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1、 1 2013 西安电子科技大学通信工程学院考研专业课 通信原理必背 主编 西电点儿 版本 2012 9 15 敬告 1 请使用 B5 纸双面打印 2 更多资料 3 扫描二维码可免费获取最新版本 本资料是编者根据历年真题总结的通信原理概念性质的内容和框图 不要死记硬背 要理解记忆 有些题目多次考到 需高度重视 题号后标注了考到该题的年份 若没有标注 则在 2003 2012 年之间没有考过 但是大纲要求 第一部分 填空 简答 第二章 随机过程 1 03 05 广义 狭义平稳随机过程的的概念 关系 广义平稳随机过程是指数学期望与 t 无关 相关函数仅与时间间隔 有关的随机过程 狭义平稳随机过程是
2、指任意 n 维概率密度函数与时间起点无关的随机过程 关系 狭义平稳一定广义平稳 反之不一定成立 2 09 随机信号 t是一个平稳随机过程 利用它的自相关函数可以获得 t的哪些信息 平均功率 0 R 直流功率 R 交流功率 2 0 RR 功率谱密度 j ed P R 第三章 信道与噪声 1 12 恒参信道的传输特性 对信号传输的影响 举三种恒参信道 恒参信道的信道特性不随时间变化或变化很缓慢 理想恒参信道就是理想的无失真传输信道 其 等效的线性网络传输特性为 d j 0 e t H K a 对信号在幅度上产生固定的衰减 b 对信号在时间上产生固定的迟延 有线电信道 微波中继信道 卫星中继信道 2
3、 04 08 10 11 随参信道传输媒质 或短波电离层反射信道 的主要特点 举两种随参信道 a 对信号的衰耗随时间随机变化 b 信号传输的时延随时间随机变化 c 多径传播 陆地移动信道 短波电离层反射信道 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 2 3 04 09 10 11 随参信道会产生哪些类型的衰落 或对信号传输有什么影响 产生衰落的原因 减小衰落的措施 多径衰落 频率弥散 频率选择性衰落 多径传播 分集接收技术 扩频技术 OFDM 正交频分复用 第四章 模拟调制系统 1 04 10 什么是门限效应 AM 包络检波为什么会产生门限效应 相干解调为什么不会 门限效应是指 当检波输出中没
4、有单独的信号项 有用信号被扰乱成噪声 这时 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 AM信号采用包络检波法产生门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的 使得有用信 号被噪声扰乱 采用相干解调法不产生门限效应 因为相干解调器由相乘器和低通滤波器组成 信号与噪声可以 分开处理 故没有门限效应 2 调制的作用和目的 将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号 实现信道的多路复用 提高信道利用率 减小干扰 提高系统抗干扰能力 实现传输带宽与信噪比之间的互换 第五章 数字基带传输系统 1 07 什么是码间串扰 造成码间串扰的主要原因是 采用何种措施可以
5、降低码间串扰 码间串扰是前面码元波形的拖尾蔓延到当前码元的抽样时刻上 从而对当前码元的判决造成干扰 主要原因是由于系统传输总特性不理想 导致码元的波形畸变 展宽和拖尾 采用均衡技术可以降低码间串扰 2 05 数字基带信号码型变换的目的是什么 常用的码型变换有哪些 码型变换的目的 含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带波形不适宜在低频传输特性差的 信道中传输 因为它有可能造成信号严重畸变 或当消息代码中包含长串的连续 1 或 0 符 号 非归零波形呈现出连续的固定电平 因而无法获取定时信息 故通过码型变换 使波形与信 道匹配 便于传输 减小码间串扰 利于定时信息的提取 常用的码型变换 AMI码
