電子信息工程通信原理習題集

電子信息工程通信原理習題集姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.通信系統中的基本功能模塊包括哪些？

A.發送器、接收器、信道、調制解調器

B.發送器、接收器、信道、編碼器、解碼器

C.發送器、接收器、信道、放大器、濾波器

D.發送器、接收器、信道、編碼器、放大器

2.下列哪個不是模擬調制方式？

A.按照頻率調制（FM）

B.按照振幅調制（AM）

C.按照相位調制（PM）

D.數字調制

3.數字信號傳輸中，基帶傳輸和頻帶傳輸的區別是什么？

A.基帶傳輸是直接使用原始信號進行傳輸，頻帶傳輸是將信號調制到高頻帶

B.基帶傳輸是使用高頻信號進行傳輸，頻帶傳輸是直接使用原始信號

C.基帶傳輸是傳輸數字信號，頻帶傳輸是傳輸模擬信號

D.基帶傳輸是傳輸語音信號，頻帶傳輸是傳輸數據信號

4.下列哪個不是多路復用技術？

A.頻分復用（FDM）

B.時分復用（TDM）

C.碼分復用（CDM）

D.路由

5.通信信道的帶寬與信道容量之間的關系是什么？

A.信道帶寬越大，信道容量越大

B.信道帶寬越小，信道容量越大

C.信道帶寬與信道容量無關

D.信道帶寬與信道容量成反比

6.下列哪個不是通信信道的傳輸特性？

A.帶寬

B.傳輸速率

C.誤碼率

D.信號強度

7.下列哪個不是通信系統中的噪聲類型？

A.熱噪聲

B.信道噪聲

C.天線噪聲

D.發射機噪聲

8.下列哪個不是數字信號編碼方式？

A.按位編碼

B.按字節編碼

C.按符號編碼

D.按照頻率編碼

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：通信系統的基本功能模塊包括發送器、接收器、信道、編碼器、解碼器等，其中編碼器和解碼器是數字信號傳輸中的關鍵模塊。

2.答案：D

解題思路：模擬調制方式包括頻率調制（FM）、振幅調制（AM）和相位調制（PM），而數字調制不屬于模擬調制方式。

3.答案：A

解題思路：基帶傳輸是直接使用原始信號進行傳輸，頻帶傳輸是將信號調制到高頻帶進行傳輸。

4.答案：D

解題思路：多路復用技術包括頻分復用（FDM）、時分復用（TDM）和碼分復用（CDM），而路由不是多路復用技術。

5.答案：A

解題思路：信道帶寬越大，信道容量越大，因為帶寬決定了信道能夠傳輸的信息量。

6.答案：D

解題思路：通信信道的傳輸特性包括帶寬、傳輸速率、誤碼率等，而信號強度不屬于傳輸特性。

7.答案：D

解題思路：通信系統中的噪聲類型包括熱噪聲、信道噪聲、天線噪聲等，而發射機噪聲不屬于通信系統中的噪聲類型。

8.答案：D

解題思路：數字信號編碼方式包括按位編碼、按字節編碼和按符號編碼，而按照頻率編碼不是數字信號編碼方式。二、填空題1.通信系統由______發送端______、______接收端______和______信道______三個基本部分組成。

2.模擬調制包括______調幅______調制和______調頻______調制。

3.數字調制方式主要有______振幅鍵控______（ASK）、______頻率鍵控______（FSK）、______相位鍵控______（PSK）和______正交調制______。

4.通信信道分為______模擬______信道和______數字______信道。

5.通信信道的傳輸特性主要包括______頻率響應______、______群時延______、______衰減______和______噪聲______。

6.通信系統中的噪聲主要有______熱噪聲______、______閃爍噪聲______和______沖擊噪聲______。

7.數字信號編碼方式主要有______脈沖編碼調制______（PCM）、______差分脈沖編碼調制______（DPCM）、______增量調制______（DM）和______數字調幅______（DMA）。

