《通信原理》復(fù)習(xí)提綱

1、通信原理復(fù)習(xí)提綱一、選擇題、填空題、簡答題模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)有哪些？數(shù)字：有效性：傳輸速率，包括碼元速率和信息速率；可靠性：錯誤率，包括誤碼率和誤比特率模擬：有效性：信號的帶寬；可靠性：信噪比電磁波的主要傳播方式有哪幾種？它們的特點是什么？電磁波的傳播主要分為地波、天波和視線傳播三種。地波頻率較低（約2MHz以下），趨于沿彎曲的地球表面?zhèn)鞑?，具有一定的繞射能力，傳播距離超過數(shù)百千米或數(shù)千千米；天波頻率較高（2MHz30MHz）,它能被電離層反射，通過電離層反射傳播，傳播距離可以達(dá)10000km以上；視線傳播的電磁波頻率高于30MHz，能夠穿透電離層不被反射且沿地繞射能力也很差，類

2、似于光波那樣傳輸，利用無線電中繼或者衛(wèi)星通信，平流層通信傳播什么是信道衰落？其時域和頻域特性是怎樣的？衰落是指由于信道的變化導(dǎo)致接收信號的幅度發(fā)生隨機(jī)變化的現(xiàn)象，即信號衰落。導(dǎo)致信號衰落的信道被稱作衰落信道。在時域上，分為慢衰落和快衰落；在頻域上，分為平坦性衰落和選擇性衰落。噪聲按來源可分為哪幾種？按性質(zhì)可分為哪幾種？按來源分可以分為人為噪聲（電火花、家用電器）和自然噪聲（閃電、大氣噪聲、熱噪聲）兩類；按性質(zhì)分可以分成脈沖噪聲（電火花、閃電）、窄帶噪聲（交流電源、相鄰電臺）和起伏噪聲（熱噪聲、散彈噪聲、宇宙噪聲）三類。模擬信道的模型是什么？數(shù)字信道的模型是什么？L14保-.1:縮模擬調(diào)制主要有

3、哪幾種？它們的典型應(yīng)用有哪些？線性調(diào)制：振幅調(diào)制（AM）-廣播，雙邊帶調(diào)制（DSB）-立體聲廣播，單邊帶調(diào)制（SSB）-載波通信、無線電臺、數(shù)據(jù)傳輸，殘留邊帶調(diào)制（VSB）-電視廣播、數(shù)據(jù)傳輸、傳真非線性調(diào)制：（角度調(diào)制）頻率調(diào)制（FM）-微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播，相位調(diào)制（PM）-中間調(diào)制方式什么是線性和非線性調(diào)制？它們的主要區(qū)別是什么？線性調(diào)制：已調(diào)信號頻譜與調(diào)制信號頻譜呈線性關(guān)系。非線性調(diào)制：已調(diào)信號頻譜與調(diào)制信號頻譜呈非線性關(guān)系。非線性調(diào)整與線性調(diào)制本質(zhì)的區(qū)別在于：線性調(diào)制不改變信號的原始頻譜結(jié)構(gòu)，而非線性調(diào)制改變了信號的原始頻譜結(jié)構(gòu)。此外，非線性調(diào)制往往占用較寬的帶寬。調(diào)頻和調(diào)相有何

4、異同點？調(diào)頻是口保持不變，(口)與(口)呈線性關(guān)系，瞬時相位偏移隨調(diào)制信號m(t)做線性變化；調(diào)相是和口_0保持不變，(口)與(口)呈線性關(guān)系，瞬時頻率偏移隨調(diào)制信號m(t)成比例變化角度調(diào)制中的調(diào)頻和調(diào)相在實質(zhì)上并沒有區(qū)別，單從已調(diào)信號波形來看不能區(qū)分兩者，只是調(diào)制信號和一條信號之間的關(guān)系不同而已。一般而言，角度調(diào)制信號占用較寬的頻帶。由于這種信號的振幅并不包含調(diào)制信號的信息，因此，盡管接收信號的振幅因傳輸而隨機(jī)起伏，但信號中的信息不會受到損失。故它的抗干擾能力較強(qiáng)，特別適合在衰落信道中傳輸。什么是角調(diào)制信號的最大頻偏？什么是角調(diào)制信號的帶寬？頻偏常數(shù)：kFM(rad/s/V),最大頻率偏移

