《通信原理》復習

1、 一、基本要求一、基本要求 1、了解常用通信術語及通信發(fā)展簡史； 2、理解通信系統(tǒng)的組成和分類，數(shù)字通信系統(tǒng)的主要功能 特點、通信方式，信息量及平均信息量的運算； 3、掌握通信系統(tǒng)的重要性能指標有效性與可靠性，即模擬通信系統(tǒng)的輸出信噪比和頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)中的傳碼率、傳信率、頻帶利用率、誤碼率、誤信率。 二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 2、基本思考題P19 1-2，1-3,1-4，1-6，1-8,1-9 1-10,1-11,1-13,1-14 3、基本習題P19 1-1，1-4，1-8 4、小測驗 一、基本要求一、

2、基本要求 1、了解隨機過程的概念及屬性、高斯過程的定義，Q函數(shù)和概率積分函數(shù)； 2、理解平穩(wěn)隨機過程的定義（廣義和狹義）和性質(zhì)（各態(tài)歷經(jīng)性、相關函數(shù)與功率譜密度），誤差函數(shù)和互補誤差函數(shù)的定義及性質(zhì)，窄帶隨機過程的定義、表達式和統(tǒng)計特性； 3、掌握隨機過程的統(tǒng)計特性和數(shù)字特征，高斯過程的性質(zhì)、一維概率密度函數(shù)和正態(tài)分布函數(shù)，白噪聲和帶限白噪聲，正弦波加窄帶高斯過程的統(tǒng)計特性和平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)后輸出過程的數(shù)學期望、自相關函數(shù)、功率譜密度及輸出過程的分布。 二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例2-1 2、基本思考題P47 2-1，2-3，2-4，2-,5，

3、2-6,2-8,2-9,2-10,2-11,2-12,2-13 3、基本習題P48 2-1，2-2，2-3,2-5，2-6, 2-8,2-11，2-12 4、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解信道的定義及分類，信道的加性噪聲，常用恒參信道和隨參信道舉例； 2、理解噪聲帶寬，分集接收，信道容量的定義及香農(nóng)公式； 3、掌握調(diào)制信道和編碼信道的數(shù)學模型，恒參信道的特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?，隨參信道特性對信號傳輸?shù)挠绊憽?二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例3-1，3-2 2、基本思考題P79 3-1，3-2，3-3，3-4，3-5,3-6 3-9,3-10 3

4、、基本習題P79 3-1，3-2，3-6，3-9,3-10 4、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解調(diào)制的目的、定義和分類，復合調(diào)制及多級調(diào)制的概念； 2、理解AM、DSB、SSB、VSB信號的波形、時域、頻域表示及調(diào)制和解調(diào)方法，各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較，調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能，頻分復用的原理； 3、掌握幅度調(diào)制系統(tǒng)的分析模型、各種幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能及門限效應，角度調(diào)制原理；二、基本思考題和習題二、基本思考題和習題 1、基本思考題P125 4-1，4-3，4-8，4-12,4-15 2、基本習題P125 4-2，4-3,4-7，4-8,4-9，4-10， 4-14,4-15,4-16

5、 3、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解差分脈沖編碼調(diào)制和多路數(shù)字電話系統(tǒng)原理； 2、理解模擬信號量化（均勻量化和非均勻量化）的基本原理，脈沖振幅調(diào)制（PAM）原理，增量調(diào)制（M）原理及抗噪聲性能，時分復用； 3、掌握低通信號與帶通信號的抽樣定理，脈沖編碼調(diào)制（PCM）原理及抗噪聲性能； 二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例5-1，5-2, 2、基本思考題P184 5-1，5-4，5-6，5-8,5-10 5-12,5-14 3、基本習題P184 5-1，5-3，5-5,5-7，5-8 5-10，5-12,5-13,5-15 4、小測驗 一、基本要求一、

