(通信企业管理)通信原理复习资料精编

（通信企业管理）通信原理知识点第壹章1.1通信的概念什么是通信？答：通信就是由壹地向另壹地传递消息。

1.2通信系统的组成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备和收信者组成。

数字通信的主要特点抗干扰能力强；差错可控；易于和各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高；可采用再生中继，实现高质量的远距离通信。

1.2信源编码和信道编码的概念和区别答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。

信道编码：于信息码组中按壹定的规则附加壹些码，以使接收端根据相应的规则进行检错和纠错。

区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。

信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。

1.3什么是信息？信息和消息的区别是什么？信息量的计算（见课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的壹种具体形式。

信息是指消息中包含的有意义的内容。

设消息所代表的事件出现的概率为P(x)，则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：连续消息的信息量可用概率密度来描述。

可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为式中，—连续消息出现的概率密度。

若a=2，则信息量的单位为比特(bit），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。

当俩个消息等概率时，任壹消息所含有的信息量为1比特。

壹位二进制数称为1比特，而不管这俩个符号是否相等概率。

1.4衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。

1.4什么是传码率、误码率和传信率？答：码元传输速率是传码率；于传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。

带宽。

第三章3.1什么是调制和调制的分类答：所谓调制是使信号f(t)控制载波的某壹个（或几个）参数，使这个参数按照信号f(t)的规律变化的过程。

调制的分类：按载波分：1、连续波调制2、脉冲调制按调制方式不同分：1、模拟调制2、数字调制数字调制和模拟调制的区别：模拟调制是调制信号为连续型模拟信号。

一、绪论 11.模拟信号：是信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的信号。

如电话机送ft的语音信号、电视摄像机输ft的图像信号等。

模拟信号有时也称连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化或取无穷多个值，而不一定在时间上也连续。

2.数字信号：是信号参量只能取有限个值的信号。

如电报信号、计算机输入/输ft信号、PCM 信号等。

数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散。

3.通信系统的一般模型信源：是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号(基带信号)。

电话机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。

前者属于模拟信源，输ft的是模拟信号；后者是数字信源，输ft离散的数字信号。

发送设备：是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号(如调制成已调信号）。

信道：是指传输信号的物理媒质。

在无线信道中，信道可以是大气（自由空间），在有线信道中，信道可以是明线、电缆、波导或光纤。

噪声源：是通信系统中各种设备以及信道中噪声与干扰的集中表现。

接收设备：是完成发送设备的反变换，它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复ft相应的原始基带信号来。

信宿：是信息传输的归宿点，其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。

4.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。

模拟通信系统：利用模拟信号来传递信息的系统。

分为模拟基带传输系统和模拟调制传输系统。

数字通信系统：利用数字信号来传递信息的系统。

分为数字基带传输系统和数字调制传输系统5.语音信号为 300~3400Hz6.数字通信的优点：（1）抗干扰能力强，可消除噪声积累；（2）差错可控，可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性；（3）易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；（4）易于集成化，从而使通信设备微型化；（5）易于加密处理，且保密强度高。

第一章内容1.信息的概念: 消息中包含的有意义的内容, 或者说有效内容。

码元速率（）：单位时间内传输的码元数目, 单位是“波特（Baud）”。

信息率的计算（）：单位时间内传输的信息量, 单位是“比特/秒（bit/s,b/s）”。

2.平均信息量: I=3.通信系统的性能指标（即关系）：传输速率、错误率、安全性、频带利用率、能量利用率、适应性、标准型、经济性, 使用维修。

4.数字通信系统的模型: P4加性高斯白噪声: PPT第一章最后一页第二章内容1.随机变量的数字特征定义及计算1）数学期望: 反映了随机变量取值集中位置 E(X)=2)方差: 反映随机变量取值集中程度 D(X)= =3)矩: 随机变量X的K阶矩的定义为:2.平稳随机过程的定义, 概念及其统计特征计算定义: 广义平稳随机过程: 平均值、方差和自相关函数等与时间起点无关的随机过程。

3.平稳随机过程经过线型系. （P53页—2.10.3）第三章内容1.调制: 在发送端把基带信号频谱搬移到给定的信道通带内的过程；解调: 在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号频谱的过程。

