通信原理(2363)自学考试大纲
《通信原理》考试大纲
题号：825
《通信原理》考试大纲
一、考试内容
1. 绪论：通信系统组成；信息及其度量；码元速率、信息速率、频带利用率、误码率。
2. 随机信号分析：随机过程的基本概念；平稳随机过程；高斯过程；窄带随机过程；白噪声和带限白噪声；正弦波加窄带随机过程；随机过程通过线性系统。
3. 信道：信道的概念；恒参信道特性及其对信号传输的影响；随参信道特性及其对信号传输的影响；信道的加性噪声；信道容量的概念。
4. 模拟调制系统：幅度调制的原理及抗噪性能；角度调制的基本概念。
5. 数字基带传输系统：数字基带信号与频谱特性；AMI码、HDB3码、双相码；无码间干扰的基带传输特性；无码间干扰时基带系统的抗噪性能；部分响应；时域均衡。
6. 数字调制系统：二进制数字调制解调原理；2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统的抗噪性能；二进制数字系统的性能比较；4PSK的原理及其抗噪性能。
7. 模拟信号的数字传输：抽样定理；PAM原理；均匀量化与非均匀量化；PCM原理及抗噪性能；△M原理及抗噪性能；TDM和多路数字电话系统的概念。
8. 数字信号的最佳接收：最佳接收准则；二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪性能；匹配滤波器原理、实现及应用。
9. 差错控制：纠错编码的基本概念；线性分组码；循环码。
10. 同步原理：载波同步的方法；位同步的方法；帧同步的方法及性能。
二、参考书目
1. 樊昌信等，《通信原理》，国防工业出版社，1995
2. 欧阳长月等，《信息传输基础》，北京航空航天大学出版社，1995
3. 沈振元等，《通信系统原理》，西安电子科技大学出版社，1993。
通信原理复习提纲解析
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。
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)NS(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=MRs2log bandc 、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 ηb =BR b单位bit/ 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AM1、 调制时域表达式：s AM t= A 0+ft·cosωc t+θc频域表达式：[])]()([21)()()(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 AMP P t f A P +=+=2)(222调制效率：)()()(2121)(2122022202t f A t f t f A t f P P P fc f AM+=+=+=η 对单频余弦ft ：2/)(22m A t f = 22220222AMAM mmAM A A A ββη+=+=满调幅 1=AM β;则 31=AM η 效率低,主要是载波功率大,又不携带信息所至; 2、解调1、相干解调原理：t t f t t s c c DSB ωω2cos )(cos )(=•t t f t f c ω2cos )(21)(21+=低通滤波后得：)(21)(t f t s d = 2、非相干解调原理：包络检波、平方律检波必须有载波分量才能解调二、抑制载波的双边带调幅DSB-SC1、 调制 时域表达式: t t f t s c DSB ωcos )()(=频域表达式: )(21)(21)(00ωωωωω++-=F F S DSB 效率 1=DSB η 高抑制了载波 带宽： W f B H DSB 22==2、解调：只能相干解调,不能用包络检波解调三、单边带调制SSB1、 产生：1滤波法形成单边带信号一级滤波法)()()(ωωωH S S DSB SSB =规一化值cf f ∆=α 要求不低于310- 多级滤波法2用相移法实现单边带信号t t f t t f t s c c USB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(-=t t f t t f t s c c LSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(+=2、单边带信号的解调由于单边带信号抑制了载波,故必须用相干解调法 四、残留边带调制VSB1、产生 常用滤波法抑制了载波频域表达式)]()()[(21)(C C VSB VSB F F H S ωωωωωω++-=时域表达式)(*)()(t h t s t s USB DSB VSB =2、解调 VSB 抑制了载波,故要用相干解调 五、线性调制系统的抗噪声性能噪声只对已调信号的接收产生影响,故对通信系统的抗噪声性能研究,可只考虑解调器的抗噪声性能;1、分析模型t t c C d ωcos )(=)()()()(t n t s t n t s i i i +=+2、双边带调制相干解调的抗噪声性能输出信噪比 W n t f E N S 02002)]([= 输入信噪比 Wn t f E N S i i 024)]([=信噪比增益 200==ii DSB N S N S G3、单边带调制相干解调的抗噪声性能[]W n t f E N S 02004)(=[]Wn t f E N S i i 024)(= 100==ii SSB N S N S G 必须注意：2=DSB G ,而1=SSB G ,并不能说明双边带调制抗噪声性能优于单边带调制;因为上述讨论中双边带的平均功率是单边带信号的2倍;如果在i S 、o n 、W 都在相同的条件下比较,二者信噪比相等;4、常规调幅包络检波的抗噪声性能包络检波一般模型 St A t f m m ωcos)(=大信噪比情况输入信噪比W n t f E A N S i i 02204)]([+= 输出信噪比 ()[]Wn t f E N S o O O 22=信噪比增益 ()[]()[]t f E A t fE G O AM 2222+=上式说明 AM G 与直流分量O A 有关,AM G 随O A 减小而增加,但对常规调幅来说为了不发生过调幅[]max )(t f A O ≥故总有AM G 1 ,解调后信噪比恶化;对10000的调制))((max t f A O =,[]2)(2OA t f E =;则最大信噪比增益 32=AM G 小信噪比情况：)(t f 与噪声分不开,调制信号已被噪声干扰,无法解调 第3章 模拟角调制调频 FM角 调 制 非线性调制调相 PM 一、角调制的基本概念 １． PM ：[])(cos )(t f K t A t s PM C PM +=ω PM K 为移相常数瞬时相位)()(t f K t t PM C +=ωθ 瞬时频率dtt df K dt t d t PMC )()()(+==ωθω 单频余弦波调制的PM t A t f m m ωcos )(=t A k t A t s m m PM c PM ωωcos cos[)(+=]cos cos[t t A m PM c ωβω+=调相指数 m PM PM A k =β ２． FM ])(cos[)(dt t f k t A t s FMc FM ⎰+=ωFM K 为频偏常数瞬时频率 )()(t f K t FM C +=ωω 瞬时相位 ⎰⎰+==dt t f K t dt t t FM C)()()(ωωθ单频余调制的FMdt t A k t A t s m m FM c FM ⎰+=ωωcos cos[)( ]sin cos[t t A m FM c ωβω+=m mmmFM FM f f A k max max∆=∆==ωωωβ 调频指数 π2maxmFM A k f =∆ 最大偏频 二、窄带角调制窄带角调制条件：调频或调相引起的瞬时相位偏移远小于30度NBFM ： 6)(maxπ〈〈⎰dtt f k FMNBPM ： 6)(max π〈〈t f k PM1、 窄带调频NBFM⎰-≈t dt t f Ak t A t s c FM c FM NB ωωsin ])([cos )(⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---+++-=c c c c FM c c NBFM F F Ak c A S ωωωωωωωωωωδωωδπω)()(2)]()([)(单频调制情况()()[]t t k AA t A t s m c m c mFMm c NBFM ωωωωωω--++=cos cos 2cos )(2．窄带调相;)](cos[)(t Af k t A t s PM c NBPM +=ωt t f Ak t A c PM c ωωsin )(cos -≈[])]()(2)]()([)(c c PMc c NBPM F F jAk A S ωωωωωωδωωδπω+--+++-= 也与常规调幅相似,且带宽相等; 三、宽带调频1、单频信号的宽带调频;调制信号 t A t f m m ωcos )(=时域表达式 ()t t A t s m FM c FM ωβωsin cos )(+==)sin sin(sin )sin cos(cos t t A t t A m FM c m FM c ωβωωβω-t n J A m c FM n n )cos()(ωωβ+=∑∞-∞=频域表达式 ()()[]m c m c FM n nFM n n JAS ωωωδωωωδβπω+++--=∑∞-∞=)()(带宽：卡森公式)(2)1(2max f f f m m FM FM ∆+=+=ββm f ---- 调制信号最高频,m ax f ∆----- 最大频偏功率分配 总功率：f c FMP P P +== 22A 载波功率 )(222FM c J A P βο=边带功率 )(22212FM n f J A P βο∑∞=⨯=四、宽带调相1、宽带调相信号表达式 调制信号t A t f m m ωcos )(=调相信号]cos cos[)(t A k t A t s m m PM c PM ωω+=)cos cos(t t A m PM c ωβω+=m PM PM A k =β 最大角频偏 m PM ωβω=∆max2、信号频带宽度 m PM PM f B )1(2+=β随调制信号频率变化,不利于充分利用信道频带;五、调频信号的产生与解调1、产生1直接调频法----用调制信号改变电抗元件参数,进而改变振荡器频率2倍频法----先产生NBFM 