通信原理基础知识 习题集
一 填空题
1.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（传输速率 ）和（差错率）。 2.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从（ 瑞利分布），而其相位的一维分布是（均匀分布），如果再加上正弦波后包络一维分布服从（ 莱斯分布（广义瑞利分布））。
3.若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是（ 高斯 ）型的。
4.通过眼图，可以观察到（ 码间串扰 ）和（ 高斯白噪声 ）的大小。
5.对2ASK 、2FSK 和2PSK 三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（ 2FSK ）系统，可靠性最好的是（2PSK ）系统。
6.2PSK 信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（倒π现象）。 7. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为（随参信道）和（恒参信道）两大类。
8.基带传输系统的总误码率依赖于（信号峰值）和（噪声均方根值）之比。
9.调制信道对信号的干扰分为（加性干扰）和（乘性干扰）两种。
10.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是（高斯）型的。
11.通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有（非相干解调/包络检波法）及（相干解调/同步检测法）。
12.随参信道的传输媒质的三个特点分别为（对信号的耗衰随时间而变）、（传输的时延随时间而变）、（多径传播）。
13.包络检波法的系统误码率取决于（系统输入信噪比）和（归一化门限值）。
14.起伏噪声又可分为（热噪声）、（散弹噪声）及（宇宙噪声）。
15.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即（连续谱）和（离散谱）。
16.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为（模拟幅度调制）和（键控法）。
17.模拟信号是利用（抽样）、（量化）和（编码）来实现其数字传输的。
18.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是（A/D ）、（数字传输系统）和（D/A ）。
19.设一分组码（110110）；则它的码长是（6），码重是（4），该分组码与另一分组码（100011）的码距是（3）。
20.在（等概率）情况下，消息的平均信息量最大。
21.一个连续信道的信道容量受（信道带宽）、（信道输出信号功率）、（噪声单边功率谱密度）“三要素”的限制。
22.信道传输信息的速率与（单位时间传送的符号数目）、（信息源的概率分布）以及（信道干扰的概率分布）有关。
23.数字通信系统的主要性能指标是（传输速率）和（差错率）。
24.常见的随机噪声可分为（单频噪声）、（脉冲噪声）和（起伏噪声）三类。
25.二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为（ASK ）、（FSK ）和（PSK ）。
26.衡量通信系统的质量指标主要有（有效性）和（可靠性），具体对数字通信系统而言，前者常用（码元速率）来衡量，后者常用（误码率）来衡量。
27.在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的（码间串扰），二是传输中叠加的（加性噪声）。
28. 根据香农公式，理想解调器的输入信噪比Si/Ni 和带宽Bc 与输出信噪比S0/N0和带宽Bs 之间满足（()()00221log 1log N S B N S B s i i c +=+）。
29.恒参信道的传输特性通常可以用（幅频特性）和（相频特性）来表征。
二 判断题
1.白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。 （ ×）
2.信道编码的功能是把模拟信号变为数字信号。 （ ×）
3. PCM30/32制式中，信令单占一信道。 （ ×）
4.我国统一采用的是μ压缩律。 （ × ）
5.基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。 （ √）
6.码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。 （× ）
脱氢抗坏血酸7.恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的，因此，可以认为它等效于一个时变的线性网络。（× ）
8.对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若00→n ，则信道容量∞→C 。（√）
9.小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。（×）
10.在大信噪比情况下，AM 信号检波器的调制制度增益随基带信号的支流分量的减少而减少。（× ）
11.任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统所替代。（√）
12.对于数字基带信号()t S 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。（√）
13.基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。（√ ）
14.一种编码的检错和纠错能力与该编码的最大码距的大小有直接关系。（× ）
15.一般说来，通过键控法得到二进制移频键控信号（2FSK ）的相位（n ϕ、n θ）与序列n 无关。（ √）
三 选择题：
1. 下列属于线性调制的是（ C ）。
（A ） 相移键控； （B ）频移键控； （C ）振幅键控； （D ）角度调制。
2. 采用同步解调残留边带信号时，只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有（C ）特性，就能够准确地恢复所需的基带信号。
（A ）互补 （B ）对称 （C ）互补对称 （D ）没有特殊要求
3. 对于AM 调制系统，在大信噪比情况，采用包络检波器解调时的性能比同步检测器时的性能（ D ）。
（A ）高 （B ）低 （C ）相等 （D ）几乎一样
4. 线性调制系统的调制制度增益（ B ）。
（A ） 与调制方式有关，与解调方式无关； （B ） 与调制方式无关，与解调方式有关；
（C ） 与调制方式无关，与解调方式无关； （D ） 与调制方式有关，与解调方式有关。
5. 下列哪一种信号的传输带宽与AM 信号传输带宽相同（ B ）。
（A ） 基带信号；（B ）双边带信号；（C ）单边带信号；（D ）残留边带信号。
6. 传输速率为9600 B 的二进制数码流，所需的最小传输带宽为（ A ）。
（A ）4.8 kHz （B ）3.2 kHz （C ）1.6 kHz （D ）9.6 kHz
7. 窄带噪声()t n 的同相分量()
t n c 与正交分量()
t n s 具有如下性质（ D ）。 （A ）(
