《通信原理》模擬題+答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.以下哪種調(diào)制方式不屬于模擬調(diào)制（）A.AMB.FMC.PSKD.PM答案：C。模擬調(diào)制包括幅度調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM），而PSK（相移鍵控）是數(shù)字調(diào)制方式。2.若基帶信號的最高頻率為$f_m$，則AM信號的帶寬為（）A.$f_m$B.$2f_m$C.$3f_m$D.$4f_m$答案：B。AM信號的帶寬是基帶信號最高頻率的兩倍，即$B_{AM}=2f_m$。3.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，以下哪個指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)的有效性（）A.誤碼率B.信噪比C.信息速率D.誤信率答案：C。信息速率是單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚糜诤饬繑?shù)字通信系統(tǒng)的有效性；誤碼率和誤信率用于衡量系統(tǒng)的可靠性；信噪比是信號與噪聲的功率比。4.以下哪種編碼方式屬于信源編碼（）A.漢明碼B.卷積碼C.香農(nóng)編碼D.循環(huán)碼答案：C。信源編碼的目的是提高信息傳輸?shù)挠行?，香農(nóng)編碼是一種信源編碼方法；漢明碼、卷積碼和循環(huán)碼屬于信道編碼，用于提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?.對于二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，以下哪種調(diào)制方式的抗噪聲性能最好（）A.2ASKB.2FSKC.2PSKD.2DPSK答案：C。在二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，2PSK的抗噪聲性能最好，其次是2DPSK、2FSK，2ASK的抗噪聲性能最差。6.設(shè)二進制序列為10110，采用2DPSK調(diào)制，若參考相位為0，碼元速率為$R_B$，則2DPSK信號的帶寬為（）A.$R_B$B.$2R_B$C.$3R_B$D.$4R_B$答案：B。2DPSK信號的帶寬與2PSK信號相同，都為$B=2R_B$。7.以下哪種復(fù)用方式是按時間來分割信道的（）A.頻分復(fù)用B.時分復(fù)用C.碼分復(fù)用D.空分復(fù)用答案：B。時分復(fù)用是按時間來分割信道，將不同用戶的信號安排在不同的時間間隙傳輸；頻分復(fù)用是按頻率分割信道；碼分復(fù)用是利用不同的編碼序列來區(qū)分不同用戶；空分復(fù)用是利用空間的不同來分割信道。8.在AM調(diào)制中，為了實現(xiàn)包絡(luò)檢波，要求調(diào)幅指數(shù)$m_a$滿足（）A.$m_a\leq1$B.$m_a\geq1$C.$m_a=1$D.無要求答案：A。為了實現(xiàn)包絡(luò)檢波，調(diào)幅指數(shù)$m_a$必須滿足$m_a\leq1$，否則會出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象，導(dǎo)致包絡(luò)失真。9.設(shè)隨機過程$X(t)$的自相關(guān)函數(shù)為$R_X(\tau)$，則$R_X(0)$表示（）A.隨機過程的平均功率B.隨機過程的直流分量C.隨機過程的交流分量D.隨機過程的方差答案：A。自相關(guān)函數(shù)$R_X(0)$表示隨機過程的平均功率。10.以下哪種信道屬于恒參信道（）A.對流層散射信道B.電離層反射信道C.光纖信道D.移動通信信道答案：C。恒參信道的參數(shù)不隨時間變化，光纖信道屬于恒參信道；對流層散射信道、電離層反射信道和移動通信信道屬于隨參信道，其參數(shù)隨時間變化。二、填空題（每題3分，共30分）1.通信系統(tǒng)按信號特征可分為______通信系統(tǒng)和______通信系統(tǒng)。答案：模擬；數(shù)字。根據(jù)信號特征，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)，模擬通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號，數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。2.線性調(diào)制包括______、______、______和單邊帶調(diào)制（SSB）。答案：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）；抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）；殘留邊帶調(diào)制（VSB）。這幾種調(diào)制方式都屬于線性調(diào)制，其已調(diào)信號的頻譜是基帶信號頻譜的線性搬移。3.數(shù)字基帶信號的功率譜密度包括______分量和______分量兩部分。答案：連續(xù)譜；離散譜。連續(xù)譜反映了信號的帶寬，離散譜可用于提取位定時信息。4.香農(nóng)公式為______，它表明在一定的______、______和______條件下，通信系統(tǒng)的極限傳輸能力。答案：$C=B\log_2(1+\frac{S}{N})$；帶寬$B$；信號功率$S$；噪聲功率譜密度$n_0$。香農(nóng)公式給出了在高斯白噪聲信道中，通信系統(tǒng)無差錯傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾省?.2FSK信號的解調(diào)方法有______和______。答案：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）；相干解調(diào)。非相干解調(diào)不需要提取載波，實現(xiàn)簡單；相干解調(diào)需要提取載波，性能較好。6.信道編碼的目的是______，常用的信道編碼有______、______等。答案：提高信息傳輸?shù)目煽啃?；奇偶校驗碼；漢明碼。信道編碼通過增加冗余信息來檢測和糾正傳輸過程中的錯誤。7.衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)有______和______。