通信原理习题库（含答案）.pdf

1、第一章第一章 绪论绪论一、填空题一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是 传输速率传输速率 和差错率差错率。码元速率 RB定义是每秒传送码元的数目每秒传送码元的数目，单位 Baud。信息速率定义是每秒钟传送的信息量每秒钟传送的信息量，单位 bit/s。2、数字通信系统的有效性用 传输速率传输速率衡量，可靠性用差错率差错率衡量。3、模拟通信系统的有效性用 传输带宽传输带宽衡量，可靠性用信噪比信噪比衡量。4、在等概等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是 3bit/符号符号，若该信源每秒钟发送 2000 个符号，则该系统的信息速率为 6k bit/s。5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为

2、传输带宽传输带宽，对于数字通信系统为传输速率传输速率。6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比信噪比对于数字通信系统为差错率差错率。7、一个 M 进制基带信号，码元周期为 TS秒，则传码率为 1/TS波特波特，若码元等概出现，一个码元所含信息量为log2M(bit)。8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是 非电量与电量非电量与电量之间的变换和 基带信号与频带信号基带信号与频带信号之间的变换。9、模拟信号是指信号的参量可 连连 续续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离离 散散 取值的信号。10 根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为模拟模拟 通信系统和数字数字通信系统

3、。二、画图二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。2、画出通信系统的简化模型。三、计算题三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输 300 个码元，问此传码率 RB等于多少？若该数字信号 0 和 1 出现信息源发送设备噪声信道接收设备受信者模拟信息源调制器噪声信道解调器受信者是独立等概率的，那么传信率 Rb等于多少？bandRB300sbitRb/3002、现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为 0.1ms。计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作 2 小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在

4、工作 2 小时后发现了 27 个差错比特（若每符号至多出错 1位），求传输的误比特率和误符号率。解：（1）符号）/(38loglog22bitMH（2）Ts=0.1ms，所以Baud10000RsT1B30kbit/s310000HRRBb（3）216Mbit/s3600210303tRIb（4）误比特率561025.11021627bP2 小时传送的码元数为7B107.23600210000tRN误码率为：561075.3107227eP3、某消息源的符号集由 32 个等概的符号组成，每符号宽度为 2ms，编为 5 位。设该消息源以编组方式发送消息，每组 30 个符号，再间歇 15ms，然后

5、再发送下一组，试：（1）、求信息传输速率；（2）、若传输 1 小时后发现有 72 个符号出错。若每符号至多出错 1 位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。解：（1）由于 32 个符号等概，因而每一个符号的信息量bitI532log21每组信息量bitII150301，每组占用时间msTTs751530sKbitTIRb/210751503（2）1 小时传送的信息量为bittRIb6102.736002000误信率5610102.772bP码元速率为BaudRRbB4005/20005/误码率为5105360040072eP4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3），求发送每一符号时所传送的信

6、息量？若每一个符号的宽度为 1ms，求相应的码元速率 RB。信息速率 Rb。解：每一符号出现的概率为：41)(xP，每一符号所含的信息量为)bit(24log2IT1ms，所以码元速率为：Baud100014TRB信息速率为：)/(2000210004sbitIRRBb5、某信息源由 64 个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中 32 个符号的出现概率均为 1/128，16 个符号的出现概率均为 1/64，其余 16 个符号的出现概率均为 1/32。现在该信息源以每秒 2000 个符号的速率发送信息，试求：（1）、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；（2）、当各符号出现概率满

7、足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？解：（1）每个符号的平均信息量为：32log3211664log64116128log1281321log)(2222iiiPPxH)/75.5符号（bit平均信息速率为：(kbit/s)5.1175.52000HRRBb（2）当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。)/(664loglog22max符号bitMH12(kbit/s)62000HRRmaxBbmax6、一个由字母 A、B、C、D 组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00 代替 A，01代替 B,10 代替 C，11 代替 D，每个脉冲宽度为

