學號姓名:
(注意:在答題紙上答題,不必重新抄題,只寫題號即可。)
一填空題:(每個空0.5分,共15分)
1. 若線性系統的輸入過程是高斯型的,則輸出是型的。
2. 若系統功率傳輸函式為,則系統輸出功率譜密度與輸入功率譜密度關係為 。
3. 調製通道對訊號的干擾分為和兩種。
4. 根據乘性干擾對通道的影響,可把調製通道分為和兩大類。
5. 隨參通道中的多經傳播對訊號傳輸的影響有
6. 常見的隨機雜訊可分為 、 和三類。
7. 數字基帶訊號的功率譜密度可能包括兩部分即和 。
8. 二進位制數字調製系統有三種基本訊號,分別為 、 和 。
9. 模擬訊號是利用 、 和來實現其數字傳輸的。
10. 模擬訊號數字傳輸系統的主要功能模組是 、 和 。
11. 設一分組碼(110110);則它的碼長是 ,碼重是 ,該分組碼與另一分組碼(100011)的碼距是 。
12. 在數字通訊中,同步分為和 。
二判斷是非題:(正確劃「×」,錯誤劃「√」;每題0.5分,共5分)
1. 資訊與訊息在概念上是一致的,即資訊就是訊息,訊息就是資訊。( )
2. 若是平穩的,則與具有相同的統計特性(c為常數)( )
3. 對於數字基帶訊號的功率譜密度的連續譜部分總是存在的,而離散譜可有可無。( )
4. 白雜訊是根據其概率密度函式的特點定義的。( )
5. 窄帶高斯隨機過程的包絡和相位過程是兩個相互獨立的隨機過程。
( )
6. 對於受到高斯白雜訊干擾的連續通道,若,則通道容量( )
7. 對於受到高斯白雜訊干擾的連續通道,若信源的資訊速率r小於或等於通道容量c,則理論上可實現無誤差傳輸。( )
8. 小訊雜比時,調頻系統抗雜訊效能將比調幅系統優越,且其優越程度將隨傳輸頻寬的增加而增加。( )
9. 一種編碼的檢錯和糾錯能力與該編碼的最小碼距的大小有直接關係。
( )
10. 碼元傳輸速率與資訊傳輸速率在數值上是相等的。( )
三選擇題:(每題1分,共10分)
1. 若,,,則隨機過程與( )。
(a) 不相關;(b)正交;(c)獨立。
2. 平穩隨機過程的自相關函式是( )。
(a) 只為正的偶函式;(b)只為負的奇函式;(c)可正可負的偶函式。
3. 下列屬於線性調製的是( )。
(a)相移鍵控;(b)頻移鍵控;(c)振幅鍵控。
4. 平穩隨機過程的功率譜密度為( )。
(a) 非負的實的偶函式;(b)負的偶函式;(c)可正可負的偶函式。
5. 在數字基帶傳輸系統中,設傳送1符號和0符號的概率分別為和,抽樣時刻樣值分別為和0,為了使輸出誤位元速率最小,最佳判決門限應為( )。
(ab);
(cd)。
6. 窄帶雜訊的同相分量與正交分量具有如下性質:( )。
(a)與都具有低通性質;(b)與都具有帶通性質;
(c)與都具有帶阻性質;(d)與都具有高通性質。
7. 如右圖所示的四條函式曲線,哪一條不是平穩過程的正確的自相關函式曲線( )。
8. 線性調製系統的調製制度增益( )。
(a) 與調製方式有關,與解調方式無關;
(b) 與調製方式無關,與解調方式有關;
(c) 與調製方式無關,與解調方式無關;
(d) 與調製方式有關,與解調方式有關。
9. 下列哪一種訊號的傳輸頻寬與am訊號傳輸頻寬相同( )。
(a) 基帶訊號;(b)雙邊帶訊號;(c)單邊帶訊號;(d)殘留邊帶訊號。
10. 在抗加性高斯白雜訊效能方面,2ask、2fsk、2psk從優到差的次序為( )。
(a) 2fsk、2ask、2psk;(c)2ask、2fsk、2psk;
(b) 2ask、2psk、2fsk;(d)2psk、2fsk、2ask。
四作圖題:(每題5分,共10分)
1. 設二進位制序列為110010101110,試以矩形脈衝為例,分別畫出相應的單極性碼、雙極性碼、單極性歸零碼和雙極性歸零碼。
2. 設傳送數字資訊為1100101,則畫出2ask、2fsk、2psk和2dpsk的波形示意圖並求出相應的相對碼序列。
五論述題:(每題5分,共30分)
1. 假設恆參通道的傳輸特性為,相頻特性為,則它的不失真條件是什麼?什麼是群延遲——頻率特性(),其表示式是什麼?
2. 隨參通道對所傳訊號有何影響?如何改善?
3. 什麼是門限效應?am訊號採用包絡檢波法解調時為什麼會產生門限效應?
4. 無碼間干擾時,基帶傳輸系統的誤位元速率取決於什麼?怎樣才能降低系統的誤位元速率?
5. 簡述二進位制數字調製(2ask、2fsk、2psk)系統的抗雜訊效能?