信号;然后倍频和混频成WBFM 信号2、调频信号的解调1非相干解调----适用窄带和宽带调频信号解调 具有线性频率／电压转换关系的鉴频器 2相干解调----适应对NBFM 信号解调 六、调频系统的抗噪声性能1、 非相干解调的抗噪声性能输入信噪比 FMi i B N A N S 022=输出信噪比 mm f n A t f t f E f f N S 02max 222max 002)()([)(3⋅∆= 信噪比增益 )()()]([)(3max 222max 00mFMm i i FMf B t f t f E f f N S N S G ∆== 在单频调制时 )1(32FM FMFM G ββ+=门限效应——当输入信噪比下降到一定程度时,输出信噪比急剧恶化;2、相干解调的抗噪音声性能只适合窄带调频信号窄带调频信号输入、输出信噪比m o NBFM o i i f n A B n A N S 22222== 322228)]([3mo FM o o f n t f E k A N S π= 信噪比增益m FM i i o o NBFMf t f E k N S N S G 22222)]([3π==max 222max )()]([)(6t f t f E f f m ∆= 单频调制时21)()]([max22=t f t f E ,m FM f f max ∆=β,常取101=FM β 则3.0≤NBFM G结论：NBFM 相干解调比WBFM 非相干解调信噪比增益低得多;NBFM 相干解调不存在门限效应;七、采用预加重和去加重改善信噪比 八、频分复用FDM复用：若干独立的信号在同一信道中传送,可提高信道利用率;复用 {1、频分复用原理 FDM ：是对信道进行频域分割,每路信号占一个频段,接收端用滤波器将多路信号分开,分别解调和终端处理;2．多级调制;目 的：减少载频数量、部件类型,并使滤波器制作容易;多级调制：在一个复用系统内,对同一基带信号进行两次或两次以上同种方式的调制; 3、复合调制两种或两种以上的调制方式形成的复用系统;九、模拟通信系统的应用举例1、载波电话系统载波电话：在一对传输线上同时传输多路模拟电话,使用SSB 的FDM 方式,其设备载波机用于长途通信; 2、调幅广播调幅广播采用常规调幅方式中波载频 535kHz-1605kHz 自由空间传播 地区性广播 短波载频 电离层反射 数千公里调制信号最高频kHz f m 5.4= 电台间隔 kHz B 9≥∆ 3、调频广播()对信道进行频域分割频分复用FDM ()对信道进行时域分割时分复用TDM 对信道进行波形分割波分复用)(CDM单声道调频广播调频广播载频87MHz-108MHz 频带 kHz f f B H 180)7515(2)(2max =+=∆+= 电台间隔 200kHz 双声道立体声调频广播 4、广播电视标准频道{载频范围49;75MH Z ---951;25MH Z伴音调频 调制信号最高频kHz f H 15= 最大频偏 kHz f 50max =∆调频信号带宽 kHz f f B H 130)(2max =∆+= 双边带发射图像调幅 调制信号带宽 0—6MHz 用残留边带发射方式5、 卫星直播电视图像传输：调频 MHz f H 6=; MHz f 7max =∆; 保护间隔1MHzMHz f f f B g H 27)(2max =+∆+=伴音传输：单路伴音 FM多路伴音 数字化时分复用DPSK PCM 4→高频电视信号经一次调制后的伴音与图像信号相加成FDM 基带信号,对70MHz 中频载波调 频,然后经高频、放大后发射; 6、通信卫星的频分多址方式多址方式 {()()()()CDMA TDMA FDMA 码分多址时分多址目前卫星通信多用频分多址7、模拟移动电话移动通信：通信双方中至少有一方是移动的; 模拟移动电话通信{ 模拟移动通信频段 900M 高频话音电子高频 kHz f H 3= 最大频偏 kHz f 5max =∆带宽B=25+3+ =20 规定25kHz第4章 模拟信号的波形编码模拟信号-----编码------数字信号波形编码时域波形 数字序列,数码率16 ~ 64 Kbit/s 重建信号质量好 语音编码 参量编码处理信号,提取语音信号特征参量,变成数字代码,数码率16Kbit/s 以下,重建信号质差{)126()51(--H L VHF VHF VHF ()6813-UHF 模拟信号话音:数字化信令信道:z H Bg kHz一、脉冲编码调制PCM1、PCM 的基本原理抽样：把时间上连续的模拟信号变成时间上离散的抽样信号; 量化：把幅度上连续的模拟信号变成幅度上离散的量化信号; 脉冲编码调制PCM ：以模拟信号为调制信号二进制码以二进制脉冲序列为载波;电话信号的PCM 码： 原始话音：40Hz~10000Hz 滤波后：300Hz~3400Hz PCM 码组：8位二进制码组成 2、抽样抽样：将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程;低通抽样定理：一个频带限制在0,H f 内的连续信号xt, 若抽样频率s f 大于或等于2H f ,则其样值序列{xnT s }可以无失真地重建原始信号xt ;满足抽样定理的最低抽样频率称奈奎斯特Myquist 频率;带通抽样定理：对带通信号B=L H f f -抽样频率应满足)1(2NMB f S +=,式中NB f M H-=,B f N H≤的最大正数;由于M ≤0<1,故S f 在B 2至B 4之间变动;显然抽样频率S f 比H f 2小得多;自然抽样：实际中无法得到理想冲激脉冲序列)(t δ;而只有顶部有持续时间的脉冲序列 平顶抽样：抽样脉冲期间幅度不变的抽样称平顶抽样;理想抽样+保持抽样 3、量化量化：对样值进行幅度离散化的过程;量化间隔k k x x k -=∆+1 均匀化k ∆相等 非均匀化k ∆不相等 量化误差)(x Q x y x q -=-= 量化噪声的平均功率总量化噪声功率为不过载的噪声和过载噪声功率之和;22q q q N οσσ+=4、均匀量化和线性PCM 编码;1均匀量化量化器的量化范围--v 到v, 量化间隔数L,则量化间隔LV k 2=∆=∆均匀量化不过载的噪声功率2222312LV q=∆=σ 2线性PCM 编码：对均匀量化的量化间隔或量化电平用n 位码表示,得到了数字编码信号; 量化信噪比 qN SSNR =表示量化质量; ①正弦信号：输入幅度为m A 的正弦信号,且不过载;22mA S = ,223L V N q =222222332L V A L VA N S SNR m mq ⎪⎭⎫⎝⎛===用n 位二进制码表示L 个量化电平,n L 2= 并令归一化有效值VA D m 2=信号有效值与量化器最大量化电平之比223L D SNR =[]n dBD SNR 2lg 20lg 203lg 10++=n D 02.6lg 2077.4++≈满载正弦波V A m = 21=D 的最大信噪比[]n SNR dB 02.676.1max +≈②语言信号：过载噪声)3(222L V q ≈οσ 总量化噪声平均功率 xVx q q q e LV N σοσσσ2222223--+=+=语言信号平均功率 22)(x x dx x p x S σ==⎰∞∞-量化器的信噪比为 1222223---⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+==x V x x g e L V N S SNR σσσ[]122231lg 10---⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-=x V dBe L D SNR σ, V D x σ=当D 〈时,过载噪声很小,量化噪声是主要的的[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≈2231lg 10L D SNR dBn D 02.6lg 2077.4++≈当信号有效值很大时,过载噪声是主要的 均匀量化器的优缺点：优点：广泛应用于线性A/D 接口计算机A/D 变换,遥控遥测,图像信号,数字化接口; 缺点：在数字电话通信中的不足：A 电话信号动态范围很大m inm axlg20σσ=dB R σ信号有效值 }B 人耳要求电话信噪比25dB 为在动态范围40~50dB 内,[]dB SNR 均大于25dB;n=12位,其信息速率高,传输带宽宽;C 语言信号取小信号时的概率大,均匀量化小信号时的信噪比明显低于大信号;[]DVeSNR xVdB x1.61.6lg 102=≈-≈--σσ 5．非均匀量化：量化间隔不相等的量化; 6．对数量化及其折线近似国际电话电报咨询委员CCITT 建议对语言信号采用A 律μ律压缩特性; 1A 律对数压缩特性;{ A 为压缩系数A=1 无压缩 A 越大压缩愈明显 国际标准： A 律13折线 A= L=256时小信号信噪比改善24 dB 中国采用 2μ律对数压缩特性; μ=0 无压缩 μ越大压缩愈明显;国际标准：μ律15折线 μ=255L=256时,对小信号信噪比改善 dB 欧,美使用;7．A 律PCM 编码原理1常用的二进制码;自然二进制码NBC ： 十进制正整数的二进制码 折叠码FBC PCM 采用折叠码：左边第一位表正,负号;正 1 ,负0发话人音量情绪变化30dB 话机与交换机衰耗30dB~25 50dB~40=)(x f A Axln 1+A Axln 1ln 1++11≤≤x AAx 10≤≤)1ln()1ln()(μμ++=x x f绝对值相同的折叠码,除第一位外都相同,形成相对零电平的对称折叠格雷码RBC ： 任何相邻电平的码组,只有一位码发生变化; （2） 律PCM 编码规则{ 码 2M 3M 4M 表示八段000~111段落段内码 5M 6M 7M 8M 每段分16等分0000~1111 共八位编码1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M为了使编码造成的量化误差小于量化间隔k ∆的一半,解码时要加上该层量化间隔的一半,即2ˆˆkk x x∆+= 3 信道误码对信噪比的影响;在自然码、均匀量化及输入信号均匀分布的前提下;可证明ee g p L L N N S N S SNR )1(4122-+=+==式中 S 满载时输信号功率 g N 量化噪声功率 e N 误码噪声功率 L n =2 n 为码元数,L 量化电平 e p 码元的误码率;8．