6、 HDB3码 PST码 数字双相码 密勒码 CMI码 通信原理必背 3 3 08 12 数字基带传输码型应具有的主要特性 无直流分量 且低频分量少 便于从信号中提取定时信息 信号中高频分量尽量少 以节省传输频带并减少码间串扰 不受信息源统计特性的影响 具有内在的检错能力 编译码设备要尽可能简单 4 03 04 06 07 12 AMI 码 HDB3码 数字双相码 CMI 码的特点及编码规则 AMI码 1 交替变换为 1和 1 0 仍为0 HDB3码 连 0 个数不超过3个时 按AMI编码 连 0 个数超过3个时 将第4个 0 改为 V或 V 破坏脉冲 相邻V码极性必须交替 但应与前一个非 0
7、脉冲的极性相同 否 则 将四连 0 的第一个 0 更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲 并记为 B或 B 除V以 外非 0 脉冲正负交替 优点 无直流 高 低频分量小 具有宏观检错能力 连 0 个数不超过3 有利 于定时信息的提取 译码简单 缺点 编码复杂 数字双相码 0 01 1 10 富含位定时信息 无直流分量 编码过程简单 但带宽比原信码大1倍 CMI码 1 交替变换为11和00 0 01 含有丰富的定时信息 不会出现3个以上的连码 可用来宏观检错 5 06 理想低通系统和余弦滚降系统的优缺点 设a为理想低通系统 b为余弦滚降系统 a的滚降系数 0 b的滚降系数 0 5 则 传输特性 a理想
8、 b带宽宽 频带利用率低 波形 b衰减比a快 对位定时要求 因为b系统中有滚降 其冲激响应波形的拖尾衰减比理想低通系统a快 所以b 对位定时的要求比a低 最高频带利用率 a 2 B Hz b 4 3 B Hz 6 04 11 部分响应系统的优缺点和要解决的问题 优点 传输波形的 尾巴 衰减大且收敛快 而且使低通滤波器成为可实现的 频带利用率可以 提高到2 B Hz 的极限值 还可实现基带频谱结构的变化 缺点 当输入数据为L进制时 部分响应波形的相关编码电平数要超过L个 因此 在同样输入 信噪比条件下 部分响应系统的抗噪声性能要比零类响应系统差 要解决的问题 提高频带利用率 改善频谱特性 减小对
9、定时取样的精度要求 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 4 7 11 观察眼图的目的 观察眼图可以获得的信息 观察眼图可以定性测量系统的性能 眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小 眼图可以 用来指示接收滤波器的调整 以减小码间串扰 改善系统性能 a 最佳抽样时刻应是 眼睛 张开最大的时刻 b 眼图斜边的斜率决定了系统对抽样定时误差的灵敏程度 斜率越大 对定时误差越灵敏 c 图的阴影区的垂直高度表示信号的畸变范围 d 图中央的横轴位置对应于判决门限电平 e 抽样时刻上 上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限 噪声瞬时值超过它就可能发生错误 判决 f 图中倾斜阴影带与横轴相交 的区间表
10、示了接收波形零点位置的变化范围 即过零点畸变 它对 于利用信号零交点的平均位置来提取定时信息的接收系统有很大影响 第六章 数字频带传输系统 03 05 10 11 MSK 信号的特点 MSK信号是恒定包络信号 在码元转换时刻 信号的相位是连续的 以载波相位为基准的信号相位在一个码元期间内线性地 变化 2 在一个码元期间内 信号应包括四分之一载波周期的整数倍 信号的频率偏移等于 1 4 s T 相应的 调制指数h 0 5 第七章 模拟信号的数字传输 06 非均匀量化的原理是什么 与均匀量化相比 非均匀量化的优缺点是什么 非均匀量化是一种在整个动态范围内量化间隔不相等的量化 将输入量化器的信号x先
11、进行压缩 处理 再把压缩的信号y进行均匀量化 接收端采用一个与压缩特性相反的扩张器来恢复x 与均匀量化相比 非均匀量化提高了小信号的量化信噪比 但设备较复杂 第八章 数字信号的最佳接收 1 05 08 匹配滤波器原理 在白噪声干扰背景下 能够在抽样时刻 0 t上获得最大输出信噪比的最佳线性滤波器 由于在抽样 点上的信噪比越大 判决的差错概率就越小 所以匹配滤波器采用 最大输出信噪比准则 等价于 最 小差错概率准则 其在 0 t时刻获得的最大输出信噪比 max 0 2 o E r n 2 03 什么是最佳基带系统 理想信道下的最佳基带系统应满足哪些条件 最佳基带系统 无码间干扰且抗噪声性能最好的
