现代通信原理复习大纲
第1章绪论
一、本章知识点
1、概念
本章有许多基本概念，可作为填空、选择题。
2、计算
1)信息量和熵的计算。
2)码元速率、信息速率、误码率的计算。
二、本章小结
1.通信的最初含义是指由一地向另一地传递消息，现已扩展到包含交换、网络等。本课程
主要研究传输。消息是指信源所产生的信息的物理表现。信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容。
2.信号是指消息的物理载体。通信系统中的信号常指电信号。根据原来承载消息的信号参
量是连续取值还是离散取值，信号可分为模拟信号和数字信号。
3.根据信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可分为模拟通信系统和数字通信系统。与
模拟通信系统相比，数字通信系统优点突出，因而得到广泛应用。
4.本章介绍的通信系统模型均属点对点通信模型。在这些模型中，主要完成两种变换：非
电量?电量，基带信号?频带信号。前者把各种非电信号变换为电信号，从而利用电通信系统进行传输；后者利用调制技术进行频谱搬移，以适应在带通型信道中传输。此外，亦存在有直接以基带信号进行传输的系统?基带通信系统；它无需载波调制，只适用于低通型信道。在数字通信系统中，常采用各种编码技术来达到特定目的。
5.信息量是对消息源发出的消息所包含的信息进行度量的重要参数。若消息x出现的概率
为P（x），则它所包含的信息量I= -loga P(x) ，通常a=2，则I的单位为bit。对于由M个离散独立等概率消息（符号）组成的消息源，它发送的每个消息（符号）所包含的信息量为log2 M(bit) （bit）。对于离散独立非等概率消息（符号）组成的消息源，则采用平均信息量?每个符号所包含的信息量的统计平均值（称为熵）来描述
H(x)=P(x 1)［log 2P(x 1)］+ P(x2)［log 2P(x 2)］+ … + P(xn)［log 2 P(xn)］
= （bit/符号） 等概时具最大熵M x H 2log )(= （bit/符号）
6. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要的性能指标。在模拟通信系统中，有效性用带宽
（B ）表示，可靠性用信噪比（SNR ）表示。在数字通信系统中，有效性用传输速率表示，可靠性用差错率表示。传输速率包括码元速率（B R ）和信息速率（b R ），两者之间的关系是b R =B R H 。在等概条件下，2b R =2B R （二进制等概时两速率数值上相等），
bM R =M R BM 2log （M 进制等概时，两速率相差M 2log 倍）
。差错率包括误码率和误比特率。
三、思考题
1. 数字通信有哪些特点？
答：相对模拟通信，数字通信具有以下特点：
① 其所传输的信号是离散或数字的；
② 抗干扰能力强，数字信号可以再生，从而消除噪声积累；
③ 传输差错可以控制；
④ 便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；
⑤ 便于加密，可靠性高；
⑥ 便于实现各种信息的综合传输。
2. 按调制方式，通信系统如何分类？
答：根据是否使用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。
3. 按传输信号的特征，通信系统如何分类？
答：按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。
21()log ()(/n i i i p x p x bit =-∑符号）
4. 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？
答：传送多路信号有三种复用方式：频分复用（FDM ）、时分复用（TDM ）和码分复用（CDM ）。
5. 通信系统的主要性能指标是什么？
答：通信系统的性能指标涉及其可靠性、有效性、适应性、标准性、经济性等，主要性能指标有两个：传输速率和差错率，传输速率可以用码元速率或信息速率来表征，可靠性可以用误码率或误信率来表征。
6. 什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？
答：误码率Pe 是码元在传输系统中被传错的概率。误信率b P 是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。一般地，M 进制中，误信率比误码率更底，二进制中，误信率和误码率在数值上相等。
7. 什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？
答：码元速率B R 定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud ）。信息传输速率b R 又称为信息速率或传信率，单位是比特/秒（bit/s ）。由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制中，表示一个码元的比特数不同。在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。在M 进制中，设信息速率为b R bit/s ，码元速率为M R B Baud ，则有
b R =M R M 2log B
8. 未来通信技术的发展趋势如何？
答：相对模拟通信系统，数字通信系统具有诸多优点，尤其可以方便的实现加密解密，可靠性高，易于实现各种信息的综合传输，未来通信技术将必然以数字通信技术为主，各种类型的信息都在统一的通信网中传送。
9. 什么是信源符号的信息量？什么是离散信源的信源熵？
答：信息符号中所包含的有用信息的多少就是信源符号的信息量。信源符号所含的信息量I 与该信息符号出现的概率有关，信息符号出现的概率越小，其所包含的信息量就越
大，反之信息量就越小。离散信号所有符号所包含的信息量的平均值就是离散信号的信源熵。当离散信源的所有符号独立等概出现时，其信源熵的值达到最大。
第一章课后习题请复习（1-1~1-7）。
第3章 信道
一、 本章知识点
除了概念题，计算题主要集中在下列几点：
（1）恒参信道中的不失真传输条件：
幅频条件 |H(ω)|=K0 相频条件 φ(ω)=ωt d
其中K 0为传输系数，t d 为时间延迟，它们都是与频率无关的常数。
或群迟延特性
（2）信道容量 C=Blog 2(1+S/N)
二、 本章小结
1． 信道是通信系统中的重要环节，它具有两大特点：一是不可缺少（用于传输信息）；二
是它是通信中噪声的主要来源。
2． 信道的含义有狭义和广义两种。狭义信道是指信号的传输媒质。按照传输方式，狭义
信道可分为有线和无线信道两种。狭义信道可分为恒参信道和随参信道两种。恒参信道是指信道传输参数恒定（时不变）的信道。随参信道是指信道传输参数随时间随机变化的信道。
3． 广义信道有调制信道和编码信道两种。调制信道范围是从调制器输出端到解调器输入
端，其内部传输的是已调信号；它是一种模拟信道恒参信道，可等效为线性时变网络。编码信道范围是从编码器输出端到译码器输入端，其内部传输的是已编码信号，它是一
()()d d w w t dw ?τ=
=
种数字信道，可用转移概率描述。
4．恒参信道是指：传输参数恒定（或变化缓慢）的信道，它可以等效为线性时不变网络。
在理想的恒参信道中，其幅频特性应是水平直线，相频特性应是直线（或群迟延特性为水平直线）。“理想”是指不会引起任何线性失真。在通信系统设计时，可采用精心设计或均衡技术来减少线性失真。
5．随参信道是指：传输参数随时间变化（且是随机变化）的信道。由于传输参数时变，从而导致传输信号振幅（由于衰耗）时变，传输信号相位（由于时延）时变，从而包络衰落，频率弥散。在进一步考虑多径效应后，又会出现频率选择性衰落。在随参信道中，可采用分集技术来对抗衰落。分集技术的核心是“分散接收，集中利用”。
6．加性噪声是以相加方式（与信号相加）出现的噪声。起伏噪声是加性噪声的典型代表，其一般特点是：在时域、频域均普遍存在，且不可避免。起伏噪声包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声，它们均是高斯白噪声。
7．信道容量是信道得以无差错传输时的信息速率的最大值。需注意三点：一是条件：无差错传输；二是信道容量是指信息速率，因为单位是bit/s；三是它是最大值，从而是理论极限，或是理想指标，实际系统不能超过。