答案及解題思路：

答案：

1.發送端、接收端、信道

2.調幅、調頻

3.振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）、正交調制

4.模擬、數字

5.頻率響應、群時延、衰減、噪聲

6.熱噪聲、閃爍噪聲、沖擊噪聲

7.脈沖編碼調制（PCM）、差分脈沖編碼調制（DPCM）、增量調制（DM）、數字調幅（DMA）

解題思路：

1.通信系統的基本組成部分是發送端、接收端和信道，這三個部分共同構成了通信系統的完整流程。

2.模擬調制包括調幅和調頻兩種方式，它們分別通過改變載波的幅度和頻率來傳輸信息。

3.數字調制方式涉及多種技術，包括振幅鍵控、頻率鍵控、相位鍵控和正交調制，這些方式通過改變信號的某些參數來表示數字信息。

4.通信信道根據傳輸信號的類型分為模擬信道和數字信道，模擬信道傳輸模擬信號，數字信道傳輸數字信號。

5.通信信道的傳輸特性包括頻率響應、群時延、衰減和噪聲，這些特性會影響信號的傳輸質量。

6.通信系統中的噪聲包括熱噪聲、閃爍噪聲和沖擊噪聲，它們都會對信號造成干擾。

7.數字信號編碼方式包括脈沖編碼調制、差分脈沖編碼調制、增量調制和數字調幅，這些編碼方式用于將模擬信號轉換為數字信號或優化數字信號的傳輸。三、判斷題1.通信系統中的調制是將信息信號轉換成適合信道傳輸的形式。

答案：正確

解題思路：調制是指將信息信號（基帶信號）轉換成適合在信道中傳輸的信號形式（頻帶信號），以減少信號在傳輸過程中的損耗和干擾。

2.數字調制方式比模擬調制方式具有更高的抗干擾能力。

答案：正確

解題思路：數字調制方式通過將信息以數字形式表示，可以在接收端進行糾錯處理，從而提高信號在傳輸過程中的抗干擾能力。

3.頻帶傳輸是將信息信號轉換成基帶信號。

答案：錯誤

解題思路：頻帶傳輸實際上是將基帶信號轉換成適合在頻帶信道中傳輸的頻帶信號，而不是將信息信號轉換成基帶信號。

4.通信信道的帶寬越大，信道容量也越大。

答案：正確

解題思路：根據香農公式，信道容量C與信道帶寬B成正比，即C=Blog2(1S/N)，其中S/N是信噪比。因此，帶寬越大，信道容量越大。

5.通信系統中的噪聲會對信號傳輸產生干擾。

答案：正確

解題思路：噪聲是通信系統中的一種干擾，它會影響信號的傳輸質量，導致信號失真或錯誤。

6.多路復用技術可以提高通信信道的利用率。

答案：正確

解題思路：多路復用技術允許多個信號在同一信道上同時傳輸，從而提高了信道的利用率。

7.數字信號編碼方式可以提高信號傳輸的可靠性。

答案：正確

解題思路：數字信號編碼方式可以通過增加冗余信息，使得在接收端能夠檢測和糾正傳輸過程中的錯誤，從而提高信號傳輸的可靠性。四、簡答題1.簡述通信系統的基本功能模塊及其作用。