6、基本要求 1、了解數(shù)字基帶信號，基帶傳輸常用碼型； 2、理解數(shù)字基帶信號的表示式與頻譜特性； 3、掌握基帶脈沖傳輸與碼間干擾、無碼間干擾的基帶傳輸特性、部分響應系統(tǒng)、無碼間干擾基帶系統(tǒng)抗噪聲性能，眼圖與時域均衡。 二、基本思考題和習題二、基本思考題和習題 1、基本例題6-1，HDB3，6-2,6-3,6-4 2、基本思考題P231 6-1，6-2，6-3，6-4,6-5， 6-6,6-8， 6-12，6-14,6-15 3、基本習題P232 6-1，6-2,6-4，6-5，6-6，6-12 6-13,6-15,6-17 4、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的結構及分類；

7、2、理解2ASK、2FSK、2PSK調(diào)制、解調(diào)原理（表達式、波形、框圖），頻譜特性，多進制ASK、FSK、PSK調(diào)制、解調(diào)原理，QAM、GMSK調(diào)制與解調(diào)原理（表達式、波形、框圖） ；數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能（基本公式）及比較； 3、掌握2DPSK調(diào)制、解調(diào)原理及其頻譜特性，4PSK、4DPSK、MSK信號的調(diào)制和解調(diào)； 二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例7-1，7-2，7-3,補充例題 2、基本思考題P309 7-2，7-6，7-7，7-8,7-10 7-11,7-13,7-14,7-15 3、基本習題P310 7-1，7-4，7-5,7-6， 7-8 ，7

8、-10,7-13 4、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解最佳接收的概念、多進制確知信號的最佳接收原理和匹配濾波器的實現(xiàn)形式； 2、理解二進制隨相信號的最佳接收，普通接收機與最佳接收機的性能比較； 3、掌握數(shù)字信號接收的統(tǒng)計表述及最佳接收準則，二進制確知信號的最佳接收（數(shù)學描述和結構框圖），匹配濾波器的原理及在最佳接收中的應用，最佳基帶傳輸系統(tǒng)。 二、基本例題、思考題和習題二、基本例題、思考題和習題 1、基本例題例8-1，8-2 2、基本思考題P347 8-2，8-4，8-5，8-6,8-7 8-8，8-10，8-11,8-12,8-15 3、基本習題P348 8-1，8-6，8-7,8

9、-8,*8-10 4、小測驗 一、基本要求一、基本要求 1、了解同步的定義、分類及意義，網(wǎng)同步的方法； 2、理解載波同步、位同步、群同步的性能； 3、掌握載波同步、位同步、群同步、網(wǎng)同步的方法。二、基本思考題和二、基本思考題和習題習題 1、P392 9-1，9-3，9-4,9-5 2、補充：（1）簡述平方環(huán)法和同相正交環(huán)法提取載波的異同點； （2）簡述載波同步和位同步的異同點； （3）簡述群同步和網(wǎng)同步的基本方法。 3、習題：9-1，9-6，9-8 4、小測驗 一、填空題（共一、填空題（共20分）分） 1、模擬通信系統(tǒng)的可靠性是用接收端最終 來度量。 2、白噪聲的自相關函數(shù)與功率譜密度是 關系

10、。 3、某獨立發(fā)送的二進制信源，1符號出現(xiàn)概率為3/4，該信源的平均信息量為 比特/符號。 4、在簡單增量調(diào)制系統(tǒng)中，當信號實際斜率超過最大跟蹤斜率時的量化噪聲為 量化噪聲。 5、AM系統(tǒng)在 情況下會出現(xiàn)門限效應。 6、非均勻量化的實現(xiàn)方法通常是將抽樣值通過壓縮后再進行均勻量化，我國采用 壓縮率。 7、在理想信道下的最佳基帶系統(tǒng)中，發(fā)送濾波器GT（w）、接收濾波器GR（w）和系統(tǒng)總的傳輸函數(shù)H（w）三者之間滿足關系為 。 8、同步也是一種信息，按照獲取和傳輸同步信息方式的不同，可分為外同步法和自同步法；群同步一般采用 。 9、 告訴我們：有控制地在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元的