5、厶3=kFM帶寬：B2(1+mFM)fm=2fm+2Af什么是調(diào)頻指數(shù)？什么是調(diào)相指數(shù)？調(diào)頻指數(shù)mFM=kFM/wm=Aw/wm=Af/fm(rad)調(diào)相指數(shù)mPM=kPM(rad)調(diào)相指數(shù)的含義：調(diào)制信號可能產(chǎn)生的最大相位偏移。模擬信號數(shù)字化包括哪幾個步驟？(模擬信號)T抽樣T量化T編碼T(數(shù)字信號)抽樣過程和量化過程分別是對信號的那部分離散化？抽樣是對信號自變量的離散化；量化是對信號幅度進(jìn)行離散化什么是低通抽樣定理？什么是奈奎斯特速率？低通抽樣定理：設(shè)一個帶寬有限模擬信號s(t)的最高頻率為fH,若抽樣頻率fs$2fH,則可以由其抽樣信號序列sk(t)無失真地恢復(fù)原始信號s(t)。fs=2

6、fH稱為奈奎斯特抽樣速率。什么是頻譜混疊？克服頻譜混疊主要有哪些方法？若抽樣速率低于奈奎斯特抽樣速率，則相鄰周期的頻譜間將發(fā)生頻譜重疊，即頻譜混疊什么是均勻和非均勻量化？它們各有何優(yōu)點？M個抽樣值區(qū)間是等間隔劃分的，稱為均勻量化。M個抽樣值區(qū)間是不均勻劃分的，稱為非均勻量化。均勻量化的好處就是編解碼的很容易，但要達(dá)到相同的信噪比占用的帶寬要大。非均勻量化：當(dāng)輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度(實際中常常是這樣)時，非均勻量化器的輸出端可以得到較高的平均信號量化噪聲功率比；非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號抽樣值成比例。因此量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時

7、的量化信噪比什么是PCM?脈沖編碼調(diào)制DPCM的基本工作原理是什么？經(jīng)過抽樣的語音信號，各抽樣之間存在著相關(guān)性。于是可以由前面的抽樣值預(yù)測當(dāng)前的抽樣值；預(yù)測必然會有誤差，然后對實際值與預(yù)測值之差值進(jìn)行編碼。由于差值的功率比信號功率小得多，所以對差值編碼所需的位數(shù)也可以顯著減少。DM的基本工作原理是什么？在DPCM基礎(chǔ)上，當(dāng)信號的抽樣頻率提高，相鄰抽樣之間的相關(guān)性增加，差值信號功率減小，編碼位數(shù)也隨之減少。當(dāng)僅使用一位編碼表示差值時，這一編碼方法稱為增量調(diào)制。當(dāng)差值為正時，編碼為1；當(dāng)差值為負(fù)時，編碼為0什么是單級性碼、雙極性碼、歸零碼和非歸零碼？單極性波形：用正(負(fù))電平和零電平分別表示1和0

8、；雙極性波形：用正電平和負(fù)電平分別表示1和0；非歸零波形(NRZ):在整個碼元周期T內(nèi)電平保持不變；歸零波形(RZ):在碼元周期T內(nèi)電平只持續(xù)一段時間，余下時間返回到零電平隨機(jī)脈沖信號序列的功率譜有何特點？什么是碼間串?dāng)_？其產(chǎn)生的原因是什么？相鄰碼元間的互相重疊稱為碼間串?dāng)_。由于系統(tǒng)傳輸特性Hf）不理想而造成的各碼元之間的相互干擾數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)不會引起碼間串?dāng)_的條件是什么？當(dāng)傳輸速率為1/T,數(shù)據(jù)傳輸帶寬為1/2T，這時在理論上不存在碼間串?dāng)_。什么是奈奎斯特準(zhǔn)則？什么是奈奎斯特速率？奈奎斯特準(zhǔn)則：為得到無碼間串?dāng)_的傳輸特性，系統(tǒng)傳輸函數(shù)不必須為矩形，而容許是具有緩慢下降邊沿的任何形狀，只要此

