個人通信習(xí)題及答案

1、1 / 7一、填空題1如果信號的幅度隨時間做連續(xù)的、隨機(jī)的變化，則該信號為模擬 信號;信號的幅度隨時間的變化只有離散的、 有限的狀態(tài)，則該信號為 數(shù)字 信號。2.信號是信息的載體，信息是其內(nèi)容 。3.信號傳輸分為基帶 傳輸和 頻帶 傳輸。4.相干檢測器的解調(diào)原理可等效為一個乘法器后接一個低通濾波器。5. 通信網(wǎng)是按照通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，通過 傳輸和 交換 設(shè)備將地理位置分散的用戶終端設(shè)備連接起來的通信系統(tǒng)。6.模擬信號數(shù)字化過程包括采樣、 量化 和 編碼 。7. 在加性高斯白噪聲信道中傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的平均誤碼率可表示為p(0)p(1|0)+p(1)p(0|1)。P( ) R( )ejd9.二進(jìn)制基

2、帶信號采用兩種能量為 E的波形，0 對應(yīng)于so(t)，1 對應(yīng)于s(t)。當(dāng)檢測器的輸入為(E,0)時，檢測器輸出為0，反之則輸出為_1_。10.個帶限線性信道的頻率響應(yīng)為C(f) A(f )ej (f)，當(dāng)A(f)和均為常數(shù)使df時，信道為 理想 信道，若只有A( f)不是常數(shù)，則信道失真為調(diào)幅信道 ，若只有不是常數(shù)，則信道失真為調(diào)頻信道。df11.數(shù)字通信中的同步可能包括位同步 、字同步、幀同步和網(wǎng)同步。12.二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)調(diào)制用兩種不同頻率的正弦脈沖信號傳送二進(jìn) 制信息“0”和“1”。13.某數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用 4 進(jìn)制碼元以 4800 波特的碼元速率傳輸數(shù)據(jù)，則該系統(tǒng)的信息速

3、率為9600bit/s ; PCM30/32 基群時分多路復(fù)用系統(tǒng)的標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率為 2.048Mb/s。14.若 m(t)是基帶信息信號，則上邊帶單邊帶調(diào)幅信號(USSB)的時域表達(dá)式是m(t)=1/2m(t)cosw0t - 1/2m(t)sinw0t_ 。15.常用的幾種分集技術(shù)為 空間 分集,極化_ 分集，角度分集，頻率分集，時間分集。16.語音編碼誦常有波形編碼、參數(shù)編碼和混合編碼 三類,數(shù)字蜂窩系統(tǒng)通常采用混合編碼編碼方式。17. 二進(jìn)制系統(tǒng)碼元能量為E，信道被白色高斯噪聲污損，則當(dāng)s0(t)被發(fā)送時，檢測器檢測8.實(shí)值信號x(t)的自相關(guān)函數(shù)為R()x(t)x(t )d，其功率譜為

4、2 / 718四進(jìn)制系統(tǒng)蒙特卡洛仿真時，用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器得到的均勻隨機(jī)數(shù)與四個符號 之間的對應(yīng)關(guān)系為00-S0(t) 、01-S1(t)、11-S2(t) 和 10-S3(t)。19. PAM 信號的功率譜為*&(f)G(f)2，可見設(shè)計(jì)脈沖的 采樣頻率 是系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一。20. 對于頻移鍵控系統(tǒng)，要滿足波形之間的正交性，則相繼頻率之間的最小頻率間隔為 Tb=0.5。二、簡答題1.信號在經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換和 D/A 轉(zhuǎn)換前后都要通過一個低通濾波器，它們分別有 什么作用？答：在 A/D 轉(zhuǎn)換中的采樣判決部分低通濾波器起到很重要的作用，用于高低電 平的區(qū)分和判決中。在 D/A 轉(zhuǎn)換中低通濾

5、波器起到濾除帶外噪聲的作用。為消除碼間干擾，基帶系統(tǒng)特性應(yīng)該滿足什么條件？答：應(yīng)該合理構(gòu)建 H(w),使得系統(tǒng)沖激響應(yīng)最好滿足前一個碼元的波形在到達(dá) 后一個碼元抽樣判決的時刻已經(jīng)衰減到0，如圖所示：但這樣的波形不易實(shí)現(xiàn)，比較合理的是采用下圖這樣的波形：雖然到達(dá) T0+Tb 以前并沒有衰減到 0,但可以讓它在 T0+Tb，T0+2Tb 等后面的 碼元取樣判決時正好為 0。3. 二進(jìn)制系統(tǒng)相關(guān)檢測的蒙特卡洛仿真方法思路是什么？181 頁4. 四幅度電平信號與信息比特之間的對應(yīng)關(guān)系是什么？該系統(tǒng)最佳接收機(jī)是如 何工作的？答：對應(yīng)關(guān)系是：00-S0(t),01-S1(t),11-S2(t),10-S3

