简明-通原知识点总结

第一章绪论

一、概念型知识点

1.消息出现的概率越小，其所含的信息量就越大，当二进制信源的每

个符号出现概率相等时，该信源的燧最大。

2.通信系统的两个主要性能指标是有效性和可靠性。

二、3.常用的复用方式有:_时分复用_、—频分复用_、码分复用、波分复

用以及空分复用。

三、4、按照消息传递的方向与时间的关系，通信方式可分为单工、半双工、

全双工，手机是全双工通信方式。

四、5、设每秒传送1000个八进制的码元（等概率发送），则码元速率为

lOOOBaud,信息速率为3000bit/s。

五、简述型知识点

通信系统一般模型，并简述各部分的功能。

信息源（简称信源）：把各种消息转换成原始电信号；

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；

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。

2.简述误码率和误比特率定义，并说明两者之间的大小关系。

解：码元在传输系统中被传错的概率或在传输过程中错误码元与总码元数

目之比；

比特在传输系统中被传错的概率或在传输过程中错误比特与总比特数目之

比。

一般来说，误码率大于等于误比特率。

六、计算型习题

1.若某离散信源由0、123四种符号组成，出现概率为

求该信源的燃。

解：信源的嫡为

M

H（X）=〃（工）bg2〃（无）

=1.9056（万〃符号）

2.一幅黑白图像含有个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。

（1）试求每幅黑白图像的平均信息量；

（2）若每秒钟传输20幅黑白图像，其信息速率为多少？

（3）在（2）的条件下，且输入信道的信噪比为40dB,试计算传输黑白图像所

需要的信道最小带宽。

解：（1）由条件，每个像素所含的信息量为

每幅图像的信息量为

=4xIO5x/=4xIO5x4=1,6x106bit

67

(2)=20/&=20xl.6xl0=3.2xlOh/s

(3)信噪比为40dB,即

由得，

3、某信源符号集由A、B、C、D和E组成，设每个符号独立出现，其出现概率

分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16。若信源以1000B速率传送信息,试求:

(1)该信源符号的平均信息量；

(2)计算传送1个小时的信息量；

(3)计算传送1个小时可能达到的最大信息量。

解：(1)每个符号的平均信息量

"=—£PE)bg2P(七)

1=1

"11.I1.13.35,5

=2.23(次〃符号)

(2)符号速率/?,=1000(B)

平均信息速率(%=1000x2.23=2.23x103(bit/s)

传送1个小时的信息量/=/?,/=2.23x103x3600=8.028x106(bit)

(3)等概时的信息量最大，max=l0g25=2.32(/“〃符号)

此时平均信息速率最大，故1个小时达到的最大信息量

/max=叫."ma\)♦J=1000X2.32x3600=8.352xio6(bit)

第二章信号和频谱

概念型知识点

ex

fM=i----99P

+5)

2.设随机过程，若与是彼此独立且均值为0、方差为的高斯随机变量，试

求：

(1)EK⑺]、E[Y2(t)];

(2)y”)的一维分布密度函数〃y)。

解(1)E\Y(t}\=E[X}cosa)0t-X2sin6?or]=cos6?0r-£[X]]-sinfi90r-E[X2]=0

2222

£jy(/)]=EI(X!cos^y(/-X2sinco0t)]=cos例介£[X「]-sin2函•ElXiXzl+sin?co()t-E[X2]

因为和相互独立，所以

又因为，所以

22222

故E[Y(t)]=(cos690r+sin<y()r)-<T=a

(2)因为和服从高斯分布,Y⑴是和的线性组合，所以Y⑴也服从高斯分

布，其一维概率密度函数为

%)的方差D[r(0]=E[X⑴]_E2[Y(t)]=a

第三章信道

一、概念型知识点

1.信道容量是指信道能够传输的—最大平均信息速率—O

2、在调制信道的数学模型中，是信道对信号的—乘性—干扰，是信道对信号

的—加性.干扰，根据是否随时间变化，可以将信道分为—恒参—信道和—随

参—信道。

3、常用的分集技术主要有：空间分集、—频率—分集、—角度—分集、极化分

集。

二、简述型知识点

1.写出香农公式，并说明信道容量C与B,S,nO之间的关系。

香农公式：

(S、(S

C=Blog21+—=Blog21+——(b/s)

