通信原理复习资料 一、基本概念 第一章
1、模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 信息源（简称信源）：把各种消息转换成原始电信号，如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。
发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。
信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。 两种变换： 模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号） 2、数字通信系统模型
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 信源编码与译码目的： 提高信息传输的有效性 完成模/数转换
信道编码与译码目的：增强抗干扰能力 加密与解密目的：保证所传信息的安全
数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致
3、数字通信的特点 优点：
（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控
模拟通信系统模型
信息源
信源编码
信道译码
信道编码信 道数字调制
加密
数字解调解密
信源译码
受信者
噪声源
数字通信系统模型
（3）便于处理、变换、存储
（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输
（5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻
（6）易于加密处理，且保密性好
缺点：
（1）需要较大的传输带宽
（2）对同步要求高
4、通信系统的分类
（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统（2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统
（3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1
（4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统
（5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统
（6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信
（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用
5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性
有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。
可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
（1）模拟通信系统：
有效性：可用有效传输频带来度量。
可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。
（2）数字通信系统：
有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性：常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）
信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒
6、通信的目的：传递消息中所包含的信息
7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信
8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。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(eg:8个等概率波形，即8进制波形，含3bit信息)。等概率发送时，信息源的熵有最大值。
第二章
1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。
2、确知信号的类型
（1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号
（2）按照能量区分：能量信号和功率信号：
特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于
3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。
4、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。
5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。
第三章1
、随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述。
2、随机过程具有随机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：
①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。
3、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。
若随机过程(t)的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围 f 内，即满足 f << fc的条件，且fc 远离零频率，则称该(t)为窄带随机过程。
4、高斯过程的概率分布服从正态分布，它的完全统计描述只需要它的数字特征。
5、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布：正弦载波信号加窄带噪声的包络一般为莱斯分布；当信号幅度大时，趋近于正态分布；幅度小时，近似为瑞利分布。
6、窄带随机过程：若随机过程ξ(t)的谱密度集中在中心频率f c附近相对窄的频带范围?f 内，即满足?f << f c的条件，且f c 远离零频率，则称该ξ(t)为窄带随机过程。
第四章
1、信道分类：
（1）无线信道－电磁波（含光波）
（2）有线信道－电线、光纤
2、无线信道（电磁波）的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。
3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。
光纤
A/结构:
纤芯
包层
B/按折射率分类:
阶跃型
梯度型
C/按模式分类:
多模光纤
单模光纤
图4-9 双绞线
导体绝缘层
导体
金属编织网保护层
实心介质
图4-10 同轴线
折射
率
n1
n2
折射
率
n
n2
7
1
折射
率
n1
n2
单模阶跃
图4-11 光纤结构示意图
(
(
(
D/损耗与波长关系
损耗最小点：1310 与1550nm
4、信道模型的分类：调制信道和编码信道。
5、调制信道数学模型
－ 信道输入端信号电压；
－ 信道输出端的信号电压； － 噪声电压
－ 调制信道数学模型
◆ 因k (t )随t 变化，故信道称为时变信道。 ◆ 因k (t )与e i (t )相乘，故称其为乘性干扰。 ◆ 因k (t )作随机变化，故又称信道为随参信道。 ◆ 若k (t )变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。 ◆ 乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。 6、调制信道分类：随参信道和恒参信道。
随参信道：特性随机变化得信道称为随机参量信道，简称随参信道。
恒参信道：信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小。称为恒定参量信道，简称恒参
f
e 0(t )
e i (t )
n (t )
调制信道数学模型
)
()]([)(t n t e f t e i o +=信息源信源编码信道译码信道编码信 道
数字调制加密数字
解
调
解
密
信
源译码受信者噪声源
编码信道
调制信道 )(t n )(t e o )(t e i )()()()(t n t e t k t e i o +=0.7 0.9 1.1 1.3
光波波长（m ）
1.55 m 1.31 m 图4-12光纤损耗与波长的关系
信道。
7、编码信道的输入和输出信号是数字序列，编码信道对信号的影响是使传输的数字序列发生变化，即序列中的数字发生错误。用错误概率来描述编码信道的特性。
8、编码信道中产生错码的原因以及转移概率的大小主要是由于调制信道不理想造成的。 9、恒参信道的主要传输特性通常用振幅～频率特性和相位～频率特性来描述。
10、码间串扰：在传输数字信号时，波形畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠，造成码间串扰。
11、频率失真：指由于信道的振幅——频率特性不理想，则信号发生的失真称为频率失真。 12、相位失真：指由于信道的相位特性不理想使信号产生的失真称为相位失真。 13、频率失真和相位失真都是线性失真；可以用线性网络进行补偿。
14、非线性失真：是指信道输入和输出信号的振幅关系不是直线关系。这种失真主要是由于信道中的元器件不理想造成的。
15、频率偏移：是指信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。主要是由于发送端和接收端中用于调制解调或频率变换的振荡器的频率误差引起的。 16、随参信道：又称时变信道，信道参数随时间而变。 17、随参信道的特性： （1）衰减随时间变化 （2）时延随时间变化
（3）多径效应：信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象。 18、接收信号的分类
（1）确知信号：接收端能够准确知道其码元波形的信号 （2）随相信号：接收码元的相位随机变化
（3）起伏信号：接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化。 通过多径信道传输的信号都具有这种特性
19、将信道中存在的不需要的电信号统称为噪声。
20、通信系统中的噪声是叠加在信号上的，没有传输信号时通信系统中也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。
21、噪声对于信号的传输时有害的，它能使模拟信号失真，使数字信号发生错码，并限制着信息的传输速率。 22、按噪声来源分类
（1）人为噪声 － 例：开关火花、电台辐射
（2）自然噪声 － 例：闪电、大气噪声、宇宙噪声、热噪声 热噪声：来自一切电阻性元器件中电子的热运动。 23、按噪声性质分类
（1）脉冲噪声： （2）窄带噪声： （3）起伏噪声： 24、信道容量 － 指信道能够传输的最大平均信息速率。 25、连续信道容量(香农定理)：
式中 S － 信号平均功率 （W ）； N － 噪声功率（W ）； B － 带宽（Hz ）
)/(1log 2s b N S B C t ??
? ??
