通信原理(第八章 新型数字带通调制技术)

通信原理简答题答案2（个⼈整理）第⼀章绪论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：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。

模拟信号：电信号的参量取值连续。

两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。

1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？答：利⽤数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。

优点：抗⼲扰能⼒强，⽆噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进⾏处理、变换、储存；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：⼀般需要较⼤的传输带宽；系统设备较复杂。

1-4 数字通信系统的⼀般模型中各组成部分的主要功能是什么？答：信源编码：提⾼信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。

信道编码/译码：增强数字信号的抗⼲扰能⼒。

加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。

数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到⾼频处，形成适合在信道中传输的带通信号。

同步：使收发两端的信号在时间上保持步调⼀致。

1-5 按调制⽅式，通信系统如何分类？答：基带传输系统和带通传输系统。

1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：模拟通信系统和数字通信系统。

1-7 按传输信号的复⽤⽅式，通信系统如何分类？答：FDM,TDM,CDM。

1-8 单⼯、半双⼯及全双⼯通信⽅式是按什么标准分类的？解释他们的⼯作⽅式。

答：按照消息传递的⽅向与时间关系分类。

单⼯通信：消息只能单向传输。

半双⼯：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：通信双⽅可以同时收发消息。

1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信⽅式？他们的适⽤场合及特点？答：分为并⾏传输和串⾏传输⽅式。

并⾏传输⼀般⽤于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。

串⾏传输使⽤与远距离数据的传输。

1-10 通信系统的主要性能指标是什么？—答：有效性和可靠性。

1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？答：有效性：传输速率，频带利⽤率。

第8章新型数字带通调制技术思考题8-1 何谓MSK？其中文全称是什么？MSK信号对每个码元持续时间T B内包含的载波周期数有何约束？答：（1）MSK信号是指一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK 信号。

（2）其中文全称是最小频移键控。

（3）MSK信号每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍。

8-2 试述MSK信号的6个特点？答：MSK信号的6个特点：（1）其频率间隔为2FSK信号的最小频率间隔；（2）其每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍；（3）附加相位在码元间是连续的；（4）包络是正弦形；（5）正交的两路码元是偏置的；（6）对相邻频道干扰小。

8-3 何谓GMSK？其中文全称是什么？GMSK信号有何优缺点？答：（1）在进行MSK调制前将矩形信号脉冲先通过一个高斯型的低通滤波器。

这样的体制称为GMSK。

（2）其中文全称是高斯最小频移键控。

（3）GMSK信号的优缺点：①优点：进一步减小了对邻道的干扰。

②缺点：有码间串扰。

8-4 何谓OFDM？其中文全称是什么？OFDM信号的主要优点是什么？答：（1）OFDM是指一类多载波并行调制的体制。

（2）其中文全称是正交频分复用（3）OFDM信号的主要优点：①各路已调信号是严格正交的，接收端能完全地分离各路信号。

②能够充分利用频带。

③每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制，并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。

8-5 在OFDM信号中，对各路子载频的间隔有何要求？答：在OFDM信号中，为了使各路子载波信号相互正交，要求各路子载频间隔大于或等于1/T B，T B为码元持续时间。

8-6 OFDM体制和串行单载波体制相比，其频带利用率可以提高多少？答：设一OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B，每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为单位带宽传输的比特率若用单个载波的M进制码元传输，为得到相同的传输速率，则码元持续时间应缩短为T B／N，而占用带宽等于2N／T B，故频带利用率为因此并行的OFDM体制和串行的单载波体制相比，频带利用率大约可以增至2倍。

思考题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？1-2 通信系统是如何分类的？1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。

1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。

1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为＝0.002，试求E和X的信息量各为多少？1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。

1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。

（l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则＝？习题答案第一章习题答案1-1 解：1-2 解：1-3 解：1-4 解：1-5 解：1-6 解：1-7 解：1-8 解：思考题2-1 什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。

通信原理课程教学大纲课程编码：052079 课程名称：通信原理学分：4总学时：64理论学时64实验学时0课程类别：学科基础课课程性质：必修课适用层次：汉族本科开课学期：第五学期适用专业：通信工程先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、现代电子技术Ⅱ、信号与系统、通信电子线路后续课程：现代交换原理与技术，移动通信，光纤通信一、课程性质、地位和任务本课程是通信工程的主要专业基础课、核心课程。