8、1ms。（1）不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。（2）若每个字母出现的可能性分别为：14、18、18、12，计算传输的平均信息速率。解：每个符号所含信息量为)/(24log2符号bitH所以码元速率为：RB=1/10.001=1000Rb=RBH=2000bit/s（2）)(75.12log218log818log814log411log22222bitPPHiii(bit/s)35075.1200HRRBb7、如果二进制等概信号,码元宽度为 0.5ms，求 RB和 Rb；有四进制信号，码元宽度为 0.5ms，求传码率 RB和独立等概时的传信率 Rb解：二进制码元速率为BRB200

9、0105.013信息速率为sbitRRBb/20002log2四进制码元速率为BRB2000105.013信息速率为sbitRRBb/40004log2第三章第三章 随机信号分析随机信号分析一、填空题1、窄带随机过程可表示为)(cos)(tttc和ttttcsccsin)(cos)(。2、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间时间无关，自相关函数只与时间间隔时间间隔有关。3、随机过程的基本特征是：它是 时间时间 的函数，但是在 某一时刻某一时刻 上的值却是不确定的，是一个随随机变量机变量。4、随机过程的统计特征可通过它的分布特征分布特征或数字特征数字特征来描述。5、一个均值为零方差为2n的窄带

10、平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯平稳高斯过程。而且均值为 0，方差为2n6、一个均值为零方差为2n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利瑞利分布，相位的一维分布服从均匀均匀分布。7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计统计平均简化为时间时间平均，从而大大简化了运算。二、简答题通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。答案：平稳：统计特性与时间起点无关；加性：以叠加到信号上去的形式出现；高斯：噪声的概率密度函数为高斯分布；白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）第四章第四章 信道信道一、填空题1、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是

11、 多径传播多径传播，发生频率选择性衰落的原因是 多径传播多径传播。2、当无信号时，加性噪声是否存在？是是乘性噪声是否存在？否否3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为高斯或正态高斯或正态分布，信道噪声为加性高斯白加性高斯白噪声。4、随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化传输的时延随时间变化、多径多径传播传播。5、狭义信道是指 传输媒质传输媒质。6、广义信道按照它包含的功能可分为：调制信道调制信道 和 编码信道编码信道。调制信道是指从 调制器输出调制器输出 到 解解调器输入调器输入 的部分。7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为 恒参

12、恒参信道 和 随参随参 信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种 恒参恒参 信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种 随参随参 信道。8、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值信道传输信息的速率的最大值，香农公式给出了在一定条件下，理论上信信道单位时间内可能传输的信息量道单位时间内可能传输的信息量的极限值。9、香农公式给出了在高斯白噪声高斯白噪声背景条件下，当 B、S/N、给定时，无码间干扰传输无码间干扰传输时，信息速率信息速率的理论极限值表示为：)1(log2NSBC10、调制信道的范围是从 调制输出调制输出 端到 解调器输入解调器输入 端，它通常是一种 模拟模拟

13、 信道。11、加性高斯白噪声的加是指与信号相加的形式出现与信号相加的形式出现，“高斯”是指概率密度分布为正态分布概率密度分布为正态分布，“白”是指功率谱均匀功率谱均匀。12、简答：随参信道传输媒质的特点？答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播第五章第五章 模拟调制系统模拟调制系统一、填空题1、某调频波 4000cos8102cos208ttts,已调信号的功率为 200W，调制指数为8 最大偏频为 16KHz信号带宽为36KHz。2、在 AM、DSB、SSB、FM 中，SSB 的有效性最好，FM的可靠性最好，AM与 DSB 的有效性相同，SSB与 DSB 的可靠性相同。3、

14、包络检波器因解调的 非线性非线性，而存在 门限门限 效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比大信噪比条件。4、在 AM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为 9KHZ。这意味着其音频信号最高频率是4.5KHz在 FM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为 180 K HZ调频指数为 5。这意味着其音频信号最高频率为：15KHz。5、解调系统的门限效应是指：当包络包络检波器的输入信噪比输入信噪比降低到一个特定值以下时，检波器的输出输出信噪比信噪比出现急剧下降的现象。6、若调制信号为单频余弦信号，则 AM 调制的调制效率最大为 1/3，DSB-SC 调制的调制效率为 1。7、抑制载波的双边带

