第6章数字调制系统

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通信原理考试

通信原理考试第一章绪论 1、信号是消息的载体。

2、模拟通信系统传输质量的度量准则主要是信噪比；数字通信系统传输质量的度量准则主要是错误判决的概率。

3、在数字通信系统中，可以采用纠错编码等差错控制技术，从而大大提高系统的抗干扰性。

4、5、衡量一个通信系统性能优劣的基本因素是有效性和可靠性。

有效性是指信道传输信息的速度快慢，可靠性则是指信道传输信息的准确程度。

6、模拟通信系统中用带宽衡量系统性能的有效性，用信噪比衡量系统性能的可靠性；数字通信系统的有效性用传输传输速率(或码元传输速率或者信息传输速率)衡量，可靠性用差错率(或误码率及误信率)衡量7.香农公式：)/1(log 2N S B C +=8.噪声按照来源分人为噪声和自然噪声两大类，其中自然噪声中的热噪声来自一切电阻性元器件中电子的热运动，热噪声无处不在，不可避免地存在于一切电子设备中。

9.噪声按性质分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声。

10.由于在一般的通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的，好像白光的频谱在可见的频谱范围内均匀分布那样，所以热噪声又常称为白噪声。

11.公式概率与信息量关系:)(log x p I a -= 二进制信息量:)(log 2x p I -=M MI M 22log /11log :-=-=进制每一码元信息量离散独立非等概率的信息量: (1)平均信息量----信源熵)(log )()(21i Mi i x p x p x H ∑=-=比特/符号(2)总的信息量)(log )()(21i Mi i x p x p m x mH I ∑=-==(3)平均信息速率非等概率（也适用于等概率）()()b B R H x R = =⨯平均信息速率信源熵码元速率等概率2log b B R R M =【例1】已知彩色电视图象由1000000个象素组成。

设每个象素有64种彩色度。

每种彩色有16个亮度等级。

如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立，（1）试计算每秒传送100个画面所需的信息量；（2）如果接收机信噪比为30dB ，为了传送彩色图象所需信道带宽为多少？［正确答案］1）bit 109)1664(log 1010026=⨯⨯⨯2log ;()b B b B R R M R R ==⨯【评注】等概率信息速率非等概率也适用于等概率平均信息量2）B=C/(log2(1+S/N)=109/log2(1000)=108(Hz)2log (1/)C B S N =+【评注】香农公式：信道容量(即信道最大信息速率)【例2】设某信息源的输出由A,B,C,D,E 五个符号组成，出现的概率分别为1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。

通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案(第六版)

第一部通信原理部分习题答案第1章绪论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：英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为002.01log 2=x I =8.97bit 1—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、l/8、l/8/、3/16和5/16。

试求该信息源符号的平均信息量。

解：平均信息量，即信息源的熵为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。

解：平均信息量∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号1—4 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速率。

(2)若每个字母出现的可能性分别为P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。

解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。

每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号平均信息速率为 198.5 比特/秒1—5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1个单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的l/3； (1)计算点和划的信息量； (2)计算点和划的平均信息量。

通信原理讲义-第六章数字信号的载波传输1二进制调制

数字信号的调制可以看成特殊调制信号的模拟调制，类似模拟调制的情况，数字调制也是用调制信号调制载波的三个参数：振幅、频率、相位。相应地称为：幅度键控、频率键控、相位键控。
6.1 二进制数字调制

二进制数字调制是指调制信号为二进制基带信号，这种调制信号仅有两种电平，表示为“1”和“0”：二进制数字调制又分为：二进制幅度键控二进制频率键控二进制相位键控
数字基带信号二进制幅度键控s2ASK(t)
载波Acoswct
二进制幅度键控解调（非相干）
带通滤波器
1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600
1 A1 0 0 0 1 ……

