千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯自測(cè)題一一、填空題（每空2分，共計(jì)20分）1、設(shè)某離散信源有三個(gè)消息符號(hào)，它們浮上的概率分離為1/4、1/2、1/2，各符號(hào)浮上是相對(duì)自立的。若信息源以1000B的速率發(fā)送符號(hào)，信息傳輸速率為。2、已調(diào)波傳輸帶寬為。3、已知彩色電視圖像由個(gè)像素組成。設(shè)每個(gè)像素有64種彩色度，每種彩色度有16個(gè)亮度等級(jí)。倘若所有彩色度和亮度等級(jí)的組合機(jī)會(huì)均等，并統(tǒng)計(jì)自立，則每秒傳送100個(gè)圖畫所需的信道容量。4、通信系統(tǒng)的誤碼率為，群同步采用連貫式插入的主意，同步碼組位數(shù)為5，錯(cuò)碼數(shù)為2，則漏同步概率大小為。5、設(shè)信號(hào)，其中。若m(t)被勻稱量化為60個(gè)電平，則所需的二進(jìn)制碼組的位數(shù)N為。6、衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性，模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的定量指標(biāo)，模擬通信系統(tǒng)通通常采用作為可靠性指標(biāo)。7、編碼信道對(duì)信號(hào)影響是一種數(shù)字序列的變換，即把一種數(shù)字序列變成另一種，其模型可用來(lái)描述，常用于數(shù)字通信中。8、對(duì)于如下的碼組：(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000)，若用于糾錯(cuò)，其糾錯(cuò)能力為。9、隨參信道對(duì)傳輸信號(hào)的影響包括。10、設(shè)二進(jìn)制碼元速率為，N進(jìn)制碼元速率為，且有（k為天然數(shù)），則和的關(guān)系為。二、簡(jiǎn)答及簡(jiǎn)要分析題（每題6分，共計(jì)30分）1、二進(jìn)制數(shù)字代碼為，寫出對(duì)應(yīng)的HDB3碼2、簡(jiǎn)要分析當(dāng)傳碼率為時(shí)，圖示a和b兩系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。3、什么是復(fù)用技術(shù)？主要類型有哪些？復(fù)用與多址技術(shù)二者有何異同？4、在模擬信號(hào)數(shù)字傳輸中，為什么要對(duì)模擬信號(hào)舉行抽樣、量化和編碼？5、A律30/32路PCM基群系統(tǒng)基群速率為多少？為什么？三、綜合題（50分）16、（15分）已調(diào)信號(hào)時(shí)域表示如下，其中是調(diào)制信號(hào)。(1)倘若發(fā)送該信號(hào)，計(jì)算的發(fā)送功率、載波功率和邊頻（邊帶）功率；(2)設(shè)信道中白噪聲的單邊功率譜密度為，計(jì)算解調(diào)器（同步解調(diào)）前后的輸入信噪比和輸出信噪比；(3)當(dāng)時(shí)，為何信號(hào)？能否用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？17、（15分）設(shè)數(shù)據(jù)1以100波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng)，為了能在帶通信道(2000Hz~2800Hz)中傳輸，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)2FSK傳輸系統(tǒng)，要求畫出系統(tǒng)殘破的組成框圖及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)波形。18、（10分）設(shè)一線性分組碼的生成矩陣為。(1)試求其監(jiān)督矩陣，并寫出信息元與監(jiān)督元的監(jiān)督關(guān)系；(2)若接收到的碼組為，利用校正子舉行譯碼。19、（10分）在PCM系統(tǒng)中，若采用13折線A律壓縮，設(shè)最小的量化間隔為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為-138單位。(1)求此編碼輸出的PCM碼組和量化誤差（段內(nèi)碼采用天然二進(jìn)制碼）；(2)寫出該7位碼（不包括極性碼）的勻稱量化11位碼。

