通信原理2013-2014冬试卷(含答案)

第1页(共4页)注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。上海大学2013～20014学年冬季学期试卷A课程名：通信原理课程号：07275086学分：6应试人声明：我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。应试人应试人学号应试人所在院系题号一二三四五六七八评阅人一、单项选择题（填在下表中）（每题2分，共24分）123456789101112ADBCCBDACCBA1．下面描述正确的是：A.数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率；B.从研究消息的传输来说，通信系统的主要性能指标是其标准性和可靠性；C.对于数字通信系统，传码率和传信率是数值相等，单位不同的两个性能指标；D.所谓误码率是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。2．DSB系统的抗噪声性能与SSB系统比较A．好3dB；B．好6dB；C．差3dB；D．相同。3．PCM30/32路系统的帧周期为125μS。这个数值是基于以下哪个因素确定的？A．基于32路时分复用；B．基于对话音信号的采样频率；C．基于PCM8bit编码；D．基于A律压缩。4．在二进制数字调制系统中，既要求节省频带又同时抗干扰性能好的调制方式是：A．2ASK；B．2FSK；C．2PSK；D．2DPSK。5．眼图张开越小，表明：A．信号幅度畸变越小；B．信号传输质量越好；C．信号传输质量越差；D．信号幅度畸变和传输质量与此无关。6．有关抽样定理错误的概念是：A．对于低通型信号，抽样频率可以大于信号最高频率的2倍；B．对于带通型信号，抽样频率必须大于信号最高频率的2倍；C．对于低通型信号，抽样频率可以等于信号最高频率的2倍；D．对于带通型信号，抽样频率可以小于信号最高频率的2倍。7．采用非均匀量化的目的是：A．同时提高大信号和小信号的量化信噪比；B．不改变信号的量化信噪比而提高信源编码的效率；C．以降低小信号的量化信噪比为代价，换取大信号量化信噪比的提高；D．以降低大信号的量化信噪比为代价，换取小信号量化信噪比的提高。8．对于同一调制方式来说，相干解调系统的抗噪声性能与非相干解调系统比较，A．前者优于后者；B．后者优于前者；C．两者相同；D．不一定。9．奈奎斯特第一准则表明：A.所有带宽为mf的低通信道无码间干扰的最高传码率为2mf；B.所有带宽为mf的低通信道无码间干扰的最高传码率为mf；C.等效理想低通信道的带宽为mf时，无码间干扰的最大传码率为2mf；D.等效理想低通信道的带宽为mf时，无码间干扰的最大码元间隔是1/(2mf)。10．对二进制确知信号进行最佳接收时，最佳信号形式是：A．2ASK；B.2FSK；C．2PSK；D．A、B、C都不是。11．接收机载波相位误差对解调信号影响的错误描述是：A．使DSB信号解调后信噪比下降；B．使DSB信号解调后信号畸变；C．使SSB信号解调后信噪比下降；D．使SSB信号解调后信号畸变。12．在数字锁相的位同步电路中，常闭的附加门打开是因为：A．位同步信号相位滞后接收码元；B．位同步信号相位超前接收码元；C．位同步信号相位无论滞后还是超前接收码元；D．位同步信号与接收码元严格同步。成绩第2页(共4页)二、一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为0.4、0.3、0.2、0.1。求：（每小题3分，共9分）（1）该信息源符号的平均信息量；（2）传输的平均信息速率；（3）最大可能的信息速率。解：（1）412iiiplogpH（1分）符号bit..log..log..log..log.846110102020303040402222（2分）（2）发送一个符号需要1ms，则每秒可发送1000个符号.（1分）s/bit.HRb1846100084611000（2分）（3）最大信息速率发生在等概率时，所以有：符号/bit.logplogHi024122（1分）s/bitHRb2000100021000（2分）三、某二进制码序列如下，请将其编为AMI码及HDB3码（参考点为V+）（6分）解：二进制码序列01001000011001000000000010AMI码+0-100+10000-1+100-10000000000+10（3分）HDB3码V+0-100+1-100-1+1-100+1000+1-100-100+10（3分）（注：AMI码中只要有一个码写错，得0分；HDB3码中只要有一个码写错，得0分。）四、现有抑制载波的双边带信号传输系统如下图所示：（每小题4分，共12分）BDA)(tm)(tntccostccos带通滤波器)(1fH信道理想带通滤波器)(2fH低通滤波器)(3fHC输入基带信号)(tm的带宽为5kHz，载波频率kHzfc100。