2025年通信原理考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種調(diào)制方式屬于線性調(diào)制？A.FSKB.PSKC.AMD.DSB-SC2.若某數(shù)字通信系統(tǒng)的碼元速率為2MBaud，采用8進制調(diào)制，則信息速率為？A.2MbpsB.4MbpsC.6MbpsD.8Mbps3.關(guān)于LDPC碼（低密度奇偶校驗碼），以下描述錯誤的是？A.屬于線性分組碼B.譯碼復(fù)雜度低于Turbo碼C.適合長碼長場景D.校驗矩陣具有稀疏性4.高斯白噪聲的功率譜密度在整個頻率范圍內(nèi)是？A.均勻的B.隨頻率升高而增大C.隨頻率升高而減小D.呈高斯分布5.采用非均勻量化的主要目的是？A.降低量化噪聲B.簡化編碼電路C.提高小信號的量化信噪比D.減少碼元速率6.眼圖的“眼睛”張開程度主要反映系統(tǒng)的？A.噪聲水平B.定時誤差敏感程度C.碼間串擾大小D.頻率偏移7.差分相移鍵控（DPSK）解決了絕對相移鍵控（PSK）的什么問題？A.帶寬過大B.抗噪性能差C.相位模糊D.調(diào)制效率低8.若某信道的帶寬為4kHz，信噪比為30dB，則其信道容量約為？（log?10≈3.32）A.40kbpsB.40kbpsC.40kbpsD.40kbps（注：實際計算應(yīng)為C=Blog?(1+S/N)，S/N=10^(30/10)=1000，故C=4klog?1001≈4k9.97≈39.88kbps，約40kbps）9.以下哪種復(fù)用方式需要嚴格的同步？A.頻分復(fù)用（FDM）B.時分復(fù)用（TDM）C.碼分復(fù)用（CDM）D.波分復(fù)用（WDM）10.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，升余弦滾降濾波器的滾降系數(shù)α越大，系統(tǒng)的？A.帶寬越小B.拖尾衰減越慢C.對定時精度要求越低D.頻帶利用率越高二、填空題（每題2分，共20分）1.香農(nóng)信道容量公式為C=__________（其中B為帶寬，S/N為信噪比）。2.AM調(diào)制的調(diào)制效率η=__________（設(shè)調(diào)制度為m，載波功率為Pc）。3.抽樣定理指出，對最高頻率為fm的模擬信號抽樣，抽樣頻率fs需滿足__________。4.二進制PSK（BPSK）的相位差為__________度。5.數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標是__________和__________。6.眼圖中“眼睛”的垂直張開度反映__________的大小。7.OFDM系統(tǒng)中子載波正交的條件是相鄰子載波的頻率間隔為__________。8.卷積碼的兩個關(guān)鍵參數(shù)是__________和__________（用符號表示）。9.差分編碼的目的是__________。10.高斯白噪聲的自相關(guān)函數(shù)為__________（設(shè)功率譜密度為n?/2）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.比較ASK、FSK、PSK三種數(shù)字調(diào)制方式的抗噪聲性能，并說明原因。2.簡述均衡器在數(shù)字通信中的作用及主要分類。3.解釋數(shù)字調(diào)制中“星座圖”的含義，并說明其與調(diào)制方式的關(guān)系。4.時分復(fù)用（TDM）和頻分復(fù)用（FDM）的主要區(qū)別是什么？各適用于什么場景？5.信道編碼的基本原理是什么？列舉三種常用的信道編碼類型。四、計算題（共30分）1.（8分）已知某高斯信道帶寬B=10MHz，信噪比S/N=40dB。（1）計算該信道的容量C（單位：Mbps）；（2）若希望信息速率達到100Mbps，是否可行？說明理由。（log?10≈3.32，10^(40/10)=10000）2.（8分）某AM調(diào)制系統(tǒng)中，載波信號為c(t)=5cos(2π×10?t)，調(diào)制信號為m(t)=3cos(2π×103t)。