V\J

提高信噪比S/N,可增大信道容量C；

若，则；

若，；

C随着B的适当增大而增大,但当时时,。

三、计算型习题

1.设有一条带宽为3000Hz、信噪比为40dB的信道，求该信道容量。

解：信噪比为40dB,即

信道容量为C=Blog,(l+—)=3000log,(1+104)=3.986xIO4(b/s)

N

第四章模拟调制系统

一、概念型知识点

1.对于AM、DSB.SSB.FM四种调制方式，抗噪声性能最好的是FM。

2.在SSB解调、DSB同步检测解调、FM鉴频解调和VSB同步检测解调情况下,

会发生解调门限效应是FM鉴频解调。

3、频分复用时，若从节约频带的角度考虑，在DSR、VSR、SSR和AM中，最

好选择的调制方式是SSBo

4、调频广播中最大频偏为8()kHz,输入基带信号的最高频率为10kHz,则该调

撅系统的带宽至少为180_kHzo

二、简述型知识点

1.简述通信系统中采用调制的主要目的。

把基带信号转换成适合在信道中传输的已调信号；

实现信道的多路复用，以提高信道利用率；

改善系统抗噪声性能。

2.DSB与SSB两种调制制度的抗噪声性能是否相同？为什么？

相同。

因为解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入信号功率也相等时;DSB和SSB的

解调器输出端的信噪比相等，也就是说两者的抗噪声性能是相同的。

3.简述线性调制与非线性调制的差别。

线性调制指已调信号的频谱仅仅是基带信号频谱的简单搬移，即在调制过程

中频谱结构没有发生变化，只是频谱位置平移了。而非线性调制中已调信号的频

谱不再是基带信号频谱的简单搬移。

三、计算型习题

1.现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率，载频，常数A=15。

(1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由；

(2)画出它的解调框图。

解：(1)此信号无法用包络检波器解调，因为能包络检波的条件时，而这里的

A=15不满足这个条件，若采用包络检波将造成解调波形失

真。

(2)不能包络检波，解调时只能使用相干解调，框图如下所示：

接收信号,_____________

------►竿)——LPF卜T而直流|―►输出

cos2^7

2.假设音频信号经调制后在高频通道上进行传输，要求接收机输出信噪比为5()

dBo已知：由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为5()dB,信道中

高斯白噪声的双边功率谱密度W/Hz。音频信号的最高频率为15kHz,并且有

,,。试求：

(1)DSB调制时的发射机输出功率(接收端用相干解调)

(2)100%AM调制时的发射机输出功率(接收端用非相干解调)

解：

设发射机输出端功率为ST,解调器输入端功率为Si,则传输损耗K二ST/Si=

105,输出信噪比So/No=105,输入噪声功率

1238

7V.=(pxB=2x10-x2x15x10=6xlO-(vv)

(1)DSB相干解调吐GDSB=2,则

,则

那么，

(2)AM满调制时：GAM=2/3,,

$=PSXBAM=2X10-12X2XI5X103=6X10-8(IV)

,则

53

那么，ST_AM=A：S,.=10X9X10-=900(W)

