通信原理课程期终考试试题II(答案)

1通信原理课程期终考试试题II一、是非题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分）1．宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是频率选择性衰落。（）2．在高斯信道中，当传输系统的信号噪声功率比下降时，为保持信道容量不便，可以采用增大信号带宽的方法，这是基于香农理论得出的。（）3．在数字通信中，若无码间串扰，则无码率为0。（）4．时分复用的话路数越多，信息速率越大。（）5．对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（）6．当无信号时，加性噪声与乘性噪声都不存在。（）7．不管)(tm是什么信号，在twtmccos)(的频谱中都没有离散谱cf。（）8．在数字通信中，位同步器是必不可少的单元。（）9．模拟通信系统中，可靠性最好的是FM，频带利用率最高的是SSB。（）10．只要无误码，则PCM接收机输出的模拟信号就无噪声。（）二、填空题（每空1分，共22分）1．调制信道可分为①和②。2．对于模拟AM信号，无门限效应的解调方法是①。3．已知二进制信源（0，1），若0符号出现的概率为1/3，出现1符号的信息量①。4．设基带信号是最高频率为kHz4.3的语音信号，则AM信号带宽为①，SSB信号的带宽为②，DSB信号带宽为③。5．均匀量化器的量化噪声功率与信号大小①关，适用于动态范围②的信号。非均匀量化器可以改善③信号的量化信噪比，适用于动态范围④的信号。6．一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是①图形。7．数字通信中，按同步功用分为：①，②，③，④。8．语音对数压缩的二个国际标准分别是①，②，我国采用的是③。9．在移动信道中，市区的最大时延差为s5，室内的最大时延差为s04.0，则这两种情况下的相关带宽分别为①，②。10．设理想信道的传输函数为dtjeKH0)(，其中dt为常数，信号)(ts通过该信道后的时域表示式是①。三、简答题（每题5分，共20分）1．简要叙述非均匀量化原理。与均匀量化比较，指出非均匀量化优缺点。2．什么是码间串扰，在实际中为什么通常采用具有升余弦频谱特性的传输函数？3．在相同情况下，最佳接收机性能一定优于实际接收机，简要说明原因。4．某二元信息序列为100001000011000011，画出单极性非归零码、AMI码、HDB3码所对应的波形。四、某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率为)(102cos1010)(346Hzttf，计算：（1）此调频波的表达式；（2分）（2）频率偏移，调频指数，频带宽度；（6分）（3）若调制信号频率提高到Hz3102，则调频波的频偏、调频指数和频带宽度如何变化？（2分）五、为了传送码元速率310BR波特的数字基带信号，采用图中所画的哪一种传输特性较好？说明理由。（8分）(a))(H10.53331041021033310102104(b)(c)2六、简要叙述数字信号最佳接受的统计模型，分析给出各状态空间的统计特性和二进制判决规则。（10分）七、证明调幅AM信号若采用相干解调时，其制度增益)()(2222tmAtmG。（10分）八、设有一个三抽头的时域均衡器，如图所示，输入信号)(tx在各抽样点的值依次为161,41,1,31,8121012xxxxx，在其他抽样点均为0，试求均衡器输入波形)(tx的峰值失真及输出波形)(ty的峰值失真。（10分）一1√2√3×4√5×6×7×8√9√10×二、1恒参信道、随参信道2相干解调3bit.I585023log24kHzkHzkHz8.6,4.3,8.65无小小大6眼图张开度大、迹线细而清晰7载波同步、位同步、群同步、网同步8A律、µ律、A律9HzHz661025,102.010)()(00ttsktr三、1原理：量化间隔不相等的量化称为非均匀量化。非均匀量化可通过对信号的非线性变换后再进行均匀量化来实现；接受信号要恢复信号，过程相反。（3分）相对于均匀量化，非均匀量化的优点：改善小信号市的信噪比，相当于扩大了输入信号动态范围。缺点：实现相对复杂。（2分）2码间串扰是前面码元对后面码元的影响。在实际中常采用具有升余弦频谱特性的函数，其H(w)为：elseTwwTTwHsss,02),2cos1(2)(单位冲击响应为：22/41/cos//sin)(ssssTtTtTtTtth其为不衰减较快（与t2成反比），有利于减小码间干扰和位定时误差的影响，但频谱宽度加宽是理想矩形频谱宽度的两倍，频带利用率降低一倍。