通信原理复习资料
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=MRs2log （band ）c 、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 ηb =BR 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：[])]()([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f(t)：2/)(22m A t f =2222222AMAMmmAM AAAββη+=+=满调幅1=AMβ。
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通信：由一地向另一地传递消息。
消息的传递是利用通信系统来实现的。
通信系统：完成通讯过程的全部设备和传输介质。
离散消息：书信、电报、数据连续消息：语音、图片、活的图像。
连续（模拟）信号：通信系统中传输的信号为时间的连续函数。
离散信号：当载荷信息的物理量的改变，在时间上离散。
数字信号：不仅在时间上离散，且取值也离散而有限。
信道种类：有线信道和无线信道。
基带信号：从消息变换过来的原始信号。
基带传输：基带信号直接传输。
信源编码：用来提高传输有效性而对信号采取的处理功能。
是为了提高传输可靠性的纠错编码。
编码：在数字通信系统里，为了某种目的对数字信号进行的变换。
通信系统中传输的具体对象是消息，通信的最终目的是传输信息。
信息的量值和事件发生的概率有关系：概率越大。
信息量越小。
反之也成立。
消息所代表的事件出现概率为P（X）,该消息所含的信息量为:I=㏒a（1/ P（X））=-㏒a（P（X））a=2,比特。
a=10,奈特。
信道：（狭义）传输媒介。
（广义）传输媒介+相关设备。
信道容量：C=B㏒2（1+S/N）（b/s）B:信道带宽 S/N：信号/噪声平均功率。
信噪比。
C：信道可能传输的最大信息速率。
物理意义：在模拟的信道上传输数字信号的时候能够达到的最高速率。
结论：1.任何一个信道，都有信道容量C。
2：给定C，可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输。
减小带宽，加大发送功率，增大信噪比。
带宽系统有较好的抗干扰性。
当信噪比太小，不能保证通信质量可以用宽带系统。
调制和编码过程就是实现带宽与信噪比互换的手段。
3:C=1/T T:传输时间。
I=TB㏒2（1+S/N）带宽和时间也可以互换。
10lg S/N=分贝。
传输介质:通信系统中连接收发双方的物理通路，通信过程中消息传送的载体。
传输介质分2类：1.硬传输介质。
双绞线、同轴电缆、光纤。
2.软传输介质。
无线电波、地面微波、卫星链路、激光、红外线。
带宽越宽，数据传输速率就越高。
双绞线可用于传输模拟和数字信号。
通信原理(总复习)-通信
• 3.平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是一对傅 里叶变换。 ——维纳-辛钦关系 R()P(f)
• 4.平稳过程的归一化总平均功率
SE [2(t) ]R (0) P (f)df
• 5.高斯过程重要性质
• 高斯过程若是广义平稳的，则也严平稳。 • 如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是统计独立
• AM信号的带宽、功率、调制效率
BAM2fH
PAMA202 m22(t)PcPS
AM
PS PAM
m2 t A02 m2 t
当|m(t)|max = A0时（100％调制），调制效率最高，这时max ＝ 1/3
• 4.双边带(DSB)
• 时域表示式
sDS (tB )m (t)co cts
• 难点：1.平稳随机过程的相关函数与功率谱密度。 2．平稳随机过程通过线性系统的特点。 3．正弦波加窄带高斯噪声。
• 1.随机过程的数字特征：均值（数学期望）、方差、相关函数
• 2.平稳过程的自相关函数
– 平稳过程自相关函数的定义：
R ( t 1 , t 2 ) E [ ( t 1 ) ( t 1 ) ] x 1 x 2 f 2 ( x 1 , x 2 ;) d 1 d 2 x R ( x )
• 4.电磁波（无线电波）的传播方式分类：
——地波、天波、视线传播
• 5.信道模型的分类：
——调制信道、编码信道 • 调制信道
乘性干扰特点：当e 没o(有t)信 号k 时(t，)e 没i有(t)乘 性n 干(t扰)。
加性干扰特点：当没有信号时，仍有加性干扰。
调制信道分类：随参信道（ k(t)作随机变化） 恒参信道（ k(t)变化很慢或很小）
通信原理复习资料整理
第一章内容1.信息的概念: 消息中包含的有意义的内容, 或者说有效内容。
码元速率（）：单位时间内传输的码元数目, 单位是“波特（Baud）”。
信息率的计算（）：单位时间内传输的信息量, 单位是“比特/秒（bit/s,b/s）”。
2.平均信息量: I=3.通信系统的性能指标（即关系）：传输速率、错误率、安全性、频带利用率、能量利用率、适应性、标准型、经济性, 使用维修。
4.数字通信系统的模型: P4加性高斯白噪声: PPT第一章最后一页第二章内容1.随机变量的数字特征定义及计算1）数学期望: 反映了随机变量取值集中位置 E(X)=2)方差: 反映随机变量取值集中程度 D(X)= =3)矩: 随机变量X的K阶矩的定义为:2.平稳随机过程的定义, 概念及其统计特征计算定义: 广义平稳随机过程: 平均值、方差和自相关函数等与时间起点无关的随机过程。
3.平稳随机过程经过线型系. （P53页—2.10.3）第三章内容1.调制: 在发送端把基带信号频谱搬移到给定的信道通带内的过程；解调: 在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号频谱的过程。