9、傳輸函數(shù)是實函數(shù)并且在f=W處奇對稱奈奎斯特第-準(zhǔn)則尊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的頻率響向比門斶足則|dfl|的采樣點上消除碼間i擾.2倍帶寬速率為傳輸速率的上限，稱為奈奎斯特速率。什么是系統(tǒng)的“滾降”特性？濾波器的邊沿緩慢下降，通常稱之為“滾降”。具有滾降特性的濾波特性仍然保持傳輸速率，但是它占用的帶寬增大了。因此頻率利用率有所降低。什么是部分響應(yīng)波形？什么是部分響應(yīng)系統(tǒng)？部分響應(yīng)波形：頻帶利用率既高、“尾巴”衰減又大、收斂又快的傳輸波形利用部分相應(yīng)波形傳輸?shù)幕鶐到y(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。什么是眼圖？它有什么功用？所謂“眼圖”，就是由解調(diào)后經(jīng)過低通濾波器輸出的基帶信號，以碼元定時作為同步信號在示波器屏幕上顯示

10、的波形。由此圖可以看出：（1）眼圖張開的寬度決定了接收波形可以不受串?dāng)_影響而抽樣再生的時間間隔。顯然，最佳抽樣時刻應(yīng)選在眼睛張開最大的時刻。（2）眼圖斜邊的斜率，表示系統(tǒng)對定時抖動（或誤差）的靈敏度，斜率越大，系統(tǒng)對定時抖動越敏感。（3）眼圖左（右）角陰影部分的水平寬度表示信號零點的變化范圍，稱為零點失真量，在許多接收設(shè)備中，定時信息是由信號零點位置來提取的，對于這種設(shè)備零點失真量很重要。（4）在抽樣時刻，陰影區(qū)的垂直寬度表示最大信號失真量。（5）在抽樣時刻上、下兩陰影區(qū)間隔的一半是最小噪聲容限，噪聲瞬時值超過它就有可能發(fā)生錯誤判決。（6）橫軸對應(yīng)判決門限電平。什么是均衡器？有哪幾類均衡器？為

11、了減小碼間串?dāng)_，通常需要在系統(tǒng)中插入另一種濾波器來補(bǔ)償。這種濾波器稱為均衡器。均衡器的種類：頻域均衡器和時域均衡器什么是ASK、FSK、PSK和DPSK？二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK）什么是相干解調(diào)？什么是非相干解調(diào)？相干解調(diào)是指利用乘法器，輸入一路與載頻相干（同頻同相）的參考信號與載頻相乘。而非相干解調(diào)不使用乘法器，不需要接收機(jī)和載波同步。與數(shù)字基帶信號帶寬相比，ASK、FSK、PSK和DPSK的帶寬分別為多少？ASK:B2ASK=2BAFSK:Af=|f1-f0|+2fcPSK:DPSK:B=2Rb32.ASK

12、、FSK、PSK和DPSK的頻譜分別是怎樣的？ASK：FSK：PSK：DPSK：FSK和PSK信號相鄰碼元之間波形不連續(xù)的原因何在？FSK:開關(guān)法產(chǎn)生的2FSK信號，分別由兩個獨立的頻率源產(chǎn)生兩個不同頻率的信號，故相鄰碼元的相位不一定是連續(xù)的。PSK：當(dāng)一個碼元中包含有整數(shù)個載波周期時，則相鄰碼元的邊界處波形是不連續(xù)的。2PSK和2DPSK信號的異同點是什么？2DPSK信號的功率譜密度與2PSK信號的功率譜相同。兩者都有良好的誤碼率特性。2PSK不利于長距離傳輸。2DPSK利于長距離傳輸。什么是星座圖？它有何功用？數(shù)字通信領(lǐng)域中，經(jīng)常將數(shù)字信號在復(fù)平面上表示，以直觀的表示信號以及信號之間的關(guān)系

