1-3通信系统的主要性能指标

第1章引言1.1 学习指导1.1.1 要点本章的要点有通信系统的数学模型，通信系统的分类及通信方式，信息及其度量，通信系统的主要性能指标。

1.通信系统的数学模型通信系统是指传递消息所需的一切技术设备（含信道）的总和。

通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

（1）一般模型以图1-1所示的功能框图来表示。

图1-1通信系统的一般模型信息源。

信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。

信息源一般包含变换器，将信源的输出变换成电信号。

例如，用作变换器的话筒，可以将语音信号变换成电信号，而摄像机则将图像信号变换成电信号。

这些设备输出的信号一般称为基带信号。

在接收端，使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式，如声音信号、图像等。

发送设备。

发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。

例如在无线电和电视广播中，通信部门规定了各发射台的频率范围，因此，发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送，以便与分配给此发射机的频率相匹配。

这样，由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。

又如果信道是光纤组成的，那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。

因此发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。

对于多路传输系统，发送设备中还包括多路复用器。

信道。

信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。

信道可以分为两大类：无线信道和有线信道。

在无线信道中，信道可以是大气、自由空间和海水。

有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。

信道对不同种类的信号有不同的传输特性，但都会对在信道中传输的信号产生衰减，信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真接收设备。

接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。

使用和发送端相似的变换器将接收到电信号变换成适合用户的形式，如声音信号、图像等。

接收到的信号由于噪声的影响，出现某种程度的恶化，除了完成信号解调这一功能外，接收机还有完成包括信号滤波和噪声抑制等在内的其他一系列外围功能。

第一章测试1.数字通信相对于模拟通信具有（）特点。

A:占用频带小B:抗干扰能力强C:传输噪声小D:易于频分复用答案:B2.对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（）。

A:均匀分布B:正态分布C:指数分布D:瑞利分布答案:A3.事件出现的概率越大表示该事件的信息量越大。

（）A:对B:错答案:B4.在独立等概的条件下，M进制码元的信息量是二进制码元的log2M倍；在码元速率相同情况下，M进制码元的信息速率是二进制的log2M倍。

（）A:对B:错答案:A5.从传输的角度，通信系统的主要性能指标是（）。

A:有效性，可靠性B:可靠性，经济性C:有效性，经济性D:其余选项都不对答案:A第二章测试1.能量信号是持续时间有限的非周期信号，非周期信号一定就是能量信号。

（）A:错B:对答案:A2.所有的周期信号都是功率信号，而功率信号不一定都是周期信号。

（）A:对B:错答案:A3.对确知信号来说，只要知道时域表达式或者频域表达式中的一个，总能求出其能量谱密度或者功率谱密度。

（）A:对B:错答案:A4.功率信号的自相关函数与（）互为傅里叶变换对。

A:互相关B:其余选项都不对C:能谱密度D:功率谱密度答案:D5.时域的周期冲激序列，其功率谱密度形式为（）。

A:周期冲激序列B:其余选项都不对C:非周期连续波形D:非周期冲激序列答案:A第三章测试1.狭义平稳随机过程一定是广义平稳随机过程。

（）A:对B:错答案:A2.平稳随机过程一定具有“各态历经性”。

（）A:错B:对答案:A3.白噪声在任意两个不同时刻上的值是不相关的。

（）A:错B:对答案:B4.下面哪一个表示的是随机过程的直流功率（）。

A:R（∞）B:其余选项都不是C:R（0）D:R（0）- R（∞）答案:A5.一个平稳高斯随机过程经过一个线性通信系统传输，输出过程必然是（）。

A:瑞利分布B:高斯分布C:平稳过程D:非平稳过程答案:BC6.关于高斯随机过程，下面说法正确的有（）。

第一章 绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是 传输速率 和差错率。

码元速率R B 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、衡量通信系统可靠性的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T S 秒，则传码率为 1/T S 波特 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 log 2M (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、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0.1ms 。

