通信原理习题(有关的题弄懂肯定及格)(3)

通信原理——尹思源

（2）若通过此系统的码元速率为fs时，频带利用率是多少？ 解：（1）设输入为x(t)，输出为y(t)，则 y(t)?11x(t)?x(t??)?x(t?2?) 22 Y(f)?11X(f)?e?j2?f?X(f)?e?j4?f?X(f) 22Y(f) X(f) H(f)?当f?fs时，H(f)?0；

当f?fs时

H(f)?11?e?j2?f??e?j4?f?221?(1?e?j4?f?)?e?j2?f?21?e?j2?f?(ej2?f??e?j2?f?)?e?j2?f? 2?e?j2?f?(1?cos2?f?)?e?j2?f?(1?cos?ffs)H(f)~f曲线如下图所示

（2）该升余弦滚降特性的带宽是fs，若通过此系统的码元速率为fs时，频带利用率

??

码元速率＝1B/Hz

带宽2．已知滤波器的H(?)具有下图所示的余弦滚降特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时（假设码元经过了理想抽样才加到滤波器）：

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（a）码元速率fb?1000波特； （b）码元速率fb?1500波特； （c）码元速率fb?3000波特； （d）码元速率fb?4000波特； 求：（1）哪种码元速率不会产生码间串扰？为什么？ （2）哪种码元速率根本不能用？为什么？

（3）哪种码元速率会引起码间串扰，但还可以用？为什么？

（4）此滤波器允许的最高码元速率为多少？以最高

码元速率传输数据时，频带利用率是多少？

解：该滤波器的等效传输函数如下图所示：

由奈奎斯特第一准则可知，该滤波器的码元速率最大为2000波特。

（1）（a）中的码元速率不会产生码间串扰，因为该滤波器的等效传输函数满足低通

特性，其带宽为1000Hz。 （2）（c）和（d）的码元速率根本不能用，因为它们大于该滤波器的最高码元速率。 （3）（b）中的码元速率低于滤波器的最高码元速率，但不满足无码间串扰传输条件。 （4）此滤波器允许的最高码元速率为2000波特。以最高码元速率传输数据时，频带

利用率是1波特/Hz。

第七章 数字带通传输系统

一、填空题

1．将2ASK、2FSK和2PSK进行比较，其中抗噪声性能最好的为（ 2PSK ），频道利用率最高的为（2ASK和2PSK ），抗衰落性能最好的为（ 2FSK和2PSK ）。

2．采用相干解调时，2PSK、2FSK、2ASK和2DPSK的误比特率性能，从好到坏排列如下（ 2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK）。 3．速率为Rb?1的PCM脉冲序列，采用ASK系统传输，基带调制信号为（单极性不归Tb零）码型，ASK信号相当于线性调制的（AM）信号，其频谱成分包括（ 载频 ）和（上 、下边带）。

4．PSK系统的基带信号码型为（双极性不归零）码型，波形为（方波）。PSK相当于模拟调制的（ DSB）调制方式。

5．2FSK的相位不连续是因为（ 两个振荡器是相互独立的 ）。

6．在调相系统中通常将信码进行差分编码，其目的是（ 克服相位模糊现象 ）。

7．在相同信噪比条件下，若采用下列调制和解调方式时，抗噪声性能的优劣一次为（①⑤③④②⑥ ）。

①相干PSK，②相干ASK，③相干DPSK，④非相干FSK，⑤非相干PSK，⑥非相干ASK 8．若二进制数字信息速率为fbbit/s，则BPSK和QPSK信号功率谱密度主瓣宽度分别为

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（ 2fb ）Hz和（fb ）Hz。

二、计算填空题

1．设信息速率为106b/s，其已调带宽为：2ASK为（2×106 ）Hz，2DPSK为（2×106）Hz。 2．有一Modem采用2FSK方式传输信息，“1”码用?1?4000“0”码用?rad/s传送，

?2?6000?rad/s，码元速率为600B，该系统所占带宽为（ 2200 ）Hz。

三、简答题

1．能否用非相干解调2PSK信号和2DPSK信号？为什么？ 答：不能。PSK和DPSK是用载波相位载荷信息。 2．多电平数字调制的优缺点是什么？

答：其优点是传信率高，频谱利用率高。缺点是实现复杂度高，抗衰落能力差。

四、作图题

1．已知数字信息{an}=1010011，码元速率为2000波特，载波频率为2000Hz。

（1） 画出2PSK、2DPSK以及相对码{bn}的波形（设相对码的初始参考电平为低电平）。 （2） 在调相系统中通常采用2DPSK而不是2PSK，其目的是什么？

2．已知数字信息{an}=101100，码元速率为3000波特，载波频率为6000Hz。

（1）画出2PSK、2DPSK以及相对码{bn}的波形（设相对码的初始参考电平为低电平）。 （2）能否用非相干解调方式解调2PSK信号和2DPSK信号？为什么？

第9章 模拟信号的数字传输 一、填空题

1．抽样方式一般有（理想抽样 ）、（ 自然抽样）和（平顶抽样），它们都属于（PAM）调制方式。

?t?cos200?t，其抽样频率应为（200）Hz。 2．已知信号f(t)?cos1003．产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ fs?2fm ），若要求从已抽样信号ms(t)中正确恢复模拟基带信号m(t)，则其抽样速率fs应满足（ fs?2fm ）。