第五章模拟信号的数字化

一、概念型知识点

1用TDM方式传输两路最高频率分别为2KHz与4KHz的信号时，按照Nyquist

采样定理，系统采样频率至少为8KHz。

2、模拟信号数字化需要经过三个步骤，即—抽样、量化、编码

3、为了改善弱信号的量化信噪比，通常可采用压扩技术。

二、简述型知识点

1.抽样信号的频谱混叠是由什么原因引起的？如何解决？

抽样信号的频谱混叠是由于抽样频率小于原始信号的最高频率的两倍而造成

的。若要从已抽样信号中恢复出原始信号，抽样速率fS应不小于原始信号最高

频率fm的两倍，即fS22fm。

2、简述非均匀量化原理。与均匀量化相比较，非均匀量化的主要优缺点。

非均匀量化指量化间隔不相等的量化。信号小时，量化间隔也小；信号大时,

量化间隔也大，能改善小信号的量化信噪比，减小编码位数和传输带宽，但实现

相对复杂。

三、计算型习题

1.采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1人单位，已知抽样脉冲值为・95。

（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；

（2）写出对应于7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。

解：（1）因为抽样值为负，故极性码cl=O；

又因64<97<128,说明抽样值位于第四段，所以段落码c2c3c4=011；

第四段的量化间隔为，(95-64)+4=7余3,说明抽样值处在第

四段内的序号为7的量化级内，所以段内码为c5c6c7c8=0111；

故编码器输出码组为C\C2c3c4C5c6c7c8=00110111

此码组对应的输出值为(以量化间隔的中间值计算)：，故量化误

差为95-94=1(△)

(2)码组0110111(不含极性码)对应的编码电平，所以相应的均匀量化

11位码为()()()()1()1111()

2.采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635。

(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；

(2)写出对应于7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。

解：(1)因为抽样值为正，故极性码cl=l；

又因512<635<1024,说明抽样喈位于第七段，所以段落码

c2c3c4=l10；

第七段的量化间隔为，(635-512)+32=3余27,说明抽样值处

在第七段内的序号为3的量化级内，所以段内码为c5c6c7c8=0011；

故编码器输出码组为C\C2C3C4C5c6c7c8=11100011

此码组对应的输出值为(以量化间隔的中间值计算)：，故量化误

差为635-624=11(△)

(2)码组1100011(不含极性码)对应的编码电平，所以相应的均匀

量化11位码为01001110000

第六章数字基带传输

一、概念型知识点

1.数字基带传输系统中造成误码的两个主要因素是—码间串扰、_信道噪声

二、简述型知识点

1.试比较理想低通系统、余弦滚降系统的优缺点。

理想低通系统带宽小，频带利用率高，但冲激响应波形尾巴衰减振荡幅度较

大、

收敛慢，物理不可实现；

余弦滚降系统冲激响应波形尾巴衰减快，但系统带宽大，频带利用率低。

三、计算型习题

1、

1.一个基带传输系统的传输特性如下图所示，试判断并计算:

(1)该系统能否实现无码间串扰传输；

(2)求滚降系数和系统带宽；

(3)无码间干扰传输的最高码元传输速率和频带利用率。

解：(1)由于该系统可等效为理想低通特性:

|/|<4/T

|/|>4/7

所以可以实现无码间串扰传输。

（2）滚降系数为

九一8/T-4/7

CX———1

Zv41T

8

系统带宽为8=7（Hz）

（3）无码间干扰传输的最高码元速率为

(Baud),

频带利用率为77=2='(Baud/Hz)

D

2.一基带传输系统的传输特性如图所示，试判断并计算:

（1）该系统能否实现无码间串扰传输;

（2）求滚降系数和系统带宽;

（3）无码间干扰传输的最高码元传输速率和频带利用率。

解：（1）由于该系统可等效为理想低通特性:

H(f)的为,>”“(/)=,：|/|<3/(27)

|/|>3/(27)

所以可以实现无码间串扰传输。

（2）滚降系数为

3/7-3/(270

a-K-=1

九3/(27)

3

系统带宽为8=亍（搂）

（4）无码间干扰传输的最高码元速率为

(Baud),

频带利用率为77=2='(Baud/Hz)

D

第七章数字带通传输系统

一、概念型知识点

1.在相同传码率条件下，2ASK、2PSK、2FSK和2DPSK四种方式中，