11、抽樣時刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時又可以降低對定時精度的要求。 10、調(diào)制信道可以用一個二對端（或多對端）的 來表示。 11、隨參信道的衰落，將會嚴重降低通信系統(tǒng)的性能，為了抗快衰落，通?？刹捎枚喾N措施，例如，各種抗衰落的調(diào)制解調(diào)技術、抗衰落接收技術及擴譜技術等。其中，明顯有效且被廣泛應用的措施之一是 。 12、電離層反射通信1000km時，最大時延差為4ms，那么傳輸媒質(zhì)的相關帶寬為 Hz。二、選擇題（共二、選擇題（共20分）分） 1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中數(shù)字調(diào)制器的作用是 。 A、將數(shù)字頻帶信號變換為數(shù)字基帶信號； B、將數(shù)字基帶信號變換為模擬頻帶信號； C、將

12、數(shù)字頻帶信號變換為模擬基帶信號； D、將數(shù)字基帶信號變換為數(shù)字頻帶信號。 2、在數(shù)字通信系統(tǒng)中為提高通信系統(tǒng)有效性，可以采取的措施有 。 A、信源編譯碼；B、信道編譯碼； C、碼元同步； D、群同步 3、下面通信信道中屬于隨參信道的有 。 A、對稱電纜、同軸電纜、光纖信道； B、衛(wèi)星中繼、微波中繼、短波電離層反射； C、同軸電纜、光纖信道、陸地移動信道； D、陸地移動信道、短波電離層反射、對流層散射。 4、信道加性干擾中的起伏噪聲從統(tǒng)計特性來看屬于高斯白噪聲，會導致數(shù)字通信系統(tǒng)中出現(xiàn) 錯碼。 A、突發(fā)錯碼； B、隨機錯碼； C、突發(fā)錯碼和隨機錯碼；D、三個都不是。 5、對模擬頻帶傳輸系統(tǒng)中，存

13、在門限效應的解調(diào)方法有 。 A、相干法解調(diào)AM信號；B、相干法解調(diào)DSB信號； C、包絡檢測法解調(diào)AM信號；D、相干法解調(diào)SSB信號。 6、在模擬調(diào)制方式中，屬于線性調(diào)制的調(diào)制方式有 ，屬于非線性調(diào)制的調(diào)制方式有 。 A、AM調(diào)制、FM調(diào)制和PM調(diào)制DSB調(diào)制、SSB 調(diào)制和VSB調(diào)制； B、DSB調(diào)制、SSB調(diào)制、VSB調(diào)制和PM調(diào)制FM調(diào)制和AM調(diào)制； C、AM調(diào)制、DSB調(diào)制、SSB調(diào)制和VSB調(diào)制FM調(diào)制和PM調(diào)制； D、PM調(diào)制、DSB調(diào)制、SSB調(diào)制和FM調(diào)制AM調(diào)制和VSB調(diào)制。7、在數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，接收濾波器的作用是 。 A、產(chǎn)生適合信道傳輸?shù)男盘枺?B、在噪聲背景下用來判

14、定與再生基帶信號； C、接收信號和盡可能濾出信道噪聲和其他干擾； D、使發(fā)射端和接收端在時間上同步。 8、若2FSK信號的碼元速率為RB波特時，兩個載頻分別為f1赫茲和f2赫茲，該信號的第一零點帶寬為 。 A、2RB； B、f1-f2； C、f2-f1+2RB； D、f1-f2+2RB 9、一個帶通信號m(t)，若其最高頻率fH為帶寬B的4倍，即。對其進行均勻采樣，頻譜不發(fā)生重疊的最小采樣速率fs為 。 A、B； B、2B； C、2.25B； D、9B 10、檢驗一個給定的系統(tǒng)特性H(w)是否會引起碼間干擾的準則為（ ）。 A、香農(nóng)公式 B、奈奎斯特第一準則 C、奈奎斯特第二準則 D、差錯概率

