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通信原理复习提纲汇总

通信原理复习提纲汇总
通信原理复习提纲汇总

第一章

知识点:

1.什么是信息、消息、通信?

信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容(或有效内容)。

消息是指信源所产生的信息的物理表现。

通信是指一地向另一地进行消息的有效传递

2.通信系统一般模型具有哪些模块,模拟通信系统、数字通信系统

有哪些模块,各模块具有什么功能。(重点)

通信系统一般由信息源、发送设备、信道、噪声源、接受设备、信宿组成。

数字通信系统有信源、信源编码、信道编码、调制、信道、同步。

模拟通信系统有:信源、调制、信道、解调、信宿

信源:将消息转换为电信号的设备。

信源编码:降低数字信号的冗余,提高数字信号的有效性。

信道编码:增加冗余字符,纠错编码,提高传输的可靠性。

调制:使编码信号特性与信道特性相适应,以通过信道传输。

信道:基带信道--可传输很低的频率分量。

频带信道--不能传输很低的频率分量。

同步:数字通信系统中不可缺少的组成部分。发端、收端间需共同的时间标准使收端准确知道每个符号的起止时刻,实现同步接收

3.什么是基带信号、什么是频带信号?

基带信号:由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。因而称为数字基带信号。

频带信号:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)

4.数字通信系统具有哪些特点?

(1)由于数字信号的可能取值数目有限,所以在失真没有超过给定值的条件下,不影响接受的正确判决。

(2)可采用纠错编码等差错控制技术,从而提高系统的抗干扰性。

(3)可采用数字加密技术,从而提高系统的保密度。

(4)可以综合传输各种模拟和数字输入消息,并且便于存储和处理。

(5)和模拟通信设备相比,设计和制造更容易、体积更小、重量更轻。

(6)可以通过信源编码进行压缩,以减小多余度,提高信道利用率。

(7)输出信噪比随带宽按指数增长。

5. 通信系统可以分为哪些类型?

数字通信系统和模拟通信系统

6. 通信系统的主要性能指标是什么?提高各项指标可以采用什么方

法?(重点)

主要性能指标:有效性、可靠性

可以用降低有效性的方法提高可靠性、也可以用降低可靠性的办法提

高有效性。

7. 信息速率(Rb )、码速率(RB )、数字进制(M )之间的计算关

系。

Rb=RBlog2 M

8. 给定码元概率情况下平均信息量的计算。(重点) N I 2log (N 为信息的数目)

9. 无线信道分为哪些类型?各自的具有什么样的传播特性?

地波传播

频率:2MHz 以下,有一定的绕射能力

绕射:电磁波沿弯曲的地球表面传播所具有的能力

通信距离:可达数百~数千 km

天波传播

频率:2~30MHz 电离层反射

通信距离:单次可达4000km ,多次可达10000km

视线传播

频率:30MHz 以上

类似光波做视线传播(将穿透电离层)

天线高度h 与传播距离D(=2d)的关系:

D 2=8rh ≈50h (r 为地球的等效半径)

10. 有线信道分为哪些类型?各自的具有什么样的传播特性?

明线:

本身是导电裸线或带绝缘层的导线。其传输损耗低,但是易受天气和

环境的影响,对外界噪声干扰比较敏感

对称电缆:双绞线

双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,把两根导线按一定密度

互相缠绕在一起,可降低信号干扰的程度,性能较稳定。

同轴电缆

由于外导体通常接地,所以能够很好的起到屏蔽作用,可以增强传输11.信道特性对信号传输有哪些影响?

恒参信道对信号传输的影响:

畸变的影响: 波形失真(相位失真)、码间串扰。

线性失真: 频率失真和相位失真-属于线性失真

可用“线性补偿网络”纠正,-“均衡”

非线性失真:振幅特性非线性、频率偏移、相位抖动…

非线性失真-难以消除

随参信道对信号的影响:

变参信道的共性:

衰落: 衰减随时间变化;

传输时延:随时间变化;

多径传播: 快衰落。

频谱由单一频率变成窄带频谱。

三类信号:确知信号随相信号起伏信号

问题:

1.画出数字通信系统的一般模型,并简要说明模型中各模块的作用

2.通信系统的性能体系有哪两项主要指标?在实际的模拟或数字系

统中,为提高其中的某一项指标,可采用哪些具体措施?(对应于每一项指标至少给出两项具体措施)

3.某信息源符号集由A,B,C,D组成,设每个符号独立出现,其

概率分别为1/4,1/2,1/8、1/8则该信息源输出符号的平均信息量是多少?

第二章

知识点:

1. 确知信号分为哪些类型?

周期信号和非周期信号

2. 能量信号、功率信号的概念。(重点)

能量信号: 若信号的能量为一正有限值:?∞∞-∞<=

功率信号: 若信号的平均功率dt t s T P T T t )(1lim 2/2/2?-∞→=是一个有限的正值,但是其能量无限大,则信号为功率信号。

3. 信号的功率谱密度、能量谱密度、自相关函数、互相关函数是怎

样定义的?

功率谱密度:

设一能量信号为s(t),则其功率谱密度为:2)(1lim )(f S T f P T T ∞→= 能量谱密度:

设一个能量信号s(t)的能量为E ,则其能量由下式决定:dt t s E ?∞∞-=)(2 自相关函数:能量信号的自相关函数定义 dt t s t s R ?∞∞-+=)()()(ττ 功率信号的自相关函数定义dt t s t s T R T T T ?-∞→+=2/2/)()(1lim )(ττ 互相关函数:能量信号的互相关函数定义:dt t s t s R )()()(2112ττ+=?∞∞- 功率信号的互相关函数定义:dt t s t s T R T T T ?-∞→+=2/2/2112)()(1lim )(ττ 4. 什么叫随机过程?

