《通信原理》作业
第1章绪论
模拟信号－代表消息的信号参量取值连续. 数字信号－代表消息的信号参量取值为有限个.
模拟通信系统－利用模拟信号来传递信息的通信系统.
两种变换：模拟消息原始电信号（基带信号），基带信号已调信号（带通信号）.
数字通信系统－利用数字信号来传递信息的通信系统.
信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性，完成模/数和数/模转换. 信道编码与译码目的：增强抗干扰能力. 加密与解密目的：保证所传信息的安全.
数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号. 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致.
数字通信的优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于处理、变换、存储；便于将来自不
同信源的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好. 数字通信的缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高.
单工、半双工和全双工通信.
通信方式并行传输和串行传输.
其他分类方式：同步通信和异步通信、专线通信和网通信.
有效性－指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题. 可靠性－指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题.
模拟通信系统的有效性用有效传输频带来度量.可靠性用接收端最终输出信噪比来度量. 数字通信系统的有效性用传输速率和频带利用率来衡量.可靠性用误码率和误信率来表示.
码元传输速率R B －单位时间（每秒）传送码元的数目（波特，Baud ，B ）. 式中T －码元的持续时间（秒）. 信息传输速率R b －单位时间内传递的平均信息量或比特数（比特/秒，b/s ，bps ）. 码元速率和信息速率的关系：
频带利用率－单位带宽（1赫兹）内的传输速率，即 或
误码率：误信率/误比特率：
在二进制中有
第2章确知信号
)b/s (log 2M R R B b
=)B (log 2M
R R b
B =)B/Hz (B R
B =ηHz)
(b/s ?=B R b b η)
B (1
T
R B =e
b P P =传输总码元数错误码元数=
e P 传输总比特数错误比特数=b P
能量信号的能量有限功率信号的平均功率有限 能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于∞.
周期性功率信号的频谱函数：
正频率部分和负频率部分间存在复数共轭关系，即 ，C n 的模偶对称，C n 的相位奇对称.若s (t )是实偶信号，则C n 为实函数.
能量信号的频谱密度：
负频谱和正频谱的模偶对称，相位奇对称，即复数共轭
能量信号的能量谱密度：G (f ) = |S (f )|2 信号能量：
周期性功率信号的功率谱密度：
信号平均功率：
能量信号的自相关函数：
性质：R (τ)和时间t 无关，只和时间差τ有关.
当τ = 0时，R (0)等于信号的能量：
R (τ)是τ的偶函数：
R (τ)和其能量谱密度|S (f )|2是一对傅里叶变换：
功率信号的自相关函数：
性质：当τ = 0时，R (0)等于信号的平均功率： 功率信号的自相关函数也是偶函数. R (τ)和其功率谱密度P (f )是一对傅里叶变换：
周期性功率信号的自相关函数： 第3章随机过程
?-∞→=2/2
/2
)(1lim
T T T dt
t s T P ∞<=
∞
-dt t s E )(02
?∞
∞
-=df
f G E )(df f S dt t s E ??∞∞
-∞∞-==22
)()(∑
∞
-∞=-=n nf f f C f P )
()()(02
δ∑
?
∞-∞
=-==n n T T C dt t s T P 22/2/2000)(1df nf f f C P ?
∞∞--=)()(02
δ∑∞
-∞
==
n T nt j n
e
C t s 0
/2)(π?
--=
=2
/2
/20
0000)(1
)(T T t
nf j n dt e
t s T nf C C π*
n n C C =-式中，f 0 ＝ 1/T 0，n 为整数，-∞ < n < +∞.
n j n n e C C θ=为双边谱，复振幅。
|C n | －振幅 θn －相位
*
)()(f S f S =-?
∞∞--=dt e t s f S ft j π2)()(?
∞
∞-=df e f S t s ft j π2)()
(式中 |C n |2 －第n 次谐波的功率 ??
?==其他处0
)(0nf f C f C n ?
∞∞-∞
<<∞-+=τττdt t s t s R )()()()()(ττ-=R R E dt t s R ==?
∞
∞
-)()0(2?-∞→∞<<∞-+=2
/2/)()(1lim
)(T T T dt t s t s T R τττP
dt t s T R T T T ==?-∞→2/2/2
)(1lim )0(?
∞∞--=τ
ττπd e R f S f j 22
)()(?∞∞-=df e f S R f j τπτ22)()
(?
-∞
<<∞-+=
2
/2
/0
00)()(1)(T T dt t s t s T R τττ?∞
∞
-=df
e f P R f j τπτ2)()(?∞
∞
--=τ
ττπd e R f P f j 2)()
(
随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述.
是全部样本函数的集合或看作是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合.
随机过程的数字特征
?均值（数学期望）a (t )：表示随机过程的n 个样本函数曲线的摆动中心. ?方差σ2( t )：
表示随机过程在时刻t 对于均值a ( t )的偏离程度.
?相关函数：
平稳随机过程：若一个随机过程ξ(t )的任意有限维分布函数与时间起点无关.
广义平稳随机过程：随机过程的均值与t 无关，自相关函数只与时间间隔τ有关. 严平稳随机过程必定是广义平稳的，反之不一定成立. 当 ，则称该平稳过程具有各态历经性. 具有各态历经性的随机过程必定是平稳过程，反之不一定成立.
平稳过程自相关函数R (τ)的性质： — ξ(t )的平均功率 — τ的偶函数 — R (τ)的上界，即自相关函数R (τ)在τ = 0有最大值.
— ξ(t )的直流功率
— ξ(t )的交流功率，当均值为0时，有R (0) = σ2.
平稳过程的功率谱密度P ξ(f )与自相关函数R (τ)的关系（维纳-辛钦关系）
高斯随机过程（正态随机过程）
如果随机过程ξ(t )的任意n 维（n =1,2,...）分布均服从正态分布，则称它为正态过程或高斯过程. 高斯过程的重要性质：
?高斯过程的n 维分布只依赖各个随机变量的均值、方差和归一化协方差. ?广义平稳的高斯过程也是严平稳的.
?如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是统计独立的. ?高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程.
高斯随机变量—高斯过程在任一时刻上的取值是一个正态分布的随机变量，也称高斯随机变量，其一维概
率密度函数为
式中，a －均值，σ2－方差.
