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通信系统原理习题


1.通信系统的主要性能指标是 有效性 和 可靠性 。码元速率RB的定义是 单位时间内发送的码元数 ,单位是 波特, 信息速率Rb的定义是单位时间内发送的比特数,单位是bit/s。

2.设有四个消息符号,其出现概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2,各消息符号出现是相对独立的,该符号集的平均信息量是 1.75bit/符号,如果码元周期为0.1ms,则信息速率为 1.75×10 bit/s。

3.将带宽为4KHz的话音信号按照以下调制方式调制后在信道中传输,试确定所需的最小传输带宽:调幅(AM)方式: 8 KHz; 单边带(SSB)方式: 4 KHz; 宽带调频(WBFM)方式(mf=4): 40 KHz。

4.采用包络检波法解调AM信号时,当输入信噪比降低到某一特定数值后,会出现 门限效应 。 5.在数字通信系统中,接收端采用均衡器的目的是 减小或消除码间干扰 。 6.部分响应系统的频带利用率为 2 Baud/Hz。

7.根据乘性干扰K(t)的变化快慢,可以把调制信道分为恒参信道和变参信道。

8.(4分)已知信息代码为101100000100001100,其AMI码为 +10-1+100000-10000+1-100,HDB3码为 (+V)-10+1-1000-V0+1000+V-1+100。 9.现有一个RB=32×10波特的数据信号,若进行基带传输,所需要的无码间干扰传输的最小信道带宽为 16KHz。

10.2DPSK、2ASK、2PSK、2FSK采用相干解调,抗信道加性高斯白噪声的性能由好到坏依次是 2PSK、2DPSK、2FSK 、2ASK。

11.在讨论通信系统性能受噪声的影响时,主要分析的是受 白 噪声的影响,它通常是一种 平稳 随机过程。当它通过频带受限的通信系统后,称为 带限白 噪声。 12.根据调制信号的特征将调制分为 模拟调制和 数字调制。 13.模拟信号数字化需要经过三个步骤,即抽样、 量化 和 编码 。 14.语音信号的频率范围是 0.3~3.4KHz ,对语音信号进行抽样时,国际上建议的抽样频率为 8 KHz。 15.眼图的作用是 观察码间干扰和噪声对信号传输的影响程度大小 。 1. 试画出数字通信系统模型,并说明各部分的作用。









信源是指把消息转换成电信号的设备。信源编码的基本部分是压缩编码,以减小数字信号的冗余度,提高数字信号的有效性;保密编码对信号进行加密。信道编码是提高信号传输的可靠性。调制是使经过编码的信号特性与信道的特性相适应,使信号经过调制后能够顺利

3

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通过信道传输。信道用来传输数字信号。噪声是指进入信道的外部加性噪声。解调是把接收到已调频带数字信号还原为基带数字信号。同步是指发送端和接收端之间需要有共同时间标准,以便接收端准确知道接收的数字信号中每个码元的起止时刻,从而同步进行接收。 2. 试画

出基带数字传输系统模型,并说明各部分的作用。 答:传输系统模型如下

发送滤波器是将输入信号变成适合在信道中传输的某种脉冲波形,其带宽自然也限制在信道要求的范围内。信道通常也有分布电容和电感,在信道中还会引入各种噪声。接收滤波器用于抵消接收信号波形的失真,使信号正确接收。抽样判决是将信号接收滤波后在抽样时刻对每个码元进行判决。

3. 3. 基带数字传输系统对传输码型的要求主要有哪些? 答:①无直流分量和只有很小的低频分量;②含有码元的定时信息;③传输效率高;

④有一定的检错能力;⑤适用于各种信源,即要求以上性能和信源的统计特性无关。 4.

什么是线性调制?什么是非线性调制?调制的目的是什么? 答:线性调制是指已调信号的频谱机构和调制信号的频谱结构相同。非调制目的是通过调制可以把基带调制信号的频谱搬移到载波频率附近;通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。 5. 部分响应系统的原理是什么?具有什么优点?

原理:部分响应系统得原理由下面两式得出

sin2?Wtsin2?W(t?T)sin2?W[t?(N?1)T]

g(t)?k1?k2???kN

2?Wt2?W(t?T)2?W[t?(N?1)T]

线性调制是指已调信号的频谱结构和调制信号的频谱结构有很大不同,除了频谱搬移之外,还增加了许多新的频率成分。

式中k(n=1,2,,N)为各个冲激响应波形的加权系数,它们可以取正值、

n

?N

?Tkne?j2?(n?1)T

G(f)???k?1

?0?负值或0值。对上式中g(t)作傅立叶变换,得到其频谱为:

f?TfT由上式可以看出,G(f)的频谱仍然仅存于(-1/2T,1/2T)

范围内。 优点:能控制某些码元抽样时刻上的码间串扰,消除其他码元抽样时刻上的码间串扰,同时又能降低对抽样时刻的精度要求,并且使频率利用率达到理论上的最大值。 6.

对于语音信号采用非均匀量化的目的是什么? 答:因语音信号多集中在小信号范围,非均匀量化有利于改善小信号的信噪比。

7. 简述数字通信系统的特点。 答:①由于数字信号的可能取值数目有限,所以在失真没有超过给定值的条件下,不影响接收端的正确判断;②可以采用纠错编码等差错控制技术,大大提高系统的抗干扰性;③可以采用保密性极高的数字加密技术,大大提高系统的保密度;④可以综合传输各种模拟和数字输入消息,并且便于存储和处理;⑤数字通信设备和模拟通信设备相比,设计和制造更容易,体积更小,重量更轻;⑥数字信号可以通过信源编码进行压缩,以减小多余度,提高信道利用率;⑦数字调制系统中,信噪比随带宽按指数规律增长。 8. 恒参信道

中信息无失真传输的条件是什么? 幅频为常数,相频为线性。p16页

9. 基带信号的特点是什么?研究基带信号功率谱有什么意义? 特点:高限频率与低限频率之比远远大于1。


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