1.通信系统的基本概念 信息、数据和信号 信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态 数据是信息的载体，是信息的表现形式。 信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。 传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道 模拟通信和数字通信 通信系统主要由5个基本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿 源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为具体的信息 通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式 模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度（信号强度）的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示 数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示 数字信号比模拟信号可靠性高，数字信号比较容易存储、处理和传输 数据通信的技术指标 1、信道带宽：是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。 信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度 2、数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高 3、信道容量： 信道的传输能力是有一定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数 C=Wlog2(1+S/N) C为信道容量；W为信道带宽；N为噪声功率；S为信号功率 S/N为信噪比，用来描述信道的质量，噪声小的系统信噪比高，信噪比S/N通常用10lg(S/N)来表示，其单位为分贝。 无噪声离散信道容量公式为C=2Wlog2L (L为传输二进制信号) 4、波特率： 是传输的信号值每秒钟变化的次数，如果被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb 称为波形速率或调制速率。 R=Rblog2V V表示所传输信号所包含的离散电平数 5、信道延迟 信号沿信道传输需要一定的时间,就是信道延迟,信道延迟时间的长短,主要受发送设备和接收设备的响应时间、通信设备的转发和等待时间、计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。 信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的称
通信原理试卷一及答案 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X （t ）的自相关函数,则其均值为 ，方差 为 ，平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有：（1）使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号（即衰落信号）；（2） ； （3） 。 3、调制信号是幅度为的单音信号，，则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统，若调制信号幅度增大，则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f （t ）先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中，调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ，如果采用八电平传输，信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中，实际的抽样有两种基本形式，即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中，若传输带宽为3KHz ，滚 降残留谱宽度为1KHz ，则对应的奈氏带宽为 KHz ，传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码，监督位r= ，编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释（5小题，每小题3分，共15分） 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R
三、简答题（3小题，每小题4分，共12分） 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK （DPSK ）系统相干解调时的性能。 四、均值为0，自相关函数为 的高斯噪声 ，通过传输特性为 （A 、B 为常数）的线性网络，试求： （1）输入噪声的一维概率密度函数；（4分） （2）输出噪声的一维概率密度函数；（4分） （3）输出噪声功率；（2分） 五、某调制方框图如图1（b ）所示。已知的频谱如图1（a ），载频，，且理想低通滤波器的截止频率为，试求输出信号的时域表达式，并说明为何种已调制信号。（共12分） 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V ， 输入接收端解调器的高斯噪声功率，今要求误码率。 试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？（6分） （注：非相干接收时） 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示，现已知 试求：（1）画出传输特性的波形；（4分） （2）求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。（4分） ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T
