数字通信原理试卷及答案..pdf

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1、数字通信原理试卷一 一、填空题 （每题 3 分） 1、通信的目的是 _ 或_ 信息。 2、通信方式有两种基本形式，即_通信和 _ 通信。 3、数字通信在 _ 和_ 上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200 波特（ Bd） ，若采用四进制传输，则 信息传输速率为 _ 。 5、设信道的带宽B=1024Hz，可传输2048 bit/s的比特率，其传输效率 =_。 6 、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为_信号, 直接传输这种 信号称为 _ 。 7 、目前最常用的多路复用方法为_复用和 _复用。 8、 由 于 噪 声 的 干扰 可 能 使 帧 同 步 码 出 现 误 码 ， 我

2、们 将 这 种 情 况 称 为 _ 。 9、一般 PCM（脉冲编码调制）的帧周期为_ 。 10、 PCM30/32 制式中一复帧包含有 _帧，而每一帧又包含有_个路时 隙，每一路时隙包含有 _个位时隙。 一、1、交换、传递； 2、基带传输、频带传输；3、幅度、时间； 4、2400b/s 5、2b/s/hz；6、数字、基带； 7、频分、时分； 8、假失步； 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题 （每题 2 分）二、 1、a ；2、b ；3、c ；模拟信号的特点为： (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续，时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为： (a) 基

3、础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值 幅度变 换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值 三、判断题 （每题 1 分） 1、非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔也小。（） 2、通过数字话音插空技术可得到2.5 倍的插空增益。（） 3、DPCM 系统传送的是差值量化编码。（） 4 时分制通信是各路信号在信道上占有不同时间间隔进行通信。（） 5、信道编码的功能是把模拟信号变为数字信号。（） 6、每帧第一时隙为帧同步信号。（） 7、PCM30/32 制式中，信令

4、单占一信道。（） 8、脉幅调制信号 PAM 是数字信号。（） 9、我国统一采用的是 压缩律。（） 10、非均匀量化中的非过载噪声大于均匀量化中的非过载噪声。（） 11、采用均匀量化时，其量化信噪比随信号电平的减小而增加。（） 12、帧同步电路的后方保护次数n 越小，系统越可靠。（） 13、信息传输速率 R 与符号传输速率 N 的关系为 R=Nlog2M。（） 14、A 律 13 折线中，段落码有三位。（） 15、DPCM 中，某一时刻的预测值是上一时刻样值的量化值。（） 三、1、； 2、；3、； 4、； 5、； 6、； 7、； 8、 9、； 10、； 11、； 12、； 13、； 14、； 1

5、5、 四、数字通信系统模型框图如下，试填写空缺部分（10 分） 五、画出满足奇对称条件的滚降低通滤波器特性，并根据所画特 信 源 信 道 解 码 噪声源 发送端接收端 性图试说明滚降系数 的定义。（15 分） 六、如果某抽样值为-600（为最小量化间隔）时，按A律 13 折线编 8 位码，写出极性码，段落码，段内电平码的编码过 程。 （20 分） 参考答案： 三、1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 6、；7、； 8、 9、； 10、； 11、； 12、； 13、； 14、； 15、 四、信源编码信道扰码调制信道解调信源解码信宿 五、 六、解：第一次比较： Is=-600 Iw1,故 a2=

6、“1” ； 第三次比较： Iw2=512,|Is|=600 Iw2,故 a3=“1” ； 第四次比较： Iw3=1024,|Is|=600 Iw6,故 a7=“1” ； 第八次比较： Iw7=512+3*32=608,|Is|=600 Iw1,故 a2=“1” ； 第三次比较： Iw2=512,|Is|=444 Iw3,故 a4=“1” ； 第五次比较： Iw4=256+8*16=384,|Is|=444Iw4,故 a5=“1” ； 第六次比较： Iw5=256+12*16=448,|Is|=444 Iw6,故 a7=“1” ； 第八次比较： Iw7=256+11*16=432,|Is|=44

7、4Iw7,故 a8=“1” ； 所以，所编 8 位码为： 01011011 此时，量化误差为： -（256+11*16）-（-444）=12 数字通信原理试卷三 一、填空题（每题3 分） 1、已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms ，0、1 码等概率出现，则码 元速率为 _ ，信息速率为 _； 2、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是_和 _。 3、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从_分布，功率谱密度服从 _分布。 4、如果随机过程的 _与时间无关，而且_ 仅与时间间隔有关， 那么该随机过程就称为广义平稳的。 5、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为_ ，为了提高数字通 信

