《通信原理》复习

1、 一、基本要求一、基本要求 1、了解常用通信术语及通信发展简史； 2、理解通信系统的组成和分类，数字通信系统的主要功能 特点、通信方式，信息量及平均信息量的运算； 3、掌握通信系统的重要性能指标有效性与可靠性，即模拟通信系统的输出信噪比和频带宽度，数字通信系统中的传码率、传信率、频带利用率、误码率、误信率。 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 2、基本思考题P19 1-2，1-3,1-4，1-6，1-8,1-9 1-10,1-11,1-13,1-14 3、基本习题P19 1-1，1-4，1-8 4、小测验 一、基本要求一、

2、基本要求 1、了解随机过程的概念及属性、高斯过程的定义，Q函数和概率积分函数； 2、理解平稳随机过程的定义（广义和狭义）和性质（各态历经性、相关函数与功率谱密度），误差函数和互补误差函数的定义及性质，窄带随机过程的定义、表达式和统计特性； 3、掌握随机过程的统计特性和数字特征，高斯过程的性质、一维概率密度函数和正态分布函数，白噪声和带限白噪声，正弦波加窄带高斯过程的统计特性和平稳随机过程通过线性系统后输出过程的数学期望、自相关函数、功率谱密度及输出过程的分布。 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例2-1 2、基本思考题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、基本习题P48 2-1，2-2，2-3,2-5，2-6, 2-8,2-11，2-12 4、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解信道的定义及分类，信道的加性噪声，常用恒参信道和随参信道举例； 2、理解噪声带宽，分集接收，信道容量的定义及香农公式； 3、掌握调制信道和编码信道的数学模型，恒参信道的特性及其对信号传输的影响，随参信道特性对信号传输的影响。 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例3-1，3-2 2、基本思考题P79 3-1，3-2，3-3，3-4，3-5,3-6 3-9,3-10 3

4、、基本习题P79 3-1，3-2，3-6，3-9,3-10 4、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解调制的目的、定义和分类，复合调制及多级调制的概念； 2、理解AM、DSB、SSB、VSB信号的波形、时域、频域表示及调制和解调方法，各种模拟调制系统的比较，调频系统的抗噪声性能，频分复用的原理； 3、掌握幅度调制系统的分析模型、各种幅度调制系统的抗噪声性能及门限效应，角度调制原理；二、基本思考题和习题二、基本思考题和习题 1、基本思考题P125 4-1，4-3，4-8，4-12,4-15 2、基本习题P125 4-2，4-3,4-7，4-8,4-9，4-10， 4-14,4-15,4-16

5、 3、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解差分脉冲编码调制和多路数字电话系统原理； 2、理解模拟信号量化（均匀量化和非均匀量化）的基本原理，脉冲振幅调制（PAM）原理，增量调制（M）原理及抗噪声性能，时分复用； 3、掌握低通信号与带通信号的抽样定理，脉冲编码调制（PCM）原理及抗噪声性能； 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例5-1，5-2, 2、基本思考题P184 5-1，5-4，5-6，5-8,5-10 5-12,5-14 3、基本习题P184 5-1，5-3，5-5,5-7，5-8 5-10，5-12,5-13,5-15 4、小测验 一、基本要求一、

6、基本要求 1、了解数字基带信号，基带传输常用码型； 2、理解数字基带信号的表示式与频谱特性； 3、掌握基带脉冲传输与码间干扰、无码间干扰的基带传输特性、部分响应系统、无码间干扰基带系统抗噪声性能，眼图与时域均衡。 二、基本思考题和习题二、基本思考题和习题 1、基本例题6-1，HDB3，6-2,6-3,6-4 2、基本思考题P231 6-1，6-2，6-3，6-4,6-5， 6-6,6-8， 6-12，6-14,6-15 3、基本习题P232 6-1，6-2,6-4，6-5，6-6，6-12 6-13,6-15,6-17 4、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解数字调制系统的结构及分类；