随着时间t 而变化的随机变量,称为随机过程。随机过程可以看成是

由一个事件A 的全部可能“实现”构成的总体,记为X(A, t)。

5. 随机过程的有哪些数字特征,具有什么样的物理意义?(重点)

数学期望:又称统计平均值,表示摆动中心

方差:表示偏离摆动中心的程度

自相关函数:信号及自身延迟的关联程度

6. 什么是白噪声,什么是高斯白噪声?

白噪声:是指具有均匀功率谱密度的噪声)(f P n 即2/)(0n f P n =

问题:

1、什么是功率信号?什么是能量信号?

2、随机过程均值、方差的物理意义是什么?

均值:摆动中心 方差:偏离摆动中心的程度

第三章

知识点

1. 什么是调制?调制在通信系统中的作用是什么?

用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波。载波是一个确知的周期

性波形

频谱搬移 :容易辐射 实现频率分配 多路复用

提高抗干扰性 还与传输效率有关

2. 线性调制中AM 、DSB 、SSB 、VSB 调制方法,频谱特性(能给出

功率谱密度图)、带宽、解调方法,抗噪声性能。(重点)

振幅(AM ):调制方法:

频谱特性:

带宽:2fm

双边带(DSB ):调制方法: 调制信号m(t)没有直流分量时,得到DSB 信号。时域表示式:无直流分量

A0t t m t s c DSB ωcos )()(=

频谱特性:

两个边带包含相同的信息,无载频分量

带宽

:2fm

解调:需要本地载波设接收的DSB 信号为

接收端的本地载波为

位误差时,输出信号才等于m (t)/2

。[和调制信号仅差一个常数因

子]

单边带(SSB ):调制方法:

两个边带包含相同的信息只需传输一个边带:上边带或下边带要求

m(t)中无太低频率。

频谱特性:

带宽:fm

解调:

需要本地载波由于 若 z(t) = x(t)y(t) ,则有 Z(ω)= X(ω)*

Y(ω) 单边带信号解调时,用载波cos 0ωt 和接收信号相乘,相当于

在频域中载波频谱和信号频谱相卷积。

残留边带(VSB ):调制方法:

])cos[(0?ωω+?+t t t m 0cos )(ω'

m

VSB m f B f 2<<

带宽:

解调:

3. 什么是信噪比、增益?

信噪比:它指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度

之间的比率称为信号噪声比,简称信噪比

增益:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间

同一点处所产生的信号的功率密度之比

4. 非线性调制。PM 、FM 调制方法,调频指数的概念,频谱特性、

解调方法,抗噪声性能。。(重点)

相位调制(PM ):调制方法:

若m(t)随t 作直线变化,则已调信号就是频率调制信号 若m(t)是

随t 2变化,则已调信号就是相位调制信号

角度调制只能采用相干

解调

频率调制(FM ):调制方法:

调频指数:

已调信号表达式:

式中m m f f //?=?ωω为最大频率偏移和基带信号频率之比,称为调制指

数f m

频谱特性:

a.边频成对

b.大部分功率集中在有限带宽内

c.当调制指数mf<<1时,带宽B 基本等于2m ω-称为窄带调频:

m

B ω2≈ d.当mf > 1 时,带宽B :)(2m B ωω+?≈或)(2m f f B +?≈

5. 各种模拟调制系统的性能比

较,各种信号的带宽和调制

信号最大频率之间的关系,

及其抗噪声性能分析比较。

]sin )/(cos[]cos cos[)(00t t A tdt k t A t s m m m f f ωωωωωω?+=+=?

(重点)

问题:

1、对于双边带调制,若信号的最高频率为f ,则传输带宽为 2f ,

为了保证接收端能无失真地恢复出调制信号,残留边带滤波器的传递

函数在载波频率处具有 互补对称性 。

2、在一个FM 系统中,规定其电台的带宽为360kHz ,调频指数为5,

则其音频信号的最高频率为 30KHZ 。

3、已知某调频信号中,模拟基带信号t f a t m m π2cos )(=,kHz f m 1=,载

波信号是t f t c c π2cos 8)(=,MHz f c 10=若调频器的频率偏移常数

V kHz K f /10=,调制信号)(t m 的幅度V a 5.0=,(1)请求出该调频信号

的调频指数;(2)写出已调信号表达式;(3)求出已调信号带宽。

4、若一个余弦波的表达式为t t f 0cos )(ω=,则其频谱密度表达式为

第四章

知识点

1. 什么是低通模拟信号的抽样定理?模拟信号数字化的基本过程包

括哪些?(重点)

低通模拟信号抽样定理:若一个连续模拟信号s(t)的最高频率小于

H f 则以间隔时间为H f T 2/1 的周期性冲激脉冲对其抽样时,s(t)将被

这些抽样值所完全确定。

过程:抽样、量化、编码

2. 模拟脉冲调制有哪几种类型?

脉冲编码调制(PCM )、差分脉冲编码调制(DPCM )、增量调制(DM )。

3. 抽样信号的量化原理是什么?均匀量化、非均匀量化原理及其优

缺点。(重点)

均匀量化:

M 个值抽样值区间是等间隔划分的;缺点:对于小输入信号很不利。 非均匀量化:M 个值抽样值区间是不均匀划分的;优点:适合于大小

信号。

4. A 律13折线的原理是什么?P75

5. 脉冲编码调制基本原理及过程。要求掌握PCM 编码方法,能根据

给定的抽样值进行PCM 编码,计算量化误差,给出对应的11位

自然二进制码。(重点)

基本原理:把从模拟信号抽样、量化直到变成二进制符号的基本过程

6. 什么是差分脉冲编码调制、增量调制?