由调频理论，调制后信号的瞬时频率 w(t)=w0+KFMf(t) 而对单极性二元基带信号只有两种电平： f(t)=0或1，故：w1= w0+KFM w2= w0。
二进制频率键控调制后的时域波形
1
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
二进制差分相位键控的调制方法
二元单极性码输入相对码差分编码二进制差分相位键控DPSK输出
Acos(wct)
载波发生器
差分编码原理：
后一位与新生成的前一位码做模2和得到新生成的码
绝对码：1 0 0 1 0 1 1 0 相对码：1 1 1 0 0 1 0 0
二进制差分相位键控的解调（相干）

第6章正弦载波数字调制系统

绝对码
1
1
1
0
0
1
0
0
相对码
载波
DPSK信号
图 6 - 152DPSK信号调制过程波形图
开关电路 cos ct 0° e2 DP S K(t)
1 80 °移相码变换
s(t)
图 6 - 162DPSK信号调制器原理图
e2 DP S K(t)
带通滤波器
a
相乘器 cos ct b
式为
e2 FSK (t ) = [邋an g (t - nTS )]cos( w1t + F n ) + [
n n
bn g (t - nTS )]cos( w2t + qn )
ak a b c s(t) s(t)
1
0
1
1
0
0
1 t t t
d
t
e
t
f
t
g
2 FSK信号
t
图 6- 6 二进制移频键控信号的时间波形
则二进制振幅键控信号可表示为

e2 ASK an g (t nTS ) cos wct
n
2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）。对2ASK信号也能够采用非相干解调(包络检波法)
和相干解调(同步检测法) 。
1 s(t) Tb 载波信号
功率谱密度的叠加。
相位不连续的二进制移频键控信号的时域表达式为
e2 FSK (t ) s1 (t )cos 1t s2 (t )cos 2t
根据二进制振幅键控信号的功率谱密度，我们可以得到二进制移频键控信号的功率谱密度P2FSK(f)为 P

通信原理(陈启兴版) 第6章作业和思考题参考答案

(相对码） (绝对码）
e 输出
0
1
1
0
1
1
0
a
t
b
t
c t
d t
e
0
1
1
0
1
1
0
(b) 图 6-30 2DPSK差分相干解调原理框图各点时间波形
6-7 在 2ASK 系统中，已知码元传输速率 RB = 2×106B，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度 n0 = 6×10-18W/Hz，接收端解调器输入信号的峰值振幅 a = 40 μV。试求：
0
1
1
0
1
1
0
a
t
b
t
c t
d t
e
1
1
0
1
1
0
1
1
f
0
1
1
0
1
1
0
(b)
图 6-29 2DPSK相干解调各点时间波形
(3)差分相干解调原理框图及其各点时间波形如图 6-30(a)和(b)所示。
a
e2
DPS K
(t)
滤带波通
器
相乘器
c
d
滤低波通器
判抽决样器
b 延迟Ts
定时脉冲
(a)
带通滤波器 2 f2
cos(2πf1t)
低通滤波器
码元定时脉冲
uo(t)
抽样判决器
低通滤波器
cos(2πf2t) 图6-24 2FSK信号的解调原理框图
(3) 2FSK 信号的第一零点带宽为
B2FSK | f2 f1 | 2 fs 2000 21000 4000(Hz)

通信原理-第六版-课后答案

思考题第一章1-2 数字通信有那些特点答：第一，数字传输抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；第二，传输差错可以控制，从而改善了传输质量；第三，便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理；第四，数字信息易于做高保密性的加密处理；第五，数字通信可以综合传递各种消息，使通信系统功能增强。

1-3 按消息的物理特征，通信系统如何分类答：根据消息的特征不同，通信系统可以分为：第一：电报通信系统；第二：电话通信系统；第三：数据通信系统；第四：图像通信系统。

1-4 按调制方式，通信系统如何分类答：按调制方式，通信系统可以分为：基带传输和频带传输。

1-5 按传输信号的特征，通信系统如何分类答：按传输信号的特征，通信系统可以分为：模拟通信系统和数字通信系统。

1-6 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类答：按传送信号的复用方式，通信系统可以分为：频分复用，时分复用和码分复用。

1-7 通信方式是如何确定的答：通信方式是根据消息的传送方向与时间关系确定的。

1-8 通信系统的主要性能指标是什么答：通信系统的主要性能指标是：传输速率和差错率。

1-9 什么是误码率什么是误信率它们之间的关系如何答：所谓误码率，是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切起的说，误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。