香农公式C=Blog2(1+S/N)是连续信道的信道容量，其条件是：信号为高斯分布，噪声为加性高斯白噪声。香农公式指出了理论极限的存在，未能指明实现途径（具体方式），但人们可把它作为努力的方向，另外可以“带宽换信噪比”。
看P68-69的思考题
看课后习题：3-1、3-3、3-4、3-10、3-11.。
第4章模拟调制系统
一、本章知识点
基本概念：AM、DSB、SSB、FM、PM的表达式、功率、带宽、产生和解调的方法。
二、本章小结
1． 调制即按调制（基带）信号的变化规律去改变载波某一（些）参数的过程。调制信号
可以是模拟信号、数字信号，载波可以是连续波、脉冲，于是就有四种调制方式。
2． 模拟连续波调制即调制信号是模拟信号、载波为连续波的一种调制方式，简称为模拟
调制，为本章的内容。
3． 模拟调制包括幅度调制和角度调制。幅度调制就是载波幅度随调制信号线性变化的调
制方式。它是一种线性调制，其“线性”的含义是调制过程仅是频谱的平移（频谱内部相对结构不变），是线性变换。线性变换的含义是边带的变换服从叠加原理。角度调制就是载波相角随调制信号而变化的调制方式，是一种非线性调制。
4． 幅度调制原理：
AM 信号的特点是其振幅（包络）变化正比与调制信号幅值。DSB 信号就是在AM 信号中去除载频分量。SSB 信号是DSB 信号中只保留一个边带。VSB 信号是DSB 信号中保留一个边带大部分（或全部）以及另一个边带的小部分。从波形看，只有AM 信号才保留调幅的原始含义，其振幅变换规律与调制信号幅值相一致。其余信号（DSB 、SSB 、VSB ）已不再有此规律。
5． 角度调制原理：
包括调频（FM ）和调相（PM ）两种。FM 信号的频偏)(t ω?与调制信号幅值m(t)成正比，PM 信号的相移)(t ?与调制信号幅值m(t)成正比，这是区别FM 和PM 的准则。
6． 模拟调制系统性能小结
● 在带宽节省方面：SSB 最好，AM/DSB 次之，FM 最差；
● 在信噪比改善方面：FM 最好，SSB/DSB 次之，AM 最差；
● 在功率利用率方面：FM 最好，SSB/DSB 次之，AM 最差；
● 在设备复杂性方面：AM 最好，FM/DSB 次之，SSB 最差。
7． 非相干解调（包络检波）时存在门限效应。因而要求输入信噪比高于门限（如10dB ）
才能正常工作。门限效应应缘于包络检波器解调的非线性。相干解调不存在门限效应。
P89的思考题4-1~4-6. 。
习题不要求。
第5章数字基带传输系统
一、本章知识点
除了概念题外，本章的考点大致如下：
1.单/双极性NRZ/RZ以及NRZ（M）码、NRZ（S）码和波形，即给定码时要求画出码
波形图，或反之。
2.码型编码和码波形。一般地，只要给定编（译）码规则，不难进行正确的编（译）码。
尤其可能成为考核内容的是HDB3码，以及差分编（译）码。
二、本章小结
1.有四种最基本的数字基带码波形：单极性NRZ，双极性NRZ，单极性RZ，双极性RZ。
单极性码波形有直流，且接收端判决电平不固定，因而应用受限。双极性码波形等概时无直流，且接收端判决电平固定（为零），因而应用广泛。与NRZ相比，RZ码波形的主要缺点是带宽大，主要优点是位与位之间易于分清，尤其是单极性RZ波形存在f s 离散分量，可用于位定时。
2.数字通信系统的一个重要特点是：在接收端有抽样判决器（用于再生数字基带信号），
抽样判决器需要位定时（同步）脉冲进行抽样，因而位定时信息的提取—位同步就成为一个值得关注的课题。本章的码型编码亦具有此功能。经码型编码后，1B2B码具有丰富的位定时信息；其中，数字双相码的最长连码（连0、连1）个数为2，CMI码为3，密勒码为4。AMI码、HDB3码以及双极性RZ码波形中无位定时信息，此时只需先将它们整流成为单极性RZ码，就可提取位同步信息。
3.码型编码解决传输码型选择（设计）问题，以满足易于提取位同步信息0、1均衡，具
内在检错能力等要求。其代价是牺牲了有效性，例如1B2B是1位二进制（有两种状态）变为2位二进制（有四种状态）。码型编码是从后者的四种状态中选择出某两种状态（称为许用码组），来与前者的两种状态一一对应，而舍弃另两种状态（称为禁用码组）。以双相码作为例子：编码后的2位共有00、01、10、11四种状态，今取10表示1，01表示0（亦可相反）作为许用码组，而舍弃00、11不用（禁用码组），就牺牲了有效性。
其他，如1B1T码、nBmB（m=n+1）、4B3T码等均属此。
4. 无码间干扰问题。在不考虑信道噪声的条件下，把发送滤波器、信道、接收滤波器合成
一个网络统一考虑，该网络满足无无码间干扰需满足的条件为：
时域条件0
00)(≠=???=k k C kT h s 频域条件
有三类消除码间干扰的系统：理想低通系统、滚降系统、部分响应系统。
5．双极性的最佳判决门限电平为0，与信号幅度无关，因而不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态。而单极性的最佳判决门限电平为A/2，它易受信道特性变化的影响，从而导致误码率增大。因此，双极性基带系统比单极性基带系统应用更为广泛。
6. 在实际应用中需要用简便的实验手段来定性评价系统的性能。眼图是一种有效的实验方法。
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。 具体方法：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,使其与接收码元的周期同步.此时可以从示波器显示的图形上,观察码间干扰和信道噪声等因素影响的情况,从而估计系统性能的优劣程度。
7. 眼图的模型和眼图的指标
最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻；
图中央的横轴位置对应于判决门限电平。
8. 什么是均衡器？为了减小码间串扰的影响，通常需要在系统中插入一种可调滤波器来校正或补偿系统特性。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。
三、思考题
1. 数字基带信号有哪些常见的形式？它们各有哪些特点？
答：数字基带信号的常见形式有：单极性码、双极性码、单极性归零码、双极性归零码、差分码及多元码。
单极性码的特点：基带信号的0电位及正电位分别与二进制符号0及1一一对应，信号在一个码元时间内，不是有电压，就是无电压，电脉冲之间无间隔，极性单一。该波形
2()S i s i H T T πω+=∑S T πω≤
经常在近距离传输时（比如印刷制板内或相近印刷制板之间传输时）被采用。
双极性码的特点：二进制符号0、1分别与正、负电位相对应，电脉冲之间无间隔。但是当0、1符号可能出现时，将无直流成分。该波形常在CCITT的V系列接口标准或RS-232C中使用。
单极性归零码的特点：它的有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉冲都回到零电位。该波形常在近距离内实现波形变换时使用。
双极性归零码的特点：此时相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。
差分码的特点：把信息符号0和1反映在相邻码元的相对变化上。它所代表的信息符号与码元本身电位无关，而仅与相邻码元的电位变换相关。差分码波形常在相位调制系统的码变换器中使用。
多元码的特点：波形的一个脉冲可以代替多个二进制符号，在高数据速率传输系统中，经常采用这种信号形式。
2.什么是HDB3码、差分双相码和AMI码？有哪些主要特点？
答：HDB3码是三阶高密度双极性码，它的编码原则是：先把消息代码变换成AMI 码，然后去检查AMI码的连零情况，没有4个或4个以上的连零串时，这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个或4个以上的连零串时，将每4个连零小段的第4个0变换成与前面非0符号同极性的符号，称为V符号（破坏符号）。当相邻V符号之间有偶数个非零符号时，再将该小段的第1个0变换成+B或-B（平衡符号），B符号的极性同前一非零符号的极性相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。
它的主要特点是：HDB3码保持了AMI码的优点，还增加了使连零串减少到至多3个，对于定时信号的恢复是十分有利的。HDB3码是CCITT推荐使用的码型之一，是一、二、三次群的接口码型。