3将非最佳接收机误码率公式中的信噪比r=S/N换为Es/n0为最佳接收机的误码率。因为)1(,0000TnSnSTnEBnSNSrb，可见对系统性能的比较最终化为实际接收机带通滤波器带宽B与马元时间宽度T的比较。若TB1，则实际接收机性能优于最佳接收机性能；若TB1，则实际接收机性能低于最佳接收机性能；若TB1，则实际接收机性能与最佳接收机性能相同。而实际中为使信号顺利通过，带通滤波器的带宽必须满足TB1。在此情况下，题设结论正确。4单极性非归零码100001000011000011AMI码-10000+10000-1+10000-1+1HDB3码-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+1-1波形略。T相加T)(tx)(typq311413四、（8分）解：（1）该调频波的瞬时角频率为sradttftw/102cos102102)(2)(346此时，该调频波的总相位)(t为ttdwtt36102sin10102)()(因此调频波的时域表达式为VtttAtsFM)102sin10102cos(10)(cos)(36（2）根据频率偏移的定义kHzttff10102cos10)(max34max调频指数为10101034mfffm调频波的带宽为kHzffBm22)110(2)(2（3）现调制信号mf频率由103Hz提高到2×103Hz。频率偏移不改变，仍然是10kHZ。而调频指数变为51021034mfffm这时调频波的带宽为kHzffBm24)210(2)(2由上述结果可知：由于mff，所以，虽然调制信号频率mf增大了一倍，但调频信号带宽B变化很小。五、（10分）解：图中所示的传输函数（a）（b）（c）都能满足以BaudRB310的码元速率无码串传输。（1）传输函数（a）的无码串传输速率RB为BaudRB310其频带宽度B为HzB331022/104此时频带利用率HzBaudBRB/5.01021033(2)传输函数（b）的无码串传输速率RB为BaudRB310其频带宽度B为HzB33102/102此时频带利用率HzBaudBRB/1101033（3）传输函数（c）的无码串传输速率RB为BaudRB310其频带宽度B为HzB33102/102此时频带利用率HzBaudBRB/1101033从时域收敛速率来比较:(a)和（c）的传输特性为三角形，其冲击响应为Sa2(x)型，与t2成反比；（b）的传输特性为矩形，其冲击响应为Sa(x)型，与t成反比。所以（a）（c）的时域收敛速率快，可以放宽对定时信号的抖动要求。从可实现性来分析：（b）的传输特性为矩形，难以实现；（a）（c）较易于实现。总之：（c）频带利用率高，且易于实现，传输特性较好。六、（10分）解：消息空间信号空间观察空间判决空间○x———○s———○＋———○y———判决规则———○r○n噪声空间状态空间统计特性：,1,,,,,,:12121miimmppppxxxx,1,,,,,,:12121miimmppppssss二进制判决准则：y=s+n,n为零均值高斯白噪声midttsitynyfTknsi,,2,1},)]()([1exp{)2(1)(2004判决规则：)()(2s1s)()(1221spspyfyfss七、（10分）解：设AM信号为max)(cos)]([)(tmAtwtmAtScm。输入噪声为：twtntwtntncsccisin)(cos)()(则解调器输入的信号功率Si和噪声功率Ni分别为BntnNtmASiii0222)(,2)(2设同步检波（相干解调），相干载波为,costwc则)()(2121cos)()(tntmALPFtwtntSccim故输出有用信号和输出噪声分别为)(21)(),(21)(00tntntmtmc所以BntnNtmSc0202041)(41,)(41故)()(2222tmAtmG八、（10分）解：x(t)的峰值畸变为483716141318112010iiixxxD由公式11iikikxcy得2418131213xcy721811313120112xcxcy32181)41(3111312110011xcxcxcy6531)41(1141311100110xcxcxcy4811)41(411161310110211xcxcxcy041)41(161111202xcxcy64116141213xcy，其它ky均为零。y(t)的峰值畸变为48071)641481321721241(5613030iikyyyD