差分编码调制:是一种对模拟信号的编码模式,与PCM 不同每个抽样

值不是独立的编码,而是先根据前一个抽样值计算出一个预测值,再

取当前抽样值和预测值之差作编码用

增量调制:可以看成一种最简单的DPCM ,当DPCM 的量化电平数取为

2,且预测器仍为简单地是一个延迟时间为抽样时间间隔T 的延迟线

时,DPCM 系统就称做增量调制系统。

问题:

7. 1、采用13折线A 律编码,设最小的量化间隔为1个量化单位,

已知抽样脉冲为+98量化单位,则⑴、试求此时编码器输出码组,

并计算量化误差;⑵、试写出对应于该7位码(不包括极性码)

的均匀量化11位码。

第五章

知识点:

1. 什么是数字基带传输系统?

直接传输基带信号的通信方式。

2. 几种典型的数字基带信号。单极性、双极性、单极性归零、双极

性归零、差分波形、多电平波形。单极性、双极性信号对应的频

谱分布情况。带宽与信号的关系,信号中是否存在定时分量和直流分量。。

3. 基带传输的常用码型。AMI 、HDB3、双相码、差分码、密勒码、

CMI 码的编码原理。要求给出二进制序列,能写出相应的码型。

(重点)

AMI 码-传号交替反转码:

编码规则:“11”和“-1”,“00”。 例:消息码:0 1 0 1 1 0 0 0 1

AMI 码:0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1

HDB3码 -3阶高密度双极性码:

编码规则:

首先,将消息码变换成AMI 码,然后,检查AMI 码中连“0”的情况:

当没有发现4个以上(包括4个)连“0”时,则不作改变,AMI 码

就是HDB3码。

当发现4个或4个以上连“0”的码元串时,就将第4个“0”变成与

其前一个非“0”码元(“+1”或“-1”)同极性的码元。

将这个码元称为“破坏码元”,并用符号“V ”表示,即用“+V ”

表示“+1”,用“-V ”表示“-1”。

为了保证相邻“V ”的符号也是极性交替:

* 当相邻“V ”之间有奇数个非“0”码元时,这是能够保证的。

* 当相邻“V ”之间有偶数个非“0”码元时,不符合此“极性交替”要求。这时,需将这个连“0”码元串的第1个“0”变成“+B”或“-B”。B的符号与前一个非“0”码元的符号相反;并且让后面的非“0”码元符号从V码元开始再交替变化。

例:

消息码: 1000 0 1000 0 1 1 000 0 1 1

AMI码: -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1

HDB3码:-1000 -V +1000 +V -1 +1 –B00 -V +1 -1

双相码-曼彻斯特码:

编码规则:消息码“0”传输码“01”消息码“1”传输码“10”

消息码: 1 1 0 0 1 0 1

双相码:10 10 01 01 10 01 10

密勒码:编码规则:

消息码“1”用中点处电压的突跳表示,或者说用“01”或“10”表示;消息码“0”单个消息码“0”不产生电位变化,连“0”消息码则在边界使电平突变,用“11”或“00”表示。

CMI码-传号反转码 :

编码规则:消息码“1”交替用“11”和“00”表示;消息码“0”

用“01”表示。

4.基带信号码间串扰产生原因、消除码间串扰的基本思想。

码间串扰产生的原因-系统总传输特性H(f)不良

基本思想:奈奎斯特准则—传输函数是实函数,且在 f = w 处奇

对称

5.无码间串扰的传输特性设计。什么是奈奎斯特带宽、奈奎斯特速

率。余弦滚降特性中滚降系数与奈奎斯特带宽和最高频带利用率之间的关系。(重点)

6.什么是眼图?由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能?

(重点)

眼图是指利用实验的方法估计和改善(通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。

性能:

1、“眼睛”张开最大的时刻是最佳抽样时刻;

2、中间水平横线表示最佳判决门限电平;

3、阴影区的垂直高度表示接收信号振幅失真范围;

4、“眼睛”斜边的斜率表示抽样时刻对定时误差的灵敏度;

5、在无噪声情况下,“眼睛”张开的程度,即在抽样时刻的上下两阴影区间的距离之半,为噪声容限;若在抽样时刻的噪声值超过这个容限,就可能发生错误判决

7.什么是部分响应系统?解决部分响应系统中差错传播现象的有哪

些方法和步骤?

部分响应系统:利用部分响应波形传输的基带系统

8.什么叫时域均衡?

从系统的时域特性考虑,利用一个可调LC滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性,使之满足奈奎斯特准则问题:

1、习题5.3 或给定码元波形表达式及出现概率情况下,能根据式5.5-28判断是否存在离散谱线。

2、给定任意二进制码元,要求能写出相应的AMI、HDB

3、CMI、差分编码。并能简要说明各种编码相应的编解码原理。

3、若信号码速率为64kBaud,采用基带传输,则不产生码间串扰时需要的信道带宽为多少?经过滚降因子a=0.2的余弦滤波器进行预滤波,此时信道带宽为多少?

第六章

知识点:

1. 二进制数字调制原理。2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 调制原理,

产生方法,解调方法,各种调制方法带宽、抗噪声性能的比较。(重要)

二进制振幅键控

(2ASK):

基本原理:表示式:0ω=20f π为载波的角频率

调制方法 :相乘电路:包络可以是非矩形的开关电路:包络是矩形的 解调方法:包络检波法(非相干解调) - 不利用载波相位信息 相干解调法-利用载波相位信息:

带宽:等于基带调制信号带宽的两倍(02f f =)

二进制频移键控(2FSK):

基本原理:表示式

调制方法:调频法:相位连续 开关法:相位不连续

解调方法:

相干收法包络检波法:过零点检测法

二进制相移键控基本原理:调制方法 :

(1)相乘法:用双极性基带不归零矩形脉冲信号A(t)去和载波相乘。

(2)

解调方法:

必须采用相干接收法

带宽:与2ASK 带宽同(等于基带调制信号带宽的两倍(02f f =) 二进制差分相移键控(2DPSK):

基本原理: 则,信号可以表示为 002f =ω θ为前一

???++=”时当发送“”时当发送“0)cos(1)cos()(0011?ω?ωt A t A t s T t t t A t s ≤<+=0)

cos()()(0θω

码元的相位。

调制方法:间接法产生2DPSK 信号

解调方法:

