通信原理試卷

一填空題

1.接收設(shè)備的功能是將和。信號(hào)放大,

反變換

2.受信者是傳送信息的，其功能與相

反。目的地，信源

3,基帶的含義是指信號(hào)的頻譜從附近開(kāi)始，如話(huà)音

信號(hào)的頻率范圍為。零頻,300Hz-3400Hz

4.經(jīng)過(guò)調(diào)制以后的信號(hào)稱(chēng)為已調(diào)信號(hào)，有兩個(gè)基本特征：一

是；二是。攜帶有信息，適應(yīng)在信

道中傳輸

S.同步是使兩端的信號(hào)在上保持步調(diào)

一致。收發(fā)，時(shí)間

6.在數(shù)據(jù)通信中，按數(shù)據(jù)代碼排列的方式不同，可分為

和。并行傳輸，串行傳輸

7,通信中的和都可看作隨時(shí)間變化的

隨機(jī)過(guò)程。信號(hào)，噪聲

8.隨機(jī)過(guò)程具有和的特點(diǎn)。隨機(jī)變量,

時(shí)間函數(shù)

9.一個(gè)隨機(jī)過(guò)程的與無(wú)關(guān)，則稱(chēng)其為

嚴(yán)平穩(wěn)過(guò)程。統(tǒng)計(jì)特性，時(shí)間起點(diǎn)

10.若一個(gè)過(guò)程是嚴(yán)平穩(wěn)的，則它廣義平穩(wěn)的，反

之o必是，不一定成立

11.若一個(gè)過(guò)程的等于對(duì)應(yīng)的，則該過(guò)

程是各態(tài)歷經(jīng)的。時(shí)間平均，統(tǒng)計(jì)平均

12.若一個(gè)過(guò)程是各態(tài)歷經(jīng)的，則它平穩(wěn)的，反

之。也是，不一定成立

13.無(wú)線信道按傳輸方式區(qū)分基本上有、

和視線傳播三種。地波，天波

u.有線信道分為和兩大類(lèi)。有線電信

道，有線光信道

15.信道的數(shù)學(xué)模型分為模型和模型。

調(diào)制信道,編碼信道

⑹由連續(xù)信道容量的公式得知：、是

容量的決定因素。帶寬，信噪比

17.調(diào)制信道模型用和表示信道對(duì)信號(hào)

傳輸?shù)挠绊?。加性干擾，乘性干擾

18.模擬調(diào)制分為：和。幅度調(diào)制，角

度調(diào)制

⑼SSB信號(hào)只傳輸DSB信號(hào)中的一個(gè)邊帶，所以頻譜,

效率。最窄，最高

20.VSB是與之間的一種折中方式。DSB,

SSB

21.調(diào)制方法分為：和。相干解調(diào)，非

相干解調(diào)

22.FDM是一種按來(lái)劃分的復(fù)用方式。

頻率，信道

23.的非相干解調(diào)和的非相干解調(diào)一樣,

都存在“門(mén)限效應(yīng)”。FM信號(hào)，AM信號(hào)

24.多路復(fù)用是指在信道中同時(shí)傳輸信

號(hào)。一條，多路

25.基帶信號(hào)的特征是將其頻譜從開(kāi)始，占據(jù)

的頻帶。零頻或很低頻率，較寬

26.對(duì)基帶信號(hào)傳輸前的處理或變換的目的是使與

相匹配。信號(hào)的特性，信道的傳輸特性

27.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，造成誤碼的兩個(gè)主要因素是

和。碼間串?dāng)_，信道噪聲

28.等概條件下，單極性基帶系統(tǒng)的最佳判決門(mén)限電平

是，雙極性基帶系統(tǒng)的最佳判決門(mén)限電平

是。A/2,0

29.部分響應(yīng)技術(shù)是的引入的一種技

術(shù)。有控制，碼間串?dāng)_

30.等概雙極性碼無(wú)，有利于。直流分

量,在信道中傳輸

3i.2ASK和2PSK所需帶寬是，2FSK所需帶寬

是。，

32,二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中在抗加性白噪聲方面，性能

最好，最差。相干2PSK,2ASK

33.通常把包括和過(guò)程的數(shù)字傳輸系統(tǒng)稱(chēng)作數(shù)

