《通信原理》自学考试大纲1

题号：825
《通信原理》考试大纲
一、考试内容
1. 绪论：通信系统组成；信息及其度量；码元速率、信息速率、频带利用率、误码率。

2. 随机信号分析：随机过程的基本概念；平稳随机过程；高斯过程；窄带随机过程；白噪声和带限白噪声；正弦波加窄带随机过程；随机过程通过线性系统。

3. 信道：信道的概念；恒参信道特性及其对信号传输的影响；随参信道特性及其对信号传输的影响；信道的加性噪声；信道容量的概念。

4. 模拟调制系统：幅度调制的原理及抗噪性能；角度调制的基本概念。

5. 数字基带传输系统：数字基带信号与频谱特性；AMI码、HDB3码、双相码；无码间干扰的基带传输特性；无码间干扰时基带系统的抗噪性能；部分响应；时域均衡。

6. 数字调制系统：二进制数字调制解调原理；2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统的抗噪性能；二进制数字系统的性能比较；4PSK的原理及其抗噪性能。

7. 模拟信号的数字传输：抽样定理；PAM原理；均匀量化与非均匀量化；PCM原理及抗噪性能；△M原理及抗噪性能；TDM和多路数字电话系统的概念。

8. 数字信号的最佳接收：最佳接收准则；二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪性能；匹配滤波器原理、实现及应用。

9. 差错控制：纠错编码的基本概念；线性分组码；循环码。

10. 同步原理：载波同步的方法；位同步的方法；帧同步的方法及性能。

二、参考书目
1. 樊昌信等，《通信原理》，国防工业出版社，1995
2. 欧阳长月等，《信息传输基础》，北京航空航天大学出版社，1995
3. 沈振元等，《通信系统原理》，西安电子科技大学出版社，1993。

通信原理复习提纲第一章绪论基本知识点：1. 通信基本概念：通信，信息，消息，信号；2. 信息量、主要性能指标计算；3. 数字通信系统的一般模型与组成4. 通信系统的分类5. 通信系统的发展典型例题：1、已知彩色电视图像由5×105像素组成。

设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有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且统计独立，则每种像素携带的平均信息量为_________bit/符号；每个画面的平均信息量为_________bit。

2、在数字传输系统中,码元速率为1200波特,信息速率为4800bps,则信号最多可取______种不同的状态；若要使得码元速率与数据速率相等,则信号可取______种状态。

3、一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每个字母用二进制脉冲编码，分别用00、01、10、11表示，每个脉冲宽度为5ms。

(1)当不同字母等概出现时，试计算传输的平均信息速率。

(2)当出现概率分别为1/4、1/8、1/8、1/2时，试计算传输的平均信息速率。

4、单位时间内传输的二进制信息位数是指______速率,而单位时间内传输的码元个数是指_______速率。

第二章预备知识基本知识点：1. 随机过程的描述方法2. 平稳过程（广义）的定义与证明3. 随机过程通过线性系统4. 窄带随机过程及其描述方法、数字特征5. 高斯白噪声的定义及自相关函数、功率谱密度6. 信道容量计算7. 信道的分类与模型典型例题：1、均值为0，双边功率谱密度为n0/2的高斯白噪声的自相关函数为__________________。

2、高斯随机过程通过线性系统后仍是高斯过程。

（判断说法是否正确）3、已知随机过程)cos()(θω+=tAtXc，其中θ是在)2,0(π内均匀分布的随机变量。

试证明X(t)是广义平稳的。

4、广义信道可以分成编码信道和调制信道。

（判断）6、随机过程通过线性系统，若输入是广义平稳的，则输出也是广义平稳的；。

801通信原理
1．预备知识
希尔伯特变换、解析信号、频带信号与带通系统、随机信号的功率谱分析、窄带平稳高斯过程。

2．模拟调制
DSB-SC、AM、SSB、VSB、FM的基本原理、频谱分析、抗噪声性能分析。

3．数字基带传输
掌握：数字基带基带信号，PAM信号的功率谱密度分析；数字基带信号的接收，匹配滤波器，误码率分析；码间干扰的概念，奈奎斯特准则，升余弦滚降，最佳基带系统，眼图；
了解：均衡的基本原理，线路码型的作用和编码规则，部分响应系统，符号同步算法的基本原理。

