通信原理复习提纲
第1章绪论
1、通信：信息的传输与交换，用“电”来传递“信息”的方式简称通信
2、通信系统模型：
模拟通信系统
A点
i
)
N
(o)
N
(
B点
数字通信系统
3、信系统的分类：
模拟基带传输系统
模拟通信系统
模拟调制传输系统
通信系统
数字基带传输系统
数字通信系统
数字调制传输系统
模拟通信：信道中传输的是模拟信号。
数字通信：信道中传输的是数字信号。
（通信的其他分类方式见教材）
4、通信方式分类：
单工通信、半双工同时、全双工通信
5、性能指标
有效性-----传输信息的速度。
可靠性-----传输信息的质量。
（1）．模拟通信
有效性：用有效传输带宽表征传输信息的速度，B越小，有效性越好可靠性：用接受端输出信噪比来量度，S/N越大，可靠性越好
（2）．数字通信
①传输速率（系统有效性）
a 、码元速率R s ：每秒钟传输的码元数，单位波特band ，R s 也称波特率
b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量，单位bit/s ，R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log （bit/s ） R S=
M
Rs
2log （band ）
c 、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 ηb =B
R b
单位bit/s.Hz ②差错率（系统可靠性）
误比特率P b =传输总码元（比特）数
错误码元（比特）数 （误信率）
误码元率P s =
信息量）
传输总码元数（传输总量）错误码元数（错误信息 （误码率） 第2章 模拟线性调制
线性调制的特点：已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构，仅仅是频谱位置的线性搬移。 一、 常规调幅（AM ）
1、 调制
时域表达式：
s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]
频域表达式：[])]()([2
1)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽： W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率： f c AM
P P t f A P +=+=2
)(222
调制效率：)()()(2
121)(2122
022202
t f A t f t f A t f P P P f
c f AM
+=+=+=η 对单频余弦f(t)：2/)(2
2
m A t f =
2
2
2
2
2
2
2
AM
AM
m
m
AM A
A
A
β
β
η
+
=
+
=
满调幅1
=
AM
β。则
3
1
=
AM
η效率低，主要是载波功率大，又不携带信息所至。
2、解调
(1)、相干解调原理：
t
t
f
t
t
s
c
c
DSB
ω
ω2
cos
)(
cos
)(=
?
t
t
f
t
f
c
ω
2
cos
)(
2
1
)(
2
1
+
=低通滤波后得：)(
2
1
)(t
f
t
s
d
=
（2）、非相干解调原理：包络检波、平方律检波（必须有载波分量才能解调）
二、抑制载波的双边带调幅(DSB-SC)
1、调制时域表达式: t
t
f
t
s
c
DSB
ω
cos
)(
)(=
频域表达式: )
(
2
1
)
(
2
1
)
(
ω
ω
ω
ω
ω+
+
-
=F
F
S
DSB
效率1
=
DSB
η高(抑制了载波)
带宽：W
f
B
H
DSB
2
2=
=
2、解调：只能相干解调，不能用包络检波解调
三、单边带调制（SSB）
1、产生：
（1）滤波法形成单边带信号
一级滤波法
)
(
)
(
)
(ω
ω
ωH
S
S
DSB
SSB
=
规一化值
c
f
f?
=
α要求不低于3
10-
多级滤波法
（2）用相移法实现单边带信号
t
t
f
t
t
f
t
s
c
c
USB
ω
ωsin
)(?
2
1
cos
)(
2
1
)(-
=
t
t
f
t
t
f
t
s
c
c
LSB
ω
ωsin
)(?
2
1
cos
)(
2
1
)(+
=
2、单边带信号的解调
由于单边带信号抑制了载波，故必须用相干解调法 四、残留边带调制(VSB)
1、产生 常用滤波法(抑制了载波)
频域表达式)]()()[(2
1
)(C C VSB VSB F F H S ωωωωωω++-=
时域表达式)(*)()(t h t s t s USB DSB VSB =
2、解调 VSB 抑制了载波,故要用相干解调 五、线性调制系统的抗噪声性能
噪声只对已调信号的接收产生影响，故对通信系统的抗噪声性能研究，可只考虑解调器的抗噪声性能。
1、分析模型
t t c C d ωcos )(=
)()()()(t n t s t n t s i i i +=+
2、双边带调制相干解调的抗噪声性能
输出信噪比 W n t f E N S 02002)]([= 输入信噪比 W
n t f E N S i i 024)]
([=
信噪比增益 20
0==
i
i DSB N S N S G
3、单边带调制相干解调的抗噪声性能
[
]W n t f E N S 02
004)(=
[
]
W n t f E N S i i 02
4)
(= 100
==i
i
SSB N S N S G 必须注意：2=DSB G ，而1=SSB G ，并不能说明双边带调制抗噪声性能优于单边带调制。
因为上述讨论中双边带的平均功率是单边带信号的2倍。如果在i S 、o n 、W 都在相同的条件下比较，二者信噪比相等。
4、常规调幅包络检波的抗噪声性能
包络检波一般模型
S
大信噪比情况
输入信噪比W n t f E A N S i i 022
04)]
([+= 输出信噪比 ()[]
W
n t f E N S o O O 22=
信噪比增益 ()[
]()[]
t f E A t f
E G O AM 22
2
2+=
上式说明 AM G 与直流分量O A 有关，AM G 随O A 减小而增加，但对常规调幅来说为了不发生过调幅[]max )(t f A O ≥故总有AM G 1π，解调后信噪比恶化。
对10000的调制))((max t f A O =，[
]
2
)(2
O
A t f E =
。则最大信噪比增益 3
2
=
AM G 小信噪比情况：)(t f 与噪声分不开，调制信号已被噪声干扰，无法解调 第3章 模拟角调制
调频 FM
角 调 制
（非线性调制）
调相 PM 一、角调制的基本概念 １． PM ：
[])(cos )(t f K t A t s PM C PM +=ω （PM K 为移相常数）
瞬时相位)()(t f K t t PM C +=ωθ 瞬时频率dt
t df K dt t d t PM C )
()()(+==ωθω 单频余弦波调制的PM t A t f m m ωcos )(=
t A k t A t s m m PM c PM ωωcos cos[)(+=]]cos cos[t t A m PM c ωβω+=
调相指数 m PM PM A k =β ２． FM ])(cos[)(dt t f k t A t s FM
c FM ?+=ω （FM
K
为频偏常数）
瞬时频率 )()(t f K t FM C +=ωω 瞬时相位 ??+==
dt t f K t dt t t FM C
)()()(ωωθ
t A t f m m ωcos
)(=单频余调制的FM
dt t A k t A t s m m FM c FM ?+=ωωcos cos[)(] ]sin cos[t t A m FM c ωβω+=
m m
m
m
FM FM f f A k max max
?=
?=
=
ωωωβ 调频指数 π
2max m FM A
k f =? 最大偏频 二、窄带角调制
窄带角调制条件：调频或调相引起的瞬时相位偏移远小于30度
NBFM ： 6
)(max
π
??
