数字通信原理试卷十 单项选择题(2分题) 1、载波同步系统有两个重要参数也就是同步建立时间ts和同步保持时间tc,通 常我们希望: 、ts大,tc大b、ts大,tc小c、ts小,tc大d、ts小,tc小 2、散弹噪声、热噪声和宇宙噪声都属于: a、电路噪声b、自然噪声c、起伏噪声d、窄带噪声 3、设调制信号的最高截止频率为,进行AM调制,要使已调信号无失真地传 输,AM调制系统的传输带宽至少为: 反b、2c、3d、4fx 4、设x()为调制信号,调频波的表示式为:a(a+人[(xz) ,则FM调制方 式的瞬时相位偏差为: 0+kx(b、上k,。、叫,+)d、1础 a、减小量化台阶 b、增大量化台阶 c、减小采样速 率 d、增大采样周期、为了解决连0码而无法提取位同步信号的问题, 人们设计了 a、AMI码b、多进值码c、HDB3码d、差分码 6、无码间串扰的基带系统传输单极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为: 7、已知码元速率为200波特,这里假设2FSK两功率谱主瓣刚好互不重叠。则 2FSK的带宽为: a、200Hzb、400Hzc、800Hzd、1600Hz 8、为了防止ΔM编码过程的过载现象出现,可以采取以下哪种措施:
数字通信原理试卷十 一、单项选择题（2 分/题） 1、载波同步系统有两个重要参数也就是同步建立时间 ts 和同步保持时间 tc，通 常我们希望： a、ts 大，tc 大 b、ts 大，tc 小 c、ts 小，tc 大 d、ts 小，tc 小 2、散弹噪声、热噪声和宇宙噪声都属于： a、电路噪声 b、自然噪声 c、起伏噪声 d、窄带噪声 3、设调制信号的最高截止频率为 fx，进行 AM 调制，要使已调信号无失真地传 输，AM 调制系统的传输带宽至少为： a、fx b、2fx c、3fx d、4fx 4、设 x(t)为调制信号，调频波的表示式为： ，则 FM 调制方 式的瞬时相位偏差为： a、 b、 c、 d、 5 a、减小量化台阶 b、增大量化台阶 c、减小采样速 率 d、增大采样周期、为了解决连 0 码而无法提取位同步信号的问题， 人们设计了 a、AMI 码 b、多进值码 c、HDB3 码 d、差分码 6、无码间串扰的基带系统传输单极性信号时，误码率与信噪功率比 ρ 的关系为： a、 b、 c、 d、 7、已知码元速率为 200 波特，这里假设 2FSK 两功率谱主瓣刚好互不重叠。则 2FSK 的带宽为： a、200Hz b、400Hz c、800Hz d、1600Hz 8、为了防止 ΔM 编码过程的过载现象出现，可以采取以下哪种措施：
9、在数字通信系统中,需要接收端产生与“字”或“句”起止时刻相一致的定时脉 冲序列,这个定时脉冲序列通常被称为: 载波同步b、网同步c、位同步d、群同步 10、理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为 Ksin口τ a、gzb、门函数c、冲击函数d、常数 11、根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分,纠错码组可以分为: a、线性和非线性码b、分组和卷积码c、系统和非系统码d、二进制和 多进制码 12、假设分组码的最小码距为5则它能检测误码的位数至少为: a、2b、3c、4d、5 13、根据山农公式可知为了使信道容量趋于无穷大,不可以采取下列措施: a、噪声功率为零b、噪声功率谱密度始终为零c、信号发射功率为无穷 大d、系统带宽为无穷大 、填空题(1分倥空) 、按传输媒介来分,通信系统可分为 和 2、八进制数字信号信息传输速率为600b/s,其码元速率为 ,若传送 1小时后,接收到10个错误码元,其误码率为。 3、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从 位一维分布服从 4、已知平稳随机过程自相关函数为R(r),均值为m,协方差为C(,那么c(可 5、码长n=15的汉明码,监督位应是位,信息位为位 简单分析题(8分/题) 1、在50的负载电阻上,有一角调制信号,其表示式为
9、在数字通信系统中，需要接收端产生与“字”或“句”起止时刻相一致的定时脉 冲序列，这个定时脉冲序列通常被称为： a、载波同步 b、网同步 c、位同步 d、群同步 10、理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为： a、 b、门函数 c、冲击函数 d、常数 11、根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分，纠错码组可以分为： a、线性和非线性码 b、分组和卷积码 c、系统和非系统码 d、二进制和 多进制码 12、假设分组码的最小码距为 5 则它能检测误码的位数至少为： a、2 b、3 c、4 d、5 13、根据山农公式可知为了使信道容量趋于无穷大，不可以采取下列措施： a、噪声功率为零 b、噪声功率谱密度始终为零 c、信号发射功率为无穷 大 d、系统带宽为无穷大 二、填空题（1 分/空） 1、按传输媒介来分，通信系统可分为__________和__________。 