通信原理(1).
通信原理1
通信原理11.1 差不多概念1、通信：通信确实是异地间人与人、人与机器、机器与机器进行信息的传递和交换。
通信的目的在于信息的传递和交换。
2、信息：信息是人类社会和自然界中需要传递、交换、储备和提取的抽象内容。
由于信息是抽象的内容，为了传递和交换信息，必须通过语言、文字、图像和数据等将它表示出来，即信息通过消息来表示。
3、消息：消息是信息的载荷者。
消息有不同的形式，例如语言、文字、符号、数据、图片等。
4、信号：信号是消息的表现形式，消息是信号的具体内容。
信号是消息的载体，是表示消息的物理量。
5、通信系统：我们把实现信息传输过程的全部设备和传输媒介所构成的总体称为通信系统。
1.2 通信系统模型1、一样模型我们把实现信息传输所需一切设备和传输媒介所构成的总体称为通信系统。
以点对点通信为例，通信系统的一样模型如图1-1所示。
图1-1通信系统的一样模型发送设备的作用一方面是把信息转换成原始电信号。
该原始电信号称为基带信号；另一方面将原始电信号处理成适合在信道中传输的信号。
信道是指信号传输通道，按传输媒介的不同，可分为有线信道和无线信道两大类。
接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码等。
它的任务是从带有干扰的接收信号中复原出相应的原始电信号，并将原始电信号转换成相应的信息，提供给受信者。
2、模拟通信系统模型传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。
如图 l-2 所示。
图1-2 模拟通信系统模型变换器将语音信息变成电信号〔模拟信源〕，然后电信号经放大设备后能够直截了当在信道中传输。
为了提高频带利用率，使多路信号同时在信道中传输，原始的电信号〔基带信号〕一样要进行调制才能传输到信道中去。
调制是信号的一种变换，通常是将不便于信道直截了当传输的基带信号变换成适合信道中传输的信号，这一过程由调制器完成，通过调制后的信号称为已调信号。
在接收端，经解调器和逆变换器还原成语音信息。
3、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。
通信原理复习题(1)
通信原理复习题一、单项选择题1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。
A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强C．传输容量大Ｄ．易于频分复用2．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（A ）。
A．均匀分布B．正态分布C．瑞利分布D．指数分布3．某二进制信源，各符号独立出现，若“1”符号出现的概率为3/4，则“0”符号的信息量为( B )bit。
A. 1 B.2 C.1.5 D. 2.54、已知二进制离散信源（0，1），每一符号波形等概独立发送，传送二进制波形之一的信息量为（B ）A．1 bit/s B．1 bit C．2 bit/s D．2 bit5、如果在已知发送独立的符号中，符号“E”出现的概率为0.125，则符号“E”所包含的信息量为：( C ) A、1bit B、2 bit C、3 bit D、4 bit6、离散信源输出五个不同符号，若各符号概率分别为1/2，1/4，1/8，1/16，1/16，则该信源的熵为多少( B. )。
A. 1.5bit/符号 B. 1.875 bit/符号 C. 2 bit/符号 D. 1 bit/符号7、离散信源输出四个不同符号，若各符号概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，则该信源的熵为多少( C. )。
A. 1.5bit/符号 B. 1.875 bit/符号 C.1.75bit/符号 D. 1 bit/符号8、数字通信中，在计算码元速率时，信号码元时长是指（C．）A．信号码元中的最短时长B．信号码元中的最长时长C．信号码元中的平均时长D．信号码元中的任意一个码元的时长9、一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码，则其平均误码率近似为( D ) -6 -8 -7-8 A. 5×10 B.2×10 C.2×10 D.4×1010、已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( D )A.4800bit/sB.2400bit/sC.9600bit/sD.14400bit/s11、下列哪个描述不符合数字通信的特点( B ) A.抗干扰能力强B. 占用信道带宽窄C.便于构成综合业务网D. 可以时分复用12、下面描述正确的是：(A. ) A. 数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率；B. 从研究消息的传输来说，通信系统的主要性能指标是其标准性和可靠性；C. 对于数字通信系统，传码率和传信率是数值相等，单位不同的两个性能指标；D. 所谓误码率是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。
通信原理第一章
任何人、任何时候在任何地方以任意的方式进行通信。