?
dt
t f k FM
NBPM ： 6
)(max π
??t f k PM
1、 窄带调频（NBFM ）
?-≈t dt t f Ak t A t s c FM c FM NB ωωsin ])([cos )(
??
?
???++---+
++-=c c c c FM c c NBFM F F Ak c A S ωωωωωωωωωωδωωδπω)()(2)]()([)(
单频调制情况
()()[]t t k AA t A t s m c m c m
FM
m c NBFM ωωωωωω--++
=cos cos 2cos )(
2．窄带调相。
)](cos[)(t Af k t A t s PM c NBPM +=ωt t f Ak t A c PM c ωωsin )(cos -≈
[])]()(2
)]()([)(c c PM
c c NBPM F F jAk A S ωωωωωωδωωδπω+--+
++-= 也与常规调幅相似，且带宽相等。 三、宽带调频
1、单频信号的宽带调频。
调制信号 t A t f m m ωcos )(=
时域表达式 ()t t A t s m FM c FM ωβωsin cos )(+=
=)sin sin(sin )sin cos(cos t t A t t A m FM c m FM c ωβωωβω-
t n J A m c FM n n )cos()(ωωβ+=∑∞
-∞
=
频域表达式 ()()[]m c m c FM n n
FM n n J
A
S ωωωδωωωδβπω+++--=∑∞
-∞
=)()(
带宽：卡森公式
)(2)1(2max f f f m m FM FM ?+=+=ββ
m f ---- 调制信号最高频，m ax f ?----- 最大频偏
功率分配 总功率：f c FM
P P P +== 2
2
A 载波功率 )(222FM c J A P βο=
边带功率 )(2
221
2
FM n f J A P βο∑
∞
=?
=
四、宽带调相
1、宽带调相信号表达式 调制信号t A t f m m ωcos )(=
调相信号]cos cos[)(t A k t A t s m m PM c PM ωω+=])cos cos(t t A m PM c ωβω+=
m PM PM A k =β 最大角频偏 m PM ωβω=?max
2、信号频带宽度 m PM PM f B )1(2+=β
随调制信号频率变化，不利于充分利用信道频带。
五、调频信号的产生与解调
1、产生（1）直接调频法----用调制信号改变电抗元件参数，进而改变振荡器频率
（2）倍频法----先产生NBFM 信号。然后倍频和混频成WBFM 信号
2、调频信号的解调
（1）非相干解调----适用窄带和宽带调频信号解调 具有线性频率／电压转换关系的鉴频器 （2）相干解调----适应对NBFM 信号解调 六、调频系统的抗噪声性能
1、 非相干解调的抗噪声性能
输入信噪比 FM
i i B N A N S 02
2=
输出信噪比 m
m f n A t f t f E f f N S 02max 222max 002)()([)(3??= 信噪比增益 )()()]([)(3max 2
22max 00m
FM
m i i FM
f B t f t f E f f N S N S G ?==
在单频调制时 )1(32
FM FM
FM G ββ
+=
门限效应——当输入信噪比下降到一定程度时，输出信噪比急剧恶化。
2、相干解调的抗噪音声性能
（只适合窄带调频信号）
窄带调频信号输入、输出信噪比
m o NBFM o i i f n A B n A N S 22
222=
= 32
2228)]
([3m
o FM o o f n t f E k A N S π= 信噪比增益
m FM i i o o NBFM
f t f E k N S N S G 2
2222)]
([3π==max 222max )()]([)(6t f t f E f f m ?= 单频调制时
21
)
()]([max
22=
t f t f E ，m FM f f max ?=β，常取10
1=FM β 则3.0≤NBFM G
结论：NBFM 相干解调比WBFM 非相干解调信噪比增益低得多。
NBFM 相干解调不存在门限效应。
七、采用预加重和去加重改善信噪比 八、频分复用（FDM ）
复用：若干独立的信号在同一信道中传送，可提高信道利用率。
复用 {
1、频分复用原理
FDM ：是对信道进行频域分割，每路信号占一个频段，接收端用滤波器将多路信号分开，
分别解调和终端处理。
2．多级调制。
目 的：减少载频数量、部件类型，并使滤波器制作容易。
多级调制：在一个复用系统内，对同一基带信号进行两次或两次以上同种方式的调制。 3、复合调制
两种或两种以上的调制方式形成的复用系统。
九、模拟通信系统的应用举例
1、载波电话系统
载波电话：在一对传输线上同时传输多路模拟电话，使用SSB 的FDM 方式，其设备（载波机）用于长途通信。
()对信道进行频域分割频分复用FDM ()对信道进行时域分割时分复用
TDM 对信道进行波形分割
波分复用)(CDM
2、调幅广播
调幅广播采用常规调幅方式
中波载频 535kHz-1605kHz 自由空间传播 地区性广播 短波载频 3.9MHz-18MHz 电离层反射 数千公里 调制信号最高频kHz f m 5.4= 电台间隔 kHz B 9≥? 3、调频广播
单声道调频广播
调频广播载频87MHz-108MHz 频带 kHz f f B H 180)7515(2)(2max =+=?+=
电台间隔 200kHz 双声道立体声调频广播 4、广播电视
标准频道{
载频范围49。75MH Z ---951。25MH Z
伴音调频 调制信号最高频kHz f H 15= 最大频偏 kHz f 50max =?
调频信号带宽 kHz f f B H 130)(2max =?+= 双边带发射
图像调幅 调制信号带宽 0—6MHz 用残留边带发射方式
5、 卫星直播电视
图像传输：调频 MHz f H 6=。 MHz f 7max =?。 保护间隔1MHz
MHz f f f B g H 27)(2max =+?+=
伴音传输：单路伴音 FM
多路伴音 数字化（时分复用）DPSK PCM 4→
高频电视信号
经一次调制后的伴音与图像信号相加成FDM 基带信号，对70MHz 中频载波调 频，然后经高频、放大后发射。 6、通信卫星的频分多址方式
多址方式 {()()
()()
CDMA TDMA FDMA 码分多址
时分多址
目前卫星通信多用频分多址
7、模拟移动电话
移动通信：通信双方中至少有一方是移动的。 模拟移动电话通信{ 模拟移动通信频段 900M （高频）
话音电子高频 kHz f H 3= 最大频偏 kHz f 5max =?