差分双相码是先把输入的NRZ波形变换成差分波形，用差分波形实现绝对双相码编码，即对每个二进制代码分别利用两个具有2个不同相位的二进制新码去代替。此时的输出相对于输入NRZ波形，称之为差分双相码。
它的主要特点是：提供定时分量，无直流漂移，编码过程简单。但是码的带宽要宽些。该码在本地局域网中经常被使用。
AMI码是将消息代码0（空号）仍变换成传输码的0，而把1（传号）交替地变换成
传输码的+1，-1。
它的主要特点是：
优点：①0、1不等概时也无直流；②零频附近的低频分量小；③整流后即为RZ 码；④编译码电路简单且便于观察误码情况。
缺点：连0码多时，AMI 整流后的RZ 码连0也多，不利于提取高质量的位同步信号（位同步抖动大）。
AMI 码是一种基本的线路码，在高密度信息流的数据传输中，得到广泛采用。
看117页的思考题
看习题：5-2、5-4、5-7、5-8
第6章 数字带通传输系统
二、 本章知识点
除了概念题外，本章的考点大致如下：
1．二进制数字调制原理
二、 本章小结
1. 基本概念
数字信号的传输
① 数字基带传输（第5章）——适用于低通信道。
② 数字频带传输（本章）——适用于带通信道。
数字频带传输：对数字基带信号先进行调制（数字调制），变成已调信号后再进行传输。
?
??—正弦波—载波—数字信号—调制信号数字调制，故又称数字连续波调制，正弦载波数字调制。 与模拟调制（第4章）相比：
相同点——载波相同。
① 都是以正弦波进行调制；
②调制的目的都是频谱搬移：把基带信号频谱搬移到正弦载波频率（f c）附近，以便与信
道频率特性相匹配；
③由于正弦波有振幅、频率、相位三个参量，因而相应地都有振幅调制AM（ASK）、频
率调制FM（FSK）、相位调制PM（PSK）三种调制方式。
不同点——调制信号不同。
模拟调制：调制信号是模拟信号（连续取值），调制过程是以调制信号对载波参量作连续调制，解调过程是对已调载波的参量作连续估值。
数字调制：调制信号是数字信号（离散取值），调制过程是以载波参量的离散状态来表征数字信息，解调过程是对已调载波的离散参量进行检测。
数字调制是指：调制信号是数字信号，载波是正弦波的调制。由于数字信号可视作模拟信号的特例（取值离散），因而数字调制亦可视作模拟调制的特例。
2.二进制数字调制原理
①2ASK数字信号控制载波振幅
掌握：
表达式和波形
产生方法：模拟调制法（相乘法）和键控法。
解调方法：非相干解调（包络检波）和相干解调
②2FSK数字信号控制载波频率
掌握：
表达式和波形
产生方法：模拟调频法和键控法。
解调方法：非相干解调（包络检波）和相干解调
③2PSK数字信号控制载波相位
掌握：
表达式和波形
产生方法：模拟调制法（相乘法）和键控法。
解调方法：相干解调
有相位模糊——倒 现象，故2PSK不实用，而采用2DPSK。
④2DPSK数字信号控制载波相对相位
掌握：
表达式和波形
产生方法：模拟调制法（相乘法）和键控法。
解调方法：相干解调（极性比较法）和差分相干解调（延迟相干解调，相位比较法）
2DPSK信号与2PSK信号的差异仅在于差分编码，它们信号的表达式、功率谱、带宽相同。
3.二进制调制系统比较
。这样，4.与二进制数字调制相比，多进制数字调制的优点是：可以提高频带利用率
b 在传输带宽B相同时，可提高信息传输速率R b；或在信息传输速率R b相同时，可减少传输带宽B。两者均表明：提高了有效性，其代价是降低了可靠性。
三、思考题
1.什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同？
答：数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端也是只要对载波信号的离散调制参量进行检测。
数字调制和模拟调制在原理上并没有什么区别，只不过模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制，在接收端则对载波信号的调制参量连续地进行估值，而数字调制只是对载波信号的参量进行离散调制，在接收端则也只需对载波信号的调制参量减小估值。
2.什么是振幅键控？2ASK信号的波形有什么特点？
答：振幅键控：通过用载波幅度的有无来表征所传送的信息。就象通过开关电路控制一样。
2ASK信号的波形的特点：信息二进制符号“1”由有载波来表征，二进制符号“0”对应没有载波。
3.OOK信号的产生及解调方法如何？
答：OOK信号的产生方法有两种：一种是一般的模拟幅度调制方法，如图6-1（a）所示，如图6-1（b）所示是一种键控方法，这里的开关电路受s(t)控制。
图 6-1（a ） 图6-1（b ）
OOK 信号有两种基本的解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。
4. 什么是频移键控？2FSK 信号的波形有什么特点？
答：频移键控是指不同的载波频率来表征所传送的数字信息。
2FSK 信号的波形的特点：信息二进制符号“0”对应于载频1?，而二进制符号“1”对应于载频2?，且1?与2?之间的改变是瞬时完成。
5. 什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？
答：绝对移相就是用载波的相位直接表示码元；相对移相就是用前后相邻码元的相对载波相位值表示数字信息。相对移相信号可以看作是把数字信息序列（绝对值）变换成相对码，然后再根据相对码进行绝对移相而成。
看P155的6-1~6-9思考题。
看课后习题：6-1、6-2、6-3. 。
第7章 模拟信号的数字传输
一、 本章知识点
1、概念
本章有许多基本概念，可作为填空、选择题、是非题。
2、计算
1) 抽样：
① 已抽样信号频谱特点、画法，混叠概念，尤其是H s f f 2=的条件。
② 自然抽样、瞬时（平顶）抽样概念，已抽样信号在时域、频域的特点。
二、 本章小结
1. 模拟信号的数字传输是指：把模拟信号先变换为数字信号后，再进行传输。由于与模拟
传输（相比），数字传输（通信）有着众多的优点，此变换成为A/D 变换。变换是把模拟基带信号变换为数字基带信号，尽管后者的带宽会比前者大得多，但本质上仍属于基带信号。此一传输可直接采用基带传输，或经数字调制后再作频带传输。
2. A/D 变换包括抽样、量化、编码三个步骤，如图7-1所示。
图7-1 A/D 变换三个步骤
图中，抽样完成时间离散化过程，所得m(kTs)为PAM 信号（仍是模拟信号）；量化完成幅值离散化过程，所得)(s q kT m 为多电平PAM 信号（属数字信号）；编码完成多进制（电平）到二进制（电平）的变换过程，所得s(t)是二进制编码信号（数字信号）。
3. 抽样包括冲激抽样、自然抽样、平顶抽样。冲激抽样以冲激脉冲)(t δ序列作为抽样脉冲，
可作为理论分析，亦可用来阐明抽样定理。自然抽样可采用模拟双向开关来实现，在接收端亦可用低通滤波器无失真恢复。平顶抽样可采用抽样—保持电路来实现，它所产生的失真（“孔径”失真）可采用均衡滤波器来校正。为了保证A/D 变换的正常工作，在变换期间应保持抽样值恒定，因此A/D 变换中实际上应用了平顶抽样。抽样结果得到PAM 信号，其信息包含在脉冲振幅中（仍可恢复），但时间上的离散为模拟信号的数字化以及TDM 奠定了基础。
三、思考题
1. 什么是低通型信号的抽样定理？
答：低通型信号的抽样定理：一个频带限制在（0，m f ）Hz 内的时间连续信号m(t)，如果以1/m f 的间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)被所得到的抽样值完全确定。
2. 已抽样信号的频谱混叠是什么原因引起的？若要求从已抽样信号)(t m s 中正确的恢复出
原信号m(t)，抽样速率s f 应满足什么条件？
答：已抽样信号的频谱混叠是由于抽样频率小于原始信号的最高频率的两倍而造成的。若要求从已抽样信号)(t m s 中正确的恢复出原信号m(t)，抽样频率s f 应不小于原始信号m(t) 最高频率m f 的两倍，即s f ≥2m f 。
3. 试比较理想抽样、自然抽样和瞬时抽样的异同点？
答：理想抽样就是用真正的冲击脉冲串对原始信号进行抽样，但实际上是无法实施的，通常采用窄脉冲串来实现，在抽样脉冲持续期间，样值幅度随输入信号变化而变化。
瞬时抽样的抽样值的幅度为抽样时刻信号的瞬时值，在抽样脉冲持续期间样值保持不变。
课后习题：7-1、7-2. 。
现代通信原理教程10章部分习题解答