6. 什麼是「倒π現象」?為什麼二進位制移相鍵控訊號會出現「倒π現象」?
六計算題:(1、4每題5分;2、3每題10分,共30分)
1. 一種設輸入隨機過程(右圖)是平穩的,其功率譜密度為,求系統輸出的功率譜密度。
2. 黑白電視機影象每幅含有個畫素,每個畫素有16個等概率出現的亮度等級。要求每秒種傳輸30幀影象。若通道輸出=30db,計算傳輸該黑白電檢視像所要求通道的最小頻寬。
3. 設某通道具有均勻的雙邊雜訊功率譜密度w/hz,在該通道中傳輸抑制載波的雙邊帶訊號,並設調製訊號的頻帶限制在5khz,而載波為100khz,已調訊號的功率為10kw。若接收機的輸入訊號在加至解調器之前,先經過一理想帶通濾波器濾波,試問:
(1) 該理想帶通濾波器應具有怎樣的傳輸特性;
(2) 解調器輸入端的信噪功率比為多少?
(3) 解調器輸出端的信噪功率比為多少?
(4) 求出解調器輸出端的雜訊功率譜密度,並用圖形表示出來。
4. 設隨機二進位制脈衝序列碼元間隔為,經過理想抽樣以後,送到如下圖中的幾種濾波器,指出哪種會引起碼間串擾,哪種不會引起碼間串擾,說明理由。
一、填空題:(每空0.5分,共15分)
1. 高斯。
2. 。
3. 乘性干擾、加性干擾。
4. 恆參通道、隨參通道。
5. 產生瑞利型衰落、引起頻率瀰散、造成頻率選擇性衰落。
6. 單頻雜訊、脈衝雜訊和起伏雜訊。
7. 連續譜、離散譜。
8. 振幅鍵控(ask)、移頻鍵控(fsk)和移相鍵控(psk)。
9. 抽樣、量化、編碼。
10. a/d、數字傳輸系統和d/a。
11. 6、4、3。
12. 載波同步、位同步、群同步。
二、判斷題:(正確畫「√」,錯誤畫「×」;每題0.5分,共5分)
12345. ×;
678910. ×;
三、單項選擇題:(每題1分,共10分)
1. a; 2. c ; 5. c;
四、作圖題:(每題5分,共10分)
五、論述題:(每題5分,共30分)
1. 答:不失真條件:
滿足:為一條水平線;
成線性關係
群延遲—頻率特性:頻率特性對頻率的導數。
2. 答:
對訊號傳輸有衰耗,並隨時間而變;
傳輸的時延隨時間而變;
產生多徑傳播,而多徑傳播對訊號傳輸的影響有:① 產生瑞利型衰落;② 引起頻率瀰散;③ 造成頻率選擇性衰落。
改善:對隨參通道往往要採用抗快衰落措施。如各種抗衰落的調製解調技術及接收技術等。其中較為有效的一種就是分集接收技術。
3. 答:門限效應:
就是當包絡檢波器的輸入訊雜比降低到乙個特定的數值後,檢波器輸出訊雜比出現急劇惡化的一種現象。
因為,門限效應是由包絡檢波器的非線性解調作用所引起的,而am訊號採用了包絡檢波法,所以會產生門限效應。
4. 答:基帶傳輸系統的誤位元速率依賴於訊號峰值a與雜訊均方根值之比,而與採用什麼樣的訊號形式無關,但這裡的訊號形式必須是能夠消除碼間干擾的。
若比值越大,則誤位元速率就越小。
5. 答:
1)頻頻寬度或頻帶利用率方面:2fsk系統最不可取。
2)抗加性高斯白雜訊方面:相干2psk效能最好,2fsk次之,ook最差。
3)對通道特性變化的敏感性而言,ook最差。
6. 答:門限效應:
就是當包絡檢波器的輸入訊雜比降低到乙個特定的數值後,檢波器輸出訊雜比出現急劇惡化的一種現象。
因為,門限效應是由包絡檢波器的非線性解調作用所引起的,而am訊號採用了包絡檢波法,所以會產生門限效應。
六、計算題:(1、4每題5分;2、3每題10分,共30分)
1. 解:
顯然,所以
輸出功率譜密度為
又因為所以2. 解:
(1) 每個像元的平均資訊量
(2) 一幀**的平均資訊量
bit (3) 每秒內傳送的資訊量
每秒有30幀
每秒內傳送的資訊量為: bit
(4) 資訊速率
由上可知: bps
(5) 由於通道容量,故通道頻寬:
hz其中:
要求通道的最小頻寬為: hz
3. 解:
(1) 了保證訊號順利通過和盡可能地濾除雜訊,帶通濾波器的寬度等於已調訊號頻寬,即:
khz其中心頻率為100 khz,故有:
(2) 已知: kw
w故輸入訊雜比:
(3) 因有
故輸出訊雜比:
(4) 根據雙邊帶解調器的輸出雜訊與輸入雜訊功率關係,有:
w 故: w/hz
圖:4. 解:
(a)在區間上,前後碼元的疊加為矩形,所以這種濾波器是無碼間串擾;
(b)在區間上,前後碼元的疊加不為矩形,所以這種濾波器是有碼間串擾;
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