（1）計算調(diào)制度m；（2）求已調(diào)信號的帶寬；（3）若載波功率Pc=100W，計算已調(diào)信號的總功率。3.（7分）二進制ASK系統(tǒng)中，發(fā)送“1”時信號幅度為A，發(fā)送“0”時信號幅度為0，高斯噪聲的單邊功率譜密度為n?，碼元周期為T。（1）寫出該系統(tǒng)的最佳判決門限；（2）推導(dǎo)誤碼率Pe的表達式（假設(shè)“0”“1”等概率發(fā)送）。4.（7分）對一個最高頻率為4kHz的模擬信號進行PCM編碼，采用13折線A律編碼，量化級數(shù)為256級。（1）計算編碼后的碼元速率；（2）若采用升余弦滾降系數(shù)α=0.5的基帶傳輸，計算所需的最小傳輸帶寬。答案一、單項選擇題1.C2.C（8進制信息速率=碼元速率×log?8=2M×3=6Mbps）3.B（LDPC譯碼復(fù)雜度與Turbo碼相近，甚至更高）4.A5.C6.C7.C8.D（計算見題干注）9.B（TDM需要嚴格的時隙同步）10.C（滾降系數(shù)α越大，帶寬越大，拖尾衰減越快，對定時精度要求越低）二、填空題1.Blog?(1+S/N)2.m2/(2+m2)3.fs≥2fm4.1805.有效性（傳輸速率）、可靠性（差錯率）6.噪聲7.1/T（T為符號周期）8.約束長度L、碼率r=k/n9.解決相位模糊問題（或消除載波恢復(fù)中的相位不確定性）10.(n?/2)δ(τ)三、簡答題1.抗噪聲性能：PSK＞FSK＞ASK。原因：PSK利用相位差異區(qū)分信號，相位受噪聲影響較??；FSK通過頻率差異區(qū)分，需更大的頻率間隔抵抗噪聲；ASK通過幅度差異區(qū)分，幅度易受噪聲干擾，誤碼率最高。2.作用：補償信道的非理想特性（如碼間串擾），改善接收信號質(zhì)量。分類：按實現(xiàn)方式分為時域均衡和頻域均衡；按結(jié)構(gòu)分為線性均衡（如橫向濾波器）和非線性均衡（如判決反饋均衡）。3.星座圖是將調(diào)制信號的幅度和相位映射到復(fù)平面上的點集，每個點對應(yīng)一個符號。星座圖的點數(shù)決定調(diào)制階數(shù)（如QPSK為4點），點間距離反映抗噪能力（距離越大，抗噪越強），點的分布對應(yīng)具體調(diào)制方式（如矩形分布為QAM，圓形分布為PSK）。4.區(qū)別：TDM按時間劃分時隙復(fù)用，要求嚴格同步；FDM按頻率劃分子帶復(fù)用，需濾波器隔離。場景：TDM適用于數(shù)字信號（如PCM電話復(fù)用）；FDM適用于模擬信號（如廣播電視）或需并行傳輸?shù)膱鼍埃ㄈ鏏DSL）。5.基本原理：在信息碼元中添加冗余碼元，利用碼字間的相關(guān)性檢測并糾正傳輸錯誤。常用碼型：漢明碼（線性分組碼）、卷積碼（記憶碼）、Turbo碼（并行級聯(lián)卷積碼）。四、計算題1.（1）S/N=10^(40/10)=10000，C=B×log?(1+S/N)=10M×log?10001≈10M×13.29≈132.9Mbps。（2）可行，因為信道容量約132.9Mbps＞100Mbps，根據(jù)香農(nóng)定理，存在一種編碼方式使信息速率接近容量且誤碼率任意小。2.（1）調(diào)制度m=Am/Ac=3/5=0.6（Am為調(diào)制信號幅度，Ac為載波幅度）。（2）AM信號帶寬=2×fm=2×103Hz=2kHz。（3）總功率P=Pc×(1+m2/2)=100×(1+0.62/2)=100×1.18=118W。3.（1）最佳判決門限Vth=A/2（等概率時，噪聲均值為0，最佳門限為信號幅度的中點）。（2）發(fā)送“1”時，接收信號r=A+n（n為高斯噪聲，方差σ2=n?T/2），判決錯誤概率P(0|1)=P(r＜Vth)=Q(A/(2σ))；發(fā)送“0”時，r=n，P(1|0)=P(r＞Vth)=Q(A/(2σ))?？傉`碼率Pe=(1/2)[Q(A/(2σ))+Q(A/(2σ))]=Q(A/(2σ))=Q(A/√(2n?T))（因σ2=n?T/2，故σ=√(n?T/2)，A/(2σ)=A/√(2n