数字通信原理试卷及答案

数字通信原理试卷一

一、填空题（每题3分）

1、通信的目的是_______ 或________ 信息。

2、通信方式有两种基本形式，即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。

4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特（Bd ），若采用四进制传输，则

信息传输速率为___________。

5、设信道的带宽B=1024Hz，可传输2048 bit /s的比特率，其传输效率η=_________。

6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号, 直接传输这种

信号称为___________。

7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。

8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码，我们将这种情况称为_____________。

9、一般PCM （脉冲编码调制）的帧周期为__________。

10、 PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧，而每一帧又包含有 _____个路时

隙，每一路时隙包含有______个位时隙。

一、1、交换、传递；2、基带传输、频带传输；3、幅度、时间；4、2400b/s 5、2b/s/hz；6、数字、基带；7、频分、时分；8、假失步；9、125 us 10、16 32 8

二、选择题（每题2分）二、1、a ；2、b ；3、c ；模拟信号的特点为： (a) 幅度为连续 (b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续，时间间断 (d) 幅度离散 1、数字基带信号为：

(a) 基础信号 (b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号 (d)仅为和值的信号 2、量化即

(a) 对样值进行定量 (b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值

三、判断题（每题1分）

1、非均匀量化的特点是：信号幅度小时，量化间隔也小。 （ ） 2、通过数字话音插空技术可得到2.5倍的插空增益。 （ ） 3、DPCM 系统传送的是差值量化编码。 （ ） 4 时分制通信是各路信号在信道上占有不同时间间隔进行通信。 （ ） 5、信道编码的功能是把模拟信号变为数字信号。 （ ） 6、每帧第一时隙为帧同步信号。 （ ） 7、PCM30/32制式中，信令单占一信道。 （ ） 8、脉幅调制信号PAM 是数字信号。 （ ） 9、我国统一采用的是μ压缩律。 （ ） 10、非均匀量化中的非过载噪声大于均匀量化中的非过载噪声。 （ ） 11、采用均匀量化时，其量化信噪比随信号电平的减小而增加。 （ ） 12、帧同步电路的后方保护次数n 越小，系统越可靠。 （ ）

13、信息传输速率R 与符号传输速率N 的关系为R=Nlog2M 。 （ ） 14、A 律13折线中，段落码有三位。 （ ） 15、DPCM 中，某一时刻的预测值是上一时刻样值的量化值。 （ ）

三、1、√；2、×；3、√；4、√；5、×；6、×；7、√；8、× 9、×；10、×；11、√；12、×；13、√；14、√；15、√ 四、数字通信系统模型框图如下，试填写空缺部分（10分）

发送端

五、画出满足奇对称条件的滚降低通滤波器特性，并根据所画特

接收端

性图试说明滚降系数α的定义。（15分）

六、如果某抽样值为 -600Δ（Δ为最小量化间隔）时，按A 律13

折线编8位码，写出极性码，段落码，段内电平码的编码过 程。（20分）

参考答案：

三、1、√；2、×；3、√；4、√；5、×；6、×；7、√；8、× 9、×；10、×；11、√；12、×；13、√；14、√；15、√

四、信源编码 信道扰码 调制 信道 解调 信源解码 信宿 五、

六、解：第一次比较：

Is=-600Δ

Iw1=128Δ,|Is|=600Δ> Iw1,故a2=“1”； 第三次比较：

Iw2=512Δ,|Is|=600Δ> Iw2,故a3=“1”； 第四次比较：

Iw3=1024Δ,|Is|=600Δ

Iw4=512Δ+8*32Δ=768Δ,|Is|=600Δ

Iw5=512Δ+4*32Δ=640Δ,|Is|=600Δ

Iw6=512Δ+2*32Δ=576Δ,|Is|=600Δ> Iw6,故a7=“1”； 第八次比较：

Iw7=512Δ+3*32Δ=608Δ,|Is|=600Δ

数字通信原理试卷二

一、填空题（每题2分）

1、模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：_________ 、__________

和 __________ 。

2、将数字基带信号直接送到信道传输的方式称为_基带传输___________ 。 3、相对于模拟信号来说，数字信号的特点是在____幅度_______上是离散的。 6、人们把低于64kbit/s数码率的话音编码方法称为__________ 。 8、码组（0011010）的码重为_________ ，与码组（0100100）之间的码距为_________ 。

