通信原理[第七章信源与信源编码] 山东大学期末考试知识点复习

第一章1. 简述消息、信息、信号三个概念之间的联系与区别消息是包含具体内容的文字、符号、数据、语音、图片、图象等等，是信息的具体表现形式，也是特定的信息。

信息是消息的统称，是消息的概括和抽象，可理解为消息中包含的有意义的内容，它用信息量来衡量。

信号是搭载或反映信息的载体，通常以某种客观物理量(电压、电流)表现出来。

消息、信息、信号是与通信密切相关的三个概念。

信息一词在概念上与消息相似，但其含义却更具普遍性、抽象性。

消息可以有各种各样的形式，但消息的内容可统一用信息来表述，传输信息的多少可直观地使用“信息量”进行衡量。

信号是消息的载体和通信的客观对象，而信息是信号的内涵。

2•什么是通信方式？它有哪几种类型对点到点通信，按消息传递的方向与时间关系划分，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。

3•什么是传输方式？数据传输方式有哪几种类型现代数字通信系统中，按照数字信号的各个二进制位是否同时传输，数据的传输方式可分为并行传输和串行传输两种。

4•什么是复用方式？它有哪几种类型？各有何含义实现在同一条通信线路上传送多路信号的技术叫做多路复用技术。

各种多路复用技术的目的均在如何尽量提高信道的利用率。

目前常用的复用方式主要有频分复用、时分复用、码分复用和空分复用。

频分复用(FDM是指根据工作频率来区分用户，各路信号的频谱处于不同频段的物理信道上，互不重叠。

时分复用(TDM)是指根据工作时隙来区分用户，它将整个信道传输信息的时间划分成若干时隙，并将这些时隙分配给每一个用户使用，每一路信号在分配给自己的时隙内独占信道进行数据传输。

码分复用(CDM)是指根据码型来区分用户，系统为每个用户分配各自特定的地址码，地址码之间具有相互准正交性，所有子信道在时间、空间和频率上则可以重叠。

空分复用(SDM)是指多对电线或光纤共用一条缆的空间复用方式。

5. 按照调制技术来分，通信系统有哪些类型通信按调制方式分类：线性：AM SSB DSB VSB 非线性：FM PM 数字：ASK FSK PSK DPSK脉冲调制等6•什么是信源编码，什么是信道编码，有何区别？信道编码：就是将信源产生的消息变换为数字序列的过程。

《通信原理》考试重要知识点第1章绪论掌握内容：通信系统的大体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、信息速度。

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；大体概念一、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。

二、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括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。

五、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是持续的。

六、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，也可传输通过数字化处置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、频率或相位的转变，或利用脉冲的幅度、宽度或位置转变来模拟原始信号，以达到通信的目的。

八、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。

九、通信系统的一般模型10、依照信道中传输的是模拟信号仍是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

1一、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一般是调制器和解调器。

1二、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、同步和加密等。

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。

二、按照是不是采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。

3、依照信道中所传输的是模拟信号仍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。

4、按传输媒质分类，可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。

通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信？答：通信就是由一地向另一地传递消息。

1.2 通信系统的构成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。

数字通信的要紧特点抗干扰能力强；差错可控；易于与各类数字终端接口，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；可使用再生中继，实现高质量的远距离通信。

1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答：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：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。

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？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。

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。

x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2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。

当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。

一位二进制数称之1比特，而不管这两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、误码率与传信率？答：码元传输速率是传码率；在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。

1.5 通信方式单工通信，是指消息只能在一个方向传输的工作方式。

如广播、电视、遥控等。

所谓半双工通信，是指信号能够在两个方向上传输，但不能同时传输，务必是交替进行，一个时间只能同意向一个方向传送。

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。

通信原理知识点总结期末一、基本概念1. 通信通信是指信息的传输，传送者通过某种介质向接收者发送信息的过程。

通信可以是单向的，也可以是双向的。

2. 信号信号是指用来携带信息的电磁波、电流或其他形式的波。

3. 信道信道是信号传输的媒介，可以是电缆、无线电波、光纤等。

4. 调制调制是指将要传输的信号通过调制电路转换成适合传输的信号的过程。

二、信号1. 周期信号和非周期信号周期信号是指在一定时间内具有相同模式的信号，常见的周期信号有正弦信号和方波信号。

非周期信号是指在一定时间内不能找到重复模式的信号。

2. 信号的频谱信号的频谱是指一个信号在频率域上的分布情况，可以通过傅里叶变换得到。

3. 基带信号和带通信号基带信号是指未经调制的信号，通常位于低频段。

带通信号是指经过调制的信号，分布在一个频段内。

4. 数字信号和模拟信号数字信号是用数字表示的信号，模拟信号是用模拟波表示的信号。

三、调制技术1. 调幅调制（AM）调幅调制是通过改变载波的幅度来传输信号的一种调制技术。

2. 调频调制（FM）调频调制是通过改变载波的频率来传输信号的一种调制技术。

3. 调相调制（PM）调相调制是通过改变载波的相位来传输信号的一种调制技术。

4. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟信号或其他数字信号的过程，包括PCM、ASK、FSK、PSK等技术。