第一章绪论 1-2何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？ 答：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。模拟信号：电信号的参量取值连续。两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。 1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？ 答：利用数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。优点：抗干扰能力强，无噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、储存；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。缺点：一般需要较大的传输带宽；系统设备较复杂。 1-4 数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么？ 答：信源编码：提高信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。 信道编码/译码：增强数字信号的抗干扰能力。 加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。 数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。 同步：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。 1-5 按调制方式，通信系统如何分类？ 答：基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 答：模拟通信系统和数字通信系统。 1-7 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 答：FDM,TDM,CDM。 1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式。 答：按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信：消息只能单向传输。半双工：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。全双工通信：通信双方可以同时收发消息。 1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式？他们的适用场合及特点？ 答：分为并行传输和串行传输方式。并行传输一般用于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。串行传输使用与远距离数据的传输。 1-10 通信系统的主要性能指标是什么？
第一章绪论 1 通信系统的基本模型页2图1.2-1 2 模拟通信系统的基本模型页3图1.2-2 数字通信系统的基本模型页3图1.2-3 3 数字通信和模拟通信相比的优缺点页4 4 信息量的定义页4 式1.3-1 5 信息熵的定义页5 式1.3-2 6 有效性：是指要求系统高效率的传输信息，即在给定的信道内“多”“快”的传送信息 可靠性：是指要求系统可靠的传输信息，即在给定信道内接受到的信息要“准”“好” 7 模拟通信系统的有效性指标用所传信号的有效传输带宽表示；可靠性用整个通信系统的输 出信噪比来衡量 数字通信系统的的有效性指标用传输速率表示；可靠性用差错率来衡量 传输速率有两种：码元传输速率和信息传输速率，二者的含义及相应的关系式1.4-1,1.4-2 差错率有两种：误码率和误信率，二者的含义及公式1.4-3,1.4-4
第二章信道 2.1 信道的定义及分类 1 调制信道和编码信道的划分页9图2.1-1 调制信道：从调制器的输出端到解调器的输入端 编码信道：从编码器的输出端到译码器的输入端 2.3 恒参信道 1 恒参信道的特性与时间无关，是一个非时变线性网络，该网络的传输特性可用幅度-频率及相位-频率特性来表示。 2 幅度-频率特性的定义及式2.3-1 3 相位-频率特性的定义及式2.3-2，2.3-3 及图2.3-2 2.4 变参信道 多径传播及多径效应的定义页12 2.5 随机过程的基本概念 1 一维分布函数，概率密度，及n维的分布函数和概率密度的定义，式2.5-1到2.5-4 2 随机过程的数字特征：数学期望，方差，协方差，自相关函数的定义式2.5-5到2.5-8 3 平稳随机过程的定义式2.5-9 4 广义平稳随机过程的定义（数学期望及方差与时间无关，自相关函数仅与时间差有关） 页16 5 平稳随机过程的遍历性（各态历经性）：“时间平均代替统计平均”式2.5-10到2.5-12 6 随机过程通过线性系统：图2.5-2 式2.5-13 到2.5-16 维纳-辛钦定理 7 平稳随机过程通过乘法器：图2.5-3 式2.5-17 到2.5-22 2.6 信道的加性噪声 1 干扰：周期性的、规律的有害信号 噪声：其他的有害信号 2 乘性噪声，加性噪声 3 加性噪声的来源：人为噪声（可消除），自然噪声（难消除），内部噪声（热噪声和散弹噪声） 3 白噪声：定义，式2.6-3 2.6-4，图2.6-1 4 窄带高斯噪声： w，当高斯白噪声通过窄带网络时，其输出噪声只能窄带网络的带宽W远小于中心频率0 集中在中心频率附近的带宽内，这种噪声称之为窄带高斯噪声。功率谱及波形见20页图2.6-2 窄带噪声的形式：式2.6-5到式2.6-12 2.7 信道容量 1. 信道容量公式（香农公式）式 2.7-1及所得到的4个结论
通信原理复习提纲 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