12、系统 应满足的条件 TR RT H G G G G 通信原理必背 5 3 03 06 10 二进制数字信号最佳接收的似然比准则 1 2 1 2 2 11 1 2 22 1 s s s s fy P s rs fyP s fy P s rs fyP s 判为 即 判为 即 第十章 同步原理 1 06 载波同步时载波相位误差对解调性能的影响 若没有相位差 即0 cos1 则解调输出 1 2 m tm t 这时信号有最大幅度 若存在相位差 即0 时 cos1 解调后信号幅度下降 使功率和信噪功率比下降为原 来的 2 cos 倍 2 09 提取位同步的方法 对位同步信号频率和相位的要求 方法 插入导频
13、法 直接法 频率等于码速率 相位根据判决时信号波形决定 可能在码元中间 也可能在码元终止时刻或其 他时刻 3 08 波形变换 滤波法提取位同步信号的工作原理 不归零的随机二进制序列 不论是单极性还是双极性的 当 0 P 1 1 2P时 都没有 1 2 fTT 等线谱 因而不能直接滤出1 fT 的位同步信号分量 但是 若对该信号进行某种变 换 例如 变成归零的单极性脉冲 其谱中含有1 fT 的分量 然后用窄带滤波器取出该分量 再 经移相调整后就可形成位定时脉冲 4 04 群同步保护的基本思想 为了建立正确的群同步 无论用哪种方法 接收端的同步电路都有两种状态 捕捉态和保持态 在捕捉态时 确认搜索
14、到群同步码的条件必须规定得很高 以防发生假同步 即判决门限提高 使假 同步概率 2 P下降 在保持态时 为了防止因为噪声引起的个别错误导致认为失去同步 应该降低判 断同步的条件 以便系统稳定工作 即判决门限降低 使漏同步概率 1 P下降 5 04 10 数字通信系统中 群同步的方法有哪些 其性能指标有哪些 方法 起止式同步法和插入特殊同步码组的同步法 性能指标 同步可靠性 包括漏同步概率 1 P和假同步概率 2 P 及同步建立时间 s t 6 06 减小漏同步概率的方法 降低判决门限电平 减小同步码组长度 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 6 第二部分 框图 1 05 10 AM 调制
15、器模型 2 05 07 10 AM 包络检波解调 3 03 08 09 12 相移法形成 SSB 信号 4 03 06 09 12 DSB SSB 线性调制相干解调 0 AM cos c m t A st t m i o o st m st n t n t m t n t BPF包络检波 h SSB 1 2 1 cos 2 1 2 2 cos c c m tm tt m t t H st 1 sin 2 c m tt m i o o st m st n t n t m t n t BPFLPF cos ct 通信原理必背 7 5 07 基带传输系统模型 6 11 眼图模型 7 07 10 简单
16、增量调制 8 10 2FSK 调制器 TR nn a GCG a 抽样判决器 n t 斜边 噪声 容限 信号失真 过零点失真 最佳判决 门限电平 最佳判决时刻 判决器 比较器 增量调制 信号输出 积分器 积分器 脉冲 发生器 脉冲 发生器 消息信号 m t e t c t c t p t m t E E m t 抽样定时 LPF 消息信号 发送端编码器 接收端译码器 1 2 2FSK f f et 振荡器1 反相器 基带 信号 振荡器2 选通开关 选通开关 相加器 西安电子科技大学 通信工程学院 考研资料 8 9 09 10 2FSK 解调器 10 03 2DPSK 调制器 11 05 2DPSK 解调器 12 03 07 2DPSK 差分相干解调 2FSK 1 2 1 2 非相干解调 相干解调 cos cos et a b t t 包络检波器 包络检波器 带通滤波器 带通滤波器 抽样判决器 输出 定时脉冲 2FSK 1 2 et 带通滤波器 带通滤波器 抽样判决器 输出 定时脉冲 相乘器 相乘器低通滤波器 低通滤波器 2DPSK cos c et t s t 180 移相 码变换 0