10.1 已知码集合中有8个码组为（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000），求该码集合的最小码距。 解 因为该码集合中包含全零码组（000000），所以对于线性分组码，最小码距等于除全零码外的码组的最小重量，即3m in =d 。 10.2 上题给出的码集合若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问纠错、检错的能力如何？ 解 只用于检错时，由条件：最小码距1min +≥e d ，求出2=e ，即能检出2位错码。 只用于纠错时，由12min +≥t d ，可得1=t ，既能纠正1位错码。 同时用于检错与纠错，且3m in =d 时，无法满足下列条件 ???>++≥t e e t d 1m in 故该码不能同时用于检错与纠错。 10.4 已知(7,3)码的生成矩阵为 ???? ??????=001110101001111001110G 列出所有许用码组，并求监督矩阵。 解 分别将信息段（000）、（001）、（010）、（011）、（100）、（101）、（110）和（111）代入式A =m G ，得到许用码组如下 0000000 0011101 0100111 0111010 1001110 1010011 1101001 1110100 生成矩阵G 为典型阵，有 ???? ??????=110101111110Q 所以
????? ???????==011110111101T Q P 监督矩阵 []????? ???????==0110001110001011101001011000r I P H M 10.5 已知一个(7,4)系统汉明码监督矩阵如下： ???? ??????=110100101110101110100H 试求： (1) 生成矩阵G ； (2) 当输入信息序列()101101011010=m 时，求输出码序列A=？ (3) 若译码器输入()1001001B =,请计算校正子S ，并指出可能的错误图样。 解 (1) ???? ? ???????==011110111101T P Q []????? ???????==0001011001011001001111000101Q I G k M (2) 1010,0110,1101321===m m m []()11010010001011001011001001111000101110111=????? ???????==G m A ()011000122==G m A ()101001133==G m A
《现代通信原理》教学大纲
《现代通信原理》教学大纲 课程编号：CE3009 课程名称：现代通信原理英文名称：Principles of Modern Communications 学分/学时：2/32 课程性质：必修 适用专业：信息安全专业和网络工程专业建议开设学期：5 先修课程：信号与系统/随机过程开课单位：网络与信息安全学院 一、课程的教学目标与任务 本课程是一门综合性较强的专业平台基础课。是模拟电路、信号与系统、高频电路、数 学等在通信中的综合运用，是学习通信技术特别是无线通信技术必不可少的一门重要基础课, 目的是使本专业学生掌握较广泛的现代通信理论和基本技术。 本课程系统阐述数字通信理论的基本概念和数字通信各个主要环节的基本原理，使学生 掌握现代数字通信原理的基本概念和基本原理，为学生进一步学习和掌握各种现代数字通信 技术准备必要的基础理论，以提高分析问题和解决问题的能力，为后续《无线通信网络安全》 课程的学习打下基础。 二、课程具体内容及基本要求 （一）绪论( 2学时) 理解通信系统的组成模型。通信系统的分类和通信方式。掌握信息及其度量、通信系 统的主要性能指标。 1.基本要求 （1）了解通信消息、信息、信号及通信系统的通信方式。 （2）理解数字信号与模拟信号及其调制和解调。 （3）掌握通信系统的构成、分类及模型，通信系统的性能指标。 2.重点、难点 重点：通信系统的基本组成和基本特点。 难点：通信系统的基本组成和基本特点。 3.作业及课外学习要求： 阅读通信方面相关资料 （二）无线传输信道( 4学时) 了解信道的定义和模型，理解加性噪声。掌握无线信道传播特性和路径损耗的分类及 特点。了解信道容量与信噪功率比、信道带宽的相互关系。 1.基本要求 （1）了解无线信道传播特性。 （2）掌握衰落信道路径损耗。 （3）掌握小尺度衰落和多径效应原理。
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案
第一章 1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么？ 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么？ 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。 1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点？ 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统； 优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么？ 数字通行系统的模型见图1-4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰
14级现代通信原理复习资料_2
14级现代通信原理复习资料 一、填空题 1、二进制码元速率为62.04810? Baud ，若在2秒内有3个码元产生错误，则误码率为 77.3210-?。 2、设每秒传送n 个M 进制的码元，则信息传输速率为 2log M n b/s 。 3、出现概率越小的消息，其所含的信息量 越大 。 4、以等概率发送二进制数字“0”和“1”，则每个数字的信息量为 1 bit 。 5、消息所包含的信息量是该消息出现的概率的函数，消息出现的概率为P （x ），则消息所包含的信息量I = (x)2log P - bit 。 6、从信源发出的没有经过调制的原始电信号称为 基带 信号。 7、信道编码的目的是提高信息传输的 可靠性 。 8、通信双方可同时进行收发消息的工作方式称为 全双工（双工） 通信。 9、信道按传输媒质可分为有线信道和无线信道。其中，蜂窝移动通信系统属于 无线 信道。 10、一个八进制波形需要用 3 个二进制脉冲表示。 11、单边功率谱密度为0n 的高斯白噪声通过带宽为B 的带通滤波器，输出的噪声平均功率为0n B 。 12、矩形脉冲信号的持续时间为T B 秒，则该矩形脉冲信号的第一零点带宽为 1B T Hz 。 13、恒参信道的主要传输特性可用 幅频 特性和相频特性来表示。 14、噪声可分为人为噪声和自然噪声，其中，热噪声属于 自然 噪声。 15、调制信道的定义范围为从调制器的输出端至 解调器的输入端 。 16、无失真传输系统要求其幅频特性为 常数 。 17、标准调幅AM 中，调制信号m(t)与叠加的直流分量0A 0max A >（t ） 时出现“过调幅”现象。 18、SSB 调制系统的制度增益为 1 。 19、对AM 信号进行包络检波时，当输入信噪比较小时，输出信噪比随输入信噪比的下降而急剧恶化，这种现象称为 门限效应 。
西交大《信号与系统》《数字信号处理》教学大纲
西安交通大学《信号与系统B》课程教学大纲 （说明：信通系应该学的是《信号与系统A》，但是找不到A的大纲。只找到了西交大电子、计算机等专业的《信号与系统B》的大纲，因为用的教材是一样的，大家就凑活着用吧） 英文名称：Signals and Systems B 课程编号：INFT3014 学时：68 （讲课60 ，实验8 ）；学分：4.0 开课时间：秋季学期 适用对象：电子科学与技术、计算机科学与技术专业、光信息科学与技术专业 先修课程：数学分析（工程类）或高等数学、电路 使用教材及参考书： 1. 阎鸿森、王新凤、田惠生编《信号与线性系统》，西安交通大学出版社，1999 年8 月第一版 2. [ 美] A.V. 奥本海姆等著，刘树棠译，《信号与系统》（第二版），西安交通大学出版社，1998 年 一.课程性质、目的和任务 “信号与系统”是电气与电子信息类各专业本科生继“电路”或“电路分析基础”课 程之后必修的重要主干课程。该课程主要研究确知信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性时不变系统的基本分析方法，信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用，以及数字信号处理的基础知识。