平稳随机过程通过线性系统
[]?
∞
∞
-=dx
t x xf t E ),()
(1ξ}{
(t)
)]([)]()([)]([222a t ξE t a t E t D -=-=ξξ2121212212
121),;,()]()([),(dx dx t t x x f x x t t E t t R ??
∞∞-∞
∞
-==ξξ)()(ττR R =a a =
)]
([)0(2t E R ξ=)
()(ττ-=R R )
0()(R R ≤τ2
2a )]([)(==∞t E R ξ2
)()0(σ=∞-R R )()(f P R ξτ??
∞∞-=ωωπ
τωτ
ξd e P R j )(21)(?∞∞--=ττωωτξd e R P j )()(22()()2x a f x σ??-=- ?
??∞
随机信号通过线性系统：
ξi (t ) －平稳的输入随机过程，a －均值，R i (τ) －自相关函数，P i (ω) －功率谱密度.
输出过程ξo (t )的均值：
式中，H (0)是线性系统在f = 0处的频率响应，输出过程的均值是一个常数. 若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的. 输出过程ξo (t )的功率谱密度：
输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方. 输出过程ξo (t )的概率分布：
如果线性系统的输入过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的.
窄带随机过程
若随机过程ξ(t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围?f 内，即满足?f << f c 的条件，且f c
远离零频率，则称该ξ(t )为窄带随机过程.
窄带随机过程的表示式：
式中，a ξ (t ) －随机包络，?ξ (t ) －随机相位，ωc －中心角频率
－ξ(t )的同相分量 －ξ(t )的正交分量
ξc (t )和ξs (t )的统计特性：
一个均值为零的窄带平稳高斯过程ξ(t ) ，它的同相分量ξc (t )和正交分量ξs (t )同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同.此外，在同一时刻上得到的ξc (t ) 和ξs (t )是互不相关的或统计独立的. a ξ(t )和?ξ(t )的统计特性：
一个均值为零，方差为σξ2的窄带平稳高斯过程ξ(t )，其包络a ξ(t )的一维分布是瑞利分布，相位?ξ(t )的一维分布是均匀分布，并且就一维分布而言，a ξ(t )与?ξ(t )是统计独立的.
正弦波加窄带高斯噪声
正弦波加窄带高斯噪声的包络的统计特性服从广义瑞利分布，又称莱斯（Rice ）分布. 当信号很小时，莱斯分布退化为瑞利分布.当信号很大时，莱斯分布又近似为高斯分布.
高斯白噪声和带限白噪声
白噪声n (t )—功率谱密度在所有频率上均为常数的噪声. ?白噪声的双边功率谱密度： ?白噪声的自相关函数：
?白噪声的平均功率：或
如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，则称之为高斯白噪声.
低通白噪声—如果白噪声通过理想矩形的低通滤波器或理想低通信道，则输出的噪声称为低通白噪声.
?低通白噪声的功率谱密度：
)0()()]([0
H a d h a t E ?=?=?
∞
∞
-ττξ)
()()()()()(20f P f H f P f H f H f P i i =??=*0
)(,)](cos[)()(≥+=t a t t t a t c ξ
ξξ?ωξt t t t t c s c c ωξωξξsin )(cos )()(-=)
(cos )()(t t a t c ξξ?ξ=)(sin )()(t t a t s ξξ?ξ=)
(2
)(0τδτn R =∞==?
∞∞-f 2n )0(0d R ∞==)0(2)0(0δn R ?
?≤0H f f n 2
)(0
n f P n =)(+∞<<-∞f
?低通白噪声的自相关函数：
?低通白噪声的平均功率：N ＝R (0)＝n 0f H
白噪声的功率谱密度被限制在| f | ≤f H 内，通常把这样的噪声也称为带限白噪声.
带通白噪声—如果白噪声通过理想矩形的带通滤波器或理想带通信道，则输出的噪声称为带通白噪声. ?带通白噪声的功率谱密度： 式中：f c －中心频率，B －通带宽度. ?带通白噪声的自相关函数：
?带通白噪声的平均功率：N ＝R (0)＝n 0B
通常，带通滤波器的B << f c ，因此称窄带滤波器，相应地把带通白高斯噪声称为窄带高斯白噪声.
第4章信道
信道分类：无线信道－电磁波（含光波）；有线信道－电线、光纤. 信道中的干扰：有源干扰－噪声；无源干扰－传输特性不良.
调制信道模型： 通常假设：
k (t )随t 变，称信道为时变信道.k (t )与e i (t )相乘，称k (t )为乘性干扰.
k (t )作随机变化，称信道为随参信道.k (t )变化很慢或很小，称信道为恒参信道. 编码信道模型
恒参信道对信号传输的主要影响：频率失真、相位失真、非线性失真、频率偏移、相位抖动等.
线性系统中无失真条件：振幅～频率特性为水平直线.
相位～频率特性为通过原点的直线，即群时延为常数.
随参信道的特性：对信号的衰减随时间变化；传输的时延随时间变化；多径效应.
多径效应：信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变，
即存在多径传播现象.
接收信号的分类
确知信号：接收端能够准确知道其码元波形的信号.
随相信号：接收码元的相位随机变化.
起伏信号：接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化.
信道中的噪声.
)()]([)(t n t e f t e i o +=)()()]([t e t k t e f i i =)
()()()(t n t e t k t e i o +=e 0(t )
e i (t )
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πτπτH H H
f f f n R 22sin )(0=?????+
≤≤-=f B f f B f n f P c c n 其它0
2
22)(0
τπτπτπττπτπτπc f j B f B f f j B f B f f j n f B B B n df e n df e n df e f P R c c c c 2cos sin 22)()(0
22
2022202=+==?
??+-+---∞∞-
按性质分类：脉冲噪声，窄带噪声，起伏噪声.
热噪声来自一切电阻性元器件中电子的热运动.其性质是高斯白噪声.
窄带高斯噪声－经过接收机带通滤波器过滤的热噪声称带限白噪声，又称窄带高斯噪声. 噪声等效带宽：
噪声等效带宽的物理概念：
以此带宽作一矩形滤波特性，则通过此特性滤波器的噪声功率，等于通过实际滤波器的噪声功率.
