通信原理-总复习

通信原理总复习2模拟信源抽样量化编码基带成型数字调制信道抽样判决解调译码低通滤波器模拟信源模拟调制信道解调10110PCM编码10110PCM译码信宿数字信源信道3概念一、理解通信系统的基本概念，组成、分类，数字通信的优点、缺点。二、掌握信息量的计算。信源熵的意义与计算。什么情况下信源熵取最大值。三、性能指标：有效性和可靠性掌握信息传输速率，码元传输速率，以及之间的转换关系。根据已知条件会计算码元传输速率与信息传输速率。掌握误码率定义，会计算误码率。第一章绪论第一章绪论重要公式：信息量：平均信息量（信源熵）最大熵：等概时：信息速率和码元速率的关系误码率：第一章绪论习题：1、如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms,求RB和Rb；四制独立等概信号，码元宽度为0.5ms,求RB和Rb。2、某系统经长期测定，其误码率Pe=10-5，系统码元速率为1200B，问在多长时间内可能收到360个错误码元。第一章绪论3.某离散信源集由四个独立符号所组成，它们出现的概率分别为1/2、1/4、3/16、1/16，则信源熵是

。若该信源每秒钟发送2000个符号，则码元传输速率为

，信息传输速率为

。4.已知：0,1,2,3码等概率出现的四进制数字信号，每秒传输2000个符号,则码元传输速率为

，信息传输速率为

。在半小时内共接收到116个错误码元，试计算系统Pe的值

。思考题：6.7.9.10.11.12.13习题：3,4,8,9,10第三章随机过程主要概念，几个结论。推导过程不用掌握。1.了解随机过程的定义：无穷多个样本函数的集合。随机过程的数字特征：数学期望，方差，相关函数。2.了解狭义平稳随机过程定义：任意N维分布都与时间起点无关。知道什么样的随机过程是广义（宽）平稳随机过程。掌握以下结论1、平稳随机过程的一维时间无关，二维分布只与时间间隔有关2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换关系3、宽平稳不一定是严平稳，严平稳一定是宽平稳4、平稳随机过程的平均功率，直流功率，交流功率与自相关函数的关系。5、平稳随机过程的特性---各态历经性（时间平均代替统计平均）6.均值为零，方差为窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，且均值为相等都为0，方差相等都为，在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的或统计独立的。7.窄带高斯随机过程包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。正弦波窄带随机过程包络随从赖斯分布8.一维高斯随机变量概率密度函数第三章随机过程10、高斯随机过程通过线性系统输出仍为高斯型11.窄带平稳随机过程通过线性系统输出过程仍为平稳，输出过程的功率谱密度与输入过程的功率谱密度关系。第三章随机过程第四章信道1.知识结构信道狭义信道广义信道有线信道无线信道调制信道编码信道恒参信道：幅频特性，相频特性，无失真传输条件随参信道恒参信道随参信道：多径传播，快衰落，慢衰落信道模型信道模型2.随参信道特性信号的传输衰减随时间变化信号的传输时延随时间变化多径传播3.衰落的原因快衰落——由多径传播引起慢衰落——由天气影响4.多径传播对传输信号的影响（1）.瑞利型衰落（2）.频率弥散（3）.频率选择性衰落-----相关带宽的概念第四章信道5.信道容量了解离散信道的信道容量掌握连续信道的信道容量计算及应用第四章信道1.了解信道的概念、分类，以及常见的恒参信道（如明线，对称电缆，同轴电缆，光纤信道，无线电视距中继，卫星中继信道等），理解调制信道和编码信道的数学模型，掌握恒参信道的传输特性及对传输信号的影响。2.了解常见的随参信道（陆地移动信道，短波电离层反射信道，对流层散射信道等）的特点，掌握随参信道的传输特性及对传输信号的影响。了解信道中噪声的来源及分类，了解有噪离散信道的信息量计算，掌握模拟信道香农容量公式的特点及应用。1．某高斯信道的带宽为4kHz，信道中信号功率与噪声单边功率谱密度之比为124kHz。（1）求该信道的信道容量；（2）若在该信道中传输一幅像素的黑白图片（每个象素具有黑白两个独立电平。设黑白等概，且各像素相互独立），至少需要多少秒钟？第四章信道2.在图片传输中，每帧有个像素，每个像素分8个亮度电平，设亮度电平等概分布。现在利用带宽为4kHz,信噪比为20dB的信道传输该种图片，至少需要多少时间才能传输一帧图片？