通信原理期末自測題答案

通信原理期末自測題答案

通信原理自測題答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.B2,A3.A4.D5.A6.C7.B8.D9.A10.A

11.B12.C13.A14.D15.C16.D17.B18.B19.B20.B

21.B22.D23.A24.B25.C26.C27.B28.B29.D30.C

31.D32.D33.B34.A35.D36.C37.B38.B39.C40.A

41.C42.B43.C44.C45.A46.A47.C48.C49.C50.C

B52.D53.D54.A55.C56.A57.B58.D59.D60.D

61.D62.A63.C64.C65.A66.D67.D68.B69.D70.A

71.C72.D73.A74.D75.A76.A77.D78.A79.A80.D

二、填空題

1、非電/電,調(diào)制/解調(diào)2、log2M,log2M

3、獨(dú)立等概4、模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)

5、有效性，可靠性6、傳輸速率，差錯(cuò)率

7、調(diào)制，解調(diào)8、模擬，數(shù)字

9、基帶信號(hào)，頻帶信號(hào)10、均勻無限寬，雜亂無章,正態(tài)分布

11、熱噪聲，散彈噪聲，宇宙噪聲12、存在，不存在

13、乘性,加性14、恒參

15、幅頻，相頻，均衡16、極化，角度

17、最佳選擇，最大功率合并，最大信噪比合并

18、傳輸損耗隨時(shí)間變化，傳輸延時(shí)隨時(shí)間變化，衰落

19、信噪比20、線性關(guān)系

21、調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相22、線性調(diào)制，非線性調(diào)制

23、DSB,VSB,SSB24、包絡(luò)檢波，同步解調(diào)

25、SSB,FM,AM26、大，寬

27、該調(diào)制方式的抗干擾，〉28、門限效應(yīng)

29、頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用30、具有一定的檢錯(cuò)能力，設(shè)備簡單31、432、長串連零,

取代節(jié)，四連零

33、連續(xù)譜34、歸零

35、連續(xù)譜，離散譜36、交變波，恒定波

37、0、1,不含有，1/2時(shí)鐘頻率38、2.048MHz,1.536MHz

39、2bit/s.Hz,Ibit/s.Hz40、滾降,無碼間干擾

41、理想低通，滾降，部分相應(yīng)42、2B/s.Hz

43、特例，開關(guān)44、頻譜利用率，抗干擾能力

45、ASK,FSK,PSK46、單峰，雙峰

47、兩彼此正交的調(diào)幅信號(hào)，調(diào)幅48、固定相位，相位跳變

49、一樣，強(qiáng)50、同步解調(diào)，差分解調(diào)（延時(shí)解調(diào)）

51、相位模糊，差分編碼52、模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)模轉(zhuǎn)換

53、抽樣，量化，編碼54、脈沖編碼調(diào)制（PCM）,增量調(diào)制（AM）

55、時(shí)間上的離散，幅度上的離散56、連續(xù)，時(shí)間

57、模擬，數(shù)字58、連續(xù)，離散

59、小信號(hào)，大信號(hào)60、24,-121

61、01111111,-201662、幀同步碼，標(biāo)志信號(hào)

63、32,TS064、最大相關(guān)，最大信噪比、

65、0,消失66、輸出信噪比最大

67、y(t)sl(t)dty(t)s2(t)dt,y(t)sl(t)dty(t)s2(t)dtOOOOTTTT

68、匹配濾波器69、一樣

70、OTy(t)sl(t)dt0,OTy(t)si(t)dt071、插入導(dǎo)頻法，直接法

72、fS,2fS73、連貫式插入法，間隔式插入法

74、連貫式插入法75、位同步，幀同步(群同步)

76、插入導(dǎo)頻法，直接法77、載波同步，位同步，幀同步(群同步)

78、碼速調(diào)整法，水庫法

三、是非判斷題

1、J2、X3、J4、X5、J6、X7、J8、X

9、V10、V11、X12、X13、J14、X15、J16、X

17、X18、V19、X20、X21、V22、X23、V24、V

25、X26、X27、J28、V29、V30、V31、J32、X

33、X34、X35、736、X37、X38、X39、X40、X

四、簡答題

1、有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)娜萘看笮　?/p>

可靠性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)馁|(zhì)量好壞。

通信系統(tǒng)有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性則可靠性下降。

2、抗干擾能力強(qiáng)：差錯(cuò)可以控制，從而改善傳輸可靠性；便于進(jìn)行各種數(shù)字信號(hào)處

理；保密性強(qiáng)；有利于實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)。

3、誤碼率是碼元在傳輸中被傳錯(cuò)的概率；

誤信率是指錯(cuò)誤接收的信息量占傳輸?shù)目傂畔⒘康谋壤?/p>

在二進(jìn)制時(shí)，誤碼率和誤信率在數(shù)值上相等；在N進(jìn)制時(shí)，誤信率要小于誤碼率。

4、有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)娜萘看笮?