通过本课程的学习，使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法，并对这些理论与方法在工程中的某些应用有初步了解。为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。同时，通过习题和实验，学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。 该课程是学习《现代通信原理》、《自动控制理论》等后续课程所必备的基础。 二.教学基本要求 通过本课程的学习，在掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统分析以及数字信号处理的基本理论和方法方面应达到以下基本要求： 1. 掌握信号与系统的基本概念，信号与系统的描述方法，基本信号的特性，系统的一般性质，系统的互联，增量线性系统的等效方法。 2. 掌握信号分解的基本思想及信号在时域、频域和变换域进行分解的基本理论及描述方法。通过对连续时间傅立叶级数、连续时间傅立叶变换、离散时间傅立叶级数、离散时间傅立叶变换、拉普拉斯变换和Z 变换的学习，掌握信号在频域和变换域的描述及信号时域特性与频域和变换域特性的关系。 3. 掌握在时域将信号分解成单位冲激或单位脉冲信号的线性组合的思想与方法；学会在时域利用卷积和与卷积积分解决LTI 系统分析的问题。 4. 在以特征函数为基底分解信号的基础上，掌握在频域和变换域分析LTI 系统的方法，及系统在时域、频域和变换域的描述方法。了解典型系统的时域特性和频率特性。会用恰当的方法解决LTI 系统分析的问题。 5. 通过学习信号与系统分析方法在滤波及通信领域的某些应用，具备应用信号与系统分析的理论和方法解决工程实际问题的初步能力。 6. 通过对信号在时域抽样和频域抽样，掌握连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号之间的内在联系。 7. 掌握数字信号处理的基本理论，DFT 及其快速算法。 三.教学内容及要求 绪论
现代通信原理与技术
《现代通信原理与技术》是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。 本书是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。 作为高职高专通信专业的一门核心技术基础课程教材，在本书的编写中考虑了以下的原则与特点： 1．充分考虑了高职教育以应用能力培养为主线的特点，并考虑了高职学生的学习能力，内容上力求通俗易懂，以必需够用为度，并适当考虑学生的可持续发展的要求。 2．讲述简明透彻、概念清楚，重点突出。着重使学生掌握通信系统的基本概念、基本原理，大大缩减了不必要的数学推导和计算。 3．本着学用一体的思想，本书加强了针对性和实用性，尽可能的体现现代通信系统中的新知识、新技术和新方法，并在大部分章节配有相应的实训内容与要求，以强化学生的动手能力。 4．在教学内容和思考练习中，着重训练学生对基本概念的理解与掌握，系统的培养学生科学的思维方法和学习能力。 全书内容丰富，编排连贯，系统性强。先介绍基础知识，后介绍
系统知识，每章配有小结和富有针对性的思考题和习题，便于学生学习掌握。 本书既可作为高职高专层次的各类高校通信、电子、计算机应用等专业的教材，又可作为成人高等学校有关专业教学用书，还可以作为信息类专业工程技术人员的参考用书。 本书由济南铁道职业技术学院陈霞、山东省农业管理干部学院杨现德担任主编，曾庆磊、姜维正、秦爱民担任副主编，寇迎辉、张慧香、房曙光、崔雪彦参加了部分章节的编写。垒书由陈霞统稿并主审。 限于编者水平，书中难免有疏漏和不足，恳请读者批评指正。
110232201 - 通信原理-2017
《通信原理》课程教学大纲 课程代码：110232201 课程英文名称：Communication Theory 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：探测制导与控制技术 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是探测制导与控制专业的选修课程。主要讲述现代通信系统的基本组成、基本性能指标和基本分析方法，以当前广泛应用的通信系统和不断发展的新技术为背景，在强调信号的数学表达和推导的同时，以各种调制技术的分析作为主线，紧紧围绕通信系统的有效性和可靠性这对矛盾进行分析，对各种通信系统的性能指标进行评价与比较。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握掌握现代通信系统的基本原理和关键技术； 2．熟悉通信系统设计的基本原理和基本方法，学会分析和处理设计过程中存在的问题； 3. 了解国内外通信领域的最新发展动向； 4. 了解探测与识别系统通信子系统的设计方法，为探测与识别系统的设计与开发打下初步理论基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．掌握通信基本知识，具备分析设计简单通信系统的基本能力和技能； 2. 掌握信息传输原理和技术，主要是各种调制方式和编码方式的基本原理和性能分析方法； 3. 掌握探测与识别系统通信子系统的设计方法。 （三）实施说明 以通信基本概念和数字通信原理为重点，系统讲述通信系统从信源到信宿的通信系统原理。注重原理的实际应用，尽量减少繁琐理论推导。课程内容可根据现代通信新技术和探测与识别系统通信子系统的设计进行适当调整，以适应社会需求。 （四）对先修课的要求 本课程先修课为信号与系统等。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．在课堂知识要点讲授基础上，适当增加习题练习进行巩固。 2．根据现代通信技术和探测与识别系统通信子系统的设计要求安排课外设计和综合通信系统设计。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查 2．考核目标：使学生了解当前通信状况及通信系统的发展方向，掌握现代通信中的基本概念、理论及分析方法，为进一步学习研究各种现代通信技术和探测与识别系统通信子系统的设计打下必要的基础，同时提高够综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力。 3．成绩构成： 课程成绩为出勤情况、课堂表现、课外设计作业及综合设计大作业等成绩的总和。 4．成绩评定 （1）出勤情况按旷课次数扣分，端正学生学习态度（分值10，每旷课一次扣3-5分）。
沈保锁《现代通信原理》复习提纲
第一章绪论 1 通信系统的基本模型页2图1.2-1 2 模拟通信系统的基本模型页3图1.2-2 数字通信系统的基本模型页3图1.2-3 3 数字通信和模拟通信相比的优缺点页4 4 信息量的定义页4 式1.3-1 5 信息熵的定义页5 式1.3-2 6 有效性：是指要求系统高效率的传输信息，即在给定的信道内“多”“快”的传送信息 可靠性：是指要求系统可靠的传输信息，即在给定信道内接受到的信息要“准”“好” 7 模拟通信系统的有效性指标用所传信号的有效传输带宽表示；可靠性用整个通信系统的输 出信噪比来衡量 数字通信系统的的有效性指标用传输速率表示；可靠性用差错率来衡量 传输速率有两种：码元传输速率和信息传输速率，二者的含义及相应的关系式1.4-1,1.4-2 差错率有两种：误码率和误信率，二者的含义及公式1.4-3,1.4-4
第二章信道 2.1 信道的定义及分类 1 调制信道和编码信道的划分页9图2.1-1 调制信道：从调制器的输出端到解调器的输入端 编码信道：从编码器的输出端到译码器的输入端 2.3 恒参信道 1 恒参信道的特性与时间无关，是一个非时变线性网络，该网络的传输特性可用幅度-频率及相位-频率特性来表示。 2 幅度-频率特性的定义及式2.3-1 3 相位-频率特性的定义及式2.3-2，2.3-3 及图2.3-2 2.4 变参信道 多径传播及多径效应的定义页12 2.5 随机过程的基本概念 1 一维分布函数，概率密度，及n维的分布函数和概率密度的定义，式2.5-1到2.5-4 2 随机过程的数字特征：数学期望，方差，协方差，自相关函数的定义式2.5-5到2.5-8 3 平稳随机过程的定义式2.5-9 4 广义平稳随机过程的定义（数学期望及方差与时间无关，自相关函数仅与时间差有关） 页16 5 平稳随机过程的遍历性（各态历经性）：“时间平均代替统计平均”式2.5-10到2.5-12 6 随机过程通过线性系统：图2.5-2 式2.5-13 到2.5-16 维纳-辛钦定理 7 平稳随机过程通过乘法器：图2.5-3 式2.5-17 到2.5-22 2.6 信道的加性噪声 1 干扰：周期性的、规律的有害信号 噪声：其他的有害信号 2 乘性噪声，加性噪声 3 加性噪声的来源：人为噪声（可消除），自然噪声（难消除），内部噪声（热噪声和散弹噪声） 3 白噪声：定义，式2.6-3 2.6-4，图2.6-1 4 窄带高斯噪声： w，当高斯白噪声通过窄带网络时，其输出噪声只能窄带网络的带宽W远小于中心频率0 集中在中心频率附近的带宽内，这种噪声称之为窄带高斯噪声。功率谱及波形见20页图2.6-2 窄带噪声的形式：式2.6-5到式2.6-12 2.7 信道容量 1. 信道容量公式（香农公式）式 2.7-1及所得到的4个结论
