西南科技大学通信原理历年期末考试题及参考答案

*密*西南科技大学2009—2010学年第2学期《通信原理》期末考试试卷（A卷）课程代码:223194300命题单位:信息工程学院通信教研室学院:班级:姓名:学号:一．填空题（每空1分，共30分）1、数字通信系统的主要质量指标是__________和__________。2、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从__________分布，功率谱密度服从__________分布。3、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号，直接传输这种信号称为___________。4、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。5、模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：_________、__________和__________。6、四元离散信源的四个符号出现的概率分别为1／4、1／2、1／8、1／8，符号出现相对独立，其信源熵为。理论上，四元信源的最大熵为。7、差分脉冲编码是对_________与_________的差值进行编码。8、将数字基带信号直接送到信道传输的方式称为____________。9、通常情况下，语音帧的帧周期为__________。10、PDH的含义是_准同步数字系列________，SDH的含义是_____同步数字系列____。11、单频正弦信号频率fm=3KHz，调频指数βFM=5,调频信号的带宽为_________。12、若一低通信号m(t)的频带范围为0－108kHz，则可以无失真恢复信号的最小采样频率为_________。13、对于动态范围大的信号，为了改善量化信噪比，通常采用_________技术。14、在PCM30/32路基群帧结构中，TS0用来传输____帧同步时隙_____，TS16用来传输___信令时隙______。15、在简单增量调制系统中，当信号实际斜率超过最大跟踪斜率时，将会造成_________。16、设计接收机的“最佳”准则基于_________和_________。17、设加性高斯白噪声的单边功率谱密度为n0，输入信号的能量为E，则匹配滤波器在t=T时刻输出的最大信噪比为___2E/N______。18、残留边带滤波器的传输特性)(H应满足_________。19、2DPSK，2ASK，2PSK和2FSK，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列顺序_________。二．选择题（每空2分，共10分）1．带通型信号的抽样频率若选为fs≥2fh（）A．会产生重叠噪声B．会产生码间干扰C．实现复杂D．会降低信道的频带利用率2、根据奈奎斯特第一准则，传输速率为8.448Mbit/s的二进制数字信号，在理想情况下要求最小传输信道的带宽为（）A.8.448MHzB.4.224MHzC.2.816MHzD.16.896MHz3、由4级移位寄存器产生的m序列，其周期为（）A．13B．14C．15D．164．PCM通信系统中，采用的二进制码组为（）A.自然二进制码组B.格雷二进制码组C.折叠二进制码组D.要根据应用场合来确定5．在2ASK、2PSK、2FSK、2DPSK等4个通信系统中，有效性相同的通信系统是（）A.2ASK、2PSKB.2PSK、2DPSKC.2FSK、2PSKD.2ASK、2PSK和2DPSK三．简答题：（每题4分，共20分）1、什么是信噪比增益？信噪比增益高说明什么问题？说明调频系统信噪比增益与调频指数的关系。2、简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。3、写出香农公式，并说明信道容量C与B，S，n0之间的关系。4、与PCM编码相比，ΔM调制的优点是什么？ΔM调制中有哪两种噪声？5、为什么A律13折线压缩特性一般取A=87.6?四．综合题（每题8分，共40分）1.试用移位寄存器构造一个本原多项式为X4+X+1的m序列发生器。假设初始状态为0001，画出m序列发生器方框图，推出它所产生的m序列（写出求解过程）。2．已经消息信号频带为300至3400HZ，用滤波法实现单边带调制，载频为40MHZ。假设带通滤波器过渡带只能做到中心频率1%，画出单边带调制系统的方框图，并画出各点频谱，标出各点载波频率。3、已知二进制信息码为1000100001100000100001试写出其AMI码和HDB3码并画出其波形。AMI码：HDB3码：4、正弦信号线性编码时，如果信号的动态范围为40dB，要求在整个动态范围内信噪比不低于30dB，最少需要几位编码？5、对最高频率为6MHz的模拟信号进行线性PCM编码，量化电平数256，编码信号通过α=0.5的升余弦滚降滤波器处理，再进行调制传输，求：（1）二进制基带信号信息速率（2）采用2PSK调制，信道带宽（3）量化电平数增加到512，采用QPSK调制时，信道带宽有何变化*密*参考答案及评分细则一．填空题（每空1分，共30分）1.有效性可靠性2.高斯均匀3.数字基带4.频分时分5.抽样量化编码6.1.7527．输入信号预测信号8．基带传输9．125us10．准同步数字系列同步数字系列11.3012.216KHz13.压扩14.帧同步信息信令信息15.过载失真16.最大输出信噪比最小差错概率17.2E/n018.HccHH常数，)()(19.2PSK,2DPSK,2FSK,2ASK二．选择题（每空2分，共10分）1、D2、B3、C4、C5、D三．简答题：（每题4分，共20分）1.答：接收端输入信噪比与输出信噪比之比，说明了不同调制解调系统的抗噪声能力，信噪比增益高说明系统的抗噪声能力强，调频系统的信噪比增益与调频指数的三次方成正比。2.答：均匀量化特点，在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。3．