4．数字信号的频带传输
信号空间及最佳接收理论，各类数字调制（包括OOK、2FSK、PSK、2DPSK，QPSK、DQPSK、OQPSK、MASK、MPSK、MQAM）的基本原理、频谱分析、误码性能分析，载波同步的基本原理。

5．信源及信源编码
掌握：信息熵、互信息；哈夫曼编码；量化（量化的概念、量化信噪比、均匀量化）
了解：对数压扩，A率13折线编码、TDM；
6．信道及信道容量
掌握：信道容量（二元无记忆对称信道、AWGN信道）的分析计算；
了解：多径衰落方面的概念（平衰落和频率选择性衰落、时延扩展、相干带宽、多普勒扩展、相干时间）
7．信道编码
信道编码的基本概念，纠错检错、汉明距
线性分组码，循环码、CRC；
卷积码的编码和Viterbi译码；
8．扩频通信及多址通信
沃尔什码及其性质；
m序列的产生及其性质，m序列的自相关特性；
扩频通信、DS-CDMA及多址技术、扰码；。

通信原理复习⼤纲⼆：复习⼤纲第1章绪论1，什么叫通信？通信系统的⼀般模型是什么？通信的定义：是指由⼀地向另⼀地进⾏消息的有效传递。

⼀般模型：2型）？图1-3 数字频带通信系统的模型3，什么叫数字频带传输通信系统？什么叫数字基带传输系统？通常把有调制解调器的数字通信系统叫做数字频带传输通信系统。

与频带传输通信系统相对应的，把没有调制解调器的数字通信系统叫做数字基带传输通信系统。

4，信息及其度量，信息量I 的定义I=-log 2P(x) ⽐特信源的熵的计算H= -∑P i (x)log 2P i (x) (⽐特/符号)5，通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性1）数字通信系统的有效性指标⽤传输速率来衡量？ 2）数字通信系统的可靠性指标⽤误码率来衡量？3）模拟通信系统中的有效性指标⽤系统频带利⽤率来衡量？（系统频带利⽤率） 4）模拟通信系统中的可靠性指标⽤输出信噪⽐来衡量？（输出信噪⽐） 5）R B /R b /ηb/ηB 的计算⽅法和各⾃的单位R B 与R b 的换算：(N 为进制数)（N=2的K 次幂）b bη B = R B /B 波特/Hz6）误码率P e 的计算7）误⽐特率P eb 的计算bB R 1=22222B B b R R R =?=log NR R BN bN 2log ?=N R R NB bN 2log =系统传输的总码元数接收的错误码元数=e P 系统传输的总⽐特数数系统传输中出错的⽐特=eb P练习：P15, 1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7第2章信道与噪声1，什么是调制信道？什么是编码信道？各⾃的范围是什么？调制信道定义：传输已调信号的信道。

调制信道的范围：是从调制器输出端到解调器输⼊端。

编码信道定义：是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。

编码信道的范围：是从编码器输出端到译码器输⼊端。

2，信道容量C的概念？C。

⾹农公式:从⾹农公式可发现，1）C为最⼤值，实际的速率R必须⼩于或等于C。

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。

《通信原理》课程考试大纲一、课程的基本信息课程编号：03210047 课程类别：必修学时：64（其中含实验8学时）学分：4开课单位：电子与电气工程系适用专业：电子信息工程、通信工程二、课程考试要求及命题原则1. 熟悉通信系统的基本组成、通信系统分类及通信方式；掌握信息及其度量方法；掌握模拟和数字通信系统的主要性能指标。

2. 掌握随即信号过程的基本分析方法，理解高斯、平稳、窄带等随机过程的相关内容，了解各种噪声的性质等。

3．熟悉信道的定义、分类、信道的数学模型；了解恒参信道及其对所传信号的影响；了解随参信道及其对所传信号的影响；熟悉信道的加性噪声、白噪声、高斯噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声、正弦波加窄带高斯噪声；熟悉香农公式。