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 =0.1ms ，所以B aud 10000R s T 1B ==30kbit/s 310000H R R B b =⨯=⋅=（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 2、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。

兰州交通大学《通信原理》精品课程第一章绪论本章主要内容：（1）通信系统的模型与基本概念（2）通信技术的现状与发展（3）信息的度量（4）通信系统的主要性能指标本章重点：1．通信系统的一般模型与数字通信系统模型2．离散信源的信息量、熵的计算3．数字通信系统的主要性能指标：码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率本章练习题：1-1.已知英文字母e出现的概率为，x出现的概念为，试求e和x的信息量。

查看参考答案o1-2．某信源符号集由A,B,C,D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为14，18，1 8，316和516。

试求该信息源符号的平均信息量。

查看参考答案o1-3.设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为14，18，18，且各符号的出现是相对独立的。

试计算该符号集的平均信息量。

查看参考答案o1-4．一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms .(1)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率; (2)若每个字母出现的可能性分别为103,41,41,51====D C B A P P P P试计算传输的平均信息速率。

查看参考答案o1-5．国际摩尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的电流脉冲表示，“点”用持续1个单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的13。

(1)计算“点”和“划”的信息量； (2)计算“点”和“划”的平均信息量。

查看参考答案o1-6．设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为132，其余112个出现概率为1224。

信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。

试计算该信息源的平均信息速率。

查看参考答案o1-7．设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)查看参考答案o1-8．若题1―2中信息源以1000B速率传送信息。

《通信原理（C）》作业解答1-1．以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。

（1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。

（2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。

（二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。

（1）在无线广播中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的声音等消息。

（2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。

（三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。

在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波，其中以某种方式表示原始电信号。

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：（1）数字信号：如果电信号的参量仅可能取有限个值，则称之为数字信号。

（2）模拟信号：如果电信号的参量取值连续（不可数、无穷多），则称之为模拟信号。

（3）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。

1-3. 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，数字通信具有以下特点：（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，因为数字信号可以再生，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。

1-5. 按调制方式，通信系统如何分类？答：根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。

（1）基带传输是将末经调制的信号直接传送，如音频市内电话。

（2）频带传输是对各种信号调制后传输的总称。

1-7. 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？答：传送多路信号有三种复用方式，即为频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。

衡量通信系统的主要指标
通信系统的主要指标是
传输速率：传输速率是指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bit/s）表示。