{)126()
51(--H L VHF VHF VHF ()6813-UHF 模拟信号话音:数字化信令信道:z H
带宽B=2（5+3）+ =20 规定25kHz 第4章 模拟信号的波形编码
模拟信号-----编码------数字信号
波形编码（时域波形
数字序列，数码率16 ~ 64 Kbit/s 重建信号质量好） 语音编码 参量编码（处理信号，提取语音信号特征参量，变成数字代码，数码率16Kbit/s 以下，
重建信号质差）
一、脉冲编码调制(PCM)
1、PCM 的基本原理 抽样：把时间上连续的模拟信号变成时间上离散的抽样信号。 量化：把幅度上连续的模拟信号变成幅度上离散的量化信号。 脉冲编码调制(PCM)：以模拟信号为调制信号（二进制码）
以二进制脉冲序列为载波。
电话信号的PCM 码： 原始话音：40Hz~10000Hz 滤波后：300Hz~3400Hz PCM 码组：8位二进制码组成 2、抽样
抽样：将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程。
低通抽样定理：一个频带限制在（0，H f ）内的连续信号x(t), 若抽样频率s f 大于或等于2H f ，
则其样值序列{x(nT s )}可以无失真地重建原始信号x(t)。满足抽样定理的最低
抽样频率称奈奎斯特(Myquist)频率。
带通抽样定理：对带通信号B=L H f f -抽样频率应满足1(2N
M
B f S +
=，式中N
B f M H
-=
，B f N H
≤
的最大正数。
由于M ≤0<1，故
S f 在B 2至B 4之
间变动。显然抽样频率S f 比H f 2小得多。
自然抽样：实际中无法得到理想冲激脉冲序列)(t δ。而只有顶部有持续时间的脉冲序列 平顶抽样：抽样脉冲期间幅度不变的抽样称平顶抽样。（理想抽样+保持抽样） 3、量化
量化：对样值进行幅度离散化的过程。
量化间隔k k x x k -=?+1 均匀化k ?相等 非均匀化k ?不相等 量化误差)(x Q x y x q -=-= 量化噪声的平均功率
Bg kHz
总量化噪声功率为不过载的噪声和过载噪声功率之和。2
2
q q q N οσσ+=
4、均匀量化和线性PCM 编码。
（1）均匀量化
量化器的量化范围--v 到v, 量化间隔数L ，则量化间隔L
V k 2=?=? 均匀量化不过载的噪声功率2222
312L
V q
=?=σ （2）线性PCM 编码：对均匀量化的量化间隔或量化电平用n 位码表示，得到了数字编码信号。
量化信噪比 q
N S
SNR =
表示量化质量。 ①正弦信号：输入幅度为m A 的正弦信号，且不过载。2
2m
A S = ，223L V N q =
22
2
222332L V A L V
A N S SNR m m
q ???
??===
用n 位二进制码表示L 个量化电平，n
L 2= 并令归一化有效值V
A D m 2=
（信号
有效值与量化器最大量化电平之比）
223L D SNR =
[]n dB
D SNR 2lg 20lg 203lg 10++=n D 02.6lg 2077.4++≈
满载正弦波（V A m = 2
1=
D ）的最大信噪比
[]n SNR dB 02.676.1max +≈
②语言信号：过载噪声)
3(2
2
2
L V q ≈ο
σ 总量化噪声平均功率 x
V
x q q q e L
V N σοσσσ22
22
2
2
3--
+=
+=
语言信号平均功率 2
2)(x x dx x p x S σ==
?
∞
∞
-
量化器的信噪比为 1
22
2223---?
??
?????+==x V x x g e L V N S SNR σσσ []1
22231lg 10---?
??
?????+-=x V dB
e L D SNR σ， V D x σ
=
当D 〈0.2时，过载噪声很小，量化噪声是主要的的
[]??
?
???-≈2231lg 10L D SNR dB
n D 02.6lg 2077.4++≈
当信号有效值很大时，过载噪声是主要的 均匀量化器的优缺点： 优点：广泛应用于线性A/D 接口（计算机A/D 变换，遥控遥测，图像信号，数字化接口）。 缺点：在数字电话通信中的不足：
A ）电话信号动态范围很大m in
m ax
lg
20σσ=dB R （σ信号有效值） }
B ）人耳要求电话信噪比25dB 为在动态范围40~50dB 内，[]dB SNR 均大于25dB 。n=12
位，其信息速率高，传输带宽宽。
C ）语言信号取小信号时的概率大，均匀量化小信号时的信噪比明显低于大信号。
[]D
V
e
SNR x
V
dB x
1.61
.6lg 102=
≈-≈--
σσ 5．非均匀量化：量化间隔不相等的量化。 6．对数量化及其折线近似
国际电话电报咨询委员（CCITT ）建议对语言信号采用A 律μ律压缩特性。 （1）A 律对数压缩特性。
{ A 为压缩系数
A=1 无压缩 A 越大压缩愈明显 国际标准： A 律13折线 A=87.6 L=256时小信号信噪比改善24 dB 中国采用 （2）μ律对数压缩特性。 μ=0 无压缩 μ越大压缩愈明显。
发话人音量情绪变化30dB 话机与交换机衰耗30dB
~25 50dB
~40=)(x f A Ax
ln 1+A Ax
ln 1ln 1++11
≤≤x A
A
x 10≤
≤)
1ln()
1ln()(μμ++=
x x f
国际标准：μ律15折线 μ=255
L=256时，对小信号信噪比改善33.5 dB 欧,美使用。
7．A 律PCM 编码原理
（1）常用的二进制码。
自然二进制码NBC ： 十进制正整数的二进制码 折叠码FBC （PCM 采用折叠码）： 左边第一位表正，负号。（正 1 ，负0）
绝对值相同的折叠码，除第一位外都相同，形成相对零电平的对称折叠
格雷码RBC ： 任何相邻电平的码组，只有一位码发生变化。 （2） 律PCM 编码规则
{ 码 2M 3M 4M （表示八段000~111）
段落
段内码 5M 6M 7M 8M （每段分16等分0000~1111） 共八位编码1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M
为了使编码造成的量化误差小于量化间隔k ?的一半，解码时要加上该层量化间隔的
一半，即2
??k
k x x
?+= (3) 信道误码对信噪比的影响。
在自然码、均匀量化及输入信号均匀分布的前提下。可证明
e
e g p L L N N S N S SNR )1(412
2
-+=+==式中 S 满载时输信号功率 g N 量化噪声功率 e N 误码噪声功率 L n =2 n 为码元数，L 量化电平 e p 码元的误码率。
8．差分脉码调制（DPCM ）目的：提高数字通信系统频带利用率。
(1) DPCM 原理：大量分析表明，可根据前些时刻的信号样值预测当前时刻的样值。预测
值和实际值之差称差值。统计表明，大多数时间信号功率比差值功率大得多。因此可只传递差值代替信号，则码组位数可显著减少。
()1
M 极性码符号位+-
1
)(?n x
)(~n x )
(n d q )(?n c
)
(n d q )(?n x
)
(~n x ++)
(n d
)(n x 输入抽样信号 )(?n x
接收端重建信号 )(n d 输入信号下预测信号的差)(n x -)(?n x )(n c 是)(n d q 经编码后输出的数字编码信号
系统总量化信噪比为 q p SNR G n e E n d E n d E n x E n e E n x E SNR ?=?==)]([)]
([)]([)]([)]([)]([2
22222 上式中)]
([)]
([2
2n d E n x E G p =为DPCM 系统相对于PCM 系统的信噪比增益。 )]
([)]
([2
2n e E n d E SNR q =把差值作为信号的量化信噪比。 要使系统性能提高，必须增大p G 和q SNR 。但语言信号动态范围大，故只有采用自适应系统，才能获得最佳性能。
(2) ADPCM ：有自适应的DPCM 系统称为自适应差值脉码调制。
自适应预测：预测器的预测系数随信号瞬时值变化作自适应调整。 自适应量化：量化阶距随信号瞬时值变化作自适应调整。
ADPCM 是近年长途传输中新型的通用语言编码方法，与PCM 比SNR 可改善16~21 dB 。相当于编码位数减小3~4位。 9、增量调制)(M ?
特点：编解码器简单，抗误码性能好。比特率低时信噪比高。 应用：军事、工业中专用通信网、卫星通信。 （1）简单的增量调制。
增量调制：当取样速率远大于奈奎斯特速率时，样值之间的关联程度增强，可进一步简
化DPCM 系统，仅用一位编码表示抽样时刻的波型变化趋势。