可靠性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)馁|(zhì)量好壞。

模擬通信對應(yīng)有效性的指標(biāo)為傳輸帶寬，對應(yīng)有效性的指標(biāo)為信噪比：

數(shù)字通信對應(yīng)有效性的指標(biāo)為傳輸速率，對應(yīng)有效性的指標(biāo)為差錯(cuò)率；

5、碼元速率RB——每秒鐘傳輸?shù)拇a元數(shù)目，單位波特；

信息速率Rb——每秒鐘傳輸?shù)男畔⒘浚瑔挝槐忍?秒(bit/s)

在二進(jìn)制時(shí)，碼元速率等于信息速率，只是單位不同；

在多進(jìn)制時(shí)，RbRBlog2M,M為進(jìn)制數(shù)。

6、信源編碼、解碼--一考慮傳輸效率；

加密、解密一一根據(jù)方法不同可能會(huì)帶來有效性下降：

信道編碼、解碼一一考慮適應(yīng)信道，提高可靠性為主要目的，有效性將下降；調(diào)制、

解調(diào)一一考慮適應(yīng)信道，可靠性和有效性相矛盾，占用頻帶小的調(diào)制其

可靠性將降低；

信道一一傳輸特性的不理想和噪聲的干擾是影響可靠性的主要因素。

7、相互間的關(guān)系表達(dá)式為：y(t)k(t)x(t)n(t)

表達(dá)式解釋：輸出y(t)中k(t)為乘性干擾，主要由信道的傳輸特性決定；n(t)為加性

2干擾主要指外界疊加的干擾。

8、恒參信道信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯且鸱l特性和相頻特性的畸變，從而最終導(dǎo)致產(chǎn)生碼

間干擾。克服方法主要是采用均衡技術(shù)。

隨參信道對信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯且鹚ヂ洌朔椒ㄖ饕欠旨邮铡?/p>

9、香農(nóng)公式中“三要素”為：信道帶寬、噪聲功率譜密度和信號(hào)平均功率。

“三要素”的關(guān)系：理論上當(dāng)S或nO0時(shí)信道容量C；

即使傳輸帶寬無窮大，此時(shí)的信道容量也是有限的，因?yàn)榇藭r(shí)的噪聲功率也趨于無窮

大。

10、香農(nóng)公式表示在信道容量一定的情況下，信道帶寬越寬(有效性下降)，則要求信

道提供的信噪比可以越小(可靠性提高)，即可以提高抗干擾能力。對于調(diào)幅方式，其占

用的頻帶要比調(diào)頻方式占用的頻帶小，而抗干擾能力則要比調(diào)頻方式的差，這正好符合香

農(nóng)公式所反映的兩者間關(guān)系

11、插入導(dǎo)頻法：插入導(dǎo)頻法需要在發(fā)送端加導(dǎo)頻插入電路，在接收段需加導(dǎo)頻提取電

路。

直接法：是從接收到的已調(diào)信號(hào)中提取載波，由于DSB信號(hào)其功率譜中不含有載波分

量，必須加一非線性電路，然后再提取。

相比較而言，直接法無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導(dǎo)頻法容易實(shí)現(xiàn)且

對信號(hào)傳輸?shù)挠绊懸　?/p>

12、圖a為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB）；

圖b為雙邊帶調(diào)幅（AM）。

圖a的解調(diào)只能采用同步解調(diào)；

圖b的解調(diào)可以采用包絡(luò)檢波和同步解調(diào)。

13、AM已調(diào)信號(hào)波形的包絡(luò)即為調(diào)制信號(hào)，采用包絡(luò)檢波的方式獲得AM的包絡(luò)線即恢

復(fù)出原始信號(hào)；

DSB」調(diào)信號(hào)波形的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的波形不一樣，因此采用包絡(luò)檢波的方式所獲得的

