波形，雙極性碼波形，單極性歸零碼波形，雙極性歸零碼波形。

E0+E-E+E0+E-E2、已知信息代碼為1010000011000011，試確定相應(yīng)的AMI碼及日3碼，并畫(huà)出相應(yīng) 的波形1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI +1 0-1 0 0 0 0 0+1-1 0 0 0 0+1-1HDB3 +1 0-1 0 0 0-V 0+1-1+B 0 0+V+1T+1 0-1 0 0 0-1 0+1-1+1 0 0+1-1+11—J1 rAMIHDB33、設(shè)信息序列為100000000001100001，試編為HDB3碼（第一個(gè)非零碼編為+1），畫(huà) 出圖形1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1AMI +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1HDB3 +1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1AMIHDB34、設(shè)信息序列為1000011000010000110000,試編為HDB3碼（第一個(gè)非零碼編為-1）, 并畫(huà)出波形1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0AMI +1 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1 0 0 0 0+1-1 0 0 0 0HDB3 +1 0 0 0+V-1+1-B 0 0-V+1 0 0 0+V-1+1-B 0 0-V+1 0 0 0+1-1+1-1 0 0-1+1 0 0 0+1-1+1-1 0 0-1AMIHDB35、知信息代碼為:1000000001000011，編為HDB3碼（第一個(gè)編為+1）AMIHDB31 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0-1 0 0 0 0+1-1 +1 0 0 0+V-B 0 0-V+1 0 0 0+V-1+1 +1 0 0 0+1-1 0 0-1+1 0 0 0+1-1+1AMIHDB3四、計(jì)算題1、設(shè)有一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器，如圖，x（t）在各抽樣點(diǎn)的值依次為x =1/8， -2x 1 = 1/3,x0 = 1,x+] = 1/4,x+2 = 1/16 （在其他抽樣點(diǎn)均為0）。

試求輸入波形x（t）峰值的畸變值及時(shí)域均衡器輸出波形J 0峰值的畸變值P解：七的峰值畸變值為D = - *xi i—-2 i豐01 1 1 1 37-— + — + — + 一 ———484 16由公式x-1 - 2C xirk-i得到1 -X11 -— y—C x + C x =-1——1 1X _ + 1 X1 _38241-2-1 -1 0 -2338+ Cx—y—C x + C x + Cx_ 5C11x0-21—48320y2-1 1 0 0 1—C 0 x 2 + C] x1 — 0-16i=-N其余y為0,o7264輸出波形y的峰值畸變值為:1， 6,1 1 1一乙 |y.| =—(二 + = + = y i 50 i=-3i豐0+上+0+_!)-2124 72 32 48 64 4802、一隨機(jī)二進(jìn)制序列為10110001……，符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)的基帶波形為升余弦波形，持續(xù)時(shí)間為Ts；符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)的基帶波形恰好與“ 1”相反:(1)當(dāng)示波器掃描周期T0=Ts時(shí)，試畫(huà)出眼圖;(2)當(dāng)T0=2Ts時(shí)，試畫(huà)出眼圖;（3）比較兩種眼圖的下述指標(biāo)：最佳抽樣判決時(shí)刻、判決門限電平及噪聲容限值。