9、要求码组能检测5个错码同时纠正3个错码，则其最小码距是______。 一、1、抽样、量化、编码；2、基带传输；3、幅度；4、2400b/s；5、2b/s/hz 6、话音压缩编码；7、频分、时分；8、3 、5；9、9；10、16 、32 、8 二、单项选择题（每题2分）

1、a ；2、a ；3、b ；4、a ；5、b ；6、c ；7、b ；8、c ；9、c ；10、d 3、CCITT 规定，数字通信中语音信号的抽样频率是：

(a) 8kHz (b) 16kHz (c) 4kHz (d) 12kHz 4、根据抽样定理，如果要对频带限制在f m 以下的连续信号进行抽样， 则抽样频率fs 必须满足：

(a) fs≥2f m (b) fs≥3f m (c) fs≤2f m (d) fs≤3f m

5、数字通信中，在对语音信号进行量化时通常采用：

(a) 均匀量化 (b)非均匀量化 (c)两者均可 (d)两者均不可 4、A 律13折线通常采用量化级数为 ：

(a) 256 (b)128 (c)64 (d)512 5、根据奈奎斯特第一准则，传输速率为8.448 Mbit/s 的数字信号，在

理想情况下要求最小传输信道的带宽为：

(a)8.448 MHz (b) 4.224MHz (c)2.816 MHz (d) 16.896MHz 6、在实际传输系统中，如果采用的是滚降系数α＝100％的滚降特性， 则系统的传输效率是：

(a) 2 bit / (s·Hz) (b) 1.5 bit / (s·Hz) (c) 1 bit / (s·Hz) (d) 3 bit / (s·Hz)

8、设在125毫秒内传输了1024个二进制码元，若在5秒内有3个码元

发生了误码，则误码率为：

(a) 0.29% (b) 60 % (c) 0.0073％ (d)0.037% 10、以下差错控制方式中，哪一种不属于检错重发：

(a) 停发等候重发 (b) 返回重发 (c) 选择重发 (d) 前向纠错 三、PCM 基带传输通信系统框图如下，试填写空缺部分（10分） 发送端

接收端

语语音

信号

四、已知二进制信息码为 [***********]0001试写出其AMI 码、 HDB 3码和CMI 码。（15分）

五、已知二进制基带信号10110011，试画出与之相对应的2PSK 、2DPSK 的调制信号波形。（15分）

六、如果某抽样值为-444Δ（Δ为最小量化间隔）时，按A 律13折线编8位码，

写出极性码，段落码，段内电平码的编码过程，并求出此时的量化误差。（20分） 参考答案：

三、量化 编码 再生 解码

四、

A 0

—

A A 0

—A

A 0

—A

五、

六、解：第一次比较：

Is=-444Δ

Iw1=128Δ,|Is|=444Δ> Iw1,故a2=“1”； 第三次比较：

Iw2=512Δ,|Is|=444Δ

2DPSK 2PSK 载波

Iw3=256Δ,|Is|=444Δ> Iw3,故a4=“1”； 第五次比较：

Iw4=256Δ+8*16Δ=384Δ,|Is|=444Δ>Iw4,故a5=“1”； 第六次比较：

Iw5=256Δ+12*16Δ=448Δ,|Is|=444Δ

Iw6=256Δ+10*16Δ=416Δ,|Is|=444Δ> Iw6,故a7=“1”； 第八次比较：

Iw7=256Δ+11*16Δ=432Δ,|Is|=444Δ>Iw7,故a8=“1”； 所以，所编8位码为：01011011

此时，量化误差为：-（256Δ+11*16Δ）-（-444Δ）=12Δ

数字通信原理试卷三

一、填空题（每题3分）

1、已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms ，0、1码等概率出现，则码元速率为__________，信息速率为__________；