7、2、理解2ASK、2FSK、2PSK调制、解调原理（表达式、波形、框图），频谱特性，多进制ASK、FSK、PSK调制、解调原理，QAM、GMSK调制与解调原理（表达式、波形、框图） ；数字调制系统的抗噪声性能（基本公式）及比较； 3、掌握2DPSK调制、解调原理及其频谱特性，4PSK、4DPSK、MSK信号的调制和解调； 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例7-1，7-2，7-3,补充例题 2、基本思考题P309 7-2，7-6，7-7，7-8,7-10 7-11,7-13,7-14,7-15 3、基本习题P310 7-1，7-4，7-5,7-6， 7-8 ，7

8、-10,7-13 4、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解最佳接收的概念、多进制确知信号的最佳接收原理和匹配滤波器的实现形式； 2、理解二进制随相信号的最佳接收，普通接收机与最佳接收机的性能比较； 3、掌握数字信号接收的统计表述及最佳接收准则，二进制确知信号的最佳接收（数学描述和结构框图），匹配滤波器的原理及在最佳接收中的应用，最佳基带传输系统。 二、基本例题、思考题和习题二、基本例题、思考题和习题 1、基本例题例8-1，8-2 2、基本思考题P347 8-2，8-4，8-5，8-6,8-7 8-8，8-10，8-11,8-12,8-15 3、基本习题P348 8-1，8-6，8-7,8

9、-8,*8-10 4、小测验 一、基本要求一、基本要求 1、了解同步的定义、分类及意义，网同步的方法； 2、理解载波同步、位同步、群同步的性能； 3、掌握载波同步、位同步、群同步、网同步的方法。二、基本思考题和二、基本思考题和习题习题 1、P392 9-1，9-3，9-4,9-5 2、补充：（1）简述平方环法和同相正交环法提取载波的异同点； （2）简述载波同步和位同步的异同点； （3）简述群同步和网同步的基本方法。 3、习题：9-1，9-6，9-8 4、小测验 一、填空题（共一、填空题（共20分）分） 1、模拟通信系统的可靠性是用接收端最终 来度量。 2、白噪声的自相关函数与功率谱密度是 关系

10、。 3、某独立发送的二进制信源，1符号出现概率为3/4，该信源的平均信息量为 比特/符号。 4、在简单增量调制系统中，当信号实际斜率超过最大跟踪斜率时的量化噪声为 量化噪声。 5、AM系统在 情况下会出现门限效应。 6、非均匀量化的实现方法通常是将抽样值通过压缩后再进行均匀量化，我国采用 压缩率。 7、在理想信道下的最佳基带系统中，发送滤波器GT（w）、接收滤波器GR（w）和系统总的传输函数H（w）三者之间满足关系为 。 8、同步也是一种信息，按照获取和传输同步信息方式的不同，可分为外同步法和自同步法；群同步一般采用 。 9、 告诉我们：有控制地在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的

11、抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又可以降低对定时精度的要求。 10、调制信道可以用一个二对端（或多对端）的 来表示。 11、随参信道的衰落，将会严重降低通信系统的性能，为了抗快衰落，通常可采用多种措施，例如，各种抗衰落的调制解调技术、抗衰落接收技术及扩谱技术等。其中，明显有效且被广泛应用的措施之一是 。 12、电离层反射通信1000km时，最大时延差为4ms，那么传输媒质的相关带宽为 Hz。二、选择题（共二、选择题（共20分）分） 1、在数字通信系统中数字调制器的作用是 。 A、将数字频带信号变换为数字基带信号； B、将数字基带信号变换为模拟频带信号； C、将

12、数字频带信号变换为模拟基带信号； D、将数字基带信号变换为数字频带信号。 2、在数字通信系统中为提高通信系统有效性，可以采取的措施有 。 A、信源编译码；B、信道编译码； C、码元同步； D、群同步 3、下面通信信道中属于随参信道的有 。 A、对称电缆、同轴电缆、光纤信道； B、卫星中继、微波中继、短波电离层反射； C、同轴电缆、光纤信道、陆地移动信道； D、陆地移动信道、短波电离层反射、对流层散射。 4、信道加性干扰中的起伏噪声从统计特性来看属于高斯白噪声，会导致数字通信系统中出现 错码。 A、突发错码； B、随机错码； C、突发错码和随机错码；D、三个都不是。 5、对模拟频带传输系统中，存