差分脉码调制DPCM 目的：提高数字通信系统频带利用率;1 DPCM 原理：大量分析表明,可根据前些时刻的信号样值预测当前时刻的样值;预测值和实际值之差称差值;统计表明,大多数时间信号功率比差值功率大得多;因此可只传递差值代替信号,则码组位数可显著减少;)(n x 输入抽样信号 )(ˆn x接收端重建信号 )(n d 输入信号下预测信号的差)(n x -)(ˆn x )(n c 是)(n d q 经编码后输出的数字编码信号()1M 极性码符号位+-1)(ˆn x)(~n x )(n d q )(ˆn c)(n d q )(ˆn x)(~n x ++)(n d系统总量化信噪比为 q p SNR G n e E n d E n d E n x E n e E n x E SNR ⋅=⋅==)]([)]([)]([)]([)]([)]([222222上式中)]([)]([22n d E n x E G p =为DPCM 系统相对于PCM 系统的信噪比增益; )]([)]([22n e E n d E SNR q =把差值作为信号的量化信噪比; 要使系统性能提高,必须增大p G 和q SNR ;但语言信号动态范围大,故只有采用自适应系统,才能获得最佳性能;2 ADPCM ：有自适应的DPCM 系统称为自适应差值脉码调制;自适应预测：预测器的预测系数随信号瞬时值变化作自适应调整; 自适应量化：量化阶距随信号瞬时值变化作自适应调整;ADPCM 是近年长途传输中新型的通用语言编码方法,与PCM 比SNR 可改善16~21 dB;相当于编码位数减小3~4位; 9、增量调制)(M ∆特点：编解码器简单,抗误码性能好;比特率低时信噪比高; 应用：军事、工业中专用通信网、卫星通信; 1简单的增量调制;增量调制：当取样速率远大于奈奎斯特速率时,样值之间的关联程度增强,可进一步简化DPCM 系统,仅用一位编码表示抽样时刻的波型变化趋势;M ∆编解码原理：)(t x )1(ˆ1-n x)(n x sT ∆)(~n x 过程M ∆自适应增量调制：∆的大小跟踪输入信号统计特性变化;二、时分复用TDM时分复用：将传输时间划分为若干个互不重叠的时隙,互相独立的多路信号顺序地占用各自的时隙,合成为一个复用信号,在同一信道中传输;作 用：数字信号一般采用时分复用方式传输以提高信道利用率;1、TDM 原理框图编码器M ∆解码器M ∆1帧=n 个时隙,每帧时间必须符合抽样定理要求;2、复接把一定路数的数字电话信号复合成一标准数据流基群,然后将基群复合成更高速的数据信号;准同步数字系列PDH ：四次群以下的数字复接系列,μ律：比特率 sA 律：比特率 s Mbit /048.2 我国采用同步数字系列SDH ： 四次群以上的数字复接系列,全球统一标准三．PCM 基群帧结构：PCM 通信系统属TDM 编码{A 律PCM 30/32 基群帧结构：s Mbit /544.1sMbit /312.6sMbit /736.44sMbit /176.274122423427624⨯4⨯27⨯6⨯130⨯12304⨯234s Mbit /048.22411244⨯4⨯sMbit /488.8s Mbit /368.34sMbit /264.1394⨯4⨯4⨯律μPCM24律A PCM30/32一帧中30个时隙为话路时隙通30路话,另二个为帧同步时隙及信令时隙 抽样频率Hz f s 8000= ,每帧时间帧周期s f T ss μ1251==一帧码元数 32⨯8=256 基群信息速率：s Kbit R b /048.2101252566=⨯=- 平均每路信息速率为64Kbit/s第5章 数字信号的基带传输基带传输系统 数字通信系统频带传输系统调制传输系统数字基带信号：没有经过调制的原始数字信号;如各种二进制码PCM 码,M ∆码等数字调制信号：数字基带信号对载波进行调制形成的带通信号; 一、数字基带信号的码型1、 数字基带信号的码型设计原则：①对传输频带低端受限的信道,线路传输的码型的频谱中应该不含有直流分量；⎩⎨⎧②信号的抗噪声能力强；③便于从信号中提取位定时信息；④尽量减少基带信号频谱中的高频分量,节省传输频带、减小串扰； ⑤编译码设备应尽量简单; 2、 数字基带信号的常用码型：①单极性的不归零码NRZNon Return Zero特点： 不能用滤波法直接提取位定时信号 ②双极性非归零码BNRZ特点：不能用滤波去直接提取位定时信号; ③单极性归零码RZ特点：可用滤波法提取位同步信号 ④双极性归零码BRZ特点：整流后可用滤波提取位同步信号 ⑤差分码电平跳变表1,电平不变表0 称传号差分码 电平跳变表0,电平不变表1 称空号差分码 特点：反映相邻代码的码元变化; ⑥传号交替反转码AMI0用零电平表示,1交替地用+1和-1半占空T 5.0=τ归零码表示; 缺点：连0码多时,AMI 整流后的RZ码连零也多,不利于提取高质量 的位同步信号位同频道抖动大应用：μ律一、二、三次群接口码型：AMI 加随机化;⑦三阶高密度双极性码()3HDB编码原则：1先把消息代码变换成AMI 码;2AMI 码中有四个连0用取代节000V 或B00V 代替;当两个相邻V 中有奇数个1时;用000V ,为偶数个1时用B00V;B 的符号极性与前一非0符号相反,V 的符号与前一非零符号同极性,后面的非0符号从V 符号开始再交替变化;3非四个连0码为AMI 码不变;特点：保留了AMI 的优点,克服了AMI 连0多时位同步抖动的缺点; 应用：A 律一、二、三次群的接口码型; ⑧双相码Manchester 码又称BPH 码 编码原则：1 10, 0 01;特点：易于取位同步信号; 应用：以太网 ⑨信号反转码CMI编码原则 1 11或00,0 01 特点：电平跳跃多,易提取位同步信号;应用：被CCITT 推荐为PCM;四次群接口码型,也用于光纤传输系统;⑩多进制码：不仅用于基带传输,还广泛用于调制传输,提 高频带利用率;二、数字基带信号的功率谱)()()(f P f P f P u a +=∑∞∞=--++--=m s s s ss mf f mf G P mf PG T f G f G P P T )()()1()(1)()()1(12212221δ通常二进制信息1和0是等概,即21=P , )()()(41)()(41)(221221s m ssss mf f mf G mf G T f G f G T f P -++-=∑∞-∞=δ结论： 1. 随机序列的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成,2.于)(1t g 与)(2t g 不完全相同,故)()(21f G f G ≠,连 续谱总是存在；3、离散谱与)(1t g 与)(2t g 的波形及出现的概率有关,而位定时信号的提取必须依赖于离散谱;否则就要变换基带信号波形,以利于定时信号提取;推理：（1） 功率谱的形状取决于单个波形的频谱函数,码形规则仅取加权作用,使功率谱形状有所变化;（2） 时域波形的占空比越小,频带越宽;（3） 凡是0、1等概的双极性码均无离散谱,无直流分量和位定时分量 （4） 单极性归零码的离散谱中有位定时分量;三、无码间串扰的传输波形;码间串扰：前面码元对后面若干码元在s kT t =时刻的抽样值的影响;产生原因：1传输系统的传输特性,如信号带宽大于信道带宽 2噪声;1、无码间串扰的传输条件;充要条件：接收波型的抽样值仅在本码元抽样时刻有最大值,而对其它码元抽样时刻信号值无影响;即T S T n S n οπω=+∑∞-∞=)2( Tπω≤称奈奎斯特第一准则 物理意义：把传递函数在ω轴上以T π2为间隔切开,然后分段沿ω轴平移到⎥⎦⎤⎢⎣⎡-T T ππ,区间,其叠加结果为一常数;2、码间串扰的传输波形①理想低通信号：频带利用率为 z s H BdTT2)21(1max==η②升余弦滚降信号：)()1(2z b H s bit⋅+=αη 10<<α③两种系统比较理想低通系统：频带利用率高,系统时域响应衰减慢,t1对定时信号抽样信号、位同步信号相位抖动敏感;余弦滚降系统：频带利用率低,系统时域响应衰减快,31t对抽样信号的相位抖动要求不严格;四、部分响应基带传输系统奈奎斯特第二准则：在某些码元的抽样时刻进行控制,使其存在码间干扰,而在其余码元抽样时刻无码间干扰,能使频带利用率提高到理论上的最大值,同时还能降低对定时精度的要求;达到此性能的基带传输系统称部分响应系统;特点：频带利用率高,可达z H Bd2,时域响应衰减快,可放宽对定时抖动的要求;1、第I 类部分响应系统对相邻码元的取样时刻产生同极性串扰的系统;)2()2(sin )2()2(sin)(T t T Tt T T t T T t T t p --+++=ππππ])4(1)cos([422T t T t -=ππ )(t p 的幅度约与2t 成反比,相距一码元的xx sin 波形的拖尾相位相反而互相抵消,其合成波拖尾迅速衰减; ={TT B 2121=⋅=ππ )(2211z b b H s bit TT B R⋅=⋅=η为二元码最大值相关编码规则：1-+=n n n a a c 差错扩散 预编码：解除码间相关性,差错不扩散1-⊕=n n n b b a , 1-⊕=n n n b a b , 1-+=n n n b b c 2、部分响应系统的其它形式;部分响应信号可分为I 、II 、III 、IV 、V 类五、数字信号基带传输的差错率1、 单极性NRZ 二元码的误码率：信号平均功率22AS =,噪声平均功率2σ=N , 222σA N S = )(ωp Tπω>)2cos(2T T ω0T πω≤则)2()2(N S Q A Q P b ==σ])4(1[21NS erf -= 2、 双极性NPZ 码的误码率：信号平均功率42A S =,噪声平均功率2σ=N ,224δA N S =则 )()2(N S Q A Q P b ==σ])2(1[21NS erf -= 3、多元码的误码率 )2()1(2σAQ M M P s -=误码率s P 随M 增大而缓慢增加,抗噪声性能下降;六、扰码和解扰七、眼图 八、均衡第6章 数字信号的调制传数字调制：数字基带信号对载波进行调制,使数字基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上,这种调制称数字调制;也称键控;相应的传输方式称数字信号的调制传输; 一、二进制数字调制1、二进制幅度键控2ASK ①产生m(t)tcos )t (m )t (e c o ω=NRZ模拟法键控法tcos c ωe o (t)1信息代码2ASK②时域表达式t nT t g a t s c s n nASK ωcos )()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑双边带调幅③ 频谱()ASK 幅度键控数字调制的基本方式()FSK 频移键控()PSK 相移键控⎪⎩⎪⎨⎧=n a 1P 概率0P-1概率⎩⎨⎧功率谱密度为：[])()(41)(c B c B ASK P P P ωωωωω-++=④谱零点带宽b s R f B 22== b R 为码元速率 ⑤ 解调包络检波2①产生②时域表达式：t nT t g a t nT t g a t S s n n s n n fSK 212cos )(cos )()(ωω⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑式中112f πω=,222f πω=,n a 是n a 的反码;{ ,{二进制频移键控可视为不同载波频率的ASK 信号之和; ③ 频谱功率谱密度为 [][])()(41)()(41)(222211112ωωωωωωωωω-+++-++=B B B B FSK P P P P P ④带宽122f f B B B -+≈ B B 为基带信号带宽 ⑤2FSK 调制器;⑥2FSK 解调=n a 1P 概率P-1概率0=n a 0P 概率1P -1概率1 0相位连续⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎰dt )t (m K t cos A )t (e F c o ω 相位不连续()tcos t m t cos 2c 1c ωω+A 包络检波：条件s 2c 1c f 2|f f |>-3．