12、幅度调制的抗噪声性能

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通信原理知识点

第一章1、通信的目的就是传输消息中所包含的息。

消息就是信息的物理表现形式,信息就是消息的有效内容。

、信号就是消息的传输载体。

2、根据携载消息的信号参量就是连续取值还就是离散取值,信号分为模拟信号与数字信号.,3、通信系统有不同的分类方法。

按照信道中所传输的就是模拟信号还就是数字信号(信号特征分类),相应地把通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统。

按调制方式分类:基带传输系统与带通(调制)传输系统。

4、数字通信已成为当前通信技术的主流。

5、与模拟通信相比,数字通信系统具有抗干扰能力强,可消除噪声积累;差错可控;数字处理灵活,可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输;易集成,成本低;保密性好等优点。

缺点就是占用带宽大,同步要求高。

6、按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。

7、按数据码先排列的顾序可分为并行传输与串行传输。

8、信息量就是对消息发生的概率(不确定性)的度量。

9、一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。

等概率发送时,信源的熵有最大值。

10、有效性与可靠性就是通信系统的两个主要指标。

两者相互矛盾而又相对统一,且可互换。

在模拟通信系统中,有效性可用带宽衡量,可靠性可用输出信噪比衡量。

11、在数字通信系统中,有效性用频带利用率表示,可靠性用误码率、误信率表示。

12、信息速率就是每秒发送的比特数;码元速率就是每秒发送的码元个数。

13、码元速率在数值上小于等于信息速率。

码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。

第二章14、确知信号按照其强度可以分为能量信号与功率信号。

功率信号按照其有无周期性划分,又可以分为周期性信号与非周期性信号。

15、能量信号的振幅与持续时间都就是有限的,其能量有限,(在无限长的时间上)平均功率为零。

功率信号的持续时间无限,故其能量为无穷大。

16、确知信号的性质可以从频域与时域两方面研究。

17、确知信号在频域中的性质有4种,即频谱、频谱密度、能量谱密度与功率谱密度。

分析模型DSB系统抗噪声性能模拟调制系统性能分析模拟调制系统

1 1 nc (t ) [ nc (t ) cos 2c t ns (t ) sin 2c t ] 2 2
经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为故输出噪声功率为
no (t )
1 nc (t ) 2
9
X
解调器输出信噪比和调制制度增益
解调器输出信噪比
1 2 So 4 m (t ) m2 (t ) 1 No n0 B Ni 4
输入信噪比
Si Ni
1 m 2 (t ) 2 n0 B
7
X
解调器输出信号功率S0 解调器输入信号为DSB信号：
sm (t ) m(t ) cos c t
与相干载波cosct相乘后，得
1 1 m(t ) cos c t m(t ) m(t ) cos 2c t 2 2
2
经低通滤波器后，输出信号为
ni t
解调器
mo t
n(t) －加性平稳高斯白噪声 ni (t) －带通滤波后的噪声 m(t) －输出有用信号
no t
no(t) －输出噪声
2 Si 解调器输入已调信号的 (t ) 平均功率 sm Ni 解调器输入噪声的平均功率 ni2 (t )
目标：分析模拟系统可靠性指标
S0 N O DSB
|
G
Si N i DSB
|
2
Si n0 B DSB
|
2
Si n0 2 f H

Si n0 f H
S0 N O SSB
|
G
Si N i SSB
|

|
Si N i SSB
|

|
Si n0 B SSB

通信专业中的一些重要公式

第一章绪论 1.传码率B R即波型（码元）传输速率，每秒钟传输的码元速率。

常表示为B R ，单位为“波特（Baud ）”。

)(1Baud T R B =（1.1-1）式中：T 是每个码元占有的时间长度，单位是s 。

2.传信率b R ：即信息传输速率，指每秒钟传输的信息量。

常表示为b R ，单位是“比特/秒（bit/s 或bps ）”。

对于二进制码元，传码率和传信率数值相等，但单位不同。

对于多进制码元，两者不同，但可以通过下列公式进行转换。

)/(log 2s bit N R R B b ⋅= （1.1-2）式中：N 是进制数。

3.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，或者更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的概率。