M ?编解码原理：
)
(t x )1(?1-n x
)
(n x s
T ?
)
(~n x 过程
M ?
自适应增量调制：?的大小跟踪输入信号统计特性变化。
二、时分复用（TDM ）
时分复用：将传输时间划分为若干个互不重叠的时隙，互相独立的多路信号顺序地占用各自的
时隙，合成为一个复用信号，在同一信道中传输。
作 用：数字信号一般采用时分复用方式传输以提高信道利用率。
1、TDM 原理框图
编码器
M ?解码器
M ?
通信原理期末考试复习重 点总结完整版 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
《通信原理》考试重要知识点 第1章绪论 掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。 熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。 了解内容：通信的概念与发展； 基本概念 1、信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。 2、消息：信息的物理表现形式。如语言、文字、数据或图像等。 3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。 4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。 5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。 6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。 8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
9、通信系统的一般模型 10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。 12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。 13、数字信道模型 14、通信系统的分类 1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。 2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。 3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数 字通信系统。 4、按传输媒质分类，可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。 有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质 完成通信的，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。
精品文档 深圳大学期末考试试卷 开/闭卷 闭卷 A/B 卷 A 课程编号 2313100401 2313100402 2313100403 课程名称 通信 学分 2.5 命题人(签字) 审题人(签字) 2009 年 5 月 15 （1）可以带计算器 （2）可以带一张手写A4大小资料 . 选择题(4x6=24分) 1. 设ξ(t)为实平稳随机过程，R(τ)为它的自相关函数。ξ(t)的平均功率为 ；ξ(t) 的直流功率为 ；ξ(t)的交流功率为 。 （A ）R(0); (B) R(∞) (C) R(0)- R(∞); (D)不确定 2. 对于带宽为B 赫兹的低通型系统，该系统无码间串扰的最高传输速率 为 波特。 （A ） B (B) 2B (C) 4B (D)不确定 3. 假设基带信号波形带宽为B 赫兹，对于2ASK 信号的带宽为 赫兹；2PSK 信号的带宽为 赫兹。 （A ）B (B) 2B (C) 3B (D)4B 4. 传送码元速率R B =2x103波特的数字基带信号,试问系统采用图(1)中所画的哪一种传输特性好 。 图1 . 填空题(6x6=36分) 1. 已知二元离散信源只有“0”、“1”两种符号，若“0”出现概率为3／4，则出现“1”所含的信息量为 (bit)。 －4X103π -2X103π -103π 0 103π 2X103π 4X103 π ω
2. 在2FSK 调制解调实验课中，二进制基带信号的码元速率为2KB ，载波频率分别为 32KHz 和16KHz,实验中“1”和“0”2FSK 信号里含有的载波周期个数分别为 和 。 3. 设窄带随机过程()t ξ是平稳高斯窄带过程，且均值为零，方差为2 n σ。则它的同相 分量()t c ξ和正交分量()t s ξ也是平稳高斯过程，其均值和方差相等，分别为 和 。 4. 对于理想低通系统来讲，其频带利用率η的取值为 波特/赫。 5. 对于某双极性基带信号的功率谱密度表达式为 其带宽为 。 6. 一个频带限制在（0，f H ）赫内的时间连续信号m(t)，若对其进行等间隔均匀抽样时，抽样间隔最大允许值为 秒时，m(t)将被所得到的抽样值完全确定；对于我们话音信号来讲，其抽样频率为 赫。 三. 计算题(40分) 1. 已知信息代码为101110000100000000001101，试确定相应的AMI 和HDB 3码(10分) 2. 采用13折线A 律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为＋1101单位： （1） 试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(10分) （2） 写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码(5分) 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 1000波特,“1”码元的载波频率为3000Hz,”0”码元的载波频率为2000Hz. ()2 sin ? ? ? ???=s s s s f T f T T f p π
武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称—通信原理A————（A卷、闭卷） 一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分） 1. ×；2．×；3．√；4．×；5．× 二．填空题（每空1分，共10分） 1. ①N ②N log2M 2．③帧同步信息④信令信息 3．⑤t=T ⑥ 2/E n 4. ⑦ 3 ⑧1 5．⑨插入导频法（外同步法）⑩直接法（自同步法） 三．简答题（每小题5分，共20分） 1．噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近f。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。 似为 c 2．若采用双边带调制，则每路信号带宽为W＝2×1＝2MHz，6路信号复用，至少需要带宽12MHz。 若采用单边带调制，则每路信号带宽为W＝1MHz，至少需要带宽6MHz。 3．均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小； 非均匀量化：量化级大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小，信号幅度大 时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。 4．在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距d0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1” 的数目）（全0码除 外）。d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。 | 四.（共10分） 1. （3分） 2. （3分）