本课程的目的是：为研究设计各种通信系统奠定必要的基础。

课程主要是研究通信系统信息传输与处理的理论与技术，不涉及具体的电路，但这里理论与技术是建立在信号分析理论、电子线路等课程的基础上。

需要先修信号与系统、高频电子线路、数字电路等课程。

要求学生有较强的高等数学、线性代数以及概率论与数理统计的扎实基础以及具备信号与系统频域分析的较强能力。

二、教学目标及要求1、掌握通信系统的基本组成与工作原理。

2、掌握评价各种系统的性能指标及其基本分析方法。

3、了解为改善各种通信系统性能所使用的技术。

三、教学内容及安排第1章绪论（3学时）教学目标：（1）掌握通信术语、掌握模拟信号与数字信号的其别、基带信号与已调信号的区别；数字通信系统组成及优缺点（2）理解码元速率、信息速率和频带利用率的定义、计算及其关系、误码率和误信率的定义及其关系（3）了解通信系统的组成、分类和通信方式重点：（1）概念：信号区别、通信系统的组成和分类、数字通信的特点、通信方式、主要性能指标等。

考试的可能形式：填空、简答题、画图题（2）计算：信息速率、码元速率、误码率、误信率的计算。

难点：（1）模拟信号和数字信号的区别（2）基带信号、载波信号、已调信号（3）比特、波特及其区别（4）误码率、误信率和进制M之间的关系通信的基本概念（学时）通信系统的组成（学时）通信系统的分类及通信方式（学时）信息及其度量（学时）通信系统主要性能指标（1学时）第2章?确知信号?（4学时）教学目标：（1）复习信号的分类及其特征；（2）复习信号的频域分析法和频谱的概念，掌握周期信号频谱计算；（3）复习傅立叶级数的物理意义、傅立叶变换及其性质，掌握频谱密度计算；（5）掌握的能量谱和功率谱计算及物理含义（6）理解相关函数的定义和性质（7）掌握相关函数与谱密度的关系，掌握维纳-辛钦关系；重点：（1）概念：信号的分类与特征；频谱的概念；周期信号频谱Cn的特点和意义；傅立叶变换的物理内涵，相关函数的定义和性质。

通信原理简答题答案1（个人整理）通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号何谓模拟信号两者的根本区别是什么答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号：电信号的参量取值连续；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。

2、画出模拟通信系统的一般模型。

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，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3、画出数字通信系统的一般模型。

答：4、按调制方式，通信系统如何分类答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些它们分别表征随机过程的哪些特征答：均值：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。

方差：表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。

相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。

2、何谓严平稳何谓广义平稳它们之间的关系如何答：严平稳：随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。

广义平稳：1）均值与t无关，为常数a。

2）自相关函数只与时间间隔=-有关。

严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。

4、平稳过程的自相关函数有哪些性质它与功率谱的关系如何答：自相关函数性质：(1)R(0)=E[]——的平均功率。

(2)R()=R(-)——的偶函数。

(3)——R()的上界。

《通信系统原理》复习提纲注：1、重点是基本概念、基本理论和基本方法。

2、数学计算是讲清原理的工具，为原理服务的。

3、考试是考查是否懂得原理的方法。

第1章 绪论一、通信系统基本分类和组成。

（原理框图及各部件作用）模拟通信系统数字通信系统，数字通信的优点模拟信号的数字传输系统二、信息和信息熵。

1、信息：消息中所含有效内容。

信息量的计算。

2、信息熵（平均信息量）：信源每符号平均所含信息量。

3、最大熵：信源等概时，信息熵达到最大。

H 0=H max =log 2 M三、通信系统的主要性能指标。

速度上——有效性。

质量上——可靠性。

模拟通信系统 有效性——带宽B ，信号所占用的频率范围的宽度。

可靠性——信噪比 NS =γ。

传码率R B ：单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud ） 。

有效性 码元宽度（每个码元的长度/码元时间）T ＝1/R B (s) 数字通信系统（传输速率） 传信率：R b = R B ·H =R B M 2log ( bit/s )可靠性（差错率）：误码率 P e ；误信率 P b第3章 随机过程一、基本概念。

1、随机过程是所有样本函数的集合。

随机过程是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。

随机过程是样本和时间的双重随机函数。

通信系统中的信号和噪声均属于随机过程，可用统计特性（概率密度函数和概率分布函数）和数字特征（均值、方差、相关函数）描述。

2、随机过程无确定表达式，频谱密度不确定，只有功率谱密度确定，可用功率谱密度描述其频域特性。

)()(ωτξP R ⇔3、最常见的随机过程：高斯随机过程（正态随机过程）概率分布特点。

概率密度函数)2)(ex p(21)(22σσπa x x f --= a 为均值，σ 2 为方差（均为常数）二、高斯白噪声的特点。

1、平稳、遍历的随机过程。

2、概率密度函数是高斯型。

（均值为零）3、功率谱密度均匀分布（常数）。

功率谱密度)/(2)(0Hz W n f P n = （双边谱） )(+∞<<-∞f)/()(0Hz W n f P n = （单边谱） )0(+∞<<f 正频率4、自相关函数为冲激函数 δ(τ) n 0 / 2。

