通信原理考试试卷(含答案)

江淮学院计算机科学与电子技术系2012年秋季学期《通信原理》期中考试试卷一、填空（15分）1、AM、DSB、ISB、SSB、FM的调制的特点主要是基带信号是模拟信号，载频是模拟信号。ASK、FSK、PSK、FM的调制特点是基带信号是数字信号，载频是模拟信号。2、信号如在时域上相乘，频域上就应卷积，如调制定理就可以通过此法证明。3、残留边带滤波器在载频处具有互补对称性，接收端就能准确地恢复原调制信号。4、从调制定理中可知，一个基带信号与载波为正弦或余弦信号相乘，其频谱结构与基带信号的频谱结构不变，只不过是线性搬移。5、常见的随机噪声可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声三类。6、数字基带信号tS的功率谱密度SP可能包括两部分即连续谱和离散谱。7、设高斯信道的带宽为4kHz，信号与噪声的功率比为63，则这种信道的理想通信系统之传信率是24kbit/s差错率是0。8、一个均值为零、方差为2n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从(___瑞利)分布，相位的一维分布服从均匀分布。参见P47(2-184)9、信息速率与传码率的关系是（Rb=RSlog2M）。10、调制信道对信号的干扰分为乘性干扰和加性干扰两种。11根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为恒参信道和随参信道两大类。12、随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：产生瑞利型衰落(幅度包络)、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。、。二、是非判断题（错的打×,正确的打√）（10分）1、数字通信占用的带宽比模拟通信宽。（√）2.在电通信系统中,基带信号只能通过有线通信系统进行传输。（√）3.对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。(×)4.不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc。(×)5.采用相干解调时，模拟通信系统和数字通信系统都需要载波同步。(√)6.信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（×）7.若tX是平稳的，则1tX与CtX1具有相同的统计特性（C为常数）（√）8小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。（×）9白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（×）10窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。（×）11对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若00n，则信道容量C（√）12对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等于信道容量C，则理论上可实现无误差传输。（√）三、选择题（共10分，共5题，每题2分，）1、若)()(11tmtXEX，)()(22tmtYEY，2121tmtmtYtXEYX，则随机过程tX与tY（A）。（A）不相关；（B）正交；（C）独立。参见p30E(XY)=E(x)E(Y)为不相关。E(XY)=0,为正交，独立一定不相关，不相关不一定独立。2、平稳随机过程的自相关函数xR是（A）。参见p18-19（A）只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。3、下列哪一种信号的传输带宽与AM信号传输带宽相同（B）。（A）基带信号；（B）双边带信号；（C）单边带信号；（D）残留边带信号。4、窄带噪声tn的同相分量tnc与正交分量tns具有如下性质：（A）。参见111（A）tnc与tns都具有低通性质；（B）tnc与tns都具有带通性质；（C）tnc与tns都具有带阻性质；（D）tnc与tns都具有高通性质。5.下面哪一项不是调制的目的。（B）。A．将基带信号变为适合于在信道中传输的信号B．提供载波分量C．便于实现频分复用D．改善系统的抗噪性能四、简答题（总分8，共2小题，每题5分）1、假设恒参信道的传输特性为H，相频特性为，则它的不失真条件是什么？.答：不失真条件：H满足：~H为一条水平线；~成线性关系参见P51最后倒数第二行。2、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？答：参见P52对信号传输有衰耗，并随时间而变；传输的时延随时间而变；产生多径传播，而多径传播对信号传输的影响有：①产生瑞利型衰落；②引起频率弥散；③造成频率选择性衰落。改善：对随参信道往往要采用抗快衰落措施。如各种抗衰落的调制解调技术及接收技术等。其中较为有效的一种就是分集接收技术。3、什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？答：参见P87门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。因为，门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。五、画图题（总分20分，共3小题）1、（6分）已知调制信号ttm2000cos，载波为t410cos2，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。参见P60t410cos2------2π00f(kHz)46-4-65-5π2πSAM00f(kHz)46-4-65-5π2πSAM六、计算题（总分44分，共4题）1.（8分）现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为1ms。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量。解：解：（1）符号）/(38loglog22bitMH——（3分）（2）Ts=1ms，所以Baud1000RsT1B3kbit/s31000HRRBb——（3分）（3）21.6Mbit/s360021033tRIb——（4分）2、一种设输入随机过程tX（右图）是平稳的，其功率谱密度为xP，求系统输出tY的功率谱密度yP。解：显然jwTeH1，所以=|1+coswT-jsinwT|=|2cos2wT/2-j2sinwT/2coswT/2|=2|coswt/2||coswT/2-jsinwT/2|THcos122输出功率谱密度为TPPHPiicos1220又因为延时TtXtY2200neePTjTj所以TRTRRRiii20TTn2202、黑白电视机图像每幅含有5103个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出NS=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求信道的最小带宽。解：（1）每个像元x的平均信息量161ixP，16,,2,1i416logloglog221612iiiiiixPxPxPxPxH（2）一帧图片的平均信息量65102.14103图片Ibit（3）每秒内传送的信息量每秒有30帧每秒内传送的信息量为：76106.3102.130bit（4）信息速率由上可知：7106.3bRbps（5）由于信道容量bRC，故信道带宽：6272210612.310001log106.31log1logNSRNSCBbHz其中：1000~30Bd要求信道的最小带宽为：610612.3Hz3、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度3105.0fPnW/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号tm的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H；解调器输入端的信噪功率比为多少？解调器输出端的信噪功率比为多少？求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。解：（1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即：10522mfBkHz其中心频率为100kHz，故有：其它,010595,kHzfkHzKH（2）已知：10iSkw10105.010102233fPBNniw故输入信噪比：1000iiNS（3）因有2DSBG故输出信噪比：20002iiooNSNS（4）根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率关系，有：5.241ioNNw故：31025.02monfNfPow/HzfPn21