所谓误信率，又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者更确切地说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。

二者之间的关系：它们都是表示差错率的。

1-10什么是码元速率什么是信息速率它们之间的关系如何答：码元速率是指每秒钟传送码元的数目，单位为“波特“，常用符号“B”表示。

信息速率是指每秒钟传递的信息量，单位是比特/秒。

二者之间的关系：在二进制下，二者在数值上相等，只是单位不同；在N进制下，设信息速率为Rb(bit/s),码元速率为Rbn(B),则有：Rb=Rbn*log2N(bit/s)1-12 什么是信源符号的信息量什么是离散信源的信息熵答：信源符号的信息量是它出现的概率P(x)的函数。

(整理)通信原理复习提纲-

10级通信原理内容提纲第一章绪论1．通信系统的组成和各部分的功能；2．通信系统的两个主要性能要求、在模拟和数字通信系统中分别反映为哪个指标。

3．信源信息量的有关计算● 单个符号的信息量：I=−log 2p(x) bit ● 平均每符号的信息量：211()()()()log()/M Miiii i i H x p x I x p x p x bit symbol ====-∑∑● 信源等概时平均每符号的信息量：H(x)=log 2M bit/symbol ● 整个消息的信息量：I=N·H(x)=I 1+I 2+···+I N bit 4．比特率、符号率、频带利用率的概念，以及有关计算 ● R b =R s ×每符号所含比特数 bit/s ，对信源有R b =R s ·H(x) ● R b =R s ·log 2M bit/s ，M 个符号等概下5．误符号率与误比特率的概念、二者关系，以及有关计算 * 说明：本课程中，“比特（bit ）”有两种含义，一是信息量单位，一是二进制的“位”，应根据具体情况判断是哪种含义。

本章内容基本，要求全面掌握。

第二章随机信号分析本章内容注重概念、结论、参数的物理意义、必要的计算推导，特定函数的付利叶变换与反变换关系。

以下ξ(t )表示随机过程。

1． ξ(t )的概率密度函数与概率分布的关系，E[ξ(t )]、D[ξ(t )]、R(t 1,t 2)的定义及简单计算，广义平稳ξ(t )的定义及判定。

2．平稳ξ(t )的功率谱密度与R(τ)的关系。

3．正态分布统计特性特点，一维正态分布概率密度表达式及其参数的物理意义。

4．白噪声及带限白噪声的功率谱密度和自相关函数的有关计算和结论。

5．窄带随机过程的统计特性结论。

6．平稳ξ(t )通过线性系统的统计特性结论。

本章内容，重点掌握基本概念如要点1、3、5、6，并进行相应的随机信号分析。

现代数字调制技术

图8-18 OFDM解调原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-19 用DFT实现OFDM的原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-14 多载波传输系统原理框图
《通信原理课件》
在多载波调制方式中，子载波设置主要有3种方案。图8-15（a）为传统的频分复用方案，它将整个频带划分为N个互不重叠的子信道。在接收端可以通过滤波器组进行分离。图8-15（b）为偏置QAM方案，它在3dB处载波频谱重叠，其复合谱是平坦的。
进制信号将得到 MQAM 信号，其中 M L2 。
矢量端点的分布图称为星座图。通常可以用星座图来描述 QAM 信号的信号空间分布状态。MQAM 目前研究较多，并被建议用于数字通信中的是十六进制的正交幅度调制（ 16QAM ）或六十四进制的正交幅度调制（64QAM），下面重点讨论 16QAM。
现代数字调制技术
8.1 引言
在第6章中已经讨论了几种基本数字调制技术的调制和解调原理。随着数字通信的迅速发展，各种数字调制方式也在不断地改进和发展，现代通信系统中出现了很多性能良好的数字调制技术。
本章我们主要介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制，包括偏移四相相移键控（OQPSK）、 π/4四相相移键控（ π/4 -QPSK）、最小频移键控（MSK）和高斯型最小频移键控（GMSK）；然后介绍正交幅度调制（QAM），它是一种不恒定包络调制。在介绍了这几种单载波调制后，再引入多载波调制，着重介绍其中的正交频分复用（OFDM）。
但是由于方型星座QAM信号所需的平均发送功率仅比最优的QAM星座结构的信号平均功率稍大，而方型星座的MQAM信号的产生及解调比较容易实现，所以方型星座的MQAM信号在实际通信中得到了广泛的应用。当M=4, 16, 32, 64时 MQAM信号的星座图如图8-11所示。