2.振幅调制（AM）的概念、带宽及不失真传.振幅调制（AM）是线性调制, 他包含直流分量, 包络不可能为负, 解调简单, 大部分功率被载波所占用。
带宽为基带带宽fm的两倍, 这个可以不失真传输。
双边带调制的概念、带宽及不失真传输这个也是线性调制, 他没有直流分量, 他不发送时不发送载波, 可以节省发射功率, 解调时需要在接收端加入载波（要求同频同相）, 电路较为复杂。
带宽和AM调制一样。
当然只有带宽够, 并且接收端加入的载波和发射的载波没有频率和相位的差别后才能不失真传输。
单边带调制的概念、带宽及不失真传输线性调制, 没有直流分量, 在双边带调制的基础上, 使用滤波器率掉了一个边带, 这样带宽减半, 其他和双边带一样, 不失真条件也是一样的。
就是对发射端的滤波器斜率要求比较高。
通信原理期末考试复习重点总结（完整版）
通信原理期末考试复习重点总结（完整版）《通信原理》考试重要知识点第1章绪论掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。
熟悉内容：通信系统的分类；通信⽅式。
了解内容：通信的概念与发展；1.1---1.3 基本概念1、信号：消息的电的表⽰形式。
在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。
2、消息：信息的物理表现形式。
如语⾔、⽂字、数据或图像等。
3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的⼈们原来不知⽽待知的内容。
4、数字信号是⼀种离散的、脉冲有⽆的组合形式，是负载数字信息的信号。
5、模拟信号是指信号⽆论在时间上或是在幅度上都是连续的。
6、数字通信是⽤数字信号作为载体来传输消息，或⽤数字信号对载波进⾏数字调制后再传输的通信⽅式。
它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。
7、模拟通信是指利⽤正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利⽤脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的⽬的。
8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合⽽产⽣的⼀种新的通信⽅式。
9、通信系统的⼀般模型10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。
模拟信号具有频率很低的频谱分量，⼀般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进⾏反变换。
完成这种变换和反变换作⽤的通常是调制器和解调器。
12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。
数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。
13、数字信道模型14、通信系统的分类1 、按通信业务分类分为话务通信和⾮话务通信。
2、根据是否采⽤调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。
3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
《通信原理》复习汇报材料
《通信原理》复习材料一、填空题1. 通信系统按其传输信号形式可分为 和、 。
2. 通信系统按传输媒介可分为 和、 。
3. 出现概率越 的消息，其所含的信息量越大；出现概率越 的消息，其所含的信息量越4. 某二进制符号出现的概率为1/16，它所包含的信息量为 bits 。
5. 对于各态遍历的平稳随机过程，可以用 代替统计平均。
6. 实平稳随机过程()t ξ的自相关函数为()R ξτ,则()t ξ的交流功率为。
7.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 。
8. 理论上，四元离散信源可能达到的最大熵为 bit/符号。
9. 当二进制信源的每个符号出现概率 时，该信源的熵最大。
10.设某信息源由A 、B 、C 、D 4个信息符号组成，发送A 的概率为1/2,发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则该信源的平均信息量为。
11. 某二进制符号出现的概率为1/8，它所包含的信息量为 bps 。
12. 已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现。
若各符号出现的概率分别为12、14、18、18，该信源的平均信息量（熵）为 bits ；该信源在 条件下，有最大平均信息量 bits 。
13. 已知一个十六进制信号的符号速率为1200Baud ，则其对应的信息速率为bps 。
14.某系统传输八进制数字信号，每个码元占有的时间为1ms,各种码元等概率出现，则系统信息速率为 bps 。
15. 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为 比特/秒。
16．在连续信道中,当传输系统的信噪比下降时,为保持信道容量不变,可采的办法,这是基于香农理论得出的。
17.香农公式可表示为C = ，其中C 表示 条件下的 。
18.已知电话信道的带宽为3.4KHZ ，接收信噪比30S dB N =时，信道容量为 Kbps 。
19.若信道带宽为10KHZ ，信噪比为30dB,该信道的最高信息传输速率理论值为。
通信原理---总复习资料
模拟通信系统模型
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。
第五章 模拟调制系统
❖ 线性调制 AM DSB SSB VSB
❖ 非线性调制 PM FM (会计算调相指数，调频指 数调频信号的带宽）
