交大通信原理期末考試試卷及答案.doc

班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 密封裝訂線 密封裝訂線 密封裝訂線西南交通大學(xué)20072008學(xué)年第(2)學(xué)期畢業(yè)班考試試卷課程代碼 3133000 課程名稱 現(xiàn)代通信原理 考試時(shí)間 120 分鐘 題號(hào)一二三四五六七八九十總成績(jī)得分 閱卷教師簽字： 一、單選題(15分，每題1分)1. 下列有關(guān)實(shí)數(shù)信號(hào)中正確的說法是（ d ）a) 幅譜特性是偶函數(shù)，相頻特性是偶函數(shù)b) 幅譜特性是奇函數(shù)，相頻特性是奇函數(shù)c) 幅譜特性是奇函數(shù)，相頻特性是偶函數(shù)d) 幅譜特性是偶函數(shù)，相頻特性是奇函數(shù)2. PAM信號(hào)是一種（ d ）a) 二進(jìn)制數(shù)字信號(hào) b) 幅度離散的模擬信號(hào)c) 多進(jìn)制數(shù)字信號(hào) d) 時(shí)間離散的模擬信號(hào)3. 采用升余弦滾降系統(tǒng)與采用理想低通系統(tǒng)相比，優(yōu)點(diǎn)在于（ c ）a) 消除了碼間干擾b)提高了頻帶利用率c) 加快了時(shí)域波形拖尾的衰減速度d)使頻譜特性更加陡峭4 下列關(guān)于眼圖的描述中不正確的是（ b ）a) 最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)在“眼睛”張開最大的時(shí)刻b) 對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度由眼圖的斜邊之斜率確定，斜率越大，對(duì)定時(shí)誤差越不靈敏c) 眼圖中央橫軸位置應(yīng)對(duì)應(yīng)判決門限電平d) 系統(tǒng)的噪聲容限正比于眼圖張開度5. 下列關(guān)于數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的描述中不正確的是（ b ）a) 數(shù)字信號(hào)基帶傳輸采用部分響應(yīng)系統(tǒng)比升余弦系統(tǒng)具有更高的頻帶利用率b) 滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中在所有時(shí)刻均不存在碼間干擾c) 部分響應(yīng)系統(tǒng)中引入預(yù)編碼是為了克服誤碼擴(kuò)散d) 部分響應(yīng)系統(tǒng)與理想低通系統(tǒng)相比對(duì)定時(shí)的要求降低6. 當(dāng)2FSK信號(hào)兩個(gè)載波頻率之差增大時(shí)，信號(hào)的帶寬將（ b ）a) 減小 b) 增加 c) 不變 d) 不一定7. 對(duì)10路帶寬均為3000Hz的模擬低通信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，采用PCM方式傳輸。設(shè)每路信號(hào)的抽樣頻率為6000Hz，每個(gè)樣值的量化電平數(shù)為64并編為二進(jìn)制碼，假定傳輸波形為滾降因子為0.2的升余弦波形，則傳輸合路后10路PCM信號(hào)所要求的最小帶寬為（ a ）a)216kHzb)432kHzc)600kHzd)256kHz8. 下列說法中不正確的是（ c ）a)濾波法生成模型可以產(chǎn)生SSB信號(hào)b)數(shù)字鍵控法模型可以生成2ASK信號(hào)c)模擬相乘法模型可以生成2FSK信號(hào)d)相移法生成模型可以生成DSB信號(hào)9. 下列關(guān)于調(diào)制的說法中不正確的是（ d ）a) 調(diào)制是按照基帶信號(hào)的變化規(guī)律改變載波某些參數(shù)的過程b) 可以采用脈沖串或者數(shù)字信號(hào)作為載波c) 調(diào)制可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制d) 調(diào)制過程不會(huì)改變信號(hào)所占頻帶10. 下列說法中不正確的是（ d ）a) 信道中的噪聲是不可避免的b) 信道可以分為狹義信道和廣義信道c) 廣義信道可以劃分為調(diào)制信道與編碼信道d) 數(shù)字信號(hào)是時(shí)間離散信號(hào)11. PCM系統(tǒng)中，編碼的功能是（ d ）a) 二進(jìn)制信號(hào)變?yōu)槎噙M(jìn)制信號(hào)b) 幅度連續(xù)信號(hào)變?yōu)榉入x散信號(hào)c) 模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)d) 多進(jìn)制信號(hào)變?yōu)槎M(jìn)制信號(hào)12. 