字帶通傳輸系統(tǒng)。調(diào)制，解調(diào)

3.等概大信噪比時(shí)，2ASK相干解調(diào)時(shí)，系統(tǒng)誤碼率

為非相干解調(diào)時(shí)，誤碼率為。，

35.等概大信噪比時(shí)，2FSK相干解調(diào)時(shí)、系統(tǒng)誤碼率

為，非相干解調(diào)時(shí)，誤碼率為。，

36.抽樣信號(hào)的量化有兩種方法：和。均

勻量化，非均勻量化

37.ITU對(duì)電話(huà)信號(hào)制定了具有對(duì)數(shù)特性的非均勻量化標(biāo)準(zhǔn)建議,

即和。A律,律

38.和的特性近似A律和〃律的特性。13折線

法，15折線法

39.電話(huà)信號(hào)最常用的編碼是、和AM。PCM,

DPCM

離散的模擬信號(hào)可以變換成不同的模擬脈沖調(diào)制信號(hào)，包括PAM、

和oPDM,PPM

二簡(jiǎn)答題

..按傳輸信號(hào)的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類(lèi)？

2.答：按信號(hào)復(fù)用方式分：頻分復(fù)用：不同信號(hào)占據(jù)不同的頻率

范圍；時(shí)分復(fù)用：不同信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)間區(qū)間；碼分復(fù)用。

消息中包含的信息量與哪些因素有關(guān)？

答：消息信號(hào)傳輸信息多少用“信息量”衡量

消息的傳遞意味著消息的傳遞，信息可被理解為消息中包含

的有意義的內(nèi)容。

某些消息比另外一些消息傳遞了更多的信息。

概率論知識(shí)：事件出現(xiàn)的可能性愈小，概率愈小

事件出現(xiàn)的可能性愈大，概率愈大

信息量與消息出現(xiàn)的概率有關(guān)。

何為嚴(yán)平穩(wěn)，何為廣義平穩(wěn)？

答：嚴(yán)穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，對(duì)任意n和，滿(mǎn)足（n維概率密度函數(shù)）：

3.廣義平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的特性：均值和方差為常數(shù)；自相關(guān)函數(shù)只

與時(shí)間間隔有關(guān)。

什么是窄帶隨機(jī)過(guò)程？它的表達(dá)式是什么？

答：窄帶隨機(jī)過(guò)程是指其頻帶寬度遠(yuǎn)小于中心頻率的隨機(jī)過(guò)程。

窄帶過(guò)程表達(dá)式

4,上式利用三角函數(shù)和角公式，可寫(xiě)成

什么是白噪聲，其頻譜和自相關(guān)函數(shù)有什么特點(diǎn)？

答：所謂白噪聲是指它的平均功率譜密度函數(shù)在整個(gè)頻率域內(nèi)是常

數(shù)，服從均勻分布c其功率譜：；

5,自相關(guān)函數(shù)：

6.無(wú)線信道有哪些種?

7.答：可分為短波廣播、短波、微波傳輸、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信。

信道模型有哪幾種？

答：調(diào)制信道一一研究的著眼點(diǎn)只關(guān)心調(diào)制器輸出和解調(diào)

器的輸入

編碼信道一一研究的著眼點(diǎn)只關(guān)心編碼和譯碼（數(shù)字通信

系統(tǒng)）

DSB和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？

答：從表面上看，，，但不能說(shuō)雙邊帶系統(tǒng)的抗噪性能優(yōu)于單邊帶

一倍。實(shí)際上，由于雙邊帶系統(tǒng)的帶寬是單邊的2倍故噪聲功率的

輸入也大于2倍，盡管相差2倍，兩者抵消。實(shí)際上，雙邊帶和單

邊的抗噪性能是相同的。

什

么

是瞬時(shí)頻率

瞬時(shí)相位瞬時(shí)相位偏瞬時(shí)角頻率

頻偏移

雨）=々,十沌）移必）的）”噌

d<p(f)

率

~dT

調(diào)

制，

什

么

是

相

位

調(diào)

制

?

者

關(guān)

系

如

何

?