13、在门限效应的解调方法有 。 A、相干法解调AM信号；B、相干法解调DSB信号； C、包络检测法解调AM信号；D、相干法解调SSB信号。 6、在模拟调制方式中，属于线性调制的调制方式有 ，属于非线性调制的调制方式有 。 A、AM调制、FM调制和PM调制DSB调制、SSB 调制和VSB调制； B、DSB调制、SSB调制、VSB调制和PM调制FM调制和AM调制； C、AM调制、DSB调制、SSB调制和VSB调制FM调制和PM调制； D、PM调制、DSB调制、SSB调制和FM调制AM调制和VSB调制。7、在数字基带传输系统中，接收滤波器的作用是 。 A、产生适合信道传输的信号； B、在噪声背景下用来判

14、定与再生基带信号； C、接收信号和尽可能滤出信道噪声和其他干扰； D、使发射端和接收端在时间上同步。 8、若2FSK信号的码元速率为RB波特时，两个载频分别为f1赫兹和f2赫兹，该信号的第一零点带宽为 。 A、2RB； B、f1-f2； C、f2-f1+2RB； D、f1-f2+2RB 9、一个带通信号m(t)，若其最高频率fH为带宽B的4倍，即。对其进行均匀采样，频谱不发生重叠的最小采样速率fs为 。 A、B； B、2B； C、2.25B； D、9B 10、检验一个给定的系统特性H(w)是否会引起码间干扰的准则为（ ）。 A、香农公式 B、奈奎斯特第一准则 C、奈奎斯特第二准则 D、差错概率

15、最小准则 11、2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK，采用相干解调时，（ ）的抗信道加性高斯白噪声性能好。 A、2ASK B、2FSK C、2PSK D、2DPSK 12、实现非均匀量化的方法分为早期的对数压扩法和（ ）。 A、数字压扩法 B、A律压扩法 C、律压扩法 D、傅立叶变换法 13、载波同步的方法有两种：直接法和外同步法。常见的直接法有 。 A、平方变换法、平方环法、同相正交环法； B、插入导频法； C、同相正交环法、插入导频法； D、同相正交环法、插入导频法。14、所谓匹配滤波器是指（ ）最大的最佳线性滤波器。 A、差错概率 B、误码率 C、输出信噪比 D、输入信噪比15、在采

16、用差分相干法解调的2DPSK通信系统中，接收机中需要的同步电路包括有 。 A、载波同步、位同步、群同步； B、位同步、群同步； C、载波同步、位同步； D、载波同步、群同步。 三、简答题（共三、简答题（共2020分）分）1、窄带平稳高斯过程的同相分量和正交分量具有什么样的统计特性？ 答：同相分量和正交分量的统计特性 一个均值为零、方差为一个均值为零、方差为2的窄带平稳高斯随机过程的窄带平稳高斯随机过程(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)也是平稳高斯过程，而且均也是平稳高斯过程，而且均值都为零，方差也相同。值都为零，方差也相同。 在同一时刻上得到的在同一时刻上得

17、到的c和和s是互不相是互不相关的或统计独立的。关的或统计独立的。 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 (简记为简记为Rcs(0) = Rsc(0) =0 ) 2、什么是恒参信道？什么是随参信道？目前常见的信道中，试举2-3例说明，哪些属于恒参信道？哪些属于随参信道？ 答：恒参信道的信道特性不随时间变化或变化很缓慢答：恒参信道的信道特性不随时间变化或变化很缓慢。如由架空明线、电缆、中长波地波传播、对称电缆、超短波及微波视距传播、人造卫星中继、光导纤维以及光波视距传播等传输媒质构成的广义信道都属于恒参信道。 随参信道

18、是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。 常见的随参信道有陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。 3、数字通信有哪些特点（包括优点和缺点）？ 4、已知信息代码为100000000011，求相应的AMI码和HDB3码。 5、简述载波同步和位同步的异同点。 6、什么是低通型信号的抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？ 7、画出二进制确知信号先验等概时匹配滤波器、相关器形式的最佳接收机结构。 8、简述直接法提取载波时，平方环法和同相正交环法的相同点和不同点。