自-通信原理考试模拟题

第1章概论+信息论一、填空题(１)模拟信号是指信号的参量可取值的信号,数字信号是指信号的参量可取值的信号。

（连续,离散)(2)信源编码的目的是信息冗余度，提高传输的性;信道编码是目的是信息冗余度，提高传输。

（降低，有效；增加，可靠）(3）在四进制系统中每秒传输10０0个四进制符号，则此系统的码元速率R B 为,信息速率R b为。

(100０Bd，20０0b/s）（4）出现概率越的消息,其所含信息量越大。

(小)（5)已知八进制信号的传输速率为1６００波特，若信息速率保持不变，变换成二进制数字信号的传输速率为波特。

(48００)(6)某离散信源输出二进制符号，在条件下，每个二进制符号携带1比特信息量;在条件下,每个二进制符号携带的信息量小于1比特。

（等概，不等概）（７）四元信源的四个符号出现的概率分别为1/２,1/4,1／８，1/8，信源熵为;理论上,四元信源的最大熵为。

（１.7５bit/符号，2b ｉｔ/符号)(8）当无信号时，加性噪声是否还存在?。

乘性噪声是否还存在?。

(存在,不存在)（９)调制信道分为和,短波电离层反射信道属于信道。

(恒参信道、随参信道，随参信道）（１０）广义信道按照它包含的功能，可以划分为和。

（调制信道,编码信道）。

（11）恒参信道的线性失真包括和。

(幅频失真,相频失真）（12)随参信道传输媒质的特点是, ，。

（传输衰耗随时间而变,传输时延随时间而变,多径传播)（13）信号在随参信道中传输时,产生频率弥散的主要原因是。

(多径衰落) （14）设某随参信道的最大多径时延差为4us，为了避免发生选择性衰落,在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度为。

(大于4us)(１5）在数字通信中，当信号带宽超过多径传播随参信道的相关带宽时,会产生衰落。

(频率选择性）(1６)电离层反射通信1０00km时，最大时延差为2ｍs,那么传输媒质的相关带宽为Ｈz。

(500）（１7）连续信道香农公式可表示为,当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于。

第6章正弦载波数字调制

振幅键控（ASK—Amplitude Shift Keying）又称为幅度键控或幅移键控，它是数字调制中出现最早的，也是最简单的一种方式。这种方式最初用于电报系统，但由于它的抗噪声性能差，故在数字通信系统中用得不多。不过，在信道条件较好的数字通信系统中也还有用，而且二进制振幅键控是研究其他数字调制方式的基础，因此，熟悉它仍然是必要的。
第四章数字调制宽
图6-5 2ASK信号的功率谱密度及带宽 a)“1”码波形的频谱 b) 基带信号的功率谱 c) 2ASK信号功率谱
第四章数字调制与解调技术
由图可看出，2ASK信号的带宽是基带信号带宽的2 倍，若只计及基带信号功率谱主瓣宽度 B g ，则2ASK信号占用的信道带宽为
第四章数字调制与解调技术
图6-2
2ASK信号的波形示例
第四章数字调制与解调技术
2ASK的调制器可以用乘法器法来实现，如图6-3所示。
图6-3 用乘法器实现2ASK调制器
第四章数字调制与解调技术
图中，输入随机信息序列以a k 表示，其取值服从下述关系
1 , 概率为 P a k 0 , 概率为 ( 1 P )
二进制频率键控，记为2FSK或BFSK（Binary FSK），是利用二进制数字基带信号去控制载波信号的频率，即以不同频率的载波来表示数字信息“1”或“0” 的调制方式。2FSK 信号的波形示例如图6-10所示。
第四章数字调制与解调技术
图6-10 2FSK 信号的波形示例
第四章数字调制与解调技术
第四章数字调制与解调技术
二、二进制频率键控
频率键控（FSK—Frequency Shift Keying）又称为频移键控，它在短波通信中应用较广泛，这是因为它除了设备简单，调制与解调方便外，更重要的是这种调制方式具有较好的抗多径时延性能。

