模拟通信系统性能指标
重庆理工大学现代通信原理与技术复习重点
3、请简述逐次比较型编码器的工作原理。
4、采用13折线A律编码器电路，设接收到的码组为“01010011”，最小量化间隔为△。
（1）试问编码器输出的该样值量化电平为多少；
（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
5、若采用13折线A律编码，设最小的量化间隔为△，已知抽样值为 – 95△。
2、简述题20分，每题4分。
3、综合计算题60分，A6~B7个题，每题分值不等(课堂例题及课后习题)。
第1章
1、通信系统的模型（数字通信系统模型）
2、通信系统的分类。
3、通信方式：（1）单工、半双工和全双工传输；（2）串行传输和并行传输。
4、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指标（带宽和信噪比）；
因为是单路信号每秒有8000个抽样值一个抽样值用3个码元所以码元传输速率fbpcm3800024kbaud3因为128级量化需用7位二进制码进行编码所以码元速率为fbpcm7800056kbaud思考与练习题1脉冲编码调制pcm是把模拟信号转换为数字信号的一种调制方式
考题类型：1、填空题20分，每空1分。
（3）段内码： （四次比较）
取IW4= 64 + 8 × 4 = 96 ，因为Is < IW4 所以， C5 = 0 ；
取IW5= 64 + 4 × 4 = 80 ，因为Is ＞ IW5 所以， C6 = 1 ；
取IW6= 64 + 6 × 4 = 88 ，因为Is ＞ IW6 所以， C7= 1 ；
IW=段落起始电平+8×(量化间隔)
=1024+8×64=1536Δ
通信原理与通信技术期末考试复习题及参考答案-专升本
《通信原理与通信技术》复习题一、填空题1、将信号的幅值随频率变化的关系画在以________为横轴的平面上得到的图称为振幅频谱图。
2、二进制数字信号在1分钟内共传送了576000个码元，则其码元速率为__________。
3、将模拟信号进行数字化的过程称为A/D转换，最主要最基本的A/D变换方法是脉冲编码调制，简称PCM，PCM的三个基本步骤包括抽样、_______和编码。
4、ΔM调制与PCM调制的本质区别是，ΔM调制只用1位二进制编码进行编码，但这1位码不表示信号抽样值的大小，而是表示抽样时刻信号曲线的________。
5、2ASK信号的解调可用非相干解调和相干解调两种方法。
____________是常用的一种非相干解调法，这种方法所用的检波器往往是一个半波或全波整流器，再加上一个低通滤波器。
6、若二进制基带信号的带宽为BB，2FSK的两个载频分别位f1和f2，则2FSK信号的带宽大约为________。
7、产生PSK调相信号的方法有两种，直接调相法和相位选择法。
直接调相法是先将单极性NRZ信号变换成______________信号后再直接与载波相乘。
8、对二进制数字基带信号进行______________，然后再进行绝对调相，就可获得2DPSK信号。
9、设信息速率为106bit/s则进行QPSK调制后，已调信号的谱零点带宽为______________。
10、设发送端发送的序列为C=11010100111，接收端收到的序列为R=01101011011，则差错图样E= ____________________。
11、分组码（1101101001）的码长是10，码重是______。
12、设调制信号为f(t)载波为tccos，则已调信号的频域表达式为______________________。
13、如果信号的频谱不是从直流开始，而是在fL ~fH之间，带宽B=fH-fL，通常当________时该信号就被称为带通信号。
知识点主要性能指标
知识点：主要性能指标通信系统的性能指标主要有： 有效性 和 可靠性 。
有效性是指 传输一定信息量所占用的信道资源 。
可靠性是指 接收信息的准确程度 。
有效性 是指传输的“速度”问题； 可靠性 是指传输的“质量”问题。
有效性 是指传输的“快慢”问题； 可靠性 是指传输的“好坏”问题。
在模拟通信系统中，有效性指标用 有效传输频带 来衡量，而可靠性指标常用 调制制度增益或解调器输出信噪比 来衡量。
在数字通信系统中，有效性指标用 频带利用率和传输速率 来衡量，而可靠性指标常用 误码率 来衡量。
码元速率定义为 每秒传送码元的数目 。
信息速率定义为 每秒传送的平均信息量 。
频带利用率定义为 单位带宽内的传输速率 。
误码率定义为 码元在传输系统中出错的概率 。