DSB包絡(luò)線不是已調(diào)信號(hào)波形，無法恢復(fù)出原始信號(hào)。

14、傳輸碼應(yīng)具備的特性為：①易于時(shí)鐘提取；②無直流、高頻和低頻分量要少；③盡

可能提高傳輸碼的傳輸效率；④具有一定的檢錯(cuò)能力；⑤設(shè)備簡單。

15、NRZ碼含有直流且低頻豐富，不易時(shí)鐘提取，無檢測差錯(cuò)能力，不適合作為傳輸

碼；

RZ碼含有直流且低頻豐富，可以時(shí)鐘提取，無檢測差錯(cuò)能力，也不適合作為傳輸碼；

AMI碼無直流、低頻少，雖無時(shí)鐘但易提取，有檢測差錯(cuò)能力，可以作為傳輸碼；HDB3

碼無直流、低頻少，雖無時(shí)鐘但易提取，有檢測差錯(cuò)能力，彌補(bǔ)了AMI碼受長

串連0的影響但電路略比AMI碼復(fù)雜，可以作為傳輸碼；

16、AMI碼和HDB3碼的共同點(diǎn)：不含直流分量、高低頻分量較少；易于提取位定時(shí)的信

息；具有一定的檢錯(cuò)能力。適合于用作傳輸碼。

AMI碼和HDB3碼的不同點(diǎn)：AMI碼受信源的統(tǒng)計(jì)特性影響較大，尤其是出現(xiàn)長串連0

時(shí)嚴(yán)重影響時(shí)鐘的提取；HDB3碼解決了AMI碼中長串連0的問題，最大連0數(shù)不超

過3個(gè)。

17、含義是：把從波形形成輸入到接收濾波器輸出的傳遞函數(shù)H(3)的幅頻特性在3軸

上以2n/TS為間隔切開，然后分段沿3軸平移到(-n/TS,n/TS)區(qū)內(nèi)將它們疊加起

來，其結(jié)果應(yīng)當(dāng)為一固定值TS,即疊加后的結(jié)果為理想低通特性就可以做到在抽樣

點(diǎn)上無碼間干擾。

18、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中由于傳輸特性的不理想，即頻率特性失真，將引起脈沖信號(hào)的

拖尾等現(xiàn)象，從而對后面的脈沖產(chǎn)生干擾，即碼間干擾。

3

部分響應(yīng)波形是將當(dāng)前的脈沖響應(yīng)波形與該脈沖、延時(shí)一各碼元周期后的響應(yīng)波形進(jìn)行

疊加的結(jié)果，顯然在后一位碼的位置存在有一個(gè)幅度與當(dāng)前碼幅度相等的人為碼間干擾，

由于該碼間干擾是已知的，因此可以消除，也即對于部分響應(yīng)來講可以實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳

輸。

19、特點(diǎn)：人為加入碼間干擾，在收端可以消除，帶來頻譜利用率等于理想低通

2B/s.Hz,

相應(yīng)波形的收斂加快從而減小定時(shí)抖動(dòng)和漂移帶來的影響。

關(guān)編碼為：0+2+20-20+200+2+2+20

20、用示波器觀察到的眼圖可以反映數(shù)字脈沖經(jīng)過傳輸后的變化和受影響情況以及接收

系統(tǒng)對信號(hào)識(shí)別的相互間關(guān)系，如判決點(diǎn)偏離情況、抽樣點(diǎn)偏離情況、過零點(diǎn)畸變情

況、噪聲和碼間干擾情況等；

方法為：示波器采用外觸發(fā)，即外觸發(fā)信號(hào)用接收時(shí)鐘，在判決再生器之前測量。

21、眼圖應(yīng)在d點(diǎn)進(jìn)行觀察。

說明噪聲較大、或碼間干擾較大或噪聲和間干擾的共同影響較大。

22、這是由于數(shù)字信號(hào)可以看作是模擬信號(hào)的特殊情況，因此從調(diào)制的原理上看是完全

一致的，數(shù)字調(diào)制不采用模擬調(diào)制器來實(shí)現(xiàn)的原因是數(shù)字調(diào)制可以利用數(shù)字信號(hào)的開關(guān)特

性來實(shí)現(xiàn)調(diào)制，這樣可以使實(shí)現(xiàn)方便、電路簡單。

23、采用非相干解調(diào)方式的數(shù)字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步，但必須有位同步。

位同步的性能好壞將直接影響到抽樣判決的結(jié)果，最終影響系統(tǒng)的誤碼率的大小。

24、數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)多采用直接法載波同步方式，因此存在載波相位模糊現(xiàn)象。對于絕對

調(diào)相的基帶碼元與載波相位間關(guān)系是固定的，因此載波相位模糊使得解調(diào)出的基帶信號(hào)出

現(xiàn)不確定，從而無法實(shí)現(xiàn)正常傳輸；而相對調(diào)相是利用載波相位的變化來表示基帶碼元，

因此載波相位模糊不會(huì)影響載波相位的變化，故對相對調(diào)相解調(diào)出的基帶信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生影