掌握调制方式的表达式
理解抗噪声性能
第五章 模拟调制系统
解调
相干解调 （相干载波） 非相干解调 （门限效应）
log2
P( x)
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特/ 符号） i1
P(xM )[ log2 P(xM )] (1.4 6)
❖ shhdjdjd ❖ shenmedhihs ❖1 ❖2 ❖2
第九章 模拟信号的数字传输
❖
低通抽样定理
抽样
带通抽样定理
均匀量化
量化
非均匀量化 （目的）
编码 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8
极性码 段落码
段内码
第九章 模拟信号的数字传输
❖ 了解差分脉冲编码调制(DPCM)和增量调制原理 ❖ 掌握PCM30/32路时分复用和复帧结构。
第11章差错控制编码
而且均值为零，方差也相同。此外，在同一时刻上
得到的c和s是互不相关的或统计独立的。
数字通信系统
信 息 源
信 源 编
码
加 密
信 道 编
码
数 字 调
制
信道
数 字 解 调
信 道 译
码
解
信 源
密
译 码
受 信 者
噪声源
有效性：用传输速率（码元传输速率和信息传输速率） 和频带利用率来衡量。
《通信原理》考试知识点
《通信原理》考试知识点第1 章绪论掌握内容:通信系统的基本问题与主要性能指标;模拟通信与数字通信;信息量,平均信息量,信息速率. 熟悉内容:通信系统的分类;通信方式. 了解内容:通信的概念与发展;第2 章随机信号分析掌握内容:平稳随机过程的数字特征与概率密度函数;平稳随机过程的相关函数与功率谱密度;高斯过程与窄带高斯过程; 熟悉内容:平稳随机过程;平稳随机过程的各态历经性;正弦波加窄带高斯过程;随机过程通过线性系统. 了解内容:随机信号与随机过程;n 维联合概率密度函数.第3 章信道掌握内容:调制信道模型;编码信道模型;恒参信道对信号传输的影响;加性高斯白噪声;Shannon 信道容量公式. 熟悉内容:信道的定义与模型;恒参信道实例;随参信道实例; 随参信道对信号传输的影响;起伏噪声;噪声等效带宽;连续信道的信道容量"三要素". 了解内容:随参信道特性的改善.第4 章模拟调制系统掌握内容:AM,DSB,SSB 信号调制与解调;AM,DSB,SSB 信号抗噪声性能. 熟悉内容:VSB,FM,PM 信号的调制原理;频分复用的概念. 了解内容:FM 信号的解调原理;复合调制及多级调制的概念.第5 章数字基带传输系统掌握内容:数字基带信号;AMI 码,HDB3 码,PST 码,双相码的编码原理和主要优缺点;无码间干扰的基带传输特性;无码间干扰时的基带系统抗噪声性能. 熟悉内容:数字基带信号与频谱特性;基带脉冲传输与码间干扰; 眼图;时域均衡. 了解内容:Miller 码,CMI 码,nBmB 码,4B/3T 码;部分响应系统.第6 章正弦载波数字调制系统掌握内容:二进制数字调制解调原理;二进制ASK,FSK,PSK, DPSK 系统的抗噪声性能;二进制数字调制系统的性能比较. 熟悉内容:数字调制信号的频谱特性;4PSK,4DPSK,MSK 信号调制解调原理. 了解内容:多进制数字调制的概念;QAM,GMSK 调制方式.第7 章模拟信号的数字传输掌握内容:抽样定理;脉冲振幅调制(PAM)原理;脉冲编码调制(PCM)原理;增量调制(M)原理; 熟悉内容:均匀量化;非均匀量化;脉冲编码调制(PCM)系统抗噪声性能;增量调制(M)系统抗噪声性能;时分复用和多路数字电话系统原理. 了解内容:十五折线非均匀量化;增量脉冲编码调制(DPCM)原理.第8 章数字信号的最佳接收掌握内容:数字信号接收的统计表述;最佳接收准则;二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪声性能;二进制确知信号的最佳形式; 匹配滤波器原理. 熟悉内容:二进制随相信号的最佳接收原理及抗噪声性能;实际接收机与最佳接收机的性能比较;匹配滤波器的实现;匹配滤波器在最佳接收中的应用. 了解内容:多进制确知信号的最佳接收原理;基带系统的最佳化.第11 章同步原理掌握内容:载波同步原理;位同步原理;群同步原理.熟悉内容:载波相位误差对解调性能的影响;位同步系统的性能及其相位误差对解调性能的影响;巴克码;群同步系统的性能. 了解内容:载波同步系统的性能;群同步的保护;扩展频谱系统同步.参考书目:《通信原理》第六版,国防工业出版社樊昌信等编著。
通信原理复习资料（有用）
通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。
单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。
并⾏传输：传输快、但传输距离近。
两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。
信号是信息的载体。
通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。
可靠性：是系统接收信息的准确度。
备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。
第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。
7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。
2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。
应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。
3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。
6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。