自測(cè)題一參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每空2分，共計(jì)20分）1、1500bps2、3、4、5、66、信噪比或均方誤差7、數(shù)字轉(zhuǎn)移序列8、僅能糾1個(gè)錯(cuò)誤9、(1)對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)光變化；(2)傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)光變化；(3)存在多徑傳揚(yáng)現(xiàn)象10、二、簡(jiǎn)答或簡(jiǎn)要分析題（每題6分，共計(jì)30分）11、答：編碼結(jié)果為1-110001-100-11001-10112、答：由圖可知，理想低通濾波器的截止頻率為，對(duì)應(yīng)的無(wú)碼間干擾的傳碼率最高為，所以當(dāng)以給定的傳碼率傳輸時(shí)，a和b兩系統(tǒng)都會(huì)存在碼間干擾。13、答：復(fù)用是一種獎(jiǎng)若干個(gè)互相自立的信號(hào)合并為一個(gè)可在同一信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)的技術(shù)。常見的信道復(fù)用采用按頻率區(qū)別或按時(shí)光區(qū)別信號(hào)。按頻率區(qū)別信號(hào)的主意稱為頻分復(fù)用，按時(shí)光區(qū)別信號(hào)的主意稱為時(shí)分復(fù)用。二者的共同點(diǎn)是分享通信信道。不同點(diǎn)主要有：(1)多址技術(shù)指通信信道被分布在不同位置上的用戶遠(yuǎn)程分享，而復(fù)用技術(shù)指信道被局部范圍的用戶所分享；(2)在復(fù)用系統(tǒng)中，用戶的要求通常是固定的，在多址系統(tǒng)中，用戶的要求會(huì)隨時(shí)光而動(dòng)態(tài)變化，此時(shí)須提供動(dòng)態(tài)的信道分配。14、答：模擬信號(hào)要通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)，必須將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為能在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男问?，即首先要由模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，即首先舉行抽樣，是模擬信號(hào)在時(shí)光上離散，然后對(duì)抽樣值舉行量化，使其幅值離散化，這樣得到的數(shù)字信號(hào)不一定能在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸，所以需要舉行編碼，從而得到相宜在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。15、答：A律30/32路PCM基群系統(tǒng)基群速率為2.048Mbps。緣故是每一路信號(hào)舉行8kHz速率抽樣，每個(gè)抽樣值用8bit舉行量化編碼，所以一路信號(hào)的速率為64kbps，32路復(fù)用，則此基群系統(tǒng)基群速率為64*32=2.048Mbps。三、綜合題（50分）16（15分）解：(1)信號(hào)的發(fā)送功率為，其中前者為載波功率，后者為邊頻（邊帶）功率。……………（5分）(2)∵上已求出，又∴……（3分）又∵，且，∵……………（3分）(3)當(dāng)時(shí)，為DSB信號(hào)，不能否用包絡(luò)檢波法解調(diào)，因?yàn)橛惺д??！?分）17（15分）解：∵2FSK的調(diào)制方式有兩種：普通模擬調(diào)制和頻率鍵控法（開關(guān)電路）調(diào)制；其解調(diào)方式有5種：包絡(luò)檢波法、相干解調(diào)法、鑒頻法、過(guò)零檢測(cè)法及差分檢波法。∴本題答案不唯一，一種較好的參考答案（采用頻率鍵控法調(diào)制和過(guò)零檢測(cè)法解調(diào)）如下：由題意可知，信息傳輸速率為100B，傳輸通道帶寬為2800-2000=800Hz，為了滿意要求較好傳輸，即應(yīng)有，可挑選兩個(gè)載頻分離為2100Hz和2700Hz?！?分）各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的波形如下所示：說(shuō)明：由上載頻挑選可知，若令代表“0”，令代表“1”，則在相應(yīng)的碼元周期內(nèi)應(yīng)該有21和27個(gè)周期的相應(yīng)載波，為了簡(jiǎn)化，在圖中分離用1個(gè)和2個(gè)周期載波來(lái)表示?！?分）18（10分）解：(1)由題意知，該生成矩陣不是典型矩陣，將其化為典型生成矩陣為其對(duì)應(yīng)的典型監(jiān)督矩陣為，設(shè)該線性分組碼各位為：則由監(jiān)督矩陣可得，所求信息元與監(jiān)督元的監(jiān)督關(guān)系為：……………（6分）(2)當(dāng)收到碼組為時(shí)，設(shè)其為B，則可求得其中S為校正子，且S={s3,s2,s1,s0}，由上可看出浮上了錯(cuò)誤，且錯(cuò)在位，所以經(jīng)譯碼后的碼組為。…………（4分）19（10分）解：(1)若設(shè)編出碼組為，則顯然可得：（極性為負(fù)）…………………（2分）經(jīng)計(jì)算可知138量化單位位于A律13折線的第5段內(nèi)，∴………………（2分）因?yàn)橐蠖蝺?nèi)采用天然二進(jìn)制編碼，所以第6段內(nèi)共有個(gè)量化單位，這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔，∴每個(gè)量化間隔包含個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知，，∴位于1量化間隔中，∴…………………（2分）∴編出的碼組為按照抽樣值量化取中間的原則，此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為-140量化單位，∴量化誤差為2個(gè)量化單位?！?分）(2)∵該7位碼對(duì)應(yīng)的數(shù)值為136，∴對(duì)應(yīng)的勻稱量化11位碼為：……………………（2分）自測(cè)題二一、填空題（每空2分，共計(jì)20分）1、衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性，模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的定量指標(biāo)，數(shù)字通信系統(tǒng)通常采用作為有效性指標(biāo)。2、設(shè)某離散信源有三個(gè)消息符號(hào)，它們浮上的概率分離為1/4、1/4、1/2，各符號(hào)浮上是相對(duì)自立的，則該信源的平均信息量為。3、恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯菦Q定的或變化極其緩慢的，其中是指信號(hào)中不同頻率分量分離受到信道不同的衰減，對(duì)模擬通信影響較大，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)波形畸變，輸出信噪比下降。4、調(diào)制信道模型可用一網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示，其對(duì)信號(hào)的影響可分為乘性干擾和加性干擾兩種，通常用于模擬通信中。5、計(jì)算機(jī)終端通過(guò)電話信道傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，電話信道帶寬為3.4kHz，信道的輸出信噪比為20dB，則信道容量為。6、在模擬調(diào)制系統(tǒng)中舉行包絡(luò)檢波解調(diào)時(shí)，當(dāng)輸入信噪比小到某值時(shí)，包絡(luò)檢波器會(huì)把實(shí)用信號(hào)擾亂為噪聲，即存在現(xiàn)象。7、在數(shù)字基帶系統(tǒng)中，采用滾降余弦系統(tǒng)的目的是。8、某調(diào)頻波，信號(hào)的帶寬為。9、單路話音信號(hào)的最高頻率為4kHz，抽樣頻率為8kHz。設(shè)抽樣后按16級(jí)勻稱量化編碼，再舉行2DPSK調(diào)制，則已調(diào)信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬為。10、設(shè)輸入抽樣器的信號(hào)為門函數(shù)，寬度，若忽略其頻譜第8個(gè)零點(diǎn)以外的頻率分量，則其最小抽樣速率為。二、簡(jiǎn)答及簡(jiǎn)要分析題（每題6分，共計(jì)30分）11、與模擬通信系統(tǒng)相比，數(shù)字通信系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)？12、什么是調(diào)制？其作用如何？13、設(shè)某序列的HDB3碼為10001-100-101-114、二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)的碼元發(fā)送周期為，通過(guò)下圖示系統(tǒng)。X、Y、Z值應(yīng)為多大可以實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸？此時(shí)系統(tǒng)的頻帶利用率是多少？15、設(shè)有一隨機(jī)二進(jìn)制序列的0和1分離由幅度為A的不歸零矩形脈沖和表示，若0，1浮上的概率分離為1/4和3/4，則信號(hào)的頻譜中是否包含的離散譜分量？其功率為多少？（為碼元周期）。三、綜合題（50分）16、（15分）設(shè)話音信號(hào)為0~4kHz的低通信號(hào)，(1)按照下圖寫出調(diào)制信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式，畫出a、b、c三處的頻譜圖，并說(shuō)明該系統(tǒng)采用何種調(diào)制方式；(2)畫出該調(diào)制方式相干解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖，并分析解調(diào)過(guò)程。提醒：希爾伯特變換為17、（15分）設(shè)數(shù)據(jù)1以300波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng)，為了能在帶通信道(2100Hz~2700Hz)中傳輸，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)2DPSK傳輸系統(tǒng)，要求畫出系統(tǒng)殘破的組成框圖及對(duì)應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)波形。18、（10分）頻率為0-4kHz，幅度峰值為1.0240V的雙極性模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器（放大系數(shù)=10）后，采用13折線A律舉行模擬信號(hào)數(shù)字化，試計(jì)算：(1)采樣值為-4.2000V時(shí)編碼器的輸出碼組（段內(nèi)采用天然二進(jìn)制碼）和量化誤差；(2)倘若有相同的32路信號(hào)舉行TDM，求復(fù)用系統(tǒng)的輸出速率為多少？19、（10分）已知某（7，4）漢明碼是一個(gè)循環(huán)碼，其生成多項(xiàng)式為，試求：(1)寫出（7，4）循環(huán)碼的生成矩陣，并在信息位為1010時(shí)，求出編出的碼字；(2)由g(x)畫出此編碼器的編碼電路圖。