2、八进制数字信号信息传输速率为 600b/s，其码元速率为__________，若传送 1 小时后，接收到 10 个错误码元，其误码率为。 3、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_________ ，相 位一维分布服从_______________。 4、已知平稳随机过程自相关函数为 R(τ)，均值为 m，协方差为 C(τ)，那么 _________ ， _______________。 5、码长ｎ=15 的汉明码，监督位应是_________位，信息位为_________位。 三、简单分析题（8 分/题） 1、在 50Ω 的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为：
x()=10ca0·z+3si(2r10)v) 求:(1)x)坪平均功率,(2)最大频偏和传输带宽 2、为了传送码元速率为RB=103(波特)的数字基带信号,试问系统采取图中 那种传输特性较好,并说明理由 3、简述为何要构造群同保护电路?试说明此电路工作在不同状态时所起的作用。 +万1+x+万= 万++十石 不+万+万 4、已知(7,3)分组码的监督关系式为:x++石=0 求其监督矩阵,若输入信息为(1)和(010)时,分别计算编码输出。 5、已知二进制无记忆信源{0,1},相应出现的概率为p和(1-p),试分析计算并 说明p取何值时,该信源的熵最大 四、计算题 1、已知数字信息}=10110,码元速率为1200波特,载波频率为1200Hz,请 分别画出2PSK、2DPSK和相对码,的波形 2、已知信号x(t)的振幅均匀分布在0到2V范围以内,频带限制在4kHz以内 以奈奎斯特速率进行抽样。这些抽样值量化后编为二进制代码,若量化电平间隔 为1/32(√),求(1)传输带宽;(2)量化信噪比
求：(1) 平均功率，(2)最大频偏和传输带宽。 2、为了传送码元速率为 RB=103（波特）的数字基带信号，试问系统采取图中 那种传输特性较好，并说明理由。 3、简述为何要构造群同保护电路？试说明此电路工作在不同状态时所起的作用。 4、已知(7，3)分组码的监督关系式为： 求其监督矩阵，若输入信息为(111) 和(010)时，分别计算编码输出。 5、已知二进制无记忆信源{0，1}，相应出现的概率为 p 和(1-p)，试分析计算并 说明 p 取何值时，该信源的熵最大。 四、计算题 1、已知数字信息 ，码元速率为 1200 波特，载波频率为 1200Hz，请 分别画出 2PSK、2DPSK 和相对码 的波形。 2、已知信号 x(t)的振幅均匀分布在 0 到 2V 范围以内，频带限制在 4kHz 以内， 以奈奎斯特速率进行抽样。这些抽样值量化后编为二进制代码，若量化电平间隔 为 1/32(V)，求（1）传输带宽；（2）量化信噪比
参考答案: 、单项选择题(2分/题) l、c,2、c,3、b,4、b,5、c,6、d,7、c,8、b,9、d,10、d,11、a, 12、c,13、d 、填空题 1、有线通信,无线通信 2、200B,1.4×103 瑞利分布,均匀分布 4、0,R(0)-m2 5、4,11/15 三、简单分析题(8分题) 解: (1)平均功率2R2×50=1) (2分) (2)根据题意mf=3,故fm=1kHz所以 最大频偏:4=mrJm=3×1k=3kH(3分) 传输带宽:M BM=2m,(+f)=8H (3分) 2、解: 根据无码间干扰时系统传插函数H(w)应满足的条件分析,图中所示的三个传输 函数(a)、(b)、(c)都能够满足以RB=103(波特)的码元速率无码间干扰传输。此 时需要比较(a)、(b)、(c)三个传输函数在频带利用率、单位冲激响应收敛速度、 实现难易程度等方面的持性,从而选择出最好的一种传输函数。(2分)
参考答案： 一、 单项选择题（2 分/题） 1、c，2、c，3、b，4、b，5、c，6、d，7、c，8、b，9、d，10、d， 11、a， 12、c，13、d； 二、 填空题 1、有线通信，无线通信； 2、200B， 5 1 4 10− . 3、瑞利分布，均匀分布 4、0， ( ) 2 R 0 − m 5、4，11/15 三、 简单分析题（8 分/题） 1、 解： (1) 平均功率 (W ) R V P 1 2 50 100 2 2 = = = （2 分） (2) 根据题意 mf = 3，故 fm=1kHz 所以 最大频偏： f m f k kHz = f m = 31 = 3 （3 分） 传输带宽： B m ( f ) kHz FM = 2 f 1+ m = 8 （3 分） 2、 解： 根据无码间干扰时系统传插函数 H(w)应满足的条件分析，图中所示的三个传输 函数(a)、(b)、(c)都能够满足以 RB=103（波特）的码元速率无码间干扰传输。此 时需要比较(a)、(b)、(c)三个传输函数在频带利用率、单位冲激响应收敛速度、 实现难易程度等方面的持性，从而选择出最好的一种传输函数。（2 分）