二进制相移键控2PSK 或BPSK 绝对调相① 时域表达式;t nT t g a t S c s n n PSK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑{ 为双极性数字信号若)(t g 是幅度为1,宽度为s T 的矩形脉冲;则t t S c PSK ωcos )(2-+= 为抑制载波的双边带调制; ② 频谱 [])()(41)(2c B c B pSK P P P ωωωωω-++=③ 带宽 s f B 2=④ 2PSK 调制器相乘器、相位选择法 ⑤ 2PSK 的解调因无载波,故只能用相干解调; A 恢复载波的方法;平方环电路,科斯塔斯Costas 环电路锁相环从PSK 信号中恢复载波都存在着“相位模糊”问题, B2PSK 相干解调器4．二进制差分相移键控2DPSK 相对调相,克服倒π=n a P 概率P-1概率1-1+① 产生 绝对码→相对码差分码→ 绝对调相 传号差分码的编码规则为： 1-⊕=n n n b a b 载波变化规律：“1变0不变” ② 频谱 同2PSK ③ 解调相干解调差分译码规则： ∧-∧∧⊕=1n n n b b a 克服了载波相位模糊问题;差分相干解调相位比较法不需恢复本地载波,将DPSK 信号延时一个码元间隔T S 后与DPSK 信号本身相乘,经低通滤波后再抽样判决可恢复原数字信息;二、二进制数字调制系统的性能比较1．有效性 信号带宽：2ASK 2DPSK 为b B s R R f B 222=== 2FSK 为 B=s f f f 212+- 占用信道带宽：2ASK 2DPSK 最小为s f 2FSK 为 最小为s f f f +-12 频带利用率：2ASK 2DPSK)HZ /bps (11α+ 10≤≤α 2FSK)HZ /bps (11α+ 10≤≤α 可见 2ASK 、2DPSK 的有效性相同且优于2FSK2．可靠性类别 相干解调P e非相干解调2ASK ()2r Q4r e 21- 2FSK ()r Q 2r e 21- 2PSK ()r 2Q /2DPSK()r Q 2r e 21-讨 论：为σ22A r =比收滤波输出信号的信噪相干解调优于非相干解调例 2/r 2/r e 21e r21)r (Q --<≈π2PSK 优于2FSK 3db, 2FSK 优于2ASK 3dB,故2PSK 适于传高速数据; 典型值：,10187-<>b P dB r 时误码信噪比dB p N S bb 6441==,优于模拟系统输出信号噪比; 3．其它 2ASK 最佳门限随信号功率变化,不方便2FSK 两个抽样值比较,不需设置判决门限 2PSK 门限为0,与信号功率无关2DPSK 差分相干解调不需要相干载波,比较适用于信道不稳定系统.三、数字信号的最佳接收 四、多进制数字调制系统线性调制系统 MASK. MDPSK. MQAM 等可提高系统的频带利用率 非线性调制系统MFSK 等可提高抗衰落解力,其有效性低于2FSK复习题1．设一宽带频率调制系统,载频振幅为100V,频率为100 MHz,调制信号mt 的频带限制于5KHz ,vs rad500K V 5000)t (m f 22⋅==π，,最大频偏KHz 75f =∆,Pnf= 10-3W/Hz 单边谱,试求：1接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H ω；2解调器输入信噪比； 3解调器的输出信噪比；4若mt 以振幅调制方法传输,并以包络检波器检波,试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制系统有何区别解：KHz 160)575(2)f f (2B )1(m =+=+∆=⎩⎨⎧<<=其他 ,0MHz08.100f MHz 92.99,1)f (H2.31N S W1601016010N W 50002A S (2)ii 33i 2i =∴=⨯⨯===-，37500500010850005001003f n 8)t (m K A 3N S )3(3322223H0222F 200=⨯⨯⨯⨯⨯==-πππ)t (n )t (m A (t)n (t)]n m(t)[A :tsin n -t (t)cos n t m(t)]cos [A )4(c 2s 2c c s c c c ++≈+++++包络ωωω50050002105000N )t (m N S (t)n (t)n ,m(t)(t)m 30200c 0o =⨯⨯====-噪声解调输出信号()()1610160B B 7550037500N S N S AM FM AM0FM 0====，()()2AMFM AM0FM0iAMiFM )B B (5.4N S N S S S )t (m <∴<且不是正弦信号，但FM 输出信噪比仍远大于AM 输出信噪比;2．设随机二进制序列中的0和1分别由gt 和-gt 组成,它们出现概率为P 及1-P ： 1求其功率谱密度及功率；2若gt 为如图a 所示波形,T s 为码元宽度,问该序列存在离散分量f s =1/T s 否3若gt 改为图b,回答题2所问;解：1∑∞∞---+-=)()()12()()1(4)(2222s s s s s mf f mf G p f f G p p f f p δ⎰∑∞∞-∞∞--+-=2s 22s 2s )mf(G )1p 2(f df )f (G )p 1(p f 4S 20)()()2()(===s s s ss f G fT Sa T T Sa T f G πω故不存在离散谱f s ; 302Sa 2T )f (G ,2fT Sa 2T )f (G s S s s ≠⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ 由1中P S t 公式可见当p=1/2时无离散谱f s ,p ≠1/2时有离散谱f s ;3、已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,试确定相应的AMI 码和HDB 3码,并分别画出它们的波形图; 解：4．假设在某2DPSK 系统中,载波频率为2400Hz,码元速率为1200波特,已知相对码元序列为1 1 0 0 0 1 0 1 1 1;（1）试画出2DPSK 信号波形注：相位偏移Δφ可自行假设；（2）若采用差分相干解调法接收该信号时,试画出解调系统的各点波形； （3）若发送信息符号0和1的概率分别为和,试求2DPSK 信号的功率谱密度;解：123基带信号功率谱 ∑∞∞--++--=)mf ()mf (G a )p 1(pa f )f (G )a a )(p 1(p f )f (P s s 22212s2221s s δa 1=1,a 2=-1,p=,f s =1200, Gf=Sa πf/f s Gmf s =0∴P s =1200×××4×Sa 2πf/1200=1152Sa 2πf/1200 2DPSK 的功率谱 P e f=41p s f+f c +p s f-f c =288Sa 2πf+2400/1200+Sa 2πf-2400/12005．设载频为1800Hz,码元速率为1200波特,发送数字信息为0 1 1 0 1 0;求相对码,若相位偏移Δφ=0°代表“0”、 Δφ=180°代表“1”,试画出这时的2DPSK 信号波形;解：相对码2DPSK 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 相对码绝对码1 1 0 0 0 1 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 0 0 a b c de 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 11 a k b k 2DPSK。
通信原理复习提纲
通信原理复习提纲
数字带通传输ห้องสมุดไป่ตู้统与基带传输系统的区别及 其各自的特点
2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK波形绘制 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调方法。
（原理框图） 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的带宽，功率
谱密度特点
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通信原理复习提纲
2PSK的“倒π”现象，2DPSK的原理，其与2PSK的 区别，2DPSK的产生方法，相干解调法和差分相干 解调法，绝对码和相对码的相互转换。
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通信原理复习提纲
关于考试
题型：填空题、判断题、简答题、计算题 有关傅里叶变换的常用公式、三角公式、互补
误差函数将在试卷中提供，希望充分利用。 可携带计算器
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通信原理复习提纲
通信系统基本分类和组成。（原理框图 及各部件作用）