信道容量－指信道能够传输的最大平均信息速率.
连续信道容量 式中：S 为信号平均功率，N 为噪声功率，B 为带宽.
设噪声单边功率谱密度为n 0，则N = n 0B
连续信道的容量C t 和信道带宽B 、信号功率S 及噪声功率谱密度n 0三个因素有关. 当B 一定，S →∞，或n 0→ 0时，C t →∞.当给定S / n 0时，B →∞时，C t →1.44S / n 0.
第5章模拟调制系统
调制－把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程. 调制的目的：提高无线通信时的天线辐射效率；
把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率； 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换.
?幅度调制（线性调制）：调幅AM 、双边带DSB 、单边带SSB 、残留边带VSB.
?时域表示式：
?频谱（若m (t )为确知信号）：
01()[()()][()()]2AM c c c c S A M M ωπδωωδωωωωωω=++-+++-)]()([21)(c c DSB M M S ωωωωω-++=()
()()SSB DSB S S H ωωω=?1,()()0,c
USB c H H ωωωωωω?>?==?≤??对应上边带 1,()()0,c LSB c H H ωωωωωω?
00()[()]cos cos ()cos AM c c c s t A m t t A t m t t ωωω=+=+t
t m t s c DSB ωcos )()(=t t m t t m t s c c SSB ωωsin )(?21cos )(21)(μ=“－”表示上边带信号，“+”表示下边带信号。
m (t ) 式中：m (t ) － 调制信号 cos ωc t － 载波 S m (t ) － 已调信号 － m (t )的希尔伯特变换
)()()(2)(00
0f P df f P f P df
f P B n n n n n
?
?∞∞
∞-==式中 P n (f 0) － 原噪声功率谱密度曲线的最大值 )
/(1log 02s b B n S B C t ???
?
??+=)
/(1log 2s b N S B C t ?
?? ?
?
+=
?功率（若 ）： 3
?信号带宽：
?线性调制系统的抗噪声性能： 1）相干解调的性能
制度增益：式中：
2）AM 包络检波的性能（要求|m (t )|max ≤A 0）
制度增益：
当输入信号幅度远小于噪声幅度，即小信噪比情况，解调器输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，这种现象称为解调器的门限效应.开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值.
?角度调制（非线性调制）：频率调制FM 、相位调制PM. PM ：瞬时相位偏移式中K p -调相灵敏度（rad/V ）
FM ：瞬时频率偏移K f -调频灵敏度（rad/s ?V ）
?时域表示式：
?单音调制信号 调制时的表达式：
式中：m p = K p A m －调相指数，表示最大的相位偏移. －调频指数，表示最大的相位偏移.
?FM 与PM 之间的关系：如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波（间接调相）.
如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波（间接调频）.
窄带调频（NBFM ）（条件： ） 结论：
NBFM 信号含有一个载波和位于ωc 处的两个边带，但两个边频分别乘了因式[1/(ω - ωc )]和[1/(ω + ωc )] ，这种频率加权将引起调制信号频谱的失真.
宽带调频（WBFM ）（讨论单音调制信号 调频） 结论：
m (t ) = 0 S c AM
P P t m A P +=+=2)(22202)(2t m P DSB =4)(2t m P SSB =H AM f B 2=H SSB f B =H DSB f B 2=式中：f H － 基带调制信号的最高频率 )()(2//220200t m A t m N S N S G i
i AM +==)
()(t m K t p =?)()(t m K dt t d f =?()()f t K m d ?ττ=?
)](cos[)(t m K t A t s p c PM +=ω()cos[()]FM c f s t A t K m d ωττ=+?
()cos cos 2m m m m m t A t A f t ωπ==f m f m m m K A f
m f ωωω??===
]cos cos[)(t m t A t s c p c PM ωω+=]
sin cos[)(t m t A t s c f c FM ωω+=6
)(π
ττ<<
?∞
-t
f d m K ()cos cos
2m m m m m t A t A f t ωπ==f m K A ω?=f m f m f ?=?－ 最大角频偏 － 最大频偏
()i i N S /－ 解调器输入信噪功率比 ()00/N S － 解调器输出信噪功率比 i i N S N S G //0
0=2=DSB G 1
=SSB G
调频信号的频谱由载波分量ωc 和无数边频(ωc ±n ωm )组成.当n = 0时是载波分量ωc ，其幅度为AJ 0 (m f )；当n ≠ 0时是对称分布在载频两侧的边频分量(ωc ±n ωm ) ，其幅度为AJ n (m f )，相邻边频之间的间隔为ωm ；且当n 为奇数时，上下边频极性相反；当n 为偶数时极性相同.
?信号带宽：（卡森公式）
?平均功率：
?调频系统的抗噪声性能（非相干解调的性能）： 考虑调制信号 时的情况，解调器输出信噪比：
制度增益：
?调频系统与调幅系统比较
条件：单音余弦调幅，AM 信号为100%调制，即.在大信噪比情况下AM 包络检波.
当m f >> 1时，
结论：
在大信噪比情况下，调频系统的抗噪声性能比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而提高.但是，FM 系统以带宽换取输出信噪比改善并不是无止境的.随着传输带宽的增加，输入噪声功率增大，在输入信号功率不变的条件下，输入信噪比下降，当输入信噪比降到一定程度时就会出现门限效应，输出信噪比将急剧恶化.
抗噪声性能：
WBFM 抗噪声性能最好，DSB 、SSB 、VSB 抗噪声性能次之，AM 抗噪声性能最差.
频带利用率：
SSB 的带宽最窄，其频带利用率最高；FM 的带宽随调频指数m f 的增大而增大，其频带利用率最低.
特点与应用：
AM ：优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差.主要用在中波和短波调幅广播.
DSB ：优点是功率利用率高，且带宽与AM 相同，但设备较复杂，应用较少，一般用于点对点专用通信. SSB ：优点是功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM ，而带宽只有
)(2)1(2m m f FM f f f m B +?=+=2
2
FM c A P P ==2
2o
o 03/22f
m
S A m N n f =t t m m ωcos )(=2o o FM
FM /3/2f i i m S N B G m S N f ==)1(32+=f f m m 22
()2
A m t =()()o o 2FM o o AM /3/f S N m S N =()()2
o o FM FM o o AM AM /3/S N B S N B ??= ???