《通信原理》复习提纲 一、选择题、填空题、简答题 1.模拟和数字通信系统的主要性能指标有哪些？ 数字：有效性：传输速率，包括码元速率和信息速率；可靠性：错误率，包括误码率和误比特率 模拟：有效性：信号的带宽；可靠性：信噪比 2.电磁波的主要传播方式有哪几种？它们的特点是什么？ 电磁波的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。 地波频率较低（约2MHz以下），趋于沿弯曲的地球表面传播，具有一定的绕射能力，传播距离超过数百千米或数千千米； 天波频率较高（2MHz~30MHz），它能被电离层反射，通过电离层反射传播，传播距离可以达10000km以上； 视线传播的电磁波频率高于30MHz，能够穿透电离层不被反射且沿地绕射能力也很差，类似于光波那样传输，利用无线电中继或者卫星通信，平流层通信传播 3.什么是信道衰落？其时域和频域特性是怎样的？ 衰落是指由于信道的变化导致接收信号的幅度发生随机变化的现象，即信号衰落。导致信号衰落的信道被称作衰落信道。在时域上，分为慢衰落和快衰落；在频域上，分为平坦性衰落和选择性衰落。 4.噪声按来源可分为哪几种？按性质可分为哪几种？ 按来源分可以分为人为噪声（电火花、家用电器）和自然噪声（闪电、大气噪声、热噪声）两类；按性质分可以分成脉冲噪声（电火花、闪电）、窄带噪声（交流电源、相邻电台）和起伏噪声（热噪声、散弹噪声、宇宙噪声）三类。 5.模拟信道的模型是什么？ 6.数字信道的模型是什么？ 7.模拟调制主要有哪几种？它们的典型应用有哪些？ 线性调制：振幅调制（AM）-广播，双边带调制（DSB）-立体声广播，单边带调制（SSB）-载波通信、无线电台、数据传输，残留边带调制（VSB）-电视广播、数据传输、传真 非线性调制：（角度调制）频率调制（FM）-微波中继、卫星通信、广播，相位调制（PM）-中间调制方式 8.什么是线性和非线性调制？它们的主要区别是什么？
通信原理试卷(A 02.12.22 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、数字传输系统和D/A 。 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。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。(
3. 任何一个采用线性调制的频带传输系统,总可以由一个等效的基带传输系统所替代。( 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。( 5. 基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。( 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道, B 与N S 可以互换。( 7. 恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的,因此,可以认为它等效于一个时变的线性网络。( 8. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若增加信道带宽B ,则信道容量C 无限制地增加。( 9. 小信噪比时,调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。( 10. 一种编码的检错和纠错能力与该 编码的最小码距的大小有直接关系。( 三选择题:(每题1分,共10分 a 一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是。 (A 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数与时间间隔无关; (B 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数仅与时间间隔有关; (C 随机过程的数学期 望与时间有关,且其相关函数与时间间隔无关; (D 随机过程的数学期望与时间有关,且其相关函数与时间间隔有关; b 下列属于线性调制的是。 (A 相移键控; (B 频移键控; (C 振幅键控; (D 角度调制。 c 采用同步解调残留边带信号时,只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有特性,就能够准确地恢复所 需的基带信号。 (A 互补 (B 对称
通信原理第六版课后思考题 第1章绪论 1、何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？ 答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值； 模拟信号：电信号的参量取值连续； 两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。 2、画出模拟通信系统的一般模型。 3、何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？ 答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点： 1）传输的信号是离散式的或数字的； 2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应； 3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累； 4）传输差错可以控制； 5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理； 6）便于加密，可靠性高； 7）便于实现各种信息的综合传输 3、画出数字通信系统的一般模型。 答： 4、按调制方式，通信系统如何分类？ 答：分为基带传输和频带传输 5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM） 7、通信系统的主要性能指标是什么？
