北京交通大學2003年通信系統原理試題

來源：時間：2007-06-06 13:36:11

北方交通大學2003年碩士研究生入學考試試卷
考試科目：通信系統原理
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（30分），將答案寫在答題紙上，表明對應題號：
1．調制的作用包括（），（）和（）。
2．線性調制系統的相干解調是從接收信號（）分量中提取原信號，而寬帶角度調制系統解調是從（）中提取原信號。
3．實際信道帶寬為Bch=10kHz，信道帶寬利用率η=0.75bit/sHz，進行2ASK信號的殘留邊帶（VSB）傳輸。相應的理想單邊帶SSB帶寬B=()，實際傳輸速率Rb=（），信道滾降系數α=（）。
4．AMI碼型的規則為（），其優點是（）和（）等。
5．Nyquist準則實現抽樣值特征為（）的充要條件是接收端濾波器的信號響應頻譜特征為（），且接收抽樣信號的頻譜特征是（）。
6．請給出各種數字調制系統的各發送符號（波形）間的相關系數ρ

系統 ASK FSK MSK PSK DPSK QPSK QAM 4FSK 8FSK 16PSK
ρ

二．認知（40分），在以下十組命題中，各選出一個正確的答案，將對應的題號寫在答題紙上:
1.
( a ).隨機信號與確知信號可能有完全相同的功率譜。
( b ).既然是隨機信號，其功率譜不可能與任何確知信號相同。
2.( a ).WSa((Wt)/2)的頻譜為rect(ω/w)。
( b ).A rect(ω/w)·cosω0t的希氏變換頻譜為0.5A j[Sa(0.5(ω ω0)t)—Sa(0.5(ω ω0)t)]。
3. ( a ).高斯白噪聲通過調制器后不再平穩，因此任何載波系統介入的所謂“加性高斯白噪聲”是相當近似的。
( b ).在電子通信系統中，任何頻帶內均會介入均勻功率譜的白噪聲。

4. ( a ).QAM實際上是雙比特信號正交復用傳輸形式。
( b ).QPSK是以互為正交的4個等幅載波表示4個源符號，因此確切地說它與QAM不等效

5. ( a ).DPSK采用差分碼，利用了碼元之間相關性，因此不會連續出現兩個錯碼。
( b ).DPSK正是利用了差分碼的特點，才能在相干載波與接收信號相差180度時進行正確判決
6. ( a ).任何兩個隨機變量不相關不等價于統計獨立。
( b ).兩隨機變量不相關，可能正交。
( c ).兩隨機變量不統計獨立，必然相關。

7. ( a ).在相同調制信號f (t)和信道噪聲條件下，DSB與SSB具有相同的抗噪聲性能。
( b ).在 DSB與SSB具有相同解調信噪比時，SSB信號比DSB信號所用的發送功率小
( c ). 在相同調制信號f (t)和信道噪聲條件下，DSB比SSB的輸出信噪比小。

8. ( a ).A律與u律PCM都是針對語音特性的標準，因此僅適用于語音數字通信。
( b ).語音DPCM與PCM在性能相近時，可節省一位碼。
( c ).ADPCM是通過對相鄰樣本間的差值代數和進行編碼來實現壓縮。

9. ( a ).基帶數字信號功率譜只決定于1，0碼的出現概率，傳輸速率和波形。
( b ). 基帶數字信號功率譜的收斂性取決于碼型。
( c ). 基帶數字信號功率譜主瓣（第一個過零點）只決定于速率Rb。

10. ( a ).AMI碼實際上是可糾1位錯的糾錯碼。
( b ).重復碼，奇偶校驗碼都屬于簡單的線性分組碼。
( c ). 奇偶校驗碼結構不符合（n,k）分組碼標準，不能算作線性分組碼。

三．計算題（60分）
1．已知均值為正數的高斯隨機過程X(t),自相關函數Rx(τ)=4 e(-|τ|)cosω0τ，經過一個特性為Y=2X 5的系統，其輸出為Y(t)。試求：
（a）X(t)的均值mx(t)
(b) X(t)的協方差函數Cx(τ)
(c) X(t)的協方差最大值
(d) X(t)的自相關系數ρx(τ)
(e) 給出X(t)的一維概率密度函數pdf
(f) 求出Y(t)的一維pdf
2．動態范圍為20v，有效值為8v的模擬信號X(t),擬利用線性PCM編碼傳輸，量化精度要求為±0.05v。試計算：
（a）PCM的編碼位數k
(b)量化信噪比
(c)若抽樣速率fs增倍，而傳輸速率Rb只增加50%，計算此時編碼位數k與量化信噪比。
3.最小頻移鍵控MSK系統，設載頻為f0 ，傳輸比特率Rb=64kb/s,t=0時的載波初相
θ（0）=0。
（a）給出MSK兩個載頻f1和f2的取值；
（b）給出2Δf, Δf,頻偏指數h及傳輸帶寬；
（c）寫出MSK一般表示式（包含本題有關參量數值）
（d）在相關樹形圖中，標出源碼{ak}=(10011100101...)的MSK載波相位路徑。
3．已知多項式分解為X7 1=(X-1)( X³ X 1)(X³ X² 1)，若源信息碼數字為m=101,試編出其（7，3）循環碼多項式。
（a）給出編碼的計算過程;
(b) 若接收碼組多項式為R(x)=X5 X² 1，試檢驗有無錯誤？如果確定該接收碼組有1位錯誤，且在碼字的后4位中，你如何糾錯？寫出計算過程。