RB (1)传输函数(a)的频带宽度量为100Hz;此时系统频带利用率为B=B/h (2)传输函数(b)的频带宽度量为20004z;此时系统频带利用率为0.5B/H 传输函数()的频带宽度量为1000Hz;此时系统频带利用率为b1B/H ;(3分) 从领带利用率性能方面比较可得:图中传输函数(a)和(c)的频带利用率为1B/Hz 大于传输函数(b)的频带利用率。所以,应选择传输函数(a)或(c)。传输函数(a)是 理想低通特性,其单位冲激响应为Sa(x)型,与时间t成反比,尾部收敛慢且传 输函数难以实现;传输函数(c)是三角形特性,其单位冲激响应为Sa2(x)型,与时 间t2成反比,尾部收敛快且传输函数较易实现。因此,选择传输函数(c)较好 (3分) 3、解 分析群同步系统可以看出,由于噪声和干扰的影响当有误码存在时,有漏同步的 问题,另外由于信息码中也可能偶然出现群同步码,这样就产生假同步的问题。 假同步和漏同步都使群同步系统不稳定和不可靠。为此要增加群同步的保护措 施,以提高群同步的性能。这就是建立群同步电路的原因。(4分) 常用的保护措施是将群同步保护电路的工作划分为两种状态,即捕捉态和维持 态。捕捉态时,判决门限提髙,减小假同步概率:维持态时,判决门限降,降低 漏同步概率。(4分) 4、解:利用代数方程式,化简后可以写出监督矩阵 10011101「1011000 010011 1110100 H 011000 011000 (3分) 为了进行信道编码,需要计算生成矩阵,根据监督矩阵和生成矩阵时间的关系可 以得到生成矩阵 00 10 G=P]=0100111 0011101 (3分)
(1) 传输函数(a)的频带宽度量为 1000Hz；此时系统频带利用率为 B Hz B RB =1 ； (2) 传输函数(b)的频带宽度量为 2000Hz；此时系统频带利用率为 B Hz B RB = 0.5 ； 传输函数(c)的频带宽度量为 1000Hz；此时系统频带利用率为 B Hz B RB =1 ；（3 分） 从领带利用率性能方面比较可得：图中传输函数(a)和(c)的频带利用率为 1B/Hz， 大于传输函数(b)的频带利用率。所以，应选择传输函数(a)或(c)。传输函数(a)是 理想低通特性，其单位冲激响应为 Sa(x)型，与时间 t 成反比，尾部收敛慢且传 输函数难以实现；传输函数(c)是三角形特性，其单位冲激响应为 Sa2(x)型．与时 间 t2 成反比，尾部收敛快且传输函数较易实现。因此，选择传输函数(c)较好。 （3 分） 3、 解： 分析群同步系统可以看出，由于噪声和干扰的影响当有误码存在时，有漏同步的 问题，另外由于信息码中也可能偶然出现群同步码，这样就产生假同步的问题。 假同步和漏同步都使群同步系统不稳定和不可靠。为此要增加群同步的保护措 施，以提高群同步的性能。这就是建立群同步电路的原因。（4 分） 常用的保护措施是将群同步保护电路的工作划分为两种状态，即捕捉态和维持 态。捕捉态时，判决门限提高，减小假同步概率；维持态时，判决门限降，降低 漏同步概率。（4 分） 4、 解：利用代数方程式，化简后可以写出监督矩阵 H = PI r = = 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 （3 分） 为了进行信道编码，需要计算生成矩阵，根据监督矩阵和生成矩阵时间的关系可 以得到生成矩阵： = = 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 T G IrP （3 分）
A=MG 编码输出为:M=(1)A=(1110100 M=(010)A=(010011)(2分) 5、证明:根据熵的定义可知 H(x)=-P(Olog, P(O-P(log, P()=-plog, p-(1-p)log, (1-p) dH(p) 0 对于p而言熵的最大值应使p de 0 故 所以,p=0.5信源的熵取最大值 四、计算题 a, j 2PSK 2DPSK } 2、解:
A = M G 编码输出为：M = (111) A = (1110100) M = (010) A = (0100111) （2 分） 5、 证明：根据熵的定义可知 H(x) = −P(0) P(0)− P(1) P(1) = − p p − (1− p) (1− p) 2 2 2 2 log log log log 对于 p 而言熵的最大值应使 ( ) = 0 dp dH p 故 ( ) = − 2 p + 2 (1− p) = 0 dp dH p log log 所以，p = 0.5 信源的熵取最大值。 四、 计算题 1、解： 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 an bn 载波 2PSK 2DPSK 2、解：
(2-0) 4=26k=6 量化阶数132 ;(3分) 最小抽样速率:=2/=8kHh(3分) 最小带宽:B=/k=6×8=48k(4分) 4×2=16384(45dB 量化信噪比:N (4分)
量化阶数 ( ) 64 2 6 1 32 2 0 6 = = = − Q = k ；（3 分） 最小抽样速率： f f kHz s = 2 H = 8 （3 分） 最小带宽： B f k kHz = s = 68 = 48 （4 分） 量化信噪比： ( dB) N S k 4 2 16384 45 2 = = （4 分）