第3章随机过程 1、随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？ 答：均值：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。 方差：表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。 相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。 2、何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？ 的任意有限维分布函数与时间起点无关。 广义平稳：1）均值与t无关，为常数a。2 严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。 4、平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？ 答：自相关函数性质： (1) (2) (3)——的上界。 (4)R(∞ (5)R(0)- R(∞ 平稳过程的功率谱密度与其自相关函数是一对傅里叶变换关系： 5、什么是高斯过程？其主要性质有哪些？ 答：如果随机过程的任意n维分布服从正态分布，则成为高斯过程。 性质：(1)高斯过程的n维分布只依赖于均值，方差和归一化协方差。 (2)广义平稳的高斯过程是严平稳的。 (3)如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是同级独立的。 (4)高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高低过程。 8、窄带高斯过程的包络和相位分别服从什么概率分布？ 答：包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。 9、窄带高斯过程的同相分量和正交分量的统计特性如何？ 答：若该高斯过程平稳，则其同相分量和正交分量亦为平稳的高斯过程，方差相同，同一时刻的同相分量和正交分量互不相关或统计独立。 10、正弦波加窄带高斯噪声的合成包络服从什么分布？ 答：广义瑞利分布（莱斯分布）。 11、什么是白噪声？其频谱和自相关函数有什么特点？白噪声通过理想低通或理想带通滤 波器后的情况如何？ 答：噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数，则称为白噪声。 频谱为一常数，自相关函数只在R(0)处为∞。 白噪声通过理想低通和理想带通滤波器后分别变为带限白噪声和窄带高斯白噪声。
第一章 1.通信的目的是传输消息中所包含的息。消息是信息的物理表现形式，信息是消息的有效内容。.信号是消息的传输载体。 2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号分为模拟信号和数字信号．， 3.通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号（信号特征分类），相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统。 4.数字通信已成为当前通信技术的主流。 5.与模拟通信相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控；数字处理灵活，可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输；易集成，成本低；保密性好等优点。缺点是占用带宽大，同步要求高。 6.按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。 7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。 8.信息量是对消息发生的概率（不确定性）的度量。 9.一个二进制码元含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，信源的熵有最大值。 10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一，且可互换。在模拟通信系统中，有效性可用带宽衡量，可靠性可用输出信噪比衡量。 11.在数字通信系统中，有效性用频带利用率表示，可靠性用误码率、误信率表示。 12.信息速率是每秒发送的比特数；码元速率是每秒发送的码元个数。 13.码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。 第二章 14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。 15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的，其能量有限，（在无限长的时间上）平均功率为零。功率信号的持续时间无限，故其能量为无穷大。 16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。 17.确知信号在频域中的性质有4种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示，级数的各项构成信号的离散频谱，其单位是V。 19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示，波形变换得出的函数是信号的频谱密度，其单位是V/Hz 。 20.只要引入冲激函数，我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。 21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布，其单位是J/Hz。功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布，其单位是W／Hz。 22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的，这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|2，称为功率谱，其单位为w。但若用δ函数表示此谱线。则它可以写成功率谱密度|C（f）|2δ（f-nf0）的形式。 23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。 24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。 25.能量信号的自相关函数R(O)等于信号的能量；而功率信号的自相关函数R(O)等于信