13、。這種圖示就是星座圖。按錯誤碼的統(tǒng)計特性區(qū)分，信道可以分為哪幾類？隨機(jī)信道：這種信道中的錯碼是隨機(jī)出現(xiàn)的，并且各個錯碼的出現(xiàn)是統(tǒng)計獨立的。例如，由白噪聲引起的錯碼。突發(fā)信道：這種信道中的錯碼是相對集中出現(xiàn)的，即在短時間段內(nèi)有很多錯碼出現(xiàn)，而在這些短時間段之間有較長的無錯碼時間段。例如，由脈沖干擾引起的錯碼?；旌闲诺溃哼@種信道中的錯碼既有隨即的又有突發(fā)的差錯控制技術(shù)主要有哪幾種？它們各有什么特點？檢錯重發(fā)：在發(fā)送碼元序列中加入一些差錯控制碼元，接收端能夠利用這些碼元發(fā)現(xiàn)接收碼元序列中有錯碼，但是不能確定錯碼的位置。這時，接收端需要利用反向信道通知發(fā)送端，要求發(fā)送端重發(fā)，直到接收到的序列中檢測不到

14、錯碼為止。采用檢錯重發(fā)技術(shù)時，通信系統(tǒng)需要有雙向信道。前向糾錯(FEC):接收端利用發(fā)送端在發(fā)送序列中加入的差錯控制碼元，不但能夠發(fā)現(xiàn)錯碼，還能確定錯碼的位置。在二進(jìn)制碼元的情況下，能夠確定錯碼的位置，就相當(dāng)于能夠糾正錯碼。反饋校驗：這是不需要再發(fā)送序列中加入差錯控制碼元。接收端將接收到的碼元轉(zhuǎn)發(fā)回發(fā)送端，在發(fā)送端將它和原發(fā)送碼元逐一比較。若發(fā)現(xiàn)有不同，就認(rèn)為接收端收到的序列中有錯碼，發(fā)送端立即重發(fā)。這種技術(shù)的原理和設(shè)備都很簡單。其主要缺點是需要雙向信道，傳輸效率也比較低。檢錯刪除：它和第一種方法的區(qū)別在于，在接收端發(fā)現(xiàn)錯碼后，立即將其刪除，不要求重發(fā)。這種方法只適用于少數(shù)特定系統(tǒng)中，在那里發(fā)

15、送碼元中有大量冗余度，刪除部分接收碼元不影響應(yīng)用。什么是碼率、碼重、碼距和最小碼距？編碼序列中信息碼元數(shù)量k和總碼元數(shù)量n之比k/n稱為碼率。在分組碼中，將碼組內(nèi)“1”的個數(shù)稱為碼組的重量，簡稱碼重。把兩個碼組中對應(yīng)位取值不同的位數(shù)稱為碼組的距離，簡稱碼距。其中最小的距離稱為最小碼距。碼元速率、帶寬、信噪比和誤碼率之間的關(guān)系是怎樣的？提高碼元速率，勢必使信噪比下降，誤碼率增大。采用糾錯編碼后，誤碼率將降到原來的水平，但帶寬增大。什么分組碼？分組碼：一類重要的糾錯碼，它把信源待發(fā)的信息序列按固定的k位一組劃分成消息組，再將每一消息組獨立變換成長為n(nK)的二進(jìn)制數(shù)字組，稱為碼字。什么是線性碼？