第8章 新型数字带通调制技术一、填空题1．64QAM 信号可由两路载波正交的 进制ASK 信号叠加而成。

【答案】八【解析】64QAM 信号的构成方法之一便是可由两路载波正交的八进制ASK 信号叠加而成。

2．MSK 与2PSK 相比， 的旁瓣更小， 的主瓣带宽较窄。

【答案】MSK ，MSK【解析】在给定信道带宽的条件下，与2PSK 信号相比，MSK 信号的主瓣带宽较窄，功率谱密度更为集中，其旁瓣下降得更快。

3．若信息速率为R b ，则2DPSK 、MSK 、QPSK 、16QAM 信号的谱零点带宽分别为 、 、 、 Hz 。

【答案】2b R 、1.5b R 、b R 、0.5b R【解析】按主瓣带宽计算：222DPSK B b B R R ==，0.752 1.5MSK b B B R T =?，222log b QPSK B b R B R R M ===，162212log 162b QAM B b R B R R ===。

4．设子信道码元持续时间为T B，则OFDM中各相邻子载波的频率间隔为Hz；频带利用率为b／（s·Hz）。

【答案】【解析】设在OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B。

则各相邻子载波的频率间隔等于最小容许间隔Δf＝1／T B（Hz）；每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为5．当信息速率相同时，MSK信号的带宽______2PSK信号的带宽，MSK信号的相位______。

【答案】小于；连续【解析】当信息速率相同时，MSK信号的带宽为B MSK＝1.5R b，2PSK信号的带宽为B2PSK＝2R b，故MSK信号的带宽小于2PSK信号的带宽；MSK信号的相位在码元转换时刻是连续的。

6．设信源发送的二进制符号序列为0111001，每个符号时间宽度为T，试画出MSK 信号附加相位轨迹图（设初相位为0）______。

【答案】【解析】MSK 信号的相位在码元转换时刻是连续的，在一个码元周期内，附加相位线性变化±π/2。

通信原理教学大纲一、课程基本信息课程名称：通信原理课程类别：专业必修课学分：＿____总学时：＿____适用专业：通信工程、电子信息工程等相关专业二、课程性质与教学目标（一）课程性质通信原理是通信工程、电子信息工程等专业的一门重要的专业基础课程，是研究通信系统中信息传输基本原理和方法的课程。

通过本课程的学习，使学生掌握通信系统的基本组成、基本原理和性能分析方法，为后续的专业课程学习和从事通信领域的工作打下坚实的基础。

（二）教学目标1、知识目标掌握通信系统的组成、分类和性能指标。

理解模拟通信和数字通信的基本原理，包括模拟调制解调、数字基带传输和数字频带传输。

熟悉信道的特性、噪声对通信系统的影响以及信道编码和纠错编码的基本原理。

了解通信系统中的同步技术，包括载波同步、位同步和帧同步。

2、能力目标能够对简单通信系统进行性能分析和计算。

具备设计和实现基本通信系统的能力。

能够运用所学知识解决通信工程中的实际问题。

3、素质目标培养学生的工程思维和创新意识。

提高学生的自主学习能力和团队协作能力。

增强学生的职业道德和社会责任感。

三、教学内容与要求（一）绪论1、通信的基本概念通信的定义和目的。

通信系统的模型和组成部分。

2、通信系统的分类按传输媒介分类（有线通信和无线通信）。

按信号特征分类（模拟通信和数字通信）。

3、通信系统的性能指标有效性指标（传输速率、频带利用率）。

可靠性指标（误码率、误信率）。

（二）确知信号1、确知信号的分类周期信号和非周期信号。

能量信号和功率信号。

2、确知信号的频域特性傅里叶变换的基本性质。

周期信号的频谱。

3、确知信号的时域特性信号的自相关函数和互相关函数。

（三）随机过程1、随机过程的基本概念随机过程的定义和分类。

随机过程的数字特征（均值、方差、自相关函数）。

2、平稳随机过程平稳随机过程的定义和性质。

各态历经性。

3、高斯随机过程高斯随机过程的定义和性质。

高斯随机变量的概率分布。

（四）信道1、信道的定义和分类有线信道和无线信道。