通信原理习题课2013(课堂)111

2020/2/211通信原理2020/2/212祝福祖国繁荣富强，人民安居乐业2020/2/2132020/2/214选择题数字通信中，（）是表示其速率的量。A、误码率B、误信率C、传信率设高斯信道的带宽为250KHz，信号与噪声的功率比为63，利用这种信道的理想通信系统的传信率是（）。A、1500KbpsB、1000KbpsC、3000Kbps设基带信号为m(t)，载波频率为fc，则单边带上边带信号的一般表示式为（）A、B、C、D、)2cos()](1[)(tftmAtsc)2sin()(ˆ)2cos()()(tftmtftmtscc)2cos()]()(tftAmtsc2020/2/215以下信道中，（）随参信道A、无线电视距中继信道B、卫星中继信道C、移动信道D、以上所有模拟调制信号的相干解调是值接收端采用（）进行解调A、鉴频器B、包络检波器C、与发送端同频同相的本地载波D、插入大载波的方法以下信号中，（）一定是功率信号限时信号非限时信号周期信号非周期不限时信号A律十三折线编码器输出的8位码字b7b6b5b4b3b2b1b0,若b7=0，则代表被量化的信号值为（）b6b5b4是段内码。111所在段落的长度是110所在段落长度的（）倍，111所在段落是001所在段落长度的（）倍，在每个段落内，最后一个小段的段内码是（）A、0B、正值C、负值D、不确定A、0.5B、2C、4D、16A、4B、128C、16D、64A、0000B、1111C、0111D、10002020/2/216填空题1、消息出现的概率（）其所含的信息量越大。出现的概率（），其所含的信息量越小。2、在数字通信中，最直观和最合理的准则是（）。3、码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的（）倍，（等概时）。4、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其一维分布与（）无关，二维分布只与（）相关。5、信道容量C是指（），设信道带宽为BHz，S为信号的平均功率，N为噪声功率，香农公式可表示为（）。6、某单音调频信号s（t）=10cos（108πt+10cos2000πt）v，则已调信号的功率为（）调频指数为（），最大频偏为（）Hz，该信号的带宽为（）。7、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为。最小差错概率准则，信道传输信息的速率的最大值，50W，1010k，22K3bit/符号6kbit/s2020/2/2178、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为（）、（）、（）9、设系统带宽为WHz，则该系统无码间干扰时最高传码率为（）波特10、PSK是用码元载波（）的来传输信息，DSP是用前后码元载波的（）来传输信息，它可克服PSK的（）缺点11、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（），二是传输中叠加的（）12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用（）折线近似，u律对数压缩特性采用（）折线近似。2fH、2fH、fH2W相位相位差码间串扰加性噪声1315对于二进制系统，误码率等于误比特率（）模拟调制系统中个，调频和调相的本质是相同的（）BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移。发生对信号的错误解调，这种现象称为（）。在2DPSK系统中，载频为1800Hz，码元速率为1800baud。已知发送数据序列为1011100100，且规定0,1,0表示数字表示数字若参考相位取0，写出相对码，画出2DPSK信号的波形，并构成其调制器原理框图。在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H(w)应满足（）在解调过程中，哪种解调方式会产生门限效应，产生门限效应的原因是什么？2020/2/219简单题信息代码为100000000001100001，试写出传号差分码，AMI码，HDB3码（第一个非零码编为+1）基带传输，频带传输简述均匀量化和非均匀量化，并比较优、缺点。100000000001100001AMIHDB3AMIHDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1+10000000000-1+10000-1+1000+1-100-100+1-1+100+1-12020/2/2110计算题某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、π/2、π、3π/2来传输信息，这四个相位是互相独立的。(1)每秒钟内0、π/2、π、3π/2出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率；(2)每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率和信息速率。解：(1)每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故RB=1000Baud每个符号出现的概率分别为P(0)=1/2,P(π/2)=1/8,P(π)=1/8,P(3π/2)=1/4，每个符号所含的平均信息量为H(X)=(1/2×1+1/8×3+1/8×3+1/4×2)bit/符号=1.75bit/符号信息速率Rb=(1000×1.75)bit/s=1750bit/s(2)每秒钟传输的相位数仍为1000，故RB=1000Baud此时四个符号出现的概率相等，故H(X)=2bit/符号Rb=(1000×2)bit/s=2000bit/s2020/2/21112020/2/21122020/2/21132020/2/2114方差方差常记为2(t)。