自測(cè)題二參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每空2分，共計(jì)20分）1、傳輸速率或頻帶利用率2、1.5bit/符號(hào)3、幅度-頻率畸變4、線性時(shí)變5、22.6bps6、門限效應(yīng)7、便于減小碼間干擾和定時(shí)提取8、3600Hz9、64kHz10、800Hz二、簡(jiǎn)答或簡(jiǎn)要分析題（每題6分，共計(jì)30分）11、答：相對(duì)于模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有：(1)抗干擾能力強(qiáng)，可消除噪聲堆積；(2)差錯(cuò)可控制；(3)容易加密，保密性好；(4)容易與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。12、答：就其廣泛技術(shù)含義而言，調(diào)制是一待發(fā)送的基帶信號(hào)，正比的控制載波的一兩個(gè)參量變化，以達(dá)到不同應(yīng)用目標(biāo)和不同傳輸環(huán)境所要求的信號(hào)類型與性能。調(diào)制的基帶信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）可分為模擬和數(shù)字兩類，載波可以分為延續(xù)波（正弦波）和脈沖序列兩類，所以就有了4種調(diào)制方式。調(diào)制的目的和作用：(1)使發(fā)送信號(hào)適配信道特性（頻點(diǎn)、頻段、信道特性等）；(2)節(jié)約通信資源，提高信道帶寬利用率；(3)便于復(fù)用和無(wú)線信道的使用頻段合理分配；(4)改善抗噪聲性能，提高通信可靠性。13、答：原序列：114、答：由題意可知，傳碼率為，故要實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾，Y應(yīng)該為，為了能滿意無(wú)碼間干擾的條件，此時(shí)還應(yīng)該要求，故得，所以當(dāng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾。此時(shí)系統(tǒng)的頻帶利用率為。15、答：(1)對(duì)于雙極性信號(hào)，隨機(jī)序列的頻率普密度為，其中的頻譜函數(shù)∵，∴∴當(dāng)時(shí)，∴信號(hào)的頻譜中不包含的離散譜分量。(2)功率為三、綜合題（50分）16（15分）解：本題答案不唯一，一種較好的參考答案如下：(1)由圖可知…（2分）若設(shè)，則a、b、c三處的頻譜圖如下………（3分）有以上可知，該系統(tǒng)采用單邊帶調(diào)制，且是上邊帶調(diào)制?！?分）(2)該調(diào)制方式相干解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖如下：………[載波同步部分2分，其余3分]（5分）解調(diào)過(guò)程簡(jiǎn)要分析：已調(diào)信號(hào)（應(yīng)含導(dǎo)頻信息）經(jīng)過(guò)信道傳輸后，到達(dá)解調(diào)器輸入端，此時(shí)信號(hào)為，分兩路，上路用于解調(diào)過(guò)程，設(shè)經(jīng)過(guò)BPF的信號(hào)為，后者綜合考慮了傳輸過(guò)程中噪聲的影響，考慮到二者互相自立，則單考慮經(jīng)相乘器后得到，則此時(shí)上述信號(hào)經(jīng)過(guò)LPF后，經(jīng)高頻成分濾掉，于是剩下了，進(jìn)而得到原調(diào)制信號(hào)?！?分）因?yàn)槭褂孟喔山庹{(diào)，需要一個(gè)本地載波，該載波與發(fā)送端的載波應(yīng)該是同頻同相的，所以需要使用載波同步單元從接收到的信號(hào)中提取出同步載波，因?yàn)閱芜厧д{(diào)制信號(hào)解調(diào)時(shí)不方便采用平主意提取同步載波，所以應(yīng)該考慮直接法，同時(shí)應(yīng)該要求發(fā)送端發(fā)送時(shí)一并發(fā)送導(dǎo)頻信息。經(jīng)過(guò)上述過(guò)程客較好地實(shí)現(xiàn)已調(diào)制信號(hào)的解調(diào)?！?分）17（15分）解：本題答案不唯一，一種較好的參考答案如下：說(shuō)明：∵數(shù)據(jù)1以300波特的速率進(jìn)入傳輸系統(tǒng)，能在帶通信道(2100Hz~2700Hz)中傳輸，∴載波頻率應(yīng)為2400Hz，即…………（9分）對(duì)應(yīng)點(diǎn)參考波形如下：說(shuō)明：由題意可知，一個(gè)碼元周期內(nèi)，應(yīng)該有8個(gè)周期的載波，為了簡(jiǎn)化，下圖中以一個(gè)周期的載波代表?！?分）18（10分）解：由題意知，該雙極性模擬信號(hào)放大后幅度峰值為10.24V，因?yàn)椴捎?3折線A律舉行模擬信號(hào)數(shù)字化，∴要舉行2048量化單位量化，∴每個(gè)量化單位對(duì)應(yīng)的電壓值為當(dāng)采樣值為-4.2000V時(shí)，對(duì)應(yīng)的量化值為-840量化單位，若設(shè)編出碼組為，則顯然可得：（極性為負(fù)）…………………（2分）經(jīng)計(jì)算可知840量化單位位于A律13折線的第7段內(nèi)，∴………………（2分）因?yàn)橐蠖蝺?nèi)采用天然二進(jìn)制編碼，所以第7段內(nèi)共有個(gè)量化單位，這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔，∴每個(gè)量化間隔包含個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知，，∴位于10量化間隔中，∴…………………（2分）∴編出的碼組為按照抽樣值量化取中間的原則，此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為-848量化單位，∴量化誤差為8個(gè)量化單位，即為?！?