1.1.1 通信系统的一般模型（主要培养全局系统的概念） 通信: 从一地向另一地传递和交换信息。
通信系统：实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质基于点与点之间的通信系统的模型用图1 -1 来描述。
送设备信道接收设备受信者噪声源接收端信息源：消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号，称之为基带信号。
包括：电话机、电视摄像机和电传机、计算机等。
前者是模拟信源，输出模拟信号；后者是数字信源，输出数字信号。
发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。
变换方式是多种多样的，比如：放大、调制、编码等等； 信道：指传输信号的物理媒质。
包括：大气（自由空间）、明线、电缆或光纤。
模拟信号：凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接与消息相对应的信号。
数字信号：凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对应的信号。
通信系统分为模拟通信系统+数字通信系统。
1. 模拟通信系统模型图1-4 模拟通信系统模型信息源调制器信道解调器受信者噪声源课程重点调制器：原始基带信号变换成适合信道传输的信号；从信号与系统的角度：调制器=频带搬移。
调制后的信号称为已调信号、频带信号。
已调信号有三个基本特征：一：携带有完整的基带信息二：适合在信道中传输三：信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。
信道编译码 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为干扰等，将会引起差错。
为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。
接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。
作用：提高通信系统抗干扰能力。
数字调制与解调 把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。
基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控DPSK。
《通信原理》课后习题答案及每章总结(樊昌信,国防工业出版社,第五版)第一章
《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。
试求E 及x 的信息量。
解： )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解：这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注：1、a 的取值：a ＝2时，信息量的单位为bita ＝e 时，信息量的单位为nita ＝10时，信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下，信息量都用bit 为单位，所以a ＝21-2. 某信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解：方法一：直接代入信源熵公式：)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号）/(227.2bit =方法二：先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为：I/5＝12.093/5＝2.419 bit/符号题解：1、方法一中直接采用信源熵的形式求出，这种方法属于数理统计的方法求得平均值，得出结果的精度比较高，建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量，在取平均值的方法求得，属于算术平均法求平均值，得出结果比较粗糙，精度不高，所以尽量不采取这种方法计算注：做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位：平均信息量单位是bit/符号，表示平均每个符号所含的信息量，而信息量的单位是bit ，表示整个信息所含的信息量。
通信原理第1章概论PPT课件
用途
常规双边带调幅
广播
抑制载波双边带调幅 立体声广播
线性调制
连
单边带调幅SSB
载波通信、无线电台、数传
续
波
残留边带调幅VSB
电视广播、 数传、 传真
调
制
频率调制FM
微波中继、卫星通信、广播
非线性调制
相位调制PM
中间调制方式
数字调制
幅度键控ASK 频率键控FSK
数据传输 数据传输
2020/11/7
6
续表（2）
第1章 概论
1.1
1.2 消息、信息与信号
1.3 数字通信
1.4 信道
1.5 信道中的噪声
1.6 信道容量
2020/11/7
1
学习目标
• 通信的发展历史、现状及趋势； • 常用通信术语； • 信号、信息与消息的区别； • 通信系统的组成和分类，通信方式； • 数字通信系统的主要特点； • 离散消息的信息量； • 码元速率，信息速率，频带利用率，误码率； • 信道的分类； • 典型的信道噪声；