4. 熟悉调制的目的、定义、分类；掌握AM、DSB、SSB、和VSB的基本原理（信号表达式、频谱及带宽、调制/解调方式）及抗噪声性能；熟悉FM的基本原理（信号表达式、带宽）、FM信号的解调及抗噪性能。

5. 了解数字基带信号的码型设计原则；熟悉数字基带信号的常用码型、数字基带信号的频谱特性；熟悉基带系统的脉冲传输与码间干扰的概念；掌握无码间干扰等效传输特性、无码间干扰基带系统的抗噪性能公式；熟悉眼图的基本概念以及部分响应系统。

6. 掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理（信号表达式、频谱及带宽、调制/解调方式）以及相应系统的抗噪声性能。

7. 掌握抽样定理；熟悉脉冲振幅调制（PAM）；熟悉模拟信号均匀量化和非均匀量化的方法；掌握脉冲编码调制（PCM）原理；熟悉简单增量调制原理。

8. 熟悉同步的基本概念；掌握载波同步、位同步、群同步的方法；了解载波同步系统、位同步系统、群同步系统的性能指标。

9. 掌握数字信号接收统计表述、最佳接收准则，理解确知信号的最佳接收和匹配滤波器的分析。

三、考试内容第一章、绪论考试主要内容：通信的基本概念和系统的组成；模拟通信与数字通信系统以及数字通信的特点；通信系统的分类及通信方式；信息及其度量和通信系统的主要性能指标。

《通信原理》考试大纲考试科目基本要求及适用范围概述本《通信原理》考试大纲适用于电子信息、通信工程等专业的考试。

主要内容包括信号与随机信号分析，各种模拟调制和数字调制原理，同步原理。

要求考生对基本概念及定理，有较深入的了解，熟练掌握各种通信方法的基本原理和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

一、考试内容：（一）绪论1、通信系统模型（要求会画图）：（1）书p230 图7.1 （a）模拟通信系统、（b）数字通信系统、（c）模拟信号数字传输系统7.1（a）模拟通信系统模型7.1（b）数字通信系统模型7.1（c）模拟信号数字传输系统模型：（2）第四章模拟通信系统中调制和解调的原理图：调制原理图：书p99 单边带调制图4.11（a）书p104 残边带调制图4.17解调的原理图：书p105同步解调：（3）书p104 图5.1 数字基带信号传输系统方框图2、定义或概念：书p2 基带信号和频带信号很多信源输出的信号，含有丰富的低频成分，即，其频谱在低频附近（例如我们说的语音在300~4kHz，再例如数字电路输出的TTL信号）。

这些信号我们统称为基带信号。

所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。

●频带信号：⏹将基带信号从低频段调制到高频段后的信号（又称“已调信号/已调波”）3、数字通信系统和模拟通信系统的区别（共8点）其中书p2～3 有7点，书p6 有1点p2～3 有7点：1）数字信号易于再生2）数字电路有更好的抗干扰能力3）数字电路更可靠，成本更低4）数字设备可靠性高、数字硬件实现灵活5）时分复用信号比频分复用的模拟信号更简单6）不同类型的数字信号在传输和交换中看出相同信号 7）数字业务，容易实现用数据包书p6 有1点 8）数字通信系统和模拟通信系统性能评估方法不同4、通信系统的质量指标：有效性和可靠性。

模拟通信系统：书p6 有效性——信息量和可靠性——信噪比数字通信系统：书p7～8有效性——信息量、码元速率、信息速率和可靠性——误码率、误信率5.习题 书p13-7 求误码率和信息速率注意信息速率单位是bit/s ，数值与码元速率相同； 误码率=10/ （10000×3600）6. 【习题】设一信息源的输出由128个不同符号组成。