相位比较法

相干解调法:先把接收信号当作绝对相移 信号进行相干解调,解调后是相对码,再将此相对码作逆码变换,还原成绝对码。

带宽:等于基带调制信号带宽的两倍(02f f =)

总结:

2. 多进制数字调制原理,调制解调方法,各种调制方法带宽、抗噪

声性能的比较。

多进制振幅键控(MASK):

基本原理:

MFSK 的码元采用M 个不同频率的载波。设f1为其最低载频,fM 为其最高载频,则MFSK 信号的带宽近似等于fM - f1 +?f ,其中 ?f 是单个码元的带宽,它决定于信号传输速率。

调制方法:

第一种方法:相乘法

二进制码元“1” 双极性脉冲“+1”

二进制码元“0” 双极性脉冲“-1”

第二种方法:选择法

解调方法 - 相干解调法

带宽: MASK信号可以看成是多个2ASK信号的叠加。两者带宽相同。

3.在QPSK体制中存在相位突变导致的信号包络起伏大,有哪些方

法可以改进QPSK相位突变问题。

4.掌握QAM数字带通调制技术的基本原理以及对调制系统性能的

改善情况。

问题:

1、2DPSK、2ASK、2PSK和2FSK,采用相干解调时,抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列顺序为2PSK>2DPSK>2FSK>2ASK

2、习题6.5、6.7

第七章

知识点:

1、载波同步、位同步、群同步、网同步的概念;

载波同步:本地载波和接收信号载波的同步问题

位同步:在接收数字信号的一个码元时,判决时刻和码元起止时刻同步等

群同步:除了载波同步和位同步外,还需更高层次的同步,统称为群同步。

网同步:指通信网的时钟同步,解决网中各站的载波同步、位同步、群同步等问题

2、载波同步的方法;

插入导频法、直接提取法

3、位同步方法;

外同步法、自同步法

4、群同步方法;

集中插入法、分散插入法

5、网同步方法。

开环法、闭环法

第九章

知识点

1、多路复用的主要方法及基本概念。

频分复用(FDM):将多路信号合并起来在同一信道中做多路传输,这种多路传输的方式称为频分复用。

时分复用(TDM):时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号,也能达到多路传输的目的

码分复用(CDM):各路信号码元在频谱上和时间上都是混叠的,但是代表每个码元的码组是正交的。

2、如何判断某码组是否正交。

码组正交:

设 x 和 y 表示两个码组

互相关系数定义:

3、什么是m 序列。

m 序列是一种由线性反馈移位寄存器产生的周期最长的序列。

4、多址技术的主要方法及基本概念

时分多址(TDMA):按时间分配地址的通信系统。

频分多址:是按频率分配地址的多路通信系统,即不同地址的用户使用不同的载波频率。

第十章

知识点:

1. 什么是差错控制?分为哪几种类型?

差错控制:包括信道编码在内的一切纠正错误手段。

检错重发、前向纠错(FEC)、反馈校验、检错删除

2. 检错重发法有哪几种典型方法?

自动要求重发ARQ 系统,停止等待ARQ 系统,拉后ARQ 系统,选择重发ARQ 系统

3. 什么是纠错编码,码重,码距?

具有检错功能或纠错功能的编码统称纠错编码。

在分组码中,将码组内“1”的个数简称码重

把两个码组中对应位取值不同的位数简称码距

4. 如何根据码距得出码组的纠检错能力?(重点)

为了能检测e 码距等于3的两个码组

为了能纠正 t 个错码,要求最小码距5的两个码组

为了能纠正t 个错码,同时检测e 个错码,码距等于(e+t+1)的两个码组

5. 几种常用编码方法。

纠错编码,奇偶监督吗,线性分组码,循环码,卷积码,Turbo 码和

LDPC 码

6. 什么是线性分组码的监督矩阵、生成矩阵?如何通过生成矩阵和

监督矩阵产生可用码组?(重点)

监督矩阵:

T T HA 0= 或0=T AH 式中:

H 称为监督矩阵。

生成矩阵:在Q 的左边加上一个K 阶单位矩阵,构成如下矩阵:

G 称为生成矩阵因为可以用它产生整个码组A ,即有

7. 什么是循环码?

指任一码组循环一位后仍然是该编码中的一个码组

8. 什么是卷积码,什么是编码约束度、编码约束长度?

卷积码:卷积码是一种非分组码,在编码时,把K 个比特的信息段编成n 个比特的码组,监督码元不仅和当前信息段有关,而且还同当前m=(N-1)个信息段有关;

编码约束度:一个码组中的监督码元监督着N 个信息段,将N 称为码组的约束度。

问题:

习题10.1、10.3、10.4

第十一章

知识点

1.何谓偏置正交相移键控?它和QPSK的区别是什么?

相邻码元的相位差的最大值为90度;对于QPSK,两个比特a和b的持续时间原则上可以不同,而对于OQPSK,a和b的持续时间必须相同2.MSK信号的特点有哪些?

相位连续,包络恒定,占用带宽最小

3.什么是扩频调制?采用它的目的是什么?分为哪些类型?