2.振幅调制（AM）的概念、带宽及不失真传.振幅调制（AM）是线性调制, 他包含直流分量, 包络不可能为负, 解调简单, 大部分功率被载波所占用。

带宽为基带带宽fm的两倍, 这个可以不失真传输。

双边带调制的概念、带宽及不失真传输这个也是线性调制, 他没有直流分量, 他不发送时不发送载波, 可以节省发射功率, 解调时需要在接收端加入载波（要求同频同相）, 电路较为复杂。

带宽和AM调制一样。

当然只有带宽够, 并且接收端加入的载波和发射的载波没有频率和相位的差别后才能不失真传输。

单边带调制的概念、带宽及不失真传输线性调制, 没有直流分量, 在双边带调制的基础上, 使用滤波器率掉了一个边带, 这样带宽减半, 其他和双边带一样, 不失真条件也是一样的。

就是对发射端的滤波器斜率要求比较高。

（通信企业管理）通信技术基础复习提纲通信技术基础复习提纲第一章现代通信及应用概述1.通信就是信息的传递和交流。

2.现代通信基本概念1.现代通信的基本特征——数字化（现代通信的核心）数字信号及数字通信有许多独特的优点：1)数字信号便于存储、处理（加密等）。

2)数字信号便于交换和传输。

3)数字信号便于组成多路通信（系统）。

4)便于组成数字网。

5)数字化技术便于通信设备小型化、微型化。

6)数字通信抗干扰性强，噪声不积累。

2.现代通信技术的基础——微电子技术3.现代通信技术的核心——计算机技术4.光纤通信基础——光子技术3.信息技术有壹种解释为：信息技术是解放、扩展人信息功能的技术，另壹种解释为：信息技术是研究完成信息采集、加工、处理、传递、再生和控制的技术。

信息技术可视为“四基元”即感测技术、通信技术、智能技术、控制技术组成。

4通信技术于信息化中的地位和作用信息化是工业社会向信息社会前进的壹个过程，是壹个时代，于这个信息化过程中是信息技术推广应用和发展的过程。

于这样壹个过程中关键是要进行信息化建设和广泛应用。

信息化建设和应用有三个层面：1）信息基础设施建设主要指信息高速公路（宽带通信网络）的建设2）信息技术和信息资源开发和广泛应用3）信息产业的不断发展和创新。

第二章信息和信号1.香农“信息”的定义：信息是事物运动状态或存于方式的不确定性的描述。

2.基本概念通信的目的是为了获取信息。

3.模拟信号和数字信号模拟信号是指代表消息的信号参量（幅度、频率或相位）随消息连续变化的信号。

数字信号是指它不仅于时间上离散，而且于幅度取值上也是离散的信号。

第三章信源数字化1.PCM主要包括抽样、量化和编码三个过程。

抽样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散但幅度仍然连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转换成时间和幅度均离散的信号；编码是将量化后的信号编码形成壹个二进制码组输出。

于具体实现上，编码和量化通常是同时完成的，换句话说，量化实际是于编码过程中实现的。

《通信原理》复习材料一、填空题1. 通信系统按其传输信号形式可分为 和、 。

2. 通信系统按传输媒介可分为 和、 。

3. 出现概率越 的消息，其所含的信息量越大；出现概率越 的消息，其所含的信息量越4. 某二进制符号出现的概率为1/16，它所包含的信息量为 bits 。

5. 对于各态遍历的平稳随机过程，可以用 代替统计平均。

6. 实平稳随机过程()t ξ的自相关函数为()R ξτ,则()t ξ的交流功率为。

7.某二进制信源，各符号独立出现。

若“1”符号出现的概率为3/4，则“0”符号的信息量为 。

8. 理论上，四元离散信源可能达到的最大熵为 bit/符号。

9. 当二进制信源的每个符号出现概率 时，该信源的熵最大。

10.设某信息源由A 、B 、C 、D 4个信息符号组成，发送A 的概率为1/2,发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则该信源的平均信息量为。