15、幅度调制相干解调的信噪比增益为 2，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1。8、对最高频率为 fH的调制信号 m（t）分别进行 AM、DSB、SSB 和 FM 调制，相应已调信号的带宽分别为2fH、2fH、fH和2(1+ma)fH。9、设调制信号为 f（t）载波为tccos，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为ttfccos)(，频域表达式为)()(21ccFF。10、设调制信号为 tf载波经调制信号调制后的表达式为：0costttAtsc其中c为载波角频率，0为载波初相位。若)(t为常数，)(tA随)(tf成比例变化，则称为幅度幅度调制；若)(tA为常数，)(t随)(tf成比例变化，则称

16、为相位相位调制；若)(tA为常数，)(t的导数随)(tf成比例变化，则称为频率频率调制。二、作图题1、已知调制信号 ttm2000cos载波为t410cos2，分别画出 AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。2、某低通信号的频谱如图 1 所示，画出 AM、DSB 和 SSB（上边带）信号的频谱。（载波频率为c，且c0）。00F()0图11三、简答题：简述常规幅度调制（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）和单边带调制（SSB）的优点与缺点。AM优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；缺点：调制效率低，频带利用率低DSB 优点：调制效率高缺点：频带利用率低，相干解调设备复杂。SSB 优点：频带

17、利用率高；缺点：利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。四、计算题。1 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 ZnHWfP/105.03在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号 m（t）的频带限制在 5K HZ，而载波为 100 K HZ，已调信号的功率为 10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为 10 K HZ的理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。解解：（1）带通滤波器的中心频率为 f0=100

18、kHz(2)信号带宽为 B=25kHz=10KHz输入信号噪声功率 Ni=2Pn(f)B=10W已知 Si=10kW，所以10001010103iiNS（3）双边带调制系统的制度增益为 G2，所以2000200iiNSNS（4）)(2)(241410fPfffPNNnHHni又HnffPN)(20所以HzWfPfNfPnHn/1025.0)(212)(3002、若对某一信号用 DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号 m（t）之功率谱密度为：mmmmmffffffnfP02试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于 DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 n

19、0/2，设解调器的输出端接有截止频率为 fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？解解：（1）mfmmmmmifndfffndffPtmS0242221)(21)(21（2）相干解调之后，接收机的输出信号)()(210tmtm因此，输出信号功率mmfntmtmS8124120)()(（3）解调器输入噪声功率为mifnBnN002对于相干解调，解调器输出噪声功率mifNNN021410因此，输出信号功率比000042/8/nnfnfnNSmmmm3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 ZnHWfP/105.03在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号 m（t）的频带

20、限制在 5K HZ，而载波为 100 K HZ，已调信号的功率为 10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解解：（1）单边带信号的载频为 100kHz，带宽 B5kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为z)(kH5.1025100210f(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，WBfPNni5105105.02)(233已知 Si=10kW，所以2000510103iiNS（3）由于单边带调制系统的制度增益为 G1，因此解

21、调器输出端的信噪比200000iiNSNS4 设调制信号 m（t）之功率谱密度为：mmmmmffffffnfP02若用 SSB 调制方式进行传输（忽略信道的影响），试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于 SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为 n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为 fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？解解：（1）设 SSB 已调信号 ttmttmtSccSSBsin21cos21则接收机输入信号功率 02224141mmmmifndfffntms（2）相干解调后，接收机的输出信号 tmtm410因此：32161200mmf

22、ntmtms（3）相干解调时，输出噪声功率：mifnNN004141因此，输出信噪比：000084/32/nffnfnNSmmmm5 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 ZnHWfP/105.03在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号 m（t）的频带限制在 5K HZ，而载频为 100 K HZ，边带功率为 10KW，载波功率为40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：（1）解调器输入端的信噪功率比为多少？（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？（3）制度增益G？解：（1）设振幅调制信号为 ttmAtScAMcos则已调信号功率为：sc