I = loga [1/P(x)] = -logaP(x) 这就是信息量的定义。
当a = 2时，信息量的单位为“bit”； 当a = 10时，信息量的单位为“hartley”； 当a = e时，信息量的单位为“nat”；
例1:假设明天天晴的概率为1/2，则“明天会天晴”这则消息的信息量为： I = -log2 [1/2]＝1 bit
一、常用术语
通信: 消息： 信息：
电通信： 信号：
信息（或消息）的传输和交换。（研究的对象：
信源与信道）
信息的物理表现形式。如语言、文字、 数据或图
像等。
消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来
通信原理第1章
1.5.1 数字通信系统有效性指标的具体表述
*码元传输速率通常又可称为码元速率、数 码率、传码率、码率、信号速率或波形速率。
码元速率：指单位时间(每秒钟)内传输码
元的数目，用符号RB来表示。
➢码元速率：RB － 波特(B) 码元速率RB与信号的进制数无关，只与 码元宽度Tb有关：
RB
1 Tb
通常在给出系统码元速率时，有必要说 明码元的进制，多进制(N)码元速率RBN与二 进制码元速率RB2之间，在保证系统信息速率 不变的情况下，相互可转换，转换关系式为 :
象等 6. 按收信者是否运动分:固定与移动 7. 按信号复用方式分：TDM、FDM、CDM
1.3.2 通信方式
1. 按消息传送的方向与时间分
A
信道
B
(a)
A
信道
B
(b)
A
信道
B
(c)
(a) 单工方式； (b) 半双工方式； (c) 全双工方式
2. 按数字信号排序分
101
发 送 设 备
接 收 设 备
解： 信源输出的信息序列中，A出现23次，B出现14次， C出现13次，D出现7次，共有57个。
该信息源总的信息量为 ：
1.5 通信系统的主要性能指标
有效性和可靠性的关系（速度～质量） 模拟通信系统性能指标：
有效性指标：单位时间内传送的信息量 可靠性指标：均方误差 数字通信系统性能指标： 有效性指标：传输速率 可靠性指标：差错率
一种前所未有、方便快捷的通信手段。
(10)因特网。因特网的出现意味着信息时代的到 来，地球变成“地球村”。
通信发展现状和趋势
1)融合趋势：PSTN、CATV、计算机网络三网业务 融合；语音和数据融合；电域与光域融合；移动与 WLAN融合
通信原理第一章
P7
特点：随机性的，无法预知的。
信号：反映消息的电信号。
信息：把消息中的内容用概率统计的方法抽象出来。 信息是消息和信号中包含的某种有意义的抽象的东西。
2、信息量：是信息或消息的一种度量。信息的 大小由信息量来衡量。
不同的消息人们对它的反映是不同的，如：下雨、地震
（太阳从东方升起） 下雨：经常发生，不足为奇，信息量小； 地震：不常发生，很惊讶，信息量大。 （太阳从西方升起）
P（x）：消息的概率 a ：2的整数次幂 P8
信息量的单位的确定取决于底数a：
若对数以2为底时单位是“比特”（bit — binary unit的缩 写）；
若以e为底时单位是“奈特”（nat—nature unit的缩写）；
若以10为底时单位是“哈特”（Hart — Hartley的缩写）。
数字通信系统还有一个非常重要的控制单元， 即同步系统。使收发两端的信号在时间上保持 步调一致
3、数字通信的主要特点 目前，无论是模拟通信还是数字通信， 在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。 但是，数字通信更能适应现代社会对通信技 术越来越高的要求，数字通信技术已成为当 代通信技术的主流。
与模拟通信相比，它有如下优点： 1、抗干扰、抗噪声性能好 2、差错可控 3、易加密 4、数字通信设备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。 5、数字信号便于计算机处理，数字信号可以 通过信源编码进行压缩，以减少冗余度，提 高信道利用率。 6、易于与现代技术相结合。
消息出现的概率越大，则消息中包含的信息量 越小； 消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量 越大。
信息量：I information ∵ P（x）＝1 必然事件 P（x）＝0 不可能发生事件 I＝0 I＝∞
通信原理 第1章
缺点： 缺点：
需要较大的传输带宽 对同步要求高
第1章 绪论 章
1.3 通信系统分类与通信方式
1.3.1 通信系统的分类
按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据 按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、 通信系统、 通信系统、图像通信系统 … … 按调制方式分类：基带传输系统和带通（频带或调制） 按调制方式分类：基带传输系统和带通（频带或调制） 传输系统
1.1 通信的基本概念
实现通信的方式和手段： 实现通信的方式和手段： 非电的：如烽火台、 旌旗、消息树… 非电的：如烽火台、 旌旗、消息树 电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、 电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、 遥测、因特网和计算机通信等。 遥测、因特网和计算机通信等。
