通信原理习题 本文关键词：习题，原理，通信
通信原理习题 本文简介：通信原理习题班级：14电信姓名：王斌学号：20141151046教师：董建娥第一章绪论习题1一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是和。码元速率RB定义是，单位。信息速率定义是，单位。2、数字通信系统的有效性用衡量，可靠性用衡量。3、模拟通信系统的有效性用衡量，可靠性用衡量。4、在等概条件下，八元
通信原理习题 本文内容：
通信原理习题
班级：
14电信
姓名：
王
斌
学号：
20141151046
教师：董建娥
第一章
绪论
习题1
一、填空题
1、数字通信系统的主要性能指标是
和
。码元速率RB定义是
，单位
。信息速率定义是
，单位
。
2、数字通信系统的有效性用
衡量，可靠性用
衡量。
3、模拟通信系统的有效性用
衡量，可靠性用
衡量。
4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是
，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为
。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为
，对于数字通信系统为
。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为
对于数字通信系统为
。
7、一个M进制基带信号，码元周期为TS秒，则传码率为
，若码元等概出现，一个码元所含信息量为
。
8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是
之间的变换和
之间的变换
。
9、模拟信号是指信号的参量可
取值的信号，数字信号是指信号的参量可
取值的信号。
10、根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为
通信系统和
通信系统。
二、画图
1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的一般模型。
三、计算题
1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率RB等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率Rb等于多少？
2、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算：
（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。
3、某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms，编为5位。设该消息源以编组方式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms，然后再发送下一组，试：
（1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。若每符号至多出错1位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。
4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3），求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为1ms，求相应的码元速率RB。信息速率Rb。
5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的出现概率均为1/128，16个符号的出现概率均为1/64，其余16个符号的出现概率均为1/32。现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息，试求：
（1）、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；
（2）、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？
6、一个由字母A、B、C、D组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B,10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。
（1）不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。
（2）若每个字母出现的可能性分别为：1／4、1／8、1／8、1／2，计算传输的平均信息速率。
7、如果二进制等概信号,码元宽度为0.5ms，求RB和Rb；有四进制信号，码元宽度为0.5ms，求传码率RB和独立等概时的传信率Rb
习题2
1、出现概率越
的消息，其所含的信息的信息量越大。
2、信源编码的目的是提高信息传输的
性；信道编码的目的是提高信息传输的
性。
3、英文字母有26个，若每个字母在文章中出现次数均等，则每个字母信息量为
。
4、某独立发送的二进制信源，“1“符号出现概率为1/4，则”0“出现的概率为
，信源的平均信息量为
。
5、设每秒送n个M进制的码元，则信息传输率为
。
6、一个八进制数字传输系统，若码元速率为2400Baud，则该系统的最大可能信息速率为
。
7、设在125us内传输256个码元，则码元速率为
，若该信码产生错误，则误码率为
。
8、某离散信源每毫秒发出4种符号中的一个，各符号独立出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为
平均速率为
。
9、设某四进制数字传输系统以2400Baud的速率传输信息，连续工作10min后，接收出现288bit差错，则该系统的误比特率为
。
10、设一信源的输出由256个不同符号组成，其中32个出现的概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448,信息源每秒发送4800个符号，且每个符号彼此独立。试求：