23、iPPtmAS22212根据题意：KWAPc40212 KWtmPs10212所以，KWPPSsci50输出端噪声功率WBfPNni102105105.02)(233故有输入信噪比50001010503iiNS（2）在大信噪比条件下，包络检波器输出为：tntmAtec KWKWtmS2010220 WNtnNic1020所以：200000NS（3）52/00iiNSNSG6 设被接收的调幅信号为：ttmAtscmcos，采用包络检波法解调，其中 m(t)的功率密度为 mmmmmffffffnfP02，若一双边功率谱密度为 n0/2 的噪声叠加于已调信号，试求解调器输入端的信噪功率比为多少？解：

24、在大信噪比条件下，包络检波器输出为：tntmAtec其中 tm为有用信号，噪声分量 tnc是解调器输入噪声的同相分量，有 020222mmmmfndfnftmS micfnBntntnN002202所以：0000422/nnfnfnNSmmmm7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为 100V，频率为 100MHZ，调制信号 m（t）的频带限制在 5K HZ，50002tmV2，Kf=500rad/(sV),最大频偏f=75KHZ，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其 ZnHWfP/105.03（单边带），试求：（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性 H；（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？

25、（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？解：（1）根据题意可知：15575mfffm调频信号带宽为ZmfKHfmB1605115212信号所处频率范围为 100MHZZMH216.0因此有 其它008.10092.99ZZMHfMHkH（2）设解调器输入端信号为：tfcFMdmKtAtcosS所以：500021002122ASi WBfPNni160101601033所以：2.311605000iiNS（3）37500833022200mffntmKANS8、对模拟调制系统，已知调制信号频率为 10KHZ，信道噪声单边功率谱密度为 10-10W/HZ。若要求接收机输出信噪比为 20dB，试求下列

26、情况下的接收机输入信号功率。1、DSB2、SSB3、AM（100%调制）4、FM（f=50KHZ）解：KHzfm10HzWn/10100，10000NS，又iiNSNSG/00，所以GNSii100（1）DSBmfB2，)(2200WfnBnNmi又2G，)(100100WGNSii（2）SSBmfB，)(10WBnNi又1G，)(100100WGNSii（3）AM)1(m对单音频调制322222mmGNi与 DSB 相同)(300100WGNSii（4）FM)50(kHzf 5mfffmkHzfmBmf120)1(2，WBnNi120对单音频调制：450)1(32ffmmG)(67.2100

27、WGNSii9 设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声 n（t）为加性高斯白噪声，单边功率密度为n0=10-6W/HZ；tsm为已调信号，载波频率 fc=1MHZ，对应的调制信号 tm的最高频率为5HfKHZ带通滤波器为理想，试分别计算 DSB（Si=1KW，相干解调）、USB（Si=1KW，相干解调）、AM（两边带功率 Pf=10KW，载波功率 Pc=4KW，包络检波）三种情况的下列参数：（1）带通滤波器的中心频率0f、带宽 B；（2）解调器输入端信噪比 Si/Ni；（3）调制制度增益 G；（4）解调器输入端信噪比 S0/N0。解：DSB（1）MHz10cff，kHz102HfB（

28、2）)mW(10101010360BnNi5231010101iiNS（3）2G（4）500102iiNSGNSUSB（1）MHz0025.1210Hcfff，kHz5HfB（2）)mW(50BnNi533102105101iiNS（3）1G（4）500102iiNSGNSAM：（1）MHz10cff，kHz102HfB（2）)mW(10101010360BnNikW5fciPPS5331051010105iiNS（3）2.0141fcfAMPPP4.02AMAMG（4）55001021054.0iiNSGNS第六章第六章 数字基带传输数字基带传输一、填空题1、在数字通信系统中，眼图是用实验方

29、法观察 码间干扰码间干扰 和 噪声噪声 对系统性能的影响。2、已知信息代码为 10000 0000 011001000001，其 AMI 码为+100000000 0-1+100-100000+1，HDB3码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1。3、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于 有控制的在某些码有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰元抽样时刻引入码间干扰，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰其余码元的抽样时刻无码间干扰，对输入序列进行预编码是为了防止 差错传播差错传播。4、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减少或消除码间干

