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五个四位二进制数的并行同步加法器设计【超值分享】.doc
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1五个四位二进制数的并行同步加法器设计长丰县第一中学杨贤平摘要:计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,加法器就属于组合逻辑电路。5个加数的并行同步加法器设计就是在基本加法器和4位超前加法器的基础上,运用编码、真值表和逻辑运算实现5个加数相加的一种新的设计方法。该方法不仅可以解决传统加法器不能实现多个数相加的弊端,也可克服串行加法器速度低的缺点,从而在实际电路中使加法器的运算速度达到最优。并且通过可编程逻辑器件MAX+PLUSⅡ进行仿真得出正确结果。根据这种理论,可以推导到最优的任意个加数的加法器。关键词:半加器;全加器;超前进位加法器;MAX+PLUSⅡ0引言计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的。在计算机中,数据的运算是以二进制数为单位的,而两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、除,最后都要化作若干步相加运算来实现。加法器的速度直接决定了整个电路的速度,为了提高整个电路的速度,需要提高加法器的速度,为此必须对加法器的电路进行改进。但这些加法器一次进行两个数相加,对多个数相加需要逐个相加,这显然影响了运算速度[1]。在了解了半加器和全加器的逻辑公式及构造的基础上,引出4位超前进位加法器的设计,再运用编码和逻辑运算的方法对5个4位二进制数相加的加法器进行设计。如果将这种方法推广;理论上可以得到最优的任意多个加数的加法器。1基本加法器半加器和全加器是算术运算电路中的基本单元,它们是完成1位二进制数相加的一种组合逻辑电路。1.1半加器两个一位二进制数相加,称为半加,实现半加操作的电路,称为半加器。两个一位二进制数相加的真值表如表1所列。表1半加器真值表由表1可直接写出半加器的公式Si=BABAii?=A?B,ABCi?2假设iAiB表示两个加数,iS表示和,iC表示向高位的进位。其逻辑符号如图1所示图1半加器的逻辑符号1.2全加器(1)1位全加器在实际作二进制加法运算时,一般来说两个加数都不会是一位,而是多位的。因而需要考虑从低位而来的进位,相对于半加器而言,这种电路称为全加器,其真值表参见表2所列。假设iAiB表示两个加数,iS表示和,1?iC表示来自低位的进位,iC表示向高位的进位。由表2可得。表2全加器真值表1111????????iiiiiiiiiiiiiCBACBACBACBAS1111????????iiiiiiiiiiiiiCBACBACBACBAC其逻辑符号如图2所示:3图2全加器的逻辑符号(2)4位全加器4位全加器可以采用4个1位全加器级连成串行进位加法器。如图3所示。对于这种方式,因高位运算必须等到低位进位来到后才能进行。因此,它的延迟非常可观,这对速度要求比较高的器件显然达不到要求。为此,需要对此电路进行改进,下面介绍的超前进位加法器就能很好的解决速度的要求[1-2]。图3四位串行进位加法器2超前进位加法器对于两个多位数相加的情况,每一位都是带进位相加,这时,只要依次将低位的进位输出接到高位的进位输入,就可以构成多位加法器。对于多位加法器而言,每一位的相加结果都必须等到低一位的进位产生以后才能建立起来,那么这种加法器的缺点也是显而易见的。就4位加法器算法而言,在最坏情况下,做一次加法运算需要经过4个全加器的传输时间才能得到最终运算结果。对串行进位加法器研究可得,运算的延迟主要是由于进位的延迟引起的,为了提高运算速度,必须尽量减小由于进位信号逐级传递所耗费的时间。所以最好能在相加运算一开始就得到高位的进位输入信号。根据上述原理,如果通过逻辑电路事先得出加到每一位全加器上的进位输入信号,而不是从最低位开始逐位传递进位信号,就可以有效地提高运算速度,节省运算时间。把实现这种加法的器件叫做超前进位加法器[3]。超前进位链能够有效减少进位的延迟,它由进位门产生进位,各进位彼此独立,不依赖于进位传播。因此延迟非常小,速度非常高。既然进位已经解决,则加法的运算结果1????iCBAS也就容易解决了。4对全加器的进位公式研究发现,当iAiB=1时,iC=1;而当iA+iB=1且1?iC=1时,同样有iC=1,这样可以定义iC=iAiB+(iA+iB)1?iC,将其中iAiB定义为进位生成函数iP,而iA+iB定义为进位传送函数iQ。根据定义构成的逻辑图,称为进位产生传播逻辑部件。如图4所示。图4进位产生传播逻辑图由此可推得用进位函数iQ和iP表示的和与进位的逻辑公式iC=iP+iQ1?iC(1)iS=iP?1?iC(2)2.14位超前进位加法器由(1)式可得1C=1P+1Q0C2C=2P+2Q1C=2P+2Q1P+2Q1Q0C3C=3P+3Q2C=3P+3Q2P+3Q2Q1P+3Q2Q1Q0C4C=4P+4Q3P+4Q3Q2P+4Q3Q2Q1P+4Q3Q2Q1Q0C其逻辑图如图5所示。图5四位超前加法器的进位部件逻辑图按表2,当全加器的输入均取反码时,它的输出也均取反码。据此,可把他们以“与非”,5“或非”,与或非“形式改写成如下形式:0111CPQC??0121222CPPQPQC???CPPPQPPQPQC????3444CPPPPQPPPQPPQPQC?????由(2)式可得求和部件逻辑图。如图6所示。图6四位求和部件逻辑图从图5中可看到,所有位产生的进位时间是相同的,为简单起见,假定与门和或门的延迟时间相同,设为td,则在最坏情况下,传播进位的延迟时间等于2td。显然有这种方法组成的全加器速度比串行进位加法器要快,当位数越多时,速度提高的更明显。图7为用这些部件组成的四位超前进位加法器的方框图[4-5]。图7四位超前进位加法器方框图635个加数的并行同步加法器3.1电路设计原理与结构若5个加数的同步加法器的第i位的输入为Ai、Bi、Ci、Di、Ei,其输出结果最大为101,最小为000(其中右起第一位为5个数相加的和数;第二位为向前一步进位信号;第三位为由低位向前两步进位信号。)因此需要有三个输出,定义其输出为Si、C1?i、C2?i其中Si、C1?i和C2?i为i位的和数、向前一步进位信号和向前两位进位信号。其真值表如表3所列。表35个加数相加的真值表7由真值表可得出Si、C1?i和C2?i的卡诺图,如图8、图9、图10所示。图8iS的卡诺图由图8的卡诺图可得:图91?iC的卡诺图由图9的卡诺图可得:DCBAEDBCEDCACDBAEDBAEDCBEBDAECBADCABECBADECACi????????????1图102?iC的卡诺图8由图10的卡诺图可得:ABDEABCEABCDACDEBCDECi??????2在此基础上,利用半加器、全加器和四位超前进位加法器,实现5个加数的快速相加,其运算流程如图11所示:其中C11?、C12?是整个加法的由低位进来的向前一步进位信号和向前两步进位信号。由流程图可以看出,整个加法器电路的设计分为三步。第一步:实现五个四位二进制数的自加;第二步:在第一步的基础上利用基本加法器(半加器、全加器)实现和数与进位进行相加;第三步:在第二步的基础上再利
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二进制的 1+11不是等于10吗？ 哪来的100
1+11等于12
然后2进一位变成0
在加上前面的1
结果出来等于10
1+11等于10？ 哪来的100....？？
我有更好的答案
进位。。。。11=10+111+1=10+1+1=10+10=100
