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《通信原理》第二章 通信系统概述

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1第一部分 基本概念

消息：有待于传输的语音、图象、符号、数字、图片等－－概率论意义上的“事件”。消息带有需要送给收信者的信息。消息以信号的形式在系统中进行传输。

信息：消息中包含的有意义内容。

信号：是消息的载荷者，与消息一一对应的东西。

模拟信号：代表消息的信号参量取值连续。

数字信号：代表消息的信号参量取值为离散的或有限个。

通信：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。

第二部分 通信模型

信源调制器信道解调器信宿发送端接收端 模模模模模模模模噪声源信息源信源编码信道译码信道编码信 道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源数字通信系统的一般模型信源基带信号形成器信道噪声源接收滤波器抽样判决信宿同步脉冲模模模模模模模模模模模 拟信息源由抽样、量化、编码组成的模数转换器数字通信系统数 模转换器模拟受信者 模模模模模模模模模模模模模· 优点：

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗抗抗抗

· 抗抗抗抗抗抗

第三部分 通信系统分类及通信方式

按信道中所传信号特征分：模拟通信系统与数字通信系统。

按调制方式分：基带传输和频带传输。

按多地址方式分为：按多地址方式可分为频分多址通信（FDMA)、时分多址通信(TDMA)、码分多址(CDMA)、空分多址（SDMA）通信等。

通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。

第四部分 信息及其度量

平均信息量定义：每个符号所含信息的平均值。

多进制时，设各符号出现的概率为：

1,2,12,(),(),,()nnxxxPxPxPxLL

1()1niiPx且

则平均信息量（信息源的熵）为：

121222221()()[log()]()[log()]()[log()]()g()(/MMMiiiHxPxPxPxPxPxPxPxloPxL比特符号）

当信源中每个符号独立等概出现时，可以证明，此时信息源的熵为最大值。

第五部分 通信系统的主要性能指标

通信的任务是快速、准确地传递信息，从研究消息传输的角度来说，有效性和可靠性是评价通信系统优劣的主要性能指标 。

对于模拟通信来说，系统的有效性和可靠性具体可用系统频带利用率和输出信噪比（或均方误差）来衡量。

对于数字通信系统而言，系统的可靠性和有效性具体可

用误码率和传输速率来衡量。

等概条件下，传码率与传信率之间的关系

2logbBRRM

注意：码元速率与信号的进制数无关，只与码元宽度有关。

可靠性指标的具体表述

第六部分 例题

例1：

一个由字母ABCD组成的字，对于传输的每个字母用两个二进制符号编码，以00表示A，01表示B，10表示C，11表示D，二进制比特间隔为0.5ms；若每个字母出现概率分别为：18,14,12,18ABCDPPPP，试计算（1）每秒传输的平均信息量。

（2）每秒传输的最大信息量。

解：

分析：由题知，信源有四种符号构成，属于四进制，因此可根据平均信息量计算公式计算其平均信息量。又由于每个四进制符号由两位二进制符号构成，而每个二进制的比特间隔为0.5ms，可以得到每一个四进制码元的持续时间为1ms，由此可计算出其传码率，继而计算出其传信率。而最大信息量是在等概的条件下得到的。

（1） 322000baud10BR

421()()g()iiiHxPxloPx

222211111111gggg88442288311382281.75lolololo比特/符号

10001.751750bBRRHx比特/秒

每秒传输的平均信息量为1750比特。

（2）

max2log4100022000bBRR比特/秒

每秒传输的平均信息量为2000比特。

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(1) 某路电话中要传输的语音信号频率范围是200～4000Hz，用PCM调制方式处理时，则对语音信号的最低抽样速率为8000Hz，码元周期为0.125ms，如果对此信号的每个抽样值进行8位二进制编码，则当采用均匀编码方式时，最小量化单位是整个量化区域的1/256，对编码结果传输时的信息速率是64kbps，码元速率为64KB，采用二进制非归零编码方式时，基带信号带宽是64000Hz，无码间串扰的最大频带利用率是2B/Hz，而当采用A律十三折线方式编码时，最小量化单位是整个量化区域的1/2048，对编码结果传输时的码元速率为64KB，基带信号带宽是64000Hz，无码间串扰的最大频带利用率是2B/Hz，接收端在解调后恢复原语音信号时应该使用低通滤波器，其截止频率应该是64000Hz。如果使用我国TDM的现代数字电话公用网对这种主意信号进行传输，则传输一次群时信号的码元速率为2048KB，其中用来传送语音信号的大约占整个时间片的15/16，用来传送同步信号的时间片占整个时间片的15/16，用来传送信令信号的时间片占整个时间片的15/16。

(2) 通信信号的复用方式有时分复用（TDM），频分复用（FDM），码分复用（CDM）和波分复用（WDM）等等。

(3) 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。

通信原理试卷及答案(2份)

通信原理试卷及答案(2份)