分）(2)按照題意可知，采用13折線A律舉行模擬信號(hào)數(shù)字化，舉行8位PCM編碼，所以對(duì)應(yīng)的一路信號(hào)的傳輸速率為64kbps，當(dāng)有相同的32路信號(hào)舉行TDM時(shí)，復(fù)用系統(tǒng)的輸出速率為……………（2分）19（10分）解：(1)∵已知，∴∴………（3分）∴編出的碼字…………（3分）(2)∵已知，∴編碼器的編碼電路圖如下：………………（4分）自測(cè)題三一、填空題（1-6題每空1分，7-8每空2分，共計(jì)20分）1、為了衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣，需要一些性能指標(biāo)或質(zhì)量指標(biāo)來(lái)表征囫圇系統(tǒng)，從研究消息的傳輸角度看，主要指標(biāo)包括表明消息傳輸“速度”的和表明消息傳輸“質(zhì)量”的，二者互相矛盾，對(duì)立統(tǒng)一。數(shù)字通信系統(tǒng)，通常采用作為前者指標(biāo)，常采用作為后者指標(biāo)。2、設(shè)二進(jìn)制碼元速率為，N進(jìn)制碼元速率為，且有（k為天然數(shù)），則和的關(guān)系為。3、寬安穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的特性將不隨時(shí)光的推移而不同，其一維概率分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與無(wú)關(guān)，而二維分布與有關(guān)。4、調(diào)制信道模型可用一網(wǎng)絡(luò)來(lái)表示，其對(duì)信號(hào)的影響可分為干擾和干擾兩種。5、是指輸出信噪比最大的最佳線性濾波器，其傳輸特性為。6、對(duì)AM信號(hào)舉行包絡(luò)檢波解調(diào)時(shí)，在小信噪比情況下，包絡(luò)檢波器會(huì)把實(shí)用信號(hào)擾亂為噪聲，這種現(xiàn)象通常稱為。7、已知彩色電視圖像由個(gè)像素組成。設(shè)每個(gè)像素有64種彩色度，每種彩色度有16個(gè)亮度等級(jí)。倘若所有彩色度和亮度等級(jí)的組合機(jī)會(huì)均等，并統(tǒng)計(jì)自立，則每秒傳送100個(gè)圖畫所需的信道容量為。8、設(shè)某信源以2000符號(hào)/秒的速率發(fā)送消息，信源由A、B和C共3個(gè)信息符號(hào)組成，發(fā)送A的概率為，發(fā)送其它符號(hào)的概率相同，且設(shè)每一符號(hào)浮上是互相自立的，則每符號(hào)的平均信息量為，信源可能的最大信息速率為。二、簡(jiǎn)要解答題（共計(jì)15分）9、（3分）二進(jìn)制數(shù)字代碼為，寫出對(duì)應(yīng)的HDB3碼10、（9分）什么是碼間串?dāng)_？寫出消除碼間串?dāng)_的條件。并據(jù)此簡(jiǎn)要分析當(dāng)傳碼率為時(shí)，圖示a和b兩系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。11、（3分）已知某三級(jí)線性反饋移存器的特征多項(xiàng)式為，試簡(jiǎn)要說(shuō)明可以產(chǎn)生m序列。三、綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)65分）12、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)將兩路語(yǔ)音信號(hào)舉行PCM時(shí)分復(fù)用后經(jīng)2DPSK傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)并使之正常工作。（1）（6分）給出該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖（提醒：該系統(tǒng)需包含信源編/譯碼、信道編/譯碼、調(diào)制/解調(diào)及同步等部分）；（2）（5分）該系統(tǒng)相對(duì)于徹低的模擬調(diào)制/解調(diào)通信系統(tǒng)有何優(yōu)點(diǎn)？（3）（3分）該通信系統(tǒng)采用了頻帶傳輸方式，請(qǐng)問(wèn)調(diào)制的作用有哪些？（4）（6分）將模擬語(yǔ)音信號(hào)舉行數(shù)字傳輸時(shí)為什么要先依次舉行抽樣、量化和編碼？（5）（15分）信源PCM編碼若采用13折線A率編碼，設(shè)最小量化間隔為1個(gè)量化單位，已知某抽樣脈沖值為+636單位，請(qǐng)問(wèn)：（a）該編碼方式是勻稱量化編碼還是非勻稱量化編碼？有何優(yōu)點(diǎn)？（b）該編碼用的碼型是天然二進(jìn)制碼還是折疊二進(jìn)制碼？有何優(yōu)點(diǎn)？（c）此時(shí)編碼器輸出碼組是什么？量化誤差為多少？[注：要有須要的分析計(jì)算過(guò)程]（d）對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的勻稱量化11位碼（采用天然二進(jìn)制碼）如何？（6）（6分）若兩路語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率均為4000Hz，抽樣頻率為8000Hz，以PCM方式傳輸，設(shè)傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖，其寬度為τ，且占空比為1，抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化，請(qǐng)計(jì)算PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為多少？（7）（6分）在發(fā)送端和接收端都需要位同步和幀同步，二者各有何作用？各如何產(chǎn)生？（8）（7分）信道編碼時(shí)若采用（7，4）漢明碼，且已知線性碼監(jiān)督矩陣為（a）求該編碼的典型生成矩陣；（b）若某信息組為1010，求對(duì)應(yīng)的編碼碼組；（9）（4分）2DPSK的工作原理是怎樣的？與2PSK相比，有何優(yōu)點(diǎn)？（10）（7分）在該2DPSK調(diào)制/解調(diào)系統(tǒng)中，若已知碼元速率為，接收機(jī)輸入端得高斯白噪聲的單邊功率譜密度，今要求系統(tǒng)的誤碼率不大于，試求：（a）接收端帶通濾波器(BPF)輸出的噪聲功率；（b）采用極性比較法解調(diào)時(shí)接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率。

