通信原理课程期终考试试题II

一、 是非题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分）

1． 宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是频率选择性衰落。（）

2． 在高斯信道中，当传输系统的信号噪声功率比下降时，为保持信道容量不便，可以采用 增大信号带宽的方法，这是基于香农理论得出的。（） 3． 在数字通信中，若无码间串扰，则无码率为0。（） 4． 时分复用的话路数越多，信息速率越大。（）

5． 对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（）

6．

当无信号时，加性噪声与乘性噪声都不存在。（）

7． 不管m(t)是什么信号，在m(t)coswct的频谱中都没有离散谱fc。

（） 8． 在数字通信中，位同步器是必不可少的单元。（）

9． 模拟通信系统中，可靠性最好的是FM，频带利用率最高的是SSB。（） 10． 只要无误码，则PCM接收机输出的模拟信号就无噪声。（）

二、 填空题（每空1分，共22 分） 1． 调制信道可分为 ① 和 ② 。

2． 对于模拟AM信号，无门限效应的解调方法是 ① 。

3． 已知二进制信源（0，1），若0符号出现的概率为1/3，出现1符号的信息量 ① 。

4． 设基带信号是最高频率为3.4kHz的语音信号，则

AM信号带宽为 ① ，

SSB信号的带宽为 ② ，DSB信号带宽为 ③ 。

5． 均匀量化器的量化噪声功率与信号大小 ① 关，适用于动态范围 ② 的信号。非均匀量化器可以改善 ③ 信号的量化信噪比，适用于动态范围 ④ 的信号。

6． 一个性能良好的二进制基带系统的眼图应该是 ① 图形。

7． 数字通信中，按同步功用分为： ① ， ② ， ③ ， ④ 。 8． 语音对数压缩的二个国际标准分别是 ① ， ② ，我国采用的是 ③ 。 9． 在移动信道中，市区的最大时延差为5?s，室内的最大时延差为0.04?s，则这两种情况下的相关带宽分别为 ① ， ② 。 10． 设理想信道的传输函数为H(?)?K?j?t0ed，其中td为常数，信号s(t)通过

该信道后的时域表示式是 ① 。

三、 简答题（每题5分，共20分）

1． 简要叙述非均匀量化原理。与均匀量化比较，指出非均匀量化优缺点。 2． 什么是码间串扰，在实际中为什么通常采用具有升余弦频谱特性的传输函数？ 3． 在相同情况下，最佳接收机性能一定优于实际接收机，简要说明原因。

4． 某二元信息序列为1000 0 1000 011 000 011，画出单极性非归零码、AMI码、HDB3码所对应的波形。

四、 某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率为f(t)?106?104cos2??103t(Hz)，计

算：（1）此调频波的表达式；（2分）

（2）频率偏移，调频指数，频带宽度；（6分）（3）若调制信号频率提高到2?103Hz，

则调频波的频偏、调频指数和频带宽度如何变化？（2分）

五、 为了传送码元速率RB?103波特的数字基带信号，采用图中所画的哪一种传输特性较好？说明理由。（8分）

H(?)1(b)0.5(c)(a)

?4?103??2?103??103?103?2?103?4?103??

1

六、 简要叙述数字信号最佳接受的统计模型，分析给出各状态空间的统计特性和二进制判决规则。（10分）

七、 证明调幅AM信号若采用相干解调时，其制度增益2G?2m(t)。（10

A2?m2(t)分）

八、 设有一个三抽头的时域均衡器，如图所示，输入信号

x(t)在各抽样点的值

依次为x?2?1,x?1?1,x0?1,x?1?1,x?2?1，在其他抽样点均为0，试求均

83416衡器输入波形x(t)的峰值失真及输出波形y(t)的峰值失真。（10分）

x(t) TpTq ?13?1?1 相加4y(t)

一 1 √ 2 √ 3 × 4 √ 5 × 6 × 7 × 8 √ 9 √ 10 × 二、1 恒参信道、随参信道 2 相干解调 3 I?log322?0.585bit

4

6.8kHz,3.4kHz,6.8kHz 5 无小小大6 眼图张开度大、迹线细而清晰

7 载波同步、位同步、群同步、网同步8 A律、μ律、A律 9 0.2?106Hz,25?106Hz 10

r(t)?k0s(t?t0)

三、1原理：量化间隔不相等的量化称为非均匀量化。非均匀量化可通过对信号的非线性变换后再进行均匀量化来实现；接受信号要恢复信号，过程相反。（3分）

相对于均匀量化，非均匀量化的优点：改善小信号市的信噪比，相当于扩大了输入信

号动态范围。缺点：实现相对复杂。（2分）

2 码间串扰是前面码元对后面码元的影响。在实际中常采用具有升余弦频谱特性的函数，其H(w)为：

?TwT2?H(w)??s??2(1?coss2),w?T ?0,elses单位冲击响应为：

h(t)?sin?t/Tscos?t/Ts

?t/T?s1?4t2/T2s其为不衰减较快（与t2成反比），有利于减小码间干扰和位定时误差的影响，但频谱宽度加宽是理想矩形频谱宽度的两倍，频带利用率降低一倍。

3 将非最佳接收机误码率公式中的信噪比r=S/N换为Es/n0为最佳接收机的误码率。

因为

r?SSEbSTS， 可见对系统性能的比较最终化为实际

N?nB,0n??0n0n10(T)接收机带通滤波器带宽B与马元时间宽度T的比较。若

B?1，则实际接收机性能

T优于最佳接收机性能；若B?1，则实际接收机性能低于最佳接收机性能；若TB?1，

T则实际接收机性能与最佳接收机性能相同。而实际中为使信号顺利通过，带通滤波器的带宽必须满足B?1。在此情况下，题设结论正确。

T4 单极性非归零码 1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1 AMI码 -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1 HDB3码 -1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V +1 -1 波形略。