它衡量了系统在单位时间内能够传输的数据量，速率越高，传输效率越高。

带宽：带宽是指通信信道或网络传输数据的能力，通常以赫兹（Hz）表示。

带宽越大，系统可以传输的频率范围就越广，从而能够支持更高的数据传输速率。

延迟：延迟是指信号从发送端到接收端所需的时间，也称为传播延迟。

较低的延迟对于实时通信非常重要，因为它直接影响到通信的响应时间和交互性能。

误码率：误码率是指在传输过程中出现的错误比特数与总传输比特数之比。

低误码率意味着通信系统能够准确地传输数据，因此对于数据完整性和可靠性非常重要。

容量：容量是指系统能够支持的最大数据传输速率。

它取决于带宽、信噪比和频谱利用率等因素。

提高容量可以增加系统的吞吐量和数据处理能力。

信噪比：信噪比是指信号与噪声的比值，衡量了通信信号中的噪声水平。

高信噪比表示信号相对于噪声较强，有利于提高数据传输的可靠性和质量。

覆盖范围：覆盖范围是指通信系统的信号可以传输到的地理范围。

对于无线通信系统，覆盖范围决定了系统的可用性和连接性。

能耗：能耗是指通信系统在工作过程中所消耗的能量。

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： )/(22/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+100000-1HDB3：+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;码间串扰严重时,会造成错误判决;难度：难11、如何评价模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性答案：模拟通信系统：已调信号带宽越小,有效性越好,解调器输出信噪比越高,可靠性越好; 数字通信系统：频带利用率越高,有效性越好,误码率越小,可靠性越高;难度：中12、简述CRC 编码校验过程答案：a 在发端,将待发送数据多项式Tx 乘以x k ,其中k 为生成多项式Gx 的最高次幂;b 将Tx x k 除以生成多项式Gx,得;c 将Tx x k 十Rx 所对应的比特序列作为一个整体送入信道发送;d 在收端,对接收序列对应的多项式)x ('T x k 进行同样的运算,即得到余数多项式(x)R';e 比较两余数多项式Rx 和(x)R';若(x)R'＝Rx,则认为传输正确；若(x)R'≠Rx,则认为传输有错;难度：难13、试画出DPSK 系统差分相干解调系统框图;答案：难度：较难14、增量调制中会产生哪两种噪声,分别是怎样形成的,如何改善答案：调制会产生两种噪声：一般噪声和过载量化噪声,前者是有在量化时抽样值与量化电平的误差产生的,后者是由于台阶信号的变化速度赶不上模拟信号的变化速度造成的,要改善前者可通过减小量化台阶,改善后者可通过增大采样频率来实现难度：较难15、数字通信有哪些特点答案：与模拟通信相比,数字通信的优势主要有：抗干扰能力强,数字信号可以再生而消除噪声积累；传输差错可控,能改善传输质量；易于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；易于加密,可靠性高；易于实现各种信息的综台传输;但数字通信的缺点是：系统设备复杂,对同步要求高,比模拟通信占据更宽的系统频带等;难度：中16、按消息的物理特征,通信系统如何分类答案：按消息的物理特征,通信系统可以分为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等;难度：中17、按调制方式;通信系统如何分类答案：按调制方式,通信系统可以分为基带传输系统和频带调制传输系统;难度：易18、按传输信号的特征,通信系统如何分类答案：按传输信号的特征,通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统难度：易19、按传送信号的复用方式,通信系统如何分类答案：按传送信号的复用方式,通信系统可分分为频分复用通信系统、时分复用通信系统和码分复用通信系统等;难度：易20、通信方式是如何确定的答案：对于点与点之间的通信,按消息传送的方向与时间关系,通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种;若消息只能单向传输,这种工作方式则为单工通信方式；若通信双方都能收发消息．但不能同时进行收发,这种工作方式则为半双工通信方式；若通信双方可同时进行收发消息,这种工作方式则为全双工通信方式;难度：中未来通信技术的发展趋势如何21、通信系统的主要性能指标是什么答案：通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性;有效性是指在传输一定的信息量所消耗的信道资源的多少,信道的资源包括信道的带宽和时间；而可靠性是指传输信息的准确程度;有教性和可靠性始终是相互矛盾的;在一定可靠性指标下,尽量提高消息的传输速率；或在一定有效性条件下,使消息的传输质量尽可能提高;根据香农公式,在信道容量一定时．