30、扰减少或消除码间干扰。5、时域均衡器实际上是一个 横向滤波器横向滤波器，当其抽头数为 5 时，可以在 4 个抽样点上清除码间干扰。6、时域均衡器的均衡效果一般用峰值畸变峰值畸变 准则和 均方畸变均方畸变准则来衡量。7、设系统带宽为 W，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W波特。8、若系统传输特性为)(H，码元速率为sT1，则无码间干扰的条件为isTiTHs)(2sT|，改善码间干扰的方法有 部分响应技术部分响应技术 和时域均衡时域均衡。二、简答题1、奈氏第一准则，奈氏第二准则；第一准则：若基带系统的总传输特性)H(满足isTiTHs)(2sT|，则系统不存在码间干扰。第二准则：有控制的在某些

31、码元抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。眼图和系统性能之间的关系：最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？（1）前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽

32、样判决产生干扰，称为码间干扰。（2）要消除码间干扰：选用合适的传输系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足issTTiH)2(sT|；或根据奈奎斯特第二准则，在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。三、画图1、设二进制符号序列为 110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形。2、已知信息代码为 1010000011000011，试确定相应的 AMI 码及 DB3码，并画出相应的波形。3、设信息序列为 100000000001100001，试编为

33、 HDB3 码（第一个非零码编为+1），画出图形。4、设信息序列为 1000011000010000110000，试编为 HDB3 码（第一个非零码编为-1），并画出波形。5、知信息代码为：1000000001000011，编为 HDB3 码（第一个编为+1）四、计算题设有一个三抽头的时域均衡器，如图，tx在各抽样点的值依次为8/12x，16/1,4/1,1,3/12101xxxx（在其他抽样点均为 0）。试求输入波形 tx峰值的畸变值及时域均衡器输出波形 ty峰值的畸变值。相加TTx（t）Pq-1/3-1/4解：kx的峰值畸变值为48371614131811202iiioxxxD由公式NNi

34、ikikxCy得到2418131213xCy721811313120112xCxCy3212110011xCxCxCy651100110 xCxCxCy4810110211xCxCxCy011202xCxCy641213xCy其余ky为 0，输出波形ky的峰值畸变值为：48071)6410481321721241(5613030iiiyyyD第七章 数字带通传输一、填空题1、若二进制数字信息速率为 fbbit/s，则 2PSK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2fb，2ASK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2fb。2、为了解决 2PSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施差分编码差分编码。3

35、、PSK 是用码元载波的相位相位来传输信息：DSP 是用前后码元载波的 相位差相位差 来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊相位模糊缺点。二、画图1、设发送数字信息为 011011100010，试分别画出 OOK、2FSK、2PSK 及 2DPSK 信号的波形示意图。(对 2FSK 信号,“0”对应 Ts=2Tc，“1”对应 Ts=Tc；其余信号 Ts=Tc，其中 Ts为码元周期，Tc为载波周期；对 2DPSK 信号，0代表“0”、0180代表“1”，参考相位为 0；对 2PSK 信号，0代表“0”、0180代表“1”。)2、已知某 OOK 系统的码元传输速率为 103B，所用的载波信号为tA

36、6104cos：（1）设所传送的数字信息为 011001，试画出相应的 OOK 信号波形示意图。（2）求 OOK 信号的第一零点带宽。解：（1）由题意可知：BandRB310.因此码元周期sTs3310101载波频率HZfc6102.载波周期200010216scTT这说明在一个码元周期内有 2000 个载波周期，用两个载波周期代表 2000 个周期（2）HzRTBBs2000223、时载频为 1800KHZ，码元速率为 1200B，发送数字信息为 011010：（1）若相位偏移0代表“0”、0180代表“1”，试画出这时的 2DPSK 信号波形；（2）又若0270代表“0”、090代表“1”

37、，则这时的 2DPSK 信号的波形有如何？kHz1800cf，BRB1200，因此，一个码元周期包括 1.5 个载波周期（1）0代表“0”，180代表“1”（2）270代表“0”，90代表“1”4、设发送数字信息序列为 11010010，码元速率为 1000Bd，现采用键控法产生 2FSK 信号，并设1f=1KHZ，对应“1”；2f=1.5 KHZ，对应“0”。若两振荡器输出振荡初相均为 0，画出 2FSK 信号波形，并计算其带宽和频率利用率。kHz5.22|12sfffBbit/s4.0BRB简答：什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制