即e P = 错误接收码元数目/传输码元总数目（1.1-3） 4.误信率b P又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。

即b P = 错误接收比特数/传输总比特数 (1.1-4）5.信息量单个符号的信息量[])(1log )(log )(i a i a i x P x P x I =-= （1.2-2）6.熵（平均信息量）∑∑-==Xa Xx P x P x I x P X H )(log )()()()( （1.2-10）式中X 为离散信源符号集合，)(X H 的单位取决于对数底a 的取值，通常情况下取2=a ，这时，)(X H 的单位为bit /符号。

若离散信源X 中只有M 个符号，则上式又可以表示成下式∑=-=Mi i a i x P x P X H 1)(log )()( （1.2-11）7.连续信道连续信道的信道容量，由著名的香农（Shannon ）公式确定，其内容为：假设信道的带宽为)(Hz B ，信道输出的信号功率为)(W S ，输出的加性带限高斯白噪声功率为)(W N ，则该信道的信道容量为())/(/1log 2s bit N S B C += （1.3-26）若噪声的单边功率谱密度为0n ，则有噪声功率为B n N 0=，可得香农公式的另一种形式[])/()/(1log 02s bit B n S B C += （1.3-27）其中0称为信道容量的“三要素”。

(完整版)通信原理知识点

第一章1.通信的目的是传输消息中所包含的息。

消息是信息的物理表现形式，信息是消息的有效内容。

.信号是消息的传输载体。

2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号分为模拟信号和数字信号．，3.通信系统有不同的分类方法。

按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号（信号特征分类），相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。

按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统。

4.数字通信已成为当前通信技术的主流。

5.与模拟通信相比，数字通信系统具有抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控；数字处理灵活，可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输；易集成，成本低；保密性好等优点。

缺点是占用带宽大，同步要求高。

6.按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。

7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。

8.信息量是对消息发生的概率（不确定性）的度量。

9.一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。

等概率发送时，信源的熵有最大值。

10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。

两者相互矛盾而又相对统一，且可互换。

在模拟通信系统中，有效性可用带宽衡量，可靠性可用输出信噪比衡量。

11.在数字通信系统中，有效性用频带利用率表示，可靠性用误码率、误信率表示。

12.信息速率是每秒发送的比特数；码元速率是每秒发送的码元个数。

13.码元速率在数值上小于等于信息速率。

码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。

第二章14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。

功率信号按照其有无周期性划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。

15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的，其能量有限，（在无限长的时间上）平均功率为零。

功率信号的持续时间无限，故其能量为无穷大。

16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。

17.确知信号在频域中的性质有4种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。

通信原理第4章(2014年北邮上课精简版)

η AM
边带功率 = AM总功率
调制指数a（调幅系数）
ＡＭ信号表达式
S AM (t ) = [1 + m (t ) ] Ac cos ωc t
其中 1 + m(t ) 中的直流为１，交流为 m(t ) 。为了包络解调不失真恢复原始基带信号，要求 m ( t ) ≤ 1 。ＡＭ信号一般表示为 S AM (t ) = Ac 1+ amn (t ) cos ωc t ，
第4章模拟调制系统
本章的主要内容
一、调制的目的、定义和分类二、幅度调制（ＡＭ、ＤＳＢ、ＳＳＢ、ＶＳＢ）
n n n
时域和频域表示、带宽调制与解调方法
抗噪声性能三、角度调制（ＦＭ、ＰＭ）
n n n n
基本概念单频调制时：调频和调相信号的时域表示宽带调频信号的带宽
抗噪性能四、频分复用
《通信原理》
解：
(2) 基带信号为随机信号时已调信号的频谱特性在一般情况下，基带信号是随机信号，如语音信号。此时
，已调信号的频谱特性用功率谱密度来表示。 AM已调信号是一个循环平稳的随机过程，其功率谱密度为其自相关函数时间平均值的傅里叶变换。分析可知，在调制信号为确知信号和随机信号两种情况下，分别求出的已调信号功率表达式是相似的。参见教材７０页。
H(w)
-w c
形成单边带信号的滤波特性
H(w) 1 -w c 0 1 0 wc w wc w
H(w)
-w c
形成单边带信号的滤波特性
通过推导（参见教材７１－７２页），可得ＳＳＢ信号的时域表达式
S SSB (t) = Ac m(t ) cos ωct m Ac m (t )sin ωct