“通信原理”课程教学大纲
通信原理”课程教学大纲 Communication Principles” 课程编号： 适用专业：通信工程，电子信息工程，电子信息科学与技术和相关专业 学时数：84 学分数： 4.5 执笔者：刘维周编写日期：2009 年9 月30 日 一、课程的性质和目的 通信原理（Communication Principles ）是通信、电子信息类专业的专业基础必修课，适合在三年级下学期时开设。本课程的任务旨在使学生掌握现代通信原理及各种通信系统分析、设计的基本方法。通过理论学习与实验环节掌握好本课程内容是学好后续各门专业课的前题。 二、课程教学内容 第1 章绪论 信息及其度量。通信方式，通信系统的组成、分类及其主要性能指标。 第2 章随机信号分析 随机过程的一般表述。平稳随机过程的定义、相关函数及功率谱密度。高斯过程。窄带过程。正弦波加窄带高斯过程。随机过程通过线性系统。 第3 章信道与噪声 信道定义及其数学模型。恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。分集接收。信道的加性噪声。信道容量的概念。 第4 章模拟调制系统 幅度（AM、DSC、SSB、VSB ）、角度（FM、PM）调制的原理及其抗噪声性能。频分复用、复合调制、多级调制的基本概念。 第5 章数字基带传输系统 数字基带传输系统的基本结构。数字基带信号的常用波形、码型及其频谱特性。基带脉冲传输与码间干扰。无码间干扰的基带传输特性。部分响应系统。无码间干扰基带系统的抗噪声性能。眼图及时域均衡的基本概念。 第6 章数字调制系统
二进制数字调制系统原理及其系统的抗噪声性能。二进制数调系统的性能比较。多进制数字调制系统。改进的数字调制方式（MSK ）。 第7 章模拟信号的数字传输 抽样定理。脉冲振幅调制（PAM ）。模拟信号的量化。脉冲编码调制（PCM）。增量调制（厶M ）。PCM系统和△ M系统的性能比较。时分复用和多路数字电话系统。 第8 章?????????? 数字信号的最佳接收* 数字信号接收的统计表述及最佳接收准则。确知信号的最佳接收。随机信号的最佳接收，起伏信号的最佳接收的基本概念。匹配滤波器。基带系统的最佳化。 第9 章差错控制编码 纠错编码的基本原理。常用的简单编码。线性分组码。循环码。卷积码。 第10 章正交编码与伪随机序列* 正交编码与码分复用。伪随机序列。伪随机序列的主要应用。 第11 章同步原理 载波同步的方法。载波同步系统的性能及误差分析。位同步的方法。位同步系统的性能及误差分析。群同步的方法。网同步的基本概念。 三、实验教学内容 1.HDB 3 编译码实验 2.移频键控（FSK）实验 3.移相键控（PSK）实验 4.抽样定理与脉冲调幅实验 5．? PCM 编译码实验 6. △ M 编译码实验 7．循环码（15，6）纠错编码实验 四、课程教学和实验教学内容的学时分配
现代通信原理与技术答案1-8章
第一章 1-1 e 的信息量 ==)(1log 2 e P I e 3.25bit v 的信息量 ==) (1 log 2v P I v 6.96bit 1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ，所以P(1)=3/4，其信息量为 ==) 1(1 log 2 P I 0.412(bit) 1-3平均信息量（熵） ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.375（bit/符号） 1-4 （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10ms 。传送字母的符号速率为)(10010521 3 B R B =??=- 等概率时的平均信息速率 )/(200log 2s bit M R R B b == （2） 平均信息量为 ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=1.985（bit/符号） 则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =?= 1-5 （1） )/(2400s bit R R B b == （2） )/(96004240016log 2s bit R R B b =?== 1-6 （1） 先求信息源的熵，∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.23（bit/符号） 则平均信息速率 )/(1023.23 s b H R R B b ?=?= 故传送1小时的信息量)(10028.81023.236006 3bit R T I b ?=??=?= （2）等概率时有最大信息熵，)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时平均信息速率最大，故有最大信息量)(10352.86 max bit H R T I B ?=??= 1-7 因为各符号的概率之和等于1，所以第四个符号的概率为1/2，则该符号集的平均信息量为)/(75.12 1 log 2181log 81241log 41222符号bit H =-?-- = 1-8 若信息速率保持不变，则传码率为
“通信原理”课程教学大纲
“通信原理”课程教学大纲 “Communication Principles” 课程编号： 适用专业：通信工程，电子信息工程，电子信息科学与技术和相关专业 学时数：84学分数： 执笔者：刘维周编写日期：2009年9月30日 一、课程的性质和目的 通信原理（Communication Principles）是通信、电子信息类专业的专业基础必修课，适合在三年级下学期时开设。本课程的任务旨在使学生掌握现代通信原理及各种通信系统分析、设计的基本方法。通过理论学习与实验环节掌握好本课程内容是学好后续各门专业课的前题。 二、课程教学内容 第1章绪论 信息及其度量。通信方式，通信系统的组成、分类及其主要性能指标。 第2章随机信号分析 随机过程的一般表述。平稳随机过程的定义、相关函数及功率谱密度。高斯过程。窄带过程。正弦波加窄带高斯过程。随机过程通过线性系统。 第3章信道与噪声 信道定义及其数学模型。恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。分集接收。信道的加性噪声。信道容量的概念。 第4章模拟调制系统 幅度（AM、DSC、SSB、VSB）、角度（FM、PM）调制的原理及其抗噪声性能。频分复用、复合调制、多级调制的基本概念。 第5章数字基带传输系统 数字基带传输系统的基本结构。数字基带信号的常用波形、码型及其频谱特性。基带脉冲传输与码间干扰。无码间干扰的基带传输特性。部分响应系统。无码间干扰基带系统的抗噪声性能。眼图及时域均衡的基本概念。
第6章数字调制系统 二进制数字调制系统原理及其系统的抗噪声性能。二进制数调系统的性能比较。多进制数字调制系统。改进的数字调制方式（MSK）。 第7章模拟信号的数字传输 抽样定理。脉冲振幅调制（PAM）。模拟信号的量化。脉冲编码调制（PCM）。增量调制（△M）。PCM系统和△M系统的性能比较。时分复用和多路数字电话系统。 第8章数字信号的最佳接收* 数字信号接收的统计表述及最佳接收准则。确知信号的最佳接收。随机信号的最佳接收，起伏信号的最佳接收的基本概念。匹配滤波器。基带系统的最佳化。 第9章差错控制编码 纠错编码的基本原理。常用的简单编码。线性分组码。循环码。卷积码。 第10章正交编码与伪随机序列* 正交编码与码分复用。伪随机序列。伪随机序列的主要应用。 第11章同步原理 载波同步的方法。载波同步系统的性能及误差分析。位同步的方法。位同步系统的性能及误差分析。群同步的方法。网同步的基本概念。 三、实验教学内容 1. HDB3编译码实验 2. 移频键控（FSK）实验 3. 移相键控（PSK）实验 4. 抽样定理与脉冲调幅实验 5．PCM编译码实验 6. △M编译码实验 7．循环码（15，6）纠错编码实验 四、课程教学和实验教学内容的学时分配