19、9、试写出单边带信号的时域表达式，画出相移法实现单边带信号的框图。 10、什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？ 四、综合题四、综合题（共共4040分）分）1、若（t）是平稳随机过程，自相关函数为R（），试求它通过图示系统后的自相关函数及功率谱密度。 答（1）方法一)()cos1 (2)()()(2)()()()()()(2)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(0000000wPwTewPewPwPwPwPRTRTRRRTRTRRTtTttTtTttttETttTttEttERTtttjwTjwT根据故： （2）方法

20、二 自相关函数求法同上。 该系统的单位冲击响应为故其传递特性因而： )()()(Tttth22222cos2)(1)(wTjwTjwTjwTjjwTewTeeeewH)()cos1 ( 2)(2cos4)()()(220wPwTwPwTwPwHwP 2、设有一个三抽头的时域均衡器，x(t)在各抽样点的值依次为x-2=1/8，x-1=1/3，x0=1，x+1=1/4，x+2=1/16(在其它抽样点均为零)。试求输入波形x(t)峰值的畸变值及时域均衡器输出波形y(t)峰值的畸变值。 答：（1）、xk的峰值畸变值为 483716141318112020iiixxxD（2）、由公式ikNNiikxcy

21、可得 32181)41(31113172181131312418131211001120112213xcxcxcyxcxcyxcy 64116141041)41(16114811)41(411161316531)41(1141312131120201102111100110 xcyxcxcyxcxcxcyxcxcxcy其它yk值均为零。 输出样值序列yk的峰值畸变值为：48071)6410481321721241(5613030iiiyyyD 3、在2DPSK系统中，已知码元速率为1200波特，载频为1800Hz，发送数据序列为100110001，且规定后一码元起始与前一码元结束相位差为： （

22、1）若设参考相位0=0o，试画出2DPSK信号的波形； （2）若采用差分相干解调器（相位比较法）接收该2DPSK信号，试画出解调系统的组成框图； （3）若已知差分相干解调器（相位比较法）输入端的信噪比r=10dB，试求解调器输出的误码率。 018010表示数据表示数据oo 答：（1）、因为码元速率为1200波特，载频为1800Hz，所以，一码元间隔内应有1.5个载波周期 1 0 0 1 1 0 0 0 12PSK 0 0 0 02DPSK （0） 0 0 0 0 0 （2）、差分相干解调系统的组成框图为 （3）、）、因为 r = 10dB，所以 r = 10 对于差分相干解调，解调器输出的误码

23、率为：5101027. 22121eePer 4、在模拟信号数字化传输系统中，模拟话音信号m(t)的带宽为4000Hz，对其进行13折线A律编码。已知编码器输入信号范围为10V,输入抽样脉冲幅度为-3.984375V，最小量化间隔为1个单位。 （1）、试求编码器的输出码组，并计算量化误差（段内码采用折叠二进码）； （2）对应该码组的线性码（带极性的12位码）； （3）若采用PCM30/32路时分多路系统传输32路模拟话音信号，试确定PCM30/32路时分多路系统信息传输速率。 答：（1）、816204810984375. 3sI 假定输出码组为c1c2c3c4c5c6c7c8因为Is0，所以c

24、1=0 又因为512|Is|ni(t)，则理想包络检波输出为： dBNSWNtnNkWPtmStntmAtEicsc33200010102010)(201022)()()()(3002020故：则（3） 4 . 0525000200000iiNSNSG 8、已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，且设信道噪声单边功率谱密度n0=510-15W/Hz,信道损耗为60dB。若要求输出信噪比为40dB，试求： （1）100%调制时AM信号的带宽和发射功率； （2）调频指数为5时FM信号的带宽和发射功率。 答：（答：（1）BAM=2fm=28=16MHz Ni=n0B=510-1516106=810-8W 因为： S0/N0=40dB=104 而 GAM(100%)=2/3 所以：Si=NiS0/N0/GAM =810-8104 /(2/3)=1.210-3W 又因为=60dB=106 故：SAM发=Si=1061.210-3=1200W（2）BFM=2(mf+1)fm=2(5+1)8=9