AM 的一半；缺点是发送和接收设备都复杂.常用于频分多路复用系统中.
VSB ：抗噪声性能和频带利用率与SSB 相当.在电视广播、数传等系统中得到了广泛应用.
FM ：抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中.缺点是频带利用率低，存在门限效应.
第6章数字基带传输系统
几种基本的基带信号波形
单极性波形（非归零NRZ ）、双极性波形（非归零NRZ ）、单极性归零（RZ ）波形、 双极性归零（RZ ）波形、差分波形、多电平波形. 基带信号的功率谱
二进制随机脉冲序列s (t )＝u (t )交变波＋v (t )稳态波.
稳态波v (t )，即随机序列s (t )的统计平均分量，是以T s 为周期的周期信号.
稳态波的功率谱是离散谱.根据离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和定时分量.
交变波u (t )是一个功率型的随机脉冲序列.其功率谱是连续谱，与g 1(t )和g 2(t )的频谱以及概率P 有关.根据连续谱可以确定随机序列的带宽. 随机序列s (t )的功率谱密度：
式中：fs = 1/Ts -码元速率；Ts - 码元宽度（持续时间）；G 1(f )和G 2(f )分别是g 1(t )和g 2(t )的傅里叶变换.?二进制随机脉冲序列的功率谱Ps (f )可能包含连续谱和离散谱.
?连续谱总是存在的，谱的形状取决于g 1(t )和g 2(t )的频谱以及出现的概率P .
?离散谱是否存在，取决于g 1(t )和g 2(t )的波形及其出现的概率P .一般情况下，它也总是存在的. 【例】单极性NRZ 和RZ 矩形脉冲序列的功率谱.双极性NRZ 和RZ 矩形脉冲序列的功率谱.
二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数G 1(f )和G 2(f ).时间波形的占空比越小，占用频带越宽.若以谱的第1个零点计算，NRZ(τ = Ts )基带信号的带宽为B S = 1/τ = fs ；RZ(τ = Ts / 2)基带信号的带宽为B S = 1/τ = 2fs .其中fs = 1/Ts ，是位定时信号的频率，它在数值上与码元速率R B 相等.
单极性基带信号是否存在离散线谱取决于矩形脉冲的占空比.单极性NRZ 信号中没有定时分量，若想获取定时分量，要进行波形变换；单极性RZ 信号中含有定时分量，可以直接提取它.“0”、“1”等概的双极性信号没有离散谱，也就是说没有直流分量和定时分量. 传输码的码型选择原则
?不含直流，且低频分量尽量少；
?应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； ?功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；
?不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；
?具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测； ?编译码简单，以降低通信延时和成本. 基带传输的常用码型
AMI 码（传号交替反转码）、HDB 3码（3阶高密度双极性码）、双相码（又称曼彻斯特码）、 差分双相码、密勒码（又称延迟调制码）、CMI 码（传号反转码）. 数字基带传输系统的基本结构及各部分的功能： 信道信号形成器（发送滤波器）：压缩输入信号频带，把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形. 信道：信道的传输特性一般不满足无失真传输条件，因此会引起传输波形的失真.另外信道还会引入噪声
n(t)，并假设它是均值为零的高斯白噪声.
接收滤波器：它用来接收信号，滤除信道噪声和其他干扰，对信道特性进行均衡，使输出的基带波形有
利于抽样判决.
抽样判决器：对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号.
22
1)()()1()()()(f G f G P P f f P f P f P S v u s --=+=∑
∞
-∞=--++m S S S S mf f mf G P mf PG f )()]()1()([221δ
同步提取：用同步提取电路从接收信号中提取定时脉冲. ?基带系统的两种误码原因：码间串扰；信道加性噪声.
?码间串扰原因：系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而
对当前码元的判决造成干扰.码间串扰严重时，会造成错误判决.
无码间串扰的时域条件
无码间串扰的频域条件（奈奎斯特第一准则）
若输入数据以R B = 1/Ts 波特的速率通过带宽为的理想低通传输系统，则在抽样时刻上不存在码间串扰.将此带宽B 称为奈奎斯特带宽，将R B 称为奈奎斯特速率.
此基带系统所能提供的最高频带利用率为 ?余弦滚降特性
只要H (ω)在滚降段中心频率处（与奈奎斯特带宽相对应）呈奇对称的振幅特性，就必然满足奈奎斯特第一准则，从而实现无码间串扰传输.
滚降系数α越大，h (t )的拖尾衰减越快；滚降使带宽增大为 余弦滚降系统的最高频带利用率为
当α=0时，即为理想低通系统；当α=1时，即为升余弦频谱特性.
升余弦滚降特性的尾部衰减较快(与t 2成反比)，有利于减小码间串扰和位定时误差的影响.但这种系统所占频带最宽，是理想低通系统的2倍，频带利用率为1B ／Hz ，是二进制基带系统最高利用率的一半.
二进制双极性基带系统的抗噪声性能
误码率P e 与发送概率P (1)、P (0)，信号的峰值A ，噪声功率σn 2，以及判决门限电平V d 有关. 在P (1)、P (0) 、A 和σn 2一定条件下，使误码率最小的判决门限电平V d *，称为最佳门限电平. 当P (1) = P (0) = 1/2时，最佳门限电平V d *＝ 0 ，总误码率为：
在发送概率相等，且在最佳门限电平下，双极性基带系统的总误码率仅依赖于信号峰值A 与噪声均方根值σn 的比值, 而与采用什么样的信号形式无关，且比值A / σn 越大，P e 就越小. 二进制单极性基带系统的抗噪声性能
当P (1) = P (0) = 1/2时，最佳门限电平V d * = A /2，总误码率为：
当比值A/ σn 一定时，双极性基带系统的误码率比单极性的低，抗噪声性能好.此外，在等概条件下，双极性的最佳判决门限电平为0，与信号幅度无关，因而不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态.而单极性的最佳判决门限电平为A/2，它易受信道特性变化的影响，从而导致误码率增大.因此，双极性基带系统比单极性基带系统应用更为广泛.