已知发送端的已调信号功率为5KW，发射机至接收机的传输总损耗为60dB，传输信道具有均匀的双边功率谱密度Hz/Wn901052。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过理想带通滤波器，滤除带外噪声，恰好让信号通过。试求：（1）画出理想带通滤波器)(2fH的频谱特性，标出相应的频率值；（2）解调器输入端信号功率；（3）解调器输出端的信噪比。解：（1）理想带通滤波器)(2fH的频谱特性如下图所示：（注：画f正边频谱也算对，得全分）H(f)f(kHz)10010595-95100-1050（4分）（2）信号发送功率：WS50001，解调器输入端信号功率为iS则有：60log101iSS（2分）6log1iSS，WSSi005.010500010661（2分）（3）解调器输入端噪声功率：WnBNDSBi49301010521010（1分）解调器输出端噪声功率：WWNNio25102510414164（1分）解调器输出端信号功率：mWSSio5.21025005.021214（1分）解调器输出端的信噪比：1001025102564ooNS（1分）第3页(共4页)五、某模拟信号）（Vttf800sin048.2)(，对其按奈奎斯特速率抽样。)(tf的一个抽样值为1.2V，采用13折线A律编码，最小量化级为Δ=0.001V。求：（本题共14分）（1）抽样速率；（2分）（2）编码器输出的PCM码组和量化误差；（6分）（3）对应于该７位码（不包括极性码）的均匀量化11位自然二进制码；（2分）（4）传输该PCM信号的系统第一零点带宽和最小带宽（占空比为1）。（4分）解：（1）HzfH4002800，抽样速率：HzffHs80040022（2分）（2）0.001V，抽样值为1.2V时，有1200001.02.1抽样值为正1c1（1分）又204812001024落在第8段111c432cc（1分）75.26410241200段内处于第3量化级0010c8765ccc（1分）编码器输出码组：11110010量化误差：V016.016)5.2641024(1200（3分）（3）对应７位码的均匀量化11位自然二进制码：10010100000（2分）（4）第一零点带宽：z64008800HNfRBsB（2分）最小带宽：HzBB320021min（2分）六、2FSK接收机如下图所示。“1”码对应载波1f，“0”码对应载波2f。带通滤波f1带通滤波f2包络检波包络检波抽样判决抽样脉冲AEDCBF（1）依据输入信号（A点波形），画出B、C、D、E、F各点的波形；（5分）（2）计算2FSK信号的带宽；（3分）（3）当误码率510eP时，求接收机输入端的信号噪声功率比。（3分）（本题共11分）解：（1）各点波形如下图所示：（B、C、D、E、F每个波形各1分）1ms抽样脉冲ABCDEFf1f1f1f2f21110010011（2）kHzkHzkHzkHzfffBs4231212（3分）（3）521021reeP，6421.r（3分）第4页(共4页)七、设计一个匹配滤波器。输入信号Si(t)如下图所示，加性高斯白噪声的双边功率谱密度为n0/2。（本题共12分）（1）确定最大输出信噪比的时刻；（2分）（2）求匹配滤波器的冲激响应h(t)的表达式并画出波形；（4分）（3）求匹配滤波器的输出波形S0(t)的表达式并画出波形；（4分）（4）求最大输出信噪比。（2分）T/4Si(t)T01t解：（1）最大输出信噪比的时刻是信号结束的时刻∴Tt0（2分）（2）其它,Tt4T,)t(Si01)tT(KS)tt(KS)t(hii0，（1分）1K取其它,Tt,)tT(S)t(hi04301（1分）画出波形（2分）（3）d)(h)t(S)t(h)t(S)t(Siio（1分）其它,ttT,tTdTtT,TtdTTtTt04747444340（1分）0tSo(t)T/4T7T/43T/4（2分）（最大值标错，扣1分；波形起始值标错，扣1分）（4）02nErmaxo，（1分）TTiTdtdt)t(SE4243，∴023nTrmaxo（1分）八、假设一基带形成滤波器如下图所示。求：（本题共12分）（1）滚降系数α；（3分）（2）该系统所允许的最高码元传输速率和频带利用率；（6分）（3）当具有最高码元速率的基带信号通过该滤波器后再进行2PSK调制，问调制后的带宽是多少？（3分）解：（1）Nff（1分）1336（2分）（2）等效理想低通的带宽为：kHzBe3∴最高传码率为：eBBR2（1分）)(632Bk（2分）频带利用率：BRB（1分）)/(166HZBkk（2分）（3）最高码元速率为)B(k6，通过该滤波器后的信号带宽为kHz6∴2PSK调制后的带宽为：BBPSK22（1分）kHzkHz1262（2分）（说明：计算结果错误时：若公式中各字母所代表的意义通过文字说明清楚并且概念正确，每个正确的公式得2分；若未对公式中字母所代表的意义进行说明，直接带入数据进行计算，则每个正确的公式得1分。）-22-441H（f）-60f(kHz)60th(t)T/2T1