A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。
通信原理复习资料
通信原理复习资料第一章 绪论 通信就是由一地向另一地传递消息。
通信系统是指完成通信过程的全部设备和传输介质。
信源的作用是产生消息，消息有多种形式，如：符号、文字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。
硬传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤。
双绞线分为屏蔽型（STP ）和非屏蔽型（UTP ）；同轴电缆由内导体、外导体层、绝缘层和外部保护层组成；光纤由光纤芯、包层和外部保护层组成。
软传输介质包括：无线电波、地面微波、卫星链路、激光、红外线。
通信传输方式：串行传输和并行传输，单工传输、半双工传输和全双工传输，异步传输和同步传输。
异步传输也称起止式传输，它是利用起止法来达到手法同步的，异步传输每次只传送一个字符，用起始位和停止位来指示被传输字符的开始和结束。
同步传输不是以一个字符而是以一个数据块为传输单位。
信息量log ()a I p x =- 最大传输能力2log (1/)C b S N =+信息速率 C=I/T 码元速率（传码率，符号/秒 Bd ）1/BR T = T 为码元周期 信息速率（传信率，bit/s ） 21/l o g b R T N = N 为码元状态数 传码率与传信率之间的关系：2log N b B R R N = (b/s)数字通信系统的可靠性用差错率来衡量，差错率有两种表述方法：误码率和误比特率=错误接收码元数误码率传输码元总数 =错误接收的比特数误比特率传输的总比特数（误信率）第二章 信号与噪声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 噪声分为两大类：乘性噪声（相关噪声）和加性噪声，乘性噪声是指噪声在信号出现时存在，而加性噪声是指噪声无论信号是否出现，在任何时间均存在。
白噪声：随机噪声具有恒定的功率谱。
窄带噪声：当白噪声通过一个窄带系统时，其输出噪声集中在中心频率0ω附近的带宽W 内。
信号的能量谱与功率谱能量信号的能量谱2=|ξωω（）F()| 能量信号的能量 21()|2E f t dt d ξωωπ∞∞-∞-∞==⎰⎰（）功率信号的功率谱2|F ()|()lim T f T S T ωω→∞= 功率信号的功率 1/21/11lim ()()2T f T T P f t dt S d T ωωπ∞--∞→∞==⎰⎰输出功率谱是输入功率谱和2|H |ω（）的乘积 随机过程的数字特征的方法：统计平均和时间平均均值：[]()()X m E X t xp x dx ∞-∞==⎰均方值：22()()E X t x p x dx ∞-∞⎡⎤=⎣⎦⎰ 方差：2222()()()X X X x m p x dx E X t m δ∞-∞⎡⎤=-=-⎣⎦⎰第三章 模拟调制系统 调制：按基带信号的变化规律去改变高频载波某些参数的过程； 作用：1、将基带调制信号变换成适合在信道中传输的频带已调信号；2、改善系统的抗噪性能；3、便于实现频分复用根据频谱特性不同，把幅度调制分为：标准条幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB ）、单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）标准条幅（AM ）：是指用信号f(t)去控制载波C(t)的振幅，使已调波德包络按照f(t)的规律线性变化的过程。
通信原理复习资料和练习题(完整版)
通信原理复习题第一章 绪论 重要概念：1、通信的目的：就是传递消息。
2、通信的定义：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
3、通信系统模型：信源：原始信号的来源，其作用是将消息转换成相应的电信号。
发送设备：对原始电信号（基带信号）进行各种处理和变换，使它变成适合于信道中传输的形式。
信道：是指传输信号的物理媒质。
接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号。
信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。
4、模拟信号：信号参量的取值是连续的或无穷多个值，且直接与消息相对应的信号，例如语音信号。
数字信号：信号参量只能取有限个值，并常常不直接与消息向对应的信号。
它们都有可能是连续信号或离散信号。
5、通信系统的分类 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统6、通信方式：按传输方向：单工、半双工和全双工通信 按码元排列方式：并行传输和串行传输 7、信息与消息：消息：通信系统中传送的对象。
信息：消息中包含的抽象的、本质的内容。
消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。
8、信息量计算公式：)(log )(1log x p x p I a a-==平均信息量（信息熵）的计算公式：典型例题：例：设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均住处量H=___________。
通信系统的评价：有效性和可靠性。
模拟系统的评价：有效带宽和信噪比；数字系统的评价：传输速率（传信率、传码率）和频带利用率。
)(2log 2log }{)(1111b p p I p I E x H mi p i mi p i mi i i i i∑∑∑===-====例：某数据通信系统调制速率为1200 Bd ，采用8电平传输，假设100秒误了1个比特，①求误码率。
通信原理总复习
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1.3.2 通信方式