3. 0()(1c o s c o s 2)c o s AM s t K t K t t =+ Ω+Ωω 无包络失真，则1(c o s c o s 2)K t t +Ω+Ω≥ （2分） 令()c o s c o s 2f t t t =Ω+Ω ()c o s c o s 2f t t t =Ω+Ω22 cos cos sin t t t =Ω+Ω-Ω 22cos cos (1cos )t t t =Ω+Ω--Ω 2cos 2cos 1t t =Ω+Ω- 219 2(cos )48 t =Ω+- 所以，()f t 的极小值为9 8 - 则8 9 K ≤。 （2分） 五．（10分） 1. （2分） 或反相 2. （4分） 或反相 3. （4分） 或反相 六．（共10分） 1. 图1系统，奈氏带宽=66 210/2101Hz MHz ?ππ== 无码间串扰最高码元速率 max 212s f MHz MHz =?= （3分） 图2系统，奈氏带宽=6 6 310/2 1.510 1.5Hz MHz ?ππ=?= 无码间串扰最高码元速率 max 2 1.53s f MHz MHz =?= （3分） 2. 图1系统不能实现无码间串扰传输 （2分） 图2系统能实现无码间串扰传输 （2分） 七．（共10分）
电子科技大学2013-2014学年第1学期期 末 考试 A 卷 求：（共10分） 1. 无失真恢复m （t ）允许的最大采样时间间隔是多少？ （5分） 2 ?量化信噪比是多少？ （5分） 解: 1. m （t ）的带宽 B 2000Hz ，最小采样频率 f smin 2B 4000Hz 最大采样时间间隔是T smax 1/ f smin 0.00025s （5分） 4 16 2. m （t ）的功率 P m 2 J 10 均匀量化信噪比 5kHz ，发送端发送功率为P t ，接收功率比发送功率低50dB 。信道中加性高斯白噪声的 单边功率谱密度为N 0=1O -10 W/Hz ，如果要求系统输出信噪比不低于 30dB o 试求：（共10分） 课程名称: 通信原理 考试形式： 一页纸开卷 考试日期：20 14年1月11日 考试时长：120分钟 课程成绩构成：平时 10 %， 期中 10 %， 实验 10 %， 期末 70 % 本试卷试题由 .部分构成，共 、某信源的符号集由A 、B 、 C 和D 组成，这4个符号是相互独立的。 每秒钟内 A 、B 、C 、D 出现的次数分别为500、125、 125、250,求信源的符号速率和信息速率。 （共10分） 解：信源的符号速率为R s 500 125 125 250 1000symbol/ S （4分） 每个符号出现的概率为 rP （2分） 信源熵H （X ） M Plog z P i 1 2 1^it/symbol （2分） 信源的信息速率为 R b R s H （X ） 1000 1750bit /s （2分） 、对模拟信号m （t ） 2cos （2000 t ） 4cos （4000 t ）进行线性PCM 传输，量化器设计范围为[-10,10] ,PCM 码字字长为16位。 （2分） S 6.02n 4.77 10log D 2 N q 6.02 16 4.77 10（1 2） 6.02n 4.77 10log 马 102 91.09dB （3分） 已知某模拟基带信号m （t ）的带宽为
通信原理期末考试试题及答案一、填空题（总分24,共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值 的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为二2的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布,相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为： S C = B log 2（1 ）。 N 7、设调制信号为 f （t ）载波为COS c t，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 1 f（t）cos c t，频域表达式为一［F（；i：：■■'.■ c） - F（；r ?；.%）］。 2 8、对最高频率为 J的调制信号m（t ）分别进行AM DSB SSB调制，相应已调信号的带宽 分别为2f H 、2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W则该系统无码间干扰时最高传码率为2W波特。 10、PSK是用码元载波的相位来传输信息,DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息, 它可克服PSK的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用13折线近似，J 律对数压缩特性采用15折线近似。 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM，有效性最好的是（SSE）。
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：。 7、设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为，频域表达式为。 8、对最高频率为f H的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H、 2f H、 f H。 9、设系统带宽为W，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK是用码元载波的相位来传输信息，DSP是用前后码元载波的相位差来传输信息，它可克服PSK的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A律对数压缩特性采用 13 折线近似，律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 答：对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播 2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分) 抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。 3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？（6分） 最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。 4、简述低通抽样定理。（3分） 一个频带限制在（0，f H）内的时间连续信号m(t)，如果以的时间间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定 2、设信息序列为100000000001100001，试编为AMI 码和HDB3码（第一个非零码编为+1），并画出相应波形。（6分） 1、已知调制信号载波为，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。（6分） 3、设发送数字信息为110010101100，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号,“0”对应T s=2T c，“1”对应T s=T c；其余信号T s=T c，其中T s为码元周期，T c为载波周期；对2DPSK信号，代表“0”、代表“1”，参考相位为0；对2PSK信号，代表“0”、代表“1”。)（8分） 四、（总分12分）现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。计算： （1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。 解：解：（1）——（２分） （2）T s=0.1ms ，所以 ——（２分）（3）——（３分） （4）误比特率——（２分） 2小时传送的码元数为 误码率为：——（３分） 五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5K H Z，而载波为100 K H Z，已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？