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二进制是：逢二进一的计数编码方法，只有0和1两个数码。如十进制的2、3、4、5，二进制分别表示为10、11、100、101。二进制广泛应用于电子计算机的数据处理。
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TI（德州仪器）主推高性能 TMS320C28x系列［1］ TMS320F2812 32位定点微控制单元（MCU），主频高达150MHz； 具备I2C、SPI、CAN、PWM等总线接口，适用于各种控制类工业设备；
高功率因数
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四轴飞行器
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四轴飞行器，又称四旋翼飞行器、四旋翼直升机，简称四轴、四旋翼。这四轴飞行器（Quadrotor）是一种多旋翼飞行器。四轴飞行器的四个螺旋桨都是电机直连的简单机构，十字形的布局允许飞行器通过改变电机转速获得旋转机身的力，从而调整自身姿态。具体的技术细节在“基本运动原理”中讲述。
服务机器人
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服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，到目前为止尚没有一个严格的定义。不同国家对服务机器人的认识不同。
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电信与信息服务业务经营许可证：粤B2-通信原理试题 1 一、填空题(每空 1 分，共计 20 分) 1、设在 125? s 内传输 256 个二进制码元，则码元传输速率为2.048 MBd ；若该信码在 2s 内有 3 个码元产生错误，则误码率为 3 倍。7.32 ?10?7 ；码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的2、一个均值为 0 方差为? 2 的窄带平稳高斯过程，其同相分量和正交分量是平稳高斯 过程，均值为 4 ，可以检测0 3，方差为?2。3、已知信道中传输 11 三个码组，则其最小码距为 1 个错码。 多径效应个错码，可以纠正4、信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是 5、某单音调频信号 偏为。 50 W ，调频指数为 8 ，已调信号的最大频Sm (t)=10cos[(106? t)+8cos(103? t)] 则该信号功率为。4000rad/s6、已知信息代码为 000011，其对应的 7、双极性基带信号，当满足 等概率出现HDB3 码为+0-10++1 。时，其功率谱中无离散分量。8、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 从而采用 2DPSK 方法进行调制，避免该现象的影响。倒? 现象 ，9、在简单增量调制系统中，设抽样速率为 将会造成 过载失真 。f s ，量化台阶为 ? ，则译码器最大跟踪斜率为 ? f s ；当信号实际斜率超过最大跟踪斜率时，二、简答题(每题 4 分，共计 20 分) 2、简述随参信道传输媒质的特点。 答： （1）传输衰耗随时间而变 （2）传输时延随时间而变 （3）多径传输 3、什么是门限效应？AM 信号采用包络检波法为什么会产生门限效应？ 答：门限效应：小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，又用信号淹没在噪声中，这时候输出信噪比不是按比例地随输入信噪比下降， 而是急剧恶化。 由于包络检波法的非线性作用，所以 AM 信号会产生门限效应。 4、简述非均匀量化原理。与均匀量化相比，简述非均匀量化的主要优缺点。 答：非均匀量化是指间隔不相等的量化。信号小时，量化间隔小，信号大时，量化间隔大。 能改善小信号的量噪比，减小编码位数和传输带宽。实现相对复杂些。 5、试画出逐次逼近比较型编码器的原理图，并简述该编码器原理。 答：输入电流与记忆电路中的标准电流相比较，大于则输出 1，小于则输出 0； 输出结果进入记忆电路再输出标准电流，继续与输入电流相比较， 知道所有位数都被确定。1四、计算题（共 60 分） 1、设信道噪声具有均匀的双边功率谱密度 0n / 2 ，接受滤波器的传输特性为?k H( f ) ? ? ?0（1） （2）fc ?B B ? f ? fc ? 2 2 其它求滤波器的输出噪声功率谱密度和平均噪声功率； 求滤波器输入噪声的自相关函数和输出噪声的自相关函数。 分） （8解：(1)P ( f ) ? H( f ) 0 N ?2? no k 2 ? P( f ) ? ? 2 i ? ?2fc ? 0B B ? f ? fc ? 2 2 （2分） 其它?????P ( f ) df ? no Bk 0(2分) (1分)(2)R (? ) ? Ri (? ) ??????P ( f )e j 2? ft dfno ? (? ) (1分) 2 Ro (? ) ? no Bk 2 Sa (? B? ) cos(2? f c? )5(2分)2、一幅黑白图像含有 4 ?10 个像素，每个像素有 16 个等概率出现的亮度等级。 （1）试求每幅黑白图像的平均信息量； （2）若每秒传输 24 幅黑白图像，其信息速率为多少？ （3）在（2）的条件下，且输出信道的信噪比为 31dB，试计算传输黑白图像所需要的信道最小带宽。 分） （8(1)解： (2)I ? 4 ? 105 ? log 2 16 ? 1.6 ? 106 bit Rb ? 24 ? I ? 3.84 ? 10 bit7(2分)(2分)(3)C ? B log 2 (1 ? S / N )(2分) (2分)C 3.84 ? 107 B? ? ? 7.68MHz log 2 (1 ? S / N ) log 2 (1 ? 31)率谱密度为：3、若对某一信号用 DSB 进行传输，接受记得输入信号在加至解调器之前，先经过理想带同滤波器，设加至接收机的调制信号 m（t）的功? nm f ? ? P (f)?? 2 fm m ? 0 ?试求： （1）接收机的输入信号功率； （2）接收机输出信号功率；f ? fm f ? fm（3）若载波频率为 c ，该理想带通滤波器的中心频率及带宽为多少？（8 分）f2（3）理想带通滤波器的中心频率为：fc（1 分）带宽为：2fm（1 分）4、一基带传输系统的传输特性如下图所示：1︱H(f)︳ 1/2-2/T-1/T01/(T)2/T（1）求无码间串扰的最高码元传输速率和频带利用率； （2）若以 1/T、2/T、3/T 速率传输，那些速率可以消除码间串扰？（8 分） 解：5、在模拟信号数字化传输系统中，模拟话音信号 m（t）带宽为 4kHz，对其进行 13 折线 A 律编码。已知编码器的输入信号范围为 ?10 V， 量化电平数为 4096 个，输入抽样脉冲幅度为+3.984375V。 （1）试求该编码器的输出码组，并计算量化误差； （2）试求对应码组的线性码（不带极性的 11 位码） ； （3）若采用 PCM30/32 路时分多路系统传输 32 路模拟话音信号，是确定 PCM30/32 路时分多路系统的信息传输速率。 （10 分） 解：(1)输入量化电平为：Io = 输出码组为: ?816, c1 ? 1?3.984375 ? ?816(个量化单位) (20 / 4096) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (2分) (2分)(1分)512 ? 816 ? 1024, c2 c3c4 ? 110 816 ? 512 ? 32 * 9, c5 c6 c7 c8 ?
c3c4 c5 c6 c7 c8 ?