答:

將

PM、

FM

的

般

關(guān)

系

歸

納

總

結(jié)

于

表

中：

調(diào)

制

方

式

“dm(t)K而Q

PMco/+Kpm(t)o).+K—?

tc「Pdt0dt

/

(OJ+|

FMKFm[l}dtKFJ

-O0-oo

什么是頻分復(fù)用？

答：一個(gè)信道中同時(shí)傳送一個(gè)信號(hào)是極端浪費(fèi)的。將信號(hào)進(jìn)行調(diào)制

（即用正弦信號(hào)乘此信號(hào)）可使信號(hào)頻譜搬移，使多路信號(hào)互重疊

地占據(jù)不同的頻率范圍。

與單極性波相比，AMI碼有什么優(yōu)點(diǎn)？

答：AMI碼的優(yōu)點(diǎn)：（用于傳輸）

①在“1”，“0”不等概率情況下，也無(wú)直流成份，并且在

零附近頻率的低頻分量小，因此，對(duì)具有變壓或其它交流耦合的

傳輸信道來(lái)說(shuō)，不受影響。

②若碼元極性與發(fā)端相反，收端也能正確接收。

③編譯碼電路簡(jiǎn)單。

S.部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么問(wèn)題？？

9.答：有控制的在某些碼元抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其他抽

樣時(shí)刻又無(wú)碼間干擾，那么能使，又能降低對(duì)定時(shí)程度的要

求。

什么是數(shù)字調(diào)制？數(shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？

答：數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送的信息,

在收端對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。

數(shù)字調(diào)制信號(hào)也稱(chēng)鍵控信號(hào)。

在二進(jìn)制時(shí)，有

ASK?振幅鍵控

FSK?移頻鍵控

PSK?移相鍵控

10.什么是絕對(duì)相移？什么是相對(duì)相移？

...答：2PSK方式是用二進(jìn)制數(shù)字脈沖序列去控制連續(xù)載波的相

位。2DPSK方式是用二進(jìn)制數(shù)字脈沖序列去控制連續(xù)載波的相

對(duì)相位(本碼元相位與前一碼元相位之差)。

什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特間隔？

答：一個(gè)頻帶限制在(0,)HZ內(nèi)的時(shí)間連續(xù)信號(hào)m(t),如果以1/2

秒的間隔對(duì)它進(jìn)行等間隔抽樣，則m(t)將被變得到的抽樣值完全

確定。(指能通過(guò)低通濾波器適當(dāng)?shù)仄交瑸V波恢復(fù))。或者說(shuō)抽樣速

率22稱(chēng)2?奈奎斯特速率、1/2?奈奎斯特間隔。

什么是量化，其目的是什么？

答：利用預(yù)先規(guī)定的有限個(gè)電平來(lái)表示模擬抽樣值的過(guò)程稱(chēng)為量

化。假如模擬抽樣值不經(jīng)量化傳輸，當(dāng)信道中的噪聲疊加在模擬抽

樣值上面以后，接收端不可能精確到判別抽樣值的大小，噪聲疊

加在模擬抽樣值上的影響是不能消除的，特別是當(dāng)信號(hào)在整個(gè)傳

輸系統(tǒng)中采用多個(gè)接力站進(jìn)行多次接力中繼時(shí)，噪聲是積累的，

接力中繼越多，噪聲越大。如果發(fā)送端用有限個(gè)電平來(lái)表示模擬抽

樣值，且二個(gè)電平間隔的一半比噪聲的最大幅度還要大，噪聲的

影響就可消除，特別是多次中繼接力傳輸時(shí)，噪聲不會(huì)積累。

三計(jì)算

1一個(gè)由字母A,B,C,D組成的字，對(duì)于傳輸?shù)拿恳蛔帜赣枚M(jìn)

制脈沖編碼，00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每個(gè)脈

沖寬度為5ms。不同的字母等可能出現(xiàn)時(shí)，試計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔?/p>

速率。

2在強(qiáng)干擾環(huán)境下，某電臺(tái)在5min內(nèi)共收到正確信息量為355Mbit,

假定系統(tǒng)信息速率為1200kbit/so試問(wèn)系統(tǒng)誤信率是多少？

3已知某四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信息速率為2400bit/s,接收

端共收到216個(gè)錯(cuò)誤碼元，試計(jì)算該系統(tǒng)誤碼率是多少？

4設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進(jìn)制碼元的速率為1200Baud,試求該系