试卷二

一、选择题：（单选或多选，每小题3分，共15分）

1. 关于信号接收机的门限效应，下列说法正确的是（ A、B ）。

A、只要使用包络检波器就存在门限效应；B、所有非相干解调器都存在门限效应；

C、所有相干解调器都存在门限效应；D、使用包络检波器不存在门限效应。

2. 关于衰落，下述正确的是（ A、C、D ）。

A、对多径传播，到达接收点的信号相位和总强度均随机变化；B、对频率不敏感；

C、选择性衰落对不同边带的扰动不一样； D、高频时的选择性衰落比低频严重。

3. 对于SSB调制技术而言，下述正确的是（ A、C、D ）。

A、传输带宽比AM和DSB减少一半；B、信道利用率降低一半；

C、同等条件下比AM和DSB更节省功率；D、在军用短波通信中有广泛应用。

4. 用单音f(t)=cosωmt对载波C(t)=cosω0t进行调频，若J0（βFM）=0，则其调制效率为（ C ）。

A、0；B、50％；C、100％；D、不确定。

5. 对二进制频带传输系统而言，下列说法正确的是（ A、B、C、D ）。

A、FSK、PSK、DPSK的抗衰落性能均优于ASK；

B、FSK、PSK、DPSK的最佳判决门限比ASK容易设置；

C、接收机的输入信噪比增加，解调的误码率一定下降；

D、ASK、PSK、DPSK的频带利用率均高于FSK。

二、填空题（每空2分，共40分）

1. 信息传输速率一般分为传码率和传信率，前者的单位是“波特”，后者的单位是“比特/秒”。

2. 通信系统的主要性能指标可分为两类，即 有效性 指标和可靠性指标。

3. 将连接发信设备和收信设备的各种物理媒体称为狭义信道，将包含信号变换所需的部件和电路的传输媒介称为广义信道，在这种信道中，根据其涵盖的范围不同常可分为调制信道和编码信道。

4. 在实际使用的物理信道中，传输函数如果对信号的影响是固定的，这类信道称为恒参信道；如果传输函数随时间随机快变化，则称为随参信道。 5. 角度调制是调频和调相的统称，其特点是高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒定。

《通信原理电子教案》课件

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第一章：通信系统概述

1.1 通信系统的定义与发展历程

1.2 通信系统的分类与性能指标

1.3 通信系统的基本组成与工作原理

1.4 通信系统的应用领域

第二章：模拟通信系统

2.1 模拟通信系统的原理与组成

2.2 调制与解调技术

2.3 信号的传输与衰减

2.4 模拟通信系统的优缺点

第三章：数字通信系统

3.1 数字通信系统的原理与组成

3.2 数字信号的编码与解码

3.3 数字调制与解调技术

3.4 数字通信系统的优缺点

第四章：通信系统中的信道

4.1 信道的分类与特性

4.2 信道模型及其参数

4.3 信道编码与解码技术

4.4 信道容量与误码控制

第五章：现代通信技术 5.1 卫星通信技术

5.2 光纤通信技术

5.3 移动通信技术

5.4 无线通信技术

第六章：信号检测与估计

6.1 信号检测的基本原理

6.2 确知信号的检测理论

6.3 随机信号的检测理论

6.4 信号估计的基本方法

第七章：信息论基础

7.1 信息论的定义与发展

7.2 信息熵与信道容量

7.3 信息传输速率与误码率

7.4 信息编码与解码技术

第八章：数字基带传输

8.1 数字基带信号传输概述

8.2 数字基带信号的编码与解码

8.3 基带传输线路的特性与设计

8.4 基带传输中的信号处理技术

第九章：模拟信号的数字传输

9.1 模拟信号的采样与量化

9.2 模拟信号的时分复用与频分复用 9.3 调制解调器的设计与实现

9.4 模拟信号数字传输的性能分析

第十章：数据通信与网络技术

10.1 数据通信的基本概念

10.2 数据传输速率与传输介质

10.3 网络拓扑结构与协议

10.4 常见网络设备与网络管理

第十一章：无线通信原理

11.1 无线通信概述

11.2 无线通信的频谱与频段

11.3 无线通信的传播特性

11.4 无线通信的调制与解调技术

第十二章：移动通信技术

12.1 移动通信的基本概念

通信原理复习资料和练习题(完整版)

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通信原理复习题

第一章 绪论

重要概念：

1、通信的目的：就是传递消息。

2、通信的定义：

利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。

3、通信系统模型：

信源：原始信号的来源，其作用是将消息转换成相应的电信号。

发送设备：对原始电信号（基带信号）进行各种处理和变换，使它变成适合于信道中传输的形式。

信道：是指传输信号的物理媒质。

接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号。

信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。

4、模拟信号：信号参量的取值是连续的或无穷多个值，且直接与消息相对应的信号，例如语音信号。

数字信号：信号参量只能取有限个值，并常常不直接与消息向对应的信号。

它们都有可能是连续信号或离散信号。

5、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

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

6、通信方式：

按传输方向：单工、半双工和全双工通信

按码元排列方式：并行传输和串行传输

7、信息与消息：

消息：通信系统中传送的对象。

信息：消息中包含的抽象的、本质的内容。

消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。

8、信息量计算公式：

)(log)(1logxpxpIaa

平均信息量（信息熵）的计算公式：

典型例题：

例：设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均住处量H=___________。

通信系统的评价：有效性和可靠性。

模拟系统的评价：有效带宽和信噪比；