该信源发送信息的平均速率：
该信源最大可能的信息速率。
第二章
确知信号
1、
按照能量区分，确知信号可分为
。
2、
能量信号的特点是
。
3、
功率信号的特点是
。
4、
自相关函数R(τ)和时间t无关，只和
有关。
5、
自相关函数和功率谱密度的关系
。
6、
矩形脉冲信号的傅立叶变换的结果是
。
7、
能量信号的能量谱密度计算公式为
，功率信号的功率谱密度为
。
第三章
随机信号分析
一、填空题
1、窄带随机过程可表示为
和
。
2、广义平均随机过程的数学期望、方差与
无关，自相关函数只与
有关。
3、随机过程的基本特征是：它是
的函数
，但是在
上的值却是不确定的，是一个
。
4、随机过程的统计特征可通过它的
或
来描述。
5、一个均值为零方差为的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是
过程。而且均值为
，方差为
。
6、一个均值为零方差为的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从
分布，相位的一维分布服从
分布。
7、平稳随机过程的各态历经性可以把
平均简化为
平均，从而大大简化了运算。
二、简答题
通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。
第四章
信道
习题1
一、填空题
1、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是
，发生频率选择性衰落的原因是
。
2、当无信号时，加性噪声是否存在？
乘性噪声是否存在？
3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为
分布，信道噪声为
噪声。
4、随参信道的传输媒质具有三个特点是
、
、
。
5、狭义信道是指
。
6、广义信道按照它包含的功能可分为：
和
。调制信道是指从
到
的部分。
7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为
信道
和
信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种
信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种
信道。
8、信道容量是指：
，香农公式给出了在一定条件下，理论上
的极限值。
9、香农公式给出了在
背景条件下，当B、S/N、给定时，
时
的理论极限值表示为：
10、调制信道的范围是从
端到
端，它通常是一种
信道。
11、加性高斯白噪声的加是指
，“高斯”是指
，“白”是指
。
12、简答：随参信道传输媒质的特点？
习题2
1、根据信道特征参数随时间变化的快慢，可将信道分为
和
信道。
2、调制信道分为
和
，短波电离层反射信道属于
信道。
3、理想恒参信道的冲激响应为
。
4、调制信道的定义范围从
至
。
5、信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是
。
6、某电离层反射信道的最大多径时延差为30us,为了避免频率选择性衰落，工程上认为在该信道上传输数字信号的码速率不应超过
Baud。
7、宽带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是
。
8、连续信道香农公式可表示为
，当信道带宽趋于无穷大时，连信道容量趋于
。
9、在高斯信道中，当传输系统的信号噪声功率比下降时，为保持信道容量不变，可以采用
的办法，其理论依据是
。
10、随参信道传输媒介的主要特点是什么？举出三种典型的随参信道，改善随参信道特征的主要手段有哪些？简要说明其原理。
11、一幅黑白图像含有4×105个像素，每个像素有12个等概论出现的亮度等级。
试求每幅黑白图像的平均信息量；
若每秒传输24幅黑白图像，其信息速率是多少？
在（2）的条件下，且输入信道的信噪比为30dB，试计算传输黑白图像所需要的信道最小带宽。
12、欲在具有3000Hz通频带的语音信道中以120kb/s的速率传输信息。当功率信噪比为11.76dB时，是否可能达到无差错传输？若不可能，提出可能的改进方案。
第二章
第五章
模拟调制系统
一、填空题
1、某调频波,已调信号的功率为
，调制指数
为
最大偏频为
信号带宽为
。
2、在AM、DSB、SSB、FM中，
的有效性最好，
的可靠性最好，
与DSB的有效性相同，
与DSB的可靠性相同。
3、包络检波器因解调的
，而存在
效应，为克服之，要求在检波器输入端满
足
条件。
4、在AM
广播系统中，规定每个电台的标准带宽为9KHZ。这意味着其音频信号最高频率
是
在FM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为180
K
HZ调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为：
。
5、解调系统的门限效应是指：当
检波器的
降低到一个特定值以下时，检波器
的
出现急剧下降的现象。
6、若调制信号为单频余弦信号，则AM调制的调制效率最大为
，DSB-SC调制的调制效率为
。
7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为
，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为
。
8、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB和FM调制，相应已调信号的带宽分别为
、
、
和
。
9、设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为
，频域表达式为
。
10、设调制信号为载波经调制信号调制后的表达式为：其中为载波角频率，为载波初相位。若为常数，随成比例变化，则称为
调制；若为常数，
随成比例变化，则称为
调制；若为常数，的导数随成比例变化，则称为
调制。
二、作图题