通信原理(第5章)

2、若m(t)的频带限于 w wc 则:
H m(t ) cos( wct ) m(t ) sin( wct ) H m(t ) sin( wct ) m(t ) cos( wct )
ˆ (t ) jM ( w) sgn( w) F m
ˆ ( w) 3、M
载波信号
频域表达式
SAM(ω) = πA0[δ(ω －ωc) +δ(ω +ωc )
6
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
时域波形图
m(t) t A0 + m( t ) cosωct t t
当满足条件： |m(t)|max ≤ A0 时，其包络与调制信号的波形相同，因此用包络检波法可以容易地恢复原始调制信号。
20
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
一般情况下SSB信号的时域表达式调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式为
1 1 ˆ (t )sin ct SSSB (t ) m(t ) cos ct m 2 2
式中，
m( ) ˆ (t ) m d t ˆ ( ) 1 m m(t )=- d t 1
1 = 2
1 2 Am
cos(ωc+ ωm)t + Am cos(ωc -ωm)t
1 -2 1 +2
上边带信号的时域表达式
Amcosωm t cosωc t Amcosωm t cosωc t
Amsinωm t sinωc t Amsinωm t sinωc t
下边带信号的时域表达式
SUSB(t) =
BDSB = 2 fH
② 功率：
PDSB
1 2 Ps m (t ) 2

幅度调制的抗噪声性能

不同的调制技术有不同的性能，我们需要知道同等条件下，这些技术的性能优劣。所谓“同等条件”是指：大家都有相同的接收功率（ PR 相同），并且受到相同噪声的干扰（N0 相同）。
二 DSB 相干解调
BPF 带宽为 B = 2W ，解调器输入信噪比为
PR S N = 2N W i 0
如果没有噪声，则解调输出是噪声引起的问题是导致
mo ( t ) = m ( t ) （假设解调器可能引起的常系数已经被补偿）。
mo ( t ) ≠ m ( t ) ，误差（也称输出噪声）为 no ( t ) = mo ( t ) − m ( t ) 。
PM S = N Pno m t P 输出信号的质量用输出信噪比 o 反映，其中 PM 是 ( ) 的功率， no 是输出噪 n t 声 o ( ) 的功率。
SSB 解调器前面的 BPF 带宽是 B = W ，因此解调器输入噪声功率是 N 0W ，输入信噪比是
解调器输入的带通信号
r ( t ) 的复包络为
% % % ˆ ( t ) + ns ( t ) r (t ) = s (t ) + n (t ) = m ( t ) + nc ( t ) + j ± m m t = m ( t ) + nc ( t ) ，因此输出信噪比是因此相干解调输出是 o ( ) P PR S W N = NW = NW o 0 0
Lecture Notes 12 2004/10/19
性Hale Waihona Puke 知，nc ( t ) 的功率等于 n ( t ) 的功率，为 N 0 B = 2 N 0W 。另外， s ( t ) 的功率是1
2 2 2 PR = m ( t ) cos 2π f c t = m ( t ) cos 2π f c t = m ( t ) 2

1112通信原理考题A答案要点

2011-2012 学年度第2学期期末考试试题（A卷）课程名称：通信原理使用班级：09050641-09050642一、填空题：（每空1分，共30分）1通信的任务是（传递消息中所包含的信息或克服距离上的障碍快速而准确地传递消息）。

2按照消息传送的方向与时间关系，通信方式可分为（单工）、（半双工）和（全双工）。

3门限效应是指（当输入信噪比降低到一定情况时，输出信噪比急剧恶化的现象）。

4非线性调制包括（幅度调制）和（相位调制）。

5带通信号的最小抽样频率等于（2B（1+k/n）））6基带传输与频带传输的最主要区别是（是否采用载波调制）。

7当码间串扰非常严重时，眼图中的“眼睛”会完全闭合（睁开、闭合）起来。

8非均匀量化与均匀量化的主要区别是（量化间隔是否相等）。

9 已知二元信息序列为0001100000010000000100001000100010010 则其AMI 码为（00-110-10000010000-1100000-10010 ），HDB3 码为（00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10 ）。