一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字，传输的每一个字母用二进制脉冲表示，00代表A ，01代表B ，10代表C ，11代表D ，每个脉冲宽度为0.5ms ，其中A 和B 出现的概率一样，C 出现的概率是A 的2倍，D 出现的概率是C 的2倍，则传输的平均信息速率为 1750bit/s 或1.75kbit/s 。
设某离散信源有三个相互统计独立的符号A 、B 、C ，三个符号出现的概率分别为()12,()14,()14P A P B P C ===，若符号速率为1000波特，则该信源的平均信息速率为 1500bit/s 。
某通信系统在125μs 内传输256个二进制码元，则其码元传输速率为 2.048Mbit/s 。
某数字基带系统传送16进制信号，码元速率B 3000=B R ，该系统信息速率是bit/s 12000。
某数字基带系统传送8进制信号，码元速率B 1000=B R ，该系统信息速率是bit/s 3000。
某数字基带系统传送4进制信号，码元速率B 1000=B R ，该系统信息速率是bit/s 2000。
通信系统最主要的性能指标包括（ B ）。
通信系统性能指标
3.数字通信系统的性能度量
可靠性
数字通信系统可靠性的指标是利用差错率来衡量。 差错率通常有两种表示方法：
（1） 码元差错率（误码率 ）
发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例，也就是说， 误码率就是码元在传输系统中被传错的概率。
符号： Rb ,它与N有关
3.数字通信系统的性能度量
（3）Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系：
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
（4）多进制与二进制传输速率之间的关系
码元速率不变，二进制信息速率与多进制信息速率之间的关系：
RbN RBN log2 N RB2 log2 N log2 N Rb2
系统信息速率不变，多进制码元速率与二进制码元速率之间的关系：
RB2 Rb2 RbN log2 N RBN
RBN
RB 2 log2 N
3.数字通信系统的性能度量
（3）Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系：
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
可靠性：传输信息的准确程度 这两个指标始终是矛盾的
2.模拟通信系统的性能度量
有效性
模拟通信系统的有效性是用有效带宽来度量。 频带宽度占用的越窄，效率越高，有效性越好。
可靠性
模拟通信系统的可靠性一般用接收端设备输出的信噪比来衡量。 信噪比越大，通信质量越高，可靠性越好。
3.数字通信系统的性能度量
通信系统主要性能指标
04
通信系统的应用与发展
移动通信系统
移动通信系统是现代通信技术的重要应用之一，具有广泛的应用场景，如手机通信、无线宽带接入等。
移动通信系统的主要性能指标包括覆盖范围、网络容量、传输速率、频谱利用率等，这些指标直接影响 着用户的使用体验和运营商的网络质量。
随着技术的发展，移动通信系统也在不断演进，从2G到5G，传输速率和频谱利用率不断提升，为用户 提供更加快速、稳定、可靠的服务。
全球覆盖与无缝连
接
6G将致力于实现全球覆盖和无缝 连接，为全球用户提供一致的高 质量通信服务。
通信系统的安全与隐私保护
1 2 3
数据加密与网络安全
随着通信技术的发展，数据加密和网络安全技术 也需要不断升级，以保障用户数据的安全性。
隐私保护法规与政策
制定和完善相关法规和政策，保护用户隐私不受 侵犯，同时要求通信企业履行相应的隐私保护责 任。
目的地
信息到达的终端或设 备。
通信系统的分类
有线通信系统
利用电缆、光缆等物理介质传输信号，如电话通信系 统、电视广播系统等。
无线通信系统
利用电磁波传输信号，如移动通信系统、卫星通信系 统等。
数据通信系统
以数据传输和交换为主要目的的通信系统，如计算机 网络系统等。
02
通信系统的主要性能指 标
数据传输速率
误码率
误码率
指通信系统传输数据时出现错误的概率，通常以比特错误率 （bit error rate, BER）表示。误码率越低，通信质量越高，数 据传输越可靠。
误码率的控制
为了降低误码率，需要采用高效的纠错编码技术、信号处理 技术等手段。此外，还需要保证信道质量、降低噪声干扰等 。
频谱效率
