通信原理复习资料

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通信原理—选择填空

1. 通信系统的性能指标涉及有有效性可靠性适用性经济性标准性可维护性等。

2. 数字通信系统的有效性可用码元传输速率信息传输速率频带利用率来衡量。

3. 数字通信系统的可靠性可用差错率来衡量，差错率常用误码率和误信率来表示。

4. 若线性系统的输入过程是平稳的，那么输出过程也是平稳的。

5. 如果线性系统的舒服过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。

6. 高斯过程经线性变换后的过程仍为高斯过程。

7. 一个均值为零的窄带平均高斯过程ξ(t)，它的同相分量ξ(t)和正交分量ξ0s

(t)同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。

28. 一个均值为零，方差为σ的窄带平稳高斯过程ξ(t),其包络a(t)的一维分布是s

瑞利分布,相位?(t)的一维分布是均匀分布,而且就一维分布而言, ξ(t)与as (t)时独立统计的,即f(a??)=f(a)f(?)。

9. 在无线信道中信号的传输时利用电磁波在空间的传播来实现的.原则上,任何漂亮的电

磁波都可以产生,但为了有效地发射或接受电磁波,要求天线的尺寸不小于电磁波的

1/10 。

210. 设收发天线间的距离为D,使此两天线间保持视线的最低高度为

h=D/50 。 11. 由于视距传输的距离有限,为了达到远距离通信的目的,可以采用

元线电中继的办法 12. 传输电信号的有限信道主要有三类: 明线对称电缆和同轴电缆。 13. 离散信道的容量的两种不同的度量单位:1) 用每个符号能够传输的平均信息量最大值

表示信道容量C, 2)用单位时间(秒)内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量

Ct。

14. AM信号是带有载波分量的双边带信号,它的带宽是几代信号带宽fn的两倍(Bam=2fn)。 15. 解调的方法可以分为两种: 相干解调和非相干解调(包络检波) 。 16. DSB调制系统的制度增益为 2 。

17. SSB调制系统的制度增益为 1 。

18. AM的最大信噪比增益为 2/3 。

19. BPF的作用是抑制调频信号带宽以外的噪声。

20. 限幅器的作用是消除信道中噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏。

21. 双极性波形:因其正负电平的幅度相等，极性相反，故当“1”和“0”等概率出现时

无直流分量，有利于在信道中传输。

22. 双极性归零波形:由于其相邻脉冲之间存在零电位的间隔，使得接收端很容易识别出

每个码元的起止时刻，从而使收发双方能保持正确的位同步。

23. 2ASK和2PSK所需的带宽是码元速率的2倍;2FSK所需的带宽比2ASK和

2PSK都要

高。

24. 各种二进制数字解调系统的误码率取决于解调器输入信噪比r。

25. 在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。

26. 使误码率降低的代价是带宽增大。

27. 一种编码的最小码距d的大小直接关系着这种编码的检错和纠错能力: 0

A) 为检测e个错码，要求最小码距: d?e+1 0

B) 为了纠正t个错码，要求最小码距: d?2t+1 0

28. 分组码一般用符号(n，k)表示，其中n是码组的总位数，又称码组的长度(码

长)，k是码组中信息码元的数目，n-k=r为码组中监督码元数目(监督位数目)。

7 ，信息数是 3 ，监督位数目是 4 。例:(7,3)的信息位的位数是

29. 从抽样信号中恢复原信号的条件是 ,?2, ，即抽样频率,应不小于,的ssHH

2倍。

30. 模拟脉冲调制的三种方式: 脉冲振幅调制、脉冲宽度调制和脉冲位置调制。 31. 带通白噪声n(t)的平均功率为: N=nB 。 0

32. 信号包络因传播有了起伏的现象称为衰落 ;由多径效应引起的衰落称为

快衰落 ;

起伏周期可能较长，甚至以若干天或若干小时计的衰落称为慢衰落 ;和频率

有关的

衰落称为频率选择性衰落。

33. B=2(m+1)f=2(?f+ f) fmmFM

34. 各种模拟调制系统的比较(P122)

35. 无码间串扰条件下，带宽为 B=1/2T(Hz)，基带系统所能提供的最高频带

利用率为 s

η=R/B=2(B/Hz) 。 B

36. 二进制数字调制系统的性能比较(P212-213)

通信原理—名词解释

1. 确知信号:指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,通常可以用数

字公式表示

它在任何时间的取值,且可分为两类:1)能量信号:其能量等于一个有限正值,但

平均功

率为零;2)其平均功率等于一个有限正值,但能量为无穷大

2. 广义平稳过程:

1)均值与t无关,为常数a

2)自相关函数只与时间τ=t2-t1有关,即R(t1，t1+τ)=R(τ) 3. 高斯白噪声:噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数则称为白噪声，而白噪声的概率分布服从高斯分布则称为高斯白噪声

