北京交通大學2004年通信系統(tǒng)原理試題

來源：時間：2007-06-06 13:36:17

北京交通大學2004年碩士研究生入學考試試卷
考試科目：405通信系統(tǒng)原理
注意事項：答案一律寫在答題紙上，寫在試卷上的不予裝訂和評分！

一填空（45分），將答案寫在答題紙上，表明對應題號和空格編號
1、通信系統(tǒng)的復用方式有（A）、（B）、（C）、（D）、和（E）等。
2、兩個隨機過程X(t)和Y(t)的互相關函數(shù)Rxy(τ)=5cosω0τ 4，則互協(xié)方差函數(shù)為（），交互功率值為（），互相關系數(shù)為（），兩者在τ=（）時相關性最大，在τ=（）時，兩者不相關。
3、若利用濾波器產生的單邊帶信號為SSSB(t)=20cos50t，角載頻為ω0=40rad/s，則相應雙邊帶信號SDSB(t)=（）；若利用相移法產生上邊帶，則SSSB(t)=（），此時輸入信噪比關系為（Si/Ni）SSB=（）（Si/Ni）DSB，發(fā)送信號功率關系為PSSB= ( ) PDSB，解調輸出信噪比關系為（So/No）SSB=（）（So/No）DSB。
4、在最佳接收條件下可靠性較高的數(shù)字傳輸方式，數(shù)字基帶傳輸有（）碼型，二元頻帶調制有（）和（），4元調制有（），M>4的多元調制有（）。
5、發(fā)送極窄脈沖的數(shù)字信號，速率為Rb，若理想傳輸，則信道頻響為（）形狀，帶寬等于（）Hz；滾降系數(shù)α=0.5的實際信道可以消除符號間干擾，其接收輸出信號頻譜特征為（），則帶寬為（），比理想傳輸時帶寬增加了（）。
6、茲有設計完善、正在運行的WBFM系統(tǒng)，調制指數(shù)為β，其接收端輸入信噪比至少為（）Db，輸出信噪比為（）以上；若發(fā)送設備人員無意中將調制信號幅度提高了一倍，則引起頻偏的變化為（），接收效果發(fā)生（）；若載波幅度減少，可能發(fā)生（）。
二、是非判斷題（20分），將你認為正確的題號寫在答題紙上
7、單位沖激信號通過希氏網絡的響應為1/（∏t）。
8、等先驗概率的雙極性不歸零二元碼序列構成的隨機過程具有平穩(wěn)且遍歷的特征。
9、正弦信號以線性量化的PCM編碼，其量化信噪比取決于量化電平數(shù)，而與信號的動態(tài)范圍無關。
10、A律與μ律PCM都是基于標準語音編碼速率64Kbit/s來構成基群的，但兩者不能直接互通。
11、AMI碼有一定檢錯能力，但它是偽三電平或偽三進制碼，實際上并不便于傳輸。
12、非平穩(wěn)隨機信號沒有確定的頻譜函數(shù)，因而也不存在功率譜。
13、差分碼型的碼元間具有相關性。
14、只要將傳輸信號設計為互補對稱的頻譜形狀，就可以消除碼間干擾。
15、數(shù)字信號頻帶傳輸一般在解調后進行基帶均衡。
16、凡是傳輸帶寬在2倍信號基帶帶寬以上的系統(tǒng)，必定比傳輸帶寬不大于2倍基帶帶寬的系統(tǒng)有更好的傳輸性能。
三、多重選擇（20分），從以下5組命題中僅選出你認為正確的10個“題號—選項號”寫在答題紙上，每多選一個扣4分。
17、高斯隨機信號特征
（A）高斯隨機過程若協(xié)方差函數(shù)CX(T1,T2)=0，則X1(t)與X2 (t)兩隨機變量統(tǒng)計獨立，相互毫無影響。
（B）兩個高斯隨機變量或隨機過程的組合認為高斯型。
（C）兩個高斯過程若聯(lián)合廣義平穩(wěn)，則比等價于統(tǒng)計獨立。
18、信號設計特點
（A）數(shù)字傳輸系統(tǒng)的信號設計著眼于調制信號的先驗概率大小。
（B）M≥8的MPSK抗干擾能力不如MQAM。
（C）當M=4時的MPSK與QAM沒有本質差別。