扩频调制指已调信号带宽远大于调制信号带宽的任何调制体制。

目的:1.提高抗窄带干扰能力,特别是对付有意的干扰。

2.将发射信号掩藏在背景噪声中,以防止窃听。

3.提高抗多径传输效应的能力。

4.提供多个用户共用同一个频带的可能。

5.提供测距能力。

类型:直接序列扩频、跳频、线性调频

《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。

《通信原理》课程综述

《通信原理》课程综述 课程名称 任课教师 班级 姓名 学号 日期

《通信原理》作为通信专业的骨干核心课程,在通信专业的学习中占有极其重要的地位。尽管我们只是电子信息工程专业的,同样需要很好的掌握,因为它对我们之前学习的课程是一门很好的总结性课程。在这门课程中,我们要从模块级、系统级的层次上,深刻理解通信系统的基本理论,熟练掌握对通信系统进行分析和设计的基本方法。着重培养了我们分析问题和解决问题的能力,以及掌握现代通信方面不断涌现的新理论、新技术的能力。 一、《通信原理》课的地位和作用 打一个比方,如果把信息工程的整个知识结构看作一棵大树的话,《通信原理》课就是这棵大树的主干,它在诸如高等数学、工程应用、电路信号、模电数电、电磁场等等土壤、根须这样的基础课之上,撑起了信息工程专业的树冠,而后续的专业课恰恰是这棵树上结出的果实。因此,在系统知识框架中,《通信原理》课起着承上启下、顶天立地的重要作用。也正因为此,我们才要深入并好好学习这门课程,才能在最后进入社会、参加工作时将理论应用于实践中。 二、与《通信原理》相关的前续课程 前面我们已经提到许多通信专业的基础课,其中与《通信原理》课最相关的是《高等数学》、工程数学中的《概率与随机过程》以及《信号与系统》。《高等数学》提供我们理论上分析推导的数学基础;《信号与系统》教会我们对确知信号不仅可以进行时域分析,而且可以变换到频域、复频域上分析的分析方法;《概率与随机过程》指导我们如何弄清随机信号(通信中的信号即为此类信号)的性质、规律,以及对其分析的方法。所有这些对我们学好《通信原理》课有着重要的意义,不论缺少了哪一部分,都会或多或少地影响对通信原理的学习。 三、《通信原理》课的特点及其学习中应注意的问题 《通信原理》课作为敲门砖般的专业基础课,有其自身的一些特点,主要表现在以下的三个方面: 1.强的理论性 《通信原理》课有极强的理论性,表现为有大量、严密的数学推导和公式(这也正是我们要求有好的数学基础的原因),而且分析、推导的方法往往从时域和频域同时展开(《信号与系统》课的功劳),这要求我们从时域和频域的不同侧重点,全面、准确、方便地理解信号,掌握系统处理的特点和结果。这些充分体现

通信原理复习提纲

通信原理复习提纲 第1章绪论 1、通信:信息的传输与交换,用“电”来传递“信息”的方式简称通信 2、通信系统模型: 模拟通信系统 A点 i ) N (o) N ( B点 数字通信系统 3、信系统的分类: 模拟基带传输系统 模拟通信系统 模拟调制传输系统 通信系统 数字基带传输系统 数字通信系统 数字调制传输系统 模拟通信:信道中传输的是模拟信号。 数字通信:信道中传输的是数字信号。 (通信的其他分类方式见教材) 4、通信方式分类: 单工通信、半双工同时、全双工通信 5、性能指标 有效性-----传输信息的速度。 可靠性-----传输信息的质量。 (1).模拟通信 有效性:用有效传输带宽表征传输信息的速度,B越小,有效性越好可靠性:用接受端输出信噪比来量度,S/N越大,可靠性越好

(2).数字通信 ①传输速率(系统有效性) a 、码元速率R s :每秒钟传输的码元数,单位波特band ,R s 也称波特率 b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量,单位bit/s ,R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log (bit/s ) R S= M Rs 2log (band ) c 、频带利用率:单位频带能传输的信息速率 ηb =B R b 单位bit/s.Hz ②差错率(系统可靠性) 误比特率P b =传输总码元(比特)数 错误码元(比特)数 (误信率) 误码元率P s = 信息量) 传输总码元数(传输总量)错误码元数(错误信息 (误码率) 第2章 模拟线性调制 线性调制的特点:已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构,仅仅是频谱位置的线性搬移。 一、 常规调幅(AM ) 1、 调制 时域表达式: s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ] 频域表达式:[])]()([2 1)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽: W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率: f c AM P P t f A P +=+=2 )(222 调制效率:)()()(2 121)(2122 022202 t f A t f t f A t f P P P f c f AM +=+=+=η 对单频余弦f(t):2/)(2 2 m A t f =

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 课程编号: 课程名称:《通信原理》 参考学时:60 实验学时:18 先修课及后续课:先修课:电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础 后续课:现代DSP技术 (一)说明部分 1.课程性质 本课程是通信工程、电子信息工程本科专业的一门重要的专业基础课,授课对象为在校本、专科学生。该课程设置的目的是使学生学习和掌握通信原理的基本知识,为后续专业课程的学习打下良好的基础。 2.教学目标及意义 通过本课程的学习使学生掌握通信系统基础理论知识,使学生掌握典型通信系统的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法、工程计算方法和实验技能等。了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论背景,为学生形成良好的专业素质打好基础。 3.教学内容和要求 通信系统是通信、电子信息及相关专使学生学习和掌握通信原理的基本知识,它运用了高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,以及信号与线性系统分析方法,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。掌握模拟信号数字化技术的基础理论。重点分析数字通信系统的数学模型、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。 本课程配有通信原理实验,主要涉及的内容有对模拟信号的数字化部分如:脉冲幅度调制PAM、脉冲编码调制PCM、增量调制△M等;有数字信号的调制部分如:二相PSK(DPSK)、FSK等。 4.教学重点、难点 教学的重点在于模拟信号的编码、数字信号的传输及差错控制部分。其中基带传输部分介绍的无码间串扰系统及频带传输部分介绍的最佳接收是难点。 5.教学方法和手段 本课程需要运用先修的高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,信号与系统分析方法,又涉及到后续专业课程的各个领域,本课的理论性和应用性均较强。因此教学上采用课内和课外教学相结合。课内以课堂教学为主,课后学生自学部分内容的形式,课外教学则