+=
设噪声单边功率谱密度为n 0，则N = n 0B 故上式可以改写成：
由上式可见，连续信道的容量C t 和信道带宽B 、信号功率S 及噪声功率谱密度n 0三个因素有关。
（1）当S 趋于无穷大，或n0 趋于0时，Ct 趋于无穷大。
（2）当B 趋于无穷大时，信道容量不会趋于无限大，而只是S / n0的1.44倍。这是因为当带宽B 增大时，噪声功率也随之增大。
（3）
上式中Eb —每比特能量；Tb = 1/B —每比特持续时间。 上式表明，为了得到给定的信道容量Ct ，可以增大带宽B 以换取Eb 的减小；另一方面，在接收功率受限的情况下，由于Eb = STb ，可以增大Tb 以减小S 来保持Eb 和Ct 不变。
第五章 P126页小结都是；以及P121页5-5各种模拟调制系统的比较。 1、调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 2、载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。
3、解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。
4、调制的目的：（为什么要进行载波调制？） （1）提高无线通信时的天线辐射效率。 （2）把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。 （3）扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
第六章
1、数字基带信号：未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。
2、在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。
3、研究数字基带传输系统的原因： （1）近程数据通信系统中广泛采用 （2）基带传输方式也有迅速发展的趋势
（3）基带传输中包含带通传输的许多基本问题
（4）任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。 4、传输码的码型选择原则：
（1）不含直流，且低频分量尽量少；
（2）应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； （3）功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；
)/(1log 02s b B n S B C t ????
?
?+=()
x t x n S B n S S Bn n S C /12002001log 1log +=???
? ??+=020/120044.1log )1(log lim lim n S e n S x n S C x x t B ≈=+=→∞→???? ??+=???? ??+=???? ??+=0202021log /1log 1log n E B B n T E B B n S B C b b b t
（4）不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；
（5）具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测。 （6）编译码简单，以降低通信延时和成本。 5、AMI 码：全称传号交替反转码；编码规则：将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“-1”，而“0”(空号)保持不变。
AMI 码的优点：没有直流成分，且高、低频分量少，编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况
AMI 码的缺点：当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。
6、HDB3码：全称3阶高密度双极性码
它是AMI 码的一种改进型，改进目的是为了保持AMI 码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个。 编码规则：
（1）检查消息码中“0”的个数。当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI 码一样，+1与-1交替；
（2）连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，定义为B00V ，称为破坏节，其中V 称为破坏脉冲，而B 称为调节脉冲；
（3）V 与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同(这破坏了极性交替的规则，所以V 称为破坏脉冲)，并且要求相邻的V 码之间极性必须交替。V 的取值为+1或-1； （4）B 的取值可选0、+1或-1，以使V 同时满足（3）中的两个要求； （5）V 码后面的传号码极性也要交替。 7、码间串扰的原因：（1）码间串扰 （2）信道加性噪声
8、码间串扰：是指由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成的干扰。
9、码间串扰和信道噪声是影响基带传输系统性能的两个主要因素。
10、眼图：是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。 P172页小结
第七章
1、数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。
2、数字解调：在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。
3、数字调制技术有两种方法：
（1）利用模拟调制的方法去实现数字式调制； （2）通过开关键控载波，通常称为键控法。
4、基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控。
5、振幅键控（2ASK ）：是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持
振幅键控频移键控
相移键控
不变。
（1）2ASK/OOK （通断键控）信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。 模拟调制法（相乘器法） 键控法
（2）2ASK 信号解调方法 ：非相干解调（包络检波法） 和 相干解调（同步检测法） 非相干解调(包络检波法)
相干解调（同步检测法）
（3）功率谱
2ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱Ps (f)的线性搬移（属线性调制）。
))开关电路2e a
b
c
d
2e ()f f
c c c s c s c s
c s f
2ASK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成；连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。
2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的两倍，若只计谱的主瓣（第一个谱零点位置），则有 ，其中 fs = 1/Ts 。即2ASK 信号的传输带宽是码元速率的两倍。
6、频移键控：是利用载波的频率变化来传递数字信息。
一个2FSK 信号可以看成是两个不同载频的2ASK 信号的叠加 （1）2FSK 信号的产生方法：
A/采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。 B/采用键控法来实现：相邻码元之间的相位不一定连续。
（2）2FSK 信号的解调方法：非相干解调和相干解调。 A/相干解调
B/非相干解调
其他解调方法：比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。 （3）功率谱密度
相位不连续2FSK 信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。其中，连续谱由两个中心位于f1和f2处的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频f1和f2处；
连续谱的形状随着两个载频之差的大小而变化，若| f1 – f2 | < fs ，连续谱在 fc 处出现单峰；若| f1 – f2 | > fs ，则出现双峰；
s ASK f B 22=
2e FSK
2e FSK
若以功率谱第一个零点之间的频率间隔计算2FSK 信号的带宽，则其带宽近似为 其中，fc 为两个载频的中心频率。
11、相移键控（2PSK ）：利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。 （1）二进制绝对相移方式：以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式。
A/调制
模拟调制
键控法
B/解调
???=”时发送“
”时
发送“，1,00π?n 1101t
0s T s
f f f B 2122FSK +-=乘法器
)(2e PSK 双极性
不归零t c ωcos )
(t s 码型变换t
c ωcos )(t s (2t e PSK 开关电路移相0
1800π
带通滤波器相乘器低通滤波器抽样
判决器定时脉冲
输出
)(2t e PSK t c ωcos a b c d e
波形图中，假设相干载波的基准相位与2PSK 信号的调制载波的基准相位一致（通常默认为0相位）。但是，由于在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变为“0”，“0”变为“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。这也是2PSK 方式在实际中很少采用的主要原因。另外，在随机信号码元序列中，信号波形有可能出现长时间连续的正弦波形，致使在接收端无法辨认信号码元的起止时刻。
为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPSK ）体制。 C/功率谱密度
二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK 的十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在于当P=1/2时，其谱中无离散谱（即载波分量），此时2PSK 信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。因此，它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号。 （2）二进制差分相移键控（2DPSK ）：是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。
相应的2DPSK 信号的波形如下：
??
