2009-2010通信原理B试卷A答案.doc

2009—2010学年度《通信原理（B）》试卷A答案 问答题（共50分） （6分＝3＋3）什么是信道容量？应如何进行衡量？ 答：（1）信道容量：信道能够传输信息的最大传输速率，即信道的极限传输能力。 （2）连续信道的信道容量：香农（shannon）公式 （8分＝4+4）从信息传输的角度出发，模拟通信系统及数字通信系统的性能衡量指标分别是什么？ 答：（1）模拟通信系统的性能衡量指标： a. 有效性：用有效传输带宽来度量； b. 可靠性：用接收端最终的输出信噪比来度量。 （2）字通信系统的性能衡量指标： a. 有效性： 单位时间内系统传输信息量的大小——波特率、比特率、频带利用率； b. 可靠性：接收信号的准确程度——误码率、误信率。 （6分）在实际的抽样过程中常采用平顶抽样方法，为什么不采用较简单的自然抽样？ 答：（1）在模拟信号数字化过程中，进行波形编码的过程是抽样、量化、编码。 （2）在量化编码过程中，每一个样值应只有一个量化值。实际应用中不宜用较宽脉冲进行抽样，这样不能准确地选取量化标准。 因此，在量化编码过程中，每一个样值应该固定不变。也就是说将“曲顶”的PAM应变为平顶的PAM。 （8分＝4×2）设计或选择适合的信道传输特性的码型时，通常要遵循哪些原则（至少4条）？ 答：（1）线路传输码型的频谱中应不含有直流分量和只有很少的低频成份； （2）便于从相应的基带信号中提取定时信息； （3）尽量减少基带信号频谱中的高频分量，以节省传输频带并减小串扰； （4）不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化； （5）具有内在检错能力； （6）编译码简单，以降低通信延时和成本。 （8分＝4＋4）什么叫码间串扰？无码间串扰的充要条件是什么？ （1）码间串扰：数字信号在传输过程中时域有限，对应频域无限；但实际信道总是频域有限的，必然将数字信号频谱截短，造成其时域无限。这样，前一码元会对其他前后若干码元产生影响，即码间串扰。 （2）无码间串扰的充要条件：仅在本码元抽样点上有最大值，而对其他码元的抽样点无影响，即在抽样时刻上无码间串扰。 （8分=2＋6）什么叫调制？调制的目的有哪些？ 答：（1）所谓“调制”，即按照基带信号的变化规律去改变载波某些参数的过程。 （2）a. 将消息变换为便于传输的形式（便于信号的发送——频谱搬移； b. 有效利用频带（提高信道的利用率）； c. 提高性能，特别是抗干扰能力（改善系统的抗噪声性能，扩展信号带宽，可实现传输带宽与信噪比互换） 。 （6分=4＋2）什么是“倒π现象”，实际通信中应如何避免？ （1）实际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，因而在接收系统中也必须有这样一个固定的基准相位作为参考。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，即2PSK的“倒π”现象或“反向工作”现象。 （2）相对移相方式2DPSK波形的同一相位并不对应相同的数字信息符号，而前后码元相对相位的差才唯一决定信息符号，避免了2PSK值的“倒π”现象。 计算题：（共33分） （5分＝2＋3）某信道带宽为B，无差错传输的最大信息速率（信道容量）为B/2，若噪声为高斯白噪声，其单边功率谱密度为n0，求该系统中信号的平均功率。 解： （12分＝3＋5＋3＋1）设A律13折线逐次比较型编码器的临界过载电压V＝2.258V（信号的最大值），求输入抽样值信号Vs＝－1.354V时的量化电平值、编码器的8位输出码组，并计算接收端相应的译码器输出及量化误差。 解：（1）量化电平值：－（1.354×2048/2.258）=－1228... ...（3分）； （2）编码输出：0 111 0011… …（1＋2＋2＝5分）； （3）译码输出：－（1024＋64×3＋32）＝－1248… …（3分）； （4）量化误差：1248－1228＝20… …（1分）。（4分）试计算PCM30/32路系统总的信息传输速率。 8000Hz，PCM30/32路系统总的信息传输速率为 （12分＝6＋6）某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、、π、来传输信息，这四个相位是互相独立的。 (1) 每秒钟内0、、π、出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的传码率和传信率； (2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的传码率和传信率。 解： (1) 每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故 传码率为RB=1000 Baud… …（2分） 每个符号出现的概率分别为P(0)=,P=,P(π)=,P=，每个符号所含的平均信息量为 H(X)=