1.1 通信的基本概念
1.3 通信系统分类与通信方式
串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接 一个码元地在一条信道上传输
优点：只需一条通信信道， 优点 只需一条通信信道，节省线路铺设费用 只需一条通信信道 缺点：速度慢 速度慢， 缺点 速度慢，需要外加码组或字符同步措施
其他分类方式： 其他分类方式：
同步通信和异步通信； 同步通信和异步通信；专线通信和网通信
在工程应用中，习惯把一个二进制码元称作 比特 在工程应用中，习惯把一个二进制码元称作1比特 。
1.4 信息及其度量
若有M个等概率波形（ ），且每一个波形的出现 若有 个等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现 个等概率波形 ）， 是独立的，则传送 进制波形之一的信息量为 是独立的，则传送M进制波形之一的信息量为
1.2 通信系统的组成
信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。 信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。 是信号传输的通道，分为有线信道和无线信道。 是信号传输的通道，分为有线信道和无线信道。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。 接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 接收设备 从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息， 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声 ）：把原始电信号还原成相应的消息 器等。 器等。
什么是通信原理
什么是通信原理
通信原理是指在信息传输过程中所遵循的基本规律和方法。
通信的基本原理包括以下几个方面：
1. 信号产生与调制：通信系统中的信息需要转换成电信号进行传输，信号可以通过各种方式产生，如声音可以通过麦克风转换成电压信号，图像可以通过摄像头转换成数字信号。
调制是将原始信号转换成适合传输的信号形式，常见的调制方式有频率调制、幅度调制和相位调制等。
2. 信道传输：信道是指信息传输的媒体，可以是无线信道或有线信道，如光纤、电缆等。
信道本身会引入噪声和失真，影响信号的传输质量。
通信原理中的调制技术可以提高信号在信道中的传输效率，并且通过纠错码、调制解调器等机制可以增强信号在信道中的可靠性。
3. 接收与解调：接收端会接收到经过信道传输后的信号，需要将信号进行解调还原成原始信号。
解调过程与调制的过程相反，可以通过滤波、解码等操作提取出原始信息。
4. 恢复与处理：接收端还需要对接收到的信号进行处理和恢复。
在数字通信中，可以进行信号处理操作，如采样、编解码、压缩等，以提高信号的质量和效率。
总之，通信原理是通过信号产生、调制、传输、接收与解调等过程实现信息的传输和处理的基本规律和方法。
不同通信系统中的原理和方法可能有所差异，但以上的基本原理是通用的。
通信原理第一章小结
通信原理第一章小结通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。
本文将对通信原理第一章内容进行小结，包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。
一、通信系统的基本构成通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。
发送机将信息转化为信号，并通过信道传输到接收机，接收机将信号恢复为信息。
在通信系统中，发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。
信道是信息传输的媒介，可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。
接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。
二、模拟信号与数字信号的特点1. 模拟信号模拟信号是一种连续的信号，它的取值可以是任意的实数。
模拟信号可以通过不同的方式表示，例如电压、电流或者声音的振幅。
模拟信号具有以下特点：•连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。
•无失真传输：模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。
2. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它的取值只能是离散的整数。
数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。
数字信号具有以下特点：•离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的。
•误差累积：数字信号在采样和量化过程中会引入误差，这些误差会随着传输的进行不断累积。