?=?”表示数字信息“，”表示数字信息“10,0π?()()0 0 0 00 0 0 0 0 02DPSK 01 1 0 0 1 0 1 1ππππππππππ或信号相位：二进制数字信息：
a
b
c
d
e
)
f f c
c f -c s c s
A/调制
先对二进制数字基带信号进行差分编码，即把表示数字信息序列的绝对码变换成相对码（差分码），然后再根据相对码进行绝对调相，从而产生二进制差分相移键控信号。
差分码可取传号差分码或空号差分码。其中，传号差分码的编码规则为 式中，⊕为模2加，bn-1为bn 的前一码元，最初的bn-1可任意设定。
上式的逆过程称为差分译码（码反变换），即 B/解调
相干解调(极性比较法)加码反变换法
原理：先对2DPSK 信号进行相干解调，恢复出相对码，再经码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。在解调过程中，由于载波相位模糊性的影响，使得解调出的相对码也可能是“1”和“0”倒置，但经差分译码（码反变换）得到的绝对码不会发生任何倒置的现象，从而解决了载波相位模糊性带来的问题。
()a 绝对码
()b 相对码10101()2DPSK
c 开关电路
1-⊕=n n n b a b 1-⊕=n n n b b a 2e a
b
c
d e f
差分相干解调(相位比较）法
信号延时一个码元间隔，然后与2DPSK 信号本身相乘。相乘器起着相位比较的作用，相乘结果反映了前后码元的相位差，经低通滤波后再抽样判决，即可直接恢复出原始数字信息，故解调器中不需要码反变换器。
2DPSK 系统是一种实用的数字调相系统，但其抗加性白噪声性能比2PSK 的要差。
12、通信系统的抗噪声性能是指：系统克服加性噪声影响的能力。(在接收端测试)在数字通信系统中可能使码元产生错误，错误程度通常用误码率来衡量。 (1)2ASK
在相同的信噪比条件下，同步检测法的抗噪声性能优于包络检波法，但在大信噪比时，两者性能相差不大。然而，包络检波法不需要相干载波，因而设备比较简单。另外，包络检波法存在门限效应，同步检测法无门限效应。 （2）2FSK
在大信噪比条件下，2FSK 信号包络检波时的系统性能与同步检测时的性能相差不大，但同步检测法的设备却复杂得多。因此，在满足信噪比要求的场合，多采用包络检波法。
13、二进制调制系统的性能比较 （1） 误码率
2e a
b
c
d
e
在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK 性能最好，2PSK 其次，2ASK 最差 （2）频带宽度
2ASK 系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度
. 2FSK 系统的频带宽度
（3）对信道特性变化的敏感性
如果抗噪声性能是最主要的：则考虑相干2PSK 和2DPSK ，而2ASK 最不可取；
如果要求较高的频带利用率：则应选择相干2PSK 、2DPSK 及2ASK ，而2FSK 最不可取； 如果要求较高的功率利用率：则应选择相干2PSK 和2DPSK ，而2ASK 最不可取；
2DPSK
2PSK 2FSK 2ASK 非相干解调
相干解调
???
? ??421
r erfc 42
1r e -???
? ??221
r erfc 2
2
1r e -()
r erfc 2
1
()
r erfc
r e -2
1s PSK ASK T B B 222=
=s FSK T f f B 2122+
-=
若传输信道是随参信道：则2FSK 具有更好的适应能力； 若从设备复杂程度考虑：则非相干方式比相干方式更适宜。
P234小结
第九章
1、数字化过程包括三个步骤：抽样、量化和编码。
2、模拟信号抽样、量化、编码过程。 （1）模拟信号首先被抽样。（通常抽样是按照等时间间隔进行的，）模拟信号被抽样后，成为抽样信号，它在时间上是离散的，但其取值仍然是连续的，是离散模拟信号。
（2）第二步是量化。量化的结果使抽样信号变成量化信号，其取值的离散的，所以量化信号是数字信号。
（3）第三步是编码。最基本和最常用的编码方法是脉冲编码调制（PCM ），它将量化后的信号变成二进制码元。
3、抽样定理：设一个连续模拟信号m (t )中的最高频率 < f H ，则以间隔时间为T ≤ 1/2f H 的周期性冲激脉冲对它抽样时，m (t )将被这些抽样值所完全确定。
4、恢复原信号的条件是： 即抽样频率f s 应不小于f H 的两倍。这一最低抽样速率2f H 称为奈奎斯特速率。与此相应的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔。
5、此带通模拟信号所需最小抽样频率f s 等于
式中，B － 信号带宽； n － 商(fH / B)的整数部分，n =1，2，…； k － 商(fH / B )的小数部分，0 < k < 1。
抽样信号
抽样信号
量化信号
编码信号
H
s f f 2≥)
1(2n k B f s +=
6、周期性脉冲序列有4个参量：脉冲重复周期、脉冲振幅、脉冲宽度和脉冲相位（位置）
7、3种脉冲调制：
（1）脉冲振幅调制(PAM)
（2）脉冲宽度调制(PDM)
（3）脉冲位置调制(PPM)
8、量化分为：
（1）均匀量化：抽样值区间是等间隔划分的；
（2）非均匀量化：抽样值区间是非均匀划分的。
9、对于给定的信号最大幅度，量化电平数越多，量化噪声越小，信号量噪比越高。
10、平均信号量噪比为
M为量化电平数
或写成
量化器的平均输出信号量噪比随量化电平数M的增大而提高。
11、对与均匀量化，当信号小时，信号量噪比也小，所以均匀量化器对于小信号很不利，为改善小信号时的信号量噪比，在实际应用中常采用非均匀量化。
12、脉冲编码调制（PCM）把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程：
M
N
S
dB
q
lg
20
0=
?
?
?
?
?
?