16、碼元間的關(guān)系為線性時，稱為線性碼。什么是循環(huán)碼？具有某種循環(huán)特性的線性分組碼。二、繪圖題AM的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖3.SSB的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖0(SSBy調(diào)杠耳.單邊帶濾波4.VSB的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖a奶.低通濾波Brf?1本地載波ii弋簾(SSB)乍決英:5.AM的時域波形圖和頻域頻譜圖U)闔幅(AIM)們號的頻諧下15等宵上如卿岷(AM)信號的波形上邊帶下改蒂6.DSB的時域波形圖和頻域頻譜圖雙邊帶W(DSB)信號的液形發(fā)以帝調(diào)幅舅閔IH弓的頻域我坯式拭頻諾鼻=(/+局+M(/-,/；)下邊芾上邊葦f.7.SSB的頻域頻譜圖上邊帶調(diào)制的頻譜分析_AA17Avyt?a-a人7A7A-.nf

17、A；I盡皿-AA?Af壇Bin人.宀f*O血8.VSB的頻域頻譜圖錢留邊帯調(diào)制(VSB)的就譜分析rrryA叫S/1L-F（心乜（）非歸零理rlIII|_黑；nrm13.單極性碼、雙極性碼、非歸零碼和歸零碼的頻譜圖膠做性歸零碼14.數(shù)字雙相碼的波形圖15.密勒碼的波形圖18.HDB3碼的波形圖19.ASK的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖調(diào)頻法基帶佶號世“-調(diào)頻器2FSKft4J3Hr（r）2ASK信號的相干解調(diào)0I輸出。JASK（O帶通濾波戎器抽樣判；壬本地載波（叫“定時脈沖020.FSK的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖啟時暮沖汀:幵關(guān)法選頻法）幵關(guān)電帶丄SK.它J2f5L（r）2FSKfn號的相十解調(diào)C0&也譚酒波

18、焉屮菩通濾波AGOS嚀）2FSK信號的非相干解調(diào)包絡(luò)檢被蘭決舉M弧信號時非相于解調(diào)一過零點檢視法21.PSK的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖22.DPSK的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖23.ASK的時域波形圖和頻域頻譜圖25.PSK的時域波形圖和頻域頻譜圖021嗨K佶號的頻譜圖/2PSK|i號的典型菠形2PSK蠱宇基荼潔號26.DPSK的時域波形圖和頻域頻譜圖27.QPSK的調(diào)制與解調(diào)實現(xiàn)框圖三、計算題1.信息量、平均信息量和總信息量的計算記邕雖列理！1.1FJ盞:乍母中F珂兇擬玄話；、”莓干O.1i.氓求其忙狂魚，輯：卩代詣左.呈：匚一1吒：乍一一1片7丹1）一JS1.2擰.卡總頂FT扎BrEn-r-r-.奩每入

19、沁呂逅其l哉勺無率:：用U心15卻14：IC試求詼隹豆關(guān)二芳八爸號的営思益.*打i返命=應(yīng)2卩=lQE;=2bls=呃盒=114.嗎拭札）=一扣吐扌一log詰_tog詰-令6瑤=上2咖符號習(xí)題1.11設(shè)有四八銷息A.B.C.D為別罠槪率1-1.18.1-8.1-2倍送.扌一進(jìn)邕真出現(xiàn)昱走蟲咅左匕試十竺其干疋営忌量-解：LoMrlas-,=1.75bii/符號$&-8?總乍總宣|兀）二-乞1囲戶（西）式中：X為消息，是組成消息的各種符號的集合;馮為符號旳出現(xiàn)的次數(shù):M為消息中符號的種類匸碼元速率、信息速率、誤碼率和誤比特率的計算習(xí)JSL6設(shè)一八得m源瑕尸匸送削弓慨幸信號，其再元斤度為1宦-斌求瑪

