一、选择填空题(选择在本题末,有些选项可以重复选,也可以从不选)1、模拟信号数字化属于(x)编码,差错控制编码属于(v)编码。
2、随机过程的遍历前提是它必须是(r)的。
3、维纳辛钦定理表明(z)(时域)与(l)(频域)是一对傅里叶变换。
4、特性不随时间改变的信道属于(m)信道,特性随时间改变的信道属于(t)信道。
5、窄带高斯白噪声的同相分量和正交分量呈(b)分布,包络呈(d)分布,相位呈(o)分布,余弦加窄带高斯噪声的同相分量和正交分量呈(b)分布,包络呈(e)分布。
6、模拟调制信号解调时,当输入信噪比下降到一定程度时,无法解调出信号。
这种现象称为(q),这种方式(j)。
7、数字传输中设计传输特性的目的是(u)。
有三种常用的传输:(y)特性,(f)特性,(p)特性。
8、数字调制不增加信号带宽而提高信息速率的手段是(h);在无线多径衰落信道中,实现高速传输的手段是(i)。
9、数字信号的最佳接收研究传输的最佳(n)和最佳(w)。
10、我国数字电路通信所采用的制式是(c),压缩特性是(a)。
11、纠错编码中,校验位越多,码率就越(k),纠错能力越(s)。
(a)A律十三折线(n)接收机模型(b)Gauss (o)均匀(c)PCM30/32 (p)理想低通(d)Rayleigh (q)门限效应(e)Rice (r)平稳(f)部分响应(s)强(g)低(t)随参(h)多进制调制(u)消除码间干扰(i)多载波调制(v)信道(j)非相干解调(w)信号形式(k)高(x)信源(l)功率谱密度(y)余弦滚降(m)恒参(z)自相关函数二、填空题1、16进制数字系统,Ra=24Baud,Rb=96kbit/s,若占用带宽15KHz,频带利用率为0.156bit/sHZ。
若八进制传输速率相同,则Rb=32kBaud,若在八进制传输时,一秒发生一个误码,则误码率为3.12*10-5。
2、与+1+1+1+1正交的序列为+1+1-1-1、+1-1-1+1、+1-1+1-1。
三、判断题1、离散时间信道容量允许一定误码率时的信道最大信息速率。
(X)【参考解析】信道容量指无差错传输时的最大信息速率。
2、由于实信号频谱对称的,SSB可只传一个边带。
(√)3、MSK调制指数是FSK最大的。
(X)【参考解析】MSK是最小调制指数。
4、OFDM不仅抗多径强,频谱效率也好。
(√)5、量化过程不可逆,有噪声。
(√)四、已知平稳随机过程x(t)与随机相位正弦波cos(2πfc+θ)输入乘法器,输出过程为y(t)。
随相波的相位θ在(-π,π)上均匀分布,x(t)的自相关函数为Rx(τ),功率谱为Px(w),求y(t)的均值和自相关函数,并判断是否平稳,求出Py(w)。
【参考解析】E[Y(t)]=E[X(t)cos(2πfct+θ)]=E[X(t)]E[cos(2πfct+θ)]=0Ry(τ)=E[X(t)cos(2πfct+θ)X(t+τ)cos(2πfct+2πfcτ+θ)]=E[X(t)X(t+τ)]E[cos(2πfct+θ)cos(2πfct+2πfcτ+θ)]=Rx(τ)1/2E[2πfcτ+COS(4πfct+2πfcτ+2θ)]其中E[COS(4πfct+2πfcτ+2θ)]=∫π-πCOS(4πfct+2πfcτ+2θ)dθ=0 则Ry(τ)=1/2Rx(τ)cos2πfcτ可见y(t)是平稳的。
Py(w)=1/4【Px(w+w c)+Px(w-w c)】五、某FM传输系统,接收机输入信号表达式为S(t)=Acos(107πt+4sin104πt)。
调频灵敏度为K f =5*103πrad/s*V,信道噪声功率谱密度为n0=2*10-10W/HZ。
(1)m(t)=?(2)调频指数m f=?最大频偏?(3)信号带宽B=?【参考解析】(1)设SFM(t)=ACos[w0t+K f∫τ∞ m(τ)dτ]则有K f∫τ∞ m(τ)dτ=4sin104πt可得m(t)=8cos104πt(2)Δfmax=1/2π|K f m(t)|=20kHZ调频指数:m f=Δfmax/fm=4(3)带宽:B FM=2(Δfmax+fm)=2(m f+1)fm=50KHZ(4)噪声功率为σ2=n0*2B FM=2*10-10*2*50*103=2*10-5w输出信噪比10lgs0/n0=36.8,可得s0/n0≈4786又调制制度增益G FM=3m f2(m f+1)=240则S i/N i=4786/240=19.9解调器输入信噪比为S i/N i=(A2/2)/σ2=19.9可得A=2.82*10-2六、一已知数字基带传输系统接受波形X(t)的采样值:X-1=0.1,X0=1,X1=0.2,其余为0,用三抽头均衡器进行均衡:(1)画出均衡器框图;(2)计算迫零系数;(3)计算均衡器输出Y(t)采样值;(4)比较均衡前后峰值畸变的大小。
【参考解析】(1)Y(t)(2)依据迫零的定义,均衡器输出信号y-1=y1=0,y0=1。