答：通信系統通常包括以下基本功能模塊：

源系統：負責信息的產生和處理。

發送端：將模擬信號轉換為數字信號，或將數字信號進行調制，使其適合在信道中傳輸。

信道：信息傳輸的通道，可以是有線或無線的。

接收端：將接收到的信號解調，恢復出原始信息。

目標系統：接收和處理來自接收端的信號，提供所需的服務。

作用：

源系統：產生和準備要傳輸的信息。

發送端：保證信息有效、可靠地傳輸。

信道：提供信號傳輸的物理環境。

接收端：保證信息正確接收和恢復。

目標系統：使接收端能夠使用恢復的信息。

2.簡述模擬調制和數字調制的區別。

答：

模擬調制：

使用模擬信號對載波進行頻率、幅度或相位調制。

適用于傳輸模擬信號。

對調制設備的線性要求較高。

易受噪聲干擾。

數字調制：

使用數字信號對載波進行調制。

適用于傳輸數字信號。

對調制設備的線性要求相對較低。

抗干擾能力強，便于糾錯。

3.簡述數字調制方式的主要類型及其特點。

答：

調幅鍵控（ASK）：直接改變載波的幅度。

特點：簡單易實現，抗干擾能力弱。

調頻鍵控（FSK）：改變載波的頻率。

特點：抗干擾能力強，但頻率資源利用率低。

調相鍵控（PSK）：改變載波的相位。

特點：抗干擾能力強，頻譜利用率高。

4.簡述通信信道的傳輸特性及其影響因素。

答：

傳輸特性：

帶寬：信道能支持的頻率范圍。

增益：信道放大信號的能力。

延遲：信號通過信道所需的時間。

帶寬擴展：信道對信號帶寬的擴展效應。

影響因素：

信道長度：信道長度影響信號的傳播速度。

信號頻率：不同頻率的信號在信道中的傳輸特性不同。

信道質量：信道的損耗和噪聲水平。

5.簡述通信系統中的噪聲類型及其來源。

答：

噪聲類型：

熱噪聲：由電子設備的隨機熱運動產生的。

常模噪聲：由電磁干擾、環境干擾等因素引起的。

諧波噪聲：由非線性器件產生的。

來源：

天然來源：自然現象如雷電、宇宙輻射等。

人工來源：電氣設備、通信設備等。

6.簡述多路復用技術的類型及其應用。

答：

多路復用技術：

頻分復用（FDM）：將不同頻率的信號合并在一起傳輸。

時分復用（TDM）：將不同信號的傳輸時間劃分成不同的時間段。

波分復用（WDM）：使用不同波長的光信號在光纖中傳輸。

應用：

寬帶通信：提高信道利用率，實現多路通信。

無線通信：在有限的頻率范圍內，實現多用戶通信。

7.簡述數字信號編碼方式的主要類型及其特點。

答：

數字信號編碼方式：

線路編碼：直接將數字信號映射到信道輸。

線路解碼：將接收到的信號轉換回數字信號。

差分編碼：將信號的狀態與前一個信號的狀態相比較。

特點：

線路編碼：直接，但可能受信道影響。

線路解碼：恢復原始信號，但可能需要復雜的解碼器。

差分編碼：減少噪聲影響，提高信號可靠性。五、計算題1.已知信道的帶寬為1000Hz，求該信道的最大傳輸速率。

2.某通信系統的信道帶寬為2000Hz，發送信號的最高頻率為1000Hz，求該信道的最大傳輸速率。

3.某通信系統采用QAM調制，已知符號速率為1000Baud，求該系統的傳輸速率。

4.某通信系統采用PCM調制，已知抽樣頻率為8000Hz，量化級數為256，求該系統的傳輸速率。

5.某通信系統采用FSK調制，已知調制信號的最高頻率為1000Hz，求該系統的傳輸速率。

6.某通信系統采用PSK調制，已知調制信號的最高頻率為1000Hz，求該系統的傳輸速率。

7.某通信系統采用QAM調制，已知符號速率為1000Baud，求該系統的傳輸速率。

答案及解題思路：

1.解題思路：根據奈奎斯特定理，信道的最大傳輸速率C（以比特/秒為單位）等于2倍的信道帶寬B（以赫茲為單位）乘以信號的最高頻率f（以赫茲為單位）的對數（以2為底）。計算公式為：C=2Blog2(1S/N)，其中S/N是信噪比。題目中未給出信噪比，所以使用最大傳輸速率公式C=2Bf。

