通信原理总复习(本)课件

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1、2019/4/20,浙江传媒学院,1,本考试要求的含义：,如果熟练掌握了这些内容，则应该有能力做考试中遇到的所有题目，有些不要求的内容可以用要求的知识来做。,2019/4/20,浙江传媒学院,2,通信原理总复习,2019/4/20,浙江传媒学院,3,第1章 绪论,建立通信的系统概念； 了解通信的发展情况； 掌握通信系统的模型； 熟练掌握通信系统质量指标及计算 （熟练掌握比特率、波特率的含义及单位；二进制与多进制的速率关系；误比特率和误符号率的含义；频带利用率的含义以及两种单位）。,2019/4/20,浙江传媒学院,4,例题：,例1-1：设有四个消息A、B、C、D分别以概率1/4、1/8、1/8

2、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,2019/4/20,浙江传媒学院,5,例1-2：某二元码序列的传输速率为4800bit/s，若改用四元码序列传送，则码元速率为多少？25秒内传送512个二进制码元，若2s内有3个码元产生错误，则误码率为多少？ 解：,2019/4/20,浙江传媒学院,6,第2章 确知信号,功率信号与能量信号 功率谱 相关,2019/4/20,浙江传媒学院,7,第3章 随机过程,以后各章所用到的部分必须熟练掌握（平稳、高斯、各态历经等观念和含义） 。,2019/4/20,浙江传媒学院,8,例3-1：把一个均值为0、双边功率谱密度为n0

3、/2的高斯白噪声加到一个中心频率为fc、带宽为B的理想带通滤波器上。 画出输入高斯白噪声的功率谱密度函数波形图； 列出输出窄带高斯噪声的功率谱密度函数表达式； 画出输出窄带高斯噪声的功率谱密度函数波形图； 求出输出噪声的均值和方差。,2019/4/20,浙江传媒学院,9,例3-2某随机相位余弦波 其中A和c均为常数，是在(0,2)内均匀分布的随机变量。判断X(t)是否广义平稳，求X(t)的自相关函数。 例3-3已知：A和0均为常数，是在(0,2)内均匀分布的随机变量。 试证明：随机相位正弦波X(t)=Asin(0t+)的是广义的平稳随机过程。,2019/4/20,浙江传媒学院,10,例3-4

4、求某随机相位正弦波 的自相关函数、功率谱密度和平均功率，其中A和c均为常数，是在(0,2)内均匀分布的随机变量。,解：先求X(t)的数学期望,2019/4/20,浙江传媒学院,11,X(t)的自相关函数为：,2019/4/20,浙江传媒学院,12,X(t)的数学期望为常数，而自相关函数只与时间间隔有关，所以X(t)为平稳过程。 根据平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度是一对傅里叶变换，则功率谱密度为: 平均功率S=R（0）= A2/2。,2019/4/20,浙江传媒学院,13,第4章 信道,掌握调制、编码信道的定义和模型； 熟悉常用恒参信道和随参信道，了解其对信号传输的影响； 掌握信道的加性噪

5、声的分布特点，了解信道噪声的来源和特点； 掌握香浓公式，明确信道容量和气三要素之间的关系，深入理解其含义。 理想信道的幅频特性，相频特性 。,2019/4/20,浙江传媒学院,14,第5章 模拟调制系统,具体包括AM、DSB、SSB、VSB、FM、PM； 要求掌握调制原理、系统抗噪声性能的分析 （难度和要求同期中测试）； 掌握频分复用的原理，复合调制和多级调制概念。 什么是门限效应 为什么要采用预加重和去加重技术 。,2019/4/20,浙江传媒学院,15,例题：,例5-1：将模拟信号 与载波 相乘得到双边带抑制载波调幅（DSB-SC）信号，设 (1) 写出双边带调幅信号的时域表达式； (2)

6、画出DSB-SC的信号波形图； (3)画出解调框图。,2019/4/20,浙江传媒学院,16,解： (1) (2) (3),2019/4/20,浙江传媒学院,17,例5-2：某调频信号为 试求：调频信号平均功率、调制指数、最大频偏以及近似带宽。,解： 平均功率为 调频指数为,最大频偏为,近似带宽：,2019/4/20,浙江传媒学院,18,第6章 数字基带传输系统,对于矩形脉冲的数字基带信号，包括单/双极性、归零/不归零、二电平/多电平、 2.AMI、HDB3码、绝对码/相对码等，要求：波形、功率谱特征、主瓣带宽。 熟练掌握、深刻理解Nyquist第一准则，能够根据总体的时域或频域特性判断相应系

7、统是否满足无失真传输条件，熟悉Nyqsuit极限；掌握升余弦滚降的总体频域响应及其特点，能计算其带宽、频带利用率。 掌握部分响应系统的相关概念，了解其优缺点。 掌握眼图的测试观察方法，知道眼图模型所表达的信息。 掌握均衡的概念，了解其目的、作用和在系统框图中的位置。,2019/4/20,浙江传媒学院,19,例题：,例6-1 信息码： 0 100 10000 10000 1 1 0000 1 AMI码： 0 +100 -10000 +10000 1 +1 0000 -1 HDB3码： 0 +100 -1000-V +1000+V1 +1 -B00+V -1,2019/4/20,浙江传媒学院,20