統(tǒng)的信息速率；若該系統(tǒng)改為傳送16法制信號(hào)碼元，碼元速率為

2400Baud,則這時(shí)的信息速率為多少？

5已知線性調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為：；式中，。試分別畫(huà)出波形圖和頻譜

圖。

6已知線性調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為：；式中，。試分別畫(huà)出波形圖和頻

譜圖。

7某一待傳輸?shù)膱D片約含個(gè)像元，為了很好的重現(xiàn)圖片，需要12

個(gè)亮度電平。假若所有的這些亮度電平等概率出現(xiàn)。試計(jì)算用3min

傳送一張圖片時(shí)所需的信道帶寬？（設(shè)信道中所需信噪功率比為

30dB）

8黑白電視圖像每幅含有個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概率出現(xiàn)的

亮度等級(jí)。耍求每秒鐘傳送30幀圖像。若信號(hào)輸出，計(jì)算傳輸該

黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬？

9已知噪聲的自相關(guān)函數(shù)，a為常數(shù)；

（1）求23）與S；

（2）繪出《⑺與月（⑼圖形。

10是一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，它的自相關(guān)函數(shù)是周期為2s的周期函

數(shù)。

在區(qū)間（-1,1）（s）內(nèi)，該自相關(guān)函數(shù)。試求的功率譜密度，并

用圖形表示。

II將一個(gè)均位為零、功率譜密度為的高斯白噪聲加到一個(gè)中心角頻率為、帶寬為B的理想帶通液波器上，如圖所示，

(1)求濾波器輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù)；

(2)寫(xiě)出輸出噪聲的一位概率密度函數(shù)。

12下圖為單個(gè)輸入，兩個(gè)輸出的線性流波器，若輸入過(guò)程是平穩(wěn)的，求與的互功率譜密度的表示式。

13證明平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的自相關(guān)函數(shù)滿(mǎn)足：

14

⑴已知和為相互獨(dú)立的平穩(wěn)高斯隨機(jī)過(guò)程，的數(shù)學(xué)期望為，方

差為，的數(shù)學(xué)期望為，方差為，設(shè)

⑵試求隨機(jī)過(guò)程工⑺的數(shù)學(xué)期望〃和方差/；

(3)試求隨機(jī)過(guò)程尢⑺的一維概率密度函數(shù)/(X)o

15將均旗為零，功率譜密度為的高斯白噪聲加到如圖所示的低通濾波器的輸入端“試求輸出過(guò)程的自相關(guān)函數(shù)和方差。

16設(shè)某信道具有均勻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)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在5kHz,而載波

為100kHz,已調(diào)信號(hào)的功率為10kW,若接收機(jī)的輸入信號(hào)再加至

解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)：

(1)該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性？

(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？

(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

17設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度，在該信道中傳輸抑

制載波的單雙邊（上邊帶）帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在

5kHz,而載波為100kHz,己調(diào)信號(hào)的功率為10kW,若接收機(jī)的輸

入信號(hào)再加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濾波，試問(wèn)：

（1）該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性？

（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？

（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？

18某線性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB,輸出噪聲功率為W,由

發(fā)射機(jī)輸出端到解調(diào)器輸入端之間的總的傳輸損耗為lOOdB,試

求：

（1）DSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率。

（2）SSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率。

19設(shè)被接收的調(diào)幅信號(hào)為，采用包絡(luò)解調(diào)，其中的功率譜密度

為：。若一雙邊功率譜密度為的噪聲疊加于已調(diào)信號(hào)，試求解調(diào)器

輸出的信噪功率比C

20設(shè)調(diào)制信號(hào)的功率譜密度為：，若用SSB調(diào)制方法進(jìn)行傳輸（忽

略信道的影響），試求：

（1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；

（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率;

（3）若疊加于SSB信號(hào)的白噪聲的雙邊功率譜密度為，設(shè)解調(diào)器

的輸出端接有截止頻率為的理想低通濾波器，那么，輸出信噪比

為多少？

（4）該系統(tǒng)的調(diào)制制度增益為多少？

21設(shè)有一個(gè)頻分多路復(fù)用系統(tǒng)，副載波用SSB調(diào)制，主載波用FM

調(diào)制。如果有60等幅的音頻輸入通路，每路頻帶限制在3.3kHz以

下，防護(hù)頻帶為0.7kHz:

