通信试题及答案

1调制信道对信号的干扰分为乘性干扰和加性干扰两种。1.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。2.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、引起频率弥散、造成频率选择性衰落。3.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。4.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。5.二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）6.模拟信号是利用抽样、量化和编码来实现其数字传输的。7.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是A/D和数字传输系统和D/A8.通信系统按调制方式可分基带传输和频带传输；按信号特征可分为和。9.随参信道的传输媒质的三个特点分别为对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传播。10.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为模拟幅度调制和键控方法。11.衡量通信系统的质量指标主要有有效性和可靠性，具体对数字通信系统而言，前者常用码元速率来衡量，后者常用误码率来衡量。12.在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。13.在等概率情况下，消息的平均信息量最大。14.基带传输系统的总误码率依赖于信号峰值和噪声均方根值之比。15.数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率。16.通断键控信号的基本的解调方法有非相干解调（包络检波法及相干解调（同步检测法）。17.恒参信道的传输特性通常可以用幅度—频率特性和相位—频率特性来表征。18.基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（√）19.一般说来，通过键控法得到二进制移频键控信号（2FSK）的相位（n、n）与序列n无关。（√）20.对于数字基带信号tS的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（√）21.白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（×）22.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（√）23.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（×）24.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（×）25.什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？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。1.无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值n之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。若比值nA越大，则误码率就越小。什么是“倒π现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”？答：在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒现象”。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。（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Hz4.设随机二进制脉冲序列码元间隔为bT，经过理想抽样以后，送到如下图中的几种滤波器，指出哪种会引起码间串扰，哪种不会引起码间串扰，说明理由。)(HbT3bT3)(HbT2bT2OO)(a)(b（a）在bbTT,区间上，前后码元的H叠加为矩形，所以这种滤波器是无码间串扰；（b）在bbTT,区间上，前后码元的H叠加不为矩形，所以这种滤波器是有码间串扰；1已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，1、0码等概率出现，求（1）码元速率；（2）每秒种的信息量；（3）信息速率。2已知滤波器的H具有如下图所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时（假设码元经过了理想抽样才加到滤波器）：码元速率1000bfBaud；(b)码元速率4000bfBaud；(c)码元速率1500bfBaud；(d)码元速率3000bfBaud。问：（1）哪种码元速率不会产生码间串扰？为什么？（2）哪种码元速率根本不能用？为什么？（3）哪种码元速率会产生码间串扰，但还可以用？为什么？)(fH1000OHzf10001由图可知带宽为1000Hz，奈氏斯特速率为2000Baud由此可得：（1）（a）1000bfBaud，不会产生码间串扰；（2）（b），（d）码元速率根本不能用；（3）（c）1500bfBaud，会引起码间串扰，但还可以用。四作图题：（每题5分，共10分）1.设二进制序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。2.设发送数字信息为1100110，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？绝对移相方式：利用码元的载波相位值去表示数字信息的一种方式。相对绝对移相方式：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式。区别：在数字调制系统中，采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变相位或相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。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？什么是群延迟—频率特性()，其表达式是什么？2.为什么双边带解调器的调制制度增益是单边带的二倍？答：因为是单边带信号中的ttmcsin)(ˆ分量被解调器滤除了，而它在解调器输入端确是信号功率的组成部分。3.为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？答：因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量)(tns被消除的缘故1.什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？2.答：眼图是指用示波器显示用实验手段估计系统性能的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。它能说明基带传输系统的性能有：1）最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；2）对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；3）图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；4）图中央的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。3.DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？答：相同。因为单边带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况下，双边带解调器的输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒现象”。