可靠性和有效性之间可以彼此互换;难度：较难22、什么是误码率 什么是误信率 它们之间的关系如何答案：误码率e P 是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,即码元在传输系统中被传错的概率;误信率b P 是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,即码元的信息量在传输系统中被丢失的概率;二进制系统中误码率e P 与误信率相等,但在多进制系统中,误码率e P 与误倍率b P 一般不相等,通常b e P P ;难度：较难23、什么是码元速率 什么是信息速率 它们之间的关系如何答案：码元速率B R 定义为每秒钟传送码元的数目,单位为“波特”,常用符号“B ”表示,又称为码元传输速率或传码率;信息速率b R 定义为每秒钟传递的信息量,单位是比特/秒bit/s 或bps;设通信系统传送N 进制码元,则码元速率B R 与信息速率b R 之间的关系为()s bit N R R B b 2log =或()B NR R b B 2log = 难度：难24、未来通信技术的发展趋势如何答案：未来通信技术主要以数字通信为发展方向;随着光纤通信的不断发展,有线通信将以光纤通信为发展方向,当前主要研究单模长波长光纤通信、大容量数宇传输技术和相干光通信;卫星通信集中体现在调制／解调、纠错编码／译码、数字信号处理、通信专用超大规模集成电路、固态功放和低噪声接收、小口径低旁瓣天线等多项新技术的发展;移动通信的发展方向是数字化、微型化和标准化;难度：难1、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2、什么是调制信道答案：调制信道是为了方便研究调制与解调问题而定义的;它是指通信系统中调制器输出端到解调器输入端的部分;难度：中3、什么是编码信道答案：编码信道是为了便于研究数字通信系统中的编码与译码问题而定义的;它是指通信系统中编码器输出端部分到译码器输入端的部分;难度：中4、什么是恒参信道答案：若信道的传输特性基本不随时间变化,即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢, 这类信道称为恒定参量信道,简称为恒参信道;难度：中5、什么是随参信道答案：若信道的传输特性随时间随机快变化,这类信道称为随机参量信道,简称为随参信道; 难度：中6、哪些属于恒参信道答案：目前常见的信道中,明线、对称电缆、同轴电缆、光纤、微波中继、卫星中继等属于恒参信道难度：中7、哪些属于随参信道答案：短波电离层反射信道、对流层散射信道等则属于随参信道;8、如图为传输信道的模型,试写出相互间的关系表达式并作简要解释答案：相互间的关系表达式为：表达式解释：输出中为乘性干扰,主要由信道的传输特性决定；为加性干扰主要指外界叠加的干扰;难度：较难8．简述恒参信道和随参信道对数字信号传输的影响及克服方法答案：恒参信道信号传输的影响是引起幅频特性和相频特性的畸变,从而最终导致产生码间干扰;克服方法主要是采用均衡技术;随参信道对信号传输的影响是引起衰落,克服方法主要是分集接收;难度：较难9．何为香农公式中的“三要素” 简述信道容量与“三要素”的关系答案：香农公式中“三要素”为：信道带宽、噪声功率谱密度和信号平均功率;“三要素”的关系：理论上当时信道容量；即使传输带宽无穷大,此时的信道容量也是有限的,因为此时的噪声功率也趋于无穷大; 难度：难10．试用香农公式来解释调频方式与调幅方式性能上的优劣关系;答案：香农公式表示在信道容量一定的情况下,信道带宽越宽有效性下降,则要求信道提供的信噪比可以越小可靠性提高,即可以提高抗干扰能力;对于调幅方式,其占用的频带要比调频方式占用的频带小,而抗干扰能力则要比调频方式的差,这正好符合香农公式所反映的两者间关系难度：较难1、什么叫抽样、量化和编码答案：抽样：将时间上连续的信号处理成时间上离散的信号；量化：对时间上离散的信号处理,使其在幅度上也离散；编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程难度：易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：)/(22/H f BqNS,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4、抽样的任务是什么抽样后的信号称为什么答案：抽样的任务是让原始的模拟信号在时间上离散化,抽样后的信号为PAM信号.难度：易5、为什么要进行量化 8位二进制码可以表示多少种状态答案：量化是让信号在幅度上离散化,8位二进制码表示28=256种状态6、PCM 通信能否完全消除量化误差 为什么答案：量化是用有限个值代替了无限个值,用量化值和其所代表的样值之差来作为量化噪声,该噪声只能通过增加量化级数,即减小量化级长的方法来减弱,但无法消除;难度：中7、PCM 通信中发端抽样后和收端分路后各有一个3.4KHZ 的低通波波器,这两者作用各有什么不同答案：发端滤波器的作用是：限制输入信号的最高频率,以免抽样电路对该信号抽样时不满足抽样定理而产生折迭噪声,收端滤波器的作用是：从PAM 信号中检出包络线,即取出原始信号的波形低频分量,实现原始模拟信号的还原;难度：较难8、对于均匀量化编码,若信号幅度Vm 小一倍,信噪比变化多少答案： S/N=6n+2+20lgVm/V=20 ,Vm 减小一倍,则S/N 减小6dB难度：较难9、抽样后为什么要加保持电路答案：抽样进为防止相邻话路样值在公共通道上挨得太近会导致串音以及样值脉冲顶部不平坦导致不能选取量化标准.