在点与点之间的通信系统中
按消息传递的方向与时间关系分为
单工通信：消息只能单方向传输的工作方 式
译 码 器
调制信道
编码信道
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2.5.1噪声的分类
根据噪声的来源不同，噪声可以分 为人为噪声和自然噪声两大类。
按照噪声性质的不同，噪声可以分 为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
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2. 香农公式
假设连续信道的加性高斯白噪声功率为N （W），信道的带宽为B（Hz），信号功率 为S（W），则该信道的信道容量为 :
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【学习目标】
1．掌握PCM调制的概念。 2．掌握抽样定理。 3．掌握量化的概念和分类。 4．理解A律13折线非均匀量化编码。 5．掌握时分复用技术。 6．掌握PCM30/32路基群的帧结构。 7．掌握数字复接技术。 8．理解PDH和SDH数字复接体系。
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4.1 脉冲编码调制
数字化3步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号 量化信号
011
100
100
011 011
100
100 编码信号
t
40
4.3.2 均匀量化和量化噪声
41
4.3.3 非均匀量化
非均匀量化的目的：在实际应用中， 对于给定的量化器，量化电平数N和 量化间隔 都是确定的，量化噪声Dq 也是确定的。但是，信号的强度可能 随时间变化（例如，语音信号）。当 信号小时，信号量噪比也小。所以， 这种均匀量化器对于小输入信号很不 利。为了克服这个缺点，改善小信号 时的信号量噪比，在实际应用中常采42
通信原理复习资料
通信原理复习资料通信原理复习资料通信原理是现代通信技术的基础，它涉及到信号的传输、调制解调、编码解码等一系列关键技术。
在这篇文章中，我们将回顾一些重要的通信原理知识，并提供一些复习资料，帮助读者加深对这一领域的理解。
一、信号的传输信号的传输是通信原理中的基础概念。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号则是离散的信号。
在信号的传输过程中，常常会遇到信号衰减和噪声干扰的问题。
信号衰减指的是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
它的主要原因包括传输介质的损耗、电磁波的散射和衍射等。
为了克服信号衰减，可以采取增加发送功率、使用信号放大器、改善传输介质等方法。
噪声干扰是指在信号传输过程中受到的外部干扰。
噪声的来源包括电磁辐射、设备内部电路的热噪声、信号源的抖动等。
为了减小噪声干扰，可以采取滤波、编码技术、使用差分信号传输等方法。
二、调制解调调制解调是将信息信号转换成适合传输的信号，并在接收端将其恢复成原始信息的过程。
调制是将低频信息信号转换成高频信号，以便在传输过程中更好地抵抗噪声干扰和信号衰减。
解调则是将调制后的信号恢复成原始信息信号。
常见的调制方式包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
调幅是通过改变载波的振幅来传输信息，调频是通过改变载波的频率来传输信息，调相则是通过改变载波的相位来传输信息。
不同的调制方式适用于不同的应用场景。
解调的过程与调制相反，它将调制后的信号恢复成原始信息信号。
解调的方法包括同步解调、相干解调和非相干解调等。
同步解调是通过与发送端的载波进行同步，恢复出原始信息信号。
相干解调则是通过与发送端的载波进行相干处理，恢复出原始信息信号。
非相干解调则是直接对接收到的信号进行解调。
三、编码解码编码解码是将原始信息信号转换成数字信号或其他形式的信号，并在接收端将其解码成原始信息的过程。
编码是为了提高信息传输的可靠性和效率。
解码则是将编码后的信号恢复成原始信息。
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1.1 通信的目的是传递消息中所包含的信息,包括传输和交换.一般通信系统模型如下:按媒质的不同，通信方式可分为两大类：有线通信和无线通信。
1.2按照信号参量的取值方式不同可分为两类：模拟信号和数字信号。
模拟信号的某个参量与消息相对应而连续取值，数字信号的参量是离散取值的。
根据通信系统所传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统。
在短距离的有线传输场合也可使用基带传输的方式。
综上通信系统可分为模拟基带传输系统，模拟调制传输系统，数字基带传输系统，数字调制传输系统。
数字通信的主要优点：(1)抗干扰能力强；(2)便于加密，有利于实现保密通信；(3)易于实现集成化，使通信设备的体积小、功耗低；(4)数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机联接，也便于用计算机进行管理。
1.4通信系统传输的具体对象是消息，其最终的目的在于通过消息的传送使收信者获知信息。
这里的信息指的是收信者在收到消息之前对消息的不确定性。
信息与消息的关系：消息是具体的，而信息是抽象的。
信息量：衡量信息多少的物理量为信息量。
①.信息量的大小与消息所描述事件的出现概率有关。
信息量应该是消息出现概率的单调递减函数。
②.如果收到的不是一个消息，而是若干个互相独立的消息，则总的信息量应该是每个消息的信息量之和。
③对于由有限个符号组成的离散信源来说，随着消息长度的增加，其可能出现的消息数目却是按指数增加的。
平均信息量是指每个符号所含信息量的统计平均值。