三、常用的调制技术调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。
常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。
1. 模拟调制模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。
常见的模拟调制技术有： - 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来表示原始信号。
- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号。
- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号。
2. 数字调制数字调制是指将原始信号转换为离散的数字信号的调制技术。
常见的数字调制技术有： - 脉冲调制（PAM）：通过改变脉冲的幅度来表示数字信号。
- 正交幅度调制（QAM）：通过改变两个正交载波的幅度和相位来表示数字信号。
- 正交频分复用（OFDM）：将数字信号分成多个子载波进行传输。
通信原理课件第一章.pptx
第1章 绪 论
第三代移动通信系统是向未来个人通信发展的一个重要阶 段，具有里程碑和划时代的意义，让我们关注其发展态势， 迎接它的到来。
目前，我国电话网的规模和技术层次均有质的变化，已初 步建成了以光缆为主，微波、卫星综合利用，固定电话、移动 通信、多媒体通信多网并存，覆盖全国城乡，通达世界各地， 大容量、 高速度、 安全可靠的电信网。
通常，有线通信亦可进一步再分类，如明线通信、电缆通 信、光缆通信等。无线通信形式较多，常见的有微波通信、 短波通信、 移动通信、 卫星通信、 散射通信等。
第1章 绪 论
2. 按信道中传输的信号分类
凡信号的某一参量(如连续波的振幅、频率、 相位， 脉冲 波的振幅、宽度、位置等)可以取无限多个数值， 且直接与消 息相对应的，称为模拟信号。 模拟信号有时也称连续信号， 这个连续是指信号的某一参量可以连续变化(即可以取无限多个 值)， 而不一定在时间上也连续这里指的某一参量是指我们关 心的并作为研究对象的那一参量，绝不是仅指时间参量。当然， 对于参量连续变化、时间上也连续变化的信号，毫无疑问是模 拟信号，如强弱连续变化的语言信号、亮度连续变化的电视图 像信号等都是模拟信号。
用途
音频、电话、数据终端、长距离导航、 时标
导航、信标、电力线通信
调幅广播、移动陆地通信、业余无线电
移动无线电话、短波广播、定点军用通 信、业余无线电 电视、调频广
播、空中管制、车辆通信、导航、集群 通信、无线寻呼
300MHz~3GHz
100 10cm
特高频
波导
电视、空间遥测、雷达导航、点对点通
UHF 分米波无线电
第1章 绪 论
1.2 通 信 的 概 念
1.2.1 通信的定义
通信原理ppt 第1章
1.2.2 模拟通信系统模型
连续消息→原始电信 号 电信号→连续消息
基带信号→已调信号
已调信号→基带信号
两对重要变换： “连续消息↔原始电信号”，相应器件是信源和信宿。 “基带信号↔已调信号”，相应器件是调制器和解调器。
1.2.3 数字通信系统模型
信源编码（source coding）：一是进行模/数（A/D）转换；二是去除 冗余信息，提高传输的有效性。解码（译码）是编码的逆过程。 信道编码：进行差错控制，提高传输的可靠性。（详见第8章） 数字调制与模拟调制的本质及原理相似，都是把基带信号加载到高频 载波上。解调是调制的逆过程。（详见第7章） 综上所述，在完成通信的过程中，将涉及以下主要通信技术： “编码、解码、调制、解调” 本书的重点就是介绍这些技术的原理、性能和应用。
1.3 通信系统的分类
通信系统可以从不同角度进行分类，常见分类如下。 用导线（如各种电缆） 以基带信号（未经 作为传输媒质。如有 信道中传输的 按信道信号特征分类 按传输媒质分类 按传输方式分类 按通信业务分类 线电视系统等。 调制的信号）作为 是模拟信号。 传输信号的系统。
模拟通信 数字通信 有线通信 无线通信 基带传输 带通传输
表1-1 模拟信号
信号类型与特征 数字信号 特征：信号的取值是离散的 例如：电报机、计算机输出的信号
特征：信号的取值是连续的 例如：电话机送出的语音信号，摄像机 输出的图像信号等
图1-2 模拟信号和数字信号示例
消息与电信号之间的转换，通常由传感器来实现。例如：
话筒（声音传感器）把声音转变成音频信号； 摄像机把图像转变成视频信号； 热敏电阻（温度传感器）把温度转变成电信号。
通信原理简答题答案1（个人整理）
通信原理简答题答案1（个人整理）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答：严平稳：随机过程(t)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）自相关函数只与时间间隔=-有关。
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)R(0)=E[]——的平均功率。
(2)R()=R(-)——的偶函数。
(3)——R()的上界。
通信原理第一章
• （2）点---点多路通信系统
• 设各个信源都为模拟信源
... ...