自測(cè)題三參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（1-6題每空1分，7-8每空2分，共計(jì)20分）1、有效性、可靠性、傳輸速率或頻帶利用率、差錯(cuò)率2、（或）3、統(tǒng)計(jì)、時(shí)光、時(shí)光間隔4、線性時(shí)變、乘性、加性5、匹配濾波器、6、門限效應(yīng)7、8、1.5比特/符號(hào)、[或約3170bps]二、簡(jiǎn)要解答題（共計(jì)15分）9、（3分）對(duì)應(yīng)HDB3編碼結(jié)果為+1-1+1000+V-B00-V+B00+V-10+110、（9分）答：所謂碼間串?dāng)_是指接收信號(hào)中在某個(gè)抽樣時(shí)刻的信號(hào)除了該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的碼元基本波形外還有其他碼元在本時(shí)刻有值存在，這些值的總和（代數(shù)和）就稱為碼間串?dāng)_。消除碼間串?dāng)_系統(tǒng)就應(yīng)該滿意奈奎斯特第一準(zhǔn)則，即：，或由圖可知，a系統(tǒng)理想低通濾波器的截止頻率為，對(duì)應(yīng)的無(wú)碼間干擾的傳碼率最高為，所以當(dāng)以給定的傳碼率傳輸時(shí)，a和b兩系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。11、（3分）答：因?yàn)?a)是既約的，(b)可除盡，(c)除不盡，所以是一個(gè)本原多項(xiàng)式，所以可以產(chǎn)生m序列。三、綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)65分）（1）（6分）該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖如下：（2）（5分）（a）該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)；（b）該系統(tǒng)傳輸差錯(cuò)可控制，可改善傳輸質(zhì)量；（c）便于用現(xiàn)代DSP技術(shù)對(duì)信息加工和處理；（d）便于高保密度的加密處理；（e）可綜合傳遞各種信息，能增強(qiáng)通信系統(tǒng)的靈便性和通用性。（3）（3分）（a）將基帶信號(hào)變換為相宜在信道中傳輸?shù)念l帶已調(diào)信號(hào)（即頻譜搬移）；（b）實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用（頻分復(fù)用）；（c）改善系統(tǒng)抗噪聲性能（抗干擾）。（4）（6分）語(yǔ)音信號(hào)是模擬信號(hào)，現(xiàn)在要用數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)傳輸，所以首先要把模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，第一步要先把語(yǔ)音信號(hào)時(shí)光離散化，即舉行抽樣，抽樣要滿意抽樣定理；第二步再舉行幅值離散化，即量化。這樣得到的數(shù)字信號(hào)不一定相宜在數(shù)字系統(tǒng)中傳輸，所以還要舉行編碼。（5）（15分）[3+3+6+3]（a）該編碼是非勻稱量化編碼，這種編碼有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是可提高（改善）小信號(hào)的量噪比，適當(dāng)降低大信號(hào)的信噪比；二來(lái)可提高非勻稱分布的概率密度信號(hào)的平均量噪比，并使動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。（b）PCM編碼采用的是折疊二進(jìn)制碼，這樣有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一來(lái)可以簡(jiǎn)化編碼過(guò)程；二來(lái)有利于減小平均量化噪聲，因?yàn)樵捯粜盘?hào)小幅度浮上的概率比大幅度的大。（c）此時(shí)編碼器輸出的碼組是：1；量化誤差為：12若設(shè)編出碼組為，則顯然可得：（極性為正）經(jīng)計(jì)算可知636量化單位位于A律13折線的第7段內(nèi)，∴因?yàn)橐蠖蝺?nèi)采用天然二進(jìn)制編碼，所以第7段內(nèi)共有個(gè)量化單位，這些量化單位要被分成16個(gè)量化間隔，∴每個(gè)量化間隔包含個(gè)量化單位。經(jīng)分析計(jì)算可知，∴位于3量化間隔中，∴∴編出的碼組為按照抽樣值量化取中間的原則，此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為+624量化單位，∴量化誤差為12個(gè)量化單位。（d）∵該7位碼（1）對(duì)應(yīng)的數(shù)值為+624，∴對(duì)應(yīng)的勻稱量化11位碼為：。（6）（6分）[4+2]∵由題意可知，抽樣間隔為，∴每路信號(hào)每個(gè)抽樣值占用的時(shí)光為又∵抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化，即用7位編碼表示，且傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖，其寬度為τ，且占空比為1∴∴∴PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為112kHz。（7）（6分）[3+3]發(fā)端的位同步是為了準(zhǔn)確的抽樣，而幀同步是為了能準(zhǔn)確復(fù)接，兩路信號(hào)實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用后傳輸；收端的位同步有多種用途，既可以為幀同步提供輸入，更主要的是保證每個(gè)相關(guān)單元能正常工作，準(zhǔn)確決定每一位的開始和結(jié)束，收端幀同步是為了準(zhǔn)確分接，把時(shí)分復(fù)用的混合信號(hào)準(zhǔn)確分成兩路單獨(dú)信號(hào)。發(fā)端的同步信號(hào)可由發(fā)端時(shí)鐘分頻得到；收端的同步信號(hào)要采用合適的主意從收到的信號(hào)中提取。（8）（7分）[4+3]（a）∵,∴為典型監(jiān)督矩陣，∴，∴∴典型生成矩陣為（b）當(dāng)信息組為1010，對(duì)應(yīng)的編碼碼組為：1010010（9）（4分）[2+2]2DPSK的工作原理是：利用前后（相鄰）碼元的相對(duì)載波相位值來(lái)表示數(shù)字信息，即2DPSK波形前后碼元相對(duì)相位差唯一決定信息符號(hào)。