通信概论自考大纲第一章通信基础1. 通信系统的组成识记：通信系统的一般模型，各组成单元的主要功能数字通信系统模型，信源编码的功能数字通信的优缺点2. 通信系统的分类识记：按通信业务分类，按信号特征分类按传播媒介分类，按工作波段分类3. 通信方式领会：单工、半双工和全双工通信，并举例说明4. 信号和频谱识记：周期信号和非周期信号的特征模拟信号和数字信号的区别基带信号和带通信号的关系5. 信道类型识记：有线信道的类型，无线信道中电磁波的传播方式6. 信道噪声和信道容量识记：噪声的种类和危害领会：香农公式7. 多路复用技术领会：频分复用和时分复用的概念、特点和应用8. 数字信息系统的性能指标识记：波特率RB、比特率Rb、频带利用率和误码率Pe的定义应用：一个M进制码元所含信息量计算波特率R B、比特率R b、误码率P e的计算关系式R B = R B log2M的应用第二章模拟信号数字化及其传输1. 抽样定理和脉幅调制（PAM）识记：低通抽样定理，抽样速率应满足的条件领会：自然抽样PAM和平顶抽样PAM的特点2. 脉冲编制调制（PCM）识记：PCM信号的比特率和传输带宽领会：数字化过程的三个步骤均量化的特点和优点非均量化的特点和缺点应用：A律13折线PCM编码3. 增量调制（∆M）识记：不过载条件和编码范围领会：（∆M）的基本原理4. 数字基带信号的码型识记：单极性码和双极性码的特点归零（RZ）和非归零（NRZ）的区别差分码的优点5. 数字基带信号频谱识记：研究基带信号频谱的意义单极性和双极性信号的频谱6. 码间串扰（ISI）领会：码间串扰现象7. 眼图应用：观察眼图的方法，眼图的主要用途第三章调制和解调1. 调制的概念领会：调制的目的和作用2. 幅度调制识记：幅度调制的定义和分类AM、DSB、SSB、VSB的特点与应用AM、DSB、SSB信号的带宽领会：AM、DSB、SSB、VSB的调制原理相干解调与包络检波的原理3. 角度解调识记：调频信号的带宽（卡森公式）频率调制的特点与应用领会：调制（FM）和调相（PM）的概念4. 二进制数字调制识记：二进制数字调制信号的传输带宽领会：二进制数字调制的基本原理应用：会画2ASK、2PSK和2DPSK信号的调制器会画二进制数字调制信号的时域波形比较2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK的有效性和可靠性5. 多进制数字调制识记：4PSK信号的相位关系领会：多进制数字调制的目的4PSK和4DPSK的基本原理应用：会画4PSK和4DPSK的信号波形第四章电话系统1. 电话系统的基本概念识记：电话网的分类，电话网的组网形式2. 交换网络识记：交换网络的分类，时间交换器和空间交换器的组成与控制方式三级交换网络的种类领会：时间交换器和空间交换器的工作过程应用：空间交换中三级克劳斯网络的无阻塞条件3. 交换技术识记：交换网络的路由分类，交换机的呼叫处理过程交换技术的分类、分组交换的分类以及他们之间的差距领会：交换网络的路由设计，分组交换网中的路由选择应用：在交换网络中区分直达路由、迂回路由和基干路由4. 用户环路识记：用户接口插件功能领会：用户环路上的结构和信号5. 电话机原理识记：电话机的原理和组成6. 电话网络信令识记：用户线信令的一般组成，信令的分类电话网的呼叫过程第五章移动通信1. 移动通信概论识记：移动通信的主要特点领会：常用移动通信系统2. 蜂窝网的基本概念识记：频率再用信道分配策略切换策略和位置管理干扰和系统容量3. 移动通信的电波传播特点领会：无线电波传播特征三种基本的无线电波传播机制移动通信信道的主要特点移动通信信号传播的损耗及三种效应三种主要选择性衰落4. 抗衰落技术识记：空间分集，频率分集，时间分集的主要特点选择式合并，最大比值合并和等增益合并的优缺点领会：RAKE接收、交织和均衡的原理5. 移动通信系统中的多址技术领会：频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）的多址原理及特点，并能举例说明6. 时分多址（TDMA）数字蜂窝网---GSM和码分多址（CDMA）蜂窝网领会：GSM蜂窝网的系统组成，空中接口，系统容量及其技术第六章微波通信1. 微波通信概论领会：微波与微波通信的概念数字微波通信系统组成数字微波通信系统的分类微波通信频率配置的基本原理和配置方案微波通信的特点2. 微波传输中抗衰落技术领会：对付微波衰落的技术措施3. PDH数字微波通信系统领会：PDH数字复接系统的组成PDH的复接方式4. SDH大容量微波通信系统领会：SDH传输体制概念SDH的应用特点第七章卫星通信1. 卫星通信概论领会：卫星通信的基本概念静止卫星通信系统概念摄动、星蚀和日凌中断概念卫星通信系统的组成卫星通信的常用工作频段卫星通信的特点2. 卫星通信中的电波传输损耗与噪声领会：卫星通信中的电波传播噪声种类应用：计算距离40000Km静止轨道卫星通信自由空间传输损耗（Log2 = 0.3,Log3 = 0.477）3. 卫星通信体制领会：卫星通信体制的基本内容数字卫星通信中通常采用的调制方式预分配方式的SCPC/FDMA概念按需分配的SCPC/FDMA概念时分多址的特点随机联接时分多址的效率码分多址系统的分类4. VSAT卫星通信网领会：VSAT卫星通信网的网络结构分类VSAT的基本概念内向信道、外向信道的概念VSAT卫星通信系统组成5. 卫星移动通信领会：卫星移动通信系统的分类卫星移动通信信号的特点6. 卫星通信的应用领会：卫星Internet概念卫星GPS概念第八章光纤通信1. 光纤通信系统的基本概念识记：光纤通信的基本概念、光纤通信系统的基本组成和光纤通信系统的类型领会：光纤通信系统的特点2. 光纤识记：光纤的分类领会：阶跃多模光纤、渐变多模光纤的单模光纤的基本原理，以及光纤的传输特型3. 光缆识记：光缆的结构与分类、海底光缆的特点4. 光发射机识记：光的调制方法领会：光源的发光原理和光的调制原理5. 光接收机领会：光电变化与前置放大、线性放大和数据恢复6. 光纤通信系统在互联网上的新技术识记：全光网络的所采用的新技术。

