正交编码与伪随机序列

第一章绪论1.通信的目的是传递消息中所包含的信息。

消息是信息的物理表现，信息是消息的内涵。

2.与模拟通信相比，数字通信具有抗干扰能力强，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在一起传输；易集成，成本低；保密性好等优点。

缺点是占用带宽较大，同步要求高。

3.信息量是对消息发生的概率（不确定度）的度量。

一个二进制码元含有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，信息的熵有最大值。

4.在数字通信系统中，有效性用码元速率、信息速率和频带利用率表示，可靠性用误码率表示。

5.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。

码元速率小于等于信息速率。

第二章确知信号1.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划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。

2.确知信号在频域上的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。

3.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。

自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。

互相关函数反映两个信号的相关程度，它和时间无关，只和时间差有关，并且互相关函数和两个信号相乘的前后次序有关。

第三章随机过程1.通信中的信号和噪声都可以看作随时间变化的随机过程。

2.随机过程具有时间变量和时间函数的特点，可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述：a)随机过程是无穷多个样本函数的集合；b)随机过程是一族随机变量的集合。

3.正态分布函数与Q(x)或erf(x)函数的关系在分析数字通信系统的抗干扰性能时非常有用。

4.高斯白噪声是分析信道加性噪声的理想模型，通信中的主要噪声源——热噪声就属于这类噪声。

第四章信道1.无线信道按其传播方式区分，基本上有地波、天波和视线传播三种。

2.有线信道分为有线电信道和有线光信道两大类。

3.信道的数学模型分为调制信道模型和编码信道模型两类。

调制信道模型用加性干扰和乘性干扰表示信道对于信号传输的影响。

编码方式：CDMA2000和UMTS的扰码均采用的是伪随机序列PN Code。

CDMA2000：其中CDMA2000采用的是伪随机码自相关特性，整个系统只有一个短码215和一个长码242。

整个系统是在GPS同步时钟的控制下，按照一定的规则，每个基站和手机得到相应的短码和长码的时间偏置PN Offset，从而实现扇区以及手机反向信道的区分，同时又保证所有在空中出现的信号近似于噪声，以减少相互之间的干扰。

技术上实现最简单。

Short PN（15位）用于区分不同的基站或扇区沃尔什码(64位Walsh code)用于区分不同的前向信道Long PN （42位）用于分不同的反向信道相同的伪随机码当时间对齐时,其自相关的归一化值为1.相同的伪随机码当时间不对齐时,其自相关的归一化值为-1/L.当L趋于较大值时, 该值趋于0.UMTS-FDD：伪随机码的互相关特性没有自相关特性那样强的规律性. 只有一些特殊的码组之间有一定的规律性.•优选对‘Preferred Pair’的概念:–优选对是指一对相同长度的m-sequences相互之间的互相关值只有三个取值.-1- [2 +1] and + [2 -1] n=odd- [2 +1] and + [2 -1] n=even例: n=3, {-1, -5, +3}n=4, {-1, -9, +7}•GOLD CODE的产生:–利用一对优选对‘Preferred Pair’,将各自产生的序列相对移位,然后模二相加, 即可得到一个新的序列GOLD CODE.–当两个m-squences长度为 2 -1,即可以产生该长度的移位时,可以产生的总的GOLD CODE的数量为:2 +1(包含两个原始preferred pair m-sequences)–GOLD CODE互相关特性优于m-sequence互相关特性. (三值特性)•GOLD CODE的自相关特性(Auto-correlation):归一化值: Ci(t)Cj(t) = 1 i = j•GOLD CODE的互相关特性(Cross-correlation)(三值特性):归一化值: | Ci(t)Cj(t) | ≪1 i ≠ j(最大不超过 | 2 | )•WCDMA中, Uplink n=25(0~24); Downlink n=18(0~17)则有,最差情况为: Uplink |[2 + 1 ]/ 2 |= 0.00024由于每个扇区分配不同的扰码，相互之间的互相关特性与时间没有对应关系，因此UMTS FDD系统可以不使用GPS，但技术实现相对复杂。

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。