這樣解調(diào)時(shí)2DPSK信號(hào)并不依賴于某一固定的載波相位參考值，只要前后碼元的相對(duì)相位關(guān)系不變化，即可依次準(zhǔn)確恢復(fù)數(shù)字信息，避免了2PSK的反向工作現(xiàn)象。（10）（7分）[3+4]（a）接收端帶通濾波器(BPF)輸出的噪聲功率：（b）∵采用極性比較法解調(diào)時(shí)有：∴，即∴查補(bǔ)誤差函數(shù)表可得：，即∴現(xiàn)取，則有：∴采用極性比較法解調(diào)時(shí)接收機(jī)輸入端所需的信號(hào)功率為：自測(cè)題四一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共計(jì)15分）1、相對(duì)于模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信有哪些優(yōu)點(diǎn)？2、什么是調(diào)制？作用如何？3、寫出描述延續(xù)信道容量的香農(nóng)公式，并簡(jiǎn)要說(shuō)明信道容量與、、之間的關(guān)系。二、模擬通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)20分）4、設(shè)某信道具有勻稱的雙邊噪聲功率譜密度，在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)（DSB信號(hào)），并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在，而載波為，已調(diào)信號(hào)的功率為。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波。請(qǐng)解答以下問(wèn)題：（1）（5分）若采用相干解調(diào)（即同步檢測(cè)），做出此通信系統(tǒng)的原理圖；（2）（4分）該理想帶通濾波器的中央頻率和通帶寬度為多大？（3）（3分）解調(diào)器輸入端信噪功率比為多少？（4）（3分）解調(diào)器輸出端信噪功率比為多少？（5）（5分）求出解調(diào)器輸出端噪聲功率譜密度，并用圖形表示出來(lái)。三、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)25分）5、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一數(shù)字基帶通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩路數(shù)字基帶信號(hào)時(shí)分復(fù)用傳輸通信，并解答以下問(wèn)題。（1）（5分）給出該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖；（2）（5分）若同步復(fù)接后輸出的一信息段為，給出對(duì)應(yīng)的編碼結(jié)果并簡(jiǎn)要說(shuō)明該碼的特點(diǎn)；（3）（5分）設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道和接收濾波器組成總特性為，若要求以波特的速率舉行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)驗(yàn)證圖示能否滿意抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間串?dāng)_的條件[注：要有須要分析過(guò)程]；（4）（10分）為了提高系統(tǒng)的可靠性，可舉行差錯(cuò)控制編碼，信道編碼時(shí)若采用（7，3）線性分組碼，且已知該碼生成矩陣為（a）（3分）求該編碼的典型監(jiān)督矩陣；（b）（3分）若某信息組為101，求對(duì)應(yīng)的編碼碼組；（c）（4分）該線性分組碼的檢、糾錯(cuò)能力如何？四、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)40分）6、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)將兩路語(yǔ)音信號(hào)舉行時(shí)分復(fù)用后經(jīng)2FSK傳輸?shù)恼９ぷ魍ㄐ畔到y(tǒng)并解答以下問(wèn)題。（1）（5分）給出該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖；（2）（20分）若信源編碼采用13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號(hào)范圍為，若某時(shí)刻某輸入抽樣脈沖幅度為，最小量化間隔為1個(gè)量化單位，請(qǐng)問(wèn)：（a）（3分）該輸入抽樣值對(duì)應(yīng)多少量化單位？（b）（6分）此時(shí)編碼器輸出碼組是什么？量化誤差為多少？[注：要有須要的分析計(jì)算過(guò)程]（c）（3分）對(duì)應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的勻稱量化11位碼（采用天然二進(jìn)制碼）如何？（d）（4分）該編碼方式采用的哪種量化編碼？有何優(yōu)點(diǎn)？（e）（4分）該編碼用的哪種碼型？有何優(yōu)點(diǎn)？（3）（5分）若兩路語(yǔ)音信號(hào)的最高頻率均為4000Hz，抽樣頻率為8000Hz，以PCM方式傳輸，設(shè)傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖，其寬度為τ，且占空比為1，抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化，請(qǐng)計(jì)算PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為多少？（4）（4分）若該2FSK傳輸系統(tǒng)接收端采用過(guò)零檢測(cè)法舉行解調(diào)，請(qǐng)給出簡(jiǎn)要的解調(diào)原理框圖；（5）（6分）若該2FSK通信系統(tǒng)接收端采用包絡(luò)檢波解調(diào)，傳輸信道等效帶寬為，2FSK信號(hào)的頻率分離為，，碼元速率，且接收端輸入（即信道輸出端）的信噪比為（即4倍）。試求：（a）2FSK信號(hào)的帶寬；（b）此時(shí)系統(tǒng)的誤碼率。[提醒：]

