北京交通大學(xué)2004年通信系統(tǒng)原理試題

來(lái)源：時(shí)間：2007-06-06 13:36:17

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

一填空（45分），將答案寫(xiě)在答題紙上，表明對(duì)應(yīng)題號(hào)和空格編號(hào)
1、通信系統(tǒng)的復(fù)用方式有（A）、（B）、（C）、（D）、和（E）等。
2、兩個(gè)隨機(jī)過(guò)程X(t)和Y(t)的互相關(guān)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(guān)系數(shù)為（），兩者在τ=（）時(shí)相關(guān)性最大，在τ=（）時(shí)，兩者不相關(guān)。
3、若利用濾波器產(chǎn)生的單邊帶信號(hào)為SSSB(t)=20cos50t，角載頻為ω0=40rad/s，則相應(yīng)雙邊帶信號(hào)SDSB(t)=（）；若利用相移法產(chǎn)生上邊帶，則SSSB(t)=（），此時(shí)輸入信噪比關(guān)系為（Si/Ni）SSB=（）（Si/Ni）DSB，發(fā)送信號(hào)功率關(guān)系為PSSB= ( ) PDSB，解調(diào)輸出信噪比關(guān)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(diào)制有（）和（），4元調(diào)制有（），M>4的多元調(diào)制有（）。
5、發(fā)送極窄脈沖的數(shù)字信號(hào)，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(shí)際信道可以消除符號(hào)間干擾，其接收輸出信號(hào)頻譜特征為（），則帶寬為（），比理想傳輸時(shí)帶寬增加了（）。
6、茲有設(shè)計(jì)完善、正在運(yùn)行的WBFM系統(tǒng)，調(diào)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(shè)備人員無(wú)意中將調(diào)制信號(hào)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(rèn)為正確的題號(hào)寫(xiě)在答題紙上
7、單位沖激信號(hào)通過(guò)希氏網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)為1/（∏t）。
8、等先驗(yàn)概率的雙極性不歸零二元碼序列構(gòu)成的隨機(jī)過(guò)程具有平穩(wěn)且遍歷的特征。
9、正弦信號(hào)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(hào)的動(dòng)態(tài)范圍無(wú)關(guān)。
10、A律與μ律PCM都是基于標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音編碼速率64Kbit/s來(lái)構(gòu)成基群的，但兩者不能直接互通。
11、AMI碼有一定檢錯(cuò)能力，但它是偽三電平或偽三進(jìn)制碼，實(shí)際上并不便于傳輸。
12、非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)沒(méi)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(guān)性。
14、只要將傳輸信號(hào)設(shè)計(jì)為互補(bǔ)對(duì)稱的頻譜形狀，就可以消除碼間干擾。
15、數(shù)字信號(hào)頻帶傳輸一般在解調(diào)后進(jìn)行基帶均衡。
16、凡是傳輸帶寬在2倍信號(hào)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(rèn)為正確的10個(gè)“題號(hào)—選項(xiàng)號(hào)”寫(xiě)在答題紙上，每多選一個(gè)扣4分。
17、高斯隨機(jī)信號(hào)特征
（A）高斯隨機(jī)過(guò)程若協(xié)方差函數(shù)CX(T1,T2)=0，則X1(t)與X2 (t)兩隨機(jī)變量統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，相互毫無(wú)影響。
（B）兩個(gè)高斯隨機(jī)變量或隨機(jī)過(guò)程的組合認(rèn)為高斯型。
（C）兩個(gè)高斯過(guò)程若聯(lián)合廣義平穩(wěn)，則比等價(jià)于統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。
18、信號(hào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（A）數(shù)字傳輸系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)計(jì)著眼于調(diào)制信號(hào)的先驗(yàn)概率大小。
（B）M≥8的MPSK抗干擾能力不如MQAM。
（C）當(dāng)M=4時(shí)的MPSK與QAM沒(méi)有本質(zhì)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(diào)制信號(hào)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(hào)相關(guān)接收，采用兩支路各提供發(fā)送信號(hào)樣本，以兩支路輸出“擇大判決”
（B）匹配濾波器的特征設(shè)計(jì)是針對(duì)發(fā)送信號(hào)的，但接收信號(hào)已是帶有噪聲干擾的混合波形，因此就不易達(dá)到最大信噪比輸出結(jié)果。
（C）匹配濾波器的傳遞函數(shù)為H(ω),則 | H(ω)|²等于相應(yīng)發(fā)送信號(hào)的能量譜。