20、匕：主空和営息謹(jǐn)寶.駅肚喬疋聞二麗奪槪時.，R、Rblog；uW=SGGO*lcg:4Ifiirfr/j沁手=錯優(yōu)碼元數(shù)一傳軸碼元殖數(shù)憬比特率鉗逞比特數(shù)隹輔氐塔點龜角調(diào)制信號的帶寬計算習(xí)熾3語無箱度調(diào)制F*三:更”點；qs(?)=lD3畑1(/-1tkos試求；(1)己誦憎號的品丈舷：古X怡號的常盤解；門】日常汽的譌附甬扳率打ey(和=二-/尹+20001iUi2CPTf總眾丈蘋佢Y-10*_l0k：TZ1隔讎巴.一乎一：0晉一4故己詢辟號的鍛大相越也&=lOial.9反為FM活與PM址兇屯Km丘州o.即齊”=?(14-m.,).弓血心=分；碩=+附的PCM編碼計算PCM解碼計算習(xí)4.6試比較

21、半均訂呈吒子IJ空弓卅杞可凍點.符；對m吐.孑全：.；/車匸-界點；川豐“：.扌tji氐1般地，三占粗丈節(jié)，在丈豈丄匪掃技氏斜垂瓏y，即訂二生號門言：咔工勺豆比時戸津荊冃哼豆噪：記丄律怡差：七疋一匡弓“蘭，尹均乞走:匚為H律旳倍弓至噪比二丄律瑪號.習(xí)M47在/徉PCM語音畫&廉姣札試寫出當(dāng)歸Tt輸入信號抽樣值等于03時,昭信壬拒.rLl.c-1.査歪可得0.3e1/31/1-S8h所H口的段號為段落碼為110,蔥寧閂=1血更7咼匹的幻呼廠回丸；血駕王呵禺右,該屋y比訂UJ*.右-寺-0-3可玻得/.*3.2.紬:全社.舊戢:./：件叭=0011.斷J.笛芒勺二三&石紐R11100011.二進(jìn)制

22、信號的功率譜計算已憩-走疋菽為;二紳_咖刑十左恥一啊m4/-yj列題S.5說一人二過臣蘭氐性慕電愕弓字兀I喘I”利P片別用猱沖越見匡的育無表喬，沖左三門十現(xiàn)的囁率H1尋.訶?？跒^肘間尋二口試求I諼扌列的才率壟密岌封鬆達(dá)式二肖出我隹戎：図序列扌有迪希譽(yù)圭于-1/7的離flbrizF若右，述寸翼我功莊題恿，JS丐的=広).吐司.昕以q5=G(f).G.(f)=O.將其代幾二進(jìn)配京宇基葦借號妁刃邊功芷譜國曳畫除前妥達(dá)式U.可得砂十-刊CS血護(hù)器陽停七1-呃謝彳八另掃踐扣圈乞3所L.i2J二進(jìn)制堂宇基豐倍號眄芝弐譜片運芳ifi迓一卒：過制恐視性甚學(xué)倍弓字列的理元渡環(huán)g為矩環(huán)展沖，如國5-4吁弍其蔑寶孚

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24、律鶴技煩車為2k1Q*Hz因此每個碼云申包皆加時豐載法廚期.C2：2PWK信號的功產(chǎn)諾摩帝為也沁土卩+卜耳加燈或出*=2x10,為載注嚨也/-1000=理為基話館號垠慳性毘卑聯(lián)沖的功既譴密.理；PAf)=V7A1-鬥亂卅亠藝也口左-冏嗽一|兀嗽|t/)=/1PH-pj|Gl/-x4+.r+.x24-js+IKx2+.x+L）試問由它可夙南成霧少種瑪怪為坊的謂環(huán)碼？弁列出它in旳主辰爭頂戎.解；因為2r-1.而n=15,所4(+1)岸工)=34-r+l)(x4+X1+x+l)(x+1)虹工)-(工+5?+IXjc*+3?+y+L)(x+1當(dāng)f-6時，主或?qū)嶍検接?x)=(xJ+X+1XX4+?+

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