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4．量化噪声由于（信号的精确值由接近的近似值来代替 ）而产生的，量化噪声与（信道 ）无关，无法在（解调）中消除。

5．PCM量化可以分为（ 均匀量化 ）和（ 非均匀量化 ）。

6．均匀量化器的量化噪声功率与信号大小（无）关，适用于动态范围（小）的信号。 7．均匀量化器的量化信噪比与编码位数k的关系是（6k dB ），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。

8．均匀量化的PCM量化信噪比取决于（编码位数），当量化级增加1倍，其量化信噪比增加（6dB）。

9．在语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是（提高小信号的量化信噪比 ），在我国的脉冲编码调制系统中，采用（A律）的对数压缩特性。

10．在PCM中，对语音信号采用非均匀量化的理由是（ 小信号出现概率大，大信号出现概率小 ）。

11．某模拟信号的抽样量化值为6，对其进行如下4位二进制编码，其中（②）为自然二进制码，（①）为折叠二进制码。 ①0001， ②0110 12．在脉冲编码调制中，与自然二进制码相比，选用折叠二进制码的主要优点是（编码简单，在有误码的情况下，对小信号影响小 ）。

13．PCM过程包括（抽样、量化、编码）3个步骤。

14．PCM在（ 信号的动态范围不超过量化器的动态范围 ）时，不产生过载噪声，△M在（输入信号的斜率变化不超过量化器的变化斜率 ）时，不产生过载噪声。

15．PCM的码元传输速率（大于）抽样速率，△M的码元传输速率（等于 ）抽样速率。 16．△M中所产生的两种量化噪声是（ 一般量化噪声）和（过载量化噪声 ）。 17．在简单增量调制中，系统的最大跟踪斜率为（?fs或?Ts ）。

18．DPCM和△M的主要差异是（ DPCM对于差值信号不是仅用一位二进制码来表示，而是采用PCM编码方式 ）。

19．时分复用的话路数目越多，信息速率（越高 ）。 20．PCM30/32路基群的帧宽度为（125?s ），时隙宽度为（3.9?s），每个码元的持续时间为（ 0.488?s）。

21．PCM30/32路基群的帧结构时：帧同步码占用（ T0）时序，采用（集中）插入方式，标志码占用（T16）时序，信息码占用（T1～T15，T17～T31）时序，其传码率为（2048kbps）。

二、计算填空题

1．有3路信号进行时分复用，这3路信号的最高频率分别为2kHz、4kHz和8kHz，信号的量化级都是256，在满足抽样定理所规定的抽样速率下，码元传输速率是（384k Baud ）。 2．采用二进制编码的PCM信号，一帧的话路为N，信号最高频率为fm，量化级为M，二进制编码信号的码元速率为（2Nfmlog2M）。

3．对某模拟信号进行线性PCM编码，设抽样速率为8kHz，编码位数为7，则此PCM信号的信息速率为（ 56kbps ）。当抽样速率不变时，编码位数由7位增大到12位，量化信噪比提高（ 30）dB。

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?t，将其均匀量化为56个电平，采用PCM方式传输，其抽4．对信号f(t)?16cos8000样频率为（8kHz ），传码率为（48kB）。

5．一音乐信号m(t)的最高频率分量为20kHz，以奈氏速率取样后进行A律13折线PCM编码，所得比特率为（320k）bps，若以第一类部分响应系统传输此PCM信号，则系统

的截止频率为（2）Hz，系统的频带利用率为（ ）B/Hz。

?t（V）进行△M编码，若取△=0.1V，求出不发生斜率过载的6．对信号f(t)?2sin800抽样频率至少是（16000?Hz ）。

7．在△M系统中，输入信号f(t)?Acos(?mt)，抽样速率为fs，量化阶为△，要求系统不出现过载现象，而且能正常编码，输入信号f(t)的幅度范围应为（

??fs ）。 ~2?m8．幅度为1V，频率为4kHz的单音信号送入量化层△为0.1V的△M调制器内，为了防止过载，其抽样速率最小应为（8?10?Hz ）。

4三、计算题

1．设简单增量调制系统的量化台阶??50mV，抽样频率为32kHz，当输入信号为1kHz的正弦波时，为了保证不过载，同时又不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，试问正弦波的振幅范围多大？ ．解：设输入信号x(t)?Asin?t?Asin2?ft 不发生过载的条件：?fs?dx(t)?2?fA

dtmax即 A??fs 2?f?。 2 能正常编码的条件： A? 所以

?2?A??fs，即 25mV?A?254.6mV。 2?f2．已知某模拟信号是限带的平稳过程，其一维概率密度函数fX(x)如右下图所示，设计一个四电平的均匀抽样器，试求出：

（1）量化间隔?，量化区间(xi?1,xi)及量化电平值mi。 （2）量化器输出信号的平均功率Sq。

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