2005年南京邮电大学通信原理
南邮《通信原理》课件 第4章
频率失真 波形畸变 码间串扰 解决办法：线性网络补偿 对语音影响不大，对数字信号影响大 解决办法：同上
输 出 电 压 直线关系 非线性关系
相位失真：相位～频率特性不良引起的
非线性失真：
可能存在于恒参信道中 定义： 输入电压～输出电压关系 是非线性的。
其他失真： 频率偏移、相位抖动…
32
第4章 信 道
按噪声性质分类
脉冲噪声：是突发性地产生的，幅度很大，其持续 时间比间隔时间短得多。其频谱较宽。电火花就是 一种典型的脉冲噪声。 窄带噪声：来自相邻电台或其他电子设备，其频谱 或频率位置通常是确知的或可以测知的。可以看作 是一种非所需的连续的已调正弦波。 起伏噪声：包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声 和宇宙噪声等。 讨论噪声对于通信系统的影响时，主要是考 虑起伏噪声，特别是热噪声的影响。
下面重点分析多径效应
22
第4章 信 道
多径效应分析： 设 发射信号为 A cos0t 接收信号为
R(t ) i (t ) cos0 [t i (t )] i (t ) cos[0 t i (t )]
i 1 i 1 n n
(4.4-1)
式中
i (t )
9
第4章 信 道
4.2 有线信道
明线
10
第4章 信 道
对称电缆：由许多对双绞线组成
导体 绝缘层
图4-9 双绞线
同轴电缆
导体
金属编织网 实心介质
保护层
图4-10 同轴线
11
第4章 信 道
n2 n1 折射率
光纤
南邮通信原理实验
实验二BPSK传输系统综合实验一、实验原理（一）BPSK 调制理论上二进制相移键控（BPSK）可以用幅度恒左，而其载波相位随着输入信号m （1、0 码）而改变，通常这两个相位相差180° .如果每比特能量为E”则传输的BPSK信号为：0°m = 0180°m = 1（二）BPSK 解调接收的BPSK信号可以表示成:为了对接收信号中的数拯进行正确的解调，这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息，同时还要在正确时间点对信号进行判决。
这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。
1、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法，最常用的有平方变换法、判决反馈环等。
在BPSK解调器中，载波恢复的指标主要有：同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响，若提取的相V载波与输入载波没有相位差，则解调输出的信号为a\t） = a（t）cos： A倍.即输岀信噪比下降cos2 A，其将影响信道的误码率性能，使误码增加。
对BPSK 而言，在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为：2、位定时抽样时钟在信号最大点处进行抽样，保证了输出信号具有最大的信噪比性能，从而也使误码率较小。
在刚接收到BPSK信号之后，位左时一般不处于正确的抽样位置，必须采用一左的算法对抽样点进行调整，这个过程称为位左时恢复。
常用的位左时恢复有：滤波法、数字锁相环等。
最后，对通信原理综合实验系统中最常用的几个测量方法作一介绍：眼图、星座图与抽样判决点波形。
1、眼图：利用眼图可方便直观地估讣系统的性能。
示波器的通道接在接收滤波器的输出端，调整示波器的水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。
在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛，所以称为眼图。
2、星座图：与眼图一样，可以较为方便地估计出系统的性能，同时它还可以提供更多的信息，如I、Q支路的正交性、电平平衡性能等。
星座图的观察方法如下：用一个示波器的一个通道接收I支路信号，另一通道接Q支路信号，将示波器设置成X-Y方式。
通信原理辅导及习题解析
通信原理辅导及习题解析（第六版）第3章随机过程本章知识结构及内容小结[本章知识结构][知识要点与考点]1． 随机过程的基本概念 （1）随机过程的定义随机过程可从样本函数与随机变量两种角度定义。
第一，随机过程是所有样本函数的集合；第二，随机过程可以看作实在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。
（2）随机过程的分布函数 ① n 维分布函数12121122(,,,;,,,){(),(),,()}n n n n n F x x x t t t P t x t x t x ξξξ=≤≤≤② n 维概率密度函数1212121212(,,,;,,,)(,,,;,,,),,,n n n n n n nF x x x t t t f x x x t t t x x x ∂=∂∂∂维数n 越大，对随机过程统计特征的描述就越充分。
（3）随机过程的数字特征 ① 均值（数学期望）1[()](,)()E t xf x t dx a t ξ∞-∞==⎰均值表示随机过程的样本函数曲线的摆动中心。
② 方差2222[()]{()[()]}[()]()()D t E t E t E t a t t ξξξξσ=-=-=方差表示随机过程在时刻t 相对于均值的偏离程度。