误差为：816-(512+32*9+16)=0
(3) Rb ?(2)对应该PCM码的编码电平为：816个量化单位；所以相应的11位线性码为： 1 ? 2.048Mbps 1 6 4 ? 10 ? 2 ? 32 ? 836、在 2DPSK 系统中，载频为 1800Hz，码元速率为 1800Bd，已知发送数据序列为 ，且规定初相差为：? 00 ?? ? ? 0 ?180（1）若设参考相位表示数据“0 表示数据“ ” 1?0 ? 00 ，试画出 2DPSK 信号波形；（2）若采用差分相干解调，试画出解调波形。 分） （8 解：图略 通信原理试题二 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。 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 ，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。 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 0.1μ s，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 ) )-62.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/sD.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.224 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.1285.PCM 一次群一个复帧的时间是( A.250μ s B.500μ sC.1000μ s )D.2000μ s6.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.8KHzD.32KHz三、问答题（每题 6 分） 1、数字通信的主要特点是哪些?2、简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。3、为什么 A 律 13 折线压缩特性一般取 A=87.6?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：4一、填空题1、1000 baut、1000 bit/s；2、有效性、可靠性；3、高斯、均匀； 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、 选择题1、D；2、D；3、C；4、A；5、D；6、C； 问答题 1、抗干扰能力强、无噪声积累； 便于加密处理； 采用时分复用实现多路通信； 设备便于集成化、微型化； 便于构成 IDN 和 ISDN； 占用信道频带宽。 2、 均匀量化特点，在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足 要求。 非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度大时量化级大，量化误差也大，因此增 大了小信号的量化信噪比。 3、因为 A 律 13 折线压缩特性 1、2 段的斜率均为 16，正好与 A=87.6 时的 y= 斜率相同，从而使整个 13 折线与 A 律压缩特性很接近。 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 、Q=－15－20lgx －39dB&20lgx≤0Q=－10dB,当 20lgx=－5dB 时 Q=－15+38=23dB,当 20lgx=－38dB 时 通信原理试题三一、填空题（每题 2 分）5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____________ 。 3、相对于模拟信号来说，数字信号的特点是在__________上是离散的。 4、人们把低于 64kbit/s 数码率的话音编码方法称为__________ 。 5、码组（0011010）的码重为_________ ，与码组（0100100）之间的码距为_________ 。 6、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______。二、单项选择题（每题 2 分） 1、 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) 12kHz2、 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 (c) fs≤2fm (b) fs≥3fm (d) fs≤3fm3、 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)5125、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α ＝100％的滚降特性， 则系统的传输效率是： (a) 2 bit / (s?Hz) (c) 1 bit / (s?Hz) (b) 1.5 bit / (s?Hz) (d) 3 bit / (s?Hz)7、实验中，我们可以通过眼图观察： (a) 量化信噪比的大小 (c) 时钟同步情况 (b) 码间干扰的情况 (d) 以上三者皆可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%69、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）发送端 抽 样接收端低 再 生 中继 通 语 音 信号语 音 信号四、已知二进制信息码为
试写出其 AMI 码、 HDB3 码和 CMI 码。 （15 分） 五、已知二进制基带信号 ，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：一、1、抽样、量化、编码；2、基带传输；3、幅度；4、话音压缩编码；5、5；6、9 二、1、a ；2、a ；3、b ；4、a ；5、b ；6、c ；7、b ；8、c ；9、c ；10、d 三、量化 编码 再生 解码 四、A 0 —A A 0 —AA 0五、—A载波72PSK 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： 此时，量化误差为：-（256Δ +11*16Δ ）-（-444Δ ）=12Δ 通信原理试题四 1、选用_______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、8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、9.6kHz7、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 ΔM 编码过程，过载量化噪声通常发生在： d、信号斜率较大时 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 、 、 、 ，其中包含信息量最小的符号是：a13、符号集为 A、B、C、D，它们相互独立，相应概率为 a、A b、B c、C d、D1、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_______________。 三、简单分析题（8 分/题） 1、 某线性调制系统的输出信噪比为 20dB， 输出噪声功率为 10-9W， 由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为 100dB， 试求 DSB/SC 时的发射机输出功率。 解系统的输出信噪比为 20dB，这意味着S0 ? 100 N0，对于 DSB/SC 方式可知，Ni ? 4N 0 ，并且 G＝2，则Si 1 S0 ? ? ? Ni 2 N0Si ? 50Ni ? 200N0 ? 200 ?10?9 ? 2 ?10?7 ?W ?设发射机输出功率为 ST，损耗 100dB 相当于损耗50（4 分）k ? ST Si ? 1010 这样就有：ST ? k ? Si ? 2?103 ?W ?（4 分）2、一个滚降系数为 1，带宽为 20kHz 的数字基带系统，计算无码间串扰的最高传码率；若传送的 HDB3 码为-1++1-100-1+1-1，则 以码输出的信息码如何？ 解9滚降系数为 1 数字基带系统，码间无串扰的最高码速率为：RB ?2 2 ?B ? ? 20000 ? 20000B 1?? 1?1 （4 分）输出的信息码为：11（4 分）5、彩电图像由 5× 105 个像素组成，每个像素有 64 种彩色度，16 个亮度等级，如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，且统计独立。 计算每秒钟传送 100 个画面所需要的信道容量。如果信道信噪比为 30 dB，要传送彩色图像信道的带宽为多少？? ? 1 1 ?? ? ? log2 ? ? ? ? ? 10?bit 像素? ? ? ? 16 64 ? ? 解：每个像素所包含的信息量： ?每幅图像所包含的信息量：5?105?10=5?106 信息速率：5?106?100 = 5?108?b s ??bit 图像? （4 分）信噪比 S/N = 1000(30dB)，由香农公式得：5 ?108 ? B log2 ?1 ? 103 ?? B ? 50MHz （4 分），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。四、计算题 1、已知数字信息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 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。 