一填空题(每空1 分，共20 分) 1：调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为（）和（）两类。 2：信道容量是指（） 3: 扩频的主要方式有（）和（）。 4:随机过程的数字特征主要有：（）,（）和（）。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是（）变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与（）有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为（）、（）和（）。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为（），常用的单位为（）。 9:卷积码的译码方法有两类：一类是（），另一类是（）。 10:模拟信号是利用（）、（）和（）来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分，共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 4、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 5、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 三画图题(每题5 分，共5 分) 已知信息代码为：1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0，请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形， (1)给出编码结果； (2)画出编码后的波形； 四计算题(每题10 分，共50 分) 1、现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由； (2)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性，若要以2000波特的码元速率传输，请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件？
通信原理复习题 五、作图题 1．某调制方框图如图a所示。已知m(t)的频谱如图b，载频且理想带通滤波器的带宽为。 试求：（1）理想带通滤波器的中心频率为多少； （2）说明s(t)为何种已调制信号； （3）画出s(t)的频谱图。 2．根据如图所示的调制信号波形，试画出DSB及AM波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 3．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图？若基带信号的频谱如图所示，载波频率为64kHz，取下边带（滤波为理想），请画出已调信号的频谱？ 4．若有5个频谱范围均为60kHz～108kHz的信号（已包括防护频带），现将这5个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为312kHz～552kHz的信号。 试求：（1）对应于这5个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带）； （2）画出该频分复用的原理框图； （3）试画出频谱搬移图。 5．设有12路电话信号，每路电话的带宽为4kHz（频谱0kHz～4kHz，已包括防护频带），现将这12路电话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为60Hz～108kHz的信号。 试问：（1）用于12路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)； （2）画出频分复用的频谱搬移图（4kHz的电话频谱用三角频谱表示）。 6．设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。 7．设有三种传输通道分别如图a、图b和图c所示。 试求：（1）画出这三种传输通道的幅频特性示意图； （2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论； （3）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。 8．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。 9．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。 10．设有一数字码序列为10010000010110000000001，试编为相关码、AMI码和HDB3码？并画分别出编码后的波形？（第一个非零码编为-1）11．设部分响应传输系统如图所示，若为100110100101。请画出各点的波形。 12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。 13．设发送数字信息序列为11010011，码元速率为。现采用2FSK进行调制，并设对应“1”；对应“0”；、的初始相位为00。 试求：（1）画出2FSK信号的波形。 （2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 14．设发送数字信息序列为11010011，码元速率为。现采用2FSK进行调制，并设对应“1”；对应“0”；、的初始相位为00。 试求：（1）画出2FSK信号的波形。 （2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 15．设二进制FSK信号为 且等可能出现。 试求：（1）构成相关检测器形式的最佳接收机结构； （2）画出各点可能的工作波形； （3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为，试求系统的误码率。 16．假设有某2DPSK系统，设发送数字信息序列为110100101，码元速率为，载波频率为。 试求：（1）试画出2DPSK信号波形； （2）试画出采用非相干解调法接收的组成框图； （3）根据框图试画出解调系统的各点波形。 17．设数字序列为100101110，波特为1000B，载波频率为2000Hz。 试求：（1）画出相应得2DPSK的波形； （2）画出2DPSK传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图； （3）画出以上组成框图中各点的波形图。 18．设发送数字信息序列为011010001，码元速率为，载波频率为4kHz。 试求：（1）分别画出2ASK、2PSK、2DPSK信号的波形（2ASK的规则：“1”有载波、“0”无载波；2PSK的规则：“1”为00、“0”为1800；2DPSK 的规则：“1”变“0”不变，且设相对码参考码元为“0”）。 （2）计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的带宽和频谱利用率。 19．已知一低通信号的频谱为 试求：（1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图； （2）若用的速率抽样，重做上题；