眼图是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法.
?最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻；
?定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率.斜率越大，对位定时误差越敏感； ?图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程度； ?图中央的横轴位置对应于判决门限电平；
?抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限，若噪声瞬时值超过它就可能发生错判；
B=1/2 (Hz)S T /2(B/Hz)
B
R B η==22
Bd /Hz (1)(1)
N B N f R B f ηαα===++??
?==为其他整数k k kT h s ,00,
1)(∑
=+i
S
s T T i H )2(πωS T πω≤???? ??=n e A erfc P σ2221???? ??=n e A erfc P σ221
最新通信原理试卷一及答案
通信原理试卷一及答案 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X （t ）的自相关函数,则其均值为 ，方差 为 ，平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有：（1）使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号（即衰落信号）；（2） ； （3） 。 3、调制信号是幅度为的单音信号，，则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统，若调制信号幅度增大，则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f （t ）先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中，调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ，如果采用八电平传输，信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中，实际的抽样有两种基本形式，即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中，若传输带宽为3KHz ，滚 降残留谱宽度为1KHz ，则对应的奈氏带宽为 KHz ，传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码，监督位r= ，编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释（5小题，每小题3分，共15分） 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R
三、简答题（3小题，每小题4分，共12分） 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK （DPSK ）系统相干解调时的性能。 四、均值为0，自相关函数为 的高斯噪声 ，通过传输特性为 （A 、B 为常数）的线性网络，试求： （1）输入噪声的一维概率密度函数；（4分） （2）输出噪声的一维概率密度函数；（4分） （3）输出噪声功率；（2分） 五、某调制方框图如图1（b ）所示。已知的频谱如图1（a ），载频，，且理想低通滤波器的截止频率为，试求输出信号的时域表达式，并说明为何种已调制信号。（共12分） 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V ， 输入接收端解调器的高斯噪声功率，今要求误码率。 试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？（6分） （注：非相干接收时） 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示，现已知 试求：（1）画出传输特性的波形；（4分） （2）求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。（4分） ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T
通信原理试题集及答案
通信原理第六版（樊昌信） 期末习题解析题参考试题 一、是非题 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（错） 二、填空题 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK，2DPSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号：带宽为B 调 对2PSK：M=2，带宽为：2W 对4PSK，M=4，：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号：带宽为B 调 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 13、广义平稳随机过程的两个特点分别是（数学期望、方差与时间无关）和（自相关函数只与时间间隔有关）。 14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,当信息速率由80kbit/s下降到56kbit/s时，量化信噪比增大（-18）dB. 参考题5 16、对于2DPK、2ASK、2FSK通信系统，按可靠性好坏，排列次序为（2DPSK、2ASK、2FSK），按有效性好坏，排列次序为（2DPSK（2ASK）、2FSK）。 17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小（无）关，适用于动态范围（小）的信号，非均匀量化器可以改善（小）信号的量化信噪比，适用于动态范围（大）的信号。 21、对某模拟信号进行线性PCM编码，设抽样频率为8kHz,编码位数为7，则此PCM信号
(完整版)通信原理复习题及答案
通信原理复习题 一、单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于模拟信号是（ A ）。 A．PAM信号Ｂ．PCM信号C．⊿M信号Ｄ．DPCM信号 3．以下信号属于模拟信号的是（ B ）。 A．PCM信号B．PAM信号C．⊿M信号D．DPCM信号 4．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号C．PPM信号Ｄ．PCM信号 5．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（ A ）。 A．均匀分布B．正态分布C．瑞利分布D．指数分布 6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（C ）。 A．PAM传输方式B．PCM传输方式C．PSK传输方式D．⊿M传输方式 7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式B．PCM传输方式 C．QAM传输方式 D．SSB传输方式 8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ D ）。 A．采用PAM方式的通信系统B．采用SSB方式的通信系统 C．采用VSB方式的通信系统D．采用PCM方式的通信系统 9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。 A．有效性B．可靠性C．适应性D．标准性 10．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特B．比特C．波特/s D．比特/s 11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。 A．可靠性B．有效性 C．适应性 D．标准性 12．产生频率选择性衰落的原因是（ C ）。 A．幅频畸变Ｂ．相频畸变C．多径传播Ｄ．瑞利衰落 13．若采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为（A ）。 A．最佳选择方式Ｂ．最大功率合并方式C．最小色散合并方式Ｄ．最大信噪比合并方式14．以下属于恒参信道的是（ D ）。 A．微波对流层散射信道B．超短波电离层散射信道 C．短波电离层反射信道D．微波中继信道 15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是（C ）。 A．采用分集技术B．提高信噪比C．采用均衡技术D．降低信息速率 16．随参信道所具有的特点是（ D ）。 A．多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B．传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C．传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D．传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（B ）。A．信道的参数不随时间变化B．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C．信道的参数随时间变化D．信道的参数随时间快速变化 18．以下信道属于随参信道的是（ B ）。 A．电缆信道B．短波信道C．光纤信道D．微波中继信道 19．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（B ）。 A．噪声干扰B．码间干扰C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰
通信原理心得体会
通信原理心得体会 篇一：通信原理学习心得 通信原理学习心得 一学期的通信原理课程结束了，但我对通信原理的学习永远不会结束。经过一个学期的学习我对通信原理有了深刻的认识，我知道这还远远不够，今后的日子里我要更加努力学习通信原理。学习是个艰难的过程，厌烦过，沮丧过，但同时也是充满着激情和快乐的。我想不管干什么都要自信,千万不要轻易的放弃,只要坚持不懈,一定会有结果的。 按照我的传统理解，通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的命脉。所以我们要好好学习通信原理，可以预见，未来的通信系统对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 通信原理是电子、通信、计算机络专业的一门理论性较强的专业基础课程,课程的重点是通信系统的性质、信号的传输、检测、处理的基本原理和方法以及信号调制，量化，编码，处理和传输的应用。该课程的特点是概念比较抽象，分析求解所用的数学知识较多。该课程的难点是理论性较强和比较抽象，然而我的数学基础并不够扎实，因此在数学分析与计算方面是一个难点，还有就是缺乏工程背景，而这门课又结合实际比较多，所以学这门课程并不容易，但我们要
好好学习通信原理。 对于通信原理这门课，一开始觉得很难，而且听学长们说通信原理是很难的课程，平时一定要好好学，不然自己学习习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此，当然对于我这样的人，上课时 也不算是比较认真的，但是半学期的学习，我对通信原理确实有了一定的了解和认识。我知道学好通信原理需要一定的数学基础，所以我又翻阅了一下高数课本。翻阅高数课本之后，感觉轻松了一些。我认识到要完成通信，首先要对信号有一个充分的了解与认识，为了对这个信号进行传输我们要进行调制，并选择合适的信道，当然还要考虑噪声的干扰；在接收端我们通过解调把原始信号解调出来以完成我们的通信。 虽然该课程在学习上很困难，但我发现该课程在组织上遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的符合认识规律的顺序，由通信系统性能分析到实际调制解调框图的设计等具体问题的应用的规律，后来又结合上机实验学习了MATLAB工具软件，通过Simulink或者MATLAB程序进行通信系统仿真，加深了我对通信系统的理解。 以上是我的学习心得，对于本门课程本想提出课程建议，但是老师讲的挺好的，基本没有什么建议可提。并且感觉老师讲的越来越好了，颜渊曾经这样评价自己的老师孔子，“仰
通信原理试题集及答案全
一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（对） 2、对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（错） 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍，则调频信号带宽也增大一倍。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（对） 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB）。 2、在FM通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。 3、时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是（采用预加重技术和去加重技术） 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（3600）Hz P1 05：m f为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，m f=8, 调制信号的频率：f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2（m f+1）f m=3600Hz 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8kHz），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W
通信原理期末考试试题及答案-
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布， 相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是 乘性噪声是否存在？ 否 。 6、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式可表示为：)1(log 2N S B C +=。 7、设调制信号为f （t ）载波为t c ωcos ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(，频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8、对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息，DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 码间串扰，二是传输中叠加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似，μ律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 答：对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播
通信原理试卷多套
通信原理课程考试卷1 一、填空题(每空1分，共计20分) 1、已知某数字传输系统传送二进制码元的速率为1200B/s ，码元等概率出现，该系统的信息速率为 ；若该系统改成传送16进制信号码元，码元等概率出现，码元速率为2400B/s ，则这时的系统信息速率为 。 2、已调波00()5cos cos 5sin sin m m s t t t t t ωωωω=?±?是 调幅方式。其调制信号f(t)为 ，载波C(t)= 。解调时，相干载波为 时，可解调恢复原信号。 3、同步技术包括 、 、 、 。 4、4个独立信源的最高频率分别为1 kHz 、1 kHz 、2 kHz 、2 kHz ，采用时分复用方式进行传输，每路信号均采用8位二进制数PCM 编码。该系统中满足抽样定理的最小抽样频率为 ，一帧中包含 路抽样信号集，每个时隙占有的时间宽度为 ，每个码元宽度为 ，码元传输速率为 。 5、PSK 系统的基带调制信号码型为 码型，波形为 ，PSK 信号相当于模拟调制的 或 调制方式，传输带宽为 。 二、选择题(每题2分，共计10分) 1、设一个随机过程()2c o s (2t t ξπθ=+，θ是一个离散随机变量， 且(0)1/2,(/2) P p θθπ====则E (1)ξ为（ ） A 、1 B 、2 C 、 4π D 、2 π 2、黑白电视图像每帧含有8000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帧图像。若信道输出S/N=255，传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽为（ ）。 A 、240KHz B 、12KHz C 、120KHz D 、360KHz 3、设某信道传输单边带调制信号，并设调制信号m(t)的频带限制于5 kHz ，载频是100 kHz ，若接收机的输入信号加至包络检波器进行解调前，先经过一个带宽为5 kHz 理想带通滤波器，则该理想带通滤波器的中心频率为（ ）。 A 、5KHz B 、102.5KHz C 、100KHz D 、105KHz
通信原理试题A及答案
一填空题(每空1 分，共20 分) 1：调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为（）和（）两类。 2：信道容量是指（） 3: 扩频的主要方式有（）和（）。 4:随机过程的数字特征主要有：（）,（）和（）。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是（）变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与（）有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为（）、（）和（）。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为（），常用的单位为（）。 9:卷积码的译码方法有两类：一类是（），另一类是（）。 10:模拟信号是利用（）、（）和（）来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分，共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 4、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 5、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 三画图题(每题5 分，共5 分) 已知信息代码为：1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0，请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形， (1)给出编码结果； (2)画出编码后的波形； 四计算题(每题10 分，共50 分) 1、现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，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)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性，若要以2000波特的码元速率传输，请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件？