響。

25、數(shù)字相位調(diào)制的數(shù)學(xué)表示為

fPSK(t)cos[Ct(t)]

cos(t)cosCtsin(t)sinCt

a(t)cosCtb(t)sinCt

顯然a(t)、b(t)由調(diào)制信號(hào)確定，由此可見原來載波相位受調(diào)制信號(hào)控制的調(diào)相變成了

幅度受調(diào)制信號(hào)控制的正交調(diào)幅。即數(shù)字調(diào)相可以用正交調(diào)幅來實(shí)現(xiàn)。

26、數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制就調(diào)制原理而言完全一樣，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)可以看作是模擬信號(hào)

的特殊情況；然而由于數(shù)字信號(hào)具有開關(guān)特性，因此數(shù)字信號(hào)的調(diào)制可以利用其開關(guān)特

性來實(shí)現(xiàn)，即鍵控方式，這樣可以使調(diào)制實(shí)現(xiàn)起來簡單。

多進(jìn)制調(diào)制相比二進(jìn)制調(diào)制在信息速率相同的情況下，可以獲得較高的頻譜利用率，進(jìn)

制數(shù)越高，頻譜利用率也就越高；但抗干擾能力則較二進(jìn)制有所下降，且進(jìn)制數(shù)越高，抗

干擾能力越差。

27、2PSK的表示可寫成正交調(diào)幅，由此其占用頻帶與調(diào)幅?樣為B2fS,而2FSK的占

用頻譜為B(f2fl)2fS,因此2FSK占用頻帶要大于2ASK和2PSK；

2ASK、2FSK和2PSK的抗干擾能力(均為相干解調(diào))為：2ASK

peerfc12r2FSKpelerfcr2PSKpelerfcr

2222

顯然2PSK的抗干擾性能優(yōu)于2FSK,2FSK的抗干擾性能優(yōu)于2ASK?

28、當(dāng)fSf-H時(shí)頻譜前后相連，采用截止頻率為fH的理想低通濾波器可以還原出信

號(hào)；

4

當(dāng)fSfH時(shí)頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率為fH的理想低通濾波器還原

出信號(hào)；在fsfH時(shí)頻譜產(chǎn)生重疊現(xiàn)象，此時(shí)還原不出原始信號(hào)。顯然前兩種可以

不失真地還原出原始信號(hào)，考慮到理想低通無法實(shí)現(xiàn)因此實(shí)際可行的為fSfH

29、平頂抽樣各點(diǎn)波形為：

平頂抽樣帶來的失真的彌補(bǔ)方法：在接收端的低通濾波器前加一個(gè)特性為1/H()的補(bǔ)

償網(wǎng)絡(luò)。

30、沖擊抽樣、自然抽樣和平頂抽樣后的頻譜如圖：

沖擊抽樣頻譜

自然抽樣頻譜

平頂抽樣頻譜

有以上三種抽樣后的頻譜不難看出：三種抽樣后的頻譜排列規(guī)律是一樣的，但幅度有所

不同，其中沖擊抽樣、自然抽樣后的頻譜沒有產(chǎn)生頻譜失真，可以還原出原始信號(hào)；而平

頂抽樣后頻譜產(chǎn)生了失真因此還原出的信號(hào)存在失真干擾，通常要采取均衡措施。

31、帶通型信號(hào)是指信號(hào)的帶寬BfL的信號(hào)，該信號(hào)若采用低通型抽樣定理進(jìn)行抽樣

可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高的現(xiàn)象，因此應(yīng)采用帶通

型抽樣定理進(jìn)行抽樣可以降低抽樣速率。

32、由于電話信號(hào)小信號(hào)的概率大，采用均勻量化時(shí)小信號(hào)的量化誤差較大(量化信噪

比不夠)。

各段的改善量分別為：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、OdB、-6dB、-12dB?或

(16)、(16)、⑻、⑷、⑵、⑴、(1/2)、(1/4)

33、框圖

各部分的作用：抽樣一一將連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行時(shí)間上的離散；

量化一一將時(shí)間離散幅度連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行幅度取值上的離散；

編碼一一將時(shí)間離散和幅度離散的多進(jìn)制數(shù)字信號(hào)編成二進(jìn)制碼；

信道一一用于信號(hào)傳輸媒介和設(shè)備；

干擾一一傳輸信號(hào)的信道和設(shè)備所帶來的噪聲;

