通信原理复习题总结

一、问答题：
1、与二进制系统相比，多进制调制的特点是什么？
①在相同的码元传输速率下多进制数字调制系统的信息传输速率高于二进制数字调制系统；②在相同的信息传输速率下多进制数字调制系统的码元传输速率低于二进制数字调制系统；③在相同噪声情况下多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。

（多进制数字调制由于在带宽不变的情况下每个码元携带的比特信息增加，因而频带利用率提高了。

缺点是为了达到相同的误码率，和二进制系统相比，接收信号信噪比需要更大，即需要更大的发送信号功率。

）
2、什么是通信系统的误码率和误信率，两者是否相等
误码率是码元在传输中被传错的概率；
误信率是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。

在二进制时，误码率和误信率在数值上相等；在N进制时，误信率要小于误码率。

3、试比较窄带调频与双边带调幅，二者有何区别
Fm信号频谱宽度较窄，称为窄带调频(NBFM)
双边带(DSB) Sdsp(w)=1/2[M(w+wc)+M(w-wc)] Bdsb=2FH
两者的异同带宽相同，都是调制信号最高频率的两倍。

不同的是NBFM两个变频分别乘了1/(w+wc)与1/(w-wc),进行了频率加权，引起调制信号频谱失真。

由于最大频率偏移较小，抗干扰性强。

另外，NBFM的一个边带和AM反相(具体公式与解答请看P107-108)
4、画出二进制信号的最佳接收机结构(P256)
5、简单增量调制的主要优缺点
优点：低比特率时，量化信噪比高于PCM；抗误码性能好，能在误码率较高的信道里工作，便译码器比PCM简单。

缺点：存在斜率过载和动态范围问题。

6、画出相移法SSB的调制器方框图指出优缺点(图在P92)
优点：节省发射功率，节省带宽，适合短波传送
缺点：复杂，抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反应调制信号的变化
7、定性预加重去加重可以改变调频系统信噪比的原因(P121)
其目的是为了提高解调器的输出信噪比，因为鉴频器输出噪声功率谱密度与噪声频率平方成正比，对此噪声进行去加重处理，可以降低高频噪声，从而减小解调器输出噪声功率；预加重器用以增强基带信号的高频成分，使去加重器输出基带信号不失真，功率不变。

8、比特率与波特率的关系(P13)
码元速率RB----单位时间传输的码元数目，单位波特；
信息速率Rb----单位时间内传输的平均信息量，单位比特/秒（b/s）
在二进制时，码元速率等于信息速率，只是单位不同；
在多进制时，Rb=RBlog2∧M ( b/s )，M为进制数。

(如何区分两者？
显然，两相调制(单个调制状态对应1个二进制位)的比特率等于波特率；四相调制(单个调制状态对应2个二进制位)的比特率为波特率的两倍；八相调制(单个调制状态对应3个二进制位)的比特率为波特率的三倍；依次类推。

)
9和7一样的
10、在DSB和SSB调制中GDSB=2GSSB.是否说明DSB的系统抗噪声比SSB系统优越呢
回答是否定的，因为两者的输入信号功率不同、带宽不同，在相同的噪声功率谱密度条件下，输入噪声功率也不同，所以两者的输出信噪比是在不同的条件下得到的，如果在相同的输入信号功率，相同的输入噪声功率谱密度，相同的基带信号带宽的条件下，对这两种调制方式进行比较，可发现它们的输出信噪比是相等的，所以说两者的抗噪声性能是相同的。

11、什么叫斜率过载，如何解决
信号变化过快引起失真，这种失真称为过载量化噪声。

它发生在输入信号dm(t)/dt=AWk cosWkt斜率的绝对值过大时,也称斜率过载。

此斜率的最大值等于AWk。

为了保证不发生过载，要求信号的最大斜率不超过译码器的最大跟踪斜率。

现在信号的最大斜率为AWk, 所以要求 AWk保证不过载的临界振幅。

P307
12、看书P140的例题
13、时域均衡器横向滤波器的抽头级数与什么有关(P163)
抽头级数与输入信号码间串扰个数有关，若有2N个码间串扰值，则抽头级数应该为2N+1。

14、数字基带信号传播中，产生差错传播的原因是什么，如何解决
(P143)
15、2DPSK原理框图(P202)
补充知识:
（相关DPSK传输系统中要保证信息的有效传输就必须要有较高的传输速率和很低的误码率！为了获得较低误码率，只能让传输的信号又较低的误码率。

在传输信号里，2PSK信号与2ASK 及2FSK信号相比，具有较好的误码率性能，但是，在2PSK信号传输系统中存在相位不确定性，并将造成接收码元“0”和“1”的颠倒，产生误码。

为了保证2PSK优点，也不会产生误码，把2PSK体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK），及相对相移键控方式，即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。

