通信原理复习题

1、问题型每20道题填1分单答3题都是18分道篇2题都是27分计算问题3的问题都是35分第一章1、消息、信息和信号新闻是信息的物理形式。信息是消息的有效内容。信号是消息的传输载体。2、通信系统的通用型号：源-发送设备-信道(噪声源)-接收设备-新宿数字通信系统模型：源-源编码-加密-通道编码-数字调制-通道(噪声源)-数字解调-通道解码-解密-源解码-信任模拟通信系统模型：模拟源-调制器-通道(噪声源)-解调器3、数字通信的优缺点优点：1。抗干扰能力强，噪声不累积2。传输错误控制3。易于处理、转换、存储4。易于集成，加密5。可以合并来自其他源的信号以进行传输缺点：1。需要更大的传输带宽2。同步要求

2、高，系统设备复杂4、通信系统分类(记忆)按通信事业分类：电信通信系统、电话通信系统、数据通信系统、视频通信系统等。按调制：基带传输系统和带通传输系统。按信号特性分类：模拟通信系统和数字通信系统。按传输介质分类：有线通信系统和无线通信系统。按工作频带：长波通信、中波通信、短波通信远红外通信等。信号多路复用方法：频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用。5、通信方法信号传输方向和时间的关系分为单、半双工和全双工通信三类。(1)单任务通信：消息只能在单个方向传输的工作方式，(2)半双工通信：通信双方可以发送和接收消息，但不能同时发送和接收消息的工作方式，(三全双工通信：通信双方同时发送和接收消息的工

3、作方式。根据数据代码元素传输，分为串行和并行传输。串行传输：通过一个代码元素将数字信号代码元素序列依次传输到一个通道。优点：只需一个通信通道即可节省线路部署成本。缺点：速度慢，需要其他代码组或字符同步操作。并行传输：将表示信息的数字信号代码元序列同时从两个或多个并行通道传输到组中。优点：节省传输时间，提高速度：不需要字符同步措施。缺点：需要n条通信线路，费用高。其他分类：同步和异步通信、专用线路通信和网络通信。6、在信息及其测量(计算)等概率传输中，源的熵最大。常用的单位是位。如果有m个等概率波形(p=1/m)，并且每个波形分别出现，则发送其中一个m进制波形的信息量为对于非平均概率情况。设定：

4、个别来源为每个符号xi (i=1，2，3，m)独立于特定概率p(xi)出现的每个符号包含的平均信息量(信息源的熵)7、通信系统主要性能指标有效性：带宽和频带利用率可靠性：干燥性能(输出信噪比)、比特率第四章1，无线信道：利用空间中电磁波的传播传输信号。无线通道电磁波的频率-受天线大小限制。无线频道包括电磁波的分类：地面波：频率2 mhz，具有审计能力，距离：用于am广播的数百或数千米。天波：频率：2-30 mhz，特性：由电离层反射，一次反射距离：4000公里，用于远程短波通信。视线传播：用于频率30 mhz、距离：和天线高度相关、卫星和宇宙通信、超短波和微波通信。增加视线传播距离的其他方法：

5、1。中继通信：无线中继2。卫星通信：静止卫星，移动卫星平流层通信除了上诉的三种传播方法外，电磁波还可以通过散射方式传播。散射传播电离层散射：由机制-电离层不均匀性引起，频率-30 60 mhz，距离-1000公里以上。对流层散射：由机制-对流层不均匀性(湍流)引起的频率-100到4000mhz，最大距离600公里。流星跟踪散射：流星跟踪特征-高度80-120公里，长度15-40公里，保留时间：1秒到几分钟，频率-30-100 mhz，距离-1000公里以上，特性-低速存储，高速2、有线频道主要分为明线、对称电缆三类：双绞线、同轴电缆多对。传播光信号的有线频道是光纤。光纤结构：芯，包层。折射率分

6、类：步长类型、渐层类型；按模式分类：多模光纤，单模光纤。3、信道的数学模型：调制信道和编码信道调制信道模型表明了信道对信号传输的影响，具有额外的干扰和乘法干扰。加法干扰是叠加在信号上的各种噪声。乘法干涉使信号产生各种扭曲，如线性扭曲、非线性扭曲、时间延迟和衰减。乘法干涉会随着时间而变化，所以频道被称为时变频道。噪声干扰与通道输入部信号电压相乘，称为乘法干扰。乘干扰随机变化，频道也称为同行频道。乘法干扰变化缓慢或很小的情况下，通道称为恒三通道。乘法干涉特性：没有信号就没有乘法干涉。编码信道模型主要用于描述其特性，作为量化错误的传输概率。4、信道特性对信号传输的影响：恒三信道发生的失真主要是线性失