四、信道编码1. 信道编码信道编码是为了提高信道传输性能而对信号进行编码的一种技术。

2. 纠错编码纠错编码是指通过在发送端对数据进行编码，在接收端进行译码并进行纠错来保证数据传输的准确性。

3. 条码编码条码编码是一种将二进制数转换成具有一定规律的编码的技术，常用的有曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。

五、数字通信系统1. 数字信道仿真数字信道仿真是指利用计算机对数字通信系统的信道进行模拟和仿真的技术。

2. 数字通信系统中的基带传输在数字通信系统中，基带传输是指未经调制的信号在信道中的传输过程。

《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。

一、填空题1. 信源编码的两大任务为__提高信息传输效率_和__完成A/D转换__。

2.为使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度地减小码间干扰和随机噪声干扰的影响。

3.对于点对点之间的通信，按信息传送的方向和时间关系，通信方式可以分为__单工通信__,__半双工通信__和__全双工通信___4.在香农公式中，一个连续信道的信道容量受“三要素”限制，这三要素是__带宽__,___信号功率__,___噪声功率谱密度__5.离散信道又称编码信道，其模型可用转移概率来表示，而连续信道的信道模型用时变网路来表示。

6.滚降系数是Δf超出奈奎斯特带宽扩展量与f N奈奎斯特带宽的比值。

7.最常见多路复用方法有__频分__、___码分__和___时分__。

8.非均匀量化方法之一是采用压缩扩张技术，其压缩形式均为__对数压缩__形式，实际方法A律为__13折线__，μ律为__15折线__。

9．衡量数字通信系统性能指标是传输速率(有效性)和__过失率(可靠性)_两项指标。

10．八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为__200b/s__，假设传送1小时后，接收到12个错误码元，其误码率为 1.67*10^-5。

12．在香农公式中，一个连续信道的信道容量受“三要素”限制，这三要素是_带宽_,__信号功率_,_噪声功率谱密度_。

13．一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从__瑞利分布__ ，相位一维分布服从__均匀分布__。

14．最常见的二进制数字调制方式有2ASK(二进制振幅键控)、_2FSK(二进制频移键控)_和_2PSK(二进制相移键控)_。

15．模拟信号转变为数字信号需要经过以下三个过程：__采样_ 、__量化__ 和 ___编码__。

16．PCM30/32制式中一复帧包含有__16__帧，而每一帧又包含有__32__个路时隙，每一路时隙包含有__8__个位时隙。

17．码组〔0011010〕的码重为____3___ ，与码组〔0100100〕之间的码距为____5___ 。

第一章对于一个等概率、M进制码元：I = log2 [1/P(x)] = log2 [1/(1/M)]数字通信的优点●取值有限，能正确接收。

●可采用纠错和检错技术，大大提高抗干扰性。

●可采用高保密性能的数字加密技术。

●可综合传输各种模拟和数字输入信号●易于设计、制造，体积小、重量轻。

●可作信源编码，压缩冗余度，提高信道利用率。

输出信噪比随带宽按指数规律增长。

电磁波传播：地波、天波、视线传播地波频率：2MHz 以下通信距离：可达数百～数千km 天波电离层高度：60 ～300 km 频率：2 ～30 MHz 视线传播频率：> 30 MHz传播距离: d2 + r 2 =(h+r)2, 或h»D 2/50 (m)式中D－km（h为天线长度，r为地球半径，D为水平距离，d=1/2D）数字通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性（速度～质量）有线信道●明线●对称电缆●同轴电缆信道中的噪声●按照来源分类：人为噪声：电火花、家用电器…自然噪声：闪电、大气噪声、热噪声…●按照性质分类：脉冲噪声窄带噪声起伏噪声第四章模拟信号的数字化●两类信源：模拟信号、数字信号●模/数变换的三步骤：抽样、量化和编码●最常用的模/数变换方法：脉冲编码调制(PCM)抽样定理：若一个连续模拟信号s(t)的最高频率小于fH，则以间隔时间为T 1/2fH的周期性冲激脉冲对其抽样时，s(t)将被这些抽样值所完全确定。

量化原理●量化的目的：将抽样信号数字化。

●量化的方法：设s(kT) －抽样值，若用N位二进制码元表示，则只能表示M = 2N个不同的抽样值。

共有M个离散电平，它们称为量化电平。

用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化图示为均匀量化。

平均信号量噪比：PCM 系统的量化噪声 均匀量化时的信号量噪比为 S / Nq = M 2 当采用N 位二进制码编码时，M = 2N , 故有 S / Nq = 22N 由抽样定理，若信号为限制在 f H 的低通信号，则抽样速率不应低于每秒 2 f H 次。

通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。

单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。

并⾏传输：传输快、但传输距离近。

两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。

信号是信息的载体。

通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。

可靠性：是系统接收信息的准确度。

备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。

第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。

7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。

2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。

应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。

3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。

6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。

A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。