模拟通信系统 数字通信系统，数字通信的优点 通信系统的分类、通信方式
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通信原理复习提纲
信息和信息熵。
信息：消息中所含有效内容。信息量的计 算。
信息熵（平均信息量）：信源每符号平均 所含信息量。
最大熵：信源等概时，信息熵达到最大。 H0=Hmax=log2 M
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通信原理复习提纲
高斯白噪声和带限白噪声的定义（高斯指统计特 性，带限指频带受限）
白噪声、低通白噪声、带通白噪声的物理概念及 其功率谱密度和自相关函数的特点。
什么是窄带高斯白噪声，其表达式和统计特性 （式3.7-8至3.7-11）。
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通信原理复习提纲
第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
通信原理复习提纲
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。
《通信原理》课程考试大纲
《通信原理》课程考试大纲一、课程的基本信息课程编号：03210047 课程类别：必修学时：64（其中含实验8学时）学分：4开课单位：电子与电气工程系适用专业：电子信息工程、通信工程二、课程考试要求及命题原则1. 熟悉通信系统的基本组成、通信系统分类及通信方式；掌握信息及其度量方法；掌握模拟和数字通信系统的主要性能指标。
2. 掌握随即信号过程的基本分析方法，理解高斯、平稳、窄带等随机过程的相关内容，了解各种噪声的性质等。
3．熟悉信道的定义、分类、信道的数学模型；了解恒参信道及其对所传信号的影响；了解随参信道及其对所传信号的影响；熟悉信道的加性噪声、白噪声、高斯噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声、正弦波加窄带高斯噪声；熟悉香农公式。
4. 熟悉调制的目的、定义、分类；掌握AM、DSB、SSB、和VSB的基本原理（信号表达式、频谱及带宽、调制/解调方式）及抗噪声性能；熟悉FM的基本原理（信号表达式、带宽）、FM信号的解调及抗噪性能。
5. 了解数字基带信号的码型设计原则；熟悉数字基带信号的常用码型、数字基带信号的频谱特性；熟悉基带系统的脉冲传输与码间干扰的概念；掌握无码间干扰等效传输特性、无码间干扰基带系统的抗噪性能公式；熟悉眼图的基本概念以及部分响应系统。
6. 掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理（信号表达式、频谱及带宽、调制/解调方式）以及相应系统的抗噪声性能。
7. 掌握抽样定理；熟悉脉冲振幅调制（PAM）；熟悉模拟信号均匀量化和非均匀量化的方法；掌握脉冲编码调制（PCM）原理；熟悉简单增量调制原理。
8. 熟悉同步的基本概念；掌握载波同步、位同步、群同步的方法；了解载波同步系统、位同步系统、群同步系统的性能指标。
9. 掌握数字信号接收统计表述、最佳接收准则，理解确知信号的最佳接收和匹配滤波器的分析。
三、考试内容第一章、绪论考试主要内容：通信的基本概念和系统的组成；模拟通信与数字通信系统以及数字通信的特点；通信系统的分类及通信方式；信息及其度量和通信系统的主要性能指标。
河北高等教育自学考试课程考试大纲课程名称通信原理课程代码
河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：通信原理课程代码：02363第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点本课程是高等教育自学考试电子信息工程专业的一门专业课，它是一门理论性较强的课程，主要研究信号在通信系统中传输的基本理论和方法。
二、课程设置的目的和要求设置本课程的目的在于使学生能够正确理解和掌握通信原理的基础概念、基本和基本分析方法，培养学生能够应用通信理论去分析和解决通信过程中的问题，为以后从事通信系统工作打下坚实的基础。
三、与其它课程的关系本课程是电子信息工程专业的一门专业课，它与其他课程有着密切的关系。
先修课程：《高等数学》、《概率统计》、《高频电子线路》、《信号与系统》等第二部分课程内容与考核要求第一章绪论一、学习的目的和要求通过本章的学习，要求了解通信系统的组成和分类；掌握通信系统的常见概念及结论；理解两种通信系统的主要性能指标。
二、考核知识点与考核要求第一节概述1. 通信的概念。
（次重点）2. 消息的概念。
（次重点）第二节通信系统的组成1.通信系统的一般模型框图及各组成部分的功能。
（一般）2.模拟通信系统的模型框图及各组成部分的功能。
（一般）3.数字通信系统的模型框图及各组成部分的功能。
（一般）4.数字通信的特点。
（一般）第三节通信系统的分类1. 通信系统常见的几种分类。
（一般）第四节通信方式1.通信方式的分类。
（重点）第五节信息论的基本概念1.消息的统计特性。
（一般）2.离散信源的信息量。
（一般）3.离散信源的平均信息量。
（一般）4.连续信源的信息度量。
（不做要求）第六节通信系统的性能度量1.模拟通信系统的性能度量指标。
（重点）2.数字通信系统的性能度量指标。
（重点）第七节通信发展史简介1.通信技术的发展历程。
（不做要求）第二章随机信号分析基础一、学习目的与要求通过本章学习，要求了解随机过程的概念；理解平稳随机过程、高斯过程、窄带随机过程的基本内容；掌握平稳随机过程的性质、窄带高斯白噪声和随机过程通过线性系统的基本描述。
通信原理考试大纲
《通信原理》考试大纲考试科目基本要求及适用范围概述本《通信原理》考试大纲适用于电子信息、通信工程等专业的考试。
主要内容包括信号与随机信号分析，各种模拟调制和数字调制原理，同步原理。
要求考生对基本概念及定理，有较深入的了解，熟练掌握各种通信方法的基本原理和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
一、考试内容：（一）绪论1、通信系统模型（要求会画图）：（1）书p230 图7.1 （a）模拟通信系统、（b）数字通信系统、（c）模拟信号数字传输系统7.1（a）模拟通信系统模型7.1（b）数字通信系统模型7.1（c）模拟信号数字传输系统模型：（2）第四章模拟通信系统中调制和解调的原理图：调制原理图：书p99 单边带调制图4.11（a）书p104 残边带调制图4.17解调的原理图：书p105同步解调：（3）书p104 图5.1 数字基带信号传输系统方框图2、定义或概念：书p2 基带信号和频带信号很多信源输出的信号，含有丰富的低频成分，即，其频谱在低频附近（例如我们说的语音在300~4kHz，再例如数字电路输出的TTL信号）。
这些信号我们统称为基带信号。
所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
●频带信号：⏹将基带信号从低频段调制到高频段后的信号（又称“已调信号/已调波”）3、数字通信系统和模拟通信系统的区别（共8点）其中书p2～3 有7点，书p6 有1点p2～3 有7点：1）数字信号易于再生2）数字电路有更好的抗干扰能力3）数字电路更可靠，成本更低4）数字设备可靠性高、数字硬件实现灵活5）时分复用信号比频分复用的模拟信号更简单6）不同类型的数字信号在传输和交换中看出相同信号 7）数字业务，容易实现用数据包书p6 有1点 8）数字通信系统和模拟通信系统性能评估方法不同4、通信系统的质量指标：有效性和可靠性。
模拟通信系统：书p6 有效性——信息量和可靠性——信噪比数字通信系统：书p7～8有效性——信息量、码元速率、信息速率和可靠性——误码率、误信率5.习题 书p13-7 求误码率和信息速率注意信息速率单位是bit/s ，数值与码元速率相同； 误码率=10/ （10000×3600）6. 【习题】设一信息源的输出由128个不同符号组成。
通信原理复习重点要点提纲
通信原理复习提纲 一、基本概念 各章小结； 第一章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）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）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），或者说是传输的“速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度”问题。
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：可用接收端最终输出信噪比来度量。
（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。
通信概论自考大纲
通信概论自考大纲通信概论自考大纲第一章通信基础1. 通信系统的组成识记：通信系统的一般模型，各组成单元的主要功能数字通信系统模型，信源编码的功能数字通信的优缺点2. 通信系统的分类识记：按通信业务分类，按信号特征分类按传播媒介分类，按工作波段分类3. 通信方式领会：单工、半双工和全双工通信，并举例说明4. 信号和频谱识记：周期信号和非周期信号的特征模拟信号和数字信号的区别基带信号和带通信号的关系5. 信道类型识记：有线信道的类型，无线信道中电磁波的传播方式6. 信道噪声和信道容量识记：噪声的种类和危害领会：香农公式7. 多路复用技术领会：频分复用和时分复用的概念、特点和应用8. 数字信息系统的性能指标识记：波特率RB、比特率Rb、频带利用率和误码率Pe的定义应用：一个M进制码元所含信息量计算波特率R B、比特率R b、误码率P e的计算关系式R B = R B log2M的应用第二章模拟信号数字化及其传输1. 抽样定理和脉幅调制（PAM）识记：低通抽样定理，抽样速率应满足的条件领会：自然抽样PAM和平顶抽样PAM的特点2. 脉冲编制调制（PCM）识记：PCM信号的比特率和传输带宽领会：数字化过程的三个步骤均量化的特点和优点非均量化的特点和缺点应用：A律13折线PCM编码3. 增量调制（?M）识记：不过载条件和编码范围领会：（?M）的基本原理4. 数字基带信号的码型识记：单极性码和双极性码的特点归零（RZ）和非归零（NRZ）的区别差分码的优点5. 数字基带信号频谱识记：研究基带信号频谱的意义单极性和双极性信号的频谱6. 码间串扰（ISI）领会：码间串扰现象7. 眼图应用：观察眼图的方法，眼图的主要用途第三章调制和解调1. 