这里也把任意时刻t1直接写成了t2)]()([)]([tatEtD212222222)]([),()()]([)(2)]([2tadxtxfxtatξEtatξEtatξEtatξtatξEtξD所以，方差等于均方值与均值平方之差，它表示随机过程在时刻t对于均值a(t)的偏离程度。均方值均值平方2020/2/2115随机过程数学期望，方差自相关函数P42高斯过程，窄带随机过程，白噪声2020/2/2116计算题设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为H(f)，若要求以2400波特的速率进行传输，图中何种H(f)满足抽样点无码间干扰的条件？（）isCTiH)2(ST2020/2/2117卡森公式2020/2/2118计算题已知信号f(t)=6.4×sin(8000πt),按照奈奎斯特速率抽样后，进行64个电平均匀量化编码，采用自然二进制码1、量化间隔2、求码元传输速率答，量化间隔，12.8/64=0.2码元传输速率f抽＝8Khz。一秒抽8000个脉冲，每一个脉冲64＝2N,N=6,所以，每秒传？状态，6×8000，48000B2020/2/2119调制和基带传输无码间串扰的条件，奈奎斯特第一准则，P152几种模拟调制信号的表达式。AM、FM带宽。AM信号带宽为BAM＝2fmFM信号带宽BFM＝2（＋fm）例子f2020/2/2120信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为，频域表达式为。)]()([21ccFFttfccos)()1(log2NSBC2020/2/2121传送一幅图像，约含6×106个像素，为了重现图像，每个像素需256个亮度电平，设这些亮度电平等概率出现，若用一分钟传送一幅这样图像，信道中信噪功率比为30dB，所需要的信道带宽为（80KHz）。答案：每像素信息量：log2256bit=8bit一幅图像的信息量：6×106×8＝48×106bit每秒信息量：C=8×105bit/sB=C/log2(1+1000)≈8×105/log2210=8×104Hz=80KHz2020/2/21222PSK和2ASK的频谱特性十分相似，带宽也是信号带宽的2倍(p190)2DPSK和2PSK信号的功率谱密度完全一样，信号带宽B2DPSK=B2PSK=2fs2020/2/2123六、设在某2DPSK系统中，载波频率2400Hz，码元速率为1200Baud，已知相对码序列为111001。试画出2DPSK信号波形（注：相位偏移可自行假设）；若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形；（3）若发送信息符号0和1为双极性脉冲且概率相等，试求2DPSK信号的功率谱密度。已知随机基带序列的功率谱公式为：带通滤波器器相乘器低通滤波器延迟TS抽样判决器答：(1)设=0表示数字0,=π表示数字100101数字信息111001相对码smsssssmffmfGPmfPGffGfGPPffP221221)]()1([)()1(2020/2/212400101数字信息111001相对码2020/2/2125设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）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：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？(kHz)5.1025211000fWBfPNni101010105.02)(23310001010103iiNS200000iiDSBNSGNSZnHWfP/105.03解：（1）单边带信号的载频为100kHz，带宽B＝2fh=10kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为(2)解调器输入端的噪声与已调信号的带宽相同，已知Si=10kW，所以2020/2/2126带通滤波器的中心频率应为fc+1/2基带带宽的一半2020/2/2127计算题模拟信号采用13折线A律进行编码，若模拟信号的一个抽样脉冲值为+635量化单位，计算1、对应的8位PCM码组为？，量化误差为？11100011，量化误差27。2、写出其对应的11位线性码01001100000注意，问题是问写出编码输出对应的11位码。译码输出时，加了段内间隔的一半,有个误差.量化误差，是计算编码输出量化误差还是译码输出的量化误差樊昌信版教材及参考资料上计算量化误差时都是按照绝对值算的，以后参加其它考试时，注意教材要求的不同量化误差输入值-输出值有的教材输出值-输入值2020/2/2128其他教材采用13折线A律编码，最小量化间隔为1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位：（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：（1）已知抽样脉冲值I0＝-95，设码组的8位码分别为C1C2C3C4C5C6C7C8。因为I00，故C1＝0又因为I064，且I0128，故位于第4段，段落码C2C3C4＝011第4段内的量化间隔为4，由I0＝64＋7×4＋3知，I0位于第4段第7量化级，C5C6C7C8＝0111因此，输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8＝00110111译码输出-(64+7×4＋2／2)＝-94，量化误差为：-95－(-94)＝-1（单位）（2）对应于该7位码的均匀量化11位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11＝000010111102020/2/2129书上9-10采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”。最小