在 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， 11、b，12、c，13、a； 二、 填空题 1、 信源编码，信道编码； 2、 400B， 2.8 ? 10?53、 瑞丽分布，莱斯分布 四、 1、解1 0 1 1 0 1 0计算题?a ?n载波2PSK2DPSK2ASK102、解： （1）PAM 系统要求的最小信道带宽就等于采样频率：f s ? 2 f H ? 8kHz （5 分）（2）Q ? 128k ? 7 （4 分）PCM 系统要求的最小信道带宽为：BPCM ?kf s ? 28kHz 2 （5 分）通信原理试题五一、单项选择题（2 分/题）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、1600Hz8、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：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11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、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_______________。5、码长ｎ=15 的汉明码，监督位应是_________位，信息位为_________位。三、简单分析题（8 分/题）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。 （图见书 P177 图 P6-8）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。四、计算题 1、已知数字信息 的波形。，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）2、c，3、b，4、b，5、c，6、d，7、c，8、b， 10、d， 11、a，12、c，13、d；二、 填空题 1、有线通信，无线通信；2、200B， 1.4 ? 10?53、瑞利分布，均匀分布 4、0，R?0? ? m 25、4，11/15 三、 简单分析题（8 分/题）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。 分） （212RB(1) 传输函数(a)的频带宽度量为 1000Hz；此时系统频带利用率为 B? 1 B Hz；(2) 传输函数(b)的频带宽度量为 2000Hz；此时系统频RB RB ? 0.5 B Hz ? 1 B Hz 带利用率为 B ；传输函数(c)的频带宽度量为 1000Hz；此时系统频带利用率为 B ；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。 分） （34、 解：利用代数方程式，化简后可以写出监督矩阵?1 ?0 H ?? ?1 ? ?00 1 1 10 0 0 11 0 0 01 1 0 01 1 1 00? ?1 1? ?1 ??? 0? ?1 ? ? 1 ? ?00 1 1 11 1 0 11 0 0 00 1 0 00 0 1 00? 0? ? ? ?PI ? r 0? ? 1? （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：?1 ? G ? I r PT ? ?0 ?0 ???0 1 00 0 11 0 11 1 11 1 00? ? 1? 1? ?（3 分）A ? M ?G编码输出为：M = (111) A = (1110100)M = (010) A = (0100111) （2 分）四、 计算题1、解：1011010?a ?n载波2PSK2DPSK1101100? ? bnQ??2 ? 0? ? 64 ? 21 326k ?62、解：量化阶数； 分）最小抽样速率： （3f s ? 2 f H ? 8kHz （3 分）最小带宽：B ? f s ? k ? 6 ? 8 ? 48kHz （4 分）量化信噪比：S ? 4 ? 22 k ? 16384?45dB? N （4 分）13通信原理试题二一、单项选择题（2 分/题） 1、设 r 为接收机输入端信噪比，则 2FSK 调制系统非相干解调的误码率计算公式为：a、b、c、d、2、高斯白噪声功率谱密函数在整个频率范围内为：a、常数b、和频率成正比c、和频率成反比d、随频率的变化而变化3、在模拟调制当中，属于非线性调制的是：a、DSBb、AMc、FMd、SSB4、设 x(t)为调制信号，调相波的表示式为：，则该方式的瞬时角频率为：a、b、c、d、5、在“0”、“1”等概率出现情况下，包含直流成分的码是：a、AMI 码b、双极性归零码c、单极性归零码d、HDB3 码6、二进制数字基带传输信系统的误码率计算公式为：a、b、c、d、7、如果随机过程 x(t)是广义平稳的，那么它一定具有________特点：a、高斯分布 b、满足各态历经的性质 c、严格平稳 d、均值是常数8、一个频带限制在 0 到 fx 以内的低通信号 x(t)，用 fs 速率进行理想抽样，若要不失真的恢复 x(t)，低通滤波器带宽Ｂ与 fx 和 fs 关系 满足：a、b、c、d、149、发送端不发送专门的同步信息，而是设法从收到的信号中提取同步信息的方法，被称为：a、外同步法b、自同步法c、位同步法d、群同步法10、科斯塔斯环具有以下特点：a、能提取载波同步，能解调信号 c、不能提取载波同步，能解调信号b、能提取载波同步，不能解调信号 d、不能提取载波同步，不能解调信号11、发端发出检错码，收端译码器判决码组中有无错误出现，再把判决信号送回发端，发端根据判决信号将收端认为有错的消息重发到收 端，直到正确接收为止。这种差错控制的工作方式被称为：a、FECb、ARQc、IFd、HEC12、码长ｎ=15 的汉明码，监督位应是：a、2 位b、3 位c、4 位d、5 位13、离散无记忆扩展信源的平均信息量 H(Sn)和未扩展信源平均信息量 H(S)之间的关系为：a、H(Sn) = H(S)b、H(Sn) = (n-2)H(S)c、H(Sn) = (n-1)H(S)d、H(Sn) = nH(S)二、填空题（1 分/空）1、八进制数字信号在 2 分钟内共传送 72000 个码元，则每个码元所含信息量为__________，信息速率为__________。2、通信系统按信道中传输的信号不同可以分为__________和__________。3、如果一个表示噪声电压平稳随机过程 x(t)具有各态历经性的，那么，噪声总平均功率可用 x(t)的__________表示。4、高斯过程的 n 维分布完全可以由它的__________、_________及__________决定。5、已知(5，1)重复码，它的两个码组分别为 00000 和 11111，则(5，1)重复码的最小码距为________，只用于检错，能检出________位错 码。三、简单分析题（8 分/题）1、假设 DSB 和 AM 调制的调制信号 求：DSB 和 AM 已调信号的峰值功率。，载频信号，调幅度为 0.8。试2、当数字基带传输系统为理想低通或 100%升余弦时，对于 4000Hz 的带宽，分别确定无码简串扰传输的最高速率以及相应的频带利用率。153、已知五位巴克码为 11101，画出巴克码识别器，若五位巴克码组前后信息均为全& 1&码时，给出加法器输出，并简要说明群同步的保护 过程。4、已知(7，4)循环码的生成多项式，请写出系统循环码的全部码字。5、某信道带宽为 4kHz，输出信噪比为 20dB，则相互独立，且等概率的二进制数据无误码传送的最高传码率是多少？（）四、计算题1、画出差分检测法解调 2FSK 信号的方框图；假设调制的中心频率 f0=10kHz，频偏 Δ f＝400Hz，试确定延迟 τ 为多少?并说明该电路的性 能是否接近理想鉴频器?2、PCM 采用均匀量化，进行二进制编码，设最小的量化级为 10mV，编码范围是 0V 到 2.56V，已知抽样脉冲值为 0.6V，信号频率范围 0～ 4kHz。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差。（2）用最小抽样速率进行抽样，求传送该 PCM 信号所需要的最小带宽。16通信原理试卷二答案 一、 单项选择题（2 分/题） 1、b，2、a，3、c，4、c，5、c，6、b，7、d， 8、d，9、b，10、a，11、b，12、c，13、d； 二、 填空题 1、 3bit，600B； 2、 模拟通信系统，数字通信系统 3、 4、 5、 三、 1、R X ?0 ?数学期望，方差，相关函数 5，4 简单分析题（8 分/题） 解：根据题意可知，双边带信号为 SDSB=82=64； 分） （48 cos 200?t ? cos ? c t ，这样，DSB 已调信号的峰值功率为：c ，这样，AM 已调信号的峰值功率为：SAM=182=324； 调幅信号为 （4 分） 2、 解： 当基带形成滤波器为理想低通时，则码间无串扰的最高码速率为：10?1 ? 0.8 cos 200?t ? ? cos ? tRB ? 2 ? B ? 2 ? 3000 ? 6000B频带利用率为：（2 分）??（2 分） 当基带形成滤波器为 100%升余弦滚降时，则码间无串扰的最高码速率为：RB 6000 ? ? 2 B Hz B 3000RB ?2 2 ?B ? ? 3000 ? 3000B 1?? 1?1（2 分）频带利用率为：??3、RB 3000 ? ? 1 B Hz B 3000解： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 信息元 10 01
监督元 000 011 110 101 111 100 011 010（2 分） 序号 9 10 11 12 13 14 15 16 信息元 10 01