38、。相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。第九章 模拟信号的数字化传输一、填空题1、抽样是把时间连续连续、幅值 连续连续 的信号变换为时间离散离散，幅值 连续连续 的信号，量化是把幅值 连连续续 的信号变换为幅值 离散离散 的信号。2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化 SNR，其代价是减少了大信号的量化 SNR3、与 PCM 比，DPCM 的优点是可以减少码位数码位数/传输速率传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性相

39、关性。4、对模拟信号进行线性 PCM 编码时，取抽样频率为 8KHZ，编码为 8 位，则信息传输速率为64kbit/s5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是 一般量化噪声一般量化噪声和过载量化噪声过载量化噪声。6、若量化电平数为 64 需要的编码位数是 5，若量化电平数为 128，需要的编码位数为6。7、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似，律对数压缩特性采用 15折线近似。8、常见信道的复用方式有时分时分 复用和频分频分 复用和码分复用。二、简答题1、什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？低

40、通抽样定理：一个频带限制在（0，fH）内的时间连续信号 m(t)，如果以H21fT的时间间隔对它进行等间隔抽样，则 m(t)将被所得到的抽样值完全确定。带通抽样定理：一个频带限制在（fL，fH）内的时间连续信号 m(t)，如果抽样频率满足)/1(2nkBfs，其中 n 是不大于 fH/B 的最大正整数，0k0，故 C11又因为 I0512，且 I01024，故位于第 7 段，C2C3C4110第 7 段内的量化间隔为 32，由 I051233227 知，I0位于第 7 段第 3 量化级，C5C6C7C80011因此，输出码组为 C1C2C3C4C5C6C7C811100011译码输出为 512

41、332322624，量化误差为：63562411（单位）（2）对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11010011100007、采用 13 折线 A 律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为 1 个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码：（1）试问译码器输出为多少量化单位；（2）写出对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码。解：接收端的码组为0101001187654321CCCCCCCC由01C信号为负值。由101432CCC信号位于第六段，起始电平为 256，量化间隔为 16。由段内码为折叠二进制码，0011876

42、5CCCC，对应于二进码为01008765CCCC知译码输出为：328)1621164256(wI（2）对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为000101001001110987654321CCCCCCCCCCC8、采用 13 折线 A 律编码，最小量化间隔为 1 个量化单位，已知抽样脉冲值为-95 量化单位：（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码。解：（1）已知抽样脉冲值 I0-95，设码组的 8 位码分别为 C1C2C3C4C5C6C7C8。因为 I064，且 I00，故 C11又因为 x1024，且 x0，故 C11又因为 x

43、256，且 x512，故位于第 6 段，C2C3C4101第 6 段内的量化间隔为 16，由 x2563164 知，x 位于第 6 段第 3 量化级，C5C6C7C80011因此，输出码组为 C1C2C3C4C5C6C7C811010011译码输出为 256316162312，量化误差为：3083124（）（2）对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码为：C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C110010011100012、设 DM 系统输入的正弦信号频率为 1KHZ，抽样频率取为 32KHZ，要求不出现过载；（1）若信号振幅为 1V，求量化台阶。（2）若要求量化台阶为 0.05V，求允

44、许的最大振幅。解：DM 系统不出现过载现象时，要求skfA（1）)(196.010321000213VfAsk（2）)(255.0102103205.033VfAks所以，VA255.0max13、采用 13 折线 A 律编码，归一化 1 分为 2048 个量化单位，已知抽样值 x 为340。试求：（1）编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3)写出对应于该 7 位码的均匀量化 11 位码。解：（1）已知抽样脉冲值 I0340，设码组的 8 位码分别为 C1C2C3C4C5C6C7C8。因为 x256，且 x0，C1=1；512x1024，x 处于第七段，C2C3C4=110；x-512=12