15、最小準則 11、2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK，采用相干解調(diào)時，（ ）的抗信道加性高斯白噪聲性能好。 A、2ASK B、2FSK C、2PSK D、2DPSK 12、實現(xiàn)非均勻量化的方法分為早期的對數(shù)壓擴法和（ ）。 A、數(shù)字壓擴法 B、A律壓擴法 C、律壓擴法 D、傅立葉變換法 13、載波同步的方法有兩種：直接法和外同步法。常見的直接法有 。 A、平方變換法、平方環(huán)法、同相正交環(huán)法； B、插入導頻法； C、同相正交環(huán)法、插入導頻法； D、同相正交環(huán)法、插入導頻法。14、所謂匹配濾波器是指（ ）最大的最佳線性濾波器。 A、差錯概率 B、誤碼率 C、輸出信噪比 D、輸入信噪比15、在采

16、用差分相干法解調(diào)的2DPSK通信系統(tǒng)中，接收機中需要的同步電路包括有 。 A、載波同步、位同步、群同步； B、位同步、群同步； C、載波同步、位同步； D、載波同步、群同步。 三、簡答題（共三、簡答題（共2020分）分）1、窄帶平穩(wěn)高斯過程的同相分量和正交分量具有什么樣的統(tǒng)計特性？ 答：同相分量和正交分量的統(tǒng)計特性 一個均值為零、方差為一個均值為零、方差為2的窄帶平穩(wěn)高斯隨機過程的窄帶平穩(wěn)高斯隨機過程(t)，它的同相分量它的同相分量 c(t)和正交分量和正交分量s(t)也是平穩(wěn)高斯過程，而且均也是平穩(wěn)高斯過程，而且均值都為零，方差也相同。值都為零，方差也相同。 在同一時刻上得到的在同一時刻上得

17、到的c和和s是互不相是互不相關的或統(tǒng)計獨立的。關的或統(tǒng)計獨立的。 即有下式成立： E(t)= Ec(t)=Es(t)=0 2= 2c= 2s R c s(0)=R s c (0)=0 (簡記為簡記為Rcs(0) = Rsc(0) =0 ) 2、什么是恒參信道？什么是隨參信道？目前常見的信道中，試舉2-3例說明，哪些屬于恒參信道？哪些屬于隨參信道？ 答：恒參信道的信道特性不隨時間變化或變化很緩慢答：恒參信道的信道特性不隨時間變化或變化很緩慢。如由架空明線、電纜、中長波地波傳播、對稱電纜、超短波及微波視距傳播、人造衛(wèi)星中繼、光導纖維以及光波視距傳播等傳輸媒質(zhì)構成的廣義信道都屬于恒參信道。 隨參信道

18、是指信道傳輸特性隨時間隨機快速變化的信道隨參信道是指信道傳輸特性隨時間隨機快速變化的信道。 常見的隨參信道有陸地移動信道、短波電離層反射信道、超短波流星余跡散射信道、超短波及微波對流層散射信道、超短波電離層散射以及超短波超視距繞射等信道。 3、數(shù)字通信有哪些特點（包括優(yōu)點和缺點）？ 4、已知信息代碼為100000000011，求相應的AMI碼和HDB3碼。 5、簡述載波同步和位同步的異同點。 6、什么是低通型信號的抽樣定理？什么是帶通型信號的抽樣定理？ 7、畫出二進制確知信號先驗等概時匹配濾波器、相關器形式的最佳接收機結構。 8、簡述直接法提取載波時，平方環(huán)法和同相正交環(huán)法的相同點和不同點。

19、9、試寫出單邊帶信號的時域表達式，畫出相移法實現(xiàn)單邊帶信號的框圖。 10、什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應？ 四、綜合題四、綜合題（共共4040分）分）1、若（t）是平穩(wěn)隨機過程，自相關函數(shù)為R（），試求它通過圖示系統(tǒng)后的自相關函數(shù)及功率譜密度。 答（1）方法一)()cos1 (2)()()(2)()()()()()(2)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(0000000wPwTewPewPwPwPwPRTRTRRRTRTRRTtTttTtTttttETttTttEttERTtttjwTjwT根據(jù)故： （2）方法