监督元 101 110 011 000 101 001 100 111（8 分） 4、解：S ? 100 输出信噪比为 20dB 相当于 N ，因此（2 分） S? ? Ct ? B log2 ?1 ? ? ? 4 ?103 ? log2 ?1 ? 100? ? 4 ? 6.6 ?103 ? 26.8k b s ? N? （3 分）故传码率为： 四、 计算题 1、 解RB ? Ct log2 2 ? 26.8kB （3 分）yiy ?t ?zx抽样判决?y ?t ? ??抽样信号当?0? ? ??22时，低通滤波器的输出是：A sin ?? ? 2 ? 1 ?? ? ? 25?s 2? 0 4 f 0 可求出：17x?t ? ? ?而当 故其性能接近于理想鉴频器。?? ? 2??f? ? 2? ? 400 ? 25 ?10 ? 0.063 ?? 1时，有?6x?t ? ? ?A2 ?? ? 2 ， 输出电压于角频率偏差成正比，Q?2、 解：量化阶数?2.56 ? 0? ? 256 ? 20.018； 分） （3? 0.6 ? ? ? ? ?60?10 ? ? 0.6V 的二进制编码输出： ? 0.01 ? ； 分） （3量化误差为 0； 分） （2 最小抽样速率：f s ? 2 f H ? 8kHz （3 分）B?最小带宽：fs ? k 8 ? 8 ? ? 32kHz 2 2 （3 分）通信原理试题九一、单项选择题（2 分/题）1、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2、属于码长为 5 的偶监督码是：a、00001b、00010c、00011d、001003、AM 信号解调时出现的“门限效应”是由_______造成的。a、信噪比过高b、信噪比过低c、低通滤波器d、载波频率漂移4、FM 信号和 PM 信号从波形上看，a、容易区分b、难以区分c、毫无关系d、可以观测幅度的变化进行区分5、在“0”、“1”等概率出现情况下，以下包含直流成分最大码是：a、差分码b、AMI 码c、单极性归零码d、HDB3 码6、如果系统满足理想低通传输特性，则频带利用率可以达到：a、1B/Hzb、1bit/Hzc、2B/Hzd、2bit/Hz7、在相同误码率条件下，信噪功率比 r 的要求是：a、r2PSK & r2FSKb、r2PSK & r2FSKc、r2FSK = r2PSKd、r2FSK 关系不确定 r2PSK8、一个信号 的理想低通滤波器，则输出端有以下频率：，用 fs＝500Hz 的抽样频率对它理想抽样，若抽样后的信号经过一个截止频率为 400Hz18a、20Hz200Hz400Hzb、 20Hz180Hz3800Hzc、20Hz200Hz300Hzd、180Hz220Hz380Hz9、不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：a、载波同步b、网同步c、位同步d、群同步10、下面哪种调制方式，不能利用直接法提取载波同步信息：a、2ASKb、2PSKc、DSBd、AM11、散弹噪声和热噪声等都属于：a、电路噪声b、自然噪声c、起伏噪声d、窄带噪声12、码长ｎ=15 的汉明码，编码效率为：a、2/3b、11/15c、4/5d、13/1513、八进制的每一波形包含的信息量为：a、1bitb、2 bitc、3bitd、4bit二、填空题（1 分/空）1、若四进制数字信号每个码元占有的时间为 2ms，四个状态等概率出现，则每个码元所包含的信息量为___________，信息速率为 ___________。2、若二进制信号以 40000B 速率传送，则 30 秒钟可传输的信息量为___________，若在 100 秒的时间内，接收到 4 个错误码元，则系统其 误码率为___________。3、一个均值为零窄带平稳高斯过程，它的相位一维分布服从_________ ，包络一维分布服从_______________。4、汉明码的最小码距为_________，能够纠正_________位错误。三、简单分析题（8 分/题）1 已知调频广播中调频指数 mf＝5，fm＝15kHz，求制度增益和所需的带宽。2 已知低通信道带宽为 4000Hz，在此信道上进行基带传输，当传输系统特性为理想低通或 50%升余弦时，分别确定无码简串扰传输的最高 速率以及相应的频带利用率。3 画初七位巴克码“1110010”的识别器，并说明假同步概率、漏同步概率与识别器判决门限关系。194 已知(7，4)循环码的生成多项式，请写出它的典型生成矩阵和典型监督矩阵。5 计算机终端通过电话信道传输计算机数据，电话信道带宽 3.4kHz，信道输出的信噪比为 20dB。该终端输出 128 个符号，各符号相互统计 独立，等概出现。求无误码传输的最高符号速率。四、计算题1、画出 2DPSK 信号差分相干解调的原理方框图，并画出个模块框图后各点的时间波形。2、设简单增量调制系统的量化台阶 σ ＝50mV，抽样频率为 32kHz，求当输入信号为 800 Hz 正弦波时，(1)信号振幅动态范围，(2)系统传 输的最小带宽。20通信原理试题九答案 五、 单项选择题（2 分/题） 1、d，2、c，3、b，4、b，5、a，6、c，7、a，8、c，9、a，10、b，11、c，12、b，13、c； 六、 填空题 5、 2bit，1000b/s； 6、 1200000bit，10-6 7、 均匀分布，瑞利分布 8、 0， 9、 3，1 七、 简单分析题（8 分/题） 1. 解 对于R?0? ? m 2GFM ? 3m ?1 ? m f ? ? 4502 fmf ? 5的调制信号其制度增益为 （4 分）所需的带宽为（4 分） 2. 解 滚降系数为 0.5 数字基带系统，码间无串扰的最高码速率为：BFM ? 3?1 ? m f ?? f x ? 180kHzRB ?2 2 ?B ? ? 4000 ? 5333B 1?? 1 ? 0.5（4 分）频带利用率为：??RB 5333 ? ? 1.3333 B Hz B 40003. 解（4 分）判决相加0 1 (7)0 1 (6)0 1 (5)0 1 (4)0 1 (3)0 1 (2)0 1 (1)输入码元移位方向当判决门限提高时，假同步概率减小，漏同步概率提高； 当判决门限降低时，假同步概率提高，漏同步概率减小； 分） （4 4. 解：已知(7，4)循环码的生成多项式为（4 分）g ?x ? ? x3 ? x ? 1 ，则生成矩阵为：? x 3 g ?x ?? ? 2 ? ? x g ?x ?? G ?x ? ? ? xg ?x ? ? ? ? ? g ?x ? ? ? ?故（2 分）?1 ?0 G?? ?0 ? ?0则监督阵为0 1 0 01 0 1 01 1 0 10 1 1 00 0 1 10? ?1 0 ? ?0 ??? 0 ? ?0 ? ? 1 ? ?00 1 0 00 0 1 00 0 0 11 1 1 00 1 1 01? 1? ? ? I PT k 0? ? 1? （3 分）???1 1 1 ? H ? ?PI r ? ? ?0 1 1 ? ?1 1 00 1 11 0 00 1 0（3 分） 5. 解：信噪比 S/N = 100 (20dB)，由香农公式得：0? ? 0? 1? ?21Ct ? B log2 ?1 ? 100? ? 3.4 ? 6.7 ? 22.6?kb s ? （4 分）最高符号速率为： 八、 计算题 1. 解：yiRB ? 22.6 log2 128 ? 3.2kB （4 分）y1zy2x抽样判决 输出an 抽样信号Tb（5 分）（5 分） 2. 解：?1. 信号最小值为：2? 25mV； 分） （4A?当输入信号为正弦波时，不发生过载的条件是?f s ?k，故Amax ?（4 分） 因此，信号动态范围是 25mV 道 318mV。 分） （2 2. 系统传输的最小带宽： B?f s 50 ? 32 ?10 ? ? 318mV ?k 2? ? 8003? 32kHz（4 分）通信原理试题六 一、 单项选择题（2 分/题）1、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的相位一维分布服从a、高斯分布b、均匀分布c、瑞利分布d、莱斯分布2、假设分组码的最小码距为 5 则它能纠正的误码位数至少为：a、2b、3c、4d、53、SSB 信号进行相干解调可获得的制度增益为：a、1b、2c、2/3d、小于 2/34、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为：a、b、c、d、225、低频成分少，频带比较窄，另外即使有长连 0 码时也能提取位同步信号编码是：a、AMI 码b、多进值码c、HDB3 码d、差分码6、在信噪比相同条件下，从抗噪性能方面来分析，有下面的结论a、双极性信号优于单极性信号b、单极性信号优于双极性信号c、双极性信号和单极性信号相同d、得不到确切的结论7、在信噪比 r 很大时，2ASK 调制系统非相干解调的误码率计算公式为：a、b、c、d、8、简单增量调制系统在不发生过载、且输入信号为正弦波时，其最大量化信噪功率比和采样频率的下述_______成正比。a、b、c、d、9、位同步脉冲是由控制电路输出的脉冲经过 n 次分频得到，设一个码元周期为 Tb，因此，最大的位同步建立时间为通常可以表示为：a、nTbb、2nTbc、3nTbd、4nTb10、为了使整个数字通信网内有一个统一的时间节拍标准，就需要建立一个同步系统，这个同步系统通常被称为：a、载波同步b、网同步c、位同步d、群同步11、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12、通常 5 位奇监督码的信息位数为：a、2b、3c、4d、513、在各信源符号出现的概率不等的情况下，变长码编码的平均码长比定长码编码的平均码长要短，下面的几种编码，属于变长码编码的 是：a、PCM 码 b、Δ M 码 c、循环码 d、哈夫曼编码二、填空题（1 分/空）1、通信是指消息由一地向另一地进行_____________，为了提高数字通信抗干扰能力的编码统称为_____________编码。2、已知八进制数字信号每个码元占有的时间为 1ms，则码元速率为_________，信息速率为_________；3、写出平稳随机过程自相关函数 R(τ )与功率谱密度 P(w)之间的转换关系为____________和____________。