答案：誤碼率；誤信率。誤碼率是指錯誤碼元數(shù)與傳輸總碼元數(shù)之比，誤信率是指錯誤比特數(shù)與傳輸總比特數(shù)之比。8.若$X(t)$是平穩(wěn)隨機過程，則其均值$E[X(t)]$是______，自相關(guān)函數(shù)$R_X(t_1,t_2)$只與______有關(guān)。答案：常數(shù)；時間間隔$\tau=t_2-t_1$。平穩(wěn)隨機過程的統(tǒng)計特性不隨時間的平移而變化，其均值為常數(shù)，自相關(guān)函數(shù)只與時間間隔有關(guān)。9.復(fù)用技術(shù)主要有______、______和______。答案：頻分復(fù)用（FDM）；時分復(fù)用（TDM）；碼分復(fù)用（CDM）。這些復(fù)用技術(shù)可以提高信道的利用率，使多個用戶可以同時使用同一信道進行通信。10.眼圖是用實驗方法估計______性能的一種方法，眼圖的“眼睛”張得越______，表示碼間串?dāng)_越小。答案：基帶傳輸系統(tǒng)；大。眼圖可以直觀地反映基帶傳輸系統(tǒng)的性能，“眼睛”張開的大小反映了碼間串?dāng)_的程度。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述數(shù)字通信的優(yōu)缺點。答：數(shù)字通信的優(yōu)點主要有：-抗干擾能力強：數(shù)字信號可以通過再生中繼的方式消除噪聲積累，在長距離傳輸和多次中繼后仍能保證信號的質(zhì)量。-差錯可控：可以采用信道編碼技術(shù)對傳輸?shù)臄?shù)字信號進行差錯控制，降低誤碼率，提高通信的可靠性。-易于加密處理：數(shù)字信號容易進行加密和解密操作，能夠更好地保證通信的安全性。-便于集成化和微型化：數(shù)字通信設(shè)備可以采用大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，體積小、功耗低、可靠性高。-便于與計算機等數(shù)字設(shè)備連接：可以方便地實現(xiàn)信息的存儲、處理和交換。數(shù)字通信的缺點主要有：-占用帶寬大：與模擬通信相比，數(shù)字通信需要更高的帶寬來傳輸同樣的信息。-同步要求高：數(shù)字通信系統(tǒng)需要嚴(yán)格的同步，包括位同步、幀同步等，同步系統(tǒng)的實現(xiàn)較為復(fù)雜。2.簡述AM調(diào)制與DSB調(diào)制的區(qū)別。答：AM調(diào)制（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅）和DSB調(diào)制（抑制載波雙邊帶調(diào)幅）有以下區(qū)別：-調(diào)制原理：-AM調(diào)制是在基帶信號上加上一個直流分量后再對載波進行幅度調(diào)制，其表達式為$s_{AM}(t)=[A_0+m(t)]\cos(\omega_ct)$，其中$A_0$為直流分量，$m(t)$為基帶信號。-DSB調(diào)制是直接用基帶信號對載波進行幅度調(diào)制，其表達式為$s_{DSB}(t)=m(t)\cos(\omega_ct)$，沒有直流分量。-頻譜特性：-AM信號的頻譜由載頻分量和上下邊帶組成，帶寬為$B_{AM}=2f_m$，其中$f_m$為基帶信號的最高頻率。-DSB信號的頻譜只有上下邊帶，沒有載頻分量，帶寬也為$B_{DSB}=2f_m$。-功率特性：-AM信號的功率包括載波功率和邊帶功率，載波功率不攜帶信息，浪費了大量的功率，其調(diào)制效率較低。-DSB信號沒有載波功率，全部功率都用于傳輸信息，調(diào)制效率較高。-解調(diào)方法：-AM信號可以采用包絡(luò)檢波法進行解調(diào)，實現(xiàn)簡單，但需要滿足$m_a\leq1$的條件。-DSB信號不能采用包絡(luò)檢波法，需要采用相干解調(diào)，實現(xiàn)相對復(fù)雜。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某AM信號$s_{AM}(t)=(2+\cos(2\pi\times10^3t))\cos(2\pi\times10^6t)$，試求：（1）載波頻率$f_c$、調(diào)制信號頻率$f_m$和調(diào)幅指數(shù)$m_a$；（2）該AM信號的帶寬$B_{AM}$；（3）該AM信號的總功率$P_{AM}$與邊帶功率$P_{SB}$。解：（1）-對于載波信號$\cos(2\pi\times10^6t)$，根據(jù)載波信號表達式$\cos(\omega_ct)$，可得載波角頻率$\omega_c=2\pi\times10^6$rad/s，載波頻率$f_c=\frac{\omega_c}{2\pi}=10^6$Hz=1MHz。-對于調(diào)制信號$\cos(2\pi\times10^3t)$，可得調(diào)制信號角頻率$\omega_m=2\pi\times10^3$rad/s，調(diào)制信號頻率$f_m=\frac{\omega_m}{2\pi}=10^3$Hz=1kHz。-已知$s_{AM}(t)=(2+\cos(2\pi\times10^3t))\cos(2\pi\times10^6t)=A_0[1+\frac{1}{A_0}\cos(2\pi\times10^3t)]\cos(2\pi\times10^6t)$，其中$A_0=2$，所以調(diào)幅指數(shù)$m_a=\frac{1}{A_0}=\frac{1}{2}=0.5$。（2）根據(jù)AM信號帶寬公式$B_{AM}=2f_m$，將$f_m=1$kHz代入，可得$B_{AM}=2\times1$kHz=2kHz。（3）設(shè)載波功率為$P_c$，邊帶功率為$P_{SB}$，總功率為$P_{AM}$。載波功率$P_c=\frac{A_0^2}{2}=\frac{2^2}{2}=2$W。邊帶功率$P_{SB}=\frac{m_a^2A_0^2}{4}=\frac{0.5^2\times2^2}{4}=0.25$W。總功率$P_{AM}=P_c+P_{SB}=2+0.25=2.25$W。2.已知某二進制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸速率為1000bit/s，若采用2PSK調(diào)制，試求：（1）2PSK信號的碼元速率$R_B$；（2）2PSK信號的帶寬$B_{2PSK}$。解：（1）對于二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，信息速率$