7、真，通常由线性网络补偿。参数通道对信号传输的影响主要是多径效应。恒三通道的影响：hengshen通道示例：各种电缆通道、卫星通道.常数参数通道-非时间变化线性网络-通过线性系统的信号分析方法。线性系统的无扭曲条件：振幅到频率特性：如果是水平直线，则没有扭曲。相位频率特性：必须是通过原点的直线。也就是说，当组延迟为常数时，没有扭曲。频率扭曲：幅度由于频率特性差频率失真-波形失真-代码间串扰解决方法：线性网络补偿相位失真：相位由于频率特性差对语音影响很小，对数字信号影响很大解决方案：同一本书非线性扭曲(可能存在于调度参数通道中)定义：输入电压到输出电压关系。是非线性的。其他扭曲：频率偏移，相位抖动

8、参数通道的影响可变参数通道：也称为时变通道，通道参数因时间而异。可变参数通道示例：天波、地面波、视距传播、散射传播.可变参数通道的特性：衰减随时间变化。延迟随时间变化多路径效果：由于信号经过多条路径到达接收端，并且每条路径的长度(延迟)和衰减随时间变化，因此存在多路径传播现象。多路径效果的影响：多路径效果增加数字信号的代码间串扰。为了减少代码间串扰的影响，通常需要降低代码元素的传输速度。因为随着代码元素速度的降低，信号带宽也减少，多路径效果的影响也减少。结论：如果发射信号是单频恒振幅正弦文件，则接收信号由于多径效应而成为包络起伏的窄带信号。淡化此包络变化-您可以比较淡化持续时间和关键元素持续时

9、间。另一种衰落：是由缓慢衰落-传播条件引起的。对给定频率的信号，信号的强度随时间变化称为衰落现象。这种衰落与频率相关，因此通常称为频率选择性衰落。通道传输后，数字信号分为三类。1.已知信号：接收端正确知道相应代码元素波形的信号。伴随信念号：接收码元素的相位随机变化。3.波动信号：接收到的信号的包络随机波动，相位也随机变化。通过多路径通道传输的信号具有这些特性。5、信道中的噪声(高斯白噪声)噪声：通道中存在的不必要的电信号。也称为假干涉。按噪声源分类：人工噪声-如开关火花、无线电辐射。自然噪音-例如闪电、大气噪音、宇宙噪音和热噪音。热噪声：来源：所有电阻元件中电子的热运动。频率范围：平均分布在0

10、到1012hz左右。性质：高斯白噪声。热噪声经过接收机带通滤波器的过滤后，带宽受到限制，成为窄带噪声。噪声等效带宽的物理概念：将此带宽用作矩形滤波特性时，通过此特性的滤波器的噪声功率等于通过实际滤波器的噪声功率。6，通道容量(计算):表示通道可以传输的最大平均信息速率。离散通道容量：发送符号xi的平均信息量，现有源的熵接收yj符号后发送符号xi的平均信息量一个符号的平均信息量=h(x)-h(x/y)(位/符号)容量c的定义：每个符号可以传输的平均信息量的最大值(位/符号)通道噪音很大时h(x/y)=h(x)。此时c=0，即通道容量为0。通道容量ct等于：(b/s)连续通道容量：s-信号平均功率

11、(w)；n-噪声功率(w)；b带宽(hz)。连续信道的容量ct与三个因素相关：信道带宽b、信号功率s和噪声功率谱密度n0。如果给定s/n0时带宽b无限，则通道容量不是无限的，而是s/n0的1.44倍。这是因为随着带宽b的增加，噪声功率也随之增加。示例4.6.2已知的黑白电视图像信号每帧有30万个像素；每个像素有8个亮度级别。每个级别都以独立相等的概率表示。图像每秒传输25帧。如果接收图像的信噪比需要达到30db，请查找所需的传输带宽。解决方案每个像素以单独的相同概率获取8个亮度级别，因此每个像素的信息量如下ip=-log2(1/8)=3 (b/pix)每个帧的图像信息量为if=300，000