6、(t)最佳接收機(jī)：使差錯率最小的接收機(jī)可以將信號通過一信號相關(guān)器或匹配器，再緊跟著一個幅度檢測器來實(shí)現(xiàn)。信號相關(guān)器：將接收到的信號 r(t)與信號脈沖 g(t)作互相關(guān)，并將它的輸出在 t=T 采樣，到So(t)被發(fā)送的概率密度為P(r0的概率密度為p(r1)1e(r1 E)/2 2,檢測到Si(t)被發(fā)送3 / 7因此信號相關(guān)器的輸出是 r=Ai+n，式中 n 代表噪聲分量，定義為 g(t)與 n(t)的相關(guān)。注意到，n 是高斯隨機(jī)變量，其均值為 E (n) =0,和方差為 N0/2， 因此，信號相關(guān)器輸出 r 的概率密度是 P(r|Si(t)被傳輸)=1/辺n*e,這里 Ai 是 4 種

7、可能的幅度之一。檢測器：檢測器觀察相關(guān)器的輸出 r,并判決在信號區(qū)間內(nèi)是 4 種 PAM 信號中 哪一種被傳輸。 假設(shè)這四種可能的幅度信號是等概率的。 最佳幅度檢測器的計(jì)算 距離 Di=|r-Ai| i=0，1，2，3。隨機(jī)信號與確定信號研究其頻譜時差異是什么？答：在 DSB-AM 信號解調(diào)時，若本振信號與接收載波之間有相差，怎解調(diào)結(jié)果會怎 樣變化？ 答：在這種情況下恢復(fù)出來的消息信號基本上沒有失真，但是在功率上受到 cos 平方的損失，若 =n/4,功率損失是 3dB,若 =n/2,則在解調(diào)過程中什么東 西也恢復(fù)不出來。二進(jìn)制信號傳輸時的開關(guān)信號的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么？ 答：二進(jìn)制信號傳輸時的開關(guān)

8、信號的優(yōu)點(diǎn)是： 平均差錯概率最小的值可以通過對 平均差錯概率微分并解出最佳閥值而求得。 開關(guān)信號的平均發(fā)送的能量要比反極 性信號和正交信號都少 3dB 缺點(diǎn)是：用開關(guān)信號時誤碼率的性能不及反極性信號時好。簡述擴(kuò)頻通信的基本原理。 答：擴(kuò)頻通信的基本原理是： 在發(fā)送端輸入的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號然后由擴(kuò) 頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜， 展寬后的信號 再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。 在接收端收到的帶寬射頻信號， 變頻至中頻，然后由本 地產(chǎn)生的與發(fā)送端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信 息輸出。三、簡單計(jì)算某八進(jìn)制數(shù)字通信系統(tǒng)的信息速率為18000bit/s,

9、在接收端 1 小時之內(nèi)收到 216個誤碼，求該系統(tǒng)的誤碼率。 (6 分)818000 / log826000B6000*3600=216000000B216/216000000=10-6對某最高頻率是 1KHz 的信號進(jìn)行采樣，要求譜分辨率 F 50Hz，求最小記錄 時間、最大取樣時間和最小采用點(diǎn)數(shù)。Tmin=1/50=0.02sTmax= 1 /2fmax=0.5msN= Tmin/ Tmax=40某信號為x(t) sinc(100t)，試編制繪制其功率譜 matlab 程序。解： t=-1:0.01:1; x=sin(100t); N=length(x);fx=fft(x);df=100/

10、N; n=0:N/2;f=n*df;subplot(211); plot(t,x);grid;subplot(212); plot(f,abs(fx(n+1)*2/N);grid;N 為采樣頻率 df 為分辨率 df=100/N某判決器輸出有( 0,0)、(0,1)、(1，0)和( 1,1)四種情況，是編制該判決器的 判決程序。4 / 7解： N=10000； for j=1:N;temp=rand;if (temp0.25) dsource(i)=0;elsif (temp0.5)dsource(i)=1;elsif (temp0.75)dsource(i)=2;elsedsource(i)=3;end; end ;一 個 信 源 字 符 集 為X x1,L ,x9， 相 應(yīng) 的 概 率 向 量 為p 0.2,0.15,0.13,0.12,0.1,0.09,0.08,0.07,0.06，設(shè)計(jì)一個 Huffman 編碼，并計(jì) 算編碼效率。(8 分)略 二進(jìn)制基帶信號傳輸采用反極性波形， 接收端采用相關(guān)檢測技術(shù)。 求判決器輸入 信號及判決方式。解：假設(shè)用反極性信號波形 SO(t) =s(t)和 S1(t)=-s(t)來傳輸二進(jìn)制信息，這里 s(t) 是具有能量為 E 的任意波形，則判決器輸入信號 r(t)=s(t