江南大学通信原理总复习.doc

(完整word版)江南大学通信原理总复习
通信原理总复习
考试题型：选择题15分，填空题15分，计算题70分（2,3看概念）
第1章
1、信息的度量（含义）
①离散消息所携带的信息量
P(x)为该消息发生的概率
②离散信源的平均信息量（信息熵）
H：统计平均
：第i个符号出现的概率；
等概率出现，熵最大，其不确定也最大
③一串符号构成消息时，整个消息的信息量
= ——统计平均
：第i个符号出现的次数
：第i个符号出现的概率
n:离散消息源的符号数目 或 I=nH (bit)
④连续消息的平均信息量：
f(x)为连续消息出现的概率密度函数
2、数字通信系统的主要特点
优点：①抗干扰能力强，且噪声不积累
②传输差错可控 ③数字处理灵活
④易集成，成本低 ⑤保密性好
缺点：占用带宽大，同步要求高
3、信息、消息、信号三者的之间的关系
信息是内涵，消息时信息的物理表现形式，信号是载体
4、信息源、发送设备、接收设备、信宿的作用分别是什么
信息源：把各种消息换成原始电信号
发送设备：产生适合于在心道中传输的信号，具有抗信道干扰能力
信道：将来自发送设备的信号传送到接收端
接收设备：将信号放大和反变换目的是从收到减损接收信号中恢复出原始电信号
信宿：把原始电信号还原成相应的消息
5、通信系统的主要性能指标及度量——有效性、可靠性
模拟通信系统的主要性能指标：
数字通信系统的主要性能指标
① 传输速率 （定义）
当二进制码元等概率传输时,和在数量上是相等的
在多（M）进制传输中：= （b/s）
平均信息速率，， H为离散信源的平均信息量
② 带利用率：
③ 差错率：
概念：
按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工、全双工
第2章
6、周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号、功率谱密度、能量谱密度的概念，相关函数和谱密度的关系（知道概念）

[时域矩形] [时域三角形]
[频域矩形] [频域三角形]
周期信号的傅里叶变换：
周期信号功率信号 能量信号非周期信号
负频谱和正频谱的模是偶对称的，相位是奇对称的——能量、功率
信号的频域特性是信号的内在本质，时域波形是外在形式

能量信号： 功率p=0
频谱密度(连续谱)：
单位 V⁄Hz
能量谱密度：单位J⁄Hz

自相关函数

互相关函数

互能量谱密度：

功率信号：
频谱密度(离散，双边)：
单位 V
量谱密度：单位J⁄Hz
自相关函数

互相关函数

互功率谱密度：

大学习大讨论大调研并非是大而空，大而虚，大而泛，学习什么，如何来学习，讨论什么，从哪些方面来讨论，调研什么，如何调研，这都需要认真思考，不能因为热潮涌动失去了方向。

第3章
7、什么是随机过程，平稳随机过程的特点是什么，白噪声的概念，什么是高斯白噪声，窄带高斯白噪声
随机过程是描述随机信号的数学工具，是无穷多个样本函数的总体。
随机过程不存在傅氏变换，均值、方差描述了随机过程在各孤立时刻的特征
一维概率分布取决于均值和方差；二维概率分布取决于相关函数
严平稳特点：①的一维概率密度函数与t 无关
②二维概率密度函数与时间起点无关，只与时间间隔有关
③ ④方差 ⑤

广义平稳满足③、⑤
输入平稳随机过程输出也是平稳随机过程
H(0)是直流增益
功率谱密度：
白噪声：如果噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数

高斯白噪声：白噪声的取值概率分布服从高斯分
高斯过程经过线性变换后还是高斯过程。
高斯过程的同相分量和正交分量在同一时刻的取值是互不相关的和统计独立的。
窄带高斯白噪声：白噪声通过理想矩形的带通滤波器。
窄带高斯白噪声表达式
服从瑞利分布，服从均匀分布
正弦波加窄带高斯白噪声表达式
其包络服从广义瑞利分布—莱斯分布

第4章
8、信道的概念，什么是广义信道和狭义信道
9、香农公式和信道容量
噪声：信道中存在但不需要的电信号

信道：连接发送端和接收端的通信设备

信道容量：信道极限传输的能力

无差错传输是。要求 当B
第5章 模拟调制系统
1、AM、DSB、SSB和VSB的时域和频域的表示，以及调制解调原理框图
2、AM、DSB、SSB的抗噪声性能、带宽及性能比较
3、FM和AM的门限效应，VSB滤波器的传输特性
4、频率调制和相位调制
相位调制和频率调制的时域表达式、瞬时相位偏移、瞬时频率偏移、相移常数、频移常数、最大相偏、最大频偏
5、频分复用的原理（概念）
AM（用于无线电广播）
调制模型：)
时域： m(t)一般为，
频域：
载频分量 双边带分量
不失真的条件
调制效率
满调幅=
带宽

解调方法
包络检波法
相干解调
模型

输入功率
[条件：]

输入噪声功率

输入信噪比

输出功率
大信噪比[

输出噪声功率

输出信噪比

调制制度增益

在 ， ， ，
包络检波时，小信噪比：出现门限效应 [非相干解调的非线性作用引起的]
相干解调时不会出现门限效应，因为信号与噪声可分别进行解调
相干解调的相干载波必须同频同相
DSB 调制模型：
相干解调模型：
不能用包络法——因为DSB的包络与调制信号的包络不一致
时域：
频域：
调制效率
输入：， ，
输出： ， ，