3、黑白电视图像每幅含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30幅图像，若信道输出信噪比为30dB。试计算传输该黑白图像所需要的信道最小带宽。第四章信道4.已知彩色电视图像由5×105个像素组成。设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。（1）试计算每秒传送100个彩色画面所需的信道容量（2）若接收机的信噪比为30dB，为了传送彩色图像所需的最小信道带宽为多少？（log2x=3.32lgx）第四章信道（1）试求每幅彩色画面的平均信息量；（2）若每秒传送100个彩色画面，其信息速率是多少？（3）在（2）的条件下，若接收机的信噪比为30dB，为了传送彩色图像所需的最小信道带宽为多少？（log2x=3.32lgx）第五章模拟调制系统1.知识结构框图第五章模拟调制系统二.要求1.了解调制解调的定义、作用、特征和分类等基本概念。2.理解幅度调制（线性调制）器的基本原理。3.熟悉常规幅度调制、抑制载波双边带调制、单边带调制、残留边带调制的时频域表示式及波形和频谱图。4.掌握各种调制和解调方法、原理方框图，功率和带宽的计算等。5.了解信噪比、调制制度增益等概念的含义。第五章模拟调制系统6.掌握常规幅度调制系统、抑制载波双边带调制系统、单边带调制系统解调器输入、输出信噪比的分析方法。7.了解频率调制和相位调制等非线性调制的概念，理解其基本原理，记住卡森公式，掌握FM信号的时域表达式。8.掌握大信噪比和小信噪比条件下频率调制系统的抗噪声性能分析。9.熟悉各种模拟调制系统的性能比较（重点有效性和可靠性）10.知道频分复用（FDM）的原理第五章模拟调制系统三、知识点AM,DSB,SSB,VSB解调器：相干解调包络检波任何线性调制都可使用相干解调AM信号在满足条件下可采用包络检波信道调制器相干解调器第五章模拟调制系统调频信号的时域表达式：m(t)为单音信号时：第五章模拟调制系统1.在模拟传输系统中，话音信号x(t)的截止频率4KHz,对其进行抑制载波的双边带调制，载波频率为1MHz,已调发射功率为100W。（1）解调器前面的带通滤波器的传递函数（2）若发射至解调器输入端信号功率衰减为60dB,解调器输入端加性高斯白噪声的双边功率谱=0.5×10-10W/HZ,试求解调器输入端的信噪功率比（3）若采用相干解调器对抑制载波的双边带调制信号进行解调，画出相干解调器方框图并计算解调器输出信噪功率比。第五章模拟调制系统2.对模拟调制系统，已知模拟信号截止频率为10kHz，信道噪声单边功率谱密度为W/Hz。若要求接收机输出信噪比为20dB，试求下列情况下的接收机输入信号功率。（1）DSB

（2）AM(100%调制)第五章模拟调制系统3.信道的双边功率谱密度为，调制信号m(t)的最高频率为6kHz,功率为。用载频为100kHz正弦波调制产生DSB信号，接收机如图。（1）解调器输入端的信噪功率比为多少？（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？4、对抑制载波的双边带信号进行相干解调，设已调信号功率为2mw.载波频率为100KHz，并设调制信号m(t)的频带限制在4KHz,信道噪声双边功率谱密度为求（1）带通滤波器传输特性H（w）（2）求解调器输入端信噪比（3）求解调器输出端信噪比第五章模拟调制系统4.已知调频信号若调频灵敏度kF=200Hz/V，试求：（1）载频，调频指数和最大频偏（2）调制信号m(t)第6章数字基带传输系统1.知识结构图第五章模拟调制系统第6章数字基带传输系统2.要求1.了解基带传输的概念、特点和组成。2.熟悉常用的基带信号波形，了解基带信号的数学表达式及含义。3.掌握二进制基带信号的功率谱密度。（带宽，会判断有无直流分量，有无位定时信息）。4.掌握基带传输的常用码型差分码，AMI码，HDB3码——编码，译码，特点，波形了解其它码型的编码方法第6章数字基带传输系统5.熟悉和理解码间干扰的产生机理及对传输信号的影响，掌握无码间干扰基带传输的条件。会判断给定系统在不同速率下有无码间串扰。会求频带利用率。在数字基带传输系统中常采用理想低通，余弦滚降，部分响应等措施来消除码间串扰。6.掌握部分响应系统预编码，相关编码，判决过程。（第一类）以及各部分的作用。7.了解均衡的概念、作用和分类，理解利用均衡器消除码间干扰的基本原理，掌握横向滤波器均衡效果的评价指标。8.了解眼图实现原理。了解无码间干扰系统的抗噪声性能：单极性，双极性比较。第6章数字基带传输系统1：数字基带传输系统的传输特性H（f）如下图，试问：（1）当传输二进制信号，且码元间隔Ts分别为下列情况时，是否会引起码间干扰？（a）Ts=0.5ms