③自相关函数1212(,)[()()]R t t E t t ξξ=自相关函数目的是为了衡量在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
④协方差函数1211221212(,){[()()][()()]}(,)()()B t t E t a t t a t R t t a t a t ξξ=--=-协方差函数对随机过程在任意两个时刻上的随机变量与各自均值的差值之间的相关联程度进行描述。
⑤互相关函数,1212(,)[()()]R t t E t t ξηξη=互相关函数用来衡量两个随机过程之间的相关程度。
2． 平稳随机过程 （1）定义 ①严平稳随机过程若一个随机过程()t ξ的任意有限维分布函数与时间起点无关，则称为严平稳的，即：()()12121212,,,,,,,,,,n n n n n n f x x x t t t f x x x t t t =+∆+∆+∆②宽平稳随机过程若一个随机过程()t ξ的均值为常数，自相关函数仅于时间间隔21t t τ=-有关，则称为宽平稳，即：()()()12, ,E t a R t t R ξτ==⎡⎤⎣⎦（2）各态历经性若随机过程的任一实现，经历了随机过程的所有可能状态，则称其是各态历经的，即随机过程的数字特征，可以由其任一实现(样本函数)的数字特征来代表。
南京邮电大学大二通信专业通信原理期末试卷及答案3
南京邮电大学通信原理试卷学号：姓名：（注意：在答题纸上答题，不必重新抄题，只写题号即可。
）一 填空题：（每个空0.5分，共15分）1. 通信系统按调制方式可分 和 ；按信号特征可分为 和 。
2. 若线形系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是 型的。
3. 若系统功率传输函数为()ωH ，则系统输出功率谱密度()()ωξO P 与输入功率谱密度()()ωξI P 关系为 4. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。
5. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 和 两大类。
6. 随参信道中的多经传播对信号传输的影响有： 、 、 。
7.常见的随机噪声可分为 、 和 三类。
8. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 和 。
9. 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 、 和 。
10. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。
11. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、 和 。
12. 设一分组码（110110）；则它的码长是 ，码重是 ，该分组码与另一分组码（100011）的码距是 。
二 判断题：（正确划“×”，错误划“√”；每题0.5分，共5分） 1. 信息与消息在概念上是一致的，即信息就是消息，消息就是信息。
（ ） 2. 若()t X 是平稳的，则()1t X 与()C t X +具有相同的统计特性（C 为常数）。
（ ） 3. 对于数字基带信号()t S 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。
（ ）4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。
（ ）5. 窄带高斯随机过程的包络和相位过程是两个相互独立的随机过程。
（ ）6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若00→n ，则信道容量∞→C 。
（ ）7. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若信源的信息速率R 小于或等于信道容量C ，则理论上可实现无误差传输。
南京邮电大学通信原理初试真题(1999-2010)
二（１０分）某信息源由 0, 1 符号组成，其概率为 p(0 ) 0.4， p(1 ) 0.6 ，如果消息
五 、（ 10 分）对 10 路最高频率为 4KHZ 的信号采用 PCM 时分复用传输，抽样后进行 8 级线 性量化，并编为自然二进制码，码元波形为矩形脉冲，占空比为 1，试求： 1．传输此信号所需的带宽？
2．若采用滚降系数为 =1 的滚降系统，则传输带宽又为多少？
六 、（10 分）已知某一元码间串扰的基带传输系统，“0”码元出现的概率为 P（0），“1”码 元出现的概率为 P（1），采用双极性波形，码元幅度为 A，信道中的高斯白噪声均值为 0，
号的平 均 信 息 量为 （
（
）。
），若要求 平 均信 息 量 取 得最 大 值 ， 则信 息 源 的 概率 分 布为
２、已知高斯过程的均值为 a，方差为 2 ，单边功率谱密度为 n0 ，其概率密度分布函数为
（ ），若 通 过 H ( ) k0 e j t ,| | H 的低通网络，则输出过程的均值为（ ）， 功
（3）若 10 路这样的△M 信号进行时分复用，码元波形采用矩形脉冲，则所需传输信道的最