10正弦载波数字调制有三种基本形式,分别为（幅度键控或ASK、（频移键控或FSK和（相移键控或PSK。

11在2PSK输出解调时存在0,二相位模糊，解决办法是采用（2DPSK ）。

12脉冲编码调制包括（抽样）、（量化。

和（编码）。

13 （n, k）分组码中，有（k ）位信息码元，有（n-k ）位监督码元。

14循环码具有的性质有（线性）、（封闭性）和（循环性）。

15一般情况下，在一个分组码码组内纠正t个误码，要求最小码距d min（2t+1 ）。

16m序列的全称是（最长线性反馈以为寄存器序列）。

17按照同步的功用把同步分为载波同步，（群同步），（码元同步）和（网同步）。

二、简答题（每题5分，共40分）1、说明通信系统的组成及各部分的功能。

信息源发送设备信道接收设备受信者（2分）信息源：将各种消息转换为原始电信号；发送设备：产生适合在信道中传输的信号；信道：用来将来自发送设备的信号传送到接收端；接收设备：将信号放大和反变换，从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号；受信者：传送消息的目的地，把原始电信号还原成相应的消息；（5分）2、为什么通信系统中要对基带信号采取调制的方式进行传输？1）、提高频带利用率；（2分）2）、便于信号的接收；（4分）3）、提高传输的可靠性（5分）3、从抗噪声性能、频带利用率、调制解调等方面对各种模拟调制系统进行比较。

通信原理第四章

• 2、调幅（AM）信号如果输入的基带信号带有直流分量，h(t) 是理想理想低通滤波器，得到的输出信号是有载波分量的双边带信号，表示为：
m(t) m0 m(t)
如果满足m0＞∣m,(t) ∣max 调幅（AM）信号
其时域与频域的表示为：
Sm (t) m(t) cosc
m0 m(t)cosc

c f

3 108 20 103
1.5 104 (m)
式中，λ为波长（m）；c为电磁波传播速度（光速）（m/s）；f为音频（Hz）。
• 可见，要将音频信号直接用天线发射出去，其天线几何尺寸即便按波长的百分之一取也要150米高（不包括天线底座或塔座）。因此，要想把音频信号通过可接受的天线尺寸发射出去，就需要想办法提高欲发射信号的频率（频率越高波长越短）
Sm
()

1 2
M
(

c
)

M
(
c
)H
()
• 确定H（ω）
•从接收端入手
•VSB信号的解调和SSB信号一样不能用包络检波，而要采用相干解调法
•通过解调的公式推导说明残留边带滤波器的传输函数在载频附近必须具有互补对称特性
• Sm(t)
LPF
m(t)
•
S (t ) =cosωct
－c 0
c

(f) 已调信号频谱
调幅AM示意图
• 3、单边带（SSB）信号
从上述的双边带调制（AM和DSB）中可知，上下两个边带是完全对称的，即两个边带所包含的信息完全一样。那么在传输时，实际上只传输一个边带就可以了，而双边带传输显然浪费了一个边带所占用的频段，降低了频带利用率。对于通信而言，频率或频带是非常宝贵的资源。因此，为了克服双边带调制这个缺点，人们又提出了单边带调制的概念。

CH5.1 幅度调制传输系统的抗噪声性能

S0
=
m02 (t )
=
1 16
m2(t)
输出信噪比为
S0
=
1 m 2(t)
16
=
m 2(t)
N0
1 4
n0 B b
4n0Bb
中中国国矿矿业业大大学学通通信信研研究究所所
16 of 42
G
通信原理 communication
因为，单边带解调器的输入信噪比为
Si
1 m2(t)
=4
=
m2(t)
N i n0 BSSB 4n0 BSSB
输入信号平均功率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[ ] Si
=
S2 SSB
(t
)
=
1 4
m(t)cosωct m mˆ (t )sinωct
2
[ ] =
1 4
m2 (t ) cos2 ωct
m m(t )mˆ (t)sin 2ωct
+
mˆ 2 (t ) sin2 ωct
因为m(t) 与 mˆ ( t ) 幅度相同，两者具有相同
的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率
输出信噪比为
S0
=
1 m 2 (t)
16
=
m 2 (t)
N0
1 4 n 0 B SSB
4 n 0 B SSB
因而制度增益为
G SSB
=
S0 Si
/ /
N0 Ni
=1
这是因为在SSB系统中，信号和噪声有相同
表示形式，所以，相干解调过程中，信号和噪声
的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善。
中中国国矿矿业业大大学学通通信信研研究究所所

