西电21秋无线通信模拟试题五答案

作业辅导

一．        填空题（本大题共4小题，每空2分，共20分）
1.        ________是利用载波的相位偏移直接表示数据信号的相移方式，而________是利用载波的相对相位变化表示数字信号的相移方式。
答案：绝对相移 相对相移
解释：绝对调相的数据信息携带在载波相位偏移上，相对调相的数据信息携带在载波的相位变化上。
2.        按分集支路的不同获取方式分集可以分为空间分集、______分集、______分集和______分集。
答案： 极化  频率  时间
解释：空间分集：在任意两个不同的位置上接收同一个信号，只要两个位置的距离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是不相关的。
极化分集：发送端和接收端可以用两个位置很近但为不同极化的天线分别发送和接收信号，以获得分集效果。
频率分集：用两个以上不同的频率传输同一信息，以实现频率分集。
时间分集：使同一信号在不同的时间区间多次重发只要各次发送的时间间隔足够大，接收机将重复收到的同一信号进行合并，就能减小衰落的影响。
3.        按多地址方式通信可分为 ________ 、 ________ 和 ________ 等。
答案：频分多址  时分多址  码分多址
解释：频分多址－以频率来区分信道，时分多址－以时隙来区分信道，码分多址－以码字来区分信道。
4.        常用的数字调制方式有幅移键控、________ 和 ________。
答案：频移键控 相移键控
解释：了解基本的数字调制方式。
二．        选择题（本大题共5小题，每题2分，共10分）
1. 通过改变载波信号的幅度来表示数字信号1. 0的方法叫做（  ）。
(A) ASK (B) FSK (C) PSK(D) ATM
答案：A
解释：改变载波信号的幅度来表示数字信号1. 0的调制方式是幅移键控，即ASK。
2. 以下属于全双工通信例子的是（      ）。
(A) 无线广播 (B) 移动电话 (C) 收发报机 (D) 遥控
答案：B
解释：移动电话是同时能双向通信的全双工通信。
3. 下列对 2DPSK 信号非相干解调与相干解调的比较中，正确的是（   ）。
(A) 相干解调比非相干解调容易设置最佳判决门限电平
(B) 信噪比一定时，相干解调的误码率小于非相干解调的误码率
(C) 误码率一定时，相干解调比非相干解调对信号的信噪比要求高
(D) 相干解调的设备比非相干解调的设备要简单
答案：B
解释：相干解调的设备中需要提供相干载波，因此相干解调的设备比非相干解调的设备要复杂。误码率一定时，相干解调比非相干解调对信号的信噪比要求低。
4. 信号的频谱是指（      ）。
(A) 信号所包含的频率范围
(B) 信号所占据的信道频率范围
(C) 信号的合成频率
(D) 信号的基波频率
答案：A
解释：信号的频谱是信号的能量集中的频率范围.
5．目前中国移动的GSM系统采用的以下哪种多址接入方式（  ）。
(A) FDMA
(B) TDMA
(C) CDMA
(D) SDMA
答案：B
解释：GSM系统采用的是时分多址。

三. 判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分）
1. （ ）信道分配策略有固定信道分配和动态信道分配。
答案：√
解释：固定信道分配的方式如FDM和同步TDM，适于用户数少且数量固定、每个用户通信量较大的情况，不会产生冲突；动态分配是按需分配信道的方式，如异步TDM，适于用户数量多且数量可变、突发通信的情况。
2. （ ）采用全双工通信方式，数据传输可以在两个方向上同时传输。
答案：√
解释：全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输。
3.（ ）采用多进制数字调制系统，在码元速率相同条件下，比二进制数字调制系统占用带宽更大。
答案：×  
解释：在相同的码元速率下，多进制数字调制系统和二进制的占用带宽一致。