19 數(shù)字頻帶系統(tǒng)特征
（A）在模擬電話線600～3000Hz頻帶利用QPSK傳輸，比特率為2.4Kbit/s。
（B）ASK可看作由雙極性不歸零序列作為調制信號的DSB傳輸方式，因此也可以采用VSB方式傳輸以壓縮帶寬。
（C）從各種誤碼率公式看，提高信噪比是提高傳輸性能的唯一舉措。
20、最佳接收系統(tǒng)特征
（A）二元數(shù)字信號相關接收，采用兩支路各提供發(fā)送信號樣本，以兩支路輸出“擇大判決”
（B）匹配濾波器的特征設計是針對發(fā)送信號的，但接收信號已是帶有噪聲干擾的混合波形，因此就不易達到最大信噪比輸出結果。
（C）匹配濾波器的傳遞函數(shù)為H(ω),則 | H(ω)|²等于相應發(fā)送信號的能量譜。
（D）當接收任何碼元間隔為Tb的傳輸信號S(t)時，匹配濾波器沖激相應總是處于0≤t≤Tb的時間坐標位置，毫無例外。
21、差錯控制特征
（A）給定（n,k）線性分組碼的一致監(jiān)督矩陣H,其差錯控制能力也就唯一確定了。
（B）（7，4）循環(huán)碼是由其正確的生成多項式g(x)經n-1次的移位，并進行“模x7 1”運算，可得到全部15個非全0碼字。
（C）由尋找g(x)的方法，x6 1的一個因式多項式x³ 1符合要求，因此可以用x³ 1作為g(x)求得相應的（6,3）循環(huán)碼。
（D）凡是（n,k）漢明碼都是完備碼，且只能糾1位錯。
四、分析計算題（45分）
22、美、日等國采用T1系統(tǒng)，即μ律PCM基群，每幀定位信息1bit，每隔6幀每時隙第8bit作為用戶信令碼。試計算：
（1）每幀比特數(shù)Nf及基群每秒用于幀定位的比特數(shù)Ng；
（2）基群中的信令比特率Rsb；
（3）基群中用戶凈信息比特率Ru;
（4）以滾降系數(shù)為α=0.5的基帶信道傳輸時的基群傳輸帶寬Bch；
（5）將（4）產生的數(shù)字基帶信號再進行ASK頻帶調制，并且以滾降系數(shù)α=0.4的VSB方式傳輸時的實際帶寬BVSB。
23、設計連續(xù)相位最小頻移鍵控系統(tǒng)
已知條件：
·源PCM序列比特率Rb=16Kbits；
· 接收端輸入信號功率Si=1.8Mw
·輸入噪聲功率譜（雙邊）為0.5×10-8W/Hz
設計要求：
（1）設計傳號與空號載頻f1及f2 (設信道中心角載頻為ω0=2∏f0 rad/s)
（2）計算角頻偏±Δω；
（3）給出所給傳輸帶寬與信道帶寬利用率；
（4）給出接收端輸入信號表示式；
24、利用（7,4）漢明碼屬于完備碼的特點，設計（7,4）碼的全部參量，
（1）直接給出H矩陣（無需列出3個方程組）
（2）給出G矩陣
（3）給出該（7,4）碼的對偶碼（7,3）碼的相應H矩陣與G矩陣
（4）給出你所得到的（7,3）碼對應循環(huán)碼適用的生成多項式g(x)(從其G矩陣中直接找出)，并驗證該g(x)能否充當構成（7,3）循環(huán)碼的生成多項式（由它是否能整除X7 1驗算）
25、擬傳送速率為Rb=20Kbit/s的PCM編碼序列如{ak}=110011011011,可選用三種帶寬的信道：B1=10kHz，B2=20kHz ，B3=40kHz。
（1）指出各信道能支持哪些基帶和頻帶調制方式？
（2）從有效性、可靠性以及技術復雜性權衡，選擇一種你認為合適的信道帶寬中的一種較好的頻帶調制方式，并說明理由。
（3）將你選擇的傳輸方式，畫出發(fā)送框圖，并給出信號表達式。
（4）設載頻f0=RbHz,畫出源比特流{ak}到調制器（乘法器）的各單元的基帶波形，并給出乘法器之后的已調波表達式。
26、設計基帶信號最高頻率fm1=7KHz的調頻廣播系統(tǒng)，
設計目標與已知條件：
·由左聲道傳輸中文廣播基帶信號，右聲道傳輸相應的英譯廣播雙邊帶信號（載頻f01=18KHz），兩聲道信號相加構成調頻系統(tǒng)的調制信號m(t);
·寬帶調頻傳輸信道分配為100MHz～100.20MHz頻帶；
·要求在已設定的最大廣播距離內正常接收。
設計要求：
（1）給出兩聲道構成調制信號m(t)的最高頻率fm2，并畫出m(t)頻譜示意圖；
（2）若按調制信號m(t)的最高頻率fm2發(fā)送一個單音m(t)=Amcos2∏fm2t時，給出傳輸帶寬與應有的βFM和ΔfFM，并寫出相應的WBFM表示式；
（3）計算能維持正常工作時鑒頻輸出m(t)信號的最小信噪比S0/N0,并計算左聲道與右聲道各自的相干解調信噪比（S0/N0）L和（S0/N0）R
五、思考簡答（20分）
27、通信系統(tǒng)在哪些方面用到正交的概念，有何意義？是否只是為了提高可靠性？
28、若在規(guī)定帶寬與速率條件下，一個最優(yōu)化數(shù)字系統(tǒng)的設計應從哪幾個方面考慮優(yōu)化技術條件？
29、DPCM、ADPCM等預測編碼方式利用了什么數(shù)學原理？在什么情況下這種預測編碼具有較好效果？DPCM與ADPCM預測方式有什么明顯的不同？
30、完備碼的“完備（exhaust）”是什么含義？它可以為構成（n,k）分組碼帶來什么方便或完備碼有什么特定價值？
31、學完通信系統(tǒng)原理后，縱觀全書各章節(jié)，你最大的收獲是什么？列出幾條簡單體會（希望具體、切題）。

結束

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