1.5 通信系统的质量指标有效性—有效传输带宽，频带宽度越窄，则有效性越好；可靠性—接收端最终的输出信噪比，信噪比越大，通信质量越高。
数字通信系统的有效性用传输速率和频带利用率来衡量。
数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元数为码元速率R s,单位为码元/秒，又称波特；定义单位时间传输的信息量为信息速率R b,单位为比特/秒，又称比特率。
一个二进制码元的信息量为1bit,一个M进制码元的信息量为log2M bit, R b=R s log2M(bit/s)两个传输速率相等的系统如果使用的带宽不同则传输效率也不同，所以频带利用率更本质地反映了数字通信系统的有效性。
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通信原理一填空（1－58）1、在数字通信中传码率是指（每秒钟传送码元的数目）2、在数字通信系统中，误码率是指（在传输中出现错误码元的概率）3、数字通信系统的主要性能指标有（传输效率，差错率）4、模拟通信系统的主要性能指标是（信息传输速度，传输质量（均方误差））5、通信系统按信号复用方式分类有（频分复用，时分复用，码分复用）6、平稳随机过程的数学期望与（时间t ）无关，而其自相关函数仅与（时间间隔）有关7、维纳-- 辛钦定理：平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度关系为（互为傅立叶变换）8、高斯白噪声：服从高斯分布，功率谱密度又是均匀分布的噪声9、白噪声：功率谱密度在整个频域内部是均匀分布的噪声10、一个均值为0，方差为的窄带平稳高斯过程，其包络的一维统计特性分布是（瑞利分布），相位的一维统计特性分布是（均匀分布）11、平稳随机过程经过线性系统后，其输出功率谱是和（线性系统传递函数模平房乘积）12、平稳随机过程经过线性系统后，输出过程的数学期望等于输入过程的数学期望与（H （0）线性系统的直流分量乘积）13、散弹噪声是由（真空电子管和半导体器件中电子发射不均匀）引起，热噪声是由（自由电子的布朗运动）引起。
14、恒参信道是（信道参数不随时间变化），如（双绞线，同轴电缆）15、随参信道是（信道参数随机快变化）如（短波电离层反射信道，对流层散射信道）16、在随参信道中发生慢衰落的原因是（传输媒介随气象条件和时间的变化而变化），发生频率选择性衰落（快衰落）的原因是（多径传播）、17、恒参信道对传输信号的影响为（幅度—频率畸变、相位—频率畸变）18、随参信道特性的改变采用（分集接收技术）19、根据香农信道容量公式，若要信道容量加大，可通过（增加信噪比，即减少n0 或增加s）20、根据香农信道容量公式，信道宽度可以和（信噪比）互换可，无限增加信道带宽，不能增大信道容量21、广义平稳随机过程是其（数学期望）和（方差）与时间无关，而（自相关函数）只与时间间隔有关。
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通信原理复习资料第一章 绪论1.信息的基本概念：消息中所包含的有效内容。
2.信源编码的基本功能：一、提高信息传输的有效性，二、完成A/D 转换。
3.信道编码的目的：增强数字信号的抗干扰能力。
4.数字通信系统模型：信息源→信源编码→加密→信道编码→数字调制→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者(另：噪声源→信道)5.消息中不确定的内容才构成信息；信息量的多少与接收者收到消息是感到的惊讶程度有关。
消息所表达的事件越不可能发生，越不可预测，信息量就越大。
6.消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。
7.信息量的计算：()()x P x P I 22log 1log -== ()b 8.离散信源的熵的计算：()()()iMi ix P x P x H ∑=-=12log ()符号/b9.通信系统主要的性能指标：有效性、可靠性。
有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度，时间间隔)； 可靠性：接收信息的准确度。
10.模拟通信系统的有效性可用有效传输频带/带宽来度量；带宽越小，有效性越好。
11.可靠性通常用接收端解调器输出信噪比来度量；输出信噪比越高，通信质量就越好。
12.数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。
码元传输速率:TR B 1=()B （每个码元的长度为T 秒） 消息信息传输速率：M R R B b 2log = ()s b / （M 表示进制） 频带利用率：()Hz B B R B/=η BR b b =η )/(Hz s b ⋅ 13.数字通信系统的可靠性用差错率来衡量；差错率常用误码率和误信率表示。
误码率：传输总码元数错误码元数=e P 误信率：传输比特元数错误比特数=b P第二章 确知信号1.信号可以分成两类：①能量信号：其能量等于一个有限正值，但平均功率为零；②功率信号：其平均功率等于一个有限正值，但能量为无穷大。
第三章 随机过程（有两个计算题）1.从两个角度来说明随机过程：①随机过程是所有样本函数的集合；②随机过程看作是时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。
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通信原理复习资料通信原理—选择填空1. 通信系统的性能指标涉及有有效性可靠性适用性经济性标准性可维护性等。
2. 数字通信系统的有效性可用码元传输速率信息传输速率频带利用率来衡量。
3. 数字通信系统的可靠性可用差错率来衡量，差错率常用误码率和误信率来表示。
4. 若线性系统的输入过程是平稳的，那么输出过程也是平稳的。