调制的概念领会：调制的目的和作用2. 幅度调制识记：幅度调制的定义和分类AM、DSB、SSB、VSB的特点与应用AM、DSB、SSB信号的带宽领会：AM、DSB、SSB、VSB的调制原理相干解调与包络检波的原理3. 角度解调识记：调频信号的带宽（卡森公式）频率调制的特点与应用领会：调制（FM）和调相（PM）的概念4. 二进制数字调制识记：二进制数字调制信号的传输带宽领会：二进制数字调制的基本原理应用：会画2ASK、2PSK和2DPSK信号的调制器会画二进制数字调制信号的时域波形比较2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK的有效性和可靠性5. 多进制数字调制识记：4PSK信号的相位关系领会：多进制数字调制的目的4PSK和4DPSK的基本原理应用：会画4PSK和4DPSK的信号波形第四章电话系统1. 电话系统的基本概念识记：电话网的分类，电话网的组网形式2. 交换网络识记：交换网络的分类，时间交换器和空间交换器的组成与控制方式三级交换网络的种类领会：时间交换器和空间交换器的工作过程应用：空间交换中三级克劳斯网络的无阻塞条件3. 交换技术识记：交换网络的路由分类，交换机的呼叫处理过程交换技术的分类、分组交换的分类以及他们之间的差距领会：交换网络的路由设计，分组交换网中的路由选择应用：在交换网络中区分直达路由、迂回路由和基干路由4. 用户环路识记：用户接口插件功能领会：用户环路上的结构和信号5. 电话机原理识记：电话机的原理和组成6. 电话网络信令识记：用户线信令的一般组成，信令的分类电话网的呼叫过程第五章移动通信1. 移动通信概论识记：移动通信的主要特点领会：常用移动通信系统2. 蜂窝网的基本概念识记：频率再用信道分配策略切换策略和位置管理干扰和系统容量3. 移动通信的电波传播特点领会：无线电波传播特征三种基本的无线电波传播机制移动通信信道的主要特点移动通信信号传播的损耗及三种效应三种主要选择性衰落4. 抗衰落技术识记：空间分集，频率分集，时间分集的主要特点选择式合并，最大比值合并和等增益合并的优缺点领会：RAKE接收、交织和均衡的原理5. 移动通信系统中的多址技术领会：频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）的多址原理及特点，并能举例说明6. 时分多址（TDMA）数字蜂窝网---GSM和码分多址（CDMA）蜂窝网领会：GSM蜂窝网的系统组成，空中接口，系统容量及其技术第六章微波通信1. 微波通信概论领会：微波与微波通信的概念数字微波通信系统组成数字微波通信系统的分类微波通信频率配置的基本原理和配置方案微波通信的特点2. 微波传输中抗衰落技术领会：对付微波衰落的技术措施3. PDH数字微波通信系统领会：PDH数字复接系统的组成PDH的复接方式4. SDH大容量微波通信系统领会：SDH传输体制概念SDH的应用特点第七章卫星通信1. 卫星通信概论领会：卫星通信的基本概念静止卫星通信系统概念摄动、星蚀和日凌中断概念卫星通信系统的组成卫星通信的常用工作频段卫星通信的特点2. 卫星通信中的电波传输损耗与噪声领会：卫星通信中的电波传播噪声种类应用：计算距离40000Km静止轨道卫星通信自由空间传输损耗（Log2 = 0.3,Log3 = 0.477）3. 卫星通信体制领会：卫星通信体制的基本内容数字卫星通信中通常采用的调制方式预分配方式的SCPC/FDMA概念按需分配的SCPC/FDMA概念时分多址的特点随机联接时分多址的效率码分多址系统的分类4. VSAT卫星通信网领会：VSAT卫星通信网的网络结构分类VSAT的基本概念内向信道、外向信道的概念VSAT卫星通信系统组成5. 卫星移动通信领会：卫星移动通信系统的分类卫星移动通信信号的特点6. 卫星通信的应用领会：卫星Internet概念卫星GPS概念第八章光纤通信1. 光纤通信系统的基本概念识记：光纤通信的基本概念、光纤通信系统的基本组成和光纤通信系统的类型领会：光纤通信系统的特点2. 光纤识记：光纤的分类领会：阶跃多模光纤、渐变多模光纤的单模光纤的基本原理，以及光纤的传输特型3. 光缆识记：光缆的结构与分类、海底光缆的特点4. 光发射机识记：光的调制方法领会：光源的发光原理和光的调制原理5. 光接收机领会：光电变化与前置放大、线性放大和数据恢复6. 光纤通信系统在互联网上的新技术识记：全光网络的所采用的新技术。
通信原理考试大纲
《通信原理》课程考试大纲（Principles of Communication）(电子、通信专业适用)学时：64 学分：4（授课：52学时，实验：10学时）一、考试时间：120分钟（相当于任课教师40分钟左右时间可以完成的分量）。
二、考试形式：闭卷考试。
三、试题难度要求：中等难度试题比例≥50%，难题比例≤20%，易题比例≤30%。
四、标准答案及评分标准要求：给出标准答案，一般地：名词解释、简答题等题只要主要思想正确即可给满分；评分标准：按百分制评分。
五、课程各部分所占比重及内容要求：1、通信系统概述所占比重≤7%；重点要求：信息及其度量方法；模拟和数字通信系统框图及主要性能指标；一般要求：通信系统的基本组成；通信系统分类及通信方式。
2、随机信号分析所占比重≤8%；重点要求：平稳随机过程的数字特征；维纳一欣钦定理，即平稳随机过程的相关函数与功率谱密度是傅立叶变换对；高斯过程的数字特征以及一维密度函数；窄带随机过程的包络和相位分别为瑞利分布和均匀分布；正弦波如窄带随机过程的包络满足莱斯分布；平稳随机过程通过线性系统；一般要求：随机过程的一般描述；3、信道所占比重≤5%；重点要求：恒参信道及随参信道的定义；数字信道和模拟信道的容量计算方法，尤其是要理解香农公式的含义及应用条件等；一般要求：信道定义和信道数字模型；分集接收方法。
4、模拟调制系统所占比重≤15%；重点要求：幅度调制中AM、DSB、SSB和VSB的基本原理、调制与解调框图、频谱以及数学描述；模拟调频的基本原理、调制与解调框图以及数学描述；以上调制系统的抗噪声性能并进行比较；频分复用的概念。
一般要求：复合调制和多级调制。
5、数字基带传输系统所占比重≤12%；重点要求：数字基带信号及其频谱特性；基带传输的常用码型；基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；一般要求：眼图；时域均衡。
6、数字调制系统所占比重≤15%；重点要求：2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理、调制和解调框图、波形及系统的抗噪声性能并进行比较；多进制数字调制系统中的QPSK、QDPSK和16QAM的基本原理及系统抗噪声性能；一般要求：GMSK和时频调制的概念；改进的数字调制方式的MSK的基本原理及其特点。
通信原理复习提纲
通信原理复习提纲Just be happy, remember on the morning of June 18, 2022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线性调制：已调信号频谱与调制信号频谱呈线性关系..非线性调制：已调信号频谱与调制信号频谱呈非线性关系..非线性调整与线性调制本质的区别在于：线性调制不改变信号的原始频谱结构;而非线性调制改变了信号的原始频谱结构..此外;非线性调制往往占用较宽的带宽..9.调频和调相有何异同点调频是保持不变; _ 与呈线性关系;瞬时相位偏移随调制信号mt做线性变化；调相是和 _0 保持不变; 与呈线性关系;瞬时频率偏移随调制信号mt成比例变化角度调制中的调频和调相在实质上并没有区别;单从已调信号波形来看不能区分两者;只是调制信号和一条信号之间的关系不同而已..一般而言;角度调制信号占用较宽的频带..由于这种信号的振幅并不包含调制信号的信息;因此;尽管接收信号的振幅因传输而随机起伏;但信号中的信息不会受到损失..故它的抗干扰能力较强;特别适合在衰落信道中传输..10.什么是角调制信号的最大频偏什么是角调制信号的带宽频偏常数： kFMrad/s/V;最大频率偏移Δω =kFM 带宽：B≈2 1+ mFM fm = 2 fm + 2Δ f11.什么是调频指数什么是调相指数调频指数 mFM=kFM/ωm=Δω/ωm=Δ f/fm rad调相指数 mPM = kPMrad 调相指数的含义：调制信号可能产生的最大相位偏移..12.模拟信号数字化包括哪几个步骤模拟信号→抽样→量化→编码→数字信号13.抽样过程和量化过程分别是对信号的那部分离散化抽样是对信号自变量的离散化；量化是对信号幅度进行离散化14.什么是低通抽样定理什么是奈奎斯特速率低通抽样定理：设一个带宽有限模拟信号st的最高频率为fH;若抽样频率fs≥2fH;则可以由其抽样信号序列skt无失真地恢复原始信号st..fs=2fH称为奈奎斯特抽样速率..15.什么是频谱混叠克服频谱混叠主要有哪些方法若抽样速率低于奈奎斯特抽样速率;则相邻周期的频谱间将发生频谱重叠;即频谱混叠16.什么是均匀和非均匀量化它们各有何优点M个抽样值区间是等间隔划分的;称为均匀量化..M个抽样值区间是不均匀划分的;称为非均匀量化..均匀量化的好处就是编解码的很容易;但要达到相同的信噪比占用的带宽要大..非均匀量化：当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度实际中常常是这样时;非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比；非均匀量化时;量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例..因此量化噪声对大、小信号的影响大致相同;即改善了小信号时的量化信噪比17.什么是PCM 脉冲编码调制18.DPCM的基本工作原理是什么经过抽样的语音信号;各抽样之间存在着相关性..于是可以由前面的抽样值预测当前的抽样值；预测必然会有误差;然后对实际值与预测值之差值进行编码..由于差值的功率比信号功率小得多;所以对差值编码所需的位数也可以显着减少..19.DM的基本工作原理是什么在 DPCM基础上;当信号的抽样频率提高;相邻抽样之间的相关性增加;差值信号功率减小;编码位数也随之减少..当仅使用一位编码表示差值时;这一编码方法称为增量调制..当差值为正时;编码为1；当差值为负时;编码为020.什么是单级性码、双极性码、归零码和非归零码单极性波形：用正负电平和零电平分别表示1和0；双极性波形：用正电平和负电平分别表示1和0；非归零波形NRZ：在整个码元周期T 内电平保持不变；归零波形RZ：在码元周期T内电平只持续一段时间;余下时间返回到零电平21.随机脉冲信号序列的功率谱有何特点22.