自測(cè)題四參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、簡(jiǎn)答題（每題5分，共計(jì)15分）1、答：（1）抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不堆積；（2）傳輸差錯(cuò)可控制；（3）便于舉行信號(hào)加工、處理、變換和存儲(chǔ)，從而可未來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸；（4）便于集成，使通信設(shè)備小型化；（5）易于加密處理，且保密性好。2、答：調(diào)制就是用調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）去控制載波（或高頻信號(hào)）的參數(shù)的過(guò)程，即使制載波（或高頻信號(hào)）的參數(shù)按照調(diào)制信號(hào)的變化而變化。從頻域角度上說(shuō)，就是把基帶信號(hào)的頻譜搬移執(zhí)較高的載頻附近的過(guò)程。調(diào)制的功能主要有3個(gè)：（1）把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為相宜在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)（即實(shí)現(xiàn)有效傳輸、配置信道、減小天線尺寸等）；（2）實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用，以提高信道利用率；（3）改善系統(tǒng)抗噪聲性能。3、答：香農(nóng)公式：提高信噪比，可增大信道容量；隨著的適當(dāng)增大而增大，但當(dāng)時(shí)，；通過(guò)與的互換，可維持一定的。二、模擬通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)20分）4、解：（1）（5分）若采用相干解調(diào)（即同步檢測(cè)），做出此通信系統(tǒng)的原理圖；（2）（4分）為了保證信號(hào)順利通過(guò)和盡可能地濾除噪聲，帶通濾波器的寬度等于已調(diào)信號(hào)的帶寬，即，中央頻率為。帶通濾波器的傳輸特性為：（3）（3分）∵（已知）又∵∴解調(diào)器輸入端信噪功率比（4）（3分）解調(diào)器輸出端信噪功率比為多少？∵,∴（5）（5分）∵相干解調(diào)時(shí)有∴解調(diào)器輸出端噪聲功率譜密度功率譜密度如圖：三、數(shù)字基帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)25分）5、解：（1）（5分）給出該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖；（2）（5分）答：對(duì)應(yīng)的編碼結(jié)果：-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+B00+V-1+1或相反該碼優(yōu)點(diǎn)：無(wú)直流，且高、低頻分量??；有宏觀檢錯(cuò)能力；連0個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)，有利于定時(shí)信息的提取。缺點(diǎn)：編碼過(guò)程較復(fù)雜。（3）（5分）答：∵由題意可知，∴按照奈奎斯特第一準(zhǔn)則，即：可得，即對(duì)應(yīng)時(shí)的結(jié)果如下：∴可知不滿意奈奎斯特第一準(zhǔn)則，即不能滿意抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間串?dāng)_的條件。（4）（10分）（a）（3分）∵生成矩陣為典型生成矩陣，∴易得典型監(jiān)督矩陣為：（b）（3分）對(duì)應(yīng)的編碼碼組為：（c）（4分）由題可知該編碼組的最小碼距，若只用于檢錯(cuò)（滿意）可檢1位或2位或3位錯(cuò)；若只用于糾錯(cuò)（滿意）可糾正1位錯(cuò)；若同時(shí)用于檢錯(cuò)和糾錯(cuò)可（滿意）糾正1位錯(cuò)且同時(shí)檢出2位錯(cuò)。四、數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、分析解答題（共計(jì)40分）6、解：（1）（5分）給出該通信系統(tǒng)較殘破的普通原理框圖；（2）（20分）（a）（3分）該輸入抽樣值對(duì)應(yīng)量化單位為：（b）（6分）若設(shè)編出碼組為，則顯然可得：（極性為正）∵,位于A律13折線的第7段內(nèi)，∴∵,∴位于3量化間隔中，∴∴編出的碼組為按照抽樣值量化取中間的原則，此時(shí)編出的碼組對(duì)應(yīng)的量化值為∴量化誤差為個(gè)量化單位。（c）（3分）∵該7位碼（1）對(duì)應(yīng)的數(shù)值為+624，∴對(duì)應(yīng)的勻稱量化11位碼為：。（d）（4分）該編碼是非勻稱量化編碼，這種編碼有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是可提高（改善）小信號(hào)的量噪比，適當(dāng)降低大信號(hào)的信噪比；二來(lái)可提高非勻稱分布的概率密度信號(hào)的平均量噪比，并使動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。（e）（4分）PCM編碼采用的是折疊二進(jìn)制碼，這樣有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一來(lái)可以簡(jiǎn)化編碼過(guò)程；二來(lái)有利于減小平均量化噪聲，因?yàn)樵捯粜盘?hào)小幅度浮上的概率比大幅度的大。（3）（5分）∵由題意可知，抽樣間隔為，∴每路信號(hào)每個(gè)抽樣值占用的時(shí)光為又∵抽樣后信號(hào)按128級(jí)量化，即用7位編碼表示，且傳輸信號(hào)的波形為矩形脈沖，其寬度為τ，且占空比為1∴∴∴PCM二進(jìn)制基帶信號(hào)第一零點(diǎn)頻寬為。（4）（4分）采用過(guò)零檢測(cè)法舉行解調(diào)的解調(diào)原理框圖如下；（5）（6分）（a）（2分）∵，∴該2FSK信號(hào)的帶寬為：（b）（4分）∵2FSK接收系統(tǒng)中上下之路帶通濾波器的帶寬近似為，僅是信道等效帶寬（2400Hz）的1/4?！嘣肼暪β室矞p小為1/4，因而帶通濾波器輸出端的信噪比比輸入信噪比提高了4倍。又∵接收機(jī)輸入端信噪比為（即4倍），∴帶通濾波器輸出端的信噪比應(yīng)為∴此時(shí)系統(tǒng)的誤碼率。數(shù)字通信原理試卷九單項(xiàng)挑選題（2分/題）1、選用_______傳輸形式，系統(tǒng)的頻帶利用率最高