电子科技大学2015-2016学年第 1 学期期 中 考试 A 卷 课程名称： 通信原理 考试形式：开卷考试 考试日期： 2015年10月 29 日 考试时长：90分钟 本试卷试题由 六 部分构成，共 5 页。 一、选择与填空（共20分，共 10题，每题 2分） 1、 频带利用率是数字通信系统的（ A ）指标。 （A ）有效性 （B ）可靠性 （C ）适用性 （D ）可实现性 2、某AWGN 信道带宽为50 MHz ，信号噪声功率比为30 dB 。则根据香农公式，该信道容量约为（ D ）。 （A ）40 Mbit/s （B ）130 Mbit/s （C ）150 Mbit/s （D ）500 Mbit/s 3、要无失真传输某信号，信道传递函数需满足的条件是（ D ）。 （A ）幅频响应和相频响应均为常数 （B ）幅频响应和相频响应的乘积为常数 （C ）幅频响应或相频响应的导数为常数 （D ）幅频响应和相频响应的导数都为常数 4、在已调信号带宽相同的情况下，基带信号带宽最宽的是（ B ）信号。 （A ）AM （B ）SSB （C ）DSB （D ） FM 5、在模拟信号传输中，调制效率是指（ C ）。 （A ）传输信号中直流信号功率与交流信号功率之比 （B ）传输信号中载波信号功率与边带信号功率之比 （C ）传输信号中信息携带信号的功率与传输信号总功率之比 （D ）传输信号功率与噪声功率之比 6、设信号功率为 1 mW ，噪声功率为100 nW ，则信噪比(S /N )的dB 值是 40 dB 。 7、基带信号()cos m m m t A t ω=对载波作100%的幅度调制，则常规AM 系统、DSB-SC 系统与SSB 系 统的解调增益分别为 0.67 、 2 和 1 。 8、对于4PAM 信号和16PAM 信号， 4PAM 具有较好的抗干扰性能， 16PAM 具有较好的频谱效率。 9、某十六进制数字基带系统符号速率为2400 Baud ，则该系统的比特速率为 9600 bit/s 。 10、当“0”、“1”码等概率出现时，在单极性NRZ 信号、双极性NRZ 信号、单极性RZ 信号和双极性 RZ 信号中，具有多条离散谱线的信号是 单极性RZ 。 二、（共15分）已知某AM 模拟调制系统中，信号表达式()[]106cos4000cos2AM c s t t f t ππ=+。
江西理工大学考试试卷答案 试卷编号：5 班级学号姓名 一、填空题（每小题3分，共27分） 1、所谓匹配滤波器是指输出信噪比最大的线性滤波器。 2、使系统总误码率最小的判决门限电平称为最佳门限电平。 3、GMSK调制是通过在MSK调制器之前加入一个高斯低通滤波器来实现的。 4、设基带信号是最高频率为3.4kHz的语音信号，则其AM信号带宽为6.8kHz， SSB信号带宽为 3.4kHz，DSB信号带宽为 6.8kHz。 5、APK系统可以同时利用载波振幅和相位的来传送信息。 6、影响数字通信系统信息可靠传输的主要因素是信道特性不理想和 信道中存在噪声。 7、广义平稳随机过程的两个特点分别是数学期望、方差与时间无关和自相关函数只与时 间间隔有关。 8、语音对数压缩的二个国际标准分别是A律和μ律，我国采用A律。 9、在模拟通信系统中，有效性与已调信号带宽的关系是已调信号带宽越小，有效性越好， 可靠性与解调器输出信噪比的关系是解调器输出信噪比越大，可靠性越好。
二、问答题（23分） 1、什么是广义平稳随机过程？什么是狭义平稳随机过程？它们之间有什么关系？（10分） ---（3分） -------（4分） ------（3分） 2、采用时间分集技术或频率分集技术可以改善随参信道的传输特性，试说明这两种技术的基本原理。（13分） 答：用同一个载波信号在不同时间传输同样的信息，信道将这些信号全部衰落掉的概率很小，在接收端将不同时间收到的信号按一定的方式集中在一起就可以保证可靠地传输信息。这就是时间分集技术可以改善随参信道传输特性的基本原理。--------（6分） 用若干个载频信号同时传输同一个信息，信道同时将这些信号衰落掉的概率很小，在接收端将收到的各个载频信号按一定的方式集中在一起就可以保证可靠地传输信息。这就是频率分集技术可以改善随参信道传输特性的基本原理。--------（7分） 三、计算题（50分） 1、设一随参信道的两径时延差τ为1ms，（1）试画出其两径传播的模型；（2）试分析该信道在哪些频率上传输衰耗最大？选用哪些频率传输信号最有利？（15分） 解：（1）两径传播模型如下图所示： --------------------------（5分）
2002-2003《通信原理》期末试卷 （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 一 填空题：（每个空0.5分，共15分） 1. 基带传输系统的总误码率依赖于 和 之比。 2. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。 3. 若线形系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。 4. 通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有 及 。 5. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。 6. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。 7. 包络检波法的系统误码率取决于 和 。 8. 起伏噪声又可分为 、 及 。 9. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 和 。 10. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 和 。 11. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 12. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。 13. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。 14. 在 情况下，消息的平均信息量最大。 15. 一个连续信道的信道容量受 、 、 “三要素”的限制。 16. 一个均值为零的平稳高斯窄带随机过程的包络的一维分布是 ，而其相位的一维分布是 。 17. 信道传输信息的速率与 、 以及 有关。 18. 数字通信系统的主要性能指标是 和 。 19. 常见的随机噪声可分为 、 和 三类。 20. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。 21. 衡量通信系统的质量指标主要有 和 ，具体对数字通信系统而言，前者常用 来衡量， 后者常用 来衡量。 22. 在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 ，二是传输中叠加 的 。 23. 根据香农公式，理想解调器的输入信噪比i i N S 和带宽c B 与输出信噪比o o N S 和带宽s B 之间满 足 。 24. 恒参信道的传输特性通常可以用 和 来表征。 二 判断题：（正确划“√”，错误划“ ×”；每题0.5分，共5分） 1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（ ） 2. 一般说来，通过键控法得到二进制移频建控信号（2FSK ）的相位（n ?、n θ）与序列n 无关。（ ）
一、填空题（每小题3分，共27分） 1、按调制方式分类，通信系统可以分为基带传输系统和频带（调制）传输系统。 2、所谓窄带高斯噪声是指其频率带宽Δ f远远小于其中心频率f c的平稳高斯噪声。 3、语音对数压缩的二个国际标准分别是A律和μ律，我国采用A律。 4、设基带信号是最高频率为3.1kHz的语音信号，则其AM信号带宽为6.2kHz， SSB信号带宽为3.1kHz ，DSB信号带宽为6.2kHz 。 5、使系统总误码率最小的判决门限电平称为最佳门限电平。 6、衡量数字通信系统有效性的主要性能指标包括传输速率和频带利用率。 7、正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从（广义）瑞利分布。 8、利用预先规定的有限个电平来表示模拟抽样值的过程称为量化。 9、通信按照消息传递的方向与时间关系分可以有单工、半双工和全双工三种方式。 二、问答题（23分） 1．在数字基带传输系统中，是什么原因导致码间干扰？简述部分响应波形中是否存在码间干扰？（10分） 答：数字基带传输系统中由于传输特性的不理想，即频率特性失真，将引起脉冲信号的拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，即码间干扰。------（3分） 部分响应波形是将当前的脉冲响应波形与该脉冲、延时一各码元周期后的响应波形进行叠加的结果，显然在后一位码的位置存在有一个幅度与当前码幅度相等的人为码间干扰，由于该码间干扰是已知的，因此可以消除，也即对于部分响应来讲可以实现无码间干扰传输。------（7分） 2．什么是模拟通信？什么是数字通信？数字通信有哪些主要优点？（13分） 答：传递连续消息（信号）的通信过程称为模拟通信。 传递数字消息（信号）的通信过程称为数字通信。------（3分） 数字通信的优点是①抗干扰能力强，可靠性好；②体积小，功耗低，易于集成；③便于进行各种数字信号处理；④有利于实现综合业务传输；⑤便于加密。------（10分）