小带宽为多少？（此时令
fs
f） s(min)
八 、（ 10 分）某数字调制信号如图所示，已知信号传码率 RB 105 波特，信号幅度 A= 102 伏 ，
信道内高斯白噪声的功率谱密度为 n0 / 2 1.6 1011(W / HZ) ，接收端采用最佳接收
答案将以 Image 形式通过 EMAIL 免费索取 help1860@
九 、（12 分）某数字通信系统发送端如图所示，它由部分响应和数字调制两部分组成。
南京邮电大学期末试题《通信原理》试卷04
XXX 级本科《通信原理》试题（卷）说明：答案要求简明扼要，全部做在考试题（卷）上。
一、 填空（每空1分，共30分） 1．对于SSB 、VSB 、PCM 、DPSK 、MASK 信号来说，可靠性用信噪比衡量的有___________，用误码率吗率来衡量的有___________。
2．若n(t)为高斯噪声，把t t n ω1cos )(+通过中心频率为ω1的窄带滤波器，输出包络服从___________分布，通过中心频率为)(122ωωω>>的窄带滤波器输出包络服从___________分布。
3．信号s(t)匹配滤波器h(t)= ___________，最大信噪比时刻应选在时刻___________。
4．在相干接调时，DSB 系统的制度增益G=___________，AM 在单音频调制时G=___________。
5．ΔM 调调系统除一般量化噪声外，还有___________量化噪声。
为扩大一般ΔM 动态范围，常采用的改进方案之一是___________。
6．同步包括___________同步，___________同步，___________同步和___________同步。
7．已知二进制代码为11000010100000000101，其相应的AMI 码为____________________________________________。
8．导致数字系统误码的可能原因有___________、___________和___________。
9．在AM 、ΔM 、FM 、PSK 、MSK 、DPSK 、SSB 等信号中能直接在数字基带系统中传输的有___________，能直接在数字频带系统中传输的有___________。
10．二元确知信号在先验等概情况下，误码率最___________。
11．已知四个码字：A 1=00000000，A 2=00001111，A 3=11110000，A 4=11111111，d 0=___________。
南京邮电大学通信原理考研真题答案00--10年
2000年试题参考答案一、填空1、)(log 2i x p - ∑∞=-12)(log )(i i i x p x p p(x i )=n1i=1,2,3… 2、)2)(ex p(21)(22σσπa x x f --=ak 0(a H t E •=)0()]([ξ) π2020h w n k (输出噪声功率谱密度H o w w k n w p ≤=20)()3、恒参信道 随参信道 恒参信道4、接收信号中除当前码元以外的所有码元在抽样时刻的总和si ss T w T T i w H ππ22)4(≤=+∑+∞-∞= 部分响应系统 滚降系统（均衡） 5、相位连续 幅度恒定（能量集中） 带宽最小 6、2，17、h c c w w w w H w w H ≤=-++常数)()( 相干二、1、信息熵H=－p(x 1)2log p(x 1)－p(x 0)2log p(x 0)= bit/符号 信息速率Rb=1000×s=970 bit/s2、接收端收到0的概率p(0)=×+×=(全概率公式) 接收端收到1的概率p(1)=1－p(0)=平均丢失信息量H(x/y)= －p(0)[p(0/0)2log p(0/0)－p(1)2log p(1/0)] －p(1)[p(0/1)2log p(0/1)－p(1)2log p(1/1)]=[2log 2log 2log 2log bit/符号 信息传输速率R=1000(H －H(x/y))bit/s=810 bit/s三、1、mm f f w A k m =11022/1044=⨯===f m m f m radw vA srad k ππ2、)]102sin(102cos[)(46t t A t m s ⨯+⨯=ππ3、khz B m khzf m f B f f 40110)1(2===+=4、调制制度增益6)1(32=+=f f m m G 接收机输出信噪比3106161⨯==o o i i N S N S 噪声功率w k B n N i7120108401010222--⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯= 接收机输入信号功率w N S i i 4310341061-⨯=⨯⨯=平均发射功率w S S i 3400106=⨯=四、1、等效带宽0041221ττππ=⨯=B 奈奎斯特传输速率baud R B 00max 21412ττ=⨯= 2、系统实际带宽0002121ττππ=⨯=B 最高频带利用率hz baud B R B /10max ==η3、s bit R R B b /238log 02max τ=⨯= 4、s bit R s bit R b b /23/340max 0ττ=<=但由于,2,1230=≠k kR