)t n c 与()t n s 都具有带限性质；（B ）()t n c 与()t n s 都具有低通性质; （C ）()t n c 与()t n s 都具有高通性质；（D ）()t n c 与()t n s 都具有带通性质。 8. 在一个码组内纠正t 位错误，同时检测()t e e >个误码，要求最小距离min d 应为（ A ）。
（A ）1min ++≥e t d
（B ）12min ++≥e t d （C ）12min ++≥e t d （D ）122min ++≥e t d 9.下列关于延迟畸变与幅度
畸变说法正确的是（B ）。
（A ） 延迟畸变是线性畸变，幅度畸变是非线性畸变；（B ） 延迟畸变、幅度畸变都是线性畸变；
（C ） 延迟畸变是非线性畸变，幅度畸变是线性畸变；（D ） 延迟畸变、幅度畸变都是非线性畸变。
10.如下图所示的四条函数曲线，哪一条不是平稳过程的正确的自相关函数曲线（A ）。
)(τf )(τf )(τf )(τf τττ
τ
)(A )(B )(C )
(D O O O O T 2T 2T 4T 4)(τf )(τf )
(τf )
(τf τττkmplayer rmvb
τ)(A )(B )(C )
(D O O O O T 2T 2T
4T 4 11.在带宽与信噪比互换关系上，下列（B ） 性能与理想通信系统性能差距最小。 （A ）SSB 系统； （B ）FM 系统； （C ）ΔM 系统； （D ）PCM 系统
12.在相同的大信噪比下，通断键控信号（OOK）同步检测时的误码率比包络检波时的误码率（A）。（A）低；（B）高；（C）一样；（D）没有可比性
13.在抗加性高斯白噪声性能方面，2ASK、2FSK、2PSK从优到差的次序为（D）。
（A）2FSK、2ASK、2PSK；（B）2ASK、2FSK、2PSK；
（C）2ASK、2PSK、2FSK；（D）2PSK、2FSK、2ASK。
14.一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是（B）。
（A）随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数与时间间隔无关；
蝉式
（B）随机过程的数学期望与时间无关，且其相关函数仅与时间间隔有关；
（C）随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔无关；
（D）随机过程的数学期望与时间有关，且其相关函数与时间间隔有关；
15.若则随机过程X(t)与Y(t)（A）。
（A）不相关；（B）相关；（C）正交；（D）独立。
16.通断键控信号（OOK）的带宽是基带脉冲波形带宽的（D）倍。
（A）1（B）2（C）3（D）2/3
四、作图题：
1.设发送数字信息为1001101，则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。
答：OOK:ASK调制的一个特例，把一个幅度取为0，另一个幅度为非0，就是OOK；
2.已知数字信息，分别以下列两种情况画出2PSK，2DPSK的波形以及写出相对码。
（1）码元速率为1200 B，载波频率为1200 Hz；
（2）码元速率为1200 B，载波频率为1800 Hz；
答：码元宽度：Tb=1/RB
I=S*log2(N) 其中I为传信率,S为波特率,N为每个符号负载的信息量，以比特为单位。
（1）码元宽度=载波周期
（2）码元宽度=3/2载波周期
（1）
（2）
五、简答题（每题4分，共8分）
1.数字通信系统模型框图如下，试填写空缺部分。
2.试用香农公式说明FM系统的抗噪声能力优于AM系统。
答：从香农公式看，C代表是无错情况下的最大的信息传递能力，抗噪性能好就意味着，同样的S/N，它的C比别家的大。而FM的B比AM的大，故而它的C比较大(或者说要达到同样的C，它要求的S/N比别家的小)，即抗噪性能好。
3.数字通信有哪些主要优点？假设恒参信道的传输特性为
()ω
H，相频特性为()ω
ϕ，则它的不失真条件是
什么？什么是延迟—频率特性(
()ω
τ)，其表达式是什么？
答：
Ⅰ.数字通信优点：
（1）数字传输的抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；（2）传输差错可以控制，从而改善了传输质量；
（3）便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理；
（4）数字信息易于作高保密性的加密处理；
（5）数字通信可以综合传输各种消息，使通信系统功能增强。
Ⅱ.不失真条件：
理化指标
延迟—频率特性：频率特性对频率的导数。
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4.为什么双边带解调器的调制制度增益是单边带的二倍？什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？
答：Ⅰ.因为是单边带信号中的分量被解调器滤除了，而它在解调器输入端确是信号功率的组成
部分。
Ⅱ.门限效应：就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。因为门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，而AM信号采用了包络检波法，所以会产生门限效应。
5.消除码间干扰的方法有几种，并说明它们的思想？什么是“倒π现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”。
答：Ⅰ.奈奎斯特第一准则：为了消除码间干扰，则基带传输特性应满足：
Ⅱ.奈奎斯特第二准则：有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求。
Ⅲ.频域均衡：在基带系统中插入一种可调（也可不调）滤波器将能减少码间干扰的影响。频域均衡就
是利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性，使包括可调滤波器在内的基带系统的总特性满足实际性能的要求。
Ⅳ.在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒现象”。因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒π”现象”。
6.为什么DSB信号的解调器使信噪比改善一倍？什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？我的特岗生活
答：Ⅰ.因为它采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量被消除的缘故。
Ⅱ.眼图是指用示波器显示用实验手段估计系统性能的图形，因为在传输二进制信号波形时，它很像人的眼睛。
Ⅲ.眼图能说明基带传输系统的性能有：
（1）最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；
（2）对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；
（3）图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；
（4）图中央的横轴位置应对应判决门限电平；
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