234、设输入随机过程 x(t)是平稳的，功率谱为 Px(w)，加于系统 H(w)上，则输出过程 y(t)的功率谱 Py(w)等于____________，它们之间的 互功率谱 Pxy(w) 等于____________。5、码长ｎ=7 的汉明码，监督位应是_________位，编码效率等于_________。三、简单分析题（8 分/题）1、有一角调制信号，其表示式为：求：(1) 最大相位偏差 (2)你能否确定这是调频波还是调相波，为什么？2、设数字基带系统是一个截止频率为 1000Hz 的理想低通滤波器，当采用 1000B 和 1500B 速率传输时会不会产生码间串扰，请解释。3、设数字传输系统中的群同步码采用七位巴克码（1110010），采用连贯式插入法。⑴画出群同步码识别器原理方框图；⑵若输入二进制序列为 00100，试画出群同步识别器中加法器输出波形。4、已知(7，4)循环码的生成多项式 (1010011)时，请通过计算判断传输中是否出现了误码。，若输入信息为(0111)和(1010)时，分别计算编码输出；若接收到的循环码为5、某传输图片含 2.25?106 个像元，每个像元有 16 个亮度电平，假如所有这些亮度电平等概率出现，试计算用 3 分钟传送一张图片示所 需要的最小信道带宽。这里假设信道中信噪比为 30 dB。四、计算题 1、画出相干解调 2PSK 信号的方框图，利用简单的数学推导说明造成反相工作的原因。2、信号 x(t)的最高频率 fx＝2.5kHz，振幅均匀分布在-4V 到 4V 范围以内，按奈奎斯特速率进行采样，量化电平间隔为 1/32(V)，进行均 匀量化，采用二进制编码后在信道中传输。假设系统的平均误码率为 Pe＝ ，求传输 10 秒钟以后错码的数目。通信原理试题六答案 一、 单项选择题（2 分/题） 1、b，2、a，3、a，4、a，5、c，6、a，7、a，8、c，9、a，10、b，11、a， 12、c，13、d； 二、 填空题 6、 有效传输，信道编码； 7、 1000B，3000b/sP?? ? ? R?? ?e ? j?? d?8、2????R?? ? ?，1 ? P?? ?e j?? d? ?? 2??X 9、 ， 10、 3，4/7 三、 简单分析题（8 分/题） 1、 解：H ?? ? ? P ?? ? H ?? ? ? PX ?? ?（1） （2）根据题意 mf = 3，故最大相位偏差为x?t ? ? A sin?2? ?10 t ? ，x 是调相波； 不能。因为当 x?t ? ? A cos?2? ?10 t ?，x 是调频波； 分） 当 （53c?? ? m f ? 3rad（3 分）3c242、 解： （1） 对于截止频率为 1000Hz 的理想低通滤波器，其码元素率的极限是 2000B。 当码元速率为 1000B 时，利用码源速率表述的滤波器为（a）图，通过作图可以看出满足码间无串扰条件，也就是H eq ?? ? ?n ? ?? （3 分） 当码元速率为 1500B 时，利用码源速率表述的滤波器为（b）图，通过作图可以看出不满足码间无串扰条件，会产生码间串扰。 （2 分）H ?? ?H ?? ?? H ?? ? T ? ???2i? ? ? ? 常数 ? b ?11?? 2? Tb?? 3? 2Tb??Tb0H eq ?? ??Tb2? Tb??Tb0H eq ?? ??Tb3? 2Tb22?????Tb0 (a)?Tb?Tb0 (b)?Tb（3 分）3、 解：判决相加0 1 (7)0 1 (6)0 1 (5)0 1 (4)0 1 (3)0 1 (2)0 1 (1)输入码元移位方向（4 分）设开始识别器状态为 0 加法器输出 1 1 -1 0 0 -3 0 0 1 0 0 -6 0 0 -3 0 0 -1 0 0 -1 0 1 -1 1 0 -1 0 11 0 0 0 0 0 1 0 1 10 0 0 0 0 1 0 1 1 10 0 0 0 1 0 1 1 1 01 0 0 1 0 1 1 1 0 00 0 1 0 1 1 1 0 0 1加法器输出 +5 +1 +1 -1 -1 +1 +7 +11 1 1 1 0 0 1 1 11 1 1 0 0 1 1 1 11 1 0 0 1 1 1 1 00 0 0 1 1 1 1 0 00 0 1 1 1 1 0 0 11 1 1 1 1 0 0 1 00 1 1 1 0 0 1 0 0（4 分） 4、 解： 两种解题方法，一种是利用典型生成矩阵计算编码输出，另外还可以利用下式计算。A?x ? ? x n?k ? m?t ? ? x n?1 ? m?x ?下面以求生成矩阵法进行计算。???1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0? ?1 0 ? ?0 ??? 0 ? ?0 ? ? 1 ? ?0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1? 1? ? ? I PT k 0? ? 1??1 ?0 ? x g ?x ?? ? ? G?? x g ?x ?? ?0 G ?x ? ? ? ? xg ?x ? ? ? ? ? ? g ?x ? ? 故 ?0 ? ?3 20 1 0 01 0 1 0??A ? M ?G编码输出为：M =(0111) M =(1010) 则监督阵为 A = (0111010) A = (1010011) （4 分）25S ? B?H?1 ? H ? ?PI r ? ? ?0 ?1 ?S = 0 说明传输没有错误。 分） （4 5、 解：图像总信息量为：T1 1 11 1 00 1 11 0 00 1 00? ? 0? 1? ??1 ? ?1 ?1 ? ? ? ?1 ? ?0 ?0 ?0 1 1 1 0 1 01? ? 1? 0? ? 1? ? ?000? 0? ? 0? 1? ?I = 2.25×106 信息传输速率为：1? ? ? ? ? log2 ? ? 9 ?106 16 ? ? (bit)Rb ? I T ? 9 ?106 ?3 ? 60? ? 5 ?104 ?b s ? （4 分）S? ? Ct ? B log2 ?1 ? ? N ? 得： ? 根据山农公式四、 计算题 1、解5 ?104 ? B log2 ?1 ? 103 ?? B ? 5.01kHz （4 分）yizx输出 抽样判决x抽样信号cos ? 0 t（3 分） 不考虑噪声时，带通滤波器输出可表示为：y1 ?t ? ? cos??0t ? ?n ?式中， n 为模码元初相； n 时，表示数字 0； 与同步载波乘，并通过低通滤波器输出为?? ?0? n ? ? 时，表示数字 1。? 1 2 ?n ? 0 1 x?t ? ? cos ?? n ? ? ? 2 ?? 1 2 ? n ? ? （4 分）收端抽样判决准器的判决邢则应该是：抽样值 x＞0，判为 0；x＜0，判为 1。cos??0t ? ? ? 低通滤波器输出为 如果本地参考载波倒相，变为完全相反，这种情况称为反向工作。 分） （3 2、解1 x?t ? ? ? cos??n ? 2 ，判决器输出数字信号全错，与发送数码Q?量化阶数?4 ? 4? ? 256 ? 21 328k ?8； 分） （3最小抽样速率： 传码速率为： 错码的数目：f s ? 2 f H ? 8kHz （3 分）10 ?10?3 ? 40 ?103 ? 400?个?RB ? f s ? k ? 5 ? 8 ? 40kB （4 分）通信原理试题七一、单项选择题（2 分/题）1、位同步脉冲是由控制电路输出的脉冲经过 n 次分频得到，设一个码元周期为 Tb，因此，最大的位同步建立时间通常可以表示为：a、nTbb、2nTbc、3nTbd、4nTb2、如果随机过程 x(t)是广义平稳的，那么它一定有下面的某个特性：26a、高斯分布b、满足各态历经的性质c、严格平稳d、均值是常数3、输入信噪比在_______时，AM 信号的包络解调性能近似等于相干解调性能，a、大信噪比b、小信噪比c、中信噪比d、任何值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为：a、b、c、d、5、如果将全“0”码编为 HDB3 码其输出为：a、?-100-1+100+1-100-1 ?b、?-00+1?c、?+00-1?d、?--10000+1?6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时，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 400 波特，则 2ASK 的带宽为：a、400Hzb、800Hzc、1600Hzd、3200Hz8、PCM 均匀量化信噪比随着________增大而增大。a、量化级数b、量化台阶c、噪声功率d、采样频率9、连贯式插入法中的群同步保护，在捕捉态时通常要求：a、判决门限提高，假同步概率提高b、判决门限降低，假同步概率提高c、判决门限提高，假同步概率降低d、判决门限降低，假同步概率降低10、平稳随机过程协方差函数 C(τ ) 可以利用相关函数 R(τ )和均值 m 来表示，具体情况如下：a、b、c、d、11、通常 6 位偶监督码的信息位数为：a、2b、3c、4d、52712、汉明码能够纠正的误码位数为：a、1b、2c、3d、413、某高斯信道带宽为 4kHz，输出信噪比为 63 倍，则信道容量为：a、12kb/sb、18kb/sc、24kb/sd、36kb/s二、填空题（1 分/空）1、模拟通信系统的可靠性是指____________，数字通信系统的可靠性是指____________。2、若以每分钟传送 30000 个码元的速率传输二进制信号，其码元速率为_________，信息速率为__________。3、一个均值为零平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量的分布是__________，均值为__________。4、一个能量信号的自相关函数 R(τ )与能量谱密度 P(w)之间的关系是__________，R(0)的物理意义表示__________。5、码长ｎ=15 的汉明码，信息位为________位，编码效率等于________。