若某系統(tǒng)的工作頻段為505-1135kHz，采用SSB方式傳輸具有相同帶寬8KHz的模擬基帶信號(hào)，則該系統(tǒng)通過FDM復(fù)用，在信號(hào)復(fù)用保護(hù)帶為0.1KHz時(shí)，最多能傳輸（ b ）路基帶信號(hào)a)76b)77c)78d)7913. 根據(jù)帶通抽樣定理，如果上截止頻率fH=4.2B，其中B為信號(hào)帶寬，則所需的抽樣速率為（ d ）a)8Bb)8.4Bc)2Bd)2.1B14. 如果2PSK信號(hào)與QPSK信號(hào)具有相同的信息傳輸速率，下列說法中正確的是（ b ）a) 二者具有相同碼元周期b) 2PSK信號(hào)符號(hào)速率為QPSK信號(hào)符號(hào)速率的兩倍c) 2PSK比QPSK具有更好的頻譜效率d) 二者具有相同的信號(hào)帶寬15. 對(duì)最高頻率為200Hz的模擬低通信號(hào)m(t)進(jìn)行取樣，如果取樣速率為500Hz，則接收端要由抽樣后的信號(hào)無失真恢復(fù)m(t)所需低通濾波器截止頻率的最小值為（ c ）a)300Hzb)500Hzc)200Hzd)250Hz二、簡(jiǎn)答題(15分，每小題3分)2.1 什么是門限效應(yīng)？為什么非相干解調(diào)方式會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)?門限效應(yīng)：當(dāng)信噪比低于某個(gè)門限值，解調(diào)性能出現(xiàn)急劇惡化的現(xiàn)象。(1分)非相干解調(diào)中，解調(diào)器在信噪比較低時(shí)，解調(diào)器把有用信號(hào)擾亂成噪聲是產(chǎn)生門限效應(yīng)的根本原因。（2分）2.2 信道中加性噪聲的來源有哪些？起伏噪聲包括有哪些隨機(jī)噪聲？加性噪聲的來源包括：人為噪聲、自然噪聲和內(nèi)部噪聲；（1.5分）起伏噪聲包括：熱噪聲、散彈噪聲和宇宙噪聲。（1.5分）2.3 什么是符號(hào)間干擾ISI？為什么在數(shù)字信號(hào)傳輸過程中會(huì)面臨符號(hào)間干擾ISI問題?在數(shù)字通信系統(tǒng)中，采樣時(shí)刻接收端接收到的相鄰數(shù)字信號(hào)波形之間的相互重疊即為符號(hào)間干擾ISI。（1分）產(chǎn)生符號(hào)間干擾的根本原因在于數(shù)字傳輸系統(tǒng)因傳輸帶寬有限，難以滿足理想無失真?zhèn)鬏敆l件，數(shù)字信號(hào)波形畸變和失真，進(jìn)而導(dǎo)致相鄰波形出現(xiàn)重疊。（2分）2.4 數(shù)字通信系統(tǒng)相對(duì)于模擬通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？（至少列出四點(diǎn)）主要優(yōu)點(diǎn)包括：（因?yàn)榭梢栽偕┛垢蓴_能力強(qiáng)、（因?yàn)榭梢允褂貌铄e(cuò)控制技術(shù)）傳輸質(zhì)量高（可靠性能好）、（因?yàn)榭梢圆捎眉用芴幚恚┍Ｃ苄院?、（因?yàn)榭梢允褂矛F(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)）便于處理、通信功能強(qiáng)（可以傳遞各類消息）。2.5 在模擬信號(hào)數(shù)字化過程中包括了那些步驟？為什么要采用非均勻量化技術(shù)？ 步驟包括：抽樣，量化和編碼。（2分）采用非均勻量化可以顯著改善弱信號(hào)的信號(hào)量噪比。（1分）三、（10分）已知信息代碼10000000010100001，試確定相應(yīng)的AMI碼；若在該段信息代碼之前的最近一個(gè)非零符號(hào)為極性為負(fù)的破壞符號(hào)，試確定對(duì)應(yīng)的HDB3碼。