（D）當(dāng)接收任何碼元間隔為Tb的傳輸信號(hào)S(t)時(shí)，匹配濾波器沖激相應(yīng)總是處于0≤t≤Tb的時(shí)間坐標(biāo)位置，毫無(wú)例外。
21、差錯(cuò)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(cuò)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(xiàng)式g(x)經(jīng)n-1次的移位，并進(jìn)行“模x7 1”運(yùn)算，可得到全部15個(gè)非全0碼字。
（C）由尋找g(x)的方法，x6 1的一個(gè)因式多項(xiàng)式x³ 1符合要求，因此可以用x³ 1作為g(x)求得相應(yīng)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(cuò)。
四、分析計(jì)算題（45分）
22、美、日等國(guó)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(shí)隙第8bit作為用戶信令碼。試計(jì)算：
（1）每幀比特?cái)?shù)Nf及基群每秒用于幀定位的比特?cái)?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(shí)的基群傳輸帶寬Bch；
（5）將（4）產(chǎn)生的數(shù)字基帶信號(hào)再進(jìn)行ASK頻帶調(diào)制，并且以滾降系數(shù)α=0.4的VSB方式傳輸時(shí)的實(shí)際帶寬BVSB。
23、設(shè)計(jì)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(hào)功率Si=1.8Mw
·輸入噪聲功率譜（雙邊）為0.5×10-8W/Hz
設(shè)計(jì)要求：
（1）設(shè)計(jì)傳號(hào)與空號(hào)載頻f1及f2 (設(shè)信道中心角載頻為ω0=2∏f0 rad/s)
（2）計(jì)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(hào)表示式；
24、利用（7,4）漢明碼屬于完備碼的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)（7,4）碼的全部參量，
（1）直接給出H矩陣（無(wú)需列出3個(gè)方程組）
（2）給出G矩陣
（3）給出該（7,4）碼的對(duì)偶碼（7,3）碼的相應(yīng)H矩陣與G矩陣
（4）給出你所得到的（7,3）碼對(duì)應(yīng)循環(huán)碼適用的生成多項(xiàng)式g(x)(從其G矩陣中直接找出)，并驗(yàn)證該g(x)能否充當(dāng)構(gòu)成（7,3）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式（由它是否能整除X7 1驗(yàn)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(diào)制方式？
（2）從有效性、可靠性以及技術(shù)復(fù)雜性權(quán)衡，選擇一種你認(rèn)為合適的信道帶寬中的一種較好的頻帶調(diào)制方式，并說(shuō)明理由。
（3）將你選擇的傳輸方式，畫(huà)出發(fā)送框圖，并給出信號(hào)表達(dá)式。
（4）設(shè)載頻f0=RbHz,畫(huà)出源比特流{ak}到調(diào)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(diào)波表達(dá)式。
26、設(shè)計(jì)基帶信號(hào)最高頻率fm1=7KHz的調(diào)頻廣播系統(tǒng)，
設(shè)計(jì)目標(biāo)與已知條件：
·由左聲道傳輸中文廣播基帶信號(hào)，右聲道傳輸相應(yīng)的英譯廣播雙邊帶信號(hào)（載頻f01=18KHz），兩聲道信號(hào)相加構(gòu)成調(diào)頻系統(tǒng)的調(diào)制信號(hào)m(t);
·寬帶調(diào)頻傳輸信道分配為100MHz～100.20MHz頻帶；
·要求在已設(shè)定的最大廣播距離內(nèi)正常接收。
設(shè)計(jì)要求：
（1）給出兩聲道構(gòu)成調(diào)制信號(hào)m(t)的最高頻率fm2，并畫(huà)出m(t)頻譜示意圖；
（2）若按調(diào)制信號(hào)m(t)的最高頻率fm2發(fā)送一個(gè)單音m(t)=Amcos2∏fm2t時(shí)，給出傳輸帶寬與應(yīng)有的βFM和ΔfFM，并寫(xiě)出相應(yīng)的WBFM表示式；
（3）計(jì)算能維持正常工作時(shí)鑒頻輸出m(t)信號(hào)的最小信噪比S0/N0,并計(jì)算左聲道與右聲道各自的相干解調(diào)信噪比（S0/N0）L和（S0/N0）R
五、思考簡(jiǎn)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(gè)最優(yōu)化數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從哪幾個(gè)方面考慮優(yōu)化技術(shù)條件？
29、DPCM、ADPCM等預(yù)測(cè)編碼方式利用了什么數(shù)學(xué)原理？在什么情況下這種預(yù)測(cè)編碼具有較好效果？DPCM與ADPCM預(yù)測(cè)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(gòu)成（n,k）分組碼帶來(lái)什么方便或完備碼有什么特定價(jià)值？
31、學(xué)完通信系統(tǒng)原理后，縱觀全書(shū)各章節(jié)，你最大的收獲是什么？列出幾條簡(jiǎn)單體會(huì)（希望具體、切題）。

結(jié)束

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