三、简单分析题（8 分/题）1、设音频信号的最高频率 fx＝15kHz，信道噪声为带限高斯白噪声，其双边功率谱密度为 调制，要求接收机输出信噪比为 50dB，求信号传输带宽和接收机收到的信号功率。，如果进行 100%的振幅2、简述形成码间干扰的主要原因。3、设数字传输系统中的群同步码采用七位巴克码（1110010），采用连贯式插入法。若输入二进制序列为 001000，试画出群 同步识别器中加法器的输出波形。4、已知(7，4)循环码的生成多项式，请画出编码电路；计算该循环码组的最小码距。5、设符号集为 A、B、C、D、E，符号之间相互独立，相应的出现概率为 包含的信息量是多少？，它们的平均信息量又是多少？、、、、，求上述各个符号出现时它们各自所四、计算题1、在 2ASK 系统中，已知发送数据“1”的概率为 P(1)，发送数据“0”的概率为 P(0)，采用相干检测，并已知发送数据“1”时，输入端 解调器的信号峰值振幅为 A，输入端高斯噪声的方差为 B，均值为零，试证明此时的最佳门限为：282、对输入的正弦信号 抽样频率 fs 的选择保证不过载：分别进行 PCM 和 Δ M 编码，要求在 PCM 中进行均匀量化，量化级为 Q，在 Δ M 中量化台阶 σ 和（1）分别求出 PCM 和 Δ M 的最小实际码元速率；（2）若两者的码元速率相同，确定量化台阶 σ 的取值。 通信原理试题七答案 九、 单项选择题（2 分/题） 1、a，2、d，3、a，4、c，5、a，6、a，7、b，8、a，9、c，10、a，11、d，12、a，13、c； 十、 填空题 11、 信噪比，误码率； 12、 500B，500b/s 13、 正态分布，0 14、 傅氏变换对，平均功率 15、 11， 十一、 简单分析题（8 分/题） 1、 解： 根据 AM 原理可知，信号传输带宽为：11 15BAM ? 2 ? f x ? 2 ?15kHz ? 30kHzN i ? n0 ? BAM ? 2 ?10?12? 30 ?10 ? 6 ?10?8 ?W ?3（3 分）（2 分）100%的振幅调制，相当于 G=2/3；输出信噪比为 50Db，相当于S0 ? 10 5 N0 ；这样接收机收到的信号功率为（3 分）3 3 Si ? ? ?S0 N 0 ?? Ni ? ?105 ? 6 ?10?8 ? 9 ?10?3 ?W ? 2 2d ?t ? ?2、 设二进制脉冲序列 d(t)作为输入信号，它可以表示为 考虑噪声时得：? n n???? a ? ?t ? nT ?b；经过基带传输系统 h(t)后输出为 y(t)，不y ?t ? ?n ? ??? a h?t ? nT ?n b（ 3 分）?如果我们要对第 k 个码元进行抽样判决，抽样判决时刻应该在接收端收到的第 k 个码元的最大值时刻，设此刻为（kTb）这样y ?kTb ? ?n?????an h?kTb ? nTb ? ? ak h?0? ?n??? n? k? a h?kT ? nT ?n b b（ 3 分）?第一项就是所希望得到的码元抽样值，第二项由无穷多项组成，它代表除第 k 个码元以外的其它码元产生的不需要的串扰位， 称为码间串扰。 2 分） （ 3、 解：设开始识别器状态为 0 加法器输出 1 1 1 0 0 1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 -3 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 -6 0 0 0 0 1 0 1 -3 0 0 0 1 0 1 1 -1 0 0 1 0 1 1 1 -1 0 1 0 1 1 1 0 -1 1 0 1 1 1 0 0 -1 0 1 1 1 0 0 129加法器输出 +5 +1 +1 -1 -1 +1 +7 +1 -1输出码字（ 8 分）4、解：门21 1 1 1 0 0 1 1 1 11 1 1 0 0 1 1 1 1 01 1 0 0 1 1 1 1 0 00 0 0 1 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 1 0 0 1 01 1 1 1 1 0 0 1 0 00 1 1 1 0 0 1 0 0 0D0D0D0输入信息码组门1（ 4 分）根据循环码的性质码多项式 因此，最小码距为 3。（ 4 分）g ?x ? ? x3 ? x ? 1 对应该循环码的一个码字，同时，循环码的最小码距就等于这个码字的码重，5、解：H ?si ? ? ? ??（ 8 分）? P?s ?logi i ?152P?si ?1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 log2 ? log2 ? log2 ? log2 ? log2 ? 1.875?bit 符号? 2 2 4 4 8 8 16 16 16 16十二、 1. 略 2.计算题 证明解（1）PCM 最小码元速率为RB ? f s ? log2 Q ? 2 f m ? log2 Q在 ΔM 中不过载要求：dx?t ? ? ?f s dt max 也就是（ 4 分）Am?m ? ?f sfs ?Am?m?故 ΔM 最小码元速率为： （2）根据题意可知RB ?Am?m?（ 4 分）2 f m ? log2 Q?Am?mAm? m A? ?? ? m 2 f m log2 Q log2 Q 可得：一、 单项选择题（2 分/题）?（ 6 分）通信原理试题三1、收端把收到的消息原封不动地送回发端，发端把反馈回来的信息与原发送信息进行比较，并把二者不一致的部分重发到收端。这种差错 控制的工作方式被称为：a、FECb、ARQc、IFd、HEC2、高斯白噪声通常是指噪声的什么量服从高斯分布：a、幅值b、相位c、自相关函数d、功率谱密度3、利用线性调制系统不失真的传输信号 x(t)，根据采用的调制方法不同，其对应的传输带宽之间的关系为：a、BDSB = BAM = BVSB = BSSBb、BDSB = BAM &BVSB &BSSBc、BDSB & BAM = BVSB & BSSBd、BDSB &BAM & BVSB = BSSB304、设 x(t)为调制信号，调相波的表示式为：，则 PM 调制方式的瞬时相位为：a、b、c、d、5、即使在“0”、“1”不等概率出现情况下，以下哪种码仍然不包含直流成分：a、AMI 码b、双极性归零码c、单极性归零码d、差分码6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时，误码率与信噪功率比 ρ 的关系为a、b、c、d、7、若要传输速率为 7200B 的数据流，所需要的最小传输带宽为：a、2.4kHzb、3.6kHzc、5.4kHzd、7.2kHz8、一个频带限制在 0 到 fx 以内的低通信号 x(t)，用 fs 速率进行理想抽样，若要不失真的恢复 x(t)，要求 fs 与 fx 关系满足：a、b、c、d、9、不论是数字的还是模拟的通信系统，只要进行相干解调都需要：a、载波同步b、网同步c、位同步d、群同步10、在利用平方环法提取载波同步信息时，锁相环在电路中的作用相当于：a、fc 窄带滤波器b、平方率部件c、2fc 窄带滤波器d、2 分频器11、对于 n 维高斯过程，各统计样本之间的不相关特性与统计独立有如下关系：a、没有直接的关系b、等价c、不等价d、不相关不一定统计独立12、根据纠错码组中信息元是否隐蔽来分，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13、符号集为 A、B、C、D、E，相互独立，相应概率为、、、、，其平均信息量为：a、1.800bit/符号b、1.825bit/符号c、1.850bit/符号d、1.875bit/符号31二、填空题（1 分/空）1、若二进制信号的码元速率为 1200B，则对应信息速率为__________，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为__________。2、从信息传输角度来看，通信系统的最主要质量指标是__________和__________。3、理想白噪声的功率谱密度可以表示为_____________，自相关函数可以表示为_____________。4、通常如果按功率谱形状来分类，噪声可以分为_____________和_____________。5 已知(5， 1)重复码， 它的两个码组分别为 00000 和 11111， 则(5， 1)重复码的最小码距为_____________， 只用于纠错， 能纠正_____________ 位错码；三、简单分析题（8 分/题）1、用相干解调来接收双边带信号 试求保证输出信噪功率比为 20 dB，要求 A 值为多少?。已知，输入噪声的单边功率谱密度。2、用相邻码元的极性变化表示“1”，极性不变表示“0”，当信息码为 11；则相应的差分码和 HDB3 码的输出分别为。3、试画出七位巴克码 1110010 识别电路，说明判决门限对假同步概率和漏同步概率的影响。4、已知(7，3)分组码的监督关系式为：求其监督矩阵和生成矩阵。5、具有 6.5MHz 带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为 45.5MHz 时，求信道容量。四、计算题 1、画出直接调相法产生 4PSK 信号的方框图，并作必要的说明。该 4PSK 信号的相位配置矢量图如下图所示。2、设信号进行简单增量调制，若量化台阶 σ 和抽样频率 fs 选择得既能保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码，试确定 M 的动态变化范围，同时证明 fs& π f0。 通信原理试卷三答案 十三、 单项选择题（2 分/题） 1、c，2、a，3、b，4、a，5、a，6、a，7、b，8、a，9、a，10、c，11、b，12、c，13、d；32十四、 填空题 16、 1200b/s，400B； 17、 有效性，可靠性18、 19、 白噪声，有色噪声 20、 5，2 十五、 简单分析题（8 分/题） 1、 解： 输出噪声功率为：N0 , 2?? ?,??