1112通信原理考题A答案

2011-2012学年度第2学期期末考试试题（A卷）课程名称：通信原理使用班级：09052一、填空题：（每空1分，共30分）1通信的任务是（传递消息中所包含的信息或克服距离上的障碍快速而准确地传递消息）。

2按照消息传送的方向与时间关系,通信方式可分为（单工）、（半双工）和（全双工）。

:3门限效应是指（当输入信噪比降低到一定情况时,输出信噪比急剧恶化的现象）。

4非线性调制包括（幅度调制）和（相位调制）。

5带通信号的最小抽样频率等于（2B（1+k/n））。

6基带传输与频带传输的最主要区别是（是否采用载波调制）。

7当码间串扰非常严重时，眼图中的“眼睛”会完全闭合（睁开、闭合）起来。

8非均匀量化与均匀量化的主要区别是（量化间隔是否相等）。

9已知二元信息序列为00000010010，则其AMI码为（00-00-），HDB3码为（00+1-10+1000+V0-1000-V+1-1+B00+V0-100+10）。

10正弦载波数字调制有三种基本形式,分别为（幅度键控或ASK）、（频移键控或FSK）和（相移键控或PSK）。

11在2PSK输出解调时存在0，相位模糊，解决办法是采用（2DPSK ）。

12脉冲编码调制包括（抽样）、（量化）和（编码）。

%13（n，k）分组码中，有（k）位信息码元，有（n-k ）位监督码元。

14循环码具有的性质有（线性）、（封闭性）和（循环性）。

15一般情况下，在一个分组码码组内纠正t个误码，要求最小码距d min ( 2t+1 )。

16 m序列的全称是（最长线性反馈以为寄存器序列）。

17按照同步的功用把同步分为载波同步，（群同步），（码元同步）和（网同步）。

二、简答题（每题5分，共40分）1、说明通信系统的组成及各部分的功能。

)信息源发送设备信道接收设备受信者（2分）信息源：将各种消息转换为原始电信号；发送设备：产生适合在信道中传输的信号；信道：用来将来自发送设备的信号传送到接收端；接收设备：将信号放大和反变换，从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号；受信者：传送消息的目的地，把原始电信号还原成相应的消息；（5分）2、为什么通信系统中要对基带信号采取调制的方式进行传输1）、提高频带利用率; （2分）2）、便于信号的接收; （4分）(3）、提高传输的可靠性（5分）3、从抗噪声性能、频带利用率、调制解调等方面对各种模拟调制系统进行比较。

长安大学通信原理重点范文

第一章绪论1. 通信的目的是传递消息中所包好的信息。

信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。

因此，通信的根本目的在于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。

基于这种认识，“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。

2模拟信号:凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接与消息相对应的信号.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，或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间上也连续，如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。

3数字信号：凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对应的信号.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.4经过调制以后的信号称为已调信号。

已调信号有三个基本特征：一是携带有信息，二是适合在信道中传输，三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。

5数字通信的主要特点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累。

（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。

6通信系统的分类：（1）按通信业务分为通信系统有话务通信、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。

基带传输是将未经调制的信号直接传送。

（2）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统。

（4）按传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统（5）按工作波段分类：长波通信、短波通信、中波通信、远红外线通信（6）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用。

7通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。

单工通信，是指消息只能单方向传输的工作方式，因此只占用一个信道；半双工通信，是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式；全双工通信，是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。

通信原理复习题(含答案)

1.与二进制系统相比，多进制调制的特点是什么？答：①在相同的码元传输速率下，多进制数字调制系统的信息传输速率高于二进制数字调制系统；②在相同的信息传输速率下，多进制数字调制系统的码元传输速率低于二进制数字调制系统；③在相同噪声情况下，多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。