（1）如果最大頻偏為800kHz,試求傳輸信號(hào)的帶寬;

（2）試分析與第一路相比時(shí)第60路輸出信噪比降低的程度（假定

鑒頻器輸入的噪聲是白噪聲，且解調(diào)器中無(wú)去加重電路）。

22試證明當(dāng)AM信號(hào)采用同步檢測(cè)法進(jìn)行解調(diào)時(shí)，其制度增益G與

包絡(luò)檢驗(yàn)的結(jié)果相同。

23已知某單頻調(diào)頻波的振幅是10V,瞬時(shí)頻率為

試求：（1）此調(diào)頻波的表達(dá)式；

（2）調(diào)頻波的頻率偏移，調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度。

24采用包絡(luò)檢波的常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)中，若噪聲功率譜密度為，單頻

正弦波調(diào)制時(shí)載波功率為100kW,邊帶功率為每邊帶10kW,帶通濾

波器帶寬為4kHz。（1）求解調(diào)輸出信噪比；（2）若采用抑制載波雙

邊帶系統(tǒng)，其性能優(yōu)于常規(guī)調(diào)幅多少分貝？

25設(shè)二進(jìn)制隨機(jī)脈沖序列由與組成，出現(xiàn)的概率為P,出現(xiàn)的概

率為1-P。試證明：如果，則脈沖序列將無(wú)離散譜。

26設(shè)某二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)中，數(shù)字信息“0”和“1”分別由和表

示，且“0”和“1”出現(xiàn)的概率相等，的頻譜是升余弦脈沖，即

(1)寫(xiě)出該數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度表達(dá)式，并畫(huà)出功率譜密

度圖。

(2)從該數(shù)字基帶信號(hào)中能否提取頻率的分量？

(3)若碼元間隔，試求該數(shù)字基帶信號(hào)的傳碼率與頻帶寬度。

27設(shè)某雙極性數(shù)字基帶信號(hào)的基本脈沖波形如圖所示，它是一個(gè)高度為1,寬度的矩形脈沖，且已知數(shù)字信息“I”出現(xiàn)概率為3/4,“0”

出現(xiàn)概率為1/4.

(1)寫(xiě)出該雙極性信號(hào)的功率譜密度的表達(dá)式，并畫(huà)出功率譜密

度圖；

(2)由該雙極性信號(hào)中能否宜接提取頻率為的分量？若能，試計(jì)

算該分量的功率。

28某二進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)所傳輸?shù)氖菃螛O性基帶信號(hào)，且數(shù)字“1”

和“0”出現(xiàn)的概率相等。

(1)若數(shù)字信息為“1”時(shí)信號(hào)在抽樣判決時(shí)刻的值，且接受濾波

器輸出噪聲是均值為0,均方根為0.2V的高斯噪聲，試求這時(shí)的

誤碼率。

(2)若要求誤碼率不大于，試確定A至少應(yīng)該是多少？

29若給定低通型信道的帶寬為2400Hz,在此信道上進(jìn)行基帶傳輸,

當(dāng)基帶波形形成濾波器特性分別為理想低通、50%余弦滾降、100%

余弦滾降時(shí)，試問(wèn)無(wú)碼間干擾傳輸?shù)淖罡叽a速率與相應(yīng)的頻帶利

用率各為多少？

30設(shè)基帶系統(tǒng)的發(fā)送渡波器，信道和接受泄波器總傳輸特性為，如圖所示。，

請(qǐng)確定碼間干擾為零時(shí)的最高碼元速率先和頻帶利用率。

31若采用00K方式傳輸二進(jìn)制數(shù)字信息，已知碼元傳輸速率，接

收端解調(diào)器輸入信號(hào)的振幅，信道加性噪聲為高斯白噪聲，且其

單邊頻率譜密度。試求：

(D非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率.；

(2)相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率；

32若某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸數(shù)率為，數(shù)字信息為“1”時(shí)的頻率為

10MHz,數(shù)字信息為“0”時(shí)的頻率為10.4MHz,輸入接收端解調(diào)器

的信號(hào)振幅為。信道加性噪聲為高斯白噪聲，且單邊功率譜密度。

試求：

(1)2FSK信號(hào)的頻帶寬度；

(2)非相干接收時(shí)，