2、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是__________和__________。

3、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从__________分布，功率谱密度服从__________分布。

4、如果随机过程的__________与时间无关，而且__________仅与时间间隔有关，那么该随机过程就称为广义平稳的。

5、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为__________，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为__________。

6、在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应__________和__________。

7、若八进制信号以20000B 速率传送，则10秒钟传输的信息量为__________，若误码率为10-6，则100秒钟的错码数为__________。

8、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_________ ，如果再加上正弦波后包络一维分布服从_______________。

9、平稳随机过程的功率谱函数P(w)不仅是一个__________函数，而且还是一个

＿__________函数。

10、已知(5，1) 重复码，它的两个码组分别为00000和11111，若同时用于检错和纠错，能纠正__________位错码，能检出__________位错码。 一、填空题

1、1000 baut、1000 bit/s；2、有效性、可靠性；3、高斯、均匀；

4、数学期望、自相关函数；5、信源编码、信道编码；6、传输的速率、误码率； 7、600kbit 、2个；8、瑞利分布、莱斯分布；10、2、4；

二、单项选择题（每题2分）

1. 一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs ，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平均误码率近似为( ) A.

5×10-6 B.2×10-8 C.2×10-7 D.4×10-8

2. 已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( )

A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s

3. 某均匀量化器的量化级数为512，则当输入信号为-25dB ，则其量化信噪比(S/D)(均匀) 为( )

A. 近似30dB B. 近似29dB C. 近似34dB D.近似40dB

4. 在PCM30/32路系统中，1帧中含有的比特数为( )

A.256 B.512 C.128 D.224 5.PCM 一次群一个复帧的时间是( )

A.250μs B.500μs C.1000μs D.2000μs

6.PCM30/32路制式定时脉冲中的路脉冲的重复频率为( )

A.2048KHz B.16KHz C.8KHz D.32KHz

7. 数字复接的方法有同步复接和异步复接两种，目前大多数PDH 都采用异步复接，这种复接方法在复接前首先要做的工作是( )

A.要调准低次群的标称数码率 B.先将码元变成归零码

C.进行码速变换 D. 进行码速调整

8. 异步复接二次群的帧同步码有( )

A.7bit B.8bit C.10b it D.12bit

9.PCM 一次群的接口码型的一种为( )

A.RZ 码 B.HDB 3码 C.CMI 码 D.以上都不是 10.STM －16的帧周期为( )

A.100.38μs B.125μs C.250μs D.16×125μs 四、计算题（每题10分）

1、已知A 律13折线编码器的过载电压U=2.048V, 试将样值US=0.015V编成相应的码字。

2、已知输入信号电平为－5dB 和－38dB ，设非均匀量化器采用A 律压缩特性，试求此时的非均匀量化信噪比改善量Q 。 参考答案： 二、填空题

1、1000 baut、1000 bit/s；2、有效性、可靠性；3、高斯、均匀；

4、数学期望、自相关函数；5、信源编码、信道编码；6、传输的速率、误码率； 7、600kbit 、2个；8、瑞利分布、莱斯分布；10、2、4； 三、选择题

1、D ；2、D ；3、C ；4、A ；5、D ；6、C ；7、D ；8、C ；9、B ；10、125μs ； 四、1、U=2048△=2048mV △=1mV us= △