通信系统的主要性能指标
两类信号： • 模拟信号：取值连续，例如语音 • 数字信号：取值离散，例如数据
两类通信系统： • 模拟通信系统 要求 － 高保真度 准则 － 信号噪声功率（电压）比 (信噪比) 手段 － 参量估值方法 • 数字通信系统 要求 － 正确 准则 － 错误率 (误码率与误信率) 手段 － 统计判决理论
6
码元
t 模拟信号
数字信号
t
模拟信号tFra bibliotek数字信号模拟信号和数字信号
t
7
项目任务
任务一：信息量的计算
信息量是消息出现的概率的P（x）函数。 消息中包含的信息量与消息发生的概率紧密相关，消息出现 的概率越小，则消息中包括的信息量就越大。 如果事件是必然的(概率为1)，则它传递的信息量为零； 如果事件是不可能的(概率为0)，则它将有无穷的信息量。 如果得到的不是由一个而是由若干个独立事件构成的消息， 那么，这时得到的总的信息量，就是若干个独立事件的信息量的 总和。
铁道信号专业----《现代通信原理》课程
项目1-3：通信系统的主要性能指标
2020/3/3
1
项目准备
信息量的公式和单位?
检索有效性与可靠性的概念?
探讨模拟通信系统用什么指标来衡量其通信质 量?
2020/3/3
2
项目目标
理解信息量的计算方法 掌握有效性与可靠性的基本概念 掌握数字通信系统的主要性能指标
• 可靠性是指系统接收信息的准确程度。即质量的好坏问题。 • 可靠性是关于消息传输质量的指标，它衡量收、发信息之间
的相似程度，取决于系统的抗干扰能力。 • 模拟通信系统的可靠性通常用输出信噪比来衡量。 • 数字通信系统的可靠性用差错率，即误比特率和误码率来
通信系统仿真教案(信道和调制解调)
信道
传输信号的媒介，如无线电波、 光纤等。
信宿
接收并使用信息，如收音机、 电视机等。
通信系统的分类
有线通信系统
利用电缆、光缆等物理介质传输信号。
模拟通信系统
传输连续的模拟信号，如调频广播。
无线通信系统
利用电磁波传输信号，如手机、卫星通信等。
数字通信系统
传输离散的数字信号，如数字电视、计算机 网络等。
04
解调技术
解调的基本概念
01
解调是将已调信号从载波中提取出来以便进一步处理的过程。
02
解调是调制的逆过程，其作用是将已调信号还原成原始基带信
号。
解调方式分为线性解调和非线性解调两种。
03
常见的解调方式
相干解调
相干解调也称为同步解调，它需要使用已调信号的相位信息进行解调。相干解调的优点是解调性能较好，但需要 同步信号，因此在实际应用中受到一定限制。
通信系统仿真教案(信道和调 制解调)
目录
• 通信系统概述 • 信道特性 • 调制技术 • 解调技术 • 通信系统仿真
01
通信系统概述
通信系统的基本组成
发送器
将信源产生的信息转换为适合 传输的信号，如调频、调相、 调幅等。
接收器
接收信道传输的信号，并将其 还原为原始信息。
信源
产生需要传输的信息，如声音、 图像、文字等。
信道容量
信道容量表示信道传输信息的最大速率，是衡量信道性能的 重要指标。
信道编码
为了提高通信系统的可靠性和传输效率，需要对信号进行编 码处理，包括纠错编码和加密编码等。
03
调制技术
调制的基本概念
调制的基本概念
调制是将低频信号（基带信号）附加到高频载波 信号上，以便于传输的过程。
通信原理习题解答
解法二：设
H1 ( f ) 1 cos0.2πf 1 0.5e j0.2πf 0.5e-0.2jf
0.1 H2( f ) 0 f 5 f 5
则 H(f )=H1(f )H2(f )
其中，由FT的时移性质得到
h1 (t ) IFT [H1 ( f )] (t ) 0.5 (t 0.1) 0.5 (t 0.1)
有： E[x(t)]=0，E[x2(t)]=1/2，|x(t)|max=1，求
（1）DSB调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。 (采用同步解调)
（2）SSB调制时，已调信号的传输带宽和平均发送功率。
(采用同步解调) （3）100％AM调制时，已调信号的传输带宽和平均发送 功率。(采用包络解调，且单音调制) （4）FM调制时(调制指数为5)，已调信号的传输带宽和平 均发送功率。(采用鉴频解调，且单音调制)
而
h2 (t ) IFT[ H 2 ( f )] Sa(10πt )
则由FT的时域卷积性质得到
h(t ) h1 (t ) * h2 (t ) (t ) 0.5 (t 0.1) 0.5 (t 0.1)* Sa(10πt ) Sa(10πt ) 0.5Sa(10πt π) 0.5Sa(10πt π)