通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案(第六版)
第一部 通信原理部分习题答案 第1章 绪论 1—1 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。试求E 及x 的信息量。 解：英文字母E 的信息量为 105 .01 log 2 =E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为 002 .01 log 2 =x I =8.97bit 1—2 某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、l/8、l/8/、3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。 解：平均信息量，即信息源的熵为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-163log 1632-16 5 log 1652 - =2.23bit/符号 1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：平均信息量 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412- 81log 812-81log 812-2 1log 212- =1.75bit/符号 1—4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。 (1)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。 (2)若每个字母出现的可能性分别为 P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。 每个字母的平均信息量为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41 log 4142?-=2 bit/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s 每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为
东南大学通信原理试卷及参考答案
东南大学考试卷（ A 卷）课程名称通信原理考试学期04-05-3 得分 适用专业考试形式闭卷考试时间长度 150分钟 Section A(30%): True or False (Give your reason if False，2% for each question) 1. A typical mobile radio channel is a free propagation, linear, and time invariant channel. ( ) 2.The power spectral density of a stationary process is always nonnegative. ( ) 3.In a communication system, noise is unwanted and over which we have incomplete control. ( ) 4.If a random process is stationary, it is ergodic; if a Gaussian random process is stationary, then it is also strictly stationary. ( ) 5.Double Sideband-Suppressed Carrier (DSB-SC), Single Sideband (SSB), and Frequency Modulation (FM) are all linear modulation schemes. ( ) 6.Figure of merit (defined as (SNR)O/(SNR)C) of AM of DSB-SC is 1/3, and figure of merit of Amplitude Modulation (AM) is less than or equal to 1/3. ( ) 7. -law is a nonlinear compression law and A-law is a linear compression law. ( ) 8.The matched filter at the receiver maximizes the peak pulse signal-to-noise ratio, thus is optimal in a baseband data transmission system with Inter-Symbol Interference (ISI). ( ) 9.Correlative-level coding (also known as partial-response signaling) schemes are used to avoid ISI. ( ) 10.Time-Division Multiplexing (TDM) is used in Asymmetric Digital Subscriber Lines (ADSL) to separate voice signals and data transmission. ( ) 11.If coefficients of an equalizer is adjusted using the Least-Mean-Square (LMS) algorithm adaptively, then the matched filter in front of the equalizer is not necessary. ( ) 12.In an M-ary Phase-Shift Keying (M-PSK) system, if the average probability of symbol error is P e, then the average Bit Error Rate (BER) of the system is P e/log2M. ( ) 13.With the same Signal-to-Noise Ratio (SNR), 16-ary Quadrature Amplitude Modulation (16-QAM) has better performance than 16-ary Phase-Shift Keying (16-PSK). The reason is that 16-QAM has constant envelop. ( ) 14.With the same SNR, Minimum Shift Keying (MSK) has better performance than Sunde’s Frequency-Shift Keying (FSK). They are both Continuous-Phase Frequency-Shift Keying (CPFSK). ( ) 15.If the largest frequency component of an band-limited signal X(t) is at 100 Hz, then the corresponding Nyquist rate is 200 Hz. ( ) 共 5 页第1 页
通信原理-习题及答案概要
一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统
移动通信原理与系统(总结)
第一、二章 1、900 MHz 频段： 890~915 MHz （移动台发、基站收）—上行 935~960 MHz （基站发、移动台收）—下行 2、移动通信的工作方式：单工通信、双工通信、半双工通信 3、单工通信： （1）定义：通信双方电台交替地进行收信和发信。 （2）方式：根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。 4、双工通信定义：通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时，可以听到对方的话音。有时也叫全双工通信。 5、半双工通信：通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。 6、移动通信的分类方法： （1）按多址方式：频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）和码分多址（CDMA ） （2）按业务类型：电话网、数据网和综合业务网。 （3）按工作方式：同频单工、双频单工、双频双工和半双工。 7、三种基本电波的传播机制：反射、绕射和散射。 8、阴影衰落定义：移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落。 9、多普勒频移公式：fd=v *cos α/λ v ：移动速度 λ：波长 α：入射波与移动台移动方向之间的夹角。 v/λ=fm ：最大多普勒频移 移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正（接收信号频率上升），反之若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）。 10、多径衰落信道的分类： （1）由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。 （2）根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 11、平坦衰落信道的条件可概括为：Bs<