dB
（a）模拟基带信号(b) PAM信号
(c) PDM信号(d) PPM信号
2
0M
N
S
q
=
13、PCM 系统中的噪声有两种：量化噪声和加性噪声。 14、PCM 系统的输出信号量噪比
PCM 系统的输出信号量噪比仅和编码位数N 有关，且随N 按指数规律增大。 PCM 系统的原理方框图 （要掌握）
(b) 译码器
出
PCM 输 入
(a) 编码器
信号 出
冲激脉冲
N
q
M N S 222==
★分集接收：分散接收，集中处理。在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集：多副天线接收同一天线发送的信息，分集天线数（分集重数）越多，性能改善越好。接收天线之间的间距d ≥3λ。②频率分集：载频间隔大于相关带宽 移动通信900 1800。③角度分集：天线指向。④极化分集：水平垂直相互独立与地磁有关。 ★起伏噪声：P77是遍布在时域和频域内的随机噪声，包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。 ★各态历经性：P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。因此，关于各态历经性的一个直接结论是，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）是，无需做无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可，从而使测量和计算的问题大为简化。 部分相应系统：人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，是频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分相应波形。以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。 多电平调制、意义：为了提高频带利用率，可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同（传输带宽相同）的条件下，比特率提高了，因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。 MQAM ：多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此MPSK 和MDPSK 体制为人们所喜用。但是MPSK 体制中随着M 的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容县随之减小，误码率难于保证。为了改善在M 大时的噪声容限，发展出了QAM 体制。在QAM 体制中，信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为： )cos()(0k k k t A t S θω+=，T k t kT )1(+≤<，式中：k=整数；k θ和k A 分别可以取多个离散值。 （解决MPSK 随着M 增加性能急剧下降） ★相位不连续的影响：频带会扩展；包络产生失真。 ★相干解调与非相干解调：P95 相干解调：也叫同步检波，解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号频谱搬到了载频位置，这一过程可以通过一个乘法器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用乘法器与载波相乘来实现。相干解调时，为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（成为相干载波），他与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。相干解调适用于所有现行调制信号的解调。相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。否则，相干借条后将会使原始基带信号减弱，甚至带来严重失真，这在传输数字信号时尤为严重。 非相干解调：包络检波属于非相干解调，。络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调，因此不需要相干载波，一个二极管峰值包络检波器由二极管VD 和RC 低通滤波器组成。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号。其结构简单，且解调输出时相干解调输出的2倍。 4PSK 只能用相干解调，其他的即可用相干解调，也可用非相干解调。 ★电话信号非均匀量化的原因：P268 非均匀量化的实现方法通常是在进行量化之前，现将信号抽样值压缩，在进行均匀量化。这里的压缩是用一个非线性电路将输入电压x 变换成输出电压y 。输入电压x 越小，量化间隔也就越小。也就是说，小信号的量化误差也小，从而使信号量噪比有可能不致变坏。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，当输入电压x 减小时，应当使量化间隔Δx 按比例地减小，即要求：Δx ∝x 。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定，在理论上要求压缩特性具有对数特性。 （小信号发生概率大，均匀量化时，小信号信噪比差。） ★A 律13折线：P269 ITU 国际电信联盟制定了两种建议：即A 压缩率和μ压缩率，以及相应的近似算法——13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互联时采用A 压缩率及相应的13折线法，北美、日本和韩国等少数国家和地区采用μ压缩率及15折线法。 A 压缩率是指符合下式的对数压缩规律：式中：x 为压缩器归一化输入电压；y 为压缩器归一化输出电压；A 为常数，它决定压缩程度。
南邮通信原理真题集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
南京邮电大学 2014硕士研究生入学考试初试试题 一．选择填空题 选项在本题末。有些选项可以重复选，也可以从不选。 1.信息量定义的原则，它是消息出现（1）的（2）函数，它还必须满足（3）。 2.模拟信道数学模型是（4）；二进制数字信道模型是（5）。 3.若单音调制时，双边带DSB调整值的输出信噪比为SNR=S i/n0f m，其中fm为调制信号带宽，si为接受信号功率，n0为信道噪声功率谱。则下列调制的输出信噪比分别为：调制指数为1的AM调制为（6）；SSB调制为（7）；调制指数为2的FM调制（8）。 4.时域均衡采用（9）滤波器，以消除（10）。 5.数字已调信号的检测=（11）+（12）。 6.格雷码的作用是在数字调制中使得码字的（13）距离与星座点的（14）距离相适应。 7.在数字通信系统中，控制差错的方法有（15)、（16）和（17）三大类。
8.扩展频谱通信用低速率的（18）序列对高速率的（19）序列进行（20），因而提高信号的（21）能力。在无线信道上传输，它能够提供（22）。尽管它占用的频带增大，但是与（23）相结合，不会降低（24）。 9.载波同步和符号同步都可以采用（25）法和（26）法。 a）（1/3）SNR n）汉明 b） 6SNR o）横向 c） ARQ p）解调 d） FEC q) 抗干扰 e） HARQ r）可加性 f） SNR s）调制 g） s0（t）=f[s i（t）]+n（t） t）码分多址 h） PN u）码间干扰 i）抽样判决 v）欧式 j）单调减 w）频带利用率 k）导频辅助 x）信号变换
关系范式： 1.设有关系模式：学生修课管理(学号,姓名，所在系，性别，课程号，课程名，学分，成绩)。 设一名学生可以选修多门课程号，一门课程号可以被多名学生选修;一名学生有唯一的所在系，每门课程号有唯-的课程名和学分。 回答以下问题: (1)根据上述规定写出关系模式R的基本函数依赖; (2)找出关系模式R的候选码; (3)试问关系模式R最高已经达到第几范式?为什么? (4)将R分解成3NF模式集。 答: (1)学号> (姓名,所在系，性别) F 课程号> (课程名，学分) F (学号，课程号) >成绩F (学号，课程号) > (姓名，所在系，性别) P (2)候选码:学号，课程号 (3)存在部分函数依赖，R达到第一范式 (4) Student (学号，姓名，所在系，性别) sc (学号,课程号，成绩) Course (课程号，课程名，学分) 2.t-sql语句： （1）删除数据库drop database
（2）修改数据库alter database （3）使用SOL语句创建读者信息表，并设置读书编号的主键，读者姓名取值唯一。 Create table 读者信息表 （读者编号varchar（13）primary key， 读者姓名varchar（10）unique， 性别varchar（2）not null ， 年龄int ， 证件号码varchar （30）not null ）； （4）使用SOL语句创建图书信息表、图书馆借阅表。 Create table 图书信息表 （图书编号varchar（13）primary key， 图书名称varchar（40）not null， 作者varchar（21）not null， 译者varchar（30）， 出版社varchar（50）not null， 出版日期date not null， 图书价格money not null）； Create table 图书借阅信息表 （图书编号varchar（13）， 读书编号varchar（13），
