通信技术与系统第二章信号与噪声分析资料
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通信原理考试第一章 绪论 1、信号是消息的载体。
2、模拟通信系统传输质量的度量准则主要是信噪比;数字通信系统传输质量的度量准则主要是错误判决的概率。
3、在数字通信系统中,可以采用纠错编码等差错控制技术,从而大大提高系统的抗干扰性。
4、5、衡量一个通信系统性能优劣的基本因素是有效性和可靠性。
有效性是指信道传输信息的速度快慢,可靠性则是指信道传输信息的准确程度。
6、模拟通信系统中用带宽衡量系统性能的有效性,用信噪比衡量系统性能的可靠性;数字通信系统的有效性用传输传输速率(或码元传输速率或者信息传输速率)衡量,可靠性用差错率(或误码率及误信率)衡量7.香农公式:)/1(log 2N S B C +=8.噪声按照来源分人为噪声和自然噪声两大类,其中自然噪声中的热噪声来自一切电阻性元器件中电子的热运动,热噪声无处不在,不可避免地存在于一切电子设备中。
9.噪声按性质分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声。
10.由于在一般的通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的,好像白光的频谱在可见的频谱范围内均匀分布那样,所以热噪声又常称为白噪声。
11.公式概率与信息量关系:)(log x p I a -= 二进制信息量:)(log 2x p I -=M MI M 22log /11log :-=-=进制每一码元信息量 离散独立非等概率的信息量: (1)平均信息量----信源熵)(log )()(21i Mi i x p x p x H ∑=-=比特/符号(2)总的信息量)(log )()(21i Mi i x p x p m x mH I ∑=-==(3)平均信息速率非等概率(也适用于等概率)()()b B R H x R = =⨯平均信息速率信源熵码元速率等概率2log b B R R M =【例1】已知彩色电视图象由1000000个象素组成。
设每个象素有64种彩色度。
每种彩色有16个亮度等级。
如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等,并统计独立,(1)试计算每秒传送100个画面所需的信息量;(2)如果接收机信噪比为30dB ,为了传送彩色图象所需信道带宽为多少? [正确答案]1)bit 109)1664(log 1010026=⨯⨯⨯2log ;()b B b B R R M R R ==⨯【评注】等概率信息速率非等概率也适用于等概率平均信息量2)B=C/(log2(1+S/N)=109/log2(1000)=108(Hz)2log (1/)C B S N =+【评注】香农公式:信道容量(即信道最大信息速率)【例2】 设某信息源的输出由A,B,C,D,E 五个符号组成,出现的概率分别为1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。
通信原理讲义第一章绪论1.1 通信系统的组成1.1.1 通信一般系统模型点对点通信模型:反映了通信系统的共性。
连续消息:状态连续变化的消息(如语音、图像),也称为模拟消息。
●消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常,消息被载荷在电信号的某以参量上。
数字信号:电信号的参量携带离散消息,该参量离散取值。
模拟信号:电信号的参量携带连续消息,参量连续取值。
●相应的通信系统分成两类数字通信系统模拟通信系统●模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数(数-模)转换器,接受端使用数-模(模-数)转换器。
●数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求(1)数字传输的抗干扰能力强,中继时可以消除噪声的积累;(2)传输差错可以控制;(3)便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理;(4)易于加密处理;(5)可以综合传递各种消息,增强系统功能。
●模拟通信系统模型(点对点)调制器:将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器:将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性,既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型(点对点) 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题:(2) 编码与解码:通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错; (3) 加密和解密:对基带信号进行人为“搅乱”;(4) 同步:发送和接收节拍一致,包括:位同步(码元同步)和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型:1.2 通信系统的分类及通信方式 1.2.1 通信系统分类● 按消息的物理特征分类电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统图像通信系统 ● 按调制方式分类基带传输线性调制载波调制 非线性调制 频带传输 数字调制脉冲模拟调制脉冲调制消息 消息消息消息脉冲数字调制●按信号特征分类模拟通信系统数字通信系统●按传输媒介分类有线无线1.2.2 通信方式分类●点对点通信,按传送方向与时间关系:单工通信:消息只能单方向传输半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时进行收发全双工通信:通信双方可同时进行收发●数字通信中,按数据信号码元排列方式:串行传输:数字信号码元序列按时间顺序一个接一个的在信道中传输,适合远距离传输。
通信原理知识要点第一章概论1 、通信的目的2 、通信系统的基本构成●模拟信号、模拟通信系统、数字信号、数字通信系统●两类通信系统的特点、区别、基本构成、每个环节的作用3 、通信方式的分类4 、频率和波长的换算5 、通信系统性能的度量6 、传码速率、频带利用率、误码率的计算第二章信息论基础1 、信息的定义2 、离散信源信息量的计算(平均信息量、总信息量)3 、传信率的计算4 、离散信道的信道容量5 、连续信道的信道容量:掌握香农信道容量公式第三章信道与噪声了解信道的一般特性第四章模拟调制技术1 、基带信号、频带信号、调制、解调2 、模拟调制的分类、线性调制的分类3 、 AM 信号的解调方法、每个环节的作用第五章信源编码技术1 、低通、带通信号的采样定理(例 5 - 1 、例 5 -2 )2 、脉冲振幅调制3 、量化:●均匀量化:量化电平数、量化间隔、量化误差、量化信噪比●非均匀量化: 15 折线 u 律、 13 折线 A 律4 、 13 折线 A 律 PCM 编码(过载电压问题- 2048 份)5 、 PCM 一次群帧结构( P106 )6 、 PCM 系统性能分析7 、增量调制 DM 、增量脉码调制 DPCM :概念、特点、与 PCM 的比较第六章数字基带信号传输1 、熟悉数字基带信号的常用波形2 、掌握数字基带信号的常用码型3 、无码间干扰的时域条件、频域条件(奈奎斯特第一准则)4 、怎样求“等效”的理想低通()5 、眼图分析(示波器的扫描周期)6 、均衡滤波器第七章数字调制技术1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图2 、上述调制技术的性能比较3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK ( h=0.5 )、APK 的含义、特点4 、数字调制技术的改进措施第七章复用与多址技术1 、复用与多址技术的基本概念、分类、特点、目的(区别)2 、同步技术的分类、应用第九章差错控制技术1 、常用的差错控制方式( ARQ 、 FEC 、 HEC )、优缺点2 、基本概念3 、最小码距与检错纠错能力的关系4 、常用的简单差错控制编码(概念、特点、编写)5 、线性分组码:基本概念、特点6 、汉明码的特点6 、循环码●概念●码字的多项式描述、模运算、循环多项式的模运算●循环码的生成多项式●根据生成多项式求循环码的:码字、(典型)生成矩阵、监督多项式、(典型)监督矩阵较大题目的范围1 、信息量的度量2 、信道容量的计算3 、 13 折线 A 律 PCM 编码4 、均衡效果的计算5 、数字调制波形的绘制6 、 HDB3 编码、解码7 、循环码重点Part I 基础知识1. 通信系统的组成框图 , 数字 / 模拟通信系统的组成框图。
