精选-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η=_________。
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/s
5、2b/s/hz；6、数字、基带；7、频分、时分；8、假失步；9、125 us
10、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μ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α的定义。（15分）

六、如果某抽样值为 -600Δ（Δ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=-600Δ<0，说明信号为负，故a1=“0”；
第二次比较：
Iw1=128Δ,|Is|=600Δ> Iw1,故a2=“1”；
第三次比较：
Iw2=512Δ,|Is|=600Δ> Iw2,故a3=“1”；
第四次比较：
Iw3=1024Δ,|Is|=600Δ< Iw3,故a4=“0”；
第五次比较：
Iw4=512Δ+8*32Δ=768Δ,|Is|=600Δ<Iw4,故a5=“0”；
第六次比较：
Iw5=512Δ+4*32Δ=640Δ,|Is|=600Δ< Iw5,故a6=“0”；
第七次比较：

Iw6=512Δ+2*32Δ=576Δ,|Is|=600Δ> Iw6,故a7=“1”；
第八次比较：
Iw7=512Δ+3*32Δ=608Δ,|Is|=600Δ< 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/hz
6、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、d
3、 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) 12kHz
4、 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) fs≥2fm (b) fs≥3fm
(c) fs≤2fm (d) fs≤3fm
5、 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) 16.896MHz
6、在实际传输系统中，如果采用的是滚降系数α＝100％的滚降特性，
则系统的传输效率是：
(a) 2 bit / (s·Hz) (b) 1.5 bit / (s·Hz)
(c) 1 bit / (s·Hz) (d) 3 bit / (s·Hz)
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-444Δ（Δ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、
A
0
—A
A
0
—A
A
0
—A

五、
载波
2PSK
2DPSK

六、解：第一次比较：
Is=-444Δ<0，说明信号为负，故a1=“0”；
第二次比较：
Iw1=128Δ,|Is|=444Δ> Iw1,故a2=“1”；
第三次比较：
Iw2=512Δ,|Is|=444Δ<Iw2,故a3=“0”；
第四次比较：

Iw3=256Δ,|Is|=444Δ> Iw3,故a4=“1”；
第五次比较：
Iw4=256Δ+8*16Δ=384Δ,|Is|=444Δ>Iw4,故a5=“1”；
第六次比较：
Iw5=256Δ+12*16Δ=448Δ,|Is|=444Δ< Iw5,故a6=“0”；
第七次比较：
Iw6=256Δ+10*16Δ=416Δ,|Is|=444Δ> Iw6,故a7=“1”；
第八次比较：
Iw7=256Δ+11*16Δ=432Δ,|Is|=444Δ>Iw7,故a8=“1”；
所以，所编8位码为：01011011
此时，量化误差为：-（256Δ+11*16Δ）-（-444Δ）=12Δ

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0.1μs，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. 5×10-6          B.2×10-8            C.2×10-7          D.4×10-8
2.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/s
3.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40dB
4.在PCM30/32路系统中，1帧中含有的比特数为(    )
  A.256              B.512             C.128             D.224
5.PCM一次群一个复帧的时间是(    )
  A.250μs           B.500μs          C.1000μs         D.2000μs
6.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.32KHz
7.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.12bit
9.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.STM－16的帧周期为(    )
  A.100.38μs        B.125μs          C.250μs          D.16×125μs
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、125μs；
四、1、U=2048△=2048mV
△=1mV
us= △
∵us=15△>0  ∴a1=1
us =∣us∣=15△
∵us<UR2=128△   ∴a2=0
∵us <UR3=32△   ∴a3=0
∵us <UR4=16△   ∴a4=0
段落码为000，样值在第1量化段，VB1=0, 1=
UR5 =UB1+8△1=0+8△=8△
∵uS>uR5   ∴a5=1
UR6 =UB1+8△1+4△1=8△+4△=12△
∵uS>uR6   ∴a6=1
UR7 =UB1+8△1+4△1+2△1=8△+4△+△=14△
∵uS>uR7   ∴a7=1

UR8 =UB1+8△1+4△1+2△1+△1=8△+4△+2△+2△=15△
∵uS≥uR8   ∴a8=1
码字为10001111
2、Q=－15－20lgx     －39dB<20lgx≤0
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、1.6kHz    b、3.2kHz    c、4.8kHz    d、9.6kHz
7、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ΔM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：7
    a、6    b、7    c、8    d、9
13、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：a
    a、A    b、B    c、C    d、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0～4kHz，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。
   ⑴计算PAM系统要求的最小信道带宽；
   ⑵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、fx    b、2fx    c、3fx    d、4fx
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ρ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、200Hz    b、400Hz    c、800Hz    d、1600Hz

8、为了防止ΔM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、2    b、3    c、4    d、5
13、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(τ)，均值为m，协方差为C(τ)，那么_________ ，_______________。
5、码长ｎ=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50Ω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）

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