通信原理教程第6章数字基带调制

6.1.2 数字通信中的一些基本概念
1．信息量
常用的信息量单位为比特（bit）。对二进制离散信源，若输出的二进制序列中，符号“0”和“1”等概出现，且各符号之间统计独立，则此信源输出的每个符号所包含的信息量为1bit。在“0”和“1”不等概出现，或各符号之间相关时，每符号携带的平均信息量小于 1bit 。
2．信息传输速率与码元速率
3．误比特率与误符号率
在实际通信环境中，由于噪声以及信道特性不理想，数字信号经信道传输后会存在错误。误比特率定义为传输过程中出现错误的比特数与传输的总比特数之比值；误符号率定义为传输过程中出现错误的符号数与传输的总符号数之比值。对二进制传输系统，二者相等。
图6-3 差分编码
在电报通信中，常把1称为传号，把0称为空号。若用电平跳变表示1，称为传号差分码。若用电平跳变表示0，则称为空号差分码。传号差分码和空号差分码分别记作NRZ（M）和NRZ（S）。
例6.1
绝对码： 1 0 1 0 0 1 1 相对码：1 0 0 1 1 1 0 1 差分码并未解决简单二元码所存在的问题，但是这种码型与信息1和0之间不是绝对的对应关系，而只具有相对的关系，因此它可以用来解决相移键控信号解调时的相位模糊的问题。由于差分码中电平只具有相对意义，所以又称为相对码。
（2）双极性非归零码
用正电平和负电平分别表示1和0，在整个码元期间电平保持不变。双极性码无直流成分，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此得到了较多的应用。
（3）单极性归零码
此码常记作RZ码。与单极性非归零码不同，RZ码发送1时高电平在整个码元期间T内只保持一段时间t，在其余时间则返回到零电平，发送0时用零电平表示。 t/T称为占空比，通常使用半占空码。单极性归零码可以直接提取位定时信号，是其他码型提取位定时信号时需要采用的一种过渡码型。

通信原理第7版第6章PPT课件(樊昌信版)

系统的传递函数
描述线性时不变系统的数学模型，表示输入和输出之间的关系。
03
CATALOGUE
模拟调制系统
调制的定义与分类
调制的定义
调制是一种将低频信号加载到高频载波上的技术，以便通过信道传输。
调制的分类
调制可以分为模拟调制和数字调制两大类。模拟调制是指用连续变化的模拟信号去调制载波的幅度、频率或相位。
章节概述
本章将介绍数字调制的基本原理和技术，包括振幅调制、频率调制和相位调制等。
通过学习本章，学生将能够了解数字调制的基本概念、原理和技术，掌握数字调制系统的性能分析和设计方法，为进一步学习通信系统的其他相关内容打下基础。
02
CATALOGUE
信号与系统
信号的分类与特性
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้
03
周期信号
线性调制系统（AM、FM）
AM（调幅）调制
AM调制是通过改变载波的幅度来传递信息的一种调制方式。在AM调制中，低频信息信号叠加在载波上，并通过信道传输。
FM（调频）调制
FM调制是通过改变载波的频率来传递信息的一种调制方式。在FM调制中，低频信息信号用来控制载波的频率变化，从而实现信息的传输。
有效性
衡量通信系统传输有效信息的能力，通常用传输速率或频谱
效率来表示。
可靠性
衡量通信系统传输信息的可靠程度，通常用误码率（BER）或信噪比（SNR）来表示。
实时性
衡量通信系统传输实时信号的能力，通常用延迟时间来表示
。
安全性
衡量通信系统保护信息传输安全的能力，通常用加密和认证
技术来表示。
误码率（BER）计算