1、已知调制信号载波为，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。
2、某低通信号的频谱如图1所示，画出AM、DSB和SSB（上边带）信号的频谱。（载波频率为ωc，且ωc>ω0）。
三、简答题
：
简述常规幅度调制（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）和单边带调制（SSB）的优点与缺点。
AM
优点：
缺点：
DSB
优点：
缺点：
SSB
优点：
缺点：
四、计算题
1
设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5K
HZ，而载波为100
K
HZ，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为10
K
HZ的理想带通滤波器滤波，试问：
（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。
2、若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m（t）之功率谱密度为：
试求：
（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5K
HZ，而载波为100
K
HZ，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：
（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？
4
设调制信号m（t）之功率谱密度为：
若用SSB调制方式进行传输（忽略信道的影响），试求：
（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱密度为n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
5
设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5K
HZ，而载频为100
K
HZ，边带功率为10KW，载波功率为40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：
（1）解调器输入端的信噪功率比为多少？（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？（3）制度增益G？
6
设被接收的调幅信号为：，采用包络检波法解调，其中m(t)的功率密度为，若一双边功率谱密度为n0/2的噪声叠加于已调信号，试求解调器输入端的信噪功率比为多少？
7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V，频率为100MHZ，调制信号m（t）的频带限制在5K
HZ，V2，Kf=500rad/(sV),最大频偏=75KHZ，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其（单双边带），试求：
（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性；（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？
8、对模拟调制系统，已知调制信号频率为10KHZ，信道噪声单边功率谱密度为10-10W/HZ。若要求接收机输出信噪比为20dB，试求下列情况下的接收机输入信号功率。
1、DSB
2、SSB
3、AM（100%调制）4、FM（=50KHZ）
9
设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n（t）为加性高斯白噪声，单边功率密度为n0=10-6
W/HZ；为已调信号，载波频率fc=1MHZ，对应的调制信号的最高频率为KHZ带通滤波器为理想，试分别计算DSB（Si=1KW，相干解调）、USB（Si=1KW，相干解调）、AM（两边带功率Pf=1KW，载波功率Pc=4KW，包络检波）三种情况的下列参数：
（1）带通滤波器的中心频率、带宽B；
（2）解调器输入端信噪比Si/Ni；
（3）调制制度增益G；
（4）解调器输入端信噪比S0/N0。
第六章
数字基带传输
一、填空题
1、在数字通信系统中，眼图是用实验方法观察
和
对系统性能的影响。
2、已知信息代码为10000
0000
011001000001，其AMI码为
，HDB3码为
。
3、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于
，而在
，对输入序列进行预编码是为了防止
。
4、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是
。
5、时域均衡器实际上是一个
，当其抽头数为5时，可以在4个抽样点上清除码间干扰。
6、时域均衡器的均衡效果一般用
准则和
准则来衡量。
7、设系统带宽为W，则该系统无码间干扰时最高传码率为
波特。
8、若系统传输特性为，码元速率为，则无码间干扰的条件为
，改善码间干扰的方法有
和
。
二、
简答题
1、奈氏第一准则，奈氏第二准则；
第一准则：
第二准则：
2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？
3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？
三、画图
1、设信息序列为100000000001100001，试编为HDB3码（第一个非零码编为+1），画出图形。
2、设信息序列为1000011000010000110000，试编为HDB3码（第一个非零码编为-1），并画出波形。
四、计算题
1、
2、
第七章
数字带通传输
一、填空题
1、若二进制数字信息速率为fbbit/s，则2ASK信号功率谱密度主瓣宽度为
。
2、为了解决2PSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施
。
3、PSK是用码元载波的