2.一般的复用形式有哪几种？什么是时分多路复用？答：频分复用、时分复用和码分复用。

时分多路复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同时间的时间区间。

在同一信道上同时传送的基带信号具有相同的抽样频率，但抽样脉冲在时间上交替出现占据不同的时隙b5E2RGbCAP3.什么是加性高斯窄带白噪声？答：高斯窄带白噪声是指一个噪声概率密度服从正态分布<即高斯噪声），其功率谱密度在整个频域内均匀分布，且其还满足窄带条件，即其带宽远远小于中心频率，而且中心频率偏离零频很远，这样的噪声称为高斯窄带白噪声。

p1EanqFDPw4.试画出二进制确定信号的最佳接收结构。

5.简单增量调制的主要优缺点是什么？优点：① 低比特率时,量化信噪比高于PCM.② 抗误码性能好,能在误码率较高的信道里工作③便译码器比PCM 简单.缺点：存在斜率过载和动态范围问题。

6.数字通信系统中编码分为哪两类？并简述其各自的作用。

信源编码和信道编码两类。

①信源编码完成的是将模拟信号转换为数字信号，目的是提高传输的有效性。

②信道编码完成是将信源编码输出的数字信号变换成适合于信道传输的码型，目的是提高传输的可靠性。

DXDiTa9E3d7.为什么简单增量调制的抗误码性能优于线性脉冲编码调制？答：增量调制是用一位二进制码表示相邻抽样的相对大小，用相邻抽样值的相对变化来反应模拟信号的变化规律，且在接收端只需要用一个线性网络便可以恢复模拟信号，而线性脉冲编码调制是将模拟信号抽样值变成二进制码组的过程，为减少量化噪声，一般需要较长的代码及教复杂编译码设备。

RTCrpUDGiT8.在模拟调制中改善门限效应的方法及原理。

通信原理学期期中考试

期中考试一、单选题（共10题，20分）1、等概发送时，八进制的每个码元包含【】bit的信息量。

A、 2B、 3C、 4D、 8正确答案： B解析：2、通信中遇到的随机过程大多是广义平稳随机过程，判断广义平稳的条件是【】A、n维概率密度函数与时间起点无关B、n维概率密度函数与时间间隔无关C、方差是常数，自相关函数与时间起点有关D、数学期望是常数，自相关函数只与时间间隔有关正确答案： D解析：3、带宽为1MHz，信噪比为63的信道，该信道容量为【】A、6Mbit/sB、4MHzC、6MHzD、4Mbit/s正确答案： A解析：4、调频广播的最大频偏为75kHz，最高调制频率为15kHz，请问FM信号的频带带宽为【】kHzA、180B、30C、150D、90正确答案： A解析：5、以下调制方式中，【】的抗噪声性能最好。

A、FMB、DSBC、SSBD、AM正确答案： A解析：6、选用【】传输特性的基带系统，其频带利用率最高。

A、直线滚降B、升余弦C、余弦滚降D、理想低通正确答案： D解析：7、无码间串扰的数字基带传输系统的最高频带利用率可以达到【】。

A、1bit/HzB、1Baud/HzC、2bit/HzD、2Baud/Hz正确答案： D解析：8、若需要具有相同的系统误码率Pe，已知包络检波2ASK所需的信噪比为15dB，则包络检波2FSK所需的信噪比为（）dB。

A、 15B、 12C、 18D、 9正确答案： B解析：9、下列属于有线信道传播方式的是【】A、中长波地表波传播B、光纤(光缆)传播C、对流层散射传播D、电离层散射传播正确答案： B解析：10、设某信道传输单边带调制信号，并设调制信号m(t)的频带限制于5 kHz，载频是100 kHz，若接收机的输入信号加至包络检波器进行解调前，先经过一个带宽为5 kHz理想带通滤波器，则该理想带通滤波器的中心频率为【】A、 5KHzB、 102.5KHzC、 100KHzD、 105KHz正确答案： B解析：二、判断题（共20题，40分）1、真正衡量数字通信系统的有效性指标是频带利用率。

系统通信噪声性能方案

cos

c
t
0 t Ts 其他t

y(t
)

sT ni
(t) (t)

ni nc
(t) (t)
[a nc (t)]cos cosct ns (t) sin
ct

n ct
s
(t)
sin
ct 发送“1”时
发送“0”时
V
(t)