45、3，7=32，x 处于段内第四个量化间隔，C5C6C7C8=0011；即编码器输出码组为 11100011。译码器输出=512+332+32/2=+624；量化误差=635-624=11Ms(f)f-2fm02fm(2)该 7 位码对应的量化电平为 608；采用除 2 取余法，可求出其对应的均匀量化 11 位码为：01001100000。7-4 单路话音信号的最高频率为 4kHz，抽样速率为 8kHz，以 PCM 方式传输。设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为，且占空比为 1：（1）抽样后信号按 8 级量化，求 PCM 基带信号第一零点频宽；（2）若抽样后信号按 128 级量化，PCM 二进制

46、基带信号第一零点频宽又为多少？解：（1）信息传输速率 Rb=8k28=24kbit/s第一零点频宽 fs=1/=Rb=24kHz（2）Rb=8k2128=56kbit/sfs=56kHz7-5 若 12 路话音信号（每路信号的最高频率均为 4kHz）进行抽样和时分复用，将所得的脉冲用 PCM 系统传输，重做上题。解：（1）Rb=128k28=288kbit/sfs=1/=Rb=288kHz（2）Rb=128k2128=572kbit/sfs=572kHz第八章第八章 数字信号的最佳接收练习与答案及详解数字信号的最佳接收练习与答案及详解【例例 1】试构成先验等概的二进制确知 ASK（OOK）信号

47、的最佳接收机系统。若非零信号的码元能量为时，试求该系统的抗高斯白噪声的性能。解解：ASK（OOK）信号的最佳接收机系统如图 8-9 所示。图 8-9例 1 图因为根据最佳接收机性能，有所以该系统的误码率为【例例 2】设二进制 FSK 信号为s1(t)=Asinw1t,0tTSs2(t)=Asinw2t,0tTS且w1，w2=2w1，s1(t)和s2(t)等可能出现。（1）构成相关检测器的最佳接收机结构。（2）画出各点可能的工作波形。（3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为，试求系统的误码率。解解：（1）最佳接收机结构如图 8-10（a）所示。（2）各点波形如图 8-10（b）所示。（3）由题意知

48、信号是等能量，即该系统的误码率为8.3在功率谱密度为 n0/2 的高斯白噪声下，设计一个对图 8-10 所示 f(t)的匹配滤波器。（1）如何确定最大输出信噪比的时刻；（2）求匹配滤波器的冲激响应和输出波形，并绘出图形；（3）求最大输出信噪比的值。图 8-10解：（1）由于信号 f(t)在 t=T 时刻结束，因此最大输出信噪比的出现时刻t0 T（2）取 t0=T,K=1,则匹配滤波器的冲激响应为h(t)=f(T t)=tTtTATtA其他,02/,2/0,输出波形为y(t)=f(t)*h(t)=0tf()h(t)d分几种情况讨论a.0 t T/2y(t)=0tA(A)d=A2tb.T/2 t

49、Ty(t)=02/TtA2d+2/2/TtTA(-A)d+2/Tt(-A)2d=A2(t T/2)-A2(T/2 t+T/2)+A2(t T/2)=A2(3t 2 T)c.T t 3T/2y(t)=TtT 2/A2d+2/2/TTt(-A)Ad+2/TtT(-A)2d=A2(T/2 t+T)-A2(t-T/2 T/2)+A2(T t+T/2)=A2(4T 3t)d.3T/2 t 2Ty(t)=TtT(-A)Ad=A2(t 2T)e.其他 ty(t)=0综上所述，有y(t)=tTtTTtATtTtTATtTTtATttA其他,02/3),2(),34(2/),23(2/0,2222h(t)和 y

50、(t)的波形如图 8-11(a)和(b)所示。图 8-11(3)最大输出信噪比rmax0=02nE=022nTA8-4 在图 8-12(a)设系统输入 s(t)及1h(t),2h(t)分别如图 8-12(b)所示，试绘图解出1h(t)及2h(t)的输出波形，并说明1h(t)及2h(t)是否是 s(t)的匹配滤波器。图 8-12解解1h(t)和2h(t)的输出波形01s(t)=s(t)1h(t)和02s(t)=s(t)2h(t)分别如图 8-13(a)、(b)所示。1h(t)=stT232h(t)=stT 因此1h(t)和2h(t)均为 s(t)的匹配滤波器。图 8-13例 5设 2PSK 方式