SSB（用于短波通信）
调制模型： （滤波法）

另外书上还有一种相移法

相干解调模型：
时域：
频域：
调制效率
输入：
输出：
[因为信号和噪声的正交分量均被抑制]
希尔波特滤波器的传递函数：
注：在相同的B、、下，DSB和SSB的抗噪声性能是一样的
VSB 调制模型：

相干解调模型：
时域：
频域：
其他计算按SSB
以上BPF的作用：滤除已调信号频带以外的噪声
以上调制方式都是线性调制

其一般表达式
瞬时相位： 瞬时相位偏移：
瞬时角频率： 瞬时频率偏移：
调相：
调频：

单音调制：
单音调制：

调相指数：
调频指数：
间接调相：先微分，再调频
间接调频：先积分，再调相

[为带通滤波器的带宽]

大信噪比： m(t)为单一余弦频率
WBFM:
小信噪比：门限效应，去除方法
频分复用：将可用信道带宽分若干个不交叠的频段，各路信号占据其中一个频段。
第六章 数字基带传输系统
1、数字基带信号波形及其特性
单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码

2、基带传输的常用码型
编码原则和波形，特别是AMI码、HDB3码（重点）、差分码（传号差分[1变0不变],空号差分码[0变1不变]）和CMI码（1交替用“11”和“00”表示，0固定用“01”表示）

稳态波
(离散谱) 不存在的情况：
交变波：
随机序列

3、无码间串扰的基带传输特性，奈奎斯特第一准则
(求奈奎带宽，最大传输速率，第一过零点带宽)
数字基带信号传输的基本模型

消除码间串扰的基本思想：
无码间串扰的时域条件

奈奎斯特带宽：
余弦滚降：

， ，
注：只要H（w）在滚降段中心处（）呈奇对称，就必然可以满足奈奎斯特第一准则，越大衰减越快，定时精度要求低
4、基带传输抗噪声性能
双：发1判0
发0判1

当p(0)=p(1)时，
信噪比
单：发1判0
发0判1

当p(0)=p(1)时，

5、部分相应系统——奈奎斯特第二准则

6、眼图模型，以及与系统性能的关系
得到眼图的方法，眼图模型是如何的，从眼图中可以得到哪些信息（p157）
眼图定性反映码间串扰的大小和噪声的大小

二进制一个周期一只眼睛，M进制一个周期M-1只眼睛
7、时域均衡的技术概念（书上3抽头的例题）
直接从时间相应考虑，使包括均衡器（起补偿作用的滤波器）在内的整个基带系统的冲激响应，
当采用无限抽头数的横向滤波器时，理论上减小码间串扰是可能的，但完全消除是不可能的
第7章 数字带通传输系统
1、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的原理以及调制解调框图（书上）
用数字基带信号对载波对高频载波的某一参数（幅度、频率或相位三者之一）进行控制，使高频载波的幅度、频率或相位随数字基带信号的变化而变化。
2、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的波形，2PSK的倒π现象（p189）
3、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的抗噪声性能，相互性能比较
调制方式
解调方式
误码率
频带宽度
判决门限

2ASK

包络检波

同步检测

2FSK

包络检波

无

同步检测

2PSK

相干解调

0

2DPSK
相干解调

差分相关解调

采用相干解调的误码率低于采用非相干解调方式的误码率
2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，称相对相依键控
同r，2PSK的最小，2FSK的频带利用率最低；2ASK对信道特性变化敏感，若传输信道是随参信道，则2FSK具有较好的适应能力
4、了解多进制数字调制的原理
（主要会画QPSK,QDPSK—产生方法：相乘电路和选择法）

（A方式)
a
b

(B方式)
a
B

0
0
0°
0
0
45°
0
1
270°
0
1
315°
1
0
90°
1
0
225°
1
1
180°
1
1
135°

第8章新型数字带通调制技术
1、正交振幅调制QAM的原理——振幅、相位联合键控 产生方法
2、掌握最小频移键控（MSK）的基本原理、MSK信号的产生

MSK是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交FSK

3、了解高斯最小频移键控的基本原理
GMSK的缺点是有码间串扰
4、OFDM的基本原理

第9章 模拟信号的数字传输 数字化：抽样、量化、编码
1、采样定理;理想采样、自然采样、平顶采样原理、特点、时域频域表示
理想采样:低： 带：，

时域： 频域：
自然采样：
时域：
频域：
平顶抽样：
时域：
频域：
典型的电话抽样速率是8KHz,传输比特率为64KHz

2、量化概念、量化误差、过载量化的概念
量化：用M个离散电平表示连续的抽样值的方法
均匀量化： 量化电平数M，量化间隔

量化噪声功率平均值

量化信号功率=
非均匀量化A律，u律
3、理解PCM编码原理（均匀、非均匀）,PCM系统中有量化噪声和加性噪声

4、掌握A律13折线PCM编码
8位码（例,极性为正，段落码为4，段内码为6,
4对应的区间是64-128，，输出量化电平=64+6*4+)
折叠码要换成自然二进制码计算，折叠码的优点：误码对小电压影响小
5、DPCM和M的基本原理
DPCM是对：预测值与样值的差值“进行N位二进制编码

正弦波：
, ,
6、时分复用的原理：采用不同的时隙来传送各路不同的信号
优点：便于实现数字通信、易于制造，时域采用集成电路实现，生产成本低
每路信号占用的时间间隔 M进制码元间隔