1.2.1 通信系统的一般模型 1.2.3 数字通信的特点 (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，将来自不同信源的信号综合到一起传输 (4) 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 (5) 易于加密处理，且保密性好 1.3.1 通信系统的分类 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 。调制传输系统又分为多种 调制，详见书中表1-1。 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 3.1.2 随机过程的数字特征 均值（数学期望）： 方差： 相关函数 3.2.1 平稳随机过程的定义 （1）其均值与t 无关，为常数a ； （2）自相关函数只与时间间隔τ 有关。 把同时满足（1）和（2）的过程定义为广义平稳随机过程。 3.2.2 各态历经性 如果平稳过程使下式成立 则称该平稳过程具有各态历经性。 3.2.4 平稳过程的功率谱密度 非周期的功率型确知信号的自相关函数与其功率谱密度是一对傅里叶变换。这种关系对平稳随机过程同样成立，即有 []∫∞∞?=dx t x xf t E ),()(1ξ} {2)]()([)]([t a t E t D ?=ξξ2121212212121),;,()] ()([),(dx dx t t x x f x x t t E t t R ∫∫ ∞∞?∞∞?==ξξ???==)()(τR R a a ∫∫ ∞ ∞?∞∞??==ω ωπτττωωτξωτξd e P R d e R P j j )(21)()()(
3.3.2 重要性质 广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。 3.3.3 高斯随机变量 （1）f (x )对称于直线 x = a ，即 （2） 3.4 平稳随机过程通过线性系统 输出过程ξo (t )的均值: 输出过程ξo (t )的自相关函数： 输出过程ξo (t )的功率谱密度: 若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 如果线性系统的输入过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。 3.5 窄带随机过程 若随机过程ξ(t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围Δf 内，即满足Δf << f c 的条件，且 f c 远离零频率，则称该ξ(t )为窄带随机过程。 3.7 高斯白噪声和带限白噪声 白噪声n (t ) 定义：功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声 － 双边功率谱密度 － 单边功率谱密度 4.1 无线信道 电磁波的分类： 地波：频率 < 2 MHz ；距离：数百或数千千米 天波：频率：2 ~ 30 MHz ；一次反射距离：< 4000 km 视线传播：频率 > 30 MHz ；距离: 4.3.2 编码信道模型 P(0 / 0)和P(1 / 1) － 正确转移概率，P(1/ 0)和P(0 / 1) － 错误转移概率 P (0 / 0) = 1 – P (1 / 0) P (1 / 1) = 1 – P (0 / 1) 2)(0 n f P n =)(+∞<
通信原理试卷一 1、如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到: a、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2、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 a、高斯分布 b、均匀分布 c、瑞利分布 d、莱斯分布 3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_________信号的解调中: a、DSB b、AM c、PM d、SSB 4、发端发送纠错码,收端译码器自动发现并纠正错误,传输方式为单向传输,这种差错控制的工作方式被称为: a、FEC b、ARQ c、IF d、HEC 5、在“0”、“1”等概率出现情况下,以下哪种码能够直接提取位同步信号: a、单极性不归零码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、双极性不归零码 6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为 a 、 b 、 c 、 d 、 7、平稳随机过程协方差函数C(τ)与自相关函数R(τ)与均值m的关系为: a 、 b 、 c 、 d 、 8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的就是。 a、自然抽样 b、曲顶抽样 c、理想抽样 d、平顶抽样 9、由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法,被称为: a、外同步法 b、自同步法 c、位同步法 d、群同步法 10、连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求: a、判决门限提高,漏同步概率提高 b、判决门限降低,漏同步概率提高 c、判决门限提高,漏同步概率降低 d、判决门限降低,漏同步概率降低 11、设x(t)为调制信号,调相波的表示式为:,则PM调制方式的瞬时角频率偏差为: a 、 b 、 c 、 d 、 12、码长ｎ=7的汉明码,监督位应就是: a、2位 b、3位 c、4位 d、5位 13、如果在已知发送独立的符号中,符号“E”出现的概率为0、125,则符号“E”所包含的信息量为: a、1bit b、2 bit c、3 bit d、4 bit