2． 一个传输二进制数字信号的通信系统， 1分钟传送了 72000 bit的信息量。
(1) 系统的传码率为多少？
(2) 如果每分钟传送的信息量仍为72 000 bit，但改用八 进制信号传ห้องสมุดไป่ตู้，系统传码率为多少？
解：Rb=72000/60=1200 bit/s （1）二进制系统，Rs=Rb=1200 baud （2）八进制系统，Rs=Rb/log28=1200/3 =400 baud 3． 某二进制数字通信系统，传码率为1200 B。经过多次统 计，发现每分钟平均出现7.2个错码，试计算该系统的 误码率。 解：
通信系统概述
第一章通信系统概述1.1 通信系统模型一、通信的定义1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容﹙包括语音、图象、文字等﹚人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。
古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。
2.信号：与消息一一对应的电量。
它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。
3．通信就是由一地向另一地传递消息。
二、电通信1．定义利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。
2．特点电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。
电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。
（1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。
模拟信号：信号的取值是连续的。
数字信号：信号的取值是离散的。
（2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。
基带信号：发信源发出的信号。
频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。
基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。
频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。
（FM、AM、MODEM）三、通信系统的模型1.通信系统的一般模型(1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。
(2)通信系统的基本模型●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。
变换：将非电物理量转换为掂量。
信源可分为模拟信源和离散信源。
模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。
●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信号。
它要完成调制、放大、滤波、发射等。
在数字通信系统中还要包括编码和加密。
通信原理-课程介绍
通信原理（教育部新世纪网络课程，/zskj/5017/txyl/navi/cjwtdhdh.htm）一、课程介绍<<通信原理>>是通信工程、无线电工程、信息工程、计算机通信、图像处理与传输等专业的必修专业基础课。
并且是这些专业考研的专业课程之一。
本网络课程主要介绍现代通信系统所涉及的基础理论、通信中常用的信号及噪声分析、通信系统的构成、原理及性能分析。
在介绍通信系统时以现代常用的及正在发展的通信系统为主。
本网络课程适用于上述专业本科生学习通信原理课程，同时也可作为通信工程技术人员的技术参考教程。
为了便于读者学习，本教程的阐述力求条理清楚、深入浅出，除应用必要的数学工具外，尽量从物理概念上把问题解释清楚。
用多媒体来展示《通信原理》课程中的某些基本原理和系统流程，并对通信原理中的某些关键技术采用Java编程给出定量的分析。