2 y(t )
cosct

[a nc
设
sm
(KTs
)

a, 0,
"1" "0"
，且包络检波及低通的增益为1，则：
v(KTs)

[a

n c (k
发“1”码

n
发“0”码
式中n
nc2 (kTs ) ns2 (kTs )
，是一个功率
2 n
的瑞利分布随机变量。
发“1”和发“0”时V(kTs)的分f布0(v) f1(、v) 分别为：
通常，把使总误码率最小的判决门限电平称为最佳门限电平：
若P(1) = P(0) = 0.5，则最佳门限电平为：
6.4 无码间串扰基带系统的噪声性能
此时系统的总误码率为：
显然，系统的总误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值之比（比值越大，则总误码率越小），而与所采用的信号形式无关。
若采用单极性波形，则系统的最佳门限电平和总误码率将分别变成：
当r→∞，上式的下界为
pe

1 er / 4 2
2．相干解调
yi(t)
y(t)
BPF
V(t)

西南科技大学通信原理复习总结

1. 什么是码间串扰？为什么会产生码间串扰？列举两种减少或消除码间串扰的方法。

答：当波形失真比较严重时，可能前面几个码元的波形同时串到后面，对后面某一码元的抽样判决产生影响，即产生码间串扰；产生码间串扰的原因是：信号会产生失真和延迟；减少或消除码间串扰的方法：（1）部分响应（2）均衡。

2. 32路脉冲编码调制基群的速率为多少？它是怎样计算得到的？答：2048kbps,64k*32=2048Kbps3.二进制键控调相分为绝对调相（2PSK）和相对调相（2DPSK），为什么要采用相对调相？答：在采用绝对调相（2PSK）时，由于本地参考载波有0、л模糊度而使得解调得到的数字信号可能极性完全相反，即1和0倒置，对于数字传输来说这是不允许的。

为了克服相位模糊度对相干解调的影响，最常用而又有效的办法就是采用相对调相（2DPSK）。

4.简述2DPSK消除相位模糊的原理。

答：由于0、π只是代表前后码变与不变的关系，如相位恢复相差180度，所有的码都要判错，但前后码之间的关系不会错，则从相对码到绝对码的变换不会错。

5.简述在调频系统中采用预加重和去加重技术的原因。

答：语音和图像信号低频段能量大，高频段信号能量明显小；而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加（低频噪声小，高频噪声大，解调器输出噪声的功率谱密度为），造成信号的低频信噪比很大，而高频信噪比明显不足，使高频传输困难。

故在调频收发技术中，通常采用预加重和去加重技术来解决这一问题。

6.简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。

答：均匀量化特点：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，量化噪声只和量化级数相关，最大量化误差均为半个量化级，因而小信号时量化信噪比太小，不能满足要求。

非均匀量化特点：量化间隔大小随信号大小而变，信号幅度小时量化级小，量化误差也小；信号幅度小时量化间隔小，量化误差也小，因此增大了小信号的量化信噪比，使量化信噪比趋于常数。