∵us=15△>0 ∴a1=1

us =∣us ∣=15△

∵us

段落码为000，样值在第1量化段，VB1=0, 1= UR5 =UB1+8△1=0+8△=8△ ∵uS>uR5 ∴a5=1

UR6 =UB1+8△1+4△1=8△+4△=12△ ∵uS>uR6 ∴a6=1

UR7 =UB1+8△1+4△1+2△1=8△+4△+△=14△ ∵uS>uR7 ∴a7=1

UR8 =UB1+8△1+4△1+2△1+△1=8△+4△+2△+2△=15△ ∵uS ≥uR8 ∴a8=1 码字为10001111

2、Q=－15－20lgx －39dB

数字通信原理试卷四

1、选用__理想低通_____传输形式，系统的频带利用率最高 a、理想低通 b、余弦滚降 c、直线滚将 d、升余弦

2、如果一个线性系统的输入随机过程是高斯的，那么线性系统的输出服从：高斯分布

3、设输入FM 解调器的噪声是窄带高斯白噪声，则鉴频器输出的噪声功率谱密度与频率f 的关系为：与f 2正比

4、设x(t)为调制信号，调频波的表示式为：式的瞬时角频率偏移为： a 、

d 、

b 、

c

、

，则FM 调制方

5、窄带噪声的同相分量nc(t)和正交分量ns(t)它们都具有如下的性质：

a、低通 b、带通 c、带限 d、高通

6、传输速率为9600B 的数据流，所需要的最小传输带宽为： a、1.6kHz b、3.2kHz c、4.8kHz d、9.6kHz

7、设r 为接收机输入端信噪比，2DPSK 调制系统差分解调的误码率计算公式为：

a 、

b 、 c 、 d

、

8、对于ΔM编码过程，过载量化噪声通常发生在： d、信号斜率较大时

9、利用平方变换法提取载波同步时，在电路中是由_______部件造成载波同步的“相位模糊”：

a、带通滤波器 b、平方率部件 c、窄带滤波器 d、2分频器

10、位同步脉冲是由控制电路输出的脉冲经过n 次分频得到，而一个码元重复频率为f b ，这时位同步带宽为： a 、

b 、

c 、

d 、

11、假设分组码的最小码距为8则它能检测误码的位数至少为：7

a、6 b、7 c、8 d、9

13、符号集为A 、B 、C 、D ，它们相互独立，相应概率为包含信息量最小的符号是：a a、A b、B c、C d、D

二 填空题（1分/空）1、 信源编码，信道编码； 2、 400B ，2. 8⨯10 3、 瑞丽分布，莱斯分布

2

()R 0-m 4、 0，

-5

、、、，其中

5、 系统码，非系统码

1、在数字系统中，以减少码元数目为目的的编码被称为_______信源编码_____，而通过增加冗余位来提高传输可靠性的编码被称为___信道编码_________。 2、四进制数字信号的信息传输速率为800b/s，其码元速率为____________，若传送1小时后，接收到40个错误码元，其误码率为____________。

3、一个均值为零平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_________ ，如果再加上正弦波后包络一维分布服从_______________。 四、计算题 1、已知数字信息

，码元速率为600波特，载波频率为600Hz ，请分

别画出2ASK 、 2PSK 和2DPSK 的波形。

2、设信号频率范围0～4kHz ，以奈奎斯特速率进行抽样。将所得的抽样值用PAM 或PCM 系统传输。

⑴计算PAM 系统要求的最小信道带宽；

⑵在PCM 系统中，抽样值按128个量化级进行二进制编码，计算PCM 系统要求的最小信道带宽。 参考答案：

一、 单项选择题（2分/题）

1、a ，2、b ，3、d ，4、d ，5、a ，6、c ，7、c ，8、d ，9、d ，10、b ，11、b ，12、c ，13、a ； 四、 计算题

1、解

2、解：（1）PAM 系统要求的最小信道带宽就等于采样频率：

f s =2

f H =8kHz （5分）

（2）Q =128k =7（4分）

PCM 系统要求的最小信道带宽为：

B PC M =

kf s

=28kHz 2（5分）

数字通信原理试卷五

一、单项选择题（2分/题）

1、载波同步系统有两个重要参数也就是同步建立时间ts 和同步保持时间tc ，通常我们希望：

a、ts 大，tc 大 b、ts 大，tc 小 c、ts 小，tc 大 d、ts 小，tc 小 2、散弹噪声、热噪声和宇宙噪声都属于：

a、电路噪声 b 、自然噪声 c、起伏噪声 d、窄带噪声

3、设调制信号的最高截止频率为f x ，进行AM 调制，要使已调信号无失真地传输，AM 调制系统的传输带宽至少为： a、f x b、2f x c、3f x d、4fx