m1(t) mn(t)
D1(t)
A/D1 A/Dn
复
D(t)
Dn(t)
广义信道
接
D1(t)
分
D/A1
接
Dn(t) D/An
m1(t) mn(t)
D ( t )
发同步器
收同步器
F D1 1 D2 1 Dn 1 F D1 2 D2 2 Dn 2
• 3、数字通信系统的主要特点
– 抗干扰能力强，可消除噪声积累
– 差错可控，传输性能好
– 便于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号 进行处理、加工、变换、存储、形成智能网
– 便于集成化，从而使通信设备微型化
– 便于加密处理，且保密强度高
2021/4/9 – 占据更宽的系统频带,同步要求高.（缺点）
– 信道中传输的是模拟信号时为模拟通信系统。 – 信道中传输的是数字信号时为数字通信系统。
• 本课程的主要任务 本课程主要介绍信息端到端的传输系统，主要讨论系 统的组成和性能指标。
2021/4/9
5
1.2 通信系统组成
• 基本的点对点通信均是把发送端的消息传送到接收端。
信息源
发送设备 信 道 接收设备
➢ 每一个字符起始时刻是随机的、任意的（这就是异 步的含义）,但在同一字符内码元的长度是相等的。 接受端从根据“终止位”到“起始位”的跳变 (“1”“0”)识别一个新的字符，从而区分一个 个字符
➢ 异步传输的优点是：字符同步实现简单，收发双方
的时钟信号不需要精确的同步。缺点是：每个字符
增 加 了 2-3bit ， 降 低 了 传 输 效 率 ， 适 合 1.2kb/s 以
通信原理实验一思考题答案
通信原理实验指导书思考题答案1、实验一: 信号源实验位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题, 在整个通信系统中, 发送端按照确定的时间顺序, 逐个传输数码脉冲序列中的每个码元, 在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。
位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻, 即把每个码元加以区分, 使接收端得到一连串的码元序列, 这一连串的码元序列代表一定的信息。
通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字）, 而由若干个字母组成一个字, 若干个字组成一个句。
帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。
尤其在时分多路传输系统中, 信号是以帧的方式传送的。
克服距离上的障碍, 迅速而准确地传递信息, 是通信的任务, 因此, 位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。
自行计算其它波形的数据, 利用U006和U005剩下的资源扩展其它波形。
答: 在实验前, 我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005（2864）并存放在固定的地址中。
当单片机U006（89C51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后, 一方面通过预置分频器调整U004（EPM7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类, 通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间, 输出相应的数字信号。
该数字信号经过D/A转换器U007（TLC7528）和开关电容滤波器U008（TLC14CD）后得到所需模拟信号。
自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路, 最好先用万用表描出整个硬件电路。
此题建议让学生提供设计思路, 在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。
提示如下: 工作流程同已有的信号源, 波形的数据产生举例如下:a=sin(2.0*PI*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点, 表示一个周期波形数据/k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便存储/将自己产生的360个点追加到数据存储器U005（2864）并存放在后续的固定的地址中, 根据单片机U006（89C51）编程选中对应U005的地址, 循环周期显示输出即为我们所设计的波形。
通信原理简答题电子版 (1)
1.简述消息和信息的关系，消息和信号的关系？2.什么是码元速率和信息速率，两者之间有何关系？3自相关函数有哪些特性？4.什么是广义平稳随机过程？什么是狭义平稳随机？两者之间有什么关系？5.什么是恒参信道什么是随参信道，他们分别对信号传输有哪些影响？6.什么是加性干扰?什么是乘性干扰？信息是消息中包含的有意义内容或者说是有效内容，消息是信息的载体，信号是消息的传播方式。
.码元速率又称为码元传输速率，传码率，他被定义为单位时间（每秒）传送码元的速度，单位是波特，简记为大写字母B。