抽样脉冲的宽度通常取得很小,一般远小于一个时隙的宽度,即n 位码宽,所以在抽样后编码前加保持电路,将样值脉宽展宽为一个时隙宽度;难度：难10、非均匀量化的实质是什么答案：压缩扩张和均匀量化结合形成非均匀量化,在发端均匀量化前通过扩张提高小信息的幅度,即可提高信噪比,在收端再通过相逆压缩对小信息幅度还原;难度：较难11、自适应量化的基本思想是什么 自适应预测的基本思想又是什么答案：自适应量化是使量化级差跟随输入信号变化,使不同大小的信号平均量化误差最小,从而提高信噪比；自适应预测的基本思想是使预测系数跟随输入信号而变化,从而保证预测值与样值最接近,即预测误差最小;难度：较难12、PCM 基群系统常用的测试指标有那些答案：传输电平和净衰减、频率特性、总信噪比、空闲信道噪声、路际可懂串音防卫度; 难度：易13、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14、根据低通型抽样定理试讨论、何时出现的情况为抽样频率,为信号的最高频率 答案：当时频谱前后相连,采用截止频率为的理想低通滤波器可以还原出信号；当时频谱间有一些空隙,同样可以采用截止频率为的理想低通滤波器还原出信号；在时频谱产生重叠现象,此时还原不出原始信号;显然前两种可以不失真地还原出原始信号,考虑到理想低通无法实现因此实际可行的为难度：中15、简述平顶抽样带来的失真及弥补方法答案：平顶抽样带来的失真的弥补方法：在接收端的低通滤波器前加一个特性为的补偿网络;难度：难16、试比较冲击抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点答案：平顶抽样自然抽样由以上两种抽样后的频谱不难看出：两种抽样后的频谱排列规律是一样的,但幅度有所不同,其中自然抽样后的频谱没有产生频谱失真,可以还原出原始信号；而平顶抽样后频谱产生了失真因此还原出的信号存在失真干扰,通常要采取均衡措施;难度：中17、简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因答案：带通型信号是指信号的带宽的信号,该信号若采用低通型抽样定理进行抽样可以符合抽样要求,但将带来频谱利用不合理,抽样速率较高的现象,因此应采用带通型抽样定理进行抽样可以降低抽样速率;难度：较难1、简述为何要构造群同保护电路试说明此电路工作在不同状态时所起的作用;答案：分析群同步系统可以看出,由于噪声和干扰的影响当有误码存在时,有漏同步的问题,另外由于信息码中也可能偶然出现群同步码,这样就产生假同步的问题;假同步和漏同步都使群同步系统不稳定和不可靠;为此要增加群同步的保护措施,以提高群同步的性能;这就是建立群同步电路的原因;4分常用的保护措施是将群同步保护电路的工作划分为两种状态,即捕捉态和维持态;捕捉态时,判决门限提高,减小假同步概率；维持态时,判决门限降,降低漏同步概率;4分1、信源编码和信道编码有什么区别 为什么要进行信道编码答：信源编码是完成A/D 转换;信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码,完成码型变换;难度：中简述CRC 编码校验过程答案：a 在发端,将待发送数据多项式Tx 乘以x k ,其中k 为生成多项式Gx 的最高次幂;b 将Tx x k 除以生成多项式Gx,得;c 将Tx x k 十Rx 所对应的比特序列作为一个整体送入信道发送;d 在收端,对接收序列对应的多项式)x ('T x k 进行同样的运算,即得到余数多项式(x)R';e 比较两余数多项式Rx 和(x)R';若(x)R'＝Rx,则认为传输正确；若(x)R'≠Rx,则认为传输有错;难度：难1、时分多路复用的概念是什么答：时分多路复用就是在一条信道的传输时间内,将若干路离散信号的脉冲序列,经过分组、压缩、循环排序,成为时间上互不重迭的多路信号一并传输的方式;难度：易2、30/32路PCM 设备的同步,监视,对告码组是如何安排的答：同步码：帧同步码共7位“0011011”,安排在偶帧TS 0的a 2~a 8码位监视码：区分奇偶帧的监视码为1位“1”,安排在奇帧TS0的a2码位.