北航现代通信原理作业答案1-2
通信原理作业答案
第1题 若对某一信号用DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号()m t 之功率谱密度为 2()0m m m m m f n f f f P f f f ?≤? =??>? 试求： （1） 接收机的输入信号功率； （2） 接收机的输出信号功率； （3） 若叠加于DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 2 n ，设解调器的输出端接有截止频率为m f 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？ 解： （1） 设DSB 已调信号()()cos DSB c s t m t t ω=，则接收机的输入信号功率为 22 2 22111()()cos ()(1cos 2)()()d 2222 m m i DSB c n f S s t m t t m t ct m t Pm f f ωω+∞ -∞===+===? （2） 相干解调，乘以同频同相的载波信号后，信号为 21 ()cos ()cos ()(1cos )2 DSB c c c s t t m t t m t t ωωω== + 经过低通滤波器后，输出为 1 ()()2 o s t m t = 输出功率为 211 ()428 m m o i n f S m t S === （3） 调制信号频谱在[,]m m f f -上有值，其他频率为零，已调信号在[,]c m c m f f f f ±-±+上有值，其他频率为零，所以解调器前端带通滤波器的通带为[,]c m c m f f f f ±-±+输入噪声功率为 02222 i m m n N f n f = = 经过低通滤波器后白噪声为窄代白噪声，可表示为 ()()sin ()cos s c c c n t n t t n t t ωω=+ 其中(),()s c N t N t 为独立同分布随机过程，均值为零，方差为σ。所以
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(?+= DSB 信号 ()()() t t t t t s D S B ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(?+?=?= USB 信号 () t t s U S B π4102.1cos )(?= LSB 信号 () t t s L S B π4108.0cos )(?= 频谱图略 4-2 解 设载波 ， （1）DSB 信号的波形如题4-2图（b),通过包络后的输出波形为题4-2 图（c)。 （2）AM 信号 ，设 ，波形如题4-2图（d),通 过包络后的输出波形为题4-2图（e)。 讨论DSB 解调信号已严重失真，故对DSB 信号不能采用包络检波法；而AM 可采用此法恢复 。 题4-2图(b)、(c)、(d)和(e) 4-5 解 （1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号
带宽，即kHz f B m 8422=?==，其中心频率为100kHz ，故有 为常数，其中其他， ，K kHz f kHz K H ???≤≤=010496)(ω。 （2）已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-?==，输入噪声功率为 )(1032101021082)(26633W f P B N n i ---?=?????=?= 故输入信噪比 5.62=i i N S （3）因为DSB 调制制度增益2=DSB G ，故解调器的输出信噪比 1252==i i o o N S N S （4）根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(1084 1 6W N N i o -?== 又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=，故输出噪声的功率谱密度 kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(10110 81082)(33 6 ≤?=??==--， μ 或者，根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(2 1 )(t n t n c o =，其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量，其功率谱密度 kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤?==-， μ 因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(4 1 )(3≤?==-， μ 功率谱图略 4-6 解 方法如上题 （1）为常数，其中其他， ，K kHz f kHz K H ?? ?≤≤=010096)(ω （2） 125=i i N S （3）125=o o N S 4-7 解 练习题4-7图 接收机模型
现代通信原理复习摘要
1. 未经过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。 2. 表示信息码元的单个脉冲波形并非一定是矩形的，根据实际需要和信道情况，还可以是高斯脉冲、升余弦脉冲 等其他形式。数字基带信号可表示为： 3. ()()n s n s t a g t nT ∞ =-∞ = -∑，式中n a 为第n 个码元所对应的电平值（0，+1或者-1，+1等）；s T 为码元持续时间； ()g t 为某种脉冲波形。 4. 由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。 5. 二进制的基带信号的带宽主要依赖于单个码元波形的频谱函数。时间波形的占空比越小，占用的频带越宽。若 以频谱的第一个零点计算，NRZ （s T τ=）基带信号的带宽1s B f τ==；RZ （2s T τ=）基带信号的带宽为 12s s B f τ==，其中1s s f =是位定时信号的频率，在数值上与码元速率B R 相等。 6. 单极性基带信号是否存在离散谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性NRZ 信号中没有定时分量，RZ 信号中存在 信号分量，可直接提取它。“0”“1”等概率的双极性信号没有离散谱，也就是说没有直流分量和定时分量。 7. 基带信号传输码码型的选择考虑以下原则： 1) 不含直流分量，且低频分量尽量少。 2) 应含有丰富的定时信息，以便从接收码中直接提取定是信号。 3) 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输带宽。 4) 能适应信息源的变化。 5) 具有内在的检错能力。 6) 编译码简单，以降低通信延迟和成本。 8. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要指标。在模拟通信系统中，有效性用带宽衡量，可靠性用输出信噪比衡量；在数字通信系统中，有效性用码元速率、信息速率和频带利用率表示。可靠性用误码率衡量。 9. 信息速率b R 是每秒发送的比特数；码元速率B R 是每秒发送的码元个数。 2log (/)b B R R M b s =。在讨论效率时，信息速率更为重要，而码元速率决定了发送信号所需的带宽。
《通信原理》课程教学大纲