譯碼一一編碼的反變換過程；

低通一一將譯碼輸出的樣值信號(hào)平滑還原成原始模擬信號(hào)。

34、抽樣一一實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的離散，由于電話信號(hào)的帶寬為4kHz因此抽樣頻率取8kHz；

量化一一實(shí)現(xiàn)幅度上的離散，采用非均勻量化以提高小信號(hào)時(shí)的量化信噪比；編碼一-

-將非均勻量化后的信號(hào)編為8位二進(jìn)制碼。

信道一一適合于數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)拿浇楹驮O(shè)備；

譯碼一一編碼的反變換過程，應(yīng)補(bǔ)上半個(gè)量化級(jí)，使量化誤差最小；

低通一一恢復(fù)模擬信號(hào)，截止頻率為4kHz,并應(yīng)具有x的補(bǔ)償。sinx

35、這是由于四個(gè)基群的碼元速率存在偏差，因此在復(fù)接前必須進(jìn)行碼速調(diào)整，同時(shí)還

需要加入同步碼，因此要招2048kb/s調(diào)整到2I12kb/s然后才能進(jìn)行復(fù)接。采用正碼

速調(diào)整

36、最佳基帶傳輸系統(tǒng)的含義是消除碼間干擾且抗噪聲性能最理想的系統(tǒng)；

在理想信道符合恒參信道且傳輸特性不會(huì)帶來頻率失真，因此不用考慮碼間干擾，此時(shí)

基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為接收濾波器的特性與信號(hào)物性共朝匹配。

37、連貫式插入法是在每幀的開頭集中插入幀同步碼組的方法，接收端只要檢測出幀同

步碼的位置，就可識(shí)別出幀的開頭，從而確定各路碼組的位置獲得收發(fā)間的幀同步。

38、由于相調(diào)制方式，如DSB、SSB、PSK、QAM等，其已調(diào)信號(hào)的功率譜中不含有載波

頻率的成分。因此無法用窄帶濾波器或鎖相環(huán)直接從信號(hào)中提取出我波頻率。這時(shí)首先需

要將接收到的已調(diào)信號(hào)通過一個(gè)非線性的電路來產(chǎn)生載波頻率(通常是載波頻率二次諧

波)，然后再用窄帶濾波器或鎖相環(huán)來濾出載波頻率。

39、采用非相干解調(diào)方式的數(shù)字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步但必須要有位同步。位

同步用來進(jìn)行抽樣和信號(hào)整形，因此同步性能的好壞將對系統(tǒng)的誤碼率產(chǎn)生影響

40、插入導(dǎo)頻法需要在發(fā)送端加導(dǎo)頻插入電路，在接收段需加導(dǎo)頻提取電路。直接法是

從接收到的基帶信號(hào)中提取位時(shí)鐘，必須加一非線性電路來處理，然后再提取。直接法

無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導(dǎo)頻法容易實(shí)現(xiàn)且對信號(hào)傳輸?shù)挠绊懸?/p>

小。

五、作圖題

1、(1)理想帶通濾波器的中心頻率為1；

(2)s(t)為DSB方式的已調(diào)制信號(hào);

(3)s(t)的頻譜圖為:

6

2、波形圖:

DSB信號(hào)通過包絡(luò)檢波器解調(diào)將產(chǎn)生失真，AM信號(hào)通過包絡(luò)檢波器解調(diào)將正確還原出原

信號(hào)3、調(diào)制器組成框圖為：

解調(diào)器的組成框圖為：

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

已調(diào)信號(hào)的頻譜為:

PIH'IIIIIIILIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIliilllllll

iiiiiiiiiiiiinniiiiiiiiiiiiiiiiiuiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

4、(1)5個(gè)信號(hào)所用的載波頻率分別為：

252kHz、300kHz、348kHz>396kHz、444kHz

（2）頻分復(fù)用的原理框圖:

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIH

M!n??IIIIHUHlllllll........IlliI

11川HMI

III!!：

illlllllllllil!IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII!!H

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiini

（3）頻譜搬移圖:

5、（1）用于12路電話頻譜搬移的載波頻率分別為:

60kHz、64kHz、68kHz、72kHz、76kIIz>80kIIz>84kHz、88kHz、92kIIz、96kHz、

100kHz.104kHz

6、調(diào)制信道和編碼信道如圖:

■唧唧■■■■■■■

8

7、(1)?:種傳輸通道的幅頻特性示意圖:

圖a圖b|圖

c

(2)失真討論：

由以上特性對比不失真條件，圖a滿足不失真條件因此，不會(huì)引起傳輸失真；而圖b和

圖c不滿足不失真條件，因此將會(huì)引起傳輸失真。

(3)輸入矩形脈沖時(shí)的輸出波形:

圖a圖b圖

8、相應(yīng)波形為:

9、NRZ碼

RZ碼

雙極性歸零碼

AMI碼

四電平碼

10、已知數(shù)字碼為10010000010110000000001

AMI碼為-100+100000-10+1-1000000000+1

HDB3碼為T00+1T00T0+10T+1000+1T00T0+1

AMI碼波形

11、各點(diǎn)的波形:

12、眼圖的模型結(jié)構(gòu)圖:

個(gè)部分所代表的含義為:

最佳抽樣時(shí)刻應(yīng)是眼睛張開最大的時(shí)刻；對定時(shí)誤差的靈敏度可由眼圖的斜邊之斜率決

定，斜率越大，對定時(shí)誤差就越靈敏；圖的陰影區(qū)的垂直高度表示信號(hào)畸變范圍；圖中央

的橫軸位置應(yīng)對應(yīng)判決門限電平；在抽樣時(shí)刻上，上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲的

容限(或稱噪聲邊際)，即若噪聲瞬時(shí)值超過這個(gè)容限，則就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。

13、(1)2FSK信號(hào)的波形:

(2)2FSK信號(hào)的帶寬為:

B(f2fl)2fS30002000210003000Hz

10

14、(1)最佳接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖:

BD

相乘器積分器

XO出

E

（2）各點(diǎn)工作波形:

sitAsin

o

F點(diǎn)

2

(3)系統(tǒng)的誤碼率為：Ebi10,根據(jù)公式Pe1erf在2FSK情

況下，，為sit和s2t的互相關(guān)系數(shù)，2nO

Ebi所以Pe1erf22n0

或

A2TsTs1E,將代入，得PerfcAe224n011(2)

組成框圖：

(3)解調(diào)系統(tǒng)的各點(diǎn)波形

16、(1)2DPSK波形：

(2)非線性變換+濾波法載波同步的組成框圖:

17、(1)波形:

2ASK2PSK

2DPSK

(2)帶寬:

2fS4kHz12頻譜利用率

2ASK、2PSK、2DPSK的頻譜利用率相同為：

18、已知Mf的頻譜為

(1)fs300Hz時(shí)，已抽樣信號(hào)mst的頻譜圖：RbRB20000.5bit/sHz

Bb4000

(2)fs400Hz時(shí)，已抽樣信號(hào)mst的頻譜圖：

(3)fs500Hz時(shí)，已抽樣信號(hào)mst的頻譜圖：

(4)fs300【lz時(shí)不符合抽樣定理，因此已抽樣信號(hào)的頻譜產(chǎn)生重疊，因而不能還原原

始信號(hào)；

fs400Hz和fs500Hz符合抽樣定理，但fs400Hz時(shí)的已抽樣信號(hào)的頻譜前后緊靠

在一起，由于理想低通無法實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)際不采用。

19、(1)此時(shí)抽樣速率應(yīng)為：根據(jù)抽樣定理，抽樣速率fS2fl

(2)用fS3fl抽樣后的頻譜為：1；

(3)接收端的112應(yīng)具有的傳輸特性為：

由上圖可看出，若選擇1H2Hl()01其它可以由mSt

不失真地恢復(fù)mt。

13

20、(1)抽樣后的頻譜圖：

fS10kHz

fS12kHz

fS13kllz

(2)由頻譜圖可以看出，fS10kHz頻譜產(chǎn)生重疊，因此不可取該抽樣頻率；

fS12kHz和fS13kHz的頻譜沒有產(chǎn)生重疊因此兩抽樣頻率均可；

考慮到恢復(fù)濾波器不可能為理想低通，即必須考慮過渡帶，因此實(shí)際抽樣時(shí)應(yīng)取

fS13kHz。21、(1)匹配濾波器形式的最佳接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖

(2)與sit匹配的濾波器沖激響應(yīng)為：hl(t)slTt

s2thlt其輸出波形可能為：slOtsithlt或slO

波形圖：

與s2t匹配的濾波器沖激響應(yīng)為：h2ts2Tt

sith2t輸出波形可能為：s20ts2th2t或s20

波形圖：

1也(￡)=n$20()=$2(，)*4&)