11. 某二进制符号出现的概率为1/8，它所包含的信息量为 bps 。

12. 已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现。

若各符号出现的概率分别为12、14、18、18，该信源的平均信息量（熵）为 bits ；该信源在 条件下，有最大平均信息量 bits 。

13. 已知一个十六进制信号的符号速率为1200Baud ，则其对应的信息速率为bps 。

14.某系统传输八进制数字信号，每个码元占有的时间为1ms,各种码元等概率出现，则系统信息速率为 bps 。

15. 已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率为 比特/秒。

16．在连续信道中,当传输系统的信噪比下降时,为保持信道容量不变,可采的办法,这是基于香农理论得出的。

17.香农公式可表示为C = ，其中C 表示 条件下的 。

18.已知电话信道的带宽为3.4KHZ ，接收信噪比30S dB N =时，信道容量为 Kbps 。

19.若信道带宽为10KHZ ，信噪比为30dB,该信道的最高信息传输速率理论值为。

（通信企业管理）通信的基本知识通信的基本知识扩频通信的基本原理所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是壹种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过壹个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，和所传信息数据无关；于接收端则用同样的码进行关联同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。

扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度（W）远大于原始信息本身实际所需的最小带宽（B），其比值称为处理增益（Gp）：总之，我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即于强干扰条件下保证可靠安全地通信。

这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。

壹、扩频通信系统的主要优点●易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率●抗干扰性强，误码率低。

扩频通信于空间传输时所占有的带宽相对较宽，而接收端又采用关联检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。

这祥，对于各种干扰信号，因其于收端的非关联性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成份，信噪比很高，因此抗干扰性强。

●保密性好，对各种窄带通信系统的干扰很小。

由于扩频信号于相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没于噪声里，壹般不容易被发现，而想进壹步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难，因此说其保密性好。

●能够实现码分多址。

扩频通信提高了抗干扰性能，代价是占用频带宽。

可是如果许多用户共用这壹宽频带，则可提高频带的利用率。

由于于扩频通信中存于扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自关联特性和互关联特性，于接收端利用关联检测技术进行解扩，则于分配给不同用户码型的情况下能够区分不同用户的信号，提取出有用信号。

这样于这壹频带上许多对用户能够同时通话而互不干扰。

●抗多径干扰。

于无线通信中，长期以来，多径干扰始终是壹个难以解决的问题之壹。

通信原理复习资料第一章 绪论 通信就是由一地向另一地传递消息。

通信系统是指完成通信过程的全部设备和传输介质。

信源的作用是产生消息，消息有多种形式，如：符号、文字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。

硬传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤。

双绞线分为屏蔽型（STP ）和非屏蔽型（UTP ）；同轴电缆由内导体、外导体层、绝缘层和外部保护层组成；光纤由光纤芯、包层和外部保护层组成。

软传输介质包括：无线电波、地面微波、卫星链路、激光、红外线。

通信传输方式：串行传输和并行传输，单工传输、半双工传输和全双工传输，异步传输和同步传输。

异步传输也称起止式传输，它是利用起止法来达到手法同步的，异步传输每次只传送一个字符，用起始位和停止位来指示被传输字符的开始和结束。

同步传输不是以一个字符而是以一个数据块为传输单位。

信息量log ()a I p x =- 最大传输能力2log (1/)C b S N =+信息速率 C=I/T 码元速率（传码率，符号/秒 Bd ）1/BR T = T 为码元周期 信息速率（传信率，bit/s ） 21/l o g b R T N = N 为码元状态数 传码率与传信率之间的关系：2log N b B R R N = (b/s)数字通信系统的可靠性用差错率来衡量，差错率有两种表述方法：误码率和误比特率=错误接收码元数误码率传输码元总数 =错误接收的比特数误比特率传输的总比特数（误信率）第二章 信号与噪声随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述 噪声分为两大类：乘性噪声（相关噪声）和加性噪声，乘性噪声是指噪声在信号出现时存在，而加性噪声是指噪声无论信号是否出现，在任何时间均存在。

白噪声：随机噪声具有恒定的功率谱。

窄带噪声：当白噪声通过一个窄带系统时，其输出噪声集中在中心频率0ω附近的带宽W 内。

信号的能量谱与功率谱能量信号的能量谱2=|ξωω（）F()| 能量信号的能量 21()|2E f t dt d ξωωπ∞∞-∞-∞==⎰⎰（）功率信号的功率谱2|F ()|()lim T f T S T ωω→∞= 功率信号的功率 1/21/11lim ()()2T f T T P f t dt S d T ωωπ∞--∞→∞==⎰⎰输出功率谱是输入功率谱和2|H |ω（）的乘积 随机过程的数字特征的方法：统计平均和时间平均均值：[]()()X m E X t xp x dx ∞-∞==⎰均方值：22()()E X t x p x dx ∞-∞⎡⎤=⎣⎦⎰ 方差：2222()()()X X X x m p x dx E X t m δ∞-∞⎡⎤=-=-⎣⎦⎰第三章 模拟调制系统 调制：按基带信号的变化规律去改变高频载波某些参数的过程； 作用：1、将基带调制信号变换成适合在信道中传输的频带已调信号；2、改善系统的抗噪性能；3、便于实现频分复用根据频谱特性不同，把幅度调制分为：标准条幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB ）、单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）标准条幅（AM ）：是指用信号f(t)去控制载波C(t)的振幅，使已调波德包络按照f(t)的规律线性变化的过程。