XXX 级本科《通信原理》试题（卷） 说明：答案要求简明扼要，全部做在考试题（卷）上。 一、 （20分）填 空 １、 数字通信系统的主要优点是 __________ 、_____________、 ________________、________________。 ２、 通信系统的主要质量指标通常用_________和________衡量， FSK 系统指标具体用______ _和_ _______衡量，FM/PM 系统具体指标用______ 和______ _衡量。 ３、 PCM 量化可以分为 和 。在线性PCM 中，抽样频率为8 KHZ ，对双极性信号编码时编码器输出码元速率为72 KB ，则量化信噪比为_______dB 。 ４、 ΔM 信号携带着输入信号的_______信息，Σ—ΔM 信号携带着输入信号的_______信息，PCM 信号携带着输入信号的_______信息，。 ５、 窄带高斯噪声的一维随机包络服从_________ 分布，其概率密度函数p （x ）= ；OOK 信号加窄带高斯噪声的 一维随机包络服从 分布。 ６、 在0—-T 时刻内高度为A 的矩形信号，与之相匹配的滤波器的单位冲激响应h （t ）图形为 ，传递函数H(ω)= ,最大输出信噪比r 0max = ,最大信噪比出现的时刻t o = 。 ７、 门限效应是 ；用示波器观察眼图的方法步骤是（1） ，（2） 。 ８、 二进制代码 1011000000000000101的差分码是 ；HDB3码是 +1 。 9、在ΔM 系统中，输入信号f(t)=Acos ωk t ，抽样速率为f s ，量化台阶为δ，要求系统不出现过载现象，而且能正常编码，输入信号f(t)的幅度范围应为 。 10、信道带宽为6 MHz ，信号功率与噪声谱密度之比为6 MHz ，则信道最大传输速率为 ，当信道带宽B 趋
1、怎样计算非等概离散信源的平均符号信息量？ )(log )()(21i n i i x p x p x H ∑=-= 2、怎样判断一个信号是功率信号还是能量信号？ 功率信号能量信号 ,0,0,0,0=∞<<=∞< 6、如何计算随机过程的相关函数12(,)R t t 和协方差函数12(,)B t t 。 [][][] {[][]2 12121222112211212121212212121),;,()()()()()()(),(),;,()()(),(dx dx t t x x f t a x t a x t a t t a t E t t B dx dx t t x x f x x t t E t t R ???∞ ∞-∞∞-∞ ∞---=--===ξξξξ协方差函数：相关函数： 7、随参信道有哪些特点？恒参信道可以看作是一个什么网络？ 特点：（1）对信号的衰耗随时间而变化（2）传播的时延随时间而变化（3）多径传播。 线性网络 8、什么是视距传播？ 通信原理试卷2002.7 学号：姓名： 注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 一填空题：（每个空0.5 分，共15 分） 1. 若线性系统的输入过程i t 是高斯型的，则输出o t 是型的。 2. 若系统功率传输函数为H ，则系统输出功率谱密度P O与输入 功率谱密度P I关系为。 3. 调制信道对信号的干扰分为和两种。 4. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为和两大类。 5. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：、、。 6. 常见的随机噪声可分为、和三类。 7. 数字基带信号S t 的功率谱密度P S 可能包括两部分即和。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为、和。 9. 模拟信号是利用、和来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是、和。 11. 设一分组码（110110）；则它的码长是，码重是，该分组码与另一 分组码（100011）的码距是。 12. 在数字通信中，同步分为、、和。 二判断是非题：（正确划“ ×”，错误划“√”；每题0.5分，共 5 分）1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（） 2. 若X t 是平稳的，则X t1 与X t1 C 具有相同的统计特性（C 为常数） （）3. 对于数字基带信号S t 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散 谱可有可无。（） 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（） 5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若n0 0 ，则信道容量C （）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R 小于或等 于信道容量C，则理论上可实现无误差传输。（） 8. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将 随传输带宽的增加而增加。（） 9. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。 （）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（） 三选择题：（每题 1 分，共10 分） 1. 若E X（t1） m X（t1），EY（t2） m Y（t2），E X t1 Y t2 m X t1 m Y t2 ， 则随机过程X t 与Y t （）。 （A ）不相关；（B）正交；（C）独立。 2. 平稳随机过程的自相关函数R x 是（）。 （A ）只为正的偶函数；（B）只为负的奇函数；（C）可正可负的偶函数。 3. 下列属于线性调制的是（）。（A）相移键控；（B）频移键控；（C）振幅键控。 4. 平稳随机过程的功率谱密度S x 为（）。 （A ）非负的实的偶函数；（B）负的偶函数；（C）可正可负的偶函数。 5. 在数字基带传输系统中，设发送 1 符号和0 符号的概率分别为P 1 和 P 0 ，抽样时刻样值分别为A和0，为了使输出误码率最小，最佳判决门限应为（）。 A A n2 P 0 A ）；（B）n ln ； 2 2 2A P 1 C)A2 2 A n 2 ln P P01；D) 2A 2 2 2 n2ln P 0 目录 1.1.1四个基本概念1 数据(Data)1 数据库(Database,简称DB)1 长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合、1 基本特征1 数据库管理系统(DBMS)1 数据定义功能1 数据组织、存储和管理1 数据操纵功能1 数据库的事务管理和运行管理1 数据库的建立和维护功能(实用程序)1 其它功能1 数据库系统(DBS)2 1.1.2 数据管理技术的产生和发展2 数据管理2 数据管理技术的发展过程2 人工管理特点2 文件系统特点2 1.1.3 数据库系统的特点3 数据结构化3 整体结构化3 数据库中实现的是数据的真正结构化3 数据的共享性高，冗余度低，易扩充、数据独立性高3 数据独立性高3 物理独立性3 逻辑独立性3 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的3 数据由DBMS统一管理和控制3 1.2.1 两大类数据模型：概念模型、逻辑模型和物理模型4 1.2.2 数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件4 数据的完整性约束条件:4 1.2.7 关系模型4 关系数据模型的优缺点5 1.3.1 数据库系统模式的概念5 型(Type)：对某一类数据的结构和属性的说明5 值(Value)：是型的一个具体赋值5 模式（Schema）5 实例（Instance）5 1.3.2 数据库系统的三级模式结构5 外模式[External Schema]（也称子模式或用户模式），5 模式[Schema]（也称逻辑模式）5 内模式[Internal Schema]（也称存储模式）5 1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性6 外模式/模式映像：保证数据的逻辑独立性6 模式/内模式映象：保证数据的物理独立性6 1.4 数据库系统的组成6 数据库管理员(DBA)职责：6 2.1.1 关系6 域(Domain):是一组具有相同数据类型的值的集合6 1.2.1 通信系统的一般模型 1.2.3 数字通信的特点 (1) 抗干扰能力强，且噪声不积累 (2) 传输差错可控 (3) 便于处理、变换、存储，将来自不同信源的信号综合到一起传输 (4) 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 (5) 易于加密处理，且保密性好 1.3.1 通信系统的分类 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 。调制传输系统又分为多种 调制，详见书中表1-1。 