5. 如果线性系统的舒服过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。
6. 高斯过程经线性变换后的过程仍为高斯过程。
7. 一个均值为零的窄带平均高斯过程ξ(t)，它的同相分量ξ(t)和正交分量ξ0s(t)同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。
28. 一个均值为零，方差为σ的窄带平稳高斯过程ξ(t),其包络a(t)的一维分布是s瑞利分布,相位?(t)的一维分布是均匀分布,而且就一维分布而言, ξ(t)与as (t)时独立统计的,即f(a??)=f(a)f(?)。
9. 在无线信道中信号的传输时利用电磁波在空间的传播来实现的.原则上,任何漂亮的电磁波都可以产生,但为了有效地发射或接受电磁波,要求天线的尺寸不小于电磁波的1/10 。
210. 设收发天线间的距离为D,使此两天线间保持视线的最低高度为h=D/50 。
11. 由于视距传输的距离有限,为了达到远距离通信的目的,可以采用元线电中继的办法 12. 传输电信号的有限信道主要有三类: 明线对称电缆和同轴电缆。
13. 离散信道的容量的两种不同的度量单位:1) 用每个符号能够传输的平均信息量最大值表示信道容量C, 2)用单位时间(秒)内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量Ct。
14. AM信号是带有载波分量的双边带信号,它的带宽是几代信号带宽fn的两倍(Bam=2fn)。
15. 解调的方法可以分为两种: 相干解调和非相干解调(包络检波) 。
16. DSB调制系统的制度增益为 2 。
17. SSB调制系统的制度增益为 1 。
18. AM的最大信噪比增益为 2/3 。
19. BPF的作用是抑制调频信号带宽以外的噪声。
20. 限幅器的作用是消除信道中噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏。
21. 双极性波形:因其正负电平的幅度相等，极性相反，故当“1”和“0”等概率出现时无直流分量，有利于在信道中传输。
22. 双极性归零波形:由于其相邻脉冲之间存在零电位的间隔，使得接收端很容易识别出每个码元的起止时刻，从而使收发双方能保持正确的位同步。
23. 2ASK和2PSK所需的带宽是码元速率的2倍;2FSK所需的带宽比2ASK和2PSK都要高。
24. 各种二进制数字解调系统的误码率取决于解调器输入信噪比r。
25. 在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK性能最好，2FSK次之，2ASK最差。
26. 使误码率降低的代价是带宽增大。
27. 一种编码的最小码距d的大小直接关系着这种编码的检错和纠错能力: 0A) 为检测e个错码，要求最小码距: d?e+1 0B) 为了纠正t个错码，要求最小码距: d?2t+1 028. 分组码一般用符号(n，k)表示，其中n是码组的总位数，又称码组的长度(码长)，k是码组中信息码元的数目，n-k=r为码组中监督码元数目(监督位数目)。
7 ，信息数是 3 ，监督位数目是 4 。
例:(7,3)的信息位的位数是29. 从抽样信号中恢复原信号的条件是 ,?2, ，即抽样频率,应不小于,的ssHH2倍。
30. 模拟脉冲调制的三种方式: 脉冲振幅调制、脉冲宽度调制和脉冲位置调制。
31. 带通白噪声n(t)的平均功率为: N=nB 。
032. 信号包络因传播有了起伏的现象称为衰落 ;由多径效应引起的衰落称为快衰落 ;起伏周期可能较长，甚至以若干天或若干小时计的衰落称为慢衰落 ;和频率有关的衰落称为频率选择性衰落。
33. B=2(m+1)f=2(?f+ f) fmmFM34. 各种模拟调制系统的比较(P122)35. 无码间串扰条件下，带宽为 B=1/2T(Hz)，基带系统所能提供的最高频带利用率为 sη=R/B=2(B/Hz) 。
B36. 二进制数字调制系统的性能比较(P212-213)通信原理—名词解释1. 确知信号:指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,通常可以用数字公式表示它在任何时间的取值,且可分为两类:1)能量信号:其能量等于一个有限正值,但平均功率为零;2)其平均功率等于一个有限正值,但能量为无穷大2. 广义平稳过程:1)均值与t无关,为常数a2)自相关函数只与时间τ=t2-t1有关,即R(t1，t1+τ)=R(τ) 3. 高斯白噪声: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，而白噪声的概率分布服从高斯分布则称为高斯白噪声4. 频率失真:信道的振幅——频率特性不理想，则信号的失真称为频率失真5. 数字基带信号:未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为数字基带信号6. 数字基带传输系统:不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统7. 均衡器:起补偿作用的滤波器。
8. 数字调制:用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号(已调型号)的过程。
其三种基本方式为:振幅键控、频移键控和相移键控。
通信原理—简单分析一、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)便于用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理、变换、存储4)易于集成，使通信设备微型化，重量轻5)易于加密处理，且保密性好缺点:需要较大的传输带宽二、通信系统的分类:1) 按通信业务分类2) 按调制方式分类3) 按信号特征分类4) 按传输媒介分类5) 按工作波段分类6) 按信号复用方式分类 :频分复用、时分复用和码分复用三、门限效应及其原因当输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，通常把这种现象称为解调器的门限效应。