12、x3=900，000 (b/f)每秒传输25帧图像，因此请求传输速率为rb=900，000x25=22，500，000=22.5x106 (b/s)通道的容量ct不应小于此rb值。用表达式替换上述值：你会得到最后，获得所需带宽相同的定理第五章1，振幅调制原理：波形中调整后的信号振幅根据基带信号的规律按比例变化。在光谱结构中，它的光谱都是频域中基带信号谱的简单移动(精确对常数因素)。此移动是线性的，因此振幅调制通常也称为线性调制。2、幅度调制、双向频带调制、单边带调制、残留边带调制的定义和带宽am (am)带宽：具有载波组件的双向频带信号，带宽是基带信号带宽fh的两倍双向频带调制(dsb)调制效

13、率：100%；优点：节省载波电源；缺点：包络检测不可用，需要一致检测。更复杂单边带调制(ssb)产生ssb信号的方法有两种：过滤和相移相移法ssb调制优势：滤波器不需要具有陡阻特性。缺点：宽带相移网络难以用硬件实现。ssb信号的实现比am、dsb更复杂，但是ssb调制方式不仅在传输信息时节省了发送功率，而且使用的带宽比am、dsb少一半dsb和ssb的抗噪性能相同。残留边带(vsb)调制原则：残留边带调制是ssb和dsb之间的一种折叠中国式，克服了dsb信号占用频率带宽的缺点和实现ssb信号的困难。此调制方法不是完全抑制dsb信号的边缘带(例如ssb)，而是逐渐剪切并使其成为残留的-小部分。残

14、留边带滤波器的特性h(w)在wc中必须具有互补对称(奇数对称)特性，以便在一致解调时从残留边带信号中恢复所需的调制信号，而不会失真。3、相干解调和包络检测一致解调器原理：为了恢复原始基带信号而不失真，接收方也必须提供与接收的调制载波严格同步(相同频率)的本地载波(称为相干载波)，通过乘以接收的调制信号并通过低通滤波器消除低频分量，从而获得原始基带调制通道号。包络检测：适用条件：am信号和要求|m(t)|max=a0包络探测器结构：通常由半波或无线电整流器和低通滤波器组成阈值效果：输出信噪比不是与输入信噪比成比例减少，而是急剧恶化，这种现象通常称为调制解调器的阈值效果。开始产生阈值效果的输入信噪

15、比称为门限值。1.阈值效应是由包络探测器的非线性解调效应引起的。2.将各种线性调制信号解调为相干解调时，没有阈值效应。这是因为信号和噪声可以分别解调，调制解调器输出总是单独存储在有用的信号条目中。3.在大信噪比下，am信号包络探测器的性能几乎与一致解调方法相同。但是，如果输入信噪比低于门限制，则会出现阈值效果，调制解调器的输出信噪比急剧恶化，系统无法正常工作。4、抗噪音性能(工作问题)5、角度调制原理角度调制的基本概念：载波的频率或相位根据基带信号的规律变化的调制方式。6、比较各种模拟调制系统：角度调制最显着的优点是比幅度调制技术具有更高的抗噪声性能。取得这些优点的成本是角度调制比幅度调制信号

16、占用更大的带宽。典型模拟调制振幅调制：振幅调制、双向带、单边带和残留边带角度调制：频率调制(fm)，相位调制(pm)mf1点(nbfm)，bfm约2fm；mf1点(wbfm)，bfm大约为2f。nbfm信号的带宽大约是调制信号带宽的两倍(与am信号相同)第六章1、一般数字基带信号单极波形：此波形的特点是电脉冲之间没有间隙，极性单一，易于生成为ttl，cmos电路。缺点是具有直流组件且需要直流传输的传输线路需要直流传输，因此不适合在计算机内部或非常近的距离进行交流耦合远距离传输。双极波形：像“1”和“0”这样的概率没有直流分量，有利于在信道上传输，接收端恢复信号的确定级别为零，因此不受信道特性变化的影响，抗干扰能力强。单极性零(rz)波形：信号电压总是在代码元素的结束时间之前返回到0级。通常，零波形使用半占用码。也就是说，占空比是50%。可以直接从单极rz波形中提取时序信息。与零波形相对应的上述单极波形和双极波形不对应于零波形，上述单极波形和双极波形属于非零波形，其占空比等于100%。双极零波形：双极和零波形特性。使收件人能够轻松标识每个代码元素的开始时间和结束时间，从而简化同步。差异波形：将消息代码表示为相邻代码元素级别的