（b）Ts=0.75ms

（c）Ts=1ms

（2）对上述不产生码间干扰的情况计算频带利用率。-1.5k0H（f）0.5k1.5kf1-0.5k第6章数字基带传输系统2.设某数字基带系统的传输特性如图所示。其中为某个常数：（1）试求该系统的最高码元传输速率为多大？这时的系统频带利用率为多大？（2）当传输速率为时，判断该系统能否满足无码间串扰传输，为什么？第6章数字基带传输系统3.已知基带传输系统总特性为传输速率为时，在抽样点有无码间串扰？为什么？系统的频带利用率为多大？与带宽为的理想低通特性比较，由于码元定时误差引起的码间串扰是增大还是减小？为什么？4.已知基带传输系统总特性为（1）传输速率为，时，在抽样点有无码间串扰？为什么？（2）系统的最高频带利用率为多大？（3）与带宽为的理想低通特性比较，由于码元定时误差引起的码间串扰是增大还是减小？为什么？5、斜切滤波器的频谱特性如右图所示：（1）求该系统的最高码元传输速率（2）求出该系统的频带利用率（3）该系统与带宽为fs的低通滤波器相比，因码元定时偏差而引起的码间串扰是增大还是减小？第6章数字基带传输系统6.已知第Ⅰ类部分响应系统波形如图所示。若预编码器输入二进制数字序列an取值为100111001，试写出bn和cn的对应值。课后习题：6-3,6-4,6-6,6-7,6-11,6-12,6-13,6-14，6-25第7章数字带通传输系统1.知识结构框图第7章数字带通传输系统1.了解数字调制系统的基本概念及与模拟调制系统的区别联系。2.理解并掌握振幅键控（ASK)、移频键控(FSK）和移相键控（PSK/DPSK）三种基本调制信号的波形特点（会画波形）和功率谱密度（会求带宽），掌握其调制解调的基本原理（方框图，及各点波形）。3.掌握各种解调方式的误码率计算方法。4.掌握2ASK、2FSK、2PSK/2DPSK调制信号在带宽、误码率和对信道敏感性方面的区别联系。第7章数字带通传输系统5.改进的数字调制方式掌握MSK信号特点了解QAM原理第7章数字带通传输系统1.设发送的码序列为０１１０１０，采用2DPSK方式传输。已知码元速率为1200B，载波频率为1800Hz。定义为后一码元起始相位与前一码元结束相位之差：(1)若代表“0”，代表“1”，试画出这时的2DPSK信号波形；(2)若采用差分相干解调方式进行解调，画出解调原理方框图及解调过程中各点波形；第7章数字带通传输系统2、已知二进制基带信号为11001100。试求：（1）若载频为1800Hz，码元速率为1200B，试画出2PSK，2DPSK信号的波形示意图（有关参数可自行假设）。（2）画出差分相干解调2DPSK信号的系统框图及各点的波形图（注意对齐波形）。第7章数字带通传输系统3、已知二进制基带信号为11001100。试求：（1）若载频为1800Hz，码元速率为1200B，试画出2PSK，2DPSK信号的波形示意图（有关参数可自行假设）。（2）画出差分相干解调2DPSK信号的系统框图及各点的波形图（注意对齐波形）。（3