13通信原理复习资料(填空、选择、简答和计算部分)2015_2016

通信原理复习资料-----填空、选择、简答、计算部分 一、填空题 1、消息、信息和信号三者的关系中,( 信息 )是消息的有效容。 2、消息、信息和信号三者的关系中,( 消息 )是信息的物理形式。 3、消息、信息和信号三者的关系中,( 信号 )是消息的传输载体。 4、从信源发出的没有经过调制的原始电信号称为( 基带 )信号。 5、经过调制以后的信号称为( 已调(或带通) )信号。 6、信源编码的目的是提高信息传输的( 有效性 )。 7、信道编码的目的是提高信息传输的( 可靠性 )。 8、通信系统的一般模型主要包括信源、( 发送设备 )、信道、接收设备、信宿五部分。 9、消息只能单方向传输的工作方式称为( 单工 )通信。 10、通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式称为( 半双工 )通信。 11、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。 12、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。 13、信道按传输媒质可分为有线信道和无线信道。其中,固定系统属于( 有线 )信道。 14、消息所包含的信息量是该消息出现的概率的函数,概率越小,则信息量越( 大 )。 15、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 。 16、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 。 17、以等概率发送M 进制波形,则每个波形所含的信息量为( 2log M )bit 。 18、一个八进制波形需要用( 3 )个二进制脉冲表示。 19、传送等概率的四进制波形之一的信息量为( 2 )bit 。 20、一个由M 个符号组成的离散信源,其信源的熵的最大值为( 2log M )b/符号。 21、设信源的熵为(x)H ,则该信源发送一条含n 个符号的消息,其总信息量为( (x)n H g )bit 。 22、出现概率越( 小 )的消息,其所含的信息量越大。 23、英文字母有26个,若每个字母在文章中出现次数均等,则每个字母的信息量为( 4.7 )bit 。 24、设独立发送的二进制信源,“1”符号出现概率为0.25,则“0”符号出现概率为(0.75)。 25、设独立发送的二进制信源,“1”符号出现概率为0.25,则信源的平均信息量为( 0.81 )b/符号。 26、已知英文字母e 出现的概率为0.105,则e 的信息量为( 3.25 )bit 。 27、已知英文字母x 出现的概率为0.002,则x 的信息量为( 8.97 )bit 。 28、通信系统的主要性能指标是指( 有效性 )和可靠性。 29、模拟通信系统中,系统的有效性用( 带宽 )衡量。 30、模拟通信系统中,系统的可靠性用( 输出信噪比 )衡量。 31、数字通信系统中,有效性用( 频带利用率 )衡量。 32、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 。 33、一个八进制数字传输系统,若码元速率为2400Baud ,则该系统的最大可能信息速率为( 7200 )b/s 。 34、设在125微秒传输256个码元,则码元速率为( 2.048 )M Baud 。 35、二进制码元速率为6 2.04810? Baud ,若在2秒有3个码元产生错误,则误码率为( 7 7.3210-? )。

最新通信原理简答题答案1(个人整理)资料

通信原理第六版课后思考题 第1章绪论 1、何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么? 答:数字信号:电信号的参量仅可能取有限个值; 模拟信号:电信号的参量取值连续; 两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。 2、画出模拟通信系统的一般模型。 3、何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点? 答:数字通信即通过数字信号传输的通信,相对模拟通信,有以下特点: 1)传输的信号是离散式的或数字的; 2)强调已调参数与基带信号之间的一一对应; 3)抗干扰能力强,因为信号可以再生,从而消除噪声积累; 4)传输差错可以控制; 5)便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理; 6)便于加密,可靠性高; 7)便于实现各种信息的综合传输 3、画出数字通信系统的一般模型。 答: 4、按调制方式,通信系统如何分类? 答:分为基带传输和频带传输 5、按传输信号的特征,通信系统如何分类? 答:按信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 答:频分复用(FDM),时分复用(TDM),码分复用(CDM) 7、通信系统的主要性能指标是什么?

第3章随机过程 1、随机过程的数字特征主要有哪些?它们分别表征随机过程的哪些特征? 答:均值:表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。 方差:表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。 相关函数:表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。 2、何谓严平稳?何谓广义平稳?它们之间的关系如何? 的任意有限维分布函数与时间起点无关。 广义平稳:1)均值与t无关,为常数a。2 严平稳随机过程一定是广义平稳的,反之则不一定成立。 4、平稳过程的自相关函数有哪些性质?它与功率谱的关系如何? 答:自相关函数性质: (1) (2) (3)——的上界。 (4)R(∞ (5)R(0)- R(∞ 平稳过程的功率谱密度与其自相关函数是一对傅里叶变换关系: 5、什么是高斯过程?其主要性质有哪些? 答:如果随机过程的任意n维分布服从正态分布,则成为高斯过程。 性质:(1)高斯过程的n维分布只依赖于均值,方差和归一化协方差。 (2)广义平稳的高斯过程是严平稳的。 (3)如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的,那么它们也是同级独立的。 (4)高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高低过程。 8、窄带高斯过程的包络和相位分别服从什么概率分布? 答:包络服从瑞利分布,相位服从均匀分布。 9、窄带高斯过程的同相分量和正交分量的统计特性如何? 答:若该高斯过程平稳,则其同相分量和正交分量亦为平稳的高斯过程,方差相同,同一时刻的同相分量和正交分量互不相关或统计独立。 10、正弦波加窄带高斯噪声的合成包络服从什么分布? 答:广义瑞利分布(莱斯分布)。 11、什么是白噪声?其频谱和自相关函数有什么特点?白噪声通过理想低通或理想带通滤 波器后的情况如何? 答: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。 频谱为一常数,自相关函数只在R(0)处为∞。 白噪声通过理想低通和理想带通滤波器后分别变为带限白噪声和窄带高斯白噪声。

移动通信原理与系统-教学大纲

《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称:(移动通信原理与系统) ( 32学时) 二、先修课程:通信原理、通信网基础 三、适用专业:通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说,移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论,了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1.理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型; 2.掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术; 3.理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术; 4.掌握移动通信系统的组网技术; 5.掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理; 6.掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统的基本原理和应用; 7.了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配(不含实验) 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容: ●无线传播的特点以及对无线通信的影响; ●无线信道的特性,研究方法 ●无线信道的分析基础(分布,特性参数等) ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法