b τ因此存在码间干扰（无码间干扰传输要求⋅⋅⋅==,2,1,max n nR R B B ） 五、发送”1”错判为”0”的概率2)1()1()(201011-=-+=-=⎰⎰+-+-A dV A V dV A V f Pe A A发送”0”错判为”1”的概率2)1()1()(210100-=--=-=⎰⎰--A dV A V dV A V f Pe AA系统误码率2)1(2121201-=+=A Pe Pe Pe （对双极性信号，最佳判决门限为Vd *=0）六、1、用π相位表示”1”，用0相位表示 ”0”，2PSK 波形如图1 1 0 0 1 1 0 02、baud k R s bit k R B b 2048/2048== 信号频率khz f s 2048=带宽khz f B s 40962== 频带利用率hz baud BR B/5.0==η 3、 框图如下图 (反向抽判)各点波形如下图参考”0” 1 1 0 0 1 1 0 0abcd七、1、输出信噪比N o M q S 222==，由题意7,102,10,40lg 10424≥≥≥≥N qSq S N o o 即 2、抽样频率m 2f f s ≥，码元周期s T s μ2=，码元速率Mbaud T R sB 5.01==，时分复用时，hz f R f m B s 3571,710≤≤⨯⨯3、为保证不过载，要求m s m s m m f f A f f A πσπ200,01.02≥=≤• 八、1、1),()(=-=k t T ks t h 一般情况2、3、最佳判决时刻取20T t =，02max 20max 2A ,41,2n Tr T A E n E r ===故 九、1、当输入为时，)(t δ系统冲激响应为)2()()(s T t t t h --=δδ，wTs j e w H 21)(--=2、易知该系统为第Ⅳ类部分响应系统，因此12-=r C r2001年试题参考答案一、填空 1、M 2logM s T 2log 1 s T 2 M 2log 212、R(∞) R(0) R(0)-R(∞)3、接收信号中除当前码元以外的所有码元在抽样时刻的总和si s sT w T T i w H ππ≤=+∑+∞-∞=)2( 部分响应系统 滚降系统（均衡） 4、552khz 96khz （为余数为最大整数，，k n kB nB f nkB f h s 22),1(2+=+=）5、最大似然比准则 -1 2psk6、最大输出信噪比准则 )()(*d jwt t t kS e W kS d --二、1、22/105.0)()()(322B f f B f hzw k f H f P f P c c i o +≤≤-⨯==- wB k df k df f P N Bf B f o o c c 32223210105.02)(-+--∞+∞-⨯=⨯⨯==⎰⎰（系数2是由于双边功率谱密度）2、）310)(5.0)(-⨯=τδτi R (注：）（频域，时域频域）（（时域w t πδδ211↔↔))]()([105.0)(32c B c B o f f g f f g k f P ++-⨯=-（选用f 作变量时，无系数2π）t f j c B t f j c B c c e Bt BSa f f g e Bt BSa f f g ππππ22)()(,)()(-↔+↔-（频域平移，c c f w π2=）32223210)2cos()(])()([105.0)(---⨯=+⨯=τπτπππτππc t f j t f j o f B BSa k e Bt BSa e Bt BSa k R c c 三、1、5=mmf W A k rad w v A v rad k m m f 33102,10,/10⨯===ππ,)102sin(10)(3t t m ⨯=π2、5==mm f f W A k m3、khz m f B f 126102)1(23=⨯⨯=+=,载频hz f c 610=4、输入信号功率w v S i 50002)100(2==输入噪声功率w B f Pn N i 4.2)(2== 调制制度增益450)1(32=+=f f m m G310375.94.25000450⨯=⨯=o o N S 四、信息码 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0差分码0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 +1 0 -1 0 +1 -1 +1 -1 +1 -1 0 0 0 –V +B 0 0 +V 0 0 五、1、抽样频率khz f s 8= 编码位数38log 2==N 带宽khz khz B 2408310=⨯⨯=2、khz B B 480)1('=+=α 六、 发送”1”错判为”0”的概率=--=-=⎰⎰∞-∞-dx A x dx A x f Pe Vd nnVd ]2)(exp[21)(221σσπ发送”0”错判为”1”的概率dx A x dx A x f Pe Vdn nVd⎰⎰∞-+-=+=]2)(exp[21)(2200σσπ系统误码率为dxA x p dx A x p Pe p Pe p Pe VdnnVdnn⎰⎰∞-∞-+-+--=+=]2)(exp[21)0(]2)(exp[21)1()0()1(222201σσπσσπ最佳判决门限设为*d V ，应使系统误码率最小。