a、理想低通

b、余弦滾降

c、直線滾將

d、升余弦2、倘若一個(gè)線性系統(tǒng)的輸入隨機(jī)過(guò)程是高斯的，那么線性系統(tǒng)的輸出順從：

a、勻稱分布

b、高斯分布

c、瑞利分布

d、萊斯分布3、設(shè)輸入FM解調(diào)器的噪聲是窄帶高斯白噪聲，則鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度與頻率f的關(guān)系為：

a、無(wú)關(guān)，仍為白噪聲

b、正比

c、反比

d、與f2正比4、設(shè)x(t)為調(diào)制信號(hào)，調(diào)頻波的表示式為：，則FM調(diào)制方式的瞬時(shí)角頻率偏移為：

a、

b、

c、

d、5、窄帶噪聲的同相分量nc(t)和正交分量ns(t)它們都具有如下的性質(zhì)：

a、低通

b、帶通

c、帶限

d、高通6、傳輸速率為9600B的數(shù)據(jù)流，所需要的最小傳輸帶寬為：

a、1.6kHz

b、3.2kHz

c、4.8kHz

d、9.6kHz7、設(shè)r為接收機(jī)輸入端信噪比，2DPSK調(diào)制系統(tǒng)差分解調(diào)的誤碼率計(jì)算公式為：

a、

b、

c、

d、8、對(duì)于ΔM編碼過(guò)程，過(guò)載量化噪聲通常發(fā)生在：

a、信號(hào)幅值較大時(shí)

b、信號(hào)頻率較大時(shí)

c、噪聲較大時(shí)

d、信號(hào)斜率較大時(shí)9、利用平方變換法提取載波同步時(shí)，在電路中是由_______部件造成載波同步的“相位含糊”：

a、帶通濾波器

b、平方率部件

c、窄帶濾波器

d、2分頻器10、位同步脈沖是由控制電路輸出的脈沖經(jīng)過(guò)n次分頻得到，而一個(gè)碼元重復(fù)頻率為fb，這時(shí)位同步帶寬為：

a、

b、

c、

d、11、假設(shè)分組碼的最小碼距為8則它能檢測(cè)誤碼的位數(shù)至少為：

a、6

b、7

c、8

d、912、以下哪一個(gè)碼字屬于碼長(zhǎng)為5的奇監(jiān)督碼

a、10001

b、10010

c、10011

d、1010013、符號(hào)集為A、B、C、D，它們互相自