4.（ ）当符号速率相等时， MASK 信号的带宽比 2ASK 信号的带宽要大。
答案：×
解释：符号速率相等时，多进制ASK与 2ASK的带宽一致。
5.（ ）2ASK 信号的相干解调时的设备比非相干解调时的设备要复杂。
答案：√
解释：相干解调的设备中需要提供相干载波，因此相干解调的设备比非相干解调的设备要复杂。
6. （ ）一般对 2ASK 系统，小信噪比条件下使用包络检测，而大信噪比条件下使用相干解调。
答案：×
解释：由于包络检测有门限效应，所以包络检测适合在大信噪比下使用。
7. （ ）在二进制频带传输系统中， 2ASK 的频带利用率最低。
答案：×
解释：由于FSK利用不同的载波频率来传输数字信息，占用带宽较宽，因此在二进制频带传输系统中， 2FSK 的频带利用率最低。
8.（ ）实现相干解调要求接收端提供与发射信号同频同相的载波。
答案：√
解释：相干解调要求接收端提供与发送端同频同相的相干载波，载波同步是首要解决的问题。
9.（ ）相同调制方式下，相干检测的抗噪声性能优于非相干检测。
答案：√
解释：相干检测利用了相干载波恢复数据信息，性能比非相干检测要好。
10.（ ） 2DPSK 系统中存在 “反向工作”问题。
答案：×
解释：2DPSK的数字信息携带在载波相位的相对变化中，不受2PSK载波相位倒pi的影响

四．简答题（本大题共3小题，每题10分，共30分。）
1．设发送的二进制信息为11100100，采用2PSK方式传输。已知码元传输速率为2400B，载波频率为2400Hz。
   （1）试构成一种2PSK信号调制器原理框图，并画出2PSK信号的时间波形；
   （2）若采用相干解调方式进行解调，试画出各点时间波形。
答案：2PSK信号是一种数字绝对相位调制，已调信号的相位随数字基带信号变化。2PSK可以采用模拟相乘的方式产生，也可以采用数字键控的方式产生，由数字基带信号控制选通开关选择频率相同相位相差1800的两个载波之一输出产生2PSK信号。其调制器原理框图如图所示。









根据题中已知条件，码元传输速率为2400B，载波频率为2400Hz，每个码元时间内有一个载波周期。令0相位表示“1”，π相位表示“0”，2PSK时间波形如下：

（2）2PSK信号通常采用相干解调方式进行解调，解调器原理图如下图所示。解调器包括带通滤波器、相乘器、低通滤波器和抽样判决器四部分组成，各点时间波形如图所示。


解释：只给出调制解调器的原理框图得5分，能正确画出各时间点波形得5分。
2. 请简述均衡器的工作原理。
答案：数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（Inter Symbol Interference，简称ISI），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。
解释：见教材P250。能够回答出均衡器是用来克服码间干扰的技术，自适应均衡器工作的原理。
3．请简述常用的无冲突多址方式类型。
FDMA、TDMA、CDMA、SDMA
解释：见教材P315。FDMA（频分多址）：每个信道对应一个中心载频；TDMA：每个信道对应不同时隙；CDMA：每个信道对应不同码字；SDMA：利用天线的方向性划分信道。

五．计算题（本大题共3小题，第1、2题每题6分，第3题8分，共20分。）
1.  一架飞机以500km/h的速度、仰角为200朝着机场控制塔飞行。飞机与机场控制塔之间安全通信的频率约为128MHz。试问接收信号的多普勒频移是多少？
答案：
解释：会由移动速度、通信频率、发送机接收机之间的夹角求解多普勒频移。
2. 某一移动信道，工作频段为450MHz，基站天线高度为50m，天线增益为6dB，移动台天线高度为3m，天线增益为0dB；在市区工作，传播路径为中等起伏地，通信距离为10km。试求：
（1）传播路径损耗中值；
（2）若基站发射机送至天线的信号功率为10W，求移动台天线得到的信号功率中值。
答案: （1）根据已知条件， KT=0，LA=LT，
       自由空间传播损耗

      由图4-4查得
      由图4-5查得
      由图4-6查得
可得传播路径损耗中值为

（2）中等起伏地市区中接收信号的功率中值为

解释：在得到中等起伏地形市区损耗中值的基础上，加上地形地物修正因子得到实际传播路径的损耗中值。
3.设发送的二进制信息为11001000101，采用2FSK方式传输。已知码元传输速率为1000B，”1”码元的载波频率为3000Hz，”0”码元的载波频率为2000Hz。
（1）试构成一种2FSK信号调制器原理框图，并画出2FSK信号的时间波形。
（2）若采用相干解调方式进行解调，试构成解调器原理框图，并画出各点时间波形。
答案：




















解释：只给出原理框图，不能正确画出个时间点波形，只能得一半分。