通信原理课程总结

通信原理课程总结 1、建立数学模型的学习方法。将通信系统模块化,我们并不需要了解各个部分具体的电路连接和实现,我们将其用一个模型来代替,研究这个模型的性能。例如在调制解调时,我们注重的是调制的几种分类,他们分别在带宽,抗噪声性能,实现难易程度上的特点。根据不同的条件需要来采用不同的调制。 2、总结分类对比的学习方法。学习过程中,我们不能死记硬背的记模块的性能,相互对比有助于更好理解。模拟调幅波学习时,我们可以将AM,DSB,SSB几种性能做一个简单的总结,将他们优缺点相互对比,既简单又明了还记忆印象深刻。 3、简单逻辑推理的方法。在通信系统中,每种技术的使用都是有原因的。通过简单的推理可以将各种措施方法将相互联系,将各部分之间联系起来,更好的从整体上把握。在数字基带通信中,很容易产生码间串扰,为了消除这种现象,我们采取理想低通和余弦滚降特性的设计。根据他们各自优缺点,我们又引进部分响应这一改进技术。这样我们很容易将这几个知识点联系起来并更好地理解。 4、数学工具的应用。本课程数学推导多且繁琐,但是我们要记得,数学推导过程是我们借助的工具,并不是我们的重点。很多时候我们只要掌握了推导方法即可,千万不要陷入数学计算的漩涡中。很幸运李世银教授带领我们学习这门课程。老师讲课很

有经验,非常有特点。他系统概念很强,善于总结。每堂课前总会带领我们回顾上节课讲过的重点内容,将每章节之间都联系在一起。老师注重启发式教育,每次讲解新的概念时,他不会直接给出而是通过前序章节的学习带我们分析现有系统的状态存在的问题,以此来引入新的概念。通信原理理论性强又比较抽象,李老师经常会举日常生活中例子让我们更好地理解知识点。他人和蔼可亲,上课与大家互动特别多,带动上课的积极性,避免一味讲课灌输式学习。课堂上我们的思想是活跃开放的,不断思考老师提出的问题并和老师互动交流,提高了学习的热情和积极性。《通信原理》有极强的理论性,有大量、严密的数学推导和公式,而且分析推导的方法往往从时域和频域同时展开,要求我们从时域和频域的不同侧面全面、准确、方便地理解信号,掌握系统处理的特点和结果。这些充分体现了它作为专业核心课程的特点。虽然课程学习已经结束,但是在学习本课程中学到的学习方法将会使我们受益匪浅。

2015通信原理复习大纲(总结)

1、怎样计算非等概离散信源的平均符号信息量? )(log )()(21i n i i x p x p x H ∑=-= 2、怎样判断一个信号是功率信号还是能量信号? 功率信号能量信号 ,0,0,0,0=∞<<=∞<

6、如何计算随机过程的相关函数12(,)R t t 和协方差函数12(,)B t t 。 [][][] {[][]2 12121222112211212121212212121),;,()()()()()()(),(),;,()()(),(dx dx t t x x f t a x t a x t a t t a t E t t B dx dx t t x x f x x t t E t t R ???∞ ∞-∞∞-∞ ∞---=--===ξξξξ协方差函数:相关函数: 7、随参信道有哪些特点?恒参信道可以看作是一个什么网络? 特点:(1)对信号的衰耗随时间而变化(2)传播的时延随时间而变化(3)多径传播。 线性网络 8、什么是视距传播?

通信原理复习题及答案 (1)

通信原理复习题 五、作图题 1.某调制方框图如图a所示。已知m(t)的频谱如图b,载频且理想带通滤波器的带宽为。 试求:(1)理想带通滤波器的中心频率为多少; (2)说明s(t)为何种已调制信号; (3)画出s(t)的频谱图。 2.根据如图所示的调制信号波形,试画出DSB及AM波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 3.请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图?若基带信号的频谱如图所示,载波频率为64kHz,取下边带(滤波为理想),请画出已调信号的频谱? 4.若有5个频谱范围均为60kHz~108kHz的信号(已包括防护频带),现将这5个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为312kHz~552kHz的信号。 试求:(1)对应于这5个信号所用的载波频率分别为多少(取上边带); (2)画出该频分复用的原理框图; (3)试画出频谱搬移图。 5.设有12路电话信号,每路电话的带宽为4kHz(频谱0kHz~4kHz,已包括防护频带),现将这12路电话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为60Hz~108kHz的信号。 试问:(1)用于12路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带); (2)画出频分复用的频谱搬移图(4kHz的电话频谱用三角频谱表示)。 6.设通信系统的模型如下图所示,请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。 7.设有三种传输通道分别如图a、图b和图c所示。 试求:(1)画出这三种传输通道的幅频特性示意图; (2)就失真问题对三种传输通道作简要讨论; (3)若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲,请分别画出相应的输出波形草图。 8.设有一数字序列为1011000101,请画出相应的单极性非归零码(NRZ)、归零码(RZ)、差分码和双极性归零码的波形。 9.设有一数字序列为1011000101,请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。 10.设有一数字码序列为10010000010110000000001,试编为相关码、AMI码和HDB3码?并画分别出编码后的波形?(第一个非零码编为-1)11.设部分响应传输系统如图所示,若为100110100101。请画出各点的波形。 12.请画出眼图的模型结构图,并解释个部分所代表的含义。 13.设发送数字信息序列为11010011,码元速率为。现采用2FSK进行调制,并设对应“1”;对应“0”;、的初始相位为00。 试求:(1)画出2FSK信号的波形。 (2)计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 14.设发送数字信息序列为11010011,码元速率为。现采用2FSK进行调制,并设对应“1”;对应“0”;、的初始相位为00。 试求:(1)画出2FSK信号的波形。 (2)计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 15.设二进制FSK信号为 且等可能出现。 试求:(1)构成相关检测器形式的最佳接收机结构; (2)画出各点可能的工作波形; (3)若接收机输入高斯噪声功率谱密度为,试求系统的误码率。 16.假设有某2DPSK系统,设发送数字信息序列为110100101,码元速率为,载波频率为。 试求:(1)试画出2DPSK信号波形; (2)试画出采用非相干解调法接收的组成框图; (3)根据框图试画出解调系统的各点波形。 17.设数字序列为100101110,波特为1000B,载波频率为2000Hz。 试求:(1)画出相应得2DPSK的波形; (2)画出2DPSK传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图; (3)画出以上组成框图中各点的波形图。 18.设发送数字信息序列为011010001,码元速率为,载波频率为4kHz。 试求:(1)分别画出2ASK、2PSK、2DPSK信号的波形(2ASK的规则:“1”有载波、“0”无载波;2PSK的规则:“1”为00、“0”为1800;2DPSK 的规则:“1”变“0”不变,且设相对码参考码元为“0”)。 (2)计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的带宽和频谱利用率。 19.已知一低通信号的频谱为 试求:(1)假设以的速率对进行理想抽样,试画出已抽样信号的频谱草图; (2)若用的速率抽样,重做上题;