对告码：帧失步对告码安排在奇帧TS0的a3码位,失步用“1”表示,同步用“0”表示; 难度：难3、第23路信令在什么位置答：在F 8的TS16的后4bit难度：较难4、对某一话路来说,每秒抽样多少个样值 对于30/32路PCM 基群端机来说,每秒钟共抽样多少次解：一路信号,每秒抽样8k 次,对PCM 基群来说,每秒共抽样30×8k=240k 次难度：易5、对于30/32路PCM 基群端机来说,每秒钟共抽样多少次答：对PCM 基群来说,每秒共抽样30×8k=240k 次难度：中6、定时系统要产生哪些脉冲信号 它们的作用如何答： CP 主时钟脉冲：控制PCM 设备的发送速率;D1~8位脉冲：用于编解码CH1~30路脉冲：用于抽样和分路;F0~F15 复帧脉冲：供信令信号用难度：难6、什么是准同步复接和同步复接答案；同步复接是指被复接各输入支路的时钟都是由同一个总时钟统一供给,即各支路的时钟频率完全相等的复接方式;准同步复接是指参与复接的各低次群使用各自的时钟,但各支路的时钟在一定的容差范围内,这种复接方式在复接前必须将各支路的码速都调整到统一的规定值后才能复接;难度：中7、说明正码速调整的含义答案：又称为“脉冲插入法”,是能过插入一些脉冲来调整各支路数码率,从而达到被复接的各支路的数码率完全一致的目的;难度：中8、SDH与PDH相比有何优点：答案：1. 1.5M和2M系列在STM-1等级上得到统一;2. 采用模块化结构,方便网络的组建;3. 采用字节复用,适用交换技术发展;4. 帧结构中安排了大约占信息5%的维护管理比特,使网管功能大大加强;5. 将标准光接口综合进多种不同网元;6. 采用同步复用,上下电路方便7. 和现有的PDH能完全兼容,同时还能容纳各种新的业务信号;难度：中9、简述PCM30/32路基群速率2Mb/s复接到STM-1的复接步骤答案：标称速率为2Mb/s的信号先进入C-12,作适配处理后的C-12输出速率为2.224Mb/s,现加上VC-12POH便构成了VC-12,速率为2.24Mb/s.TU-12PTR用来指明VC-12相对于TU-12的相位,经速率调整后和相位对准后的TU-12,速率为 2.304Mb/s;再经均匀的字节间插组成TUG-23×2.304Mb/s,7个TUG-2经同样的单字节间插组成TUG-3加上塞入字节后速率达49.536Mb/s;然后由3个TUG-3经单字节间插并加上高阶POH和塞入字节后,构成VC-4净负荷,速率为150.336Mb/s,再加上0.576Mb/s的AU-4 PTR就组成AU-4,速率为150.912Mb/s,单个AU-4直接进入AUG,一个AUG加上容量为 4.608Mb/s的段开销即为STM-1的标称速率为155.52Mb/s;难度：难1、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2、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+100000-1HDB3：+1-10+100-1000-v0+1-1+10-100+1000+v00-1难度：难3、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;码间串扰严重时,会造成错误判决;难度：难4、增量调制中会产生哪两种噪声,分别是怎样形成的,如何改善答案：调制会产生两种噪声：一般噪声和过载量化噪声,前者是有在量化时抽样值与量化电平的误差产生的,后者是由于台阶信号的变化速度赶不上模拟信号的变化速度造成的,要改善前者可通过减小量化台阶,改善后者可通过增大采样频率来实现难度：较难5、什么叫奈奎斯特准则答案：奈奎斯特准则:理想低通特性数字脉冲的传输速率fb是等效理想低通信道截止率fc 的两倍,即以fb=2fc的速率传输信号时,可实现无码间干扰传输;当数字信号序列通过某一信道传输时,无码间干扰的极限速率是fb=2fc,信道最大传输利用率为2b/s·Hz难度：难6、AMI码的缺点是什么答案：不能限制长连O和长连1,不利于时钟提取;难度：易7、带限传输对数字信号有什么影响码间干扰是怎样形成的答案：理论上数字信息的频带为无穷大,这样无限带宽的信号通过实际的信道传输时,由于实际信道带宽有限,信号波形必然会产生失真,从而产生码间干扰.难度：较难8、怎样用示波器观察眼图,眼图恶化说明什么含义答案：示波器采用外同步,扫描同期必然为TB码元同期或TB的整数倍,这样,就在荧光屏上出现一个或几个接收到的均衡波形,由于示波器的余辉作用,使多个波形迭在一起,这样在荧光屏上显示类似人眼的图形;眼图恶化说明信噪比降低,误码率增加;难度：较难1、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2、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3、常用的数字键控方式用哪些ASK幅度键控：用基带数字信号对高频载波信号的幅度进行控制的方式;FSK移频键控：用基带数字信号对载波信号的频率进行控制的方式2PSK绝对移相键控：用基带数字信号对载波的相位进行控制方式2DPSK相对移相键控：2DPSK信号的产生方法和绝对移相一样,只需将输入码序列先变换为相对码序列,然后用此相对码去进行绝对移相,便可以获得 2DPSK信号;难度：难4、模拟和数字调制其原理是一样的,但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现答案：这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况,因此从调制的原理上看是完全一致的,数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特。