或者N0 ,?0,??，N0 ? ?t ? 21 1 N 0 ? n0 ? BDSB ? ? 2 ?10?8 ? 2 ? 2000 ? 2 ?10?5 ?W ? 4 4 S0 ? 100 N0 S ? 2 ?10?3 ?W ? 信噪功率比为 20 dB 表示： 可得 0而（3 分）（2 分）S0 ?1 2 1 A x ?t ? ? ? ? 2 ? 10 ?3 ?W ? 4 4 2解： 0 1 1 1 0 +1 0 1 0 0 1 0 1 -1 1 1 0 +1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 +1 0 1 0 -1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 -1 1 0 0 +1 1 1 0 -12因此， 2、 信息码 差分码 1 差分码 2 HDB3 码 3、A ? 8S0 ? 0.016 ? 0.1265?V ?（3 分）解：判决门限提高，假同步概率减小，漏同步概率增大；判决门限降低，假同步概率增大，漏同步概率减小； 分） （4判决相加0 1 (7)0 1 (6)0 1 (5)0 1 (4)0 1 (3)0 1 (2)0 1 (1)输入码元移位方向（4 分）4、解：利用代数方程式，化简后可以写出监督矩阵0? ?1 0 1 1? ?1 1 1 ??? 0? ?1 1 0 ? ? 1 ? ?0 1 1 根据监督矩阵和生成矩阵时间的关系可以得到生成矩阵： 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0?1 ?0 H ?? ?1 ? ?01 0 0 00 1 0 00 0 1 00? 0? ? ? ?PI ? r 0? ? 1? （4 分）G ? Ir P5、?T??1 0 0 1 1 1 0? ? ? ? ?0 1 0 0 1 1 1? ?0 0 1 1 1 0 1? ? ? （4 分）解：? S ? ? 45.5 ? 6 Ct ? B log2 ?1 ? ? n B ? ? 6.5 ?10 ? log2 ?1 ? 6.5 ? ? 19.5M b s ? ? ? 0 ? ? （8 分）十六、 计算题 1、 解：0010011133单/双极 性变换cos ? 0 t串/并 变换移相 ??2sin ? 0 t单/双极 性变换单/双极性变换把单极性码变成双极性码， 串并变换 AB(10)，A 支路输出 0 相，B 支路输出 2、 解：? 2 相。dx?t ? ? ?f s dt max （3 分）解要使增量调制不过载，必须使编码器最大跟踪斜率大于信号实际斜率，即 已知信号为x?t ? ? M sin?0tdx?t ? ? M? 0 ? 2?f 0 M ? ?f s dt max （3 分）则要使增量调制编码正常，又要求x?t ? min ?因此：?2?M ??2（3 分）?f s ? 2?f 0 M ??22?f 0 ? ?f 0? ?f s ??f 0（4 分）通信原理试题十 一、 单项选择题（2 分/题）1、发送端不发送专门的同步信息，而是设法从收到的信号中提取同步信息的方法，被称为：a、外同步法b、自同步法c、位同步法d、群同步法2、均值为零的窄带平稳高斯噪声加上一个正弦信号，它们相加之后的包络一维分布服从：a、高斯分布b、均匀分布c、瑞利分布d、莱斯分布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、SSB 信号进行相干解调可获得的制度增益为：a、1b、2c、2/3d、小于 2/35、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34a、AMI 码b、多进值码c、HDB3 码d、差分码6、用示波器观测眼图时，其信号应取自接收机的：a、接收滤波器前b、接收滤波器后c、抽样判决前d、抽样判决后7、频带利用率最低调制方式是：a、2ASKb、2FSKc、2PSKd、2DPSK8、一个频带限制在 0 到 fx 以内的低通信号 x(t)，用 fs 速率进行理想抽样，若要不失真的恢复 x(t)，要求 fs 与 fx 关系满足：a、b、c、d、9、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过程是：a、均匀分布b、高斯分布c、瑞利分布d、莱斯分布10、利用平方变换法提取载波同步时，在电路中是由以下哪个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11、码长ｎ=15 的汉明码，信息位应是：a、10 位b、11 位c、12 位d、13 位12、已知(5，1)重复码，它的两个码组分别为 00000 和 11111，若用于纠错，可以纠正的误码位数至少为：a、1 位b、2 位c、3 位d、4 位13、四进制的每一波形包含的信息量为：a、1bitb、2 bitc、3bitd、4bit二、填空题（1 分/空）1、一个二进制数字信号一分钟传送了 18000bit 的信息量，其码元速率为___________，若改用 8 进制数字信号传输，信息数率不变，这时 码元速率为___________。2、数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的___________是离散变化的，而不一定指___________离散。3、设输入随机过程 x(t)是平稳的，功率谱为 Px(w)，加于系统 H(w)上，则输出过程 y(t)的功率谱 Py(w)等于___________，它们之间的互 功率谱 Pxy(w)等于 ___________。4、一个能量信号的自相关函数 R(τ )与能量谱密度 P(w)之间的关系是___________，R(0)的物理意义表示___________。355、通常 n 位奇偶监督码可以检测出_________位错误，编码效率为_________。三、简单分析题（8 分/题）1、请画出间接调频和间接调相的方的方框图，并进行简要说明。2、一个带宽为 60kHz，滚降系数为 0.5 的数字基带系统，请计算无码间串扰的最高传码率和频带利用率。3、四位巴克码 1101，画出四位巴克码识别器，若四位巴克码组前后均为“0”写出加法器全部输出。4、设某一电缆信道带宽为 8MHz，信道输出信噪比为 30 dB，则相互独立，且等概率的 16 进制数据无误码传送的最高传码率是多少？5、已知(7，3)码的生成矩阵为列出所有许用码组，并求监督矩阵。四、计算题1、已知数字信息，码元速率为 600 波特，载波频率为 1200Hz，请分别画出 2ASK、2PSK 和 2DPSK 的波形。2、设信号进行简单增量调制，若量化台阶 σ 和抽样频率 fs 选择得既能保证不过载，又保证不致因信号振幅太小而使增量调制 器不能正常编码，试确定 M 的动态变化范围，同时证明 fs & π f0。通信原理试题十答案 十七、 单项选择题（2 分/题） 1、b，2、d，3、b，4、a，5、c，6、c，7、b，8、a，9、b，10、d，11、b，12、b，13、b； 十八、 填空题 21、 1800B，600B； 22、 状态，时间 23、 24、H ?? ? ? PX ?? ? H ?? ? ? PX ?? ? ，2傅氏变换对，平均功率25、 1， 十九、 简单分析题（8 分/题） 1、 解?n ? 1? nx?t ?积分器相位调制器 间接调频xFM ?t ?x?t ?微分器频率调制器 间接调相xPM ?t ?间接调频是指：先对调制信号 x(t)积分，然后再进行相位调制，得到的信号也是调频信号; （4 分） 间接调相是指：先对调制信号 x(t)微分，然后再进行频率调制，得到的信号也是调相信号; （4 分） 2、 解 滚降系数为 0.5 数字基带系统，码间无串扰的最高码速率为：36RB ?2 2 ?B ? ? 60000 ? 80000B 1?? 1 ? 0.5（4 分）频带利用率为：??加法器输出 -2 … 0 -2 -2 +4 -2 0 0 -2 …RB 80000 ? ? 1.3333 B Hz B 600001 0 … 0 0 0 1 1 0 1 0 … 1 0 … 0 0 1 1 0 1 0 0 … 0 0 … 0 1 1 0 1 0 0 0 … 1 0 … 1 1 0 1 0 0 0 0 … 3、 解（4 分）判决相加0 1 (4)0 1 (3)0 1 (2)0 1 (1)输入码元移位方向4、 解：信噪比 S/N = 1000 (30dB)，由香农公式得：Ct ? B log2 ?1 ? 1000? ? 8 ?10 ? 80?Mb s ? （4 分）RB ? 80 log2 16 ? 20MB （4 分）码字 信息元 1 2 3 4 000 001 010 011 监督元 11
7 8 序号 信息元 100 101 110 111 码字 监督元 01 0100最高符号速率为： 5、 解 序号（4 分）G ? I k PT?? 可以得到0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0? 0? ? 0? ? 1 ? （4 分）?1 ?1 H ? ?PI r ? ? ? ?1 ? ?0二十、 1、解? a ?n计算题1 0 1 1 0 1 0载波2ASK2PSK2DPSK2、解要使增量调制不过载，必须使编码器最大跟踪斜率大于信号实际斜率，即 已知信号为x?t ? ? M sin?0tdx?t ? ? ?f s dt max （3 分）则37dx?t ? ? M? 0 ? 2?f 0 M ? ?f s dt max （3 分）要使增量调制编码正常，又要求x?t ? min ?因此：?2?M ??2（3 分）?f s ? 2?f 0 M ?一、 单项选择题（2 分/题）?22?f 0 ? ?f 0? ?f s ??f 0（4 分）通信原理试题四1、用示波器观测眼图时，其信号应取自接收机的：a、接收滤波器前b、接收滤波器后c、抽样判决前d、抽样判决后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是：a、不确定b、高斯分布c、瑞利分布}