4. 频率失真:信道的振幅——频率特性不理想，则信号的失真称为频率失真

5. 数字基带信号:未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为

数

字基带信号

6. 数字基带传输系统:不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统

7. 均衡器:起补偿作用的滤波器。

8. 数字调制:用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号(已调型

号)的过程。其三种基本方式为:振幅键控、频移键控和相移键控。

通信原理—简单分析

一、数字通信的特点:

优点:1)抗干扰能力强，且噪声不积累

2)传输差错可控

3)便于用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理、变换、存储

4)易于集成，使通信设备微型化，重量轻

5)易于加密处理，且保密性好

缺点:需要较大的传输带宽

二、通信系统的分类:

1) 按通信业务分类

2) 按调制方式分类

3) 按信号特征分类

4) 按传输媒介分类

5) 按工作波段分类

6) 按信号复用方式分类 :频分复用、时分复用和码分复用

三、门限效应及其原因

当输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，通常把这种现象

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。门限效应是由

包络检波器的非线性解调作用所引起的。

四、复用及其目的

复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分利

用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。

信号多路复用有两种常用的方法:

1) 频分复用:一种按频率来划分信道的复用方式

2) 时分复用

五、码间串扰及消除方法

码间串扰:(由于系统总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，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。

若想消除码间串扰，应使:

h[(k-n)Ts+t ]=0 a,0nn,k

六、眼图及其做法

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。其做法为:用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端，然后调整示波器水平扫

描周期，使其与接受码元的周期同步。

七、OFDM的优缺点

优点:由于采用多进制、多载频、并行传输，其主要优点是使传输码元的持续时间

大为增长，从而提高了信号的抗多径传输能力

缺点: 1)对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感

2)信号峰值功率和平均功率的比值较大，降低射频功率放大器的效率

八、差错控制技术主要有以下四种:

1) 检错重发

2) 前向纠错

3) 反馈校验

4) 检错删除

九、A压缩律的实用值及其原因

在实用中，选择A=87.6，原因如下

1) 使曲线在原点附近的斜率等于16，使16段折线简化成仅有13段

i2) 使在13折线的转折点上A律曲线的横坐标x值接近1/2

(i=0,1,2, (7)

十、平稳过程的自相关函数及其性质(了解)

t)为实平稳随机过程，则其自相关函数设ξ(

R(t)=E[(ξ(t)ξ(t+τ))]

性质如下:

21) R(0)=E[ξ(t)]——ξ(t)的平均功率

2) R(τ)=R(-τ)——τ的偶函数

3) R(τ)?R(0)——R(τ)的上界

224) R(?)=E[ξ (t)]=a——ξ(t)的直流功率

25) R(0)-R(?)=σ

十一、几种常用的传输码型(P141-143)

通信原理—画图题

7-1(设发送的二进制信息为1011001，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK 信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。

解:如下图

相应的2ASK波形图就是OOK波形图。

(各类图的相应画法请参考P181 、P185 、P189 、P192)

数字通信系统是指利用数字信号传递消息的通信系统。数字通信系统的模型如下图所示。

通信原理—大题

一、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成，它们出现的概率分别为

3/8,1/4,1/4,1/8，且

每个符号的出现都是独立的。试求某消息

201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。

解:此消息中，“0”出现23次，“1”出现 14次，“2”出现13次，“3”出现7

次，共有57个符号，故该消息的信息量为

I=23log8/3+14 log4+13 log4+7 log8=108 2222

每个符号的算术平均信息量为

,I ==108/57=1.89 (b/符号) I符号数

二、设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8，且各符号的出现时

相对独立的。试求该符号集的平均信息量。

解:第四个符号出现的概率为

1-1/4-1/8-1/8=1/2

该符号集的平均信息量为

H=1/4 log4+1/8 log8+1/8 log8+1/2 log2 2222

=1.75(b/符号)

三、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量

2) 若每个字母出现的可能性分别为

P=1/5 P=1/4 P=1/4 P=3/10 CABD

试计算传输的平均信息量

解:1)一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2，5ms，每个字母的传输速率为

1 R==100(B) B,32，5，10

传输的平均信息量为

R = RlogM=100 log4=200(b/s) b22B

2)平均信息量为

H =1/5 log5+1/4 log4+1/4 log4+3/10 log10/3 2222

=1.985(b/符号)

即传输的平均信息量为

R= RH =198.5(b/s) bB

4-7设一幅黑白数字相片有400万个像素，每个像素有16个亮度等级。若用3KHz带宽的

信道传输它，且信号噪声功率比等于10，试问需要传输多少时间, 解:每个像素的信息量为

I=-log(1/16)=4(b/pix) p2

该信道的信道容量为

SC=B? log(1+)=3×1000×log(1+10)= 10378 (b/s) 22N

信源总的待发信息量为

I=400×10000×4=16000000 (b) F

总传输时间为

16000000(b)T==1542(s) 10378(b/s)

4-1设一条无线链路采用视距传播方式通信，其收发天线的架设高度都等于40，若不

考虑大气折射率的影响，试求其最远通信距离。

解: 依题意，可得:

2D=50h=50×40=2000

故最远通信距离

D=44.7km