先修课程1高等数学2电子电路基础3信号与系统4概率论与随机过程5数字系统与逻辑设计重点需要的数学工具1 卷积定义及性质2傅立叶变换及性质3 欧拉公式4 积分参考文献樊昌信张甫等编著 <<通信原理>>(第5版) 国防工业出版社，2001 (指定教材)南利平<<通信原理简明教程>> 清华大学出版社,2000张辉曹丽娜王勇<<通信原理辅导>> 西安电子科技大学出版社,2000曹志刚<<现代通信原理>> 清华大学出版社，1992李文海，徐耀先编著．数字通信技术．北京:人民邮电出版社，1991徐靖忠，王钦笙编著．数字通信原理．北京:人民邮电出版社，1990张应中，张得民，温启荣，张继努，胡庆编著．数字通信工程．北京:人民邮电出版社，1996刘颖，王春悦，赵蓉编著．数字通信原理与技术．北京:邮电大学出版社，1999韦乐平，李英灏编著．同步数字体系(SDH)原理与技术．北京:人民邮电出版社,1996曾甫泉，李勇，王河编著．光同步传输网技术．北京:邮电大学出版社，1996纪越峰编著．现代光纤通信技术．北京:人民邮电出版社，1997刘少亭，付慧生．数字通信．北京:煤炭工业出版社王彦骏．数字通信系统．北京：水利电力出版社毛京丽．数字通信原理．北京：中国人民大学出版社二、教学计划本课程是一门原理性的课程，要求掌握通信系统的基本概念和构成。
模拟通信系统性能指标
1.5。
1 模拟通信系统性能指标知识点归纳：通信系统的主要性能指标通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等，但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。
有效性主要是指消息传输的“速度"，而可靠性主要是指消息传输的“质量"。
对于模拟通信系统来说，有效性可以用消息占用的有效带宽来度量，可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。
对于数字通信系统来说，度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率，可靠性主要指标是差错率。
数字系统的性能指标有效性有效性时通信系统传输信息的数量上的表征，时指给定信道和时间内传输信息的多少。
数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。
1．码元速率码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义:码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。
单位：为波特(baud），简记为B, 例如,某系统在 2 秒内共传送 4800 个码元，则该系统的传码率为 2400B 。
虽然数字信号由二进制和多进制的区分，但码元速率与信号的进制无关，只与一个码元占有时间Tb有关，RB=1/Tb.2 。
信息速率定义：信息速率(Rb）是指每秒传输的信息量.单位：比特/秒（bit/s），简记(b/s)例如，若某信源在 1 秒钟内传送 1200 个符号，且每一个符号的平均信息量为 l （ bit )，则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或 1200bps 。
对于传输二进制数字信号，则Rb为二进制码元数目/秒，对于传输N二进制数字信号,有Rb=RBlog2M式中RB为M进制数字信号的码元速率。
二进制时，码元速率与信息速率数值相等，只是单位不同.3.频带利用率在比较不同的数字通信系统的效率时，仅仅看他们的信息传输速率是不够的.因为即使是两个系统的信息传输的速率相同,他们所占用的频带宽度也可能不同。
从而效率也不同。
对于相同的信道频带，传输的信息量越来越高.所以用来衡量数字通信系统传输效率指标（有效性）应当是单位频带内的传输速率，即n=符号传输速率/频带宽度(波特/赫）对于二进制传输,则可以表示为n=信息传输速率/频带宽度（比特/秒*.赫）可靠性可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。
1.4通信系统的主要性能指标
又可定义频带利用率为
Rb b /( s Hz ) B
2. 差错率
衡量数字通信系统可靠性的指标是差错率， 常用误码 率和误信率表示。
误码率（码元差错率）Pe是指发生差错的码元数在传输 总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传 输系统中被传错的概率，即
1、某信源的符号集由A、B、C、D和E组成， 设每一个符号独立出现，其出现概率分别为 1/4，1/8，1/8，3/16和5/13；信源以1000B 速率传送信息。 （1）求传送1小时的信息量； （2）求传送1小时可能达到的最大信息量。
通信系统的有效性、可靠性
