2025年大學第四學年（通信原理）信號處理階段測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內。1.以下哪種信號處理技術常用于提高通信系統(tǒng)的抗噪聲能力？（）A.編碼技術B.調制技術C.濾波技術D.復用技術2.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，對信號進行抽樣的目的是（）。A.將連續(xù)信號轉換為離散信號B.提高信號的頻率C.降低信號的幅度D.增強信號的功率3.下列關于通信系統(tǒng)中信道編碼的說法，正確的是（）。A.信道編碼主要用于提高信號的傳輸速率B.信道編碼可以糾正傳輸過程中產生的誤碼C.信道編碼會增加信號的帶寬D.信道編碼與信源編碼的作用相同4.對于二進制數(shù)字調制系統(tǒng)，以下哪種調制方式的頻帶利用率最高？（）A.2ASKB.2FSKC.2PSKD.2DPSK5.在通信系統(tǒng)中，采用分集技術的主要目的是（）。A.提高信號的發(fā)射功率B.降低信號的傳輸速率C.改善信號傳輸?shù)目煽啃訢.增加信號的帶寬6.以下哪種信號處理算法可以有效去除信號中的高斯白噪聲？（）A.快速傅里葉變換（FFT）B.維納濾波C.離散余弦變換（DCT）D.小波變換第II卷（非選擇題，共70分）一、填空題（每題4分，共20分）1.通信系統(tǒng)主要由______、______、______和______組成。2.數(shù)字信號的特點是______和______。3.調制的基本功能是把______信號變換成適合在______中傳輸?shù)男盘枴?.常用的數(shù)字調制方式有______、______和______。5.信道編碼的目的是提高信號傳輸?shù)腳_____，增加______。二、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述通信系統(tǒng)中信源編碼的作用。2.比較2ASK、2FSK和2PSK三種調制方式的特點。3.說明時分復用（TDM）和頻分復用（FDM）的原理及區(qū)別。三、計算題（10分）已知某數(shù)字通信系統(tǒng)采用2PSK調制方式，碼元速率為1000Baud，載波頻率為10MHz。求：（1）該系統(tǒng)的碼元周期；（2）已調信號的帶寬。四、分析題（10分）材料：在一個實際的通信系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)接收端的誤碼率較高。經過分析，發(fā)現(xiàn)信道中存在衰落現(xiàn)象，并且噪聲較大。問題：請分析可能導致誤碼率高的原因，并提出一些改善誤碼率的措施。五、設計題（10分）材料：設計一個簡單的數(shù)字通信系統(tǒng)，要求能夠實現(xiàn)語音信號的傳輸。系統(tǒng)包括信源編碼、信道編碼、調制、傳輸、解調、信道譯碼和信源譯碼等環(huán)節(jié)。問題：請簡要描述各環(huán)節(jié)的功能，并說明如何選擇合適的技術和參數(shù)來實現(xiàn)該系統(tǒng)。答案：第I卷1.C2.A3.B4.C5.C6.B第II卷一、填空題1.信源、發(fā)送設備、信道、接收設備2.取值離散、時間離散3.基帶、信道4.2ASK、2FSK、2PSK5.可靠性、冗余度二、簡答題1.信源編碼的作用是去除信源信號中的冗余信息，提高信息傳輸?shù)挠行裕瑫r將信源輸出的信號變換成適合于信道傳輸?shù)男盘栃问健?.2ASK是振幅鍵控，通過載波的有無來表示數(shù)字信息；優(yōu)點是設備簡單，缺點是抗噪聲能力差。2FSK是頻移鍵控，用不同頻率的載波表示數(shù)字信息；抗干擾能力優(yōu)于2ASK，但頻帶利用率低。2PSK是相移鍵控，利用載波的相位變化表示數(shù)字信息；抗干擾能力強，頻帶利用率較高。3.TDM是將時間劃分為若干互不重疊的時隙，每路信號占用其中一個時隙進行傳輸；FDM是將信道的可用頻帶劃分為若干互不重疊的頻段，每路信號占用其中一個頻段進行傳輸。區(qū)別在于TDM是按時間分割，F(xiàn)DM是按頻率分割。三、計算題（1）碼元周期T=1/1000=1ms（2）2PSK信號帶寬B=2Rb=2×1000=2000Hz四、分析題原因：衰落導致信號幅度變化，噪聲大影響信號的正確接收。措施：采用分集技術對抗衰落，如空間分集、時間分集等；采用信道編碼提高抗噪聲能力；優(yōu)化調制方式，選擇抗噪聲性能好的調制方式。五、設計題信源編碼：將語音信號進行抽樣、量化、編碼，降低數(shù)據(jù)量。信道編碼：增加冗余信息，提高傳輸可靠性。調制：將數(shù)字信號調制到載波上。傳輸