南邮无线通信原理第一章
Shortwave,Microwave,IR,Optical
2013-5-6
5
The mode of propagation of electromagnetic waves
Light of sight propagation;
BASE STATION
2013-5-6
12
First generation of mobile technology
•Analog cellular systems(FM)
•Only carry voice traffic •Less secure and prone to interference when signal is weak Include standards
2013-5-6
26
Features of Wireless Communications
• Information is transmitted by radio waves Radio channel is not a good transmission channel: – Large path loss, – Multipath, – Time-variant ( Signal Fading) • In complex interference environment Interferences from – Space (cosmic, atmosphere phenomenon) – Industry equipment – Other electronic and communication systems – Themselves
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2
七
、 （
, 且1
15 分
）
已
知 2FSK 信
号
S (t ) sin t , 1 1 为 S 2 (t ) sin 2 t ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0 t Ts 0 t Ts
4 , 21 , S1 和S 2 等可能出现，试求： Ts 2 1．计算 S1 和S2 的互相关系数 =？
3
1
四、 （ 15 分）已知某抑制载波双边带调制（ DSB/SC ）系统的发送功率为 S 瓦，采用相干解 调。现改用抑制载波单边带调制（SSB/SC ） ，若信道特性和本地载波的幅度都不变。试求下 列情况下 SSB/SC 调制的发送功率 S’? 1．两系统接收信号强度相同？ 2．两系统接收信噪比相同？
六（ 15 分）若 10 路话音信号 mi (t ),
i 1, 2, 3...10，进行时分复用，信号的频率范围为 0～
4KHZ 。 抽样频率为 f s 8KHZ ， 采用 256 级量化。 传输码波形为矩形脉冲，脉冲宽度为 ， 周期为 Tb 。占空比 / Tb =1/2 1． 画出帧结构图并标明帧长。每时隙的码元数？ 2． 计算该系统的第一零点带宽？ 3． 若系统的误码率为 Pe 10 6 ，计算每分钟系统的错误码元数目。
三、 （ 15 分）已知二元信息序列为 100101110100011001。采用第一类部分响应系统传输。试 求： 1．画出系统的原理方框图？ 2．写出预编码、相关编码和抽样判决序列？（假设 b0 =0） 3．若在传输过程中从第四个码元开始发生长度为 5 的突发错误，再写出预编码、相关编码 和抽样判决序列？（标明错码位置）
五、 （ 15 分）某频分复用系统采用多级调制（SSB/FM ）方式实现 60 路话音信号传输，即先 进行下单边带调制（副载波）实现频分复用，设第一路的负载泊位 256KHZ 然后再进行调 频（主载波） 。每路话音信号的频带为 0.3～ 3.4KHZ ，平均功率为 m 2 (t ) ，话路间的保护频 带为 0.6KHZ 。 1．画出副载波上频分复用示意图？确定最低的副载波频率？ 2．如果主载波调制的最大频偏为 800KHZ，求传输信号的带宽？ 3．估算第 1 路与第 60 路的输出信噪比之差异？（假设鉴频器输入噪声为高斯白噪声，且无 预加重和去加重电路）
2．画出匹配滤波器形式的最佳接收机结构？ 3．画出 S1 信号出现时，接收机各点的波形图？
八 、（ 15 分）在 MSK 调制系统中，设发送数字信号序列为 10110011，若码元传输速率为 2000baud，载波为 3000HZ，试求： 1．MSK 系统的两个信号频率 f 1 , f 2 ？ 2．画出 MSK 信号的时域波形图？ 3．画出 MSK 信号的相位变化轨迹图？（设初始相位为 0）
南京邮电大学 2005 年硕士研究生考试通信系统原理试题
一、简答题（每题 9 分，共 45 分） 1． 数字基带系统对传输码型的基本要求是什么？
2． 什么是奈奎斯特速率？什么是奈奎斯特带宽？
3． 数字信号的最佳接收准则是什么？其物理意义是什么？
4． 通信系统中调制器的作用是什么？何谓线性调制？何谓非线性调制？
5． 设有两个码组：0101010，1010100，试给出其检错能力，纠错能力和同时就、检错的能 力？
二、 （ 15 分）设某斜切数字基带传输特性 H ( ) 如图，其中 0 1 ，采用四进制码传输。 试 求： 1．该系统无码间串扰的最大传输速率（bit/sec ）? 2．计算此时系统的频带利用率（bit/sec/Hz ）?