1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1AMI編碼：+1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1 0 0 0 0 -1 （5分）HDB3編碼： +1 0 0 0 V 0 0 0 V -1 0 +1 0 0 0 V -1（破壞符號(hào)） +1 0 0 0 V B 0 0 V -1 0 +1 B 0 0 V -1（替換符號(hào)） +1 0 0 0 V+ B- 0 0 V- +1 0 -1 B+ 0 0 V+ -1（確定極性）（5分）四、（15分）（1）采用13折線A律PCM編碼，設(shè)最小的量化間隔為1個(gè)量化單位， 已知抽樣脈沖值為-1006個(gè)量化單位,試求此時(shí)編碼器輸出碼組(段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼)，并計(jì)算量化誤差。（2）設(shè)接收到的碼組為“11001010”，并已知段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼，試問譯碼器輸出為多少個(gè)量化單位？ （3）現(xiàn)對(duì)帶限于4KHz的5路模擬語音信號(hào)分別進(jìn)行A律13折線PCM編碼，然后時(shí)分復(fù)用，并通過二進(jìn)制到2M進(jìn)制轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過滾降因子為0.2的升余弦脈沖整形濾波器生成適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)，若基帶信道要求限帶于32KHz，試計(jì)算滿足要求的M值。（1）因?yàn)?10060，a1=0 （1分） 因?yàn)?12=27+210061024=8+2，第7段，a2a3a4=110（1分） 因?yàn)?006-512=494, ，第15個(gè)量化間隔，a5a6a7a8=1111（1分） 編碼器輸出碼組為 01101111 對(duì)應(yīng)的譯瑪輸出為： 量化誤差為：-1008-（-1006）=-2個(gè)量化單位（2分）（2）因?yàn)?1001010，a1=1，a2a3a4=100（第5段），a5a6a7a8=1010（第10個(gè)量化間隔） （2分） 譯瑪輸出為：個(gè)量化單位（3分）（3）因?yàn)闈L降因子為0.2，則對(duì)應(yīng)的等效理想低通基帶傳輸帶寬為KHz (1分) 因?yàn)槔硐氲屯ɑ鶐诺老迬в贙Hz ，則對(duì)應(yīng)的Nyquist速率為KBaud （1分） 5路模擬語音信號(hào)經(jīng)過PCM編碼后復(fù)用速率為KBaud（1分） 經(jīng)過二進(jìn)制到2M進(jìn)制轉(zhuǎn)換后符號(hào)速率為KBaud（1分） 因?yàn)椋?分）五、（15分）若對(duì)某一模擬隨機(jī)信號(hào)m(t)采用上邊帶USB進(jìn)行傳輸，且設(shè)模擬信號(hào)m(t)的功率譜密度如題圖5所示1) 請(qǐng)畫出相干接收機(jī)示意圖（5分）；2）試計(jì)算接收機(jī)的輸入信號(hào)功率與接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（5分）3) 若疊加于USB信號(hào)的白噪聲具有雙邊功率譜密度為n0/2，那么，輸出信號(hào)噪聲功率比為多少？（5分）wH0wPM(w)-wHA題圖5（1）接收機(jī)示意圖如下（3分）其中帶通濾波器參數(shù)為：中心頻率為Hz，帶寬為Hz；（1分）低通濾波器參數(shù)為：中心頻率為0Hz，帶寬為Hz；（1分）（2）基帶信號(hào)平均功率為（Watt）(1分)接收機(jī)輸入信號(hào)功率為 （Watt）(2分) 接收機(jī)輸出信號(hào)功率為（Watt）(2分)（3）接收機(jī)輸入噪聲功率為(Watt)（2分）則輸入信噪比為（1分）因?yàn)閱芜厧У恼{(diào)制制度增益為GSSB=1，所以（2分）六、（15分）已知信號(hào)m(t)的最高頻率為fm，若用題圖6所示的脈沖q(t)進(jìn)行平頂抽樣，(1) 試確定已抽樣信號(hào)時(shí)域表達(dá)式及其頻譜表達(dá)式。（10分）(2) 為還原出信號(hào)m(t)，試畫出接收機(jī)示意圖示。（5分）q(t)1tt0-t題圖6（1） （2分）理想抽樣信號(hào)為（4分）平頂抽樣信號(hào)為（4分）（2）接收機(jī)示意圖如下（4分）其中 （1分）七、（15分）設(shè)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性H()如題圖7所示（）H(f)ww(1-)w(1+)wf01 0.5題圖7（1）當(dāng)傳輸速率分別為fb=3w時(shí)，畫圖分析在抽樣點(diǎn)上是否有碼間串?dāng)_？(5分)