香农公式：)1(log)1(log022BnSBNSBC提高信噪比S/N，可增大信道容量C；C随着B的适当增大而增大，但当B时，044.1nSC通过B与S/N的互换，可以维持一定的C。4.答：ΔM的主要优越性:(1)低比特率时，量化信噪比高于PCM。(2)抗误码性能好,能在误码率较高的信道里工作(3)ΔM的编码、译码比PCM简单。颗粒噪声（量化失真）过载噪声（斜率过载）5.答：因为A律13折线压缩特性1、2段的斜率均为16，正好与A=87.6时的y=斜率相同，从而使整个13折线与A律压缩特性很接近。四．综合题（每题8分，共40分）1.（1）m序列发生器方框图如下：（2）初始状态：0001状态转移过程：1000末级输出：11100011100111100111110111010111010111010011010011010011010010010000010m序列为1000111101011002.3.1000100001100000100001AMI:HDB3:4、2[/]4.7720lg6.02()12()2120lg20lg()20lg()20lg()3.01403.012n11.312EmmmmSNRSdBDnDAADVVAADdBdBdBVV是信号有效值与最大量化电平的比值。动态范围应考虑信号峰值。按此计算有取位编码*密*西南科技大学2010—2011学年第2学期《通信原理》期末考试试卷（A卷）课程代码:223194300命题单位:信息工程学院通信教研室学院:班级:姓名:学号:一、填空题（每空1分，共20分）1．通信系统最主要的质量指标为和。2．四元离散信源的4个消息符号，其出现概率分别是1/4，1/8，1/8，1/2。各消息符号出现是相对独立的，则该符号集的平均信息量为。理论上，四元信源的最大熵为。3．高斯白噪声是指噪声的概率密度服从分布，功率谱密度服从分布。4．若一低通信号m(t)的频带范围为0－108kHz，则可以无失真恢复信号的最小采样频率为_________。5．模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：_________、__________和__________。6．对于差分脉码调制系统，系统总的量化信噪比等于与的乘积。7．均匀量化中每增加一位编码，量化信噪比提高dB。8．PCM基群帧速率是，二次群速率是。9．双极性非归零码中的双极性是指，非归零是指。10．2DPSK，2ASK，2PSK和2FSK，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列顺序。11．希尔伯特变换用于宽带调频系统，实质上是一个网络，对输入信号f(t)中的任意频率分量。二、选择题（每题2分，共10分）1．设基带信号是最高频率为3.4KHz的语音信号，则AM信号带宽为SSB信号带宽为。（）A．3.4kHz1.7kHzB．3.4kHz6.8kHzC．6.8kHz3.4kHzD．13.6kHz6.8kHz2．带通型信号的抽样频率若选为fs≥2fh，则。（）A．会产生重叠噪声B．会产生码间干扰C．实现复杂D．会降低信道的频带利用率3．调频广播能提供高质量的话音和音乐传输，现规定各电台之间的频道间隔为200kHz,最大频偏为75kHz，最高调制频率为15kHz,由卡森公示计算出所需的频带B应为kHz。（）A．90B．100C．150D．1804．间接调相的实现方法分两步，先是将调制信号，然后对载波。（）A．调频积分B．采样调频C．滤波积分D．积分调频5．A律13折线通常采用量化级数为。（）A．256B．128C．64D．512三、简答题：（每题4分，共20分）1．什么是信噪比增益？信噪比增益高说明什么问题？说明调频系统信噪比增益与调频指数的关系。2．宽带调频系统为什么要采用预加重和去加重？3．简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。4．数字基带信号的功率谱有什么特点？它的带宽主要取决于什么？5．简述2DPSK消除相位模糊的原理。四、综合题（共50分）1．（8分）某一待传输的图片约含2.25×106个像素。为了很好地重现图片需要16个亮度电平，假如所有这些亮度电平等概率出现，试计算用3min传送一张图片时所需的信道带宽（设信道中信噪功率比为30dB）。2．（8分）已知消息信号频带为300至3400Hz，用滤波法实现单边带调制，载频为40MHz。假设带通滤波器过渡带只能做到中心频率的1%，画出单边带调制系统的方框图，并画出各点频谱，标出各点载波频率。3．（10分）试用移位寄存器构造一个本原多项式为X4+X+1的m序列发生器。假设初始状态为0001，求：（1）画出m序列发生器方框图；（2）推出它所产生的m序列。（写出求解过程）。4．（12分）一个数字通信系统，采用2DPSK调制，传输8Mbit/s数据。（1）画出相干解调接收端方框图；（2）如传输带宽不变，数据速率增加到3倍(24Mbit/s)，调制方式应如何改变。5．（12分）如图(a)所示，已经某信号m(t)的频谱M为理想矩形，将它通过传递函数为1H的滤波器后再进行理想抽样。（1）抽样速率为多少？（2）若抽样速率13ffs，试画出已抽样信号ms(t)的频谱；（3）接收网络2H应如何设计，才能由tms不失真地恢复tm。(a)(b)*密*参考答案及评分细则一、填空题（每空1分，共20分）1．有效性可靠性；2．1.75bit/符号2bit/符号；3．高斯均匀；4．216kHz；5．抽样量化编码；6．预测增益差值量化信噪比；7．6dB；8．2048Mb/s8448Mb/s；9．“1”“0”分别用正负电平表示在码元周期时间内不回到“0”电平；10．2PSK,2DPSK,2FSK,2ASK；11．宽带相移相移90°；二、选择题（每题2分，共10分）1.C2.D3.B4.D5.D三、简答题：（每题4分，共20分）1．答：接收端输入信噪比与输出信噪比之比叫做信噪比增益；…………（1分）说明了不同调制解调系统的抗噪声能力，信噪比增益高说明系统的抗噪声能力强；……………………………