第三章 1.何谓随机过程它具有什么特点 答：随机过程是所有样本函数的集合，是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。 特点：1.不能用确切的时间函数描述 2.具有随机性，每个样本函数都是一个确定的数值，但是都不可预知 2.随机过程的数字特征主要有哪些分别表征随机过程的什么特性 答：1.均值（数学期望）：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。 2.方差：表示随机过程在t时刻相对于均值的偏离程度。 3.相关函数：衡量随机过程在任意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度。 3.何谓严平稳何谓广义平稳它们之间关系如何 答：若一个随机过程的统计特性与时间起点无关，则称其为严平稳过程。 若过程的均值是常数且自相关函数只与时间间隔有关，则为广义平稳过程。 若一个过程是严平稳的，则它必是广义平稳的，反之不一定成立。 4.平稳过程的自相关函数有哪些性质它与功率谱密度的关系如何 答：偶函数；R（0）等于平均功率且为最大值。 功率谱密度是自相关函数的傅里叶变换。 5.什么是高斯过程其主要性质有哪些 答：如果随机过程的任意n维分布均服从正态分布，则称它为正态过程或高斯过程。 性质：1.高斯过程的n维分布只依赖各个随机过程的均值，方差和归一化协方差。 2.广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 3.如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么她们也是统计独立的。 4.高斯过程经过线性变换后的过程仍是高斯过程。 6.高斯随机变量的分布函数与Q(X)以及erf(x)函数的关系如何如何求输出过程的均值和自
相关函数 答： 7.随机过程通过线性系统时，输出与输入功率谱密度的关系如何如何求输出过程的均值和自相关函数 答： 8.什么是窄带随机过程它的频谱和时间波形有什么特点 答：若随机过X(t)的谱密度集中在中心频率f附近相对窄的频带范围内且f远离0频率，则成为窄带随机过程。 窄带随机过程的一个样本的波形如同一个包络和相位随机缓变的正弦波。 9.窄带高斯过程的包络和相位分别服从什么概率分布 答：包络服从瑞利分布；相位服从均匀分布。并且包络和相位统计独立。 10.窄带高斯过程的同相分量和正交分量的统计特性如何 答：一个均值为0的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，而且均值为0，方差也相同。此外，同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关或统计独立的。 11.正弦波加窄带高斯噪声的合成包络服从什么分布 答：服从广义瑞利分布，又称为莱斯分布。 12.什么是白噪声其频谱和自相关函数有什么特点白噪声通过理想低通或理想带通滤波器后的情况如何 答：白噪声：如果噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数，则称为白噪声。
复习提纲 第 1 章绪论 1. 了解通信方式 2. 了解通信系统的一般模型 3. 掌握模拟通信系统和数字通信系统的特点（主要的区别） 4. 掌握信息的度量：信息量的计算及平均信息量的计算，熵的计算 5. 掌握通信系统中主要性能指标（码元传输速率，信息传输速率，频带利用 率） 第2 章确知信号 1. 掌握功率信号的频谱书上的例子，看题 2. 掌握能量信号的频谱密度 3. 了解能量信号的能量谱密度 4. 了解功率谱的功率谱密度 5. 掌握能量信号的自相关函数计算 6. 掌握功率信号的自相关函数计算 第 3 章随机过程 1. 熟练掌握平稳随机过程（概念，判断，平稳过程的自相关函数，平稳过程的功率谱的计算） 2. 熟练掌握高斯随机过程 3. 熟练掌握窄带随机过程 4. 熟练掌握正弦波加窄带高斯随机过程 5. 了解高斯白噪声和带限白噪声
第 4 章信道 1. 了解各种信道的数学模型 2. 熟练掌握信道容量的概念（离散，连续）及信道容量的计算 第 5 章模拟调制系统 1. 熟练掌握AM ，DSB,SSB 调幅信号的时域表达式，频谱图，信号带宽 2. 熟练掌握各种调幅波（AM,DSB,SSB ）的调制电路及解调电路 3. 熟练掌握线性调制系统的抗噪声性能（AM,DSB,SSB ） 4. 熟练掌握调频信号的产生（单频调制的时域表达式，调制指数，带宽等指标的计算） 5. 掌握宽带调频信号的抗噪声性能 第 6 章数字基带传输系统 1. 熟练掌握AMI,HDB3 码的波形及编码规则 2. 熟练掌握数字基带信号的频谱特性 3. 熟练掌握无码间串扰的基带传输特性（无码间串扰条件，奈奎斯特第一准则） 4. 熟练掌握无码间串扰的传输特性设计（特别是余弦滚将特性设计） 5. 熟练掌握基带传输系统的抗噪声性能（眼图） 6. 熟练掌握部分响应（第I 类部分响应波形）（特别是注意采用预 编码——相关编码——模 2 判决） 7. 熟练掌握时域均衡的最小峰值法（迫零调整法的原理及设计） 第7 章数字带通传输系统 1. 熟练掌握ASK,FSK,PSK,DPSK 信号的时域表达式，频域表达式及波形，带宽等指标