8、的可靠性而采取的编码称为_。 6、在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应 _和_。 7、若八进制信号以20000B速率传送，则 10 秒钟传输的信息量为 _ ， 若误码率为 10-6，则 100秒钟的错码数为 _。 8、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_ ，如 果再加上正弦波后包络一维分布服从_ 。 9、平稳随机过程的功率谱函数P(w)不仅是一个 _函数，而且还是一个 _ 函数。 10、已知(5 ，1)重复码，它的两个码组分别为00000和 11111，若同时用于检错 和纠错，能纠正 _ 位错码，能检出 _位错码。 一、填空题 1、1000 bau

9、t 、1000 bit/s；2、有效性、可靠性； 3、高斯、均匀； 4、数学期望、自相关函数； 5、信源编码、信道编码； 6、传输的速率、误码率； 7、600kbit、2 个；8、瑞利分布、莱斯分布； 10、2、4； 二、单项选择题（每题2 分） 1. 一个二进制数字信号码元时间长度为0.1 s，在传输过程中平均2.5 秒产生 一个错码，则其平均误码率近似为( ) A. 510-6 B.210-8 C.210-7 D.410-8 2. 已知一个8 进制信号的符号速率为4800 波特，则其对应的信息速率是 ( ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.144

10、00bit/s 3. 某均匀量化器的量化级数为512，则当输入信号为-25dB，则其量化信噪比 (S/D)( 均匀) 为( ) A. 近 似30dB B. 近 似29dB C. 近 似 34dB D. 近似 40dB 4. 在 PCM30/32路系统中， 1 帧中含有的比特数为 ( ) A.256 B.512 C.12 8 D.224 5.PCM一次群一个复帧的时间是 ( ) A.250s B.500s C.1000s D.2000s 6.PCM30/32路制式定时脉冲中的路脉冲的重复频率为( ) A.2048KHz B.16KHz C.8KHz D.32KHz 7. 数字复接的方法有同步复接

11、和异步复接两种，目前大多数PDH都采用异步复 接，这种复接方法在复接前首先要做的工作是( ) A. 要调准低次群的标称数码率 B. 先将码元变成归零 码 C. 进行码速变换D.进行 码速调整 8. 异步复接二次群的帧同步码有( ) A.7bit B.8bit C.10b it D.12bit 9.PCM一次群的接口码型的一种为( ) A.RZ 码B.HDB3码C.CMI 码 D. 以上都不是 10.STM 16的帧周期为 ( ) A.100.38 s B.125sC.250s D.16125s 四、计算题（每题10 分） 1、已知 A 律 13 折线编码器的过载电压U=2.048V,试将样值

12、US=0.015V 编成相 应的码字。 2、已知输入信号电平为 5dB 和38dB，设非均匀量化器采用A 律压缩特性， 试求此时的非均匀量化信噪比改善量Q。 参考答案： 二、填空题 1、1000 baut 、1000 bit/s；2、有效性、可靠性； 3、高斯、均匀； 4、数学期望、自相关函数； 5、信源编码、信道编码； 6、传输的速率、误码率； 7、600kbit、2 个；8、瑞利分布、莱斯分布； 10、2、4； 三、选择题 1、D；2、D；3、C；4、A；5、D；6、C；7、D；8、C；9、B；10、125s； 四、1、U=2048=2048mV =1mV us= us=150 a1=1

13、us =us=15 usuR5 a5=1 UR6 =UB1+81+41=8+4=12 uSuR6 a6=1 UR7 =UB1+81+41+21=8+4+=14 uSuR7 a7=1 UR8 =UB1+81+41+21+1=8+4+2+2=15 uSuR8 a8=1 码字为 10001111 2、Q=1520lgx 39dB20lgx0 Q=10dB,当 20lgx=5dB 时 Q=15+38=23dB,当 20lgx=38dB 时 数字通信原理试卷四 1、选用 _理想低通 _传输形式，系统的频带利用率最高 a、理想低通 b、余弦滚降 c、直线滚将 d、升余弦 2、如果一个线性系统的输入随机过程

14、是高斯的，那么线性系统的输出服从：高 斯分布 3、设输入 FM 解调器的噪声是窄带高斯白噪声，则鉴频器输出的噪声功率谱密 度与频率 f 的关系为：与 f 2 正比 4、设 x(t) 为调制信号，调频波的表示式为：，则 FM调制方 式的瞬时角频率偏移为： a、b、c、 d、 5、窄带噪声的同相分量nc(t)和正交分量 ns(t)它们都具有如下的性质： a、低通 b、带通 c、带限 d、高通 6、传输速率为 9600B 的数据流，所需要的最小传输带宽为： a、1.6kHz b、3.2kHz c、4.8kHz d、9.6kHz 7、 设 r 为接收机输入端信噪比， 2DPSK 调制系统差分解调的误码