现假设用Φ表示本码元初相与前一码元初相之差，并规定：Φ=0表示0码，Φ=π表示1码。

则数字信息序列与2DPSK信号的码元相位关系可举例表示如2PSK信号是用载波的不同相位直接去表示相应的数字信号而得出的，在接收端只能采用相干解调。

解调原理：信号的解调原理信号的解调原理信号的解调原理：2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较和码变换法，另一种是差分相干解调法。

2DPSK信号解调的差分相干解调法：原理是2DPSK信号先经过带通滤波器，滤除调制信号频带以外的在信道中混入的噪声，此后该信号分为两路，一路延时一个码元的时间后与另一路的信号相乘，再经过低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，将其送入抽样判决器中进行抽样判决，抽样判决器的输出即为原基带信号。

带通滤波器
在实际的通信系统中，解调的输入端输入2DPSK信号，在输入系统之前有一个带通滤波器来滤掉带外的白噪声，并确保系统能够正常运行。

带通滤波器用两个电阻于两个电容实现，前部分为低通滤波，后面部分是高通滤波，两部分构成带通滤波器，实现原则为中心频率的170.5KHz的3dB处。

）
二、判断题
1、出现概率越大的消息，它所含的信息量越大。

×
2、数字调制中，在频带利用方面，2ASK、BPSK和2DPSK相同，2FSK最差。

✔
3、数字基带信号传输中，当信道等条件一定时，传输速率越高，误码率也越低；传输速率降低，则误码率升高。

×（速率越大误码率越大)
4、根据低通抽样定理，抽样速率fs>fh(对带限为0—fh连续信号)时，它的抽样值能无失真地恢复原模拟信号。

×
5、在对眼图的分析中，我们可以从眼图中看出数字基带信号传输系统中码间串扰的大小和噪声的大小。

×（码间串扰强弱代表眼睛大小，噪声代表线迹模糊程度）
6、由香农公式得知，增大信号功率s可以增加信道容量，若信号功率趋于无穷大，则信号容量也趋于无穷大。

✔
7、在简单增量（△M）调制中，它用一位编码表示相邻样值的相对大小，从而反映波形的变化趋势，与样值本身大小无关。

√
8、对于对数量化，在大信号电平时，信噪比相对于均匀量化高一点，而在小信号电平时，信噪比明显提高。

✔（非相干解调，噪声大小影响一样）
9、匹配滤波器的最大输出信噪比和信号波形无关，只决定于信号能量E与噪声功率谱密度n之比。

✔
10、将消除了码间串扰并且噪声最小的基带传输系统称为最佳基带传输系统。

✘
11、在模拟调制中，当输入信噪比低于门限值时，将会出现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，系统无法正常工作，所以在相干解调和非相干解调中我们应该尽量避免出现这种情况。

×（相关解调无门限效应）
12、与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能和较高的频带利用率。

×（频带利用率低)
三、填空
1、八进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，则每个码元所含信息量为 3b （几进制n就为几），信息速率为码元速率×信息量(码元速率为一秒传输的码元)1800b/s
2、幅度——频率失真的改善方法通常时域均衡和频域均衡。

3 、在AM、DSB、SSB、FM系统中，可靠性最好的是FM，有效性最好的是SSB
4 、为了解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取差分编码方式。

5、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减小码间干扰
6、设输入信号能量为E，高斯白噪声双边功率谱密度为n/2，采用匹配滤波器所能获得的最大输出信噪比为 2E/n （原公式2E/N ，本题是E/N）
7、我国采用的脉冲编码调制PCM基群中帧长为 125us ，二次群的速率为8.448Mb/s。

8、若二进制信号的码元速率为1200B，则对应信息速率为 1200b/s ，若以相同的信息传输速率传输八进制信号，码元速率为 400B
9、2FSK信号的解调方法中，除了非相干解调法和相干解调法两种方法外，还有包络检波法
10、某调频波m（t）=20cos[2×10∧8πt+8cos4000π]，则已调信号功率为200W ，最大频偏为 16000 Hz，那么信号带宽为 36000 Hz。

11、计算机以太网中一般采用数字基带信号中的块编码作为编码方式。

12、衡量均衡器均衡效果的两个准则是峰值失真准则和均方失真准则。

13、匹配滤波器是使得抽样时刻上输出信号信噪比最大的线性滤波器，在频率上满足H(f)=kS*(f)e∧-j2π∧ft0，或在时域上满足 h（t）=ks（t0-t）。

14、调频广播中规定的最大频偏△f为75kHz，最高调制频率fm为15kHz，故调制指数
mf= 5 ，由上式可计算出此FM信号的频带宽度为 180KHZ 。

15、基带传输系统无码间串扰的时域条件为，频域条件为。

P147
16、已知fL=80.4MHZ,fH=80.8MHZ,根据带通抽样定理，fs= 80.6MHZ 。

17、数字通信系统的主要性能指标是码元传输速率和信息传输速率。

18、对于无辅助导频时载波的提取主要有平方环法、科斯塔斯环法和再调制器三种载波提取方法。

P412
19、码间串扰产生的原因主要为频率失真。