什么是码间串扰其产生的原因是什么相邻码元间的互相重叠称为码间串扰..由于系统传输特性Ｈf不理想而造成的各码元之间的相互干扰23.数字基带传输系统不会引起码间串扰的条件是什么当传输速率为1/T;数据传输带宽为1/2T;这时在理论上不存在码间串扰..24.什么是奈奎斯特准则什么是奈奎斯特速率奈奎斯特准则：为得到无码间串扰的传输特性;系统传输函数不必须为矩形;而容许是具有缓慢下降边沿的任何形状;只要此传输函数是实函数并且在f=W处奇对称2 倍带宽速率为传输速率的上限;称为奈奎斯特速率..25.什么是系统的“滚降”特性滤波器的边沿缓慢下降;通常称之为“滚降”..具有滚降特性的滤波特性仍然保持传输速率;但是它占用的带宽增大了..因此频率利用率有所降低..26.什么是部分响应波形什么是部分响应系统部分响应波形：频带利用率既高、“尾巴”衰减又大、收敛又快的传输波形利用部分相应波形传输的基带系统称为部分响应系统..27.什么是眼图它有什么功用所谓“眼图”;就是由解调后经过低通滤波器输出的基带信号;以码元定时作为同步信号在示波器屏幕上显示的波形.. 由此图可以看出：1 眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔..显然;最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻..2 眼图斜边的斜率;表示系统对定时抖动或误差的灵敏度;斜率越大;系统对定时抖动越敏感..3 眼图左右角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围;称为零点失真量;在许多接收设备中;定时信息是由信号零点位置来提取的;对于这种设备零点失真量很重要..4 在抽样时刻;阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量..5 在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限;噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决..6 横轴对应判决门限电平..28.什么是均衡器有哪几类均衡器为了减小码间串扰;通常需要在系统中插入另一种滤波器来补偿..这种滤波器称为均衡器..均衡器的种类：频域均衡器和时域均衡器29.什么是ASK、FSK、PSK和DPSK二进制振幅键控2ASK二进制频移键控2FSK二进制相移键控2PSK二进制差分相移键控2DPSK30.什么是相干解调什么是非相干解调相干解调是指利用乘法器;输入一路与载频相干同频同相的参考信号与载频相乘..而非相干解调不使用乘法器;不需要接收机和载波同步..31.与数字基带信号带宽相比;ASK、FSK、PSK和DPSK的带宽分别为多少ASK: B2ASK=2BA FSK: Δf=| f1-f0 | + 2 fc PSK: DPSK: B=2Rb32.ASK、FSK、PSK和DPSK的频谱分别是怎样的ASK：FSK：PSK：DPSK：33.FSK和PSK信号相邻码元之间波形不连续的原因何在FSK：开关法产生的2FSK信号;分别由两个独立的频率源产生两个不同频率的信号;故相邻码元的相位不一定是连续的..PSK：当一个码元中包含有整数个载波周期时;则相邻码元的边界处波形是不连续的..34.2PSK和2DPSK信号的异同点是什么2DPSK 信号的功率谱密度与 2PSK 信号的功率谱相同..两者都有良好的误码率特性..2PSK 不利于长距离传输..2DPSK 利于长距离传输..35.什么是星座图它有何功用数字通信领域中;经常将数字信号在复平面上表示;以直观的表示信号以及信号之间的关系..这种图示就是星座图..36.按错误码的统计特性区分;信道可以分为哪几类随机信道：这种信道中的错码是随机出现的;并且各个错码的出现是统计独立的..例如;由白噪声引起的错码..突发信道：这种信道中的错码是相对集中出现的;即在短时间段内有很多错码出现;而在这些短时间段之间有较长的无错码时间段..例如;由脉冲干扰引起的错码..混合信道：这种信道中的错码既有随即的又有突发的37.差错控制技术主要有哪几种它们各有什么特点检错重发：在发送码元序列中加入一些差错控制码元;接收端能够利用这些码元发现接收码元序列中有错码;但是不能确定错码的位置..这时;接收端需要利用反向信道通知发送端;要求发送端重发;直到接收到的序列中检测不到错码为止..采用检错重发技术时;通信系统需要有双向信道..前向纠错FEC：接收端利用发送端在发送序列中加入的差错控制码元;不但能够发现错码;还能确定错码的位置..在二进制码元的情况下;能够确定错码的位置;就相当于能够纠正错码..反馈校验：这是不需要再发送序列中加入差错控制码元..接收端将接收到的码元转发回发送端;在发送端将它和原发送码元逐一比较..若发现有不同;就认为接收端收到的序列中有错码;发送端立即重发..这种技术的原理和设备都很简单..其主要缺点是需要双向信道;传输效率也比较低..检错删除：它和第一种方法的区别在于;在接收端发现错码后;立即将其删除;不要求重发..这种方法只适用于少数特定系统中;在那里发送码元中有大量冗余度;删除部分接收码元不影响应用..38.什么是码率、码重、码距和最小码距编码序列中信息码元数量 k 和总码元数量 n 之比 k/n 称为码率..在分组码中;将码组内“1”的个数称为码组的重量;简称码重..把两个码组中对应位取值不同的位数称为码组的距离;简称码距..其中最小的距离称为最小码距..39.码元速率、带宽、信噪比和误码率之间的关系是怎样的提高码元速率;势必使信噪比下降;误码率增大..采用纠错编码后;误码率将降到原来的水平;但带宽增大..40.什么分组码分组码：一类重要的纠错码;它把信源待发的信息序列按固定的κ位一组划分成消息组; 再将每一消息组独立变换成长为 nn＞κ的二进制数字组;称为码字..41.什么是线性码码元间的关系为线性时;称为线性码..42.什么是循环码具有某种循环特性的线性分组码..二、绘图题1.AM的调制与解调实现框图2.DSB的调制与解调实现框图3.SSB的调制与解调实现框图4.VSB的调制与解调实现框图5.AM的时域波形图和频域频谱图6.DSB的时域波形图和频域频谱图7.SSB的频域频谱图8.VSB的频域频谱图9.低通抽样时域波形图的频域频谱图10.DPCM的编解码实现框图11.DM的编解码实现框图12.单极性码、双极性码、非归零码和归零码的波形图13.单极性码、双极性码、非归零码和归零码的频谱图14.数字双相码的波形图15.密勒码的波形图16.传号反转码的波形图17.AMI码的波形图18.HDB3码的波形图19.ASK的调制与解调实现框图20.FSK的调制与解调实现框图21.PSK的调制与解调实现框图22.DPSK的调制与解调实现框图23.ASK的时域波形图和频域频谱图24.FSK的时域波形图和频域频谱图25.PSK的时域波形图和频域频谱图26.DPSK的时域波形图和频域频谱图27.QPSK的调制与解调实现框图三、计算题1.信息量、平均信息量和总信息量的计算2.码元速率、信息速率、误码率和误比特率的计算3.角调制信号的带宽计算4.AM信号的功率计算5.PCM编码计算6.PCM解码计算7.二进制信号的功率谱计算8.数字基带传输系统的频谱计算9.数字调制系统的功率谱计算10.线性分组码的编解码计算11.循环码的编解码计算。
通信原理复习大纲
通信原理复习⼤纲⼆：复习⼤纲第1章绪论1，什么叫通信？通信系统的⼀般模型是什么？通信的定义：是指由⼀地向另⼀地进⾏消息的有效传递。
⼀般模型：2型）？图1-3 数字频带通信系统的模型3，什么叫数字频带传输通信系统？什么叫数字基带传输系统？通常把有调制解调器的数字通信系统叫做数字频带传输通信系统。
与频带传输通信系统相对应的，把没有调制解调器的数字通信系统叫做数字基带传输通信系统。
4，信息及其度量，信息量I 的定义I=-log 2P(x) ⽐特信源的熵的计算H= -∑P i (x)log 2P i (x) (⽐特/符号)5，通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性1）数字通信系统的有效性指标⽤传输速率来衡量？ 2）数字通信系统的可靠性指标⽤误码率来衡量？3）模拟通信系统中的有效性指标⽤系统频带利⽤率来衡量？（系统频带利⽤率） 4）模拟通信系统中的可靠性指标⽤输出信噪⽐来衡量？（输出信噪⽐） 5）R B /R b /ηb/ηB 的计算⽅法和各⾃的单位R B 与R b 的换算：(N 为进制数)（N=2的K 次幂）b bη B = R B /B 波特/Hz6）误码率P e 的计算7）误⽐特率P eb 的计算bB R 1=22222B B b R R R =?=log NR R BN bN 2log ?=N R R NB bN 2log =系统传输的总码元数接收的错误码元数=e P 系统传输的总⽐特数数系统传输中出错的⽐特=eb P练习：P15, 1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7第2章信道与噪声1，什么是调制信道？什么是编码信道？各⾃的范围是什么？调制信道定义：传输已调信号的信道。
调制信道的范围：是从调制器输出端到解调器输⼊端。
编码信道定义：是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。
编码信道的范围：是从编码器输出端到译码器输⼊端。
2，信道容量C的概念？C。
⾹农公式:从⾹农公式可发现，1）C为最⼤值，实际的速率R必须⼩于或等于C。
《通信原理》考试大纲
《通信原理》考试大纲
学院（盖章）：负责人（签字）：
专业代码：081001 专业名称：通信与信息系统
考试科目代码：811 考试科目名称：通信原理
（一）考试内容
试题以樊昌信、曹丽娜编著《通信原理》（第6版）（国防工业出版社，2006年，9月）为蓝本，内容涵盖该教材的第1～7、9、11章的内容都可能涉足到，试题重点考查的内容：
一、（第1章绪论）
1. 通信的基本概念
2. 通信系统的组成
3. 通信系统分类与通信方式
4. 信息及其度量
5. 通信系统主要性能指标
二、（第2章确知信号）
1. 确知信号的频域性质
2. 确知信号的时域性质
三、（第3章随机过程）
1. 平稳随机过程
2. 平稳随机过程通过线性系统
四、（第4章信道）
1. 信道的数学模型
2. 信道容量
五、（第5章模拟调制系统）
1. 幅度调制的原理
2. 线性调制系统的抗噪声性能
六、（第6章数字基带传输系统）。
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《通信原理》(2363)自学考试大纲一、课程性质与设置目的（一）课程性质、地位与任务通信原理是高等教育自学考试通信工程专业的一门重要的专业课程。