移动通信系统第6章

六. 分集接收技术 1. 功能分集接收是利用系统接收两个或两个以上输入信号，由于这些信号具有互不相关的随机衰落特性，通过接收处理后，达到克服瑞利衰落的目的。 2. 显分集接收 1）空间分集 a）定义利用不同接收点收到的信号衰落的独立性，实现抗衰落的功能。空间略有变动，就可以出现较大的场强变动。空间的间距越大，多径传播的差异就越大，所以场强的相关性就越小。由于深衰落难得同时发生，在这种情况下，分集便能把衰落效应降到最小。 b）结构发端一付天线，收端N付天线，间距D（D / ）
有效性
3）复杂度 DSP 4）处理时延复杂度越大，运算时间越长，处理时延越大。
3. 类型 1）波形编码器根据话音信号的波形，采取抽样、量化、编码。其逼真程度好、速率高、但占用带宽大，不适于直接用于移动通信。如：PCM64kb/s, ADPCM32kb/s 2）声源编码器在发端提取产生话音信号的特征参数，在收端由编码参数重新获得话音。比特速率可以压缩的很低，但语音质量较差。
3. 功能显著改善数字信息在数字移动变参信道传输过程中由于各种噪声和干扰而造成的误码，提高系统的可靠性。
4. 差错控制的三种方式 a）前向纠错（FEC）——自动纠错发端发送具有纠错性能的码，如果在传输过程中产生的错误属于该纠错码能纠的类型，则收端译码器不仅能检错，而且能自动纠错。在移动通信系统中，几乎都采用FEC方法。实现方法: I）线性分组码 BCH、FIRE、RS II）非线性码卷积码（纠随机错误） b）反馈重传（ARQ）经收端译码后，如发现传输有错，则通知发端重发接收端认为错误的信息，直到收端认可为止。
Bs ——扩频解调输出LPF的带宽 Bw ——系统扩频信号的发信带宽
C Eb N 0 I B B w s (6 - 1)

通信原理考试模拟题

第1章概论+信息论一、填空题（1）模拟信号是指信号的参量可取值的信号，数字信号是指信号的参量可取值的信号。

（连续，离散）（2）信源编码的目的是信息冗余度，提高传输的性；信道编码是目的是信息冗余度，提高传输。

（降低，有效；增加，可靠）（3）在四进制系统中每秒传输1000个四进制符号，则此系统的码元速率R B 为，信息速率R b为。

(1000Bd，2000b/s)（4）出现概率越的消息，其所含信息量越大。

（小）（5）已知八进制信号的传输速率为1600波特，若信息速率保持不变，变换成二进制数字信号的传输速率为波特。

（4800）（6）某离散信源输出二进制符号，在条件下，每个二进制符号携带1比特信息量；在条件下，每个二进制符号携带的信息量小于1比特。

（等概，不等概）（7）四元信源的四个符号出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，信源熵为；理论上，四元信源的最大熵为。

（1.75bit/符号，2bit/符号）（8）当无信号时，加性噪声是否还存在？。

乘性噪声是否还存在？。

(存在，不存在)（9）调制信道分为和，短波电离层反射信道属于信道。

（恒参信道、随参信道，随参信道）（10）广义信道按照它包含的功能，可以划分为和。

（调制信道，编码信道）。

（11）恒参信道的线性失真包括和。

（幅频失真，相频失真）（12）随参信道传输媒质的特点是，，。

（传输衰耗随时间而变，传输时延随时间而变，多径传播）（13）信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是。

（多径衰落）（14）设某随参信道的最大多径时延差为4us，为了避免发生选择性衰落，在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度为。

（大于4us）（15）在数字通信中，当信号带宽超过多径传播随参信道的相关带宽时，会产生衰落。

（频率选择性）（16）电离层反射通信1000km时，最大时延差为2ms，那么传输媒质的相关带宽为Hz。

（500）（17)连续信道香农公式可表示为，当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于。

通信原理第六版思考题及习题答案

通信原理第六版思考题及习题答案第一章绪论说明图1-1模型中的信息源受信者及信道包含 1.1以无线广播和电视为例的具体1-8单工半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。