信息速率又称为信息传输速率，比特率，它被定义为单位时间内传送的平均信息或比特率，单位是比特率/每秒，简记为b/s或bps 二者有以下确定关系：Rb=RbH(x)bit/s其中H(x)为信源熵自相关函数是偶函数，即R(tao)=R(-tao)当tao=0时，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)等于信号的功率能量信号的自相关函数与能量信号的能量谱密度是一对傅里叶变换关系功率谱信号的自相关函数与功率信号的功率谱密度是一对傅里叶变化关系P39特性随机变化的信道称为随机参量信道，简称随参信道。
信道的基本特性基本上不随时间变化或变化极慢极小，我们将这种信道称为恒参信道恒参信号对信号的传输影响主要体现在：幅度-频率畸变，相位-频率畸变，信号经过随参信道时，它的包络随机起伏，相位也随即变化由于信道的噪声n(t)是叠加在信号上的，而且无论有无信号,噪声n(t)是始终存在的,因此通常称它为加性噪声或加性干扰。
当没有信号输入时,信道输出端也有加性干扰输出.信道的作用相当于对输入信号成一个系数,此系数是随时间变化的，也可以看作是对信号的一种干扰，称之为乘性干扰，当没有输入信号时，信道输出端也没有乘性干扰。
扰输出。
7.什么是线性调制？常见的线性调制方式有哪一些？8.眼图9.什么是码间串扰？如何产生的？他对通信质量有何影响？10.什么是部分响应波形？什么是部分响应系统？线性调制是由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变换的过程。
通信原理知识
通信原理知识
通信原理是指在传输信息时，通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程，从发送端将信息通过信道传输到接收端，并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。
其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。
在通信原理中，常见的技术原理包括：
1. 模拟通信原理：模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号，通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。
常见的模拟调制技术有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
2. 数字通信原理：数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号，通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。
常见的数字调制技术有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、
相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。
3. 噪声及信道模型：通信过程会受到噪声和信道影响，因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。
噪声主要包括加性白噪声和信道噪声，信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。
4. 调制解调技术：调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。
调制将原始信号转换为适合传输的信号，解调则将接收到的信号恢复为原始信号。
常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。
5. 误码控制：为了保证信息的可靠传输，通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。
这些技术可以提高通信系统的容错性，减小信道传输中出现的错误率。
综上所述，通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。
深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。
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信道解码是信道编码反过程。
④调制和解调:数字调制的任务是把各种数 字基带信号转换成适应于信道传输的数字频带 信号。经变换后的已调信号有两个基本特征: 一
是携带信息,二是适应在信道中传输。数字解
调
是数字调制的逆变换。
⑤信道:信道是信号传输的通道(媒质)。信道 分为有线和无线信道.在某些有线信道中,若传输 距离不远,通信容量不大时,数字基带信号可以直 接传送,称为基带传输;而在无线信道和光缆信道 中,数字基带信号必须经过调制,即把信号频谱搬 移到高处才能传输,这种传输称为频带传输。
模拟通信中的两种变换: (1)发送端的连续消息要变换成原始电信号(非 电/电转换),接收端收到的信号要反变换成连续消 息(电/非电转换)。即非电/电转换和电/非电转换。 (2)将原始电信号变换成其频带适合信道传输 的信号,称为调制,接收端进行反变换,称为解调。