《通信原理》课程教学大纲 Communication Principles 课程负责人：执笔人: 编写日期： 一、课程基本信息 1．课程编号：L08263 2．学分：2学分 3．学时：32（理论32） 4．适用专业：电气工程及其自动化专业、自动化专业 二、课程教学目标及学生应达到的能力 本课程是为电气工程及其自动化、自动化专业开设的专业选修课。在培养计划中列为选修课，主要研究各种现代模拟通信和数字通信的基本原理、方法及传输性能。 本课程的教学任务是使学生掌握现代通信，尤其是数字通信的基本概念、基本理论以及基本的分析方法；熟悉通信系统的组成和工作原理；了解通信系统主要组成部分的实现方法，以适应现代信息社会对通信人才的需求。 本课程的教学目标是使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能，为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力；使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念；使学生了解通信技术的最新发展方向，从而把握通信学科发展脉络，激发学生的主动性与创新性，提高学生的综合素质和创新能力，为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。 三、课程教学内容与基本要求 （一）绪论（2课时） 主要内容：通信系统的模型、通信系统的分类、模拟与数字通信系统、通信方式、信息量的概念、信息量的定义、信息量计算举例、通信系统指标。 1.基本要求 （1）了解通信系统分类及通信方式。 （2）掌握通信基本概念，通信系统模型，通信系统主要性能指标的计算。 2. 学时分配 课堂教学2学时，通信系统分类及通信方式（1学时）；信息量及通信系统的指标（1学时）。 （二）随机信号分析（6课时） 主要内容：随机过程的定义与描述；平稳随机过程的定义、遍历性、相关函数、频谱特性；高斯过程统计特性、标准正态积分；窄带随机过程描述、同相和正交分量的统计特性、随机包络与相位的统计特征。白噪声的频谱与自相关函数、随机过程通过线性系统。 1.基本要求 （1）了解随机信号的定义与描述方法，窄带随机过程的主要性质。 （2）掌握主要的分析结论。 2.学时分配
现代通信原理教学大纲
《现代通信原理》教学大纲 Modern Communication Principles 一、课程教学目标 1、任务和地位： 现代网络的发展依赖于计算机技术和通信技术的发展，学习通信的基本知识，掌握通信的基本原理，有助于对网络学习和了解。本课程是计算机专业的基础课，在传统技术基本原理的基础上，又介绍了国内外通信技术的发展。学习本课程有助于学生了解通信基本原理，以适应信息时代的要求。 2、知识要求： 本课程运用了《高等数学》、《概率论》、《线性代数》等专业数学知识，进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号（随机过程）和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。重点分析数字通信系统的组成模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识，使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。 3、能力要求： 通过本科程的学习，使学生掌握现代通信系统的基本原理、基本模型、基本性能和基本分析方法，能对实际物理问题建立相应的数学模型，通过对模型进行数学分析来解决实际物理问题。 二、教学内容的基本要求和学时分配
2、具体要求： 第一章绪论 [目的要求] 1.了解通信的概念。了解信息量、平均信息量的概念及定义。 2.了解模拟通信系统和数字通信系统的组成，了解通信的方式。 3.掌握通信系统性能度量的指标。 [教学内容] 1.通信的概念，通信系统的组成和分类，通信的方式。 2.信息及其度量，信息量和平均信息量。 3.通信系统的性能度量。 [重点难点] 信息、信息量的定义及平均信息量的计算，通信系统性能的度量。 [教学方法] 课堂讲解 [作业] 3道 [课时] 3 第二章信号与系统基础知识 [目的要求] 1.确定信号与线性系统，积分变换的内容。 2.掌握信号的时域变换与运算。 3.掌握傅立叶变换关系式及其性质 4.信号通过线性系统的基本描述。 5.掌握加性高斯白噪声、低通噪声的特点和功率谱密度。 [教学内容] 1、典型时域信号及其特征。信号的时域变换与运算。 2、确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运 算特性，常用信号的傅立叶变换。 2、卷积定义式，时域卷积定理，频域卷积定理。 3、信号的能量和能量谱密度；信号的功率和功率谱密度。 4、信号通过系统的过程。 [重点难点] 信号的时域变换、傅立叶变换及其性质、周期信号的傅立叶变换 [教学方法] 课堂讲解 [作业] 6道 [课时] 15 第三章模拟线性调制 [目的要求] 1.了解幅度调制原理及抗噪声性能 2.理解频分复用（FDM）的概念 3.掌握幅度调制原理及抗噪声性能
现代通信原理_曹志刚_答案(很重要)
通信原理作业参考答案 第三章 模拟线性调制 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。 解： t t Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(222222 222 2?+++-=--+=--+= 令 02 =-b aK ，则a b K /2 = t t bAf t S c D SB ωcos )(4)(= 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足 W f f f H f f H c c ≤≤-=+0), ()( 证明： )(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω )]}()([)()(){(2 1 )(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-= 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 )(*)()(t C t S t S d p =
)]}()2([)2()(){(4 1 )]}2()([)()2(){(41 )] ()([21 )(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则 )]()()[(4 )]()()[(41)(21c c c c d H H F j H H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-= 要无失真恢复基带信号，必须 ? ? ?=++-+=-常数)()() ()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。 对于)(2t f ，使用t t C c d ωsin )(=相干解调，可以无失真地恢复)(2t f ，用样须满足 )()(c c H H ωωωω+=- 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号，载频为 MHz 1，接收信号功率为mW 1，加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。接收 信号经带通滤波器后，进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比； (2) 比较解调器输出信噪比； 解：kHz W 3=， mW S i 1=， Hz W n /102 30 μ-= （1）W B n N D SB D SB i 636301012103210102)(---?=?????== B W mW N S DSB i i d 2.193.83101216即=?=? ??? ??- ()W W n N SSB i 6 3 6 3 010*********---?=????== dB N S SSB i i 2.227.166********即=??=???? ??-- 所以 DSB i i SSB i i N S N S ???? ??>???? ??
现代通信原理与技术第三版课后 思考题答案
第一章 绪论 1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5. 设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保