本课程的任务是学生通过学习现代通信系统所涉及的基本原理、基本技术，掌握数字数据通信的系统构成、工作原理和主要性能指标。
（二）本课程的基本要求1. 理解通信系统的基本模型、基本指标、信息、信道、传输介质、通信方式、差错控制、信号及噪声等基本概念和基本原理。
2. 理解模拟调制的基本原理。
3. 掌握数字数据传输的基本原理和技术。
4. 掌握不同传输方式通信系统的噪声性质，并进行分析和比较。
5. 掌握复用技术和多址技术的基本原理。
6. 掌握通信网的基本理论。
7. 掌握通信系统中不同同步方式的原理和作用。
8. 学生在自学过程中应按大纲要求，仔细阅读教材，切实掌握有关内容的基本概念、基本原理和基本方法。
(三）本课程与相关课程的联系与分工本课程是自学考试计划中通信工程专业一门重要专业课程。
要学好本课程，必须具有“电路与电子技术”“工程数字”等课程的基本知识。
二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）学习目的与要求要求学生能理解通信系统模型的基本原理，理解信息及其度量、信道与信道容量的基本概念，掌握不同类型传输介质的特性，掌握不同通信方式及差错控制的基本原理，掌握通信系统主要性能指标。
（二）课程内容第一节通信系统模型–1–通信系统模型及各组成部分模拟通信系统模型数字通信系统模型第二节信息及其度量信息信息量第三节信道与信道容量信道信道容量传输介质传输介质的分类通信系统中常用的传输介质第四节通信方式串行传输和并行传输同步传输和异步传输单工、半双工和全双工传输第五节差错控制差错产生的原因差错的类型差错控制第六节通信系统的主要性能指标模拟通信系统的有效性和可靠性的衡量数字通信系统的有效性和可靠性的衡量（三）考核知识点1. 通信系统模型的组成2. 信息及信息量的概念3. 信道及信道容量的概念、传输介质的分类4. 串行传输与并行传输、单工传输、半双工传输和全双工传输、同步传输和异步传输的基本原理5. 差错产生的原因及差错类型、差错控制的基本原理6. 通信系统的性能指标：可靠性和有效性（四）考核要求1. 通信系统模型的组成通信系统模型、模拟通信系统原理、数字通信系统模型，达到“领会”层次。
2. 信息及信息量的概念，达到“识记”层次。
3. 信道及信道容量的概念传输介质的分类(1)信道、信道容量，达到“识记”层次。
(2)传输介质的分类，达到“识记”层次。
(3)通信中常用介质（双绞线、同轴电缆、光缆、无线介质）的特性，达到“领会”层次。
4. 通信方式(1)串行传输和并行传输的概念，达到“领会”层次。
–2–(2)同步传输和异步传输的概念与基本原理，达到“领会”层次。
(3)单工、半双工和全双工传输的概念，达到“领会”层次。
5. 差错控制(1)差错产生的原因及差错类型，达到“识记”层次。
(2)差错控制基本原理，达到“领会”层次。
(3)差错控制编码的方法，达到“识记”层次。
6. 通信系统的主要性能指标(1)模拟通信系统的有效性和可靠性衡量，达到“识记”层次。
(2)数字通信系统的有效性衡量（传输速率），达到“简单应用”层次。
(3)数字通信系统的可靠性衡量（差错率），达到“领会”层次。
第二章信号与噪声（一）学习目的与要求要求学生能了解通信系统中信号的分类及信号的分析理论，掌握信号的频谱分析方法及信号通过线性系统传输时的特性，掌握随机过程的频谱分析及其通过线性系统的特性，理解自噪声的概念，掌握通信系统中噪声的分析方法和噪声的性质。
（二）课程内容第一节信号的频谱分析傅立叶级数傅立叶变换信号的功率谱密度和能量谱密度第二节卷积与相关卷积运算卷积图解和说明卷积定理相关积分相关定理自相关函数的性质第三节信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性无失真传输的条件第四节随机信号分析随机过程的概念随机过程的数字特征平稳随机过程的遍历性第五节随机过程的频谱分析功率谱功率谱与相关函数的关系第六节随机过程通过线性系统–3–均值相关函数均方值P Y功率谱第七节噪声及其通过乘法器的响应白噪声的概念乘法器的噪声响应第八节窄带噪声窄带噪声的概念窄带噪声的性质（三）考核知识点1.信号的频谱分析傅立叶级数傅立叶变换功率谱密度和能量谱密度2. 卷积和相关运算卷积3. 信号通过线性系统的传输4. 随机信号分析随机过程的频谱分析随机过程通过线性系统分析5. 噪声的概念乘法器的噪声响应窄带噪声(四）考核要求1. 信号的频谱分析(1)傅立叶级数，达到“领会”层次。
(2)傅立叶变换，达到“领会”层次。
(3)功率谱密度和能量谱密度，达到“领会”层次。
(4)周期信号的功率谱密度，达到“领会”层次。
2. 卷积和相关(1)卷积积分、图解说明、卷积的代数定律、包含冲激函数的卷积、卷积定理，达到“领会”层次。
(2)相关定理、自相关函数的性质，达到“领会”层次。
3. 信号通过线性系统的传输无失真传输系统的幅度和相位特性，达到“领会”层次。
4. 随机信号分析(1)随机过程的概念、平稳随机过程，达到“识记”层次。
(2)随机过程的数字特征，达到“领会”层次。
(3)平稳随机过程的遍历性，达到“识记”层次。
5. 随机过程的频谱分析(1)功率谱描述随机过程的频谱特性，达到“识记”层次。
(2)功率谱与相关函数的关系，达到“领会”层次。
(3)计算随机过程的功率谱方法，达到“简单应用”层次。
6. 随机过程通过线性系统–4–输出、均值、相关函数、平均功率P Y、功率谱，达到“领会”层次。
7. 噪声及其通过乘法器的响应(1)白噪声的概念，达到“识记”层次。
(2)乘法器的噪声响应，达到“领会”层次。
8. 窄带噪声窄带噪声的性质，达到“识记”层次。
第三章模拟调制系统(一）学习目的与要求要求学生能了解调制的概念、调制的分类，了解模拟调制中各种调幅系统的特点及适用范围，了解角度调制中相位调制和频率调制的特点及应用范围，从而理解模拟调制的基本原理。
（二）课程内容第一节幅度调制幅度调制的概念标准调幅抑制载波双边带调幅单边带调幅残留边带调幅第二节角度调制角度调制的概念PM FM波宽带调频宽带调相宽带角调波产生和解调（三）考核知识点1. 调制的基本概念模拟调制的含义2. 幅度调制的含义和分类3. 标准调幅系统抑制载波双边带系统单边带调幅系统残留边带调幅系统调幅信号解调4. 角度调制的含义和相关的基本概念5. 宽带调频宽带调相宽带角调波的产生和解调(四）考核要求1. 调制的基本概念、模拟调制含义，达到“识记”层次。
2. 幅度调制的含义和分类，达到“识记”层次。
3. 标准调幅的过程及其功率和效率，达到“简单应用”层次。
4.抑制载波双边带调幅单边带调幅残留边带调幅，达到“领会”层次。
5. 调幅信号的相干解调、调幅信号的非相干解调，达到“识记”层次。
–5–6. 角度调制的含义、PM波、FM波，达到“识记”层次。
7. 宽带调频、宽带调相，达到“识记”层次。
8. 宽带角调波的产生和解调，达到“领会”层次。
第四章基带数字信号及其传输(一）学习目的与要求要求学生能理解脉冲振幅调制、脉冲编码调制、增量调制、增量脉码调制和自适应差值脉码调制的基本原理。
了解数字基带信号的常用码型，掌握数字基带信号通过基带传输系统的传输性能。
（二）课程内容第一节抽样定理低通信号的抽样定理带通信号的抽样定理第二节脉冲振幅调制自然抽样平顶抽样第三节脉冲编码调制脉冲编码调制的基本原理量化压缩和扩张编码第四节增量调制预测编码的概念增量调制的基本原理第五节增量脉冲调制增量脉码调制的基本原理增量脉码调制的特点第六节自适应差值脉码调制自适应差值脉码调制的基本原理第七节数字基带信号的常用码型选择传输码型的原则常用的码型及各自的优缺点、用途第八节数字基带信号的频谱分析用统计的方法研究随机脉冲序列的功率谱密度第九节无码间串扰的基带传输特性–6–奈奎斯特定理频谱形式的残留对称定理第十节眼图和均衡眼图的概念眼图的作用均衡的概念（三）考核知识点1. 低通道信号的抽样定理带通信号的抽样定理2. 脉冲振幅调制3. 脉冲编码调制4. 增量调制5. 增量脉码调制6. 自适应差值脉码调制7. 数字基带信号的常用码型8. 数字基带信号的频谱分析9. 无码间串扰的基带传输特性10. 眼图和均衡(四）考核要求1．低道信号的抽样定理、带通信的抽样定理，达到“识记”层次。
2．脉冲振幅调制的基本形式，达到“识记”层次。
3．脉冲编码调制（1）脉冲编码调制的基本原理，达到“领会”层次。
（2）量化、量化误差、量化噪声，达到“简单应用”层次。
（3）压缩和扩张技术的基本过程，达到“领会”层次。
（4）PCM中常用的二进码，达到“识记”层次。
4. 增量调制(1)预测编码的概念，达到“识记”层次。
(2)增量调制的基本原理，达到“领会”层次。
5. 增量脉码调制(1)增量脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。
(2)增量脉码调制与PCM、△M的区别，达到“领会”层次。
6. 自适应差值脉码调制的基本原理，达到“领会”层次。
7. 数字基带信号的常用码型及其优缺点、用途，达到“识记”层次。
8. 无码间串扰的基带传输特性(1)奈奎斯特速率、奈奎斯特带宽、奈奎斯特定理，达到“领会”层次。
(2)频谱形式的残留对称定理，达到“识记”层次。
–7–9. 眼图和均衡(1)眼图的概念、眼图的作用，达到“识记”层次。
(2)均衡的概念，达到“识记”层次。
第五章数字调制系统(一）学习目的与要求要求学生掌握二进制数字信号产生、解调的基本原理以及二进制数字调制信号的频谱特性，理解多进制数字调制的基本原理，了解正交振幅调制、交错正交相移键控、最小频移键控、正弦频移键控、平滑调频，调制前高斯滤波的最小频移键控等现代数字调制技术。
（二）课程内容第一节二进制数字调制系统二进制数字调制信号的产生二进制数字调制信号的解调第二节二进制数字调制信号的频谱特性ASF信号的功率谱FSK信号的功率谱PSK信号的功率谱第三节多进制数字调制系统MASK系统MFSK系统MPSK系统第四节现代数字调制技术正交振幅调制交错正交相移键控最小频移键控正弦频移键控平滑调频调制前高斯滤波的最小频移键控（三）考核知识点1. 二进制数字调制系统二进制数字调制信号的产生与解调2. 二进制数字调制信号的频谱特性ASK信号、FSK信号、PSK信号的功率谱3. 多进制数字调制系统MASK系统MFSK系统MPSK系统4. 现代数字调制技术（四）考核要求1. 二进制数字调制系统(1)ASK信号的产生、FSK信号的产生、PSK和DPSK信号的产生，达到“简单应用”层次。
(2)ASK信号、FSK信号、PSK信号和DPSK信号的解调，达到“简单应用”层次。