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

“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

通信原理复习提纲

通信原理复习提纲 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

《通信原理》复习提纲 一、选择题、填空题、简答题 1.模拟和数字通信系统的主要性能指标有哪些? 数字:有效性:传输速率,包括码元速率和信息速率;可靠性:错误率,包括误码率和误比特率 模拟:有效性:信号的带宽;可靠性:信噪比 2.电磁波的主要传播方式有哪几种?它们的特点是什么? 电磁波的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。 地波频率较低(约2MHz以下),趋于沿弯曲的地球表面传播,具有一定的绕射能力,传播距离超过数百千米或数千千米; 天波频率较高(2MHz~30MHz),它能被电离层反射,通过电离层反射传播,传播距离可以达10000km以上; 视线传播的电磁波频率高于30MHz,能够穿透电离层不被反射且沿地绕射能力也很差,类似于光波那样传输,利用无线电中继或者卫星通信,平流层通信传播 3.什么是信道衰落?其时域和频域特性是怎样的? 衰落是指由于信道的变化导致接收信号的幅度发生随机变化的现象,即信号衰落。导致信号衰落的信道被称作衰落信道。在时域上,分为慢衰落和快衰落;在频域上,分为平坦性衰落和选择性衰落。 4.噪声按来源可分为哪几种?按性质可分为哪几种? 按来源分可以分为人为噪声(电火花、家用电器)和自然噪声(闪电、大气噪声、热噪声)两类;按性质分可以分成脉冲噪声(电火花、闪电)、窄带噪声(交流电源、相邻电台)和起伏噪声(热噪声、散弹噪声、宇宙噪声)三类。 5.模拟信道的模型是什么? 6.数字信道的模型是什么? 7.模拟调制主要有哪几种?它们的典型应用有哪些? 线性调制:振幅调制(AM)-广播,双边带调制(DSB)-立体声广播,单边带调制(SSB)-载波通信、无线电台、数据传输,残留边带调制(VSB)-电视广播、数据传输、传真 非线性调制:(角度调制)频率调制(FM)-微波中继、卫星通信、广播,相位调制(PM)-中间调制方式 8.什么是线性和非线性调制?它们的主要区别是什么?

“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

通信原理(第7版)复习资料

通信原理复习资料 第一章 绪论 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、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)便于处理、变换、存储 (4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5)易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点: (1)需要较大的传输带宽 (2)对同步要求高 4、通信系统的分类 (1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (4)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (5)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 (6)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 ★★5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔), 是“速度”问题; 模拟通信系统模型 信息源 信源编码 信道译码 信道编码信 道数字调制 加密 数字解调解密 信源译码 受信者 噪声源 数字通信系统模型

可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。 (1)模拟通信系统: 有效性:可用有效传输频带来度量。 可靠性:可用接收端解调器输出信噪比来度量。 (2)数字通信系统: 有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性:常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B :定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud ); 信息传输速率R b :定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒。 6、通信的目的:传递消息中所包含的信息。 7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信 ★8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。一个二进制码元含1b 的信息量;一个M 进制码元含有log 2M 比特的信息量。 9、信息源的熵,即每个符号的平均信息量:)x (p log )x (p I i 2n 1 i i ∑=- = 结论:等概率发送时,信息源的熵有最大值。 第二章 信道与噪声 一 确知信号与随机过程 1、确知信号:是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。 2、确知信号的类型 (1)按照周期性区分:周期信号和非周期信号 (2)按照能量区分:能量信号和功率信号: 特点:能量信号的功率趋于0,功率信号的能量趋于¥ 3、确知信号在频域中的性质有四种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。 ★ 5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R (0)等于信号的能量;功率信号的自相关函数R (0)等于信号的平均功率。 6、随机过程是一类随时间作随机变化的过程,它不能用确切的时间函数描述。 ★7、随机过程具有随机变量和时间函数的特点,可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述:①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。 ★8、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。 9、高斯过程的概率分布服从正态分布,它的完全统计描述只需要它的数字特征。 ★★10、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布:正弦载波信号加窄带高斯噪声的包络为莱斯分布;当大信噪比时,趋近于正态分布;小信噪比时近似为瑞利分布。 11、窄带随机过程:若随机过程x (t )的谱密度集中在中心频率f c 附近相对窄的频带范围Df 内,即满足Df << f c 的条件,且 f c 远离零频率,则称该x (t )为窄带随机过程。 ★★12、宽平稳随机过程的定义:P ??. ★★13、各态历经性定义及应用:P ?? 宽平稳与各态历经性的关系。 二、信道分类: (1)无线信道 - 电磁波(含光波)

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