《通信原理》期末考试知识点总结 第1章绪论 了解：通信的概念与发展； 熟悉：通信系统的分类；通信方式。 掌握：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。 1.1---1.3 基本概念 1、信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。 2、消息：信息的物理表现形式。如语言、文字、数据或图像等。 3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。 4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。 5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。 6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。 8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。 9、通信系统的一般模型 10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。 12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。 13、数字信道模型 14、通信系统的分类 1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。 2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。 3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字 通信系统。 4、按传输媒质分类，可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。 有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质完 成通信的，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。 无线通信是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的的，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。 15、常见传输多路信号有两种复用方式，即频分复用、时分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间。 1.4 信息及其度量 1、信号是消息的载体，而信息是消息的内涵。
通信原理复习资料 第一章：1.1（通读一遍即可，注意第4页模拟和数字通信系统模型）,1.2,1.3（选择或判断，注意第8页通信方式）,1.4（会求信息量，平均信息商）,1.5（模拟和数字的性能指标） 第三章：3.1（明白均值，方差，相关函数）,3.2（明白平稳和各态历经，自相关函数和功率谱密度）,3.3,3.4（输入与输出的关系）,3.7（明白白噪声，记住低通和带通白噪声的自相关函数） 第四章：4.1（什么叫无线信道）,4.2（什么叫有线信道）,4.3,4.4,4.5，4.6（最重要！要记住信道容量公式） 第五章：5.1,5.2,5.5（第122页上面的表格！很重要！！） 第六章：6.1（基带信号频谱特性不用记）,6.2（AMI 码，HDB3码和双相码必考）,6.4（消除码间干扰条件）,6.6（懂得看眼图比较） 第七章：7.1,7.2,7.3（第212-213页，表格和图像，特别是213页的图7-30，一定要会懂！！） 第九章：9.2（低通和带通抽样定理）,9.4,9.5（重要） 第十一章：明白什么是信道编码，什么是信源编码，建议看下概述，11.2,11.3,11.4（恒比码和正反码了解一下即可）,11.5（只需看到337页即可） 选择判断各10分，填空20 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点： 模拟通信系统模型 数字通信系统模型
（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控 （3）便于处理、变换、存储 （4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点： （1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类 （1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统（2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。 （1）模拟通信系统： 有效性：可用有效传输频带来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。 （2）数字通信系统： 有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性：常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud） 信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时，信息源的熵有最大值。 第二章 1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。 2、确知信号的类型 （1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号 （2）按照能量区分：能量信号和功率信号： 特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于 3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。 5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。
1. 调制信道对信号的干扰分为 乘性干扰 和 加性干扰 两种。 2. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 恒参信道 和 随参信道 两大类。 3. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：产生瑞利型衰落、引起频率弥散 、造成频率选择性衰落 。 4. 常见的随机噪声可分为 单频噪声 、 脉冲噪声 和 起伏噪声 三类。 5. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 连续谱 和 离散谱 。 6. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 振幅键控 、 频率键控 和 相位键控 。 7. 模拟信号是利用 抽样 、 量化 和 编码 来实现其数字传输的。 8. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 模数转换器 、 数字传输系统 和 数模转换器 。 9. 在数字通信中，同步分为 载波同步 、 位同步 、 群同步 和 网同步 。 10. 通信系统按调制方式可分 连续波调制系统 和 脉冲调制系统 ；按信号特征可分为 模拟通 信系统 和 数字通信系统 。 11. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()()ωξO P 与输入功率谱密度()()ωξI P 关系 为 ()()ωξ O P ＝ ()()ωξI P ｜H （W ）｜2 12. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 对信号的耗衰随时间而变、传输的时延随时间而变、多径传 播 。 13. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 模拟幅度调制法 和 键控法 。 14. 衡量通信系统的质量指标主要有 有效性 和 可靠性 ，具体对数字通信系统而言，前者 常用 码率 来衡量，后者常用 误码率 来衡量。 15. 在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 码间串扰 ，二是传输中叠加 的 加性噪声 。 16. 根据香农公式，理想解调器的输入信噪比i i N S 和带宽c B 与输出信噪比o o N S 和带宽s B 之间满足 c B lb(1+ i i N S ) = s B lb(1+ o o N S ) 。 17. 包络检波法的系统误码率取决于 系统输入信噪比 和 归一化门限值 。 18. 基带传输系统的总误码率依赖于 信号峰值 和 噪声均方根值 之比。 19. 一个连续信道的信道容量受 信道带宽 、 噪声单边功率谱密度 、 信道输出的信 号功率 “三要素”的限制。 20. 起伏噪声可分为 热噪声 、 散弹噪声 及 宇宙噪声 。 21. 恒参信道的传输特性通常可以用 幅频失真 和 相频失真 来表征。 22. 信道传输信息的速率与 单位时间传送的符号数目 、 信息源的概率分布 以及 信 道干扰的概率分布 有关。 23. 设一分组码（010111），则它的码长是 6 ，码重是 4 ，该分组码与另一分组码（110010） 的码距是 3 。 24. 通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有 非相干解调 及 相干解调 。 25. 一个均值为零的平稳高斯窄带随机过程的包络的一维分布是 端利分布 ，而其相位的一维分布 是 均匀分布 。 26. 数字通信系统的主要性能指标是 传输速率 和 差错率 。
通信原理课程考试试卷标准答案及评分标准 2006~2007学年第二学期通信原理试卷 A 填空题（每空0.5分，共10分） 1. 在八进制中（M=8），已知码元速率为 1200B，则信息速率为 3600b/s 。 2. 各态历经性就是统计特性可由随机过程的任一实现的时间平均来代替。 3. 起伏噪声包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声。 4. 恒参信道无失真传输要求振幅-频率特性曲线是一条水平直线，相位特性是一 条过原点的直线。 5. 幅度调制又称为线性调制，调制信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的 简单搬移。 6. 在同等条件下，正常工作时，模拟调制系统，FM系统抗噪声性能最好， AM系统抗噪声性能最差。 7. 单极性RZ信号中空定时分量，双极性等概信号没有离散谱。 8. MSK信号是包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号。 9. 当DPCM系统中量化器的量化电平数取为2时，此DPCM系统就成为增量调 制___ 系统。 10. 匹配滤波器是指输岀信噪比最大的线性滤波器，它可代替最佳接收机里的相关运算器。 简答题（每题8分，共40分） 1. 窄带随机过程的频谱与时间波形有什么特点？ 答：窄带随机过程的的谱密度集中在中心频率f c附近相对窄的频带范围厶f内，且△ f< 2006 —2007学年第1学期 通信原理 试卷（A ） （院系：电子工程学院 专业：电工、通信 年级：2004 考核形式：笔试闭卷） （使用计算器，提示x x lg 322.3log 2=） 1．通信系统模型如图，编码信道是指（ ）； A ．信息源的输出到受信者的输入； B ．编码器的输出到译码器的输入； C ．调制器的输出到解调器的输入； 2．如图所示的通信方式是（ ）； A ．单工通信方式 B ．半双工通信方式 C ．全双工通信方式 3．在数字通信中，（ ）是表示其有效性的量。 A ．码元速率 B ．误码率 C ．误信率 4．平稳随机过程的自相关函数（ ）。 A ．与时间起始点和时间间隔都有关； B ．与时间起始点和时间间隔都无关； C ．与时间起始点有关，与时间间隔无关； D ．与时间起始点无关，与时间间隔有关； 5．实平稳随机过程)(t ξ的自相关函数为)(τR ，则（ ）是)(t ξ的直流功率。 A ．)0(R B ．)(∞R C ．)()0(∞-R R 6．在分集接收中对各分散信号的（ ）合并方法性能最差。 A ．最佳选择式 B ．等增益相加式 C ．最大比值相加式 7．（ ）信号解调器输出的噪声功率谱密度在频带内不是均匀的。 A ．AM B ．DSB C ．SSB D ．FM 8．（ ）波形有直流分量。 A ．单极性码 B ．双极性码 C ．双极性归零码 9．当输入信噪比相同的条件下，下列数字调制中，（ ）的相干解调误码率 最大。 A ．OOK B ．2FSK C ．2PSK 10．在（ ）系统中，解调时不需要人为地设置判决门限。 A ．OOK B ．2FSK C ．2PSK 实用文档 通信原理课程考试试卷标准答案及评分标准 2006~2007学年第二学期通信原理试卷A 一、填空题（每空0.5分，共10分） 1. 在八进制中（M=8），已知码元速率为1200B，则信息速率为3600b/s 。 2. 各态历经性就是统计特性可由随机过程的任一实现的时间平均来代替。 3. 起伏噪声包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声。 4. 恒参信道无失真传输要求振幅-频率特性曲线是一条水平直线，相位特性是一 条过原点的直线。 5. 幅度调制又称为线性调制，调制信号的频谱完全是基带信号频谱在频域内的 简单搬移。 6. 在同等条件下，正常工作时，模拟调制系统，FM系统抗噪声性能最好， AM系统抗噪声性能最差。 7. 单极性RZ信号中有定时分量，双极性等概信号没有离散谱。 8. MSK信号是包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格正交的2FSK信号。 9. 当DPCM系统中量化器的量化电平数取为2 时，此DPCM系统就成为增量调制 系统。 10.匹配滤波器是指输出信噪比最大的线性滤波器，它可代替最佳接收机里的 相关运算器。 二、简答题（每题8分，共40分） 1.窄带随机过程的频谱与时间波形有什么特点？ 答：窄带随机过程的的谱密度集中在中心频率f附近相对窄的频带范围Δf内，且cΔf< 电子科技大学2013-2014学年第 1 学期期 末 考试 A 卷 课程名称： 通信原理 考试形式： 一页纸开卷 考试日期： 20 14 年 1 月 11 日 考试时长：_120__分钟 课程成绩构成：平时 10 %， 期中 10 %， 实验 10 %， 期末 70 % 本试卷试题由_____部分构成，共_____页。 一、某信源的符号集由A 、B 、C 和D 组成，这4个符号是相互独立的。每秒钟内A 、B 、C 、D 出现的次数分别为500、125、 125、250，求信源的符号速率和信息速率。(共10分) 解：信源的符号速率为()5001251252501000/s R symbol s =+++= (4分) 每个符号出现的概率为()()()()1111,,,2884P A P B P C P D = === (2分) 信源熵2111113 ()log 13321/28844M i i i H X P P bit symbol ==-=?+?+?++?=∑ (2分) 信源的信息速率为7 ()10001750/4b s R R H X bit s ==?= (2分) 二、对模拟信号()2cos(2000)4cos(4000)m t t t ππ=+进行线性PCM 传输，量化器设计范围为[-10,10]，PCM 码字字长为16位。 求：(共10分) 1．无失真恢复()m t 允许的最大采样时间间隔是多少？(5分) 2．量化信噪比是多少？ (5分) 解： 1．()m t 的带宽2000 B Hz =，最小采样频率 min 24000s f B Hz == 最大采样时间间隔是max min 1/0.00025s s T f s == (5分) 2．()m t 的功率416 1022m P =+= (2分) 均匀量化信噪比 22106.02 4.7710log 6.02 4.7710log 106.0216 4.7710(12)91.09q S n D n N dB ??=++=++ ? ??=?++-= (3分)通信原理 期末试题及答案
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