通信原理练习题TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第一章绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是有效性和可靠性。
码元速率RB定义是每秒传送码元的数目,单位Baud。
信息速率定义是每秒钟传送的信息量,单位bit/s。
2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量,可靠性用差错率衡量。
3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量,可靠性用信噪比衡量。
4、在等概条件下,八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号,若该信源每秒钟发送2000个符号,则该系统的信息速率为6k bit/s。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽,对于数字通信系统为传输速率。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。
7、一个M进制基带信号,码元周期为TS 秒,则传码率为1/TS波特,若码元等概出现,一个码元所含信息量为log2M (bit)。
8、通信系统模型中有两个变换,它们分别是非电量与电量之间的变换和基带信号与频带信号之间的变换。
9、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。
10根据信道中所传输信号特征的不同,通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题1、对于二电平数字信号,每秒传输300个码元,问此传码率R B 等于多少?若该数字信号0和1出现是独立等概率的,那么传信率R b 等于多少?2、、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。
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:(1)符号)/(38log log 22bit M H === (2)T s = ,所以B aud 10000R sT 1B ==(3)216Mbit/s 3600210303=⨯⨯⨯=⋅=t R I b (4)误比特率 561025.11021627-⨯=⨯=b P 2小时传送的码元数为7B 107.23600210000t R N ⨯=⨯⨯== 误码率为:561075.3107227-⨯=⨯=e P 3、(8分)某消息源的符号集由32个等概的符号组成,每符号宽度为2ms ,编为5位。
通信原理练习题LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】第一章绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是有效性和可靠性。
码元速率RB定义是每秒传送码元的数目,单位Baud。
信息速率定义是每秒钟传送的信息量,单位bit/s。
2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量,可靠性用差错率衡量。
3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量,可靠性用信噪比衡量。
4、在等概条件下,八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号,若该信源每秒钟发送2000个符号,则该系统的信息速率为6k bit/s。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽,对于数字通信系统为传输速率。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。
7、一个M进制基带信号,码元周期为TS 秒,则传码率为1/TS波特,若码元等概出现,一个码元所含信息量为log2M (bit)。
8、通信系统模型中有两个变换,它们分别是非电量与电量之间的变换和基带信号与频带信号之间的变换。
9、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。
10根据信道中所传输信号特征的不同,通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题1、对于二电平数字信号,每秒传输300个码元,问此传码率R B 等于多少?若该数字信号0和1出现是独立等概率的,那么传信率R b 等于多少?2、、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。
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。
10级通信原理内容提纲第一章 绪论1. 通信系统的组成和各部分的功能;2. 通信系统的两个主要性能要求、在模拟和数字通信系统中分别反映为哪个指标。
3. 信源信息量的有关计算● 单个符号的信息量:I=−log 2p(x) bit ● 平均每符号的信息量:211()()()()log()/M Miiii i i H x p x I x p x p x bit symbol ====-∑∑● 信源等概时平均每符号的信息量:H(x)=log 2M bit/symbol ● 整个消息的信息量:I=N·H(x)=I 1+I 2+···+I N bit 4. 比特率、符号率、频带利用率的概念,以及有关计算 ● R b =R s ×每符号所含比特数 bit/s ,对信源有R b =R s ·H(x) ● R b =R s ·log 2M bit/s ,M 个符号等概下5. 误符号率与误比特率的概念、二者关系,以及有关计算 * 说明:本课程中,“比特(bit )”有两种含义,一是信息量单位,一是二进制的“位”,应根据具体情况判断是哪种含义。
本章内容基本,要求全面掌握。
第二章 随机信号分析本章内容注重概念、结论、参数的物理意义、必要的计算推导,特定函数的付利叶变换与反变换关系。
以下ξ(t )表示随机过程。
1. ξ(t )的概率密度函数与概率分布的关系,E[ξ(t )]、D[ξ(t )]、R(t 1,t 2)的定义及简单计算,广义平稳ξ(t )的定义及判定。
2. 平稳ξ(t )的功率谱密度与R(τ)的关系。
3. 正态分布统计特性特点,一维正态分布概率密度表达式及其参数的物理意义。
4. 白噪声及带限白噪声的功率谱密度和自相关函数的有关计算和结论。
5. 窄带随机过程的统计特性结论。
6. 平稳ξ(t )通过线性系统的统计特性结论。
本章内容,重点掌握基本概念如要点1、3、5、6,并进行相应的随机信号分析。