8、,例6-2 一个理想低通滤波器特性信道的截止频率为8kHz，若发送信号采用8电平基带信号。 请问：(1)无码间干扰的最高信息传输速率？ (2)若发送信号采用 的升余弦滚降频谱信号，则无码间干扰的信息传输速率又是多少？ 解： Rs=2B=16kbps， Rb1=48kbps Rb2=Rb1/(1+0.5)= 32kbps,2019/4/20,浙江传媒学院,21,例6-3 当发送速率为1/Ts时，以下传输特性的基带系统能否实现无码间干扰？ 若发送速率为2/Ts呢？（判断依据、结论）,2019/4/20,浙江传媒学院,22,第7章 数字带通传输系统,二进制调制OOK、2PSK、2FSK、DPSK （

9、要求：原理、信号表达式、功率谱特点、带宽、发送框图、接收框图、抗噪性能分析计算比较、与2DPSK、DQPSK相关，还要求有相位模糊的概念和解决方法）。 M进制调制：要求掌握M进制调制原理和特点，了解其应用；,2019/4/20,浙江传媒学院,23,例7-1、数字信息为1000101001，试画出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的波形示意图。 例7-2已知电话信道可用的信号传输频带为600-3000Hz，取载频为1800Hz, 试问：(1) 采用的升余弦滚降基带信号QPSK调制，可以传输多少bit/s的数据？ (2) 采用的升余弦滚降基带信号16QAM调制，可以传输多少bit/s的数

10、据？,2019/4/20,浙江传媒学院,24,例7-3已知2FSK信号的两个频率f1=980Hz，f2=1580Hz，码元速率为400Bd，信道有效带宽为1600Hz，信道输出端的信噪比为6dB。求： (1)2FSK信号的第一谱零点带宽； (2)包络检波法解调时系统的误码率； (3)同步检测法解调时系统的误码率,2019/4/20,浙江传媒学院,25,第8章 新型数字带通调制技术,掌握MSK、GMSK、时频调制的概念、特点，了解其应用；掌握改进的一般要求（频带利用率高、恒定包络、功率利用率高功率谱集中、带外功率小 ）。 如在移动通信中可以采用高斯最小移频键控（或GMSK）方式。 QAM、GMS

11、K、OFDM等的中文含义。,2019/4/20,浙江传媒学院,26,第9章 模拟信号的数字传输,熟悉抽样定理（低通、带通，理想抽样），能够根据抽样定理计算最小抽样速率； 掌握均匀量化和非均匀量化原理，知道对数压扩的目的，知道A律和U律是两种不同的近似对数压缩设计； 熟练掌握A律十三折线的编码规则，熟悉相关的计算问题（例如P210例7.5.1）； 掌握时分复用、压缩编码的概念，了解其应用； 了解ADPCM、增量调制的原理和应用。,2019/4/20,浙江传媒学院,27,例9-1、采用A律13折线线性PCM编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位： 要求：（1）画出A律十三折线

12、正输入值编码表； （2）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差； （3）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。,2019/4/20,浙江传媒学院,28,第10章 数字信号的最佳接收,掌握最佳接收的概念；了解最佳接收的准则；了解各种信号最佳接收的特点和性能；掌握普通接收机与最佳接收机的性能差别。 掌握匹配滤波器的原理；能根据输入信号设计其匹配滤波器形式的最佳接收机；并能够进行分析计算。 了解最佳基带传输系统要求,2019/4/20,浙江传媒学院,29,例10-1最佳接收机设计的原则是什么？解：最佳接收机设计的原则是指在一组给定的假设条件下，利用信号检测理论给出满足某种最佳准则接收

13、机的数学描述和组成原理框图，而不涉及接收机各级的具体电路。在数字通信系统中，最直观且最合理的准则是“最小差错概率”准则。,2019/4/20,浙江传媒学院,30,例10-2 在双边功率谱密度为n0/2的加性高斯白噪声干扰下，请对如图所示输入信号s(t)设计一个匹配滤波器。 要求： (1)写出匹配滤波器的冲激响应h(t)，并绘出图形； (2)求出s(t)经过匹配滤波器的输出信号y(t)，并绘出图形； (3)求最大输出信噪比。,2019/4/20,浙江传媒学院,31,解： (1)输入信号s(t)的频谱函数为：s(t)=1,0t，匹配滤波器h(t)=s(t0-t)=s(-t)，冲激响应h(t)及其图

14、形如图所示。 (2)匹配滤波器的输出信号 y(t)= s(t)* h(t)， 图形如图所示； (3)最大输出信噪比 S/N=2E/ n0=2/ n0,2019/4/20,浙江传媒学院,32,第11章 差错控制编码,掌握差错控制编码的基本原理； 了解差错控制编码的基本概念和方法。,2019/4/20,浙江传媒学院,33,例11-1：码组10100111的码重为 5 ，它与码组10011011之间的码距是 4 ，若同时用于检错和纠错，则可以检测 2 位错码和纠正 1 位错码。 例11-2：在（7，3）线性分组码的一个码组中，信息码元的位数是 3 ，监督码元的位数是 4 。,2019/4/20,浙江传媒学院,34,例11-3：在通信系统中，采用差错控制的思路是什么？ 解：由发送端的信道编码器在信息码元序列中增加一些监督码元。这些监督码和信码之间有确定的关系，使接收端可以利用这种关系由信道译码器来发现或纠正可能存在的错码。系统是以降低信息传输速率为代价来换取传输可靠性的提高。,