来传输信息：DSP是用前后码元载波的
来传输信息，它可克服PSK的
缺点。
4、
PSK系统的基带调制信号码型为
码型，波形为方波。
5、
2ASK和2PSK所需带宽是
2FSK所需带宽是
。
6、等概大信噪比时，2ASK相干解调，系统误码率,非相干解调时误码率为
。
7、等概大信噪比时，2FSK相干解调时，系统误码率为,非相干解调时误码率为
。
二、简答题
什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？
三、画图题
1、设发送数字信息为011011100010，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号,“0”对应Ts=2Tc，“1”对应Ts=Tc；其余信号Ts=Tc，其中Ts为码元周期，Tc为载波周期；对2DPSK信号，代表“0”、代表“1”，参考相位为0；对2PSK信号，代表“0”、代表“1”。)
2、画出2ASK相干检测法的系统模型
四、综合题
1、已知某OOK系统的码元传输速率为103B，所用的载波信号为：
（1）设所传送的数字信息为011001，试画出相应的OOK信号波形示意图。
（2）求OOK信号的第一零点带宽。
2、若载频为1800KHZ，码元速率为1200B
，发送数字信息为011010：
（1）若相位偏移代表“0”、代表“1”，试画出这时的2DPSK信号波形；
（2）又若代表“0”、代表“1”，则这时的2DPSK信号的波形又如何？
3、设发送数字信息序列为11010010，码元速率为1000Bd，现采用键控法产生2FSK信号，并设=1KHZ，对应“1”；=1.5
KHZ，对应“0”。若两振荡器输出振荡初相均为0，画出2FSK信号波形，并计算其带宽和频率利用率。
4、若某2FSK系统的码元传输速率为2×106B，数字信息为“1”时的频率f1为10MHz,数字信息为“0”时的频率为10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅a=40μV。信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度为n0=6×10-18W/Hz。试求：
（1）
画出2FSK相干解调系统的原理框图;
（2）
2FSK信号的第一零点带宽和相干解调时系统误码率；
5、有一2FSK传输系统，其传输带宽等于2400
Hz。2FSK信号的频率分别等于f0
=
980
Hz，f1
=
1580
Hz。码元速率RB
=
300
Baud。接收端输入的信噪比等于6
dB，已知()
.
试求：
（1）
此2FSK信号的带宽；
（2）
用包络检波法时的误码率；
（3）
用相干检测法时的误码率
第十章
信源编码
一、填空题
1、抽样是把时间
、幅值
的信号变换为时间
，幅值
的信号，量化是把幅值
的信号变换为幅值
的信号。
2、非均匀量化的目的是
。
3、对模拟信号进行线性PCM编码时，取抽样频率为8KHZ，编码为8位，则信息传输速率为
4、若量化电平数为64需要的编码位数是
，若量化电平数为128，需要的编码位数为
。
5、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用
折线近似，律对数压缩特性采用
折线近似。
二、简答题
1、
什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？
2、
简述脉冲编码调制的主要过程。
三、计算题
1、
某低通信号的频谱如图1所示，若采用脉冲编码调制，最低抽样频率为多少？画出抽样频率为最低抽样频率时，抽样信号的频谱。
2、已知一低通信号的频谱为：
（1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图。
（2）若用的速率抽样，重做上题。
3、已知模拟信号，试求：
（1）对应的频谱；
（2）当抽样频率时，抽样信号的频谱的表达式并画出图形；
（3）若，会发生什么情况？
4、采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位：
（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；
（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。（采用自然二进制码）
5、采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码：
（1）试问译码器输出为多少量化单位；
（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
6、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位。设出入信号样值x为+1270，求：
（1）编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3)
写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
7、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位，已知抽样值x为－340。试求：
（1）
编码码组；（2）译码输出和量化误差；(3)
写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
综合作业
（需要同学自己整理的复习资料）
请同学们第16周之前完成该作业！
一、
对模拟调制AM、DSB、SSB、VSB信号和数字调制2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号参照PPT完成以下内容的整理：
1、
各已调信号时域和频域的表达式，时域波形和功率谱（频谱图）；
2、
各信号调制和解调框图；
3、
各信号分别在相干和非相干解调时的信噪比（模拟调制）或误码率（数字调制）
二、整理PPT第6章中的数字基带信号产生码间串扰的原因、无码间串扰的条件（时域和频域），以及克服码间串扰的方法与原理
29