通信原理总复习

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1、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10110 PCM编码10110PCM译码信宿数字信源 信道3v 概念n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。n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。n三、性能指标：有效性和可靠性p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。p掌握误码率定义，会计算误码率。 第一章 绪论第一章 绪论v 重要公式：n信息量：n平均信息量（信源熵）n最大熵：等概时：n信息速率和码元速率的关系n

2、误码率：第一章 绪论v 习题：n1、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。n2、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n3.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 。n4.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

3、时内共接收到116个错误码元，试 计算系统Pe的值 。n思考题：6.7.9.10.11.12.13n习题：3,4,8,9,10第三章 随机过程v 主要概念，几个结论。推导过程不用掌握 。n1.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。n2.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。n掌握以下结论p1、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p2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换 关系p3、宽平稳不一定是严平稳，严平稳一定是宽平稳p4、平稳随机过程的平均功率，

4、直流功率，交流 功率与自相关函数的关系。p5、平稳随机过程的特性-各态历经性（时间平 均代替统计平均）p6.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。p7. 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p8.一维高斯随机变量概率密度函数第三章 随机过程p10、高斯随机过程通过线性系统输出仍为高斯 型p11.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

5、 随机过程第四章 信道v 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v 2.随参信道特性p信号的传输衰减随时间变化p信号的传输时延随时间变化p多径传播 v 3.衰落的原因n快衰落由多径传播引起n慢衰落由天气影响 v 4.多径传播对传输信号的影响n（1）.瑞利型衰落n（2）.频率弥散n（3）.频率选择性衰落 -相关带宽的概念第四章 信道v 5.信道容量n了解离散信道的信道容量n掌握连续信道的信道容量计算及应用第四章 信道v 1.了解信道的概念、分类，以及常见的恒参

6、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 。 v 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。v 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。n1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。p（1）求该信道的信道容量；p（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。

7、 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n2.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？n3、黑白电视图像每幅含有3105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n4. 已知彩色电视图像由5105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。

8、p（1）试计算每秒传送100个彩色画面所需的 信道容量p（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v 1.知识结构框图第五章 模拟调制系统v 二.要求n1.了解调制解调的定义、作用、特征和分 类等基本概念。n2.理解幅度调制（线性调制）器的基本原 理。n3.熟悉常规幅度调制、抑

9、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。n4.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。n5.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n6.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。n7.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。n8.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。n9.熟悉各种模拟调制系统的性能比较（重 点有效性和可靠性）n10.知道频分复用（FDM）的原理第五章 模拟调制系统

10、v 三、知识点nAM,DSB,SSB,VSBp解调器：相干解调 包络检波p任何线性调制都可使用相干解调pAM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n调频信号的时域表达式：nm(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=0.510-10 W/HZ,试求解调器输入端的信 噪功率比 （3）若采用相干解调

11、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v 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v 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。n（1）解调器输入端的信噪功率比为多少？n（2）解调器输出端的信噪功率比为多少？ v 4、对抑制载波的双边带信号进行

12、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n求（1）带通滤波器传输特性H（w） n（2）求解调器输入端信噪比 n（3）求解调器输出端信噪比第五章 模拟调制系统v 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v 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v 2.要求n1.了解基带传输的概念、特点和组成。n2.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。n3.掌握二进制基带信号的功率谱密

13、度。（带 宽，会判断有无直流分量，有无位定时信息 ）。n4.掌握基带传输的常用码型p差分码，AMI码，HDB3码编码，译码，特点 ，波形p了解其它码型的编码方法第6章 数字基带传输系统n5.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。 p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。 n6.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。n7. 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

14、指标。n8.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n1：数字基带传输系统的传输特性H（f）如下 图，试问：p（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=1msp （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n2.设某数字基带系统的传输特性如图所示 。其中为某个常数：p（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？p（2）当传输速率为 时

15、，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n3.已知基带传输系统总特性为p传输速率为 时，在抽样点有无码间串扰 ？为什么？p系统的频带利用率为多大？p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？n4.已知基带传输系统总特性为p（1）传输速率为 ， 时，在抽样点有无 码间串扰？为什么？p（2）系统的最高频带利用率为多大 ？p（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？n5、斜切滤波器的频谱特性如右图所示： p（1）求该系统的最高码元传输速率p（2）求出该系统的频带利用率p（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n6.已知第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。n课后习题：p6-3,6-4,6-6,6-7,6-11,6-12,6-13,6-14，6-25第7章 数字带通传输系统v 1.知识结构框图第7章 数字带通传输系统n1.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。n2.理解并掌握振幅键控（ASK)、移频键控(FSK ）和移相键