通信原理试卷
通信原理试卷 一填空题 1.接收设备的功能是将和。信号放大,反变换 2.受信者是传送信息的，其功能与相反。目的地,信源 3.基带的含义是指信号的频谱从附近开始，如话音信号的频率范围为。零 频,300Hz-3400Hz 4.经过调制以后的信号称为已调信号，有两个基本特征：一是；二是。携带有信息, 适应在信道中传输 5.同步是使两端的信号在上保持步调一致。收发,时间 6.在数据通信中，按数据代码排列的方式不同，可分为和。并行传输,串行传输 7.通信中的和都可看作随时间变化的随机过程。信号,噪声 8.随机过程具有和的特点。随机变量,时间函数 9.一个随机过程的与无关，则称其为严平稳过程。统计特性,时间起点 10.若一个过程是严平稳的，则它广义平稳的，反之。必是,不一定成立 11.若一个过程的等于对应的，则该过程是各态历经的。时间平均,统计平均 12.若一个过程是各态历经的，则它平稳的，反之。也是,不一定成立 13.无线信道按传输方式区分基本上有、和视线传播三种。地波,天波 14.有线信道分为和两大类。有线电信道,有线光信道 15.信道的数学模型分为模型和模型。调制信道,编码信道 16.由连续信道容量的公式得知：、是容量的决定因素。带宽,信噪比 17.调制信道模型用和表示信道对信号传输的影响。加性干扰,乘性干扰 18.模拟调制分为：和。幅度调制,角度调制 19.SSB信号只传输DSB信号中的一个边带，所以频谱，效率。最窄,最高
20.VSB 是与之间的一种折中方式。DSB,SSB 21.调制方法分为：和。相干解调,非相干解调 22.FDM 是一种按来划分的复用方式。频率,信道 23.的非相干解调和的非相干解调一样，都存在“门限效应”。FM 信号,AM 信号 24.多路复用是指在信道中同时传输信号。一条,多路 25.基带信号的特征是将其频谱从开始，占据的频带。零频或很低频率,较宽 26.对基带信号传输前的处理或变换的目的是使与相匹配。信号的特性,信道的传输 特性 27.数字基带传输系统中，造成误码的两个主要因素是和。码间串扰,信道噪声 28.等概条件下，单极性基带系统的最佳判决门限电平是，双极性基带系统的最佳判 决门限电平是。A/2,0 29.部分响应技术是的引入的一种技术。有控制,码间串扰 30.等概双极性码无，有利于。直流分量,在信道中传输 31.2ASK 和2PSK 所需带宽是，2FSK 所需带宽是。B R 2,B R f f 212+- 32.二进制数字调制系统中在抗加性白噪声方面，性能最好，最差。相干2PSK,2ASK 33.通常把包括和过程的数字传输系统称作数字带通传输系统。调制,解调 34.等概大信噪比时，2ASK 相干解调时，系统误码率,为非相干解调时，误码率为。 421r erfc ，r e 41 21- 35.等概大信噪比时，2FSK 相干解调时，系统误码率为，非相干解调时，误码率为。 221r erfc ,r e 21 21- 36.抽样信号的量化有两种方法：和。均匀量化,非均匀量化 37.ITU 对电话信号制定了具有对数特性的非均匀量化标准建议，即和。A 律,μ律
通信原理课后作业答案(最新整理)
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
通信原理知识点归纳
第一章 1.通信—按照传统的理解就就是信息的传输。 2.通信的目的:传递消息中所包含的信息。 3.信息:就是消息中包含的有效内容。 4.通信系统模型: 5、通信系统分为:模拟通信系统模型与数字通信系统模型。 6、数字通信的特点: (1)优点: 抗干扰能力强,且噪声不积累 传输差错可控 便于处理、变换、存储 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 易于集成,使通信设备微型化,重量轻 易于加密处理,且保密性好 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (2)缺点: 需要较大的传输带宽 对同步要求高 7、通信方式(信号的传输方式) (1)单工、半双工与全双工通信 (A)单工通信:消息只能单方向传输的工作方式 (B)半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发的工作方式 (C)全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式 (2)并行传输与串行传输 (A)并行传输:将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输 优点:节省传输时间,速度快:不需要字符同步措施 缺点:需要n 条通信线路,成本高 (B)串行传输:将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输 优点:只需一条通信信道,节省线路铺设费用 缺点:速度慢,需要外加码组或字符同步措施 8、则P(x) 与I 之间应该有如下关系: I 就是P(x) 的函数: I ＝I [P(x)] P(x) ↑,I ↓ ; P(x) ↓ ,I ↑; P(x) = 1时,I＝0; P(x) = 0时,I＝∞; 9、通信系统的主要性能指标:有效性与可靠性 码元传输速率R B:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud),简记为B。
天津大学通信原理总结
第一章绪论 1.信号的时频表现:任何信号都可分解为一系列正弦波，对于周期信号一般用 傅立叶级数分解的方法，而对于非周期有限能量信号，它们的时间频率关系可用傅里叶变换来分析。 2.通信系统是指完成信息传输的全部设备和传输媒介 3.通信系统基本模型（会补充框图，了解每个过程的实现方式和目的） 信源：首先产生消息，并将消息变换成电信号。 发送设备：将信源产生的携带信息的电信号转换为适合于在信道中传递的形式。调制目的：提高频率，便于辐射；实现信道复用；提高系统的抗干扰能力 信道：传输媒介或途径。（通信系统性能的优劣主要取决于信道特性）噪声源：信息在传递过程中受到的干扰。 接收设备：是对发送信号的反变换。将接收信号转换为信息信号。 收信者：把信息信号还原为相应的消息。 4.模拟通信系统：传输的信号是模拟信号。（注意调制器和解调器） 5.数字通信系统：传输的是数字信息，侧重点是编解码。 信源编码：包括A/D转换和数据压缩，主要目的是提高系统的有效性。 信道编码：增加系统的冗余度，提高系统的可靠性。
6.信息的度量（一定要会计算） 信息量与消息发生的概率密切相关，即消息发生的概率越小，则消息包含的信息量越大。 常用的是a=2，单位为比特。 信源熵：某信源可能发出多个消息符号，每一条消息符号的平均信息量。 掌握信息量和平均信息量的计算，掌握进制的换算 7.衡量通信系统的性能指标 有效性可靠性 模拟 有效带宽输出信噪比数字传输速率（传码率，传信率）差错率（传码率，传信率） 本章内容为基本通信系统，模拟通信系统，数字通信系统的框图；信息量的相关计算；通信系统的性能指标。 第二章信道 1.信道是指以传输媒质为基础的信号通道。广义信道除了包括传输媒质外， 还包括通信系统有关的变换装置。广义信道按照它包括的功能，可以分为调制信道、编码信道等。 2.信道模型 信道的数学模型可用以下公式表示： (t) i e 是输入的已调信号；0(t)e 是信道输出；(t)n 是加性噪声（与(t)i e 无关）。 恒参信道：信道参数不随时间变化，即信道参数是固定的或变化极为缓慢的。
通信原理试卷A-B答案..
通信原理试卷A-B答案..
浙江工商大学2009 / 2010 学年第 一 学期答案A 课程名称：＿通信原理＿考试方式： 闭卷 完成时限：120分钟 一、 单项选择题（每小题3分，共21分） D A B C D B C 1. 以下方法中，（ D ）不能作为增大视距传播的距离的方法。 A. 中继通信 B. 卫星通信 C.平流层通信 D.地波通信 2. 在光纤中，（ A ）。 A. 纤芯的折射率大于包层的折射率 B. 纤芯的折射率小于包层的折射率 C ．纤芯的折射率等于包层的折射率 D . 不能确定纤芯和包层的折射率哪个大 3. 提出部分响应系统的目的是为了提高频带利用率，并（ B ）。 A. 消除码间干扰 B. 加速传输波形的尾巴衰减 C ．降低噪声的影响 D. 使得传输波形的频谱变成理想低通特性 4. 高斯白噪声通过窄带理想带通滤波器后为窄带高斯噪声，后者包络的一维分布为（C ）。 A. 高斯分布 B. 莱斯分布 C. 瑞利分布 D. 均匀分布。 5. 在AM 、DSB 、SSB 、VSB 等4个通信系统中，有效性最好的通信系统是（ D ）。 A. AM B. VSB C. DSB D. SSB 6. 设基带信号为()f t ，载波角频率为c ω，?()f t 为()f t 的希尔伯特变换，则DSB 信号的一般表示式为（ B ）。 A. 0()[()]cos c s t A f t t ω=+ B. ()()cos c s t f t t ω= C. 12?()[()cos ()sin ] c c s t f t t f t t ωω=- D.1 2 ?()[()cos ()sin ]c c s t f t t f t t ωω= +。 7.2DPSK 中，若采用差分编码加2PSK 绝对相移键控的方法进行调制，a n 为绝对码，b n 为相对码，则解调端码型反变换应该是（ C ）： A. B. C. D. 二、填空题（每小题2分，共20分） 1．对于AM 系统，无门限效应的解调方法是___相干解调_________。 2.已知FM 波的表达式63()10cos(21010sin(10))s t t t ππ=?+(V)，可求出载波频率为__106 Hz___ ，已调波的卡森带宽为_11_kHz ，单位电阻上已调波的功率为_50_W 。 3. 在传输数字信号时，如果时域上波形畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠，造成 码间干扰 。 4. 多径传播会引起 频率选择性 衰落 n n n b a b ⊕=-11 -⊕=n n n b a b 1 -⊕=n n n b b a 1 1--⊕=n n n b b a