20、二 自相關函數(shù)求法同上。 該系統(tǒng)的單位沖擊響應為故其傳遞特性因而： )()()(Tttth22222cos2)(1)(wTjwTjwTjwTjjwTewTeeeewH)()cos1 ( 2)(2cos4)()()(220wPwTwPwTwPwHwP 2、設有一個三抽頭的時域均衡器，x(t)在各抽樣點的值依次為x-2=1/8，x-1=1/3，x0=1，x+1=1/4，x+2=1/16(在其它抽樣點均為零)。試求輸入波形x(t)峰值的畸變值及時域均衡器輸出波形y(t)峰值的畸變值。 答：（1）、xk的峰值畸變值為 483716141318112020iiixxxD（2）、由公式ikNNiikxcy

21、可得 32181)41(31113172181131312418131211001120112213xcxcxcyxcxcyxcy 64116141041)41(16114811)41(411161316531)41(1141312131120201102111100110 xcyxcxcyxcxcxcyxcxcxcy其它yk值均為零。 輸出樣值序列yk的峰值畸變值為：48071)6410481321721241(5613030iiiyyyD 3、在2DPSK系統(tǒng)中，已知碼元速率為1200波特，載頻為1800Hz，發(fā)送數(shù)據(jù)序列為100110001，且規(guī)定后一碼元起始與前一碼元結束相位差為： （

22、1）若設參考相位0=0o，試畫出2DPSK信號的波形； （2）若采用差分相干解調(diào)器（相位比較法）接收該2DPSK信號，試畫出解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖； （3）若已知差分相干解調(diào)器（相位比較法）輸入端的信噪比r=10dB，試求解調(diào)器輸出的誤碼率。 018010表示數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)oo 答：（1）、因為碼元速率為1200波特，載頻為1800Hz，所以，一碼元間隔內(nèi)應有1.5個載波周期 1 0 0 1 1 0 0 0 12PSK 0 0 0 02DPSK （0） 0 0 0 0 0 （2）、差分相干解調(diào)系統(tǒng)的組成框圖為 （3）、）、因為 r = 10dB，所以 r = 10 對于差分相干解調(diào)，解調(diào)器輸出的誤碼

23、率為：5101027. 22121eePer 4、在模擬信號數(shù)字化傳輸系統(tǒng)中，模擬話音信號m(t)的帶寬為4000Hz，對其進行13折線A律編碼。已知編碼器輸入信號范圍為10V,輸入抽樣脈沖幅度為-3.984375V，最小量化間隔為1個單位。 （1）、試求編碼器的輸出碼組，并計算量化誤差（段內(nèi)碼采用折疊二進碼）； （2）對應該碼組的線性碼（帶極性的12位碼）； （3）若采用PCM30/32路時分多路系統(tǒng)傳輸32路模擬話音信號，試確定PCM30/32路時分多路系統(tǒng)信息傳輸速率。 答：（1）、816204810984375. 3sI 假定輸出碼組為c1c2c3c4c5c6c7c8因為Is0，所以c

24、1=0 又因為512|Is|ni(t)，則理想包絡檢波輸出為： dBNSWNtnNkWPtmStntmAtEicsc33200010102010)(201022)()()()(3002020故：則（3） 4 . 0525000200000iiNSNSG 8、已知調(diào)制信號是8MHz的單頻余弦信號，且設信道噪聲單邊功率譜密度n0=510-15W/Hz,信道損耗為60dB。若要求輸出信噪比為40dB，試求： （1）100%調(diào)制時AM信號的帶寬和發(fā)射功率； （2）調(diào)頻指數(shù)為5時FM信號的帶寬和發(fā)射功率。 答：（答：（1）BAM=2fm=28=16MHz Ni=n0B=510-1516106=810-8W 因為： S0/N0=40dB=104 而 GAM(100%)=2/3 所以：Si=NiS0/N0/GAM =810-8104 /(2/3)=1.210-3W 又因為=60dB=106 故：SAM發(fā)=Si=1061.210-3=1200W（2）BFM=2(mf+1)fm=2(5+1)8=9