4、设x(t)为调制信号，调频波的表示式为：式的瞬时相位偏差为：

，则FM 调制方

a、 b、 c、 d、

5为了解决连0码而无法提取位同步信号的问题，人们设计了 a、AMI 码 b、多进值码 c、HDB3码 d、差分码

6、无码间串扰的基带系统传输单极性信号时，误码率与信噪功率比ρ的关系为：

a、 b、 c、 d、

7、已知码元速率为200波特，这里假设2FSK 两功率谱主瓣刚好互不重叠。则2FSK 的带宽为：

a、200Hz b、400Hz c、800Hz d、1600Hz

8、为了防止ΔM编码过程的过载现象出现，可以采取以下哪种措施：

a 、减小量化台阶 b 、增大量化台阶 c 、减小采样速率 d 、增大采样周期、 9、在数字通信系统中，需要接收端产生与“字”或“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，这个定时脉冲序列通常被称为：

a、载波同步 b、网同步 c、位同步 d、群同步 10、理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为：

a、 b、门函数 c 、冲击函数 d、常数

11、根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分，纠错码组可以分为： a、线性和非线性码 b、分组和卷积码 c 、系统和非系统码 d、二进制和多进制码

12、假设分组码的最小码距为5则它能检测误码的位数至少为： a、2 b、3 c、4 d、5

13、根据山农公式可知为了使信道容量趋于无穷大，不可以采取下列措施： a、噪声功率为零 b、噪声功率谱密度始终为零 c、信号发射功率为无穷大 d 、系统带宽为无穷大 一、 单项选择题（2分/题）

1、c ，2、c ，3、b ，4、b ，5、c ，6、d ，7、c ，8、b ，9、d ，10、d ， 11、a ，12、c ，13、d ；

二、填空题（1分/空）

1、按传输媒介来分，通信系统可分为__________和__________。

2、八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为__________，若传送1小时后，接收到10个错误码元，其误码率为。

3、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_________ ，相位一维分布服从_______________。

4、已知平稳随机过程自相关函数为R(τ)，均值为m ，协方差为C(τ)，那么_________ ，

_______________。

5、码长ｎ=15的汉明码，监督位应是__4__位，信息位为__11___位。 三、简单分析题（8分/题）

1、在50Ω的负载电阻上，有一角调制信号，其表示式为：

求：

(1)

平均功率，(2)最大频偏和传输带宽。

2、为了传送码元速率为RB=103（波特）的数字基带信号，试问系统采取图中那种传输特性较好，并说明理由。

3、简述为何要构造群同保护电路？试说明此电路工作在不同状态时所起的作用。

4、已知(7，3)

分组码的监督关系式为：

求其监督矩阵，若输入信息为(111) 和(010)时，分别计算编码输出。

5、已知二进制无记忆信源{0，1}，相应出现的概率为p 和(1-p)，试分析计算并说明p 取何值时，该信源的熵最大。

四、计算题 1

、已知数字信息

，码元速率为1200波特，载波频率为1200Hz ，请

的波形。

分别画出2PSK 、2DPSK 和相对码

2、已知信号x(t)的振幅均匀分布在0到2V 范围以内，频带限制在4kHz 以内，以奈奎斯特速率进行抽样。这些抽样值量化后编为二进制代码，若量化电平间隔为1/32(V)，求（1）传输带宽；（2）量化信噪比。 参考答案：