答案：最大傳輸速率C=21000Hzlog2(1S/N)。

2.解題思路：使用同樣的公式，C=2Bf，將B替換為2000Hz，f替換為1000Hz。

答案：最大傳輸速率C=22000Hz1000Hz。

3.解題思路：QAM調制的傳輸速率等于符號速率，因為每個符號代表一定數量的比特。所以傳輸速率等于符號速率。

答案：傳輸速率=1000Baud。

4.解題思路：PCM調制的傳輸速率由抽樣頻率和量化級數決定。傳輸速率R（以比特/秒為單位）等于抽樣頻率f（以赫茲為單位）乘以量化級數L的對數（以2為底）。計算公式為：R=flog2(L)。

答案：傳輸速率R=8000Hzlog2(256)。

5.解題思路：FSK調制的傳輸速率等于調制信號的最高頻率f（以赫茲為單位）乘以每赫茲傳輸的比特數N。題目中未給出每赫茲傳輸的比特數，所以直接使用f。

答案：傳輸速率=1000HzN。

6.解題思路：PSK調制的傳輸速率也等于調制信號的最高頻率f（以赫茲為單位）乘以每赫茲傳輸的比特數N。同樣，題目中未給出每赫茲傳輸的比特數，所以直接使用f。

答案：傳輸速率=1000HzN。

7.解題思路：與第三題相同，QAM調制的傳輸速率等于符號速率，所以傳輸速率等于1000Baud。

答案：傳輸速率=1000Baud。六、論述題1.論述通信系統中的調制與解調技術。

解題思路：

調制是將基帶信號轉換成適合在信道中傳輸的頻帶信號的過程，解調則是將接收到的頻帶信號恢復成基帶信號的過程。論述時應包括調制的類型（如調幅、調頻、調相等）、解調的方法、調制和解調的關系及其在通信系統中的作用。

2.論述數字信號傳輸中的基帶傳輸與頻帶傳輸。

解題思路：

基帶傳輸和頻帶傳輸是數字信號傳輸的兩種方式。論述時應分別解釋基帶傳輸和頻帶傳輸的定義、傳輸特點、適用場景以及各自在通信系統中的應用。

3.論述通信信道的傳輸特性及其影響因素。

解題思路：

通信信道的傳輸特性主要包括帶寬、延遲、衰減等。論述時應詳細闡述這些特性的定義、影響因素（如介質、距離、噪聲等）以及它們對信號傳輸質量的影響。

4.論述通信系統中的噪聲類型及其對信號傳輸的影響。

解題思路：

通信系統中的噪聲類型包括熱噪聲、沖擊噪聲、背景噪聲等。論述時應分別介紹這些噪聲類型的特點、產生原因以及它們對信號傳輸的影響。

5.論述多路復用技術的類型及其應用。

解題思路：

多路復用技術是將多個信號合并成一個信號傳輸的技術。論述時應介紹多路復用技術的類型（如頻分復用、時分復用、波分復用等）、原理、優缺點以及在實際通信系統中的應用。

6.論述數字信號編碼方式的主要類型及其特點。

解題思路：

數字信號編碼方式包括脈沖編碼調制、差分編碼、歸一化編碼等。論述時應分別介紹這些編碼方式的特點、適用場景以及它們在通信系統中的作用。

7.論述通信系統中的信道容量及其影響因素。

解題思路：

信道容量是信道傳輸信息的能力，其受多種因素影響。論述時應介紹信道容量的定義、計算公式、影響因素（如帶寬、信號功率、噪聲功率等）以及信道容量在實際通信系統中的應用。

答案及解題思路：

1.調制與解調技術

調制：將基帶信號轉換為頻帶信號的過程，包括調幅、調頻、調相等類型。

解調：將接收到的頻帶信號恢復為基帶信號的過程，與調制過程相對應。

解題思路：闡述調制和解調的類型、