四．應用（20分）
1．傳輸音樂信號的FM系統，調頻靈敏度已由終端設計確定為KFM,并已分配信道帶寬BFM，
（a）若在發送信號時，隨意變動調制信號f(t)的幅度，其結果如何？
(b) 若f(t)幅度不變，其頻率fm變化，結果影響如何？
（c）由于f(t)為多音信號，各頻率分量解調輸出性能有何不同？利用什么技術加以改善
2．簡述現代通信可靠性技術（至少列出五種獨立技術）（限50字）。
3．列出你學習過的五門專業課的中英文名稱，并簡述其中三門重點課的主要內容（限150字）。

《通信系統原理》復習大綱
教材：《通信系統原理》，馮玉珉，清華大學出版社，北方交通大學出版社，2003年8月。
參考書：《通信系統原理學習指南》，馮玉珉，清華大學出版社，北方交通大學出版社，2004年5月。
主要內容：
第一章通信系統概述
一通信系統的組成：基本概念、框圖
二通信系統的質量指標：有效性、可靠性
三通信信道：分類、常用信道特征
第二章信號與噪聲分析
一隨機變量：統計特性和數字特性
二隨機過程：隨機過程的概念、統計特性、數字特征；平穩隨機過程的概念、數字特征、各態歷經性、功率譜；隨機過程通過線性系統的傳輸特性
三噪聲分析：高斯噪聲、白噪聲、高斯白噪聲、窄帶高斯噪聲、余弦信號加窄帶高斯噪聲
第三章模擬調制系統
一線性調制系統：雙邊帶、單邊帶調制信號的時、頻域表達式、系統框圖、功率和帶寬計算、相干解調及噪聲性能分析、信噪比增益比較、希氏變換
二非線性調制系統：角度調制的概念及一般表達式、單音調角、FM信號的頻譜特征、有關參數的分析、非相干解調及噪聲性能分析、FM門限效應
第四章模擬信號數字化
一線性PCM概念：取樣定理、PCM編碼，解碼定理、基本參數
二量化噪聲分析：量化噪聲功率、量化信噪比計算
三線性PCM系統中的誤碼噪聲：信道噪聲和量化噪聲對信噪比的影響
四對數壓擴PCM：A律13折線PCM編解碼方法
五多路復用和傳碼率：多路復用的概念、各種情況傳碼率計算方法
六 DPCM：預測編碼基本概念、DPCM系統分析
七增量調制：實現方法、不過載條件、量化信噪比分析、傳碼率計算
第五章數字信號基帶傳輸
一數字基帶信號碼型：常見碼型及其特點
二數字基帶信號功率譜：功率譜特征、帶寬的取決條件
三基帶傳輸系統組成及符號間干擾：符號間干擾的概念、產生的原因、對通信質量的影響
四基帶數字信號的波形形成和Nyquist準則：形成無符號間干擾的基帶波形的條件、Nyquist第一準則；互補滾降特性、升余弦頻譜的特點；奈氏帶寬、奈氏間隔、傳輸速率、傳輸帶寬的計算
五基帶傳輸的誤碼率分析：錯碼的種類、誤碼率的分析計算、最佳判決門限及其確定條件
六部分響應系統（相關電平編碼，奈氏第二準則）：第一類部分響應系統俄實現原理、系統框圖、編碼和判決方法
七信道均衡：均衡的概念、抽頭延遲線(橫向濾波器)實現均衡的基本原理（概念）
第六章數字信號的頻帶傳輸
一二元數字調制：信號的時域表達式、波形和功率譜特點、發送和接收原理、系統框圖、誤碼率分析、頻帶利用率的分析
二四元數字調制：信號的時域表達式、波形和功率譜特點、發送和接收原理、系統框圖、頻帶利用率的分析
三多元數字調制：系統框圖、頻帶利用率的分析
第七章擴頻通信
一擴頻通信的基本原理（直接序列擴頻和跳頻的機理及性能評價）
第八章數字信號的最佳接收
一最佳接收準則：最大輸出信噪比準則、最小均方誤差準則、最大后驗概率（最大似然）準則
二利用匹配濾波器的最佳接收：匹配濾波器的概念、傳遞函數設計、輸出信號波形、匹配濾波器的實現、特點
三相關法最佳接收：匹配濾波器接收與相關法接收的原理及相互等效性
四最佳接收誤碼率分析：最佳接收的ASK、PSK、FSK、CPFSK和MSK信號誤碼率分析
第九章信道編碼
一正交編碼的基本概念
二信道編碼定理、差錯控制基本原理：簡單的差錯控制編碼種類、編碼特點和糾錯能力、錯誤概率的計算、漢明距離、漢明距離與糾錯能力的關系——差錯控制定理
三線性分組碼：線性分組碼(n,k)碼的結構特點與編碼原理、監督方程組、一致監督（校驗）矩陣、生成矩陣、糾檢錯能力、伴隨式解碼、漢明碼、完備碼
四循環碼：碼多項式、生成矩陣、循環碼、對偶碼、縮短碼、生成多項式、循環碼的解碼和伴隨式的計算
五卷積碼：卷積碼概念、簡單卷積碼的數學描述和圖形表示法（狀態圖和網格圖）

基本題型：填空、判斷、選擇、分析計算、簡答

結束

特別聲明：①凡本網注明稿件來源為"原創"的，轉載必須注明"稿件來源：育路網"，違者將依法追究責任；

②部分稿件來源于網絡，如有侵權，請聯系我們溝通解決。