第一章 基本概念一、通信系统的基本结构 1．通信系统的产生与发展 2．信号的调制载波信号：在介质中能有效传输的模拟频率。

（通常是较高频率） 例如：时变电压载波信号。

模拟信号和数字信号：用模拟信号在载波上调制，可获得AM 、FM 、PM 的调制方式；用数字信号在载波上调制，可获得ASK 、FSK 、PSK 、QAM 等调制方式。

信号调制的目的：选择适合传输介质的频率；提高频率分配的安全性和有效性。

3．电磁波谱CCIR （Consaltative Committee International Radio ）的频带定义 4．带宽和Shannon 公式信号带宽：有多种频率合成的通信信号中的最高频率与最低频率之差称为该信号的带宽。

信道带宽：传输通道允许通过的最高频率和最低频率之差称为该信道的带宽。

Nyquist 公式：在信道无噪声的情况下，数据率的限制仅来源于传输带宽。

对二进制信号而言，BHz 的带宽可以承载2B(bit/s)的数据率。

Shannon 公式：C=Blog 2(1+SNR db )C ：信道的信息容量(bit/s)，是理论的信息极限。

B ：信道带宽(Hz)SNR db ：信道的信噪功率比10lg()db SNR pP信号功率S 分贝噪声功率NSNR db 每增加10个分贝，S P /N P 即为原来的10倍。

Shannon 指出，在信道的信息容量不变的情况下，信道带宽和信噪比可对换。

二、信号分析1．正弦信号单频电压或电流波形表达式（正弦周期波） 时域：正弦波在示波器上的图示。

频域：正弦波在频谱仪上的图示。

2．非正弦周期波（复杂周期波）非正弦周期波的傅里叶级数展开：任何周期函数都可以写成包含一系列三角函数的数学表达式：01212()cos cos 2...cos sin sin 2...sin n n f t A A A A n B B B n αααβββ=++++++++其中 α = β即：任何后期波形是由一个平均分量和一系列谐波相关的正弦和余弦波组成。