开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值。
门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的。
四、复用及其目的复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。
其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。
信号多路复用有两种常用的方法:1) 频分复用:一种按频率来划分信道的复用方式2) 时分复用五、码间串扰及消除方法码间串扰:(由于系统总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。
若想消除码间串扰，应使:h[(k-n)Ts+t ]=0 a,0nn,k六、眼图及其做法眼图是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。
其做法为:用一个示波器跨接在抽样判决器的输入端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接受码元的周期同步。
七、OFDM的优缺点优点:由于采用多进制、多载频、并行传输，其主要优点是使传输码元的持续时间大为增长，从而提高了信号的抗多径传输能力缺点: 1)对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感2)信号峰值功率和平均功率的比值较大，降低射频功率放大器的效率八、差错控制技术主要有以下四种:1) 检错重发2) 前向纠错3) 反馈校验4) 检错删除九、A压缩律的实用值及其原因在实用中，选择A=87.6，原因如下1) 使曲线在原点附近的斜率等于16，使16段折线简化成仅有13段i2) 使在13折线的转折点上A律曲线的横坐标x值接近1/2(i=0,1,2, (7)十、平稳过程的自相关函数及其性质(了解)t)为实平稳随机过程，则其自相关函数设ξ(R(t)=E[(ξ(t)ξ(t+τ))]性质如下:21) R(0)=E[ξ(t)]——ξ(t)的平均功率2) R(τ)=R(-τ)——τ的偶函数3) R(τ)?R(0)——R(τ)的上界224) R(?)=E[ξ (t)]=a——ξ(t)的直流功率25) R(0)-R(?)=σ十一、几种常用的传输码型(P141-143)通信原理—画图题7-1(设发送的二进制信息为1011001，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK 信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。
解:如下图相应的2ASK波形图就是OOK波形图。
(各类图的相应画法请参考P181 、P185 、P189 、P192)数字通信系统是指利用数字信号传递消息的通信系统。
数字通信系统的模型如下图所示。
通信原理—大题一、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8,1/4,1/4,1/8，且每个符号的出现都是独立的。
试求某消息201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。
解:此消息中，“0”出现23次，“1”出现 14次，“2”出现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量为I=23log8/3+14 log4+13 log4+7 log8=108 2222每个符号的算术平均信息量为,I ==108/57=1.89 (b/符号) I符号数二、设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8，且各符号的出现时相对独立的。
试求该符号集的平均信息量。
解:第四个符号出现的概率为1-1/4-1/8-1/8=1/2该符号集的平均信息量为H=1/4 log4+1/8 log8+1/8 log8+1/2 log2 2222=1.75(b/符号)三、一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。
1) 不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息量2) 若每个字母出现的可能性分别为P=1/5 P=1/4 P=1/4 P=3/10 CABD试计算传输的平均信息量解:1)一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2，5ms，每个字母的传输速率为1 R==100(B) B,32，5，10传输的平均信息量为R = RlogM=100 log4=200(b/s) b22B2)平均信息量为H =1/5 log5+1/4 log4+1/4 log4+3/10 log10/3 2222=1.985(b/符号)即传输的平均信息量为R= RH =198.5(b/s) bB4-7设一幅黑白数字相片有400万个像素，每个像素有16个亮度等级。
若用3KHz带宽的信道传输它，且信号噪声功率比等于10，试问需要传输多少时间, 解:每个像素的信息量为I=-log(1/16)=4(b/pix) p2该信道的信道容量为SC=B? log(1+)=3×1000×log(1+10)= 10378 (b/s) 22N信源总的待发信息量为I=400×10000×4=16000000 (b) F总传输时间为16000000(b)T==1542(s) 10378(b/s)4-1设一条无线链路采用视距传播方式通信，其收发天线的架设高度都等于40，若不考虑大气折射率的影响，试求其最远通信距离。