(3)经过调制后的信号称为已调信号,有两个基
(3)信道:是指信号传输的通道,即传输媒质,分 为有线和无线两类。 (4)噪声源:是信道中的噪声以及分散在通信 系统其它各处的噪声的集中表示。 (5)接收设备:接收设备的功能与发送设备的 相反的,它能从接收信号中恢复出相应的原始信
号,而受信者(信宿)是将复原的原始信号转换成
相应的消息。
信息源和发送设备统称为发送端;接收设备和
受信者统称为接收端。
1.2.2模拟通信与数字通信系统模型 因为消息有离散消息与连续消息,与它对应的 信号有模拟信号和数字信号,所以就有模拟通信与 数字通信系统之分。
1.模拟通信系统模型
信息源 调制器 信道 噪声 解调器 受信者
该模型与简化模型比较的话发端多个调制器 (或发送设备用调制器换了),接收端的接收设备用 解调器换的。
换。
2.消息:是有待于传输的语言,活动图片和文 字,数据等。前者称为连续消息,后者称为离散 消息,它们均具有不确定性(随机性)。 3.信息:消息中包含的有意义的内容。不同 形式的消息可以包含相同的信息。 4.信号:与信息一一对应的电量,是信息的 物质载体.它有模拟信号和数字信号之分。
1.2通信系统的组成
噪声
接收端
信号的传输通道 消息的接收者 完成与发送设备 消息的发出者 将原始电信号转 换成适合信道中 工作相反过程 传输的形式 线路及系统各部分 的噪声集中体现
当今社会的三大资源: 信息.物质.能源
2. 各框的作用 (1)信息源:是把各种可能消息转换成原始电信 号(非电/电转换)。 (2)发送设备:为了原始电信号适合在信道中传 输,由发送设备对原始电信号完成某种变换(包括 编码和调制),然后再送入信道。基本功能是将信 源和信道匹配。
信 道
噪声 数字通信系统——基带传输(不需要载波的通信) 基带信号 形成 接收 滤波器
信息源
信道
受信者噪声Leabharlann (2)数字通信系统各部分的作用
①信源和受信者__信源的作用是把消息转
换成原始的电信号,即基带信号,完成非电/电
的
转换(A/D);受信者的作用是把复原的电信号 转换成相应的消息,即基带信号,完成电/非电 的转换(D/A)。
⑥最佳接收和同步:依据最小差错准则进
行接收,可以合理设计接收机达到最佳。同步
是使
收发两端信号在时间上保持步调一致，按照同
步的作用不同，分为载波同步、位同步和网同 步。同步是保证数字通信系统有序、准确、可 靠工作的前提条件。 3.数字通信系统的特点 相对模拟通信系统而言的
（1）优点 ①抗干扰能力强，无噪声积累； ②便于加密处理，保密性强； ③采用差错控制技术，改善传输质量； ④便于集成化，使通信设备微型化； ⑤ 利用现代计算机技术，便于对信息进行处 理、存储、变换。 （2）缺点 ①占据系统频带宽，频带利用率不高。一路 模拟电话占4KHz带宽，而一路数字电话占 20~64KHz带宽； ②对同步要求高，系统设备比较复杂。
本特征:一是携带有消息;二是适应在信道中传输。
(4)发送端调制前和接收端解调后的信号称为 基带信号,原始信号也称基带信号,而已调信号称 为频带信号。 但模拟通信系统不仅以上两种变换外还有,滤 波器,放大,变频,辐射等。 2.数字通信系统模型 (1)数字通信系统模型
数字通信系统——频带传输(需要载波的通信) 信 息 源 信 源 编 码 信 道 编 码 调 制 器 解 调 器 信 道 译 码 信 道 解 码 受 信 者
通信的目的是传递消息,目前通信业务可分 为:电报,电话,传真,数据传输及可视电话等。如 广义角度看,则广播,电视,雷达,导航,遥测,遥控等 也可列入通信的范畴。基本的点对点通信,均是把
发端的消息传递到接收端。
1.2.1 通信系统模型 1. 通信系统模型
信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者
发送端
通信原理
通信原理是电子信息与科学技术专业专
业课,理论是52(72)学时,实验24学时
参考书
1.现代通信原理 曹志刚 钱亚生 清华大学出版社 2001年3月 2.通信原理简明教程 南利平 编著 清华大学出版社 1999年11月
通信原理
3.通信原理(第四版) 樊昌信 徐炳祥 吴成柯编 著 国防工业出版社 我们以樊昌信通信原理(第五版) 的内容来 讲,具体要求由西北工业大学的要求,对考研的 同学也有利的。 要学好这门课:(1)概念清楚;(2)框图的理解 (包括波形);(3)数学知识 抓住这3点
第1章 绪论
第1章的主要内容有以下几个
1.通信的基本概念; 2.通信系统的组成及分类; 3.信息及其度量; 4.通信系统的主要性能指标;
1.1引言
通信发展非常快,现在社会发展中必不可少
的,有的书上说没有通信,人类社会是不可想象的,
社会生产力水平要求通信水平与之相适应。
以下看几个概念。
1.通信:消息传递的全过程,即信息的传输与交
②信源编码和信源解码 信源编码有两个作用,其一:进行模/数转换(A/D), 其二:数据压缩,即设法降低数字信号的数码率; 信源解码是信源编码的逆过程。 ③信道编码与解码 数字信号在信道中传输时,由于噪声影响,会引 起差错.使数字信号适应信道所进行的变换称为 信道编码。信道编码的目的就是提高通信系统的 抗干扰能力尽量控制差错,保证通信质量。