；1——ZX-

02727oT/2T3772oTHT

22、(1)hlt的輸出波形(2)h2t的輸出波形

14

(3)因?yàn)閔lts3T2t,h2tsTt,而st結(jié)束時(shí)刻是T,所以

hlt和h2t都是st的

匹配濾波器。

23、(1)位同步的實(shí)現(xiàn)方法有：插入導(dǎo)頻法，直接法；

(2)非線性變換+濾波法提取位同步的組成框圖；

(3)設(shè)數(shù)字序列為101100111,以上框圖各點(diǎn)的波形圖。

a_TL_n_TL_rLJ

六、計(jì)算題

1、(1)S

N26dB,即S26/10398

dBN10

CBlogS

21N41031og2139834.56(kbit/s)

(2),/M=32

.?.Illog2Mlog2325(bit/符號(hào))RRbmaxC

BHH34.56103

56912(波特)

2、(1)平均信息量：

n

H(x)p(x33111111

i)log2p(xi)

i1161og216161og21641og2421og221.79(bit/符號(hào))

(2)符號(hào)速率為：

每個(gè)符號(hào)用兩個(gè)脈沖表示，即符號(hào)寬度為1ms,因此，R1

B11031000(波特)

信息速率：RbRBH(x)10001.791790(bit/s)

(3)等概率時(shí)平均信息量為：

II(x)log2Mlog242(bit/符號(hào))

等概率時(shí)信息速率：RbRBH(x)100022000(bit/s)3、每個(gè)符號(hào)的平均信息量

為：

H(x)1611

321og321121

2241ogl

222246.404bit/符號(hào)

該信息源的平均信息速率為：

RbRBHx6404bit/s

4、(1)平均信息量：

15

n

H(x)p(xi)log2p(xi)

i1

7

161og7551111

216161og21681og2881og28

0.5220.5240.380.38

1.8(bit/符號(hào))

(2)碼元速率RB和信息速率Rb：

R11

BT0.25000波特

RbRBI50001.89000bit/s

(3)最大端及此時(shí)的碼元速率RB和信息速率Rb為:

R11

BT0.25000波特

RbRBI5000210000bit/s

5、(1)平均信息量：

n

H(x)p(xi)log2p(xi)

i1

1

41ogllU13355

2481og2881og28161og216161og216

2.22(bit/符號(hào))

(2)獲得最大嫡條件為各符號(hào)獨(dú)立等概：

此時(shí)最大燃為：

H(x)log2Mlog252.32(bit/符號(hào))

6、(1)碼元速率和信息速率為：

R1

BT1

0.110000波特

RbRBI5000220000bit/s

（2）工作2小時(shí)后所獲得的信息量為:

IRbt2000023600144Mbit/s

(3)傳輸?shù)恼`比特率為：

p367

b1441062.510

誤符號(hào)(碼)率為：

2小時(shí)后的碼元數(shù)為NI14472106

112

pe36

721065107

7、每個(gè)像素的平均信息量為：

Hx8

P(xl

i)log2P(xlog283bit/符號(hào)

ili)

一幅圖片的平均信息量為：

I80060031.44106bit

3s傳送一張圖片的平均信息速率：

16

II.44106

R0.48106bit/sbt3

因?yàn)樾诺廊萘緾R選取OR,所以信道帶寬為:

BC0.48106

logSlog21100048.16kHz

21N

8、每個(gè)像素的平均信息量為：

8

HxP(xl

i)log2log22568bit/符號(hào)

ilP(xi)

一幅圖片的平均信息量為：

Il30024080.576106bit

25幅畫面的平均信息量為：

III2514.4106bit

每秒傳送25幅畫面的平均信息速率

114.4106

Rbt114.4106bit/s

因?yàn)樾诺廊萘緾R選取C=R，所以信道帶寬為：

BC

logS14.4106

logl10001.44MHz

221N

9、(1)sm(t)為取下邊帶的單邊帶(SSB)已調(diào)制信號(hào)；)

(2)頻譜圖

10、(1)該理想帶通濾波器的中心頻率為：

帶通濾波器的頻率范圍為95kHz?105kHz,因此中心頻率為100kHz；

(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比:

輸入噪聲功率為Ni2Pn(f)B20.51031010310W輸入信號(hào)功率為

Si10kW

信噪功率比為Si10000

N1000

ilO

(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比：

輸出噪聲功率為N110

04Ni42.5W

輸出信號(hào)功率為S1

0

2Si5000kW17

信噪功率比為S0

N500002000

02.5

(4)調(diào)制制度增益G為:

S0

GN0

S2000

10002

i

Ni

11、(1)傳輸特性芯)：

寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)的帶寬為：B2(ffm)2(755)160(kHz)因此傳輸特性