一、 单项选择题（2分/题）

1、c ，2、c ，3、b ，4、b ，5、c ，6、d ，7、c ，8、b ，9、d ，10、d ， 11、a ，12、c ，13、d ； 二、 填空题

1、有线通信，无线通信； 2、200B ，1. 4⨯10 3、瑞利分布，均匀分布

2

()R 0-m 4、0，

-5

5、4，11/15

三、 简单分析题（8分/题） 1、 解：

V 2100

P ===1(W )2R 2⨯50(1) 平均功率 （2分）

(2) 根据题意mf = 3，故fm=1kHz所以 最大频偏：

∆f =m f ⋅f m =3⨯1k =3kHz

（3分）

传输带宽：2、 解：

B FM =2m f (1+f m )=8kHz

（3分）

根据无码间干扰时系统传插函数H(w)应满足的条件分析，图中所示的三个传输函数(a)、(b)、(c)都能够满足以RB=103（波特）的码元速率无码间干扰传输。此时需要比较(a)、(b)、(c)三个传输函数在频带利用率、单位冲激响应收敛速度、实现难易程度等方面的持性，从而选择出最好的一种传输函数。（2分）

R B

=1Hz B (1) 传输函数(a)的频带宽度量为1000Hz ；此时系统频带利用率为；

R B

=0. 5B Hz B (2) 传输函数(b)的频带宽度量为2000Hz ；此时系统频带利用率为；

R B

=1Hz

传输函数(c)的频带宽度量为1000Hz ；此时系统频带利用率为B ；（3分）

从领带利用率性能方面比较可得：图中传输函数(a)和(c)的频带利用率为1B/Hz，大于传输函数(b)的频带利用率。所以，应选择传输函数(a)或(c)。传输函数(a)是理想低通特性，其单位冲激响应为Sa(x)型，与时间t 成反比，尾部收敛慢且传输函数难以实现；传输函数(c)是三角形特性，其单位冲激响应为Sa2(x)型．与时间t2成反比，尾部收敛快且传输函数较易实现。因此，选择传输函数(c)较好。（3分） 3、 解：

分析群同步系统可以看出，由于噪声和干扰的影响当有误码存在时，有漏同步的问题，另外由于信息码中也可能偶然出现群同步码，这样就产生假同步的问题。假同步和漏同步都使群同步系统不稳定和不可靠。为此要增加群同步的保护措施，以提高群同步的性能。这就是建立群同步电路的原因。（4分） 常用的保护措施是将群同步保护电路的工作划分为两种状态，即捕捉态和维持态。捕捉态时，判决门限提高，减小假同步概率；维持态时，判决门限降，降低漏同步概率。（4分） 4、 解：利用代数方程式，化简后可以写出监督矩阵

⎡1⎢0H =⎢

⎢1⎢⎣0

[***********]10

0⎤⎡1

⎢11⎥⎥=⎢0⎥⎢1⎥⎢1⎦⎣0

[***********]10

0⎤0⎥⎥=[PI ]r 0⎥⎥1⎦

（3分）

为了进行信道编码，需要计算生成矩阵，根据监督矩阵和生成矩阵时间的关系可以得到生成矩阵：

⎡1001110⎤⎢⎥=⎢0100111⎥⎢⎣0011101⎥⎦（3分）

G =I r P T

[]

A =M ⋅G

编码输出为：M = (111) A = (1110100) M = (010) A = (0100111) （2分） 5、 证明：根据熵的定义可知

H (x )=-P (0)log 2P (0)-P (1)log 2P (1)=-p log 2p -(1-p )log 2(1-p )

dH (p )=0

dp 对于p 而言熵的最大值应使 dH (p )=-log 2p +log 2(1-p )=0

dp 故

所以，p = 0.5 信源的熵取最大值。

四、 计算题 1、解：

2、解：

Q =

(2-0)=64=2

6

k =6

量化阶数；（3分）

最小抽样速率：f s =2f H =8kHz （3分） 最小带宽：B =f s ⋅k =6⨯8=48kHz （4分）

S

=4⨯22k =16384(45dB )

量化信噪比：N （4分）