7. 已知二进制基带信号10110011，2PSK、2DPSK的调制信号波形。

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如下图所示
Fig. 2
因此输出信噪比和相干解调时一样。注意，如果输入信噪比不是充分大的话，包络检波的性能要比相干检测差，信噪比越低时，差的越多。
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三 SSB 相干解调
对于 SSB 信号
ˆ ( t ) sin 2π f ct s ( t ) = m ( t ) cos 2π f c t µ m ，接收信号功率为 1 1 2 ˆ (t ) PR = s 2 ( t ) = m 2 ( t ) + m 2 2 由于 Hilbert 变换不改变功率，所以 PR = PM 。 PR S N = NW i 0 。
1 2 1 m ( t ) + m 2 ( t ) cos 4π fc t = PM + m 2 ( t ) cos 4π f ct 2 2 2 2 m ( t ) cos 4π f ct 是在求 m ( t ) cos 4π f ct 的平均值也即直流分量，由于 f c >> W ，其中的 1 2 PR = PM cos 4 m t π f t ( ) c 没有直流分量，所以 2 。因此所以 = PM PR S S N = 2N W = N W = 2 N o i 0 0
nc ( t ) 的功率等于 n ( t ) 的功率，为 N 0 B = 2 N 0W 。另外， s ( t ) 的功率是1
2 2 2 PR = m ( t ) cos 2π f c t = m ( t ) cos 2π f c t = m ( t ) 2
1 + cos 4π f ct 2
不同的调制技术有不同的性能，我们需要知道同等条件下，这些技术的性能优劣。所谓“同等条件”是指：大家都有相同的接收功率（ PR 相同），并且受到相同噪声的干扰（N0 相同）。
二 DSB 相干解调
BPF 带宽为 B = 2W ，解调器输入信噪比为
PR S N = 2N W i 0
SSB 解调器前面的 BPF 带宽是 B = W ，因此解调器输入噪声功率是 N 0W ，输入信噪比是
解调器输入的带通信号
r ( t ) 的复包络为
% % % ˆ ( t ) + ns ( t ) r (t ) = s (t ) + n (t ) = m ( t ) + nc ( t ) + j ± m m t = m ( t ) + nc ( t ) ，因此输出信噪比是因此相干解调输出是 o ( ) P PR S W N = NW = NW o 0 0
，解调输出是
ˆ ( t ) = m ( t ) + nc ( t ) m 。由窄带噪声的
1
以下假设载波幅度
Ac = 1 。 Ac ≠ 1 的情形完全等价于 Ac = 1 但噪声的单边功率谱密度从 N 0 变成了
N 0 Ac2 。
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性质知，
1
如果
m ( t ) 是随机信号，则需要再做一次集平均。
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2.
包络检波 % r (t ) = 1 + m ( t ) + nc ( t ) + jns ( t )
2
包络检波器输入端的复包络是
，其模为
2 A (t ) = 1 + m ( t ) + nc ( t ) + ns ( t ) n t , n t << 1 （注意我们已经假设 Ac = 1 ）的条件下在大信噪比，即 c ( ) s ( ) A ( t ) ≈ 1 + m ( t ) + nc ( t )
四 AM
1. 相干解调 s (t ) = 1 + m ( t ) cos 2π f c t = cos 2π f ct + m ( t ) cos 2π f c t
，其中的载波项 AM 信号
cos 2π f ct 经过相干解调、隔直流后不产生输出，因此发送这个 AM 信号等价于发送了一个 s ′ t = m ( t ) cos 2π f ct 。若 s ′ ( t ) 的功率（即 AM 的边带功率）为 PR′ ，则输 DSB-SC 信号 ( ) PR′ 出信噪比是 N 0W ，就是说总 AM 接收功率 PR 中，只有边带功率对输出信噪比有贡献。假 ′ = η PR ，则设 AM 的调制效率为 η ，则 PR PR S N =η N W o 0
如果没有噪声，则解调输出是噪声引起的问题是导致
mo ( t ) = m ( t ) （假设解调器可能引起的常系数已经被补偿）。
mo ( t ) ≠ m ( t ) ，误差（也称输出噪声）为 no ( t ) = mo ( t ) − m ( t ) 。
PM S = N Pno m t P 输出信号的质量用输出信噪比 o 反映，其中 PM 是 ( ) 的功率， no 是输出噪 n t 声 o ( ) 的功率。
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2004/10/19
幅度调制的抗噪声性能
一问题
本讲要讲的是噪声的存在对各种调制有什么样的影响。我们考虑的模型如下
Fig. 1
N0 n t ( ) 图中 w 是双边功率谱密度为 2 的白高斯噪声，BPF 是一个增益为 1 的理想带通滤波 s t 器，其带宽 B 恰好使 ( ) 无失真通过（对 FM 是近似无失真）。
相干解调的输出是复包络的实部。解调器输入中，DSB 信号包络为包络是
s ( t ) = m ( t ) cos 2π f c t 1 的复
% % s ( t ) = m ( t ) ，窄带噪声 n ( t ) 的复包络是 n ( t ) = nc ( t ) + jns ( t ) ，因此 r ( t ) 的复 % r ( t ) = m (t ) + nc ( t ) + jns ( t )