通信双方只有一个进行发送单工通信是指消息只能单向传输的工作方式另一个只能接受如广播遥测无线寻呼等。

半双工通信指通信双方都能进行收发信息但是不能同时进行收发的工作方式如使用统一载频的普通对讲机。

全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式如电话等。

1-9通信系统的主要性能指标是什么分为并行传输和串行传输。

并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输其优势是传输速度快无需附加设备就能实现收发双方字符同步缺点是成本高常用于短距离传输。

串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传其优点是成本低缺点是传输速度慢需要外加措施解决收发双方码组或输字符同步常用于远距离传输。

1-10通信系统的主要性能指标是有哪些通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。

其中有效性和可靠性是主要性能指标在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量同样的消息用不同的调制方式则需要不同的频带宽度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。

具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。

1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些有效性用传输速率和频带利用率来衡量可靠性用差错率来衡量差错率有误码率误信率。

1-12何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元的数目单位为波特信息速率定义为每秒钟传送的信息量单位是bit/s。

1-13何谓误码率和误信率它们之间关系如何? 误码率是码元在传输系统中被传错的概率。

指错误的码元数在传输码元数中所占的比例错误码元数/传输总码元数。

误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。

《通信原理》樊昌信__课后习题答案

《通信原理》樊昌信__课后习题答案第⼀章概论1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。

这些符号分别⽤⼆进制码组00、01、10、11表⽰。

若每个⼆进制码元⽤宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

（1）这4个符号等概率出现；（2）这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。

解：每秒可传输的⼆进制位为：()20010513=?÷-每个符号需要2位⼆进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2=故平均信息速率为：s b R b /2002100=?=（2）每个符号包含的平均信息量为：bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=?=1.6 设⼀个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s µ。

试求码元速率和信息速率。

解：码元速率为：()baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为：s kb R R B b /16280004log 2=?==第⼆章信号2.2 设⼀个随机过程X （t ）可以表⽰成：()()∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。

解：它的能量⽆限，功率有界，所以是⼀个功率信号。

`()[]()[]()()()πτθπτθππτπθπθπτπθπππ2cos 4224cos 2cos 22122cos 22cos 22020=+++=+++=?d t d t t由维纳－⾟钦关系有：()()ττωωτd e R P j X -+∞∞-?=()()[]πωδπωδπ222++-=2.3 设有⼀信号可表⽰为：()()??>≥-=000exp 4t t t t x试问它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。

正弦载波数字调制系统

选通开关
2FSK信号非相干解调
带通滤波器 1 e2 FSK(t) 包络检波器定时脉冲抽样判决器输出
带通滤波器
包络检波器 (a)
2FSK信号相干解调
带通滤波器 1 e2 FSK (t) 低通滤波器定时脉冲抽样判决器输出
相乘器
cos 1t cos 2t 带通滤波器相乘器 (b)
2
( A / 2) cos 0 ( A / 2) sin
2 2
令 cos 0 0
则检测输出 ( A2 / 2)
二进制相移键控（2PSK)
在二进制数字调制中，当正弦载波的相位随二进制数字基带信号离散变化时，则产生二进制移相键控(2PSK)信号。通常用已调信号载波的 0°和 180°分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。二进制移相键控信号的时域表达式为
0 0 1 0 0
c
低通滤波器
d
抽样判决器
e 输出
cos ct
1 a 1 1
b
c
d
e
2PSK信号的解调采用相干解调，解调器原理图如图所示。 2PSK信号相干解调各点时间波形如图所示。当恢复的相干载波产生180°倒相时，解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反，解调器输出数字基带信号全部出错。这种现象通常称为 “倒π”现象。
正弦载波数字调制系统原理：用数字信号控制载波的参数，使已调信号适合于信道传输。分类：振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)三种基本形式内容：时域表达式、波形图；频域表达式、频谱图；调制解调器框图、调制解调器工作原理的数学描述；抗高斯白噪声的性能。
§6.2 二进制数字调制原理