数字通信原理试卷及答案.doc

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/s5、2b/s/hz；6、数字、基带；7、频分、时分；8、假失步；9、125 us10、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、；15、 四、数字通信系统模型框图如下，试填写空缺部分（10分）信源信道解码噪声源发送端接收端 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 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=“1”；第三次比较： Iw2=512,|Is|=600 Iw2,故a3=“1”；第四次比较： Iw3=1024,|Is|=600 Iw3,故a4=“0”；第五次比较： Iw4=512+8*32=768,|Is|=600Iw4,故a5=“0”；第六次比较： Iw5=512+4*32=640,|Is|=600 Iw6,故a7=“1”；第八次比较： Iw7=512+3*32=608,|Is|=600 Iw7,故a8=“0”； 所以，所编8位码为：01100010数字通信原理试卷二一、填空题（每题2分） 1、模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：_ 、_ 和 _ 。 2、将数字基带信号直接送到信道传输的方式称为_基带传输_ 。 3、相对于模拟信号来说，数字信号的特点是在_幅度_上是离散的。 6、人们把低于64kbit/s数码率的话音编码方法称为_ 。8、码组（0011010）的码重为_ ，与码组（0100100）之间的码距为_ 。 9、要求码组能检测5个错码同时纠正3个错码，则其最小码距是_。 一、1、抽样、量化、编码；2、基带传输；3、幅度；4、2400b/s；5、2b/s/hz6、话音压缩编码；7、频分、时分；8、3 、5；9、9；10、16 、32 、8二、单项选择题（每题2分）1、a ；2、a ；3、b ；4、a ；5、b ；6、c ；7、b ；8、c ；9、c ；10、d3、 CCITT规定，数字通信中语音信号的抽样频率是：(a) 8kHz (b) 16kHz (c) 4kHz (d) 12kHz4、 根据抽样定理，如果要对频带限制在fm以下的连续信号进行抽样， 则抽样频率fs必须满足：(a) fs2fm (b) fs3fm (c) fs2fm (d) fs3fm5、 数字通信中，在对语音信号进行量化时通常采用： (a) 均匀量化 (b)非均匀量化 (c)两者均可 (d)两者均不可 4、A律13折线通常采用量化级数为 ： (a) 256 (b)128 (c)64 (d)512 5、根据奈奎斯特第一准则，传输速率为8.448 Mbit/s 的数字信号，在理想情况下要求最小传输信道的带宽为： (a)8.448 MHz (b) 4.224MHz (c)2.816 MHz (d) 16.896MHz6、在实际传输系统中，如果采用的是滚降系数100的滚降特性， 则系统的传输效率是： (a) 2 bit / (sHz) (b) 1.5 bit / (sHz) (c) 1 bit / (sHz) (d) 3 bit / (sHz)8、设在125毫秒内传输了1024个二进制码元，若在5秒内有3个码元发生了误码，则误码率为：(a) 0.29% (b) 60 % (c) 0.0073 (d)0.037%10、以下差错控制方式中，哪一种不属于检错重发： (a) 停发等候重发 (b) 返回重发 (c) 选择重发 (d)前向纠错三、PCM基带传输通信系统框图如下，试填写空缺部分（10分）抽样再生中继 低 通语音信号语音信号发送端接收端 四、已知二进制信息码为 1000100001100000100001试写出其AMI码、HDB3码和CMI码。（15分）五、已知二进制基带信号10110011，试画出与之相对应的2PSK、2DPSK的调制信号波形。（15分）六、如果某抽样值为-444（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，并求出此时的量化误差。（20分）参考答案：三、量化 编码 再生 解码 四、A0AA0AA0A五、载波2PSK2DPSK六、解：第一次比较： Is=-444 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|=444Iw7,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 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；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0.1s，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.410-82.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.14400bit/s3.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40dB4.在PCM30/32路系统中，1帧中含有的比特数为( ) A.256 B.512 C.128 D.2245.PCM一次群一个复帧的时间是( ) A.250s B.500s C.1000s D.2000s6.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.32KHz7.数字复接的方法有同步复接和异步复接两种，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.10bit D.12bit9.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.STM16的帧周期为( ) A.100.38s B.125s C.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 us =us=15 usUR2=128 a2=0 us UR3=32 a3=0 us uR5 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100011112、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、1.6kHzb、3.2kHzc、4.8kHzd、9.6kHz7、设r为接收机输入端信噪比，2DPSK调制系统差分解调的误码率计算公式为：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：7a、6b、7c、8d、913、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：aa、Ab、Bc、Cd、D二 填空题（1分/空）1、 信源编码，信道编码；2、 400B，3、 瑞丽分布，莱斯分布 4、 0，5、 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600Hz，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2、解：（1）PAM系统要求的最小信道带宽就等于采样频率：（5分）（2）（4分） PCM系统要求的最小信道带宽为：（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，要使已调信号无失真地传输，AM调制系统的传输带宽至少为：a、fxb、2fxc、3fxd、4fx4、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、200Hzb、400Hzc、800Hzd、1600Hz8、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少为：a、2b、3c、4d、513、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、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，3、瑞利分布，均匀分布 4、0，5、4，11/15三、 简单分析题（8分/题）1、 解：(1) 平均功率 （2分）(2) 根据题意mf = 3，故fm=1kHz所以 最大频偏：（3分） 传输带宽：（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）(1) 传输函数(a)的频带宽度量为1000Hz；此时系统频带利用率为；(2) 传输函数(b)的频带宽度量为2000Hz；此时系统频带利用率为；传输函数(c)的频带宽度量为1000Hz；此时系统频带利用率为；（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（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：（3分）编码输出为：M = (111) A = (1110100)M = (010) A = (0100111) （2分）5、 证明：根据熵的定义可知对于p而言熵的最大值应使故所以，p = 0.5 信源的熵取最大值。四、 计算题1、解：2、解：量化阶数；（3分）最小抽样速率：（3分）最小带宽：（4分）量化信噪比：（4分）