2

四、（8分）解：（1）该调频波的瞬时角频率为 w(t)?2?f(t)?2??106?2??104cos2??103trad/s

此时，该调频波的总相位?(t)为 ?(t)??t??w(?)d??2??106t?10sin2??103t

因此调频波的时域表达式为

sFM(t)?Acos?(t)?10cos(2??106t?10sin2??103t)V

（2）根据频率偏移的定义 ?f??f(t)max?104cos2??103tmax?10kHz

调频指数为

m?f104 调频波的带宽为 f?f?10B?2(?f?fm)?2(10?1)?22kHz

3?m10（3）现调制信号

fm频率由103Hz提高到2×103Hz。频率偏移不改变，仍然是10kHZ。

而调频指数变为 104m??f?103?5

ffm2?这时调频波的带宽为 B?2(?f?fm)?2(10?2)?24kHz 由上述结果可知：由于?f??fm，所以，虽然调制信号频率fm增大了一倍，但调频信

号带宽B变化很小。

五、（10分）解：图中所示的传输函数（a）（b）（c）都能满足以R3B?10Baud的码元速

率无码串传输。

（1）传输函数（a）的无码串传输速率RB为RB?103Baud 其频带宽度B为 B?4?103?/2??2?103Hz

此时频带利用率 3??RBB?102?103?0.5Baud/Hz

(2) 传输函数（b）的无码串传输速率RB为RB?103Baud

其频带宽度B为 B?2?103?/2??103Hz 此时频带利用率 3??RB?1010?1Baud/Hz

B3（3）传输函数（c）的无码串传输速率RB为RB?103Baud

其频带宽度B为B?2?103?/2??103Hz 此时频带利用率 3??RB?103?1Baud/Hz

B10从时域收敛速率来比较:(a)和（c）的传输特性为三角形，其冲击响应为Sa2(x)型，与t2

成反比；（b）的传输特性为矩形，其冲击响应为Sa(x)型，与t成反比。所以（a）（c）的时域收敛速率快，可以放宽对定时信号的抖动要求。

从可实现性来分析：（b）的传输特性为矩形，难以实现；（a）（c）较易于实现。 总之：（c）频带利用率高，且易于实现，传输特性较好。 六、（10分）解：

消息空间 信号空间 观察空间 判决空间 ○x———○s———○＋———○y———判决规则———○r ○n 噪声空间 状态空间统计特性： m

x:?m?x1,x2,?,xm??p,p,?p?,i?1,

s:??s1,s2,?,sm?12m??pi?1?pi?1,

1,p?,2,?pm??pi?1二进制判决准则：

y=s+n, n为零均值高斯白噪声 f(1Tsiy)?(2??y(t)2?si(t)]dt},i?1,2,?,m

n)kexp{?1n0?0[3

判决规则：

sf1

s1(y)?p(s2)fs2(y)?p(s1)s2七、（10分）解：设AM信号为Sm(t)?[A?m(t)]coswctA?m(t)max。

输入噪声为：ni(t)?nc(t)coswct?ns(t)sinwct

则解调器输入的信号功率

Si

和噪声功率

Ni

分别为

SA2?m2(t)2i?22,Ni?ni(t)?n0B

设同步检波（相干解调），相干载波为coswct,则

?Sm(t)?ni(t)?cosw1ct?LPF?2A?12m(t)?nc(t)

故输出有用信号和输出噪声分别为m(t)?102m(t),n0(t)?1nc(t) 2所以S?1m2(t),N?1n202m2(t) 404c(t)?14n0B 故 G?A2?m2(t)八、（10分）解：x(t)的峰值畸变为

D?1xx?2xi?1111370i8?3?4?16? 48i???011由公式

yk??cixk?i得 y?3?c?1x?2??1i??13?18??124 yc1111?2??1x?1?c0x?2??3?3?1?8?72 y?c11111?1?c?1x00x?1?c1x?2??3?1?1?3?(?4)?8??32

y111150?c?1x1?c0x0?c1x?1??3?4?1?1?(?4)?3?6

y?111111?c?1x2?c0x1?c1x0?3?16?1?4?(?4)?1??48

y?c11120x2?c1x1?1?16?(?4)?4?0

y?c11131x2??4?16??64，其它yk均为零。

y(t)的峰值畸变为

D1y?y0i?3y61111171k?5(24?72?32?48?64)?480 i???034