（通信企业管理）通信原理习题《通信原理》习题第壹章绪论习题1-1习题1-2习题1-3习题1-4第二章随机信号分析习题2-1习题2-2第三章信道习题3-1习题3-2习题3-3第四章模拟调制系统习题4-1习题4-2习题4-3习题4-4第五章数字基带传输系统习题5-1习题5-2习题5-3习题5-4习题5-5习题5-6习题5-7第六章正弦载波数字调制系统习题6-1习题6-2习题6-3习题6-4习题6-5习题6-6第七章模拟信号的数字传输习题7-1习题7-2习题7-3习题7-4习题7-5第八章数字信号的最佳接收习题8-1习题8-2第九章同步原理习题9-1【习题1-1】某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、、π、来传输信息，这四个相位是互相独立的。

(1)每秒钟内0、、π、出现的次数分别为500、125、125、250，求此通信系统的码速率和信息速率；(2)每秒钟内这四个相位出现的次数均为250，求此通信系统的码速率和信息速率。

解：(1)每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故R B=1000Baud每个符号出现的概率分别为P(0)=,P=,P(π)=,P=，每个符号所含的平均信息量为H(X)=(×1+×3+×2)bit/符号=1bit/符号信息速率R b=(1000×1)bit/s=1750bit/s(2)每秒钟传输的相位数仍为1000，故R B=1000Baud此时四个符号出现的概率相等，故H(X)=2bit/符号R b=(1000×2)bit/s=2000bit/s【习题1-2】已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400bit/s。

(1)求此信号的码速率和码元宽度；(2)将此信号变为四进制信号，求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。

解：(1)R B=R b/log2M=(2400/log22)Baud=2400BaudT==s=0.42ms(2)R B=(2400/log24)Baud=1200BaudT==s=0.83msR b=2400b/s【习题1-3】设壹信息源的输出由128个不同符号组成。

（通信企业管理）通信系统概论通信系统概论§1.1数字通信系统的组成图1-1双绞线1、框图解释信源：完成模/数转换信源编码和译码目的：提高信息传输的有效性加密和解密目的：保证所传信息的安全信道编码和译码目的：增强抗干扰能力数字调制和解调目的：形成适合于信道中传输的带通信号2、数字通信的特点●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壹起传输；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；●缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高。

§1.2通信信道及其特征●信道分类：有线信道－电线光纤信道－光纤无线信道－电磁波（含光波）水声信道－声波存储信道－磁材料●有线信道明线对称电缆。

由许多对双绞线组成，分非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）俩种。

图1-2双绞线同轴电缆图1-3同轴电缆●光纤信道结构：纤芯、包层按折射率分类：阶跃型（早期的，只有纤芯、包层俩种折射率）、梯度型（随后的，纤芯折射率沿半径增大方向减小）按模式分类：多模光纤（粗）（早期的，发光二极管作为光源，含有多种频率成分，有多条路径→存于色散→波形失真，限制了传输带宽），单模光纤（细）（后来的，激光作为光源，单壹频率成分，壹条路径→色散小→波形失真小，传输带宽宽）图1-4光纤结构示意图损耗和波长关系：损耗最小点：1.31和1.55μm图1-5光纤损耗于波长的关系光纤信道传输衰耗的原因:（1）瑞利散射：当光于传播过程中遇到不均匀或不连续点时，部分能量将向各方传向散射而不能达到终点。

（2）材料吸收：材料中含有杂质离子。

这些离子于光波作用下发生振动，从而会耗去部分能量（又分紫外吸收和红外吸收）。

光纤信道时延失真的原因：色散（Dispersion）：光源发射的光载波总是有壹定的频谱宽度，而纤维材料的折射率随f而变化，因而于光波中不同的f分量具有不同的传输速度，到达的时间也不壹样，从而引起失真。