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 3.1.2 随机过程的数字特征 均值（数学期望）： 方差： 相关函数 3.2.1 平稳随机过程的定义 （1）其均值与t 无关，为常数a ； （2）自相关函数只与时间间隔τ 有关。 把同时满足（1）和（2）的过程定义为广义平稳随机过程。 3.2.2 各态历经性 如果平稳过程使下式成立 则称该平稳过程具有各态历经性。 3.2.4 平稳过程的功率谱密度 非周期的功率型确知信号的自相关函数与其功率谱密度是一对傅里叶变换。这种关系对平稳随机过程同样成立，即有 []∫∞∞?=dx t x xf t E ),()(1ξ} {2)]()([)]([t a t E t D ?=ξξ2121212212121),;,()] ()([),(dx dx t t x x f x x t t E t t R ∫∫ ∞∞?∞∞?==ξξ???==)()(τR R a a ∫∫ ∞ ∞?∞∞??==ω ωπτττωωτξωτξd e P R d e R P j j )(21)()()( 3.3.2 重要性质 广义平稳的高斯过程也是严平稳的。 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。 3.3.3 高斯随机变量 （1）f (x )对称于直线 x = a ，即 （2） 3.4 平稳随机过程通过线性系统 输出过程ξo (t )的均值: 输出过程ξo (t )的自相关函数： 输出过程ξo (t )的功率谱密度: 若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 如果线性系统的输入过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。 3.5 窄带随机过程 若随机过程ξ(t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围Δf 内，即满足Δf << f c 的条件，且 f c 远离零频率，则称该ξ(t )为窄带随机过程。 3.7 高斯白噪声和带限白噪声 白噪声n (t ) 定义：功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声 － 双边功率谱密度 － 单边功率谱密度 4.1 无线信道 电磁波的分类： 地波：频率 < 2 MHz ；距离：数百或数千千米 天波：频率：2 ~ 30 MHz ；一次反射距离：< 4000 km 视线传播：频率 > 30 MHz ；距离: 4.3.2 编码信道模型 P(0 / 0)和P(1 / 1) － 正确转移概率，P(1/ 0)和P(0 / 1) － 错误转移概率 P (0 / 0) = 1 – P (1 / 0) P (1 / 1) = 1 – P (0 / 1) 2)(0 n f P n =)(+∞< 页眉内容 3 南京邮电大学教学质量综合评估测验卷 《通信原理》试题 注：1、开课学院：通信与信息工程学院。 2、考试时间：120分钟，所有答案均写在答题纸上。 3、适用班级：校级。 4、在答题前，请在所发两张答题纸上认真填写所要求填写的个人信息。 一.填空与选择题(共10分,2分/题) 1.某通信系统传输四电平非归零基带信号,信号的码元宽 度为10ms,那么系统的传码率为,若各电平的出 现是等概且独立,那么系统的传信率为 . 2.已知能量信号f(t)的频谱函数F(ω),则它的自相关函数 R(2)= ; 自相关函数的最大值R(0)表示信号 的 . 3.若频率为5kH z,振幅为2V的正弦调制信号,对频率为 100H z的载波进行频率调制,已知信号的最大频偏为 75KH Z试问 (1)此调频波的带宽B FM (2)若调制信号频率变为15KH Z,而振幅仍为2V时, 调频波的带宽B FM= . 4.高斯分布的概率密度函数是f(x)=( ) 瑞利分布的概率密度函数是f(x)=( ) A. ?? ? ? ? ? - 2 2 22 exp σ σ x x B.? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?+ - 2 2 2 2 22 exp σ σ σ Ax I A x x C.() ? ? ? ? ? ?- - 2 2 2 exp 2 1 σ σ π m x 5.某2PSK系统发送信号的幅度A=2V,由于信道中存在 高斯白噪声,接收端采用相干解调,误码率为P e,若采用 2FSK系统,且信道噪声不变,接收端采用相干解调并保持 相同的误码率P e,发送信号的幅度应为( ) A. 2V B. 22 C. 4V D.42 二.填空题(共20分,5分/题) 1.已知二进制代码的一段为10000000000000,其相应的 HDB3码为 . 2.某2FSK系统的传码率为300波特,“1”和“0”码对 应的频率分别为f1=1200H Z,f2=2400H Z,在频率转换点上 相位不连续,该2FSK信号的频带宽度应为 .若采用 2PSK系统传码率为300波特,2PSK信号的频带宽度为 . 3.已知线性反馈移位寄存器系统所产生的m序列的一个 周期为000111101011001,试问: (1)需用级移位寄存器; (2)线性反馈移位寄存器系统的特征方程f(x)= . 数据库知识要点归纳 第1章数据库基础知识 1.数据库（DB）是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。 数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。 数据库管理数据两个特征：1.数据整体性 2.数据库中的数据具有数据共享性 2.数据库管理系统（DBMS）是专门用于管理数据库的计算机系统软件 3.数据库应用系统是在数据库管理系统（DBMS）支持下建立的计算机应用系统，简写为DBAS。数据库应用系统是由数据库系统、应用程序系统、用户组成的。 例如，以数据库为基础的财务管理系统、人事管理系统、图书管理系统,成绩查询系统等等。 4.数据库系统DBS是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。它通常由软件、数据库和数据管理员组成。 5.数据库中数据独立性数据和程序之间的依赖程度低，独立程度大的特性称为数据独立性高。1、数据的物理独立性数据的物理独立性是指应用程序对数据存储结构的依赖程度。2、数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性是指应用程序对数据全局逻辑结构的依赖程度。 6.数据库的三级模式是模式、外模式、内模式。1.模式（Schema）一个数据库只有一个模式 2.外模式（External Schema）一个数据库有多个外模式。3.内模式（Internal Schema）一个数据库只有一个内模式。 7.数据库系统的二级映象技术 第2章数据模型与概念模型 1.实体联系的类型：一对一联系（1:1）一对多联系（1:n）多对多联系（m:n） 2.E-R图描述现实世界的概念模型，提供了表示实体集、属性和联系的方法。 长方形表示实体集椭圆形表示实体集的属性菱形表示实体集间的联系 3.数据模型的三要素数据结构、数据操作、数据约束条件 数据结构分为：层状结构、网状结构和关系结构 常见的数据模型：层次模型、网状模型和关系模型。 层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系 XXX本科《通信原理》试题 说明：答案要求简明扼要，全部做在考试题（卷）。 填空题（每空1分，共40分） 系统的有效性用衡量，可靠性用 衡量。 二进制ASK信号非相干解调，再收“0”码时包络检波器输入端信号与噪声服从分布，包络检波器输出服从分布，在收到“1”码时，包络检波器的输入信号与噪声服从分布，包络检波器的输出服从分布。 一载波为20Hz的FM信号，最大频偏为100Hz，当调制信号频率为1KHz时，调制指数为--------------------，信号带宽为------------------，当调制信号频率为50KHz 时，调制指数为---------------，信号带宽为----------------。单边带调制的方式有------------、---------------和-------------，解调方式---------------------------。4.某调幅信号S m(t)=0.2cos2π×104t+0.2cos2π×1.4×104t， 则调幅信号属调制信号频率为 5.已知二进制代码为11000010100000000101，其相应 AMI码为HDB码为。 6.在AM、△M、FM、PSK、MSK、DPSK、SSB、MSK 等信号中，能直接在数字基带系统中传输的有 能直接在数字频带系统中传输的有。 7.二元确知信号在先验等概情况下，无码率 最。 8.已知四个码字：A1=00000000, A2=00001111,A3=11110000, A4=11111111，d0= 。若用于纠错，可纠正位码，若用于检错，可检出位错码。 9.m序列多项式必为。 10.《通信系统原理》P437.2 11.香农公式为。 12.同步可分为、、 和。 13.