2020-2021學(xué)期-通信原理復(fù)習(xí)題及答（六）一填空題1、若二進(jìn)制數(shù)字信息速率為^bit/s,則2PSK信號(hào)功率譜密度主瓣寬度為孔,2ASK 信號(hào)功率譜密度主瓣寬度為b2、為了解決2PSK相干解調(diào)恢復(fù)載波相位模糊問(wèn)題，可以采取以下措施差分編碼3、 PSK是用碼元載波的相位來(lái)傳輸信息:DSP是用前后碼元載波的相位差來(lái)傳輸信息，它可克服PSK的相位模糊缺點(diǎn)畫(huà)圖1、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為011011100010,試分別畫(huà)出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信號(hào)的波形示意圖對(duì)2FSK信號(hào),“0”對(duì)應(yīng)T=2T，"1”對(duì)應(yīng)T =T ；其余信號(hào)T =T，s c s c s c其中Ts為碼元周期，Tc為載波周期；對(duì)2DPSK信號(hào)，△中=0代表“0”、△中=180001101110 0]010 1!i!!!代表“1”，OOK2FSK2PSK2DPSK參考相位為00 ； 1 1 0 1' 1 10 ' 0 0一0]I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I2FSK -J一!一!一!一；一!一!一!一!一!一!一!一I一TI I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I I2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—；—LI I I I I I I I Illi I II I I I I I I I Illi I IIA I I I I I I I Illi 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—；—:—:—:—入一:—:—II \ /l I i | I I i illi I |i Vi i i i i i i i I I i 1 ii i i i | i i i i i i i 1 il l l i | l l i illi i ii i i i | i i i iiii 1 iI 10 I L 1 0 1 1 1 00 10 11 ：0 I00K—OOW 2fsk nwwKKfeow 2PSK!，"隊(duì) 2DPSK jWWWWI I I I I I I I Illi I I I I I I I I I I IIII I I:；0 ; 1 0 1 0; 1 0 1 ■ 0 1:^1;I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I9PQT6 !!!! i !!!!!! '! !2FSK ―I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—；—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—；—:—:—:—入一:—:—II \ OOK2FSK「0 ； 1 0 10； 1 0 1 頂 1EW2PSK:；1 ；0 0 1 1 : 1 0 0 : 0 1:^1'I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I9PQT6 !!!! i !!!!!! '! !2FSK ―I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—；—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:―:―!―:—:—:———:―:―—OOK2FSK2PSK2DPSK2PSK2DPSK11do 11OOK2FSK2PSK2PSK J_lI I I I 2DPSK_Li411o 11^0 1! 0 0H 項(xiàng) 1 !0 婦 1I I I I I I Illi 1OK oK S F2K S P2—0 a ITT— Q1 o9T7QT6 12FSK ―i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—；—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—；—:—:—:—入—:—:—II OOK2FSK2PSK2DPSKJLIL— o 111 0 1： 01；0：1|1;I I Illi I I2DPSKJOOK2FSK2PSKOOK2FSK2PSK2DPSKJ2DPSKOOK2FSK2PSKo!, 1112、已知某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為103B，所用的載波信號(hào)為A cos'兀x 1061)：(1)設(shè)所傳送的數(shù)字信息為011001，試畫(huà)出相應(yīng)的OOK信號(hào)波形示意圖。

2)求OOK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬s 103解：(1)由題意可知：RB = 103Band .因此碼元周期T =1 = 10_3$c 2 x 106 2000載波頻率f = 2x 106HZ .載波周期t =—』 c這說(shuō)明在一個(gè)碼元周期內(nèi)有2000個(gè)載波周期，用兩個(gè)載波周期代表2000個(gè)周期（2） B = —2R = 2000Hz T b s3、時(shí)載頻為1800KHZ，碼元速率為1200B，發(fā)送數(shù)字信息為011010：（1）若相位偏移△中=0代表“0”、△中=180代表“1”，試畫(huà)出這時(shí)的2DPSK 信號(hào)波形；（2）又若△中=2700代表“0”、△中=900代表“1”，則這時(shí)的2DPSK信號(hào)的波形有如何?fc= 1800kHz，RB = 1200B，因此，一個(gè)碼元周期包括1.5個(gè)載波周期（1）△中=0代表“0”，△中=180代表“1”（2）△中=270代表 “0”，△中=90代表 “1”4、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為11010010，碼元速率為1000Bd，現(xiàn)采用鍵控法產(chǎn)生2FSK信號(hào)，并設(shè)f1=1KHZ，對(duì)應(yīng)“1”； f2 =L5 KHZ，對(duì)應(yīng)“0”若兩振蕩器輸出振蕩初相均為0,畫(huà)出2FSK信號(hào)波形，并計(jì)算其帶寬和頻率利用率。

I 1 1 0 1 I 0 0 1 0 1ff2 ""J'.B =1 人-f1 I +2 f = 2.5kHz門=Rbb = 0.4bit/s5、設(shè)信息代碼為10110100，信息速率為1kbit/s，載波頻率為1KHZ，并假設(shè)初始相位為00，試畫(huà)出2DPSK信號(hào)波形和4DPSK信號(hào)波形其中，對(duì)2DPSK規(guī)定：△中=00 （對(duì)應(yīng) “0”）△中=1800 （對(duì)應(yīng) “1”）；簡(jiǎn)答1、什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點(diǎn)？數(shù)字調(diào)制：以數(shù)字信號(hào)為基帶信號(hào)改變載波某些參量的調(diào)制相同點(diǎn)：調(diào)制目的相同，都是進(jìn)行頻譜搬移，以適合信道傳輸；調(diào)制種類相同，都是通過(guò)改變載波的幅度、相位或頻率達(dá)到調(diào)制的目的；不同點(diǎn)：模擬調(diào)制是以模擬信號(hào)對(duì)載波參量作連續(xù)調(diào)制；數(shù)字調(diào)制是以數(shù)字信號(hào)對(duì) 載波參量作離散調(diào)制。

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