兰州交通大学《通信原理》精品课程第一章绪论本章主要内容：（1）通信系统的模型与基本概念（2）通信技术的现状与发展（3）信息的度量（4）通信系统的主要性能指标本章重点：1．通信系统的一般模型与数字通信系统模型2．离散信源的信息量、熵的计算3．数字通信系统的主要性能指标：码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率本章练习题：1-1.已知英文字母e出现的概率为，x出现的概念为，试求e和x的信息量。

查看参考答案o1-2．某信源符号集由A,B,C,D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为14，18，1 8，316和516。

试求该信息源符号的平均信息量。

查看参考答案o1-3.设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为14，18，18，且各符号的出现是相对独立的。

试计算该符号集的平均信息量。

查看参考答案o1-4．一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms.(1)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率;(2)若每个字母出现的可能性分别为 103,41,41,51====D C B A P P P P试计算传输的平均信息速率。

查看参考答案o1-5．国际摩尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的电流脉冲表示，“点”用持续1个单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的13。

(1)计算“点”和“划”的信息量；(2)计算“点”和“划”的平均信息量。

查看参考答案o1-6．设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为132，其余112个出现概率为1224。

信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。

试计算该信息源的平均信息速率。

查看参考答案o1-7．设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B ，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)查看参考答案o1-8．若题1―2中信息源以1000B 速率传送信息。

《通信原理》考试重要知识点第1章绪论掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。

熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。

了解内容：通信的概念与发展；1.1---1.3基本概念1、信号：消息的电的表示形式。

在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。

2、消息：信息的物理表现形式。

如语言、文字、数据或图像等。

3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。

4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。

5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。

6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。

8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。

9、通信系统的一般模型10、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。

11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。

模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。

完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。

12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。

数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。

13、数字信道模型14、通信系统的分类1、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。

2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。

3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。