对信号m()t=2sin800πt v进行简单增量调制编码， 通信常识：波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽，又叫频宽，是数据的传输能力，指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps（b/s）表示，即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示，即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位，如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为：带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率，又称比特率，指每秒钟实际传输的比特数，是信息传输速率（传信率）的度量。单位为“比特每秒（bps）”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率，又称调制速率、传符号率（符号又称单位码元），指单位时间载波参数变化的次数，可以以波形每秒的振荡数来衡量，是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒（Bps）”，不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息，所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为：Rb=RB*log2 N。其中，N为进制数。对于二进制的信号，码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年，奈奎斯特（Nyquist）推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式：理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中，W为理想低通信道的带宽，单位是赫兹（Hz），即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是：理想带通信道的最高RB= W Baud，即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为： RB=W(1+α)。 其中，1/1+α为频道利用率，α为低通滤波器的滚降系数，α取值为0时，频带利用率最高，但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15，以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式，它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率（或码元速率）与信道带宽、信噪比（信号噪声功率比）之间的关系，以比特每秒（bps）的形式给出一个链路速度的上限。 通信原理试卷2002.7 学号： ________ 姓名： （注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。） 填空题：（每个空0.5分，共15分） 1. 若线性系统的输入过程i t是高斯型的，则输出o t是_型的。 2. 若系统功率传输函数为H ，则系统输出功率谱密度P O与输入 功率谱密度P I关系为—。 3. 调制信道对信号的干扰分为_____ 和____ 两种。 4. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 _和_两大类。 5. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有：_____ 、____ 、___ 。 6. 常见的随机噪声可分为_____ 、___ 和____ 三类。 7. 数字基带信号St的功率谱密度P S可能包括两部分即_____ 和___ 。 8. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为—、—和—。 9. 模拟信号是利用—、—和—来实现其数字传输的。 10. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是—、—和—。 11. 设一分组码（110110）；则它的码长是____ ，码重是____ ，该分组码 与另一分组码（100011 ）的码距是 ____ 。 12. __________________________ 在数字通信中，同步分为、、和二判断是非题：（正确划“X”，错误划每题0.5分，共5分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。（） 2. 若X t是平稳的，则X t i与X t i C具有相同的统计特性（C为常数） （）3. 对于数字基带信号St的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可 有可无。（） 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。（） 5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。 （）6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若n o 0,则信道容量C （）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R小于或等 于信道容量C,则理论上可实现无误差传输。（） 8. 小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度 将随传输带宽的增加而增加。（） 9. —种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。 （）10. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。（） 目录 1.1.1四个基本概念 (1) 数据(Data) (1) 数据库(Database,简称DB) (1) 长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合、 (1) 基本特征 (1) 数据库管理系统(DBMS) (1) 数据定义功能 (1) 数据组织、存储和管理 (1) 数据操纵功能 (1) 数据库的事务管理和运行管理 (1) 数据库的建立和维护功能(实用程序) (1) 其它功能 (1) 数据库系统(DBS) (1) 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 (1) 数据管理 (1) 数据管理技术的发展过程 (1) 人工管理特点 (1) 文件系统特点 (1) 1.1.3 数据库系统的特点 (2) 数据结构化 (2) 整体结构化 (2) 数据库中实现的是数据的真正结构化 (2) 数据的共享性高，冗余度低，易扩充、数据独立性高 (2) 数据独立性高 (2) 物理独立性 (2) 逻辑独立性 (2) 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的 (2) 数据由DBMS统一管理和控制 (2) 1.2.1 两大类数据模型：概念模型、逻辑模型和物理模型 (2) 1.2.2 数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件 (3) 数据的完整性约束条件: (3) 1.2.7 关系模型 (3) 关系数据模型的优缺点 (3) 1.3.1 数据库系统模式的概念 (3) 型(Type)：对某一类数据的结构和属性的说明 (3) 值(Value)：是型的一个具体赋值 (3) 模式（Schema） (3) 实例（Instance） (3) 1.3.2 数据库系统的三级模式结构 (3) 外模式[External Schema]（也称子模式或用户模式）， (3) 模式[Schema]（也称逻辑模式） (3) 内模式[Internal Schema]（也称存储模式） (3) 1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性 (3) １ XXX 级本科《通信原理》试题（卷） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总分 分 数 说明：答案要求简明扼要，全部做在考试题（卷）上。 一、 （20分）填 空 １、 数字通信系统的主要优点是 __________ 、_____________、 ________________、________________。 ２、 通信系统的主要质量指标通常用_________和________衡量， FSK 系统指标具体用______ _和_ _______衡 量，FM/PM 系统具体指标用______ 和______ _衡量。 ３、 PCM 量化可以分为 和 。在线性PCM 中，抽样频率为8 KHZ ，对双极性信号编码时 编码器输出码元速率为72 KB ，则量化信噪比为_______dB 。 ４、 ΔM 信号携带着输入信号的_______信息，Σ—ΔM 信号携带着输入信号的_______信息，PCM 信号携带着输入信号的_______信息，。 ５、 窄带高斯噪声的一维随机包络服从_________ 分布，其概率密度函数p （x ）= ；OOK 信号加窄带 高斯噪声的 一维随机包络服从 分布。 ６、 在0—-T 时刻内高度为A 的矩形信号，与之相匹配 姓 名 学 号 期 班 密 封 线 的滤波器的单位冲激响应h（t）图形为，传递函数H(ω)= ,最大输出信噪比r0max= ,最大信噪比出现的时刻t o=。 ７、门限效应是；用示波器观察眼图的方法步骤是 （1）， （2）。 ８、二进制代码1011000000000000101的差分码是；HDB3码是+1 。 9、在ΔM系统中，输入信号f(t)=Acosωk t，抽样速率为f s，量化台阶为δ，要求系统不出现过载现象，而且能正常编码，输入信号f(t)的幅度范围应为。 10、信道带宽为6 MHz，信号功率与噪声谱密度之比为6 MHz，则信道最大传输速率为，当信道带宽B趋向无穷大时，则信道最大传输速率为。二、（15分）已知语音信号的最高频率fm为4kHz,幅度范围为（-5.120V，+5.120V）,采用13折线法对其进行PCM，试回答计算下列问题： 1求当采样值为-1.450V时编码器的输出C0C1C2C3C4C5C6C7（设段内码为戈雷码）； 2求量化误差为多少（伏）； ２ 实验二BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验 一、实验原理 （一）BPSK 调制 理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m （1、0码）而改变，通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为E b ，则传输的BPSK 信号为： )2cos(2)(c c b b f T E t S θπ+= 其中 ???===11800000 m m c θ （二）BPSK 解调 接收的BPSK 信号可以表示成： )2cos(2)()(θπ+=c b b f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。 １、载波恢复 对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。 在BPSK 解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。 本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相干载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为212) ()('b b T E t a t a =；若存在相差Δ，则输出信号下降cos 2Δ倍，即输出信噪比下降cos 2Δ，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为： ]cos [210 ?= N E erfc P b e ２、位定时 抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。在刚接收到BPSK 信号之后，位定时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一 目录未找到目录项。 一数据库基础知识（第1、2章） 一、有关概念 1．数据 2．数据库（DB） 3．数据库管理系统（DBMS） Access 桌面DBMS VFP SQL Server Oracle 客户机/服务器型DBMS MySQL DB2 4．数据库系统（DBS） 数据库（DB） 数据库管理系统（DBMS） 开发工具 应用系统 二、数据管理技术的发展 1．数据管理的三个阶段 概念模型 一、模型的三个世界 1．现实世界 2．信息世界：即根据需求分析画概念模型（即E-R图），E-R图与DBMS无关。 3．机器世界：将E-R图转换为某一种数据模型，数据模型与DBMS相关。 注意：信息世界又称概念模型，机器世界又称数据模型 二、实体及属性 1．实体：客观存在并可相互区别的事物。 2．属性： 3．关键词（码、key）：能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。 一个表的码可以有多个，但主码只能有一个。 例：借书表（学号，姓名，书号，书名，作者，定价，借期，还期） 规定：学生一次可以借多本书，同一种书只能借一本，但可以多次续借。 4．实体型：即二维表的结构 例student(no，name，sex，age，dept) 5．实体集：即整个二维表 三、实体间的联系： 1．两实体集间实体之间的联系 1：1联系 1：n联系 m：n联系 2．同一实体集内实体之间的联系 1：1联系 1：n联系 m：n联系 四、概念模型（常用E-R图表示） 属性： 联系： 说明：①E-R图作为用户与开发人员的中间语言。 ②E-R图可以等价转换为层次、网状、关系模型。 举例： 学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生。每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程有若干学生选修。用E-R图画出概念模型。 读万卷书 行万里路 1 名 班 号 姓 期 学 密 封 线 XXX 本科班《通信原理》试卷 题 号 一 二 总 分 得 分 一、 填空题（每小题2分，共20分） 1.相位不连续的2 FSK 信号，发“1”码和发“0”码时 其信号频率分别为 1KHz 和4KHz 码元速率为600波特， 系统频带宽度B 最小应为 2.某通信系统传输八进制数字信号，每个码元占有的时间 为1ms,各种码元等概率出现，系统信息传输速率为 3.高斯分布的概率密度函数f(x)= 4.一个二进制数字通信系统，码元速率为10000波特，连续发送一小时，接收端收到的信码为36个，则系统的 P e 5.数字通信系统中，差错控制的主要工作方式 有 、 和 。 6.已知电话信道的带宽为 3.4kHz ，接收端信噪比 N S =30dB 时，信道容量为 。 7.简单△M 动态范围小的主要原因是 。写出一种改进方案 。 8.设有4个消息符号，其出现概率是2 1、4 1、8 1、8 1各消息 符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 。 读万卷书 行万里路 2 名 班 号 姓 期 学 密 封 线 9.相干检测时2PSK 系统的P e = 。 10.一调频接收机输入信号为单音频调制。 （1）当m f =5，且输入信噪比为20dB 时，其输出信噪比为 。 （2）若输入信号幅度和调制频率不变，而调频指数变为m f =10，这时输出信噪比为 。 二、 计算题（共80分） 1. （8分）已知二进制代码101000001000011 (1) 写出HDB 3码； (2) 若HDB 3码的码元速率为 b f =b T 1，“+1”码用 ()??? ? ??+=b T t t g π2cos 121表示，“0”码用0表示，而“-1”码用()t g -表示。画出示波器水平扫描周期T=2T b 时接收波形眼图。 2. （10分）已知（7，4）循环码的生成矩阵为 ? ? ??? ???? ???=1011100 011010000110100010111 G （1） 写出该码的生成多项式； 第一部 通信原理部分习题答案 第1章 绪论 1—1 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。试求E 及x 的信息量。 解：英文字母E 的信息量为 105 .01 log 2 =E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为 002 .01 log 2 =x I =8.97bit 1—2 某信息源的符号集由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1/4、l/8、l/8/、3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。 解：平均信息量，即信息源的熵为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-163log 1632-16 5 log 1652 - =2.23bit/符号 1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：平均信息量 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-2 1log 212- =1.75bit/符号 1—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 P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。 每个字母的平均信息量为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41 log 4142?-=2 bit/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s 每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为(完整版)南邮通信原理历年期末试卷与答案
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