15、率计算公式为： a、b、c、d、 8、对于 M 编码过程，过载量化噪声通常发生在： d、信号斜率较大时 9、利用平方变换法提取载波同步时，在电路中是由 _部件造成载波同步的 “ 相位模糊 ” ： a、带通滤波器 b、平方率部件 c、窄带滤波器 d、2 分频器 10、位同步脉冲是由控制电路输出的脉冲经过n 次分频得到，而一个码元重复频 率为 fb，这时位同步带宽为： a、b、c、d、 11、假设分组码的最小码距为8 则它能检测误码的位数至少为：7 a、6 b、7 c、8 d、9 13、符号集为 A、B、C、D，它们相互独立，相应概率为、，其中 包含信息量最小的符号是：a a、A b、B c、C

16、d、D 二 填空题 （1分/空）1、信源编码，信道编码； 2、400B， 5 1082. 3、瑞丽分布，莱斯分布 4、0， 2 0mR 5、系统码，非系统码 1、在数字系统中， 以减少码元数目为目的的编码被称为_信源编码 _， 而通过增加冗余位来提高传输可靠性的编码被称为_信道编码 _。 2、四进制数字信号的信息传输速率为800b/s，其码元速率为 _ ，若 传送 1 小时后，接收到 40 个错误码元， 其误码率为 _ 。 3、一个均值为零平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_ ，如果 再加上正弦波后包络一维分布服从_ 。 四、计算题 1、已知数字信息，码元速率为 600 波特，载波频率为6

17、00Hz，请分 别画出 2ASK、 2PSK 和 2DPSK 的波形。 2、 设信号频率范围 04kHz， 以奈奎斯特速率进行抽样。 将所得的抽样值用PAM 或 PCM 系统传输。 计算 PAM 系统要求的最小信道带宽； 在 PCM 系统中，抽样值按 128 个量化级进行二进制编码， 计算 PCM 系统要 求的最小信道带宽。 参考答案： 一、 单项选择题（ 2 分/题） 1、a，2、b，3、d，4、d，5、a，6、c，7、c，8、d，9、d，10、b，11、b，12、 c，13、a； 四、计算题 1、解 1 11 1 00 0 n a 载波 2PSK 2DPSK 2ASK 2、解： （1）PA

18、M 系统要求的最小信道带宽就等于采样频率： kHzff Hs82 （5 分） （2） 7128kQ （4 分） PCM 系统要求的最小信道带宽为： kHz kf B s PCM28 2 （5 分） 数字通信原理试卷五 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

19、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 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 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

20、、为了防止 M 编码过程的过载现象出现，可以采取以下哪种措施： 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、 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

21、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 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 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

22、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()， 均值为 m， 协方差为 C()， 那么 _ ，_ 。 5、码长 =15 的汉明码，监督位应是 _4_位，信息位为 _11_ 位。 三、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： 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

23、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： 一、单项选择题（ 2 分/题） 1、c，2、c，3

24、、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 1041. 3、瑞利分布，均匀分布 4、0， 2 0mR 5、4，11/15 三、简单分析题（ 8 分/题） 1、解： (1) 平均功率 W R V P1 502 100 2 2 （2 分） (2) 根据题意 mf = 3，故 fm=1kHz 所以 最大频偏： kHzkfmf mf 313 （3 分） 传输带宽： kHzfmB mfFM 812 （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

25、 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） (1) 传输函数 (a)的频带宽度量为1000Hz；此时系统频带利用率为 HzB 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 HzB B RB 50. ； 传输函数 (c)的频带宽度量为 1000Hz； 此时系统频带利用率为 HzB 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

26、)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

27、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 rPIH 1000110 0100011 0010111 0001101 1000110 0100011 1110010 0111001 （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： 1011100 1110010 0111001 T rP IG （

28、3 分） GMA 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 ppppPPPPxH111100 2222 loglogloglog 对于 p 而言熵的最大值应使 0 dp pdH 故 01 22 pp dp pdH loglog 所以， p = 0.5 信源的熵取最大值。 四、计算题 1、解： 1 11 1 11 1 00 0 0 100 n a n b 载波 2PSK 2DPSK 2、解： 量化阶数 6264 321 02 6 kQ ； （3 分） 最小抽样速率： kHzff Hs 82 （3 分） 最小带宽： kHzkfB s 4886 （4 分） 量化信噪比： dB N S k 451638424 2 （4 分）