第一章 1.通信—按照传统的理解就就是信息的传输。 2.通信的目的:传递消息中所包含的信息。 3.信息:就是消息中包含的有效内容。 4.通信系统模型: 5、通信系统分为:模拟通信系统模型与数字通信系统模型。 6、数字通信的特点: (1)优点: 抗干扰能力强,且噪声不积累 传输差错可控 便于处理、变换、存储 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 易于集成,使通信设备微型化,重量轻 易于加密处理,且保密性好 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (2)缺点: 需要较大的传输带宽 对同步要求高 7、通信方式(信号的传输方式) (1)单工、半双工与全双工通信 (A)单工通信:消息只能单方向传输的工作方式 (B)半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发的工作方式 (C)全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式 (2)并行传输与串行传输 (A)并行传输:将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输 优点:节省传输时间,速度快:不需要字符同步措施 缺点:需要n 条通信线路,成本高 (B)串行传输:将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输 优点:只需一条通信信道,节省线路铺设费用 缺点:速度慢,需要外加码组或字符同步措施 8、则P(x) 与I 之间应该有如下关系: I 就是P(x) 的函数: I ＝I [P(x)] P(x) ↑,I ↓ ; P(x) ↓ ,I ↑; P(x) = 1时,I＝0; P(x) = 0时,I＝∞; 9、通信系统的主要性能指标:有效性与可靠性 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),简记为B。
简答题： 1、数字通信有何优点？ 答案：差错可控；抗干扰能力强，可消除噪声积累；便于加密处理，且保密性好；便于与各种数字终端接口，可用现代化计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储；便于集成化，从而使通信设备微型化。 难度：较难 2、在PCM系统中，信号量噪比和信号（系统）带宽有什么关系？ 答案： ) / (2 2 /H f B q N S ，所以PCM系统的输出信号量噪比随系统的带宽B按指数规律增长。 难度：难 3、非均匀量化的目的是什么？ 答案：首先，当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比； 其次，非均匀量化时，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。 难度：较难 3、什么是奈奎斯特准则？什么是奈奎斯特速率？ 答案：为了得到无码间串扰的传输特性，系统传输函数不必须为矩形，而容许具有缓慢下降边沿的任何形状，只要此传输函数是实函数并且在f=W处奇对称，称为奈奎斯特准则。同时系统达到的单位带宽速率，称为奈奎斯特速率。 难度：难 4、什么是带通调制？带通调制的目的是什么？ 答案：用调制信号去调制一个载波，使载波的某个（些）参数随基带信号的变化规律去变化的过程称为带通调制。调制的目的是实现信号的频谱搬移，使信号适合信道的传输特性。
难度：难 5、 若消息码序列为1101001000001，试写出AMI 和HDB3码的相应序列。 答案：AMI ：+1-10+100-100000+1（-1+10-100+100000-1） HDB3：+1-10+100-1000-v0+1（-1+10-100+1000+v00-1） 难度：难 6、 什么是多径效应？ 答案：在随参信道当中进行信号的传输过程中，由于多径传播的影响，会使信号的包络产生起伏，即衰落；会使信号由单一频率变成窄带信号，即频率弥散现象；还会使信号的某些频率成分消失，即频率选择性衰落。这种由于多径传播对信号的影响称为多径效应。 难度：中 8、什么是调制？调制在通信系统中的作用是什么？ 答案：所谓调制，是指按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参数的过程。 作用是：将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号； 实现信道的多路复用； 改善系统抗噪声性能。 难度：难 9、FM 系统的调制制度增益和信号的带宽的关系如何？这一关系说明什么问题？ 答案：m FM f FM f B m G 223 。说明在大信噪比的情况下，宽带调频系统的制度增益是很高的，也就是说抗噪声性能好。 难度：难 10、什么是码间串扰？它是怎样产生的？对通信质量有什么影响？ 答案：码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。
第一章 1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。 2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源 图1-1 通信系统一般模型 3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源 图1-4 模拟通信系统模型 4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型 ①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。 5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。 （P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。 ②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分） 6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2） 信息量：①一般式 I=L a ) (1 x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2 ) (1 x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。 综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2 P 1= Log 2M /11=Log 2M 若M 是2的整幂次，比如M=2k （k=1，2，3222） 则： I= - Log 22k =k 也就是说，传送每一个M （2 k M ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波