由公式y k =1ii =-∑C i X k-i 得:y -1=c -1x 0+c 0x -1+c 1x -2=0y 0 =c -1x 1+c 0x 0+c 1x -1=1y 1=c -1x 2+c 0x 1+c 1x 0=0解方程组得:C -1+0.1c 0=00.2c -1 +c0+0.1c1=10.2c 0+c 1=0可得:c -1=-0.1042C 0=1.042C 1=-0.2084(3)依据yk=1ii =-∑cixk-i可得:y -1=0,y 0=1,y 1=0y 2=-0.04168,y -2=-0.01042七、某数字调制系统码元速率R B=10MBaud,接收信号振幅a=1mv,信道噪声功率谱密度n0=2*10-15W/HZ,试分别写出2PSK相干检测,2DPSK相干检测加码反变换,2DPSK差分相干检测的误码率。
【参考解析】噪声功率为σ2=n0*2B=2*10-15*2*20*106=8*10-8w解调器输入信噪比为r=S i/N i=(a2/2)/σ2=6.252PSK相干检测误码率为Pe-42DPSK相干检测加码反变换误码率为-42DPSK差分相干检测的误码率为Pe=12e-r=12e-6.25=9.65*10-4八、某MSK系统,码元速率R B=4000B,中心载波频率Fc=8000HZ,设输入码元为“101101”:(1)计算0码元对应的频率F0=? 1码频率F1=?(2)画出波形图和附加相位路径图;(3)确定各个码元波形的初相υn。
【参考解析】(1)f1=f c+R B/4=9000HZ(2)(1)画出接收机框图;(2)匹配滤波器如何设计;(3)当接受一个0码时,画图求出两个滤波器的输出;(4)求匹配滤波器的输出信噪比;(5)该接收机的误码率;(6)可简化吗?图示之并简述其原理。
【参考解析】(1)(2)h 1(t)=s 1(T-t)=s 2(t)h 2(t)=s 2(T-t)=s 1(t)(3)(4)匹配滤波器输出信噪比r=220002E E A T n E n n == (5)误码率Pe=211)222c c A T erf erf E ==其中(6)h(t)=s 0(t)-s 1(t)A当h(t)=s 0(t)-s 1(t)时,发送s 0(t)时,抽样输出判决值y=2001()[()()]()00bb w T T s t s t s t n t dt+-⎰⎰ 发送s 1(t)时,抽样输出判决值y=-2101()[()()]()00bb w T T s t s t s t n t dt +-⎰⎰ 设Z=01[()()]()0b w T s t s t n t dt -⎰则Z 服从如下正态分布:Z--N(0,n 02E) 其中E=2210()()00b bT T s t s t dt =⎰⎰ 误码率Pe=P(s 1)p(e|s 1)+p(s 2)p(e|s 2)(判决门限等概情况下为抽样值服从的概率密度函数的交点)Pe=111(0)(0)222c P E Z P E Z erf +<+-+>= 可见,两者输出误码率一致,从而,这两个接收滤波器完全等价。
误解:不能将匹配滤波器设计成h(t)=s 0(T-t)或h(t)=s 1(T-t),大家可以自己思考为什么?十、某模拟信号m(t)在(-a,a )内均匀分布,并用某M 级均匀量化器的范围为(-V,V )对它进行量化:(1)求量化信噪比S q /N q =?(2)若a=V ,且要求S q /N q ≥26dB ,需要几位二进制码?(3)若a 比V 小45dB ,仍要求至少26dB 信噪比传输,又需几位?【参考解析】(1)依题意m(t)在-αα(,)内均匀分布,则m(t)的概率密度函数为1()2f x α= x α-∂<< 量化间隔2V V M ∆=那么有N q =3222211111[]()()()23M M i iq k i k k k i k i i i i m m V E e m q f m dm m q dm m m M αα==--=-=-=∑∑⎰⎰ S q =221()23k k m dm αααα=-⎰ 32()q q S M N Vα= (2) 2,6qq S V M ndB N α==≈即要求626,5n n ≥≥(3)假如a 比V 小45dB,即20lg 45Vα=根据第一问 3210lg 10lg()20lg 30lg 20lg 230lg qn q S V V M M N V ααα==-=- =6n-67.5即要求667.526,15.58,n n -≥≥取n=16十一、已知(3,1,3)卷积码的输入与输出逻辑关系如下:C 01=bi C 11=bi ⊕b i-2 C 21=bi ⊕b i-1⊕b i-2(1)画出编码器框图;(2)画出状态转移图;【参考解析】(1)(2)分别记为a(00)、b(01)、c(10)、d(10)四种状态。