為：H()K99.92MHzf100.08MHz

其它

(2)輸入信噪功率比因?yàn)?，SA2

1002

5000(W),NiP3

i22n(f)B10316010160(W)所以輸入信噪比，Si5000

N31.25il60

S3A2k2

(3)輸出信噪比為：m2

of(t)31002

N2n3(500)25000103(5103)337500

08ofm82

12、當(dāng)RB2s2fs時(shí)無碼間干擾的條件應(yīng)寫為

H)H4iC2

eq(

iTSTS

0其它

對于圖a,當(dāng)2

T時(shí)，H4i

iTSC,所以不滿足抽樣點(diǎn)上無碼間干擾的條件；S

對于圖b,當(dāng)2

T時(shí).，114i

TC,所以不滿足抽樣點(diǎn)上無碼間干擾的條件;

SiS

對于圖c,當(dāng)24i

T時(shí)，H

SiTC,所以滿足抽樣點(diǎn)上無碼間干擾的條件；

S

對于圖d,當(dāng)2時(shí)，H4i

TSiTC,所以不滿足抽樣點(diǎn)上無碼間干擾的條件;

S

13、(1)系統(tǒng)無碼間干擾傳輸?shù)臈l件為：

H2iT

H()s

eqiTsTs

0Ts

根據(jù)該條件H可分解如下:

i=0時(shí)i=-l時(shí)18i=l時(shí)i=T、0、1三圖疊加結(jié)果

顯然疊加結(jié)果符合無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，因此當(dāng)RB

(2)最大碼元速率為：RB0時(shí)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸。0

0(1)0系統(tǒng)帶寬為：B0Hz22

系統(tǒng)頻帶利用率為：0/RB2B(1)0/2(1)

14、(1)已知mt最高頻率為4kHz,因此抽樣頻率為fS8kHz；又因最大量化誤差

為信號(hào)峰

2V2V,0.5%2VM200

N因此量化電平數(shù)M=200,最小編碼位數(shù)N=8(2256M200)；

于是，Rb8kHz864(kb/s)

(2)需要的奈奎斯特基帶帶寬：因?yàn)槟慰固鼗鶐挄r(shí)的利用率為mzx2B/Hz,

二進(jìn)峰值的025%,設(shè)峰值為的則一個(gè)量化級(jí)/=0.5%X2V,即

64103

32kHz制時(shí)RbRB。因此Bminmax2

(3)轉(zhuǎn)換成8進(jìn)制信號(hào)后的碼元速率為：

Rb64103

RB21.33103波特log283

相應(yīng)的奈奎斯特基帶帶寬為：RB

BminRB

max21.3310310.67kHz2

15、(1)三種傳輸特性的討論:

對于圖a有

將H()按2103分割圖將i=T、0、1的分割圖疊加圖

顯然疊加結(jié)果符合無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，因此當(dāng)RB

(2)最大碼元速率為：RB。時(shí)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸。0

0(1)0系統(tǒng)帶寬為：B0Hz22

系統(tǒng)頻帶利用率為：0/RB2B(1)0/2(1)

14、(1)已知mt最高頻率為4kHz,因此抽樣頻率為fS8kHz；又因最大量化誤差

為信號(hào)峰

2V2V,0.5%2VM200

N因此量化電平數(shù)M=200,最小編碼位數(shù)N=8(2256M200)；

于是，Rb8kHz864(kb/s)

(2)需要的奈奎斯特基帶帶寬：因?yàn)槟慰固鼗鶐挄r(shí)的利用率為mzx2B/Hz,

二進(jìn)峰值的0.25%,設(shè)峰值為V,則一個(gè)量化級(jí)/=0.5%X2V,即

64103

32kHz制時(shí)RbRB。因此Bminmax2

(3)轉(zhuǎn)換成8進(jìn)制信號(hào)后的碼元速率為：

Rb64103

RB21.33103波特log283

相應(yīng)的奈奎斯特基帶帶寬為：RB

BminRB

max21.3310310.67kHz2

15、(1)三種傳輸特性的討論：

對于圖a有

^H()按2103分割圖將i=T、0、1的分割圖疊加圖

17、(1)已知波特的速率為s,即RB2s2fS；

此時(shí)無碼間干擾的條件為

4i2CHHeq()iTSTS0其它

根據(jù)上述條件圖a和圖d可以滿足消除抽樣點(diǎn)上碼間干擾的條件，圖b、圖c不滿足。

(2)頻譜利用率：

2fR圖a的頻譜利用率為BS2符號(hào)/sHzBfS

圖d的頻譜利用率為