数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量。 可靠性可
用差错率来衡量。 1. 传输速率 码元传输速率 RB简称传码率，又称符号速率等。它表示 单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud），记为B。 例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。 数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制数
无关，只与传输的码元长度T有关:
1 RB ( B ) T
解：每个符号的平均信息量为
1 1 H ( x) 16 log 2 32 112 log 2 224 6.404 bit / 符号 32 224
已知码元速率RB=1000B，，故该信息源的 平均信息速率为
Rb R B H ( x) 6404 bit / s
最大熵定理
1.4.1 信息及其度量
通信系统中传输的具体对象是消息，但通信 的 最终目的是传递信息，因此有必要明确信息 的含义。
1 信息的含义
消息：有待于传输的文字、符号、数据和语言、活动图片等。 信息：可理解为消息中所包含的有意义的内容，不同的消息可以 包含相同的信息。有如下特征： 1）能被摄取； 2）可以传输（信息的本质特征） 3）能够转换和再生（信息的处理、变换） 4）能共享（通信的必要） 信息的定义：信息是事物的运动状态和规律（自然信息不肯 定度的描述），它可以被传输、摄取、处理和利用。
通信系统的主要性能指标
究其原因，第一事件是一个必然事件，人们不足为奇； 第三事件几乎不可能发生，它使人感到惊奇和意外，也就是 说，它带来更多的信息。因此，信息含量是与惊奇这一因素 相关联的，这是不确定性或不可预测性的结果。 越是不可预 测的事件， 越会使人感到惊奇，带来的信息越多。
根据概率论知识，事件的不确定性可用事件出现的概率 来描述。可能性越小，概率越小；反之，概率越大。因此， 消息中包含的信息量与消息发生的概率密切相关。消息出现 的概率越小，消息中包含的信息量就越大。假设P(xi)是一个 消息发生的概率，I(xi)是从该消息获悉的信息，根据上面的认 知， 显然I (xi)与P(xi)之间的关系反映为如下规律：
2. 离散信源的平均信息量
设离散信源是一个由n个符号组成的符号集， 其中每个符号
n
xi(i=1, 2, 3, …, n)出现的概率为P(xi)，
i 1
P(xi)=1,
则x1,
x2, …, xn 所包含的信息量分别为- log2 P(x1), -log2 P(x2)， …，
- log2 P(xn)。于是，每个符号所含信息量的统计平均值，即
1.906 (bit / 符号位）
可见，两种算法的结果有一定误差，但当消息很长时， 用熵的概念来计算比较方便。 而且随着消息序列长度的增加， 两种计算误差将趋于零。
例四 设一信息源的输出由128个不同符 号组成。其中16个出现的概率为1/32，其 余112个出现概率为1/224。信息源每秒发 出1000个符号，且每个符号彼此独立。试 计算该信息源的平均信息速率。
平均信息量为
H(x)=P(x1) ［ log2 P(x1) ］ +P(x2) ［ log2 P(x2) ］ +…+P(xn)
数字通信系统的主要性能指标
数字通信系统的主要性能指标各种通信系统有各⾃的技术性能指标，但对于任何通信系统衡量其优劣的基本指标都是以有效性和可靠性为基础的。
但有效性和可靠性是⽭盾的，只能求得相对的统⼀。
有效性指标1. 信息传输速率信道的传输速率通常以每秒所传输的信息量来衡量。
信息量是⼀种消息多少的⼀种衡量。
消息的不确定性程度越⼤，则其信息量越⼤。
信息传输速率是指每秒传输的信息量。
信息论中已经定义信源发出信息量的度量单位是"⽐特"，所以信息传输速率的单位为⽐特每秒"bit/s"。
2. 符号传输速率符号传输速率也叫信号速率或者码元速率，指单位时间内所传输的码元数⽬，单位为"波特（Bd）"。
这⾥的码元可以是多进制的，也可以是⼆进制的。
符号速率不管传输的信号为多少进制，都代表每秒钟所传输的符号数。
对于信息传输速率，则必须折合为相应的⼆进制码元来计算。
符号速率与信息传输速率转换关系：R = N * log2 (M);M：符号的进制数N ：符号传输速率R ：信息传输速率3. 频带利⽤率在⽐较不同的数字通信系统的效率时，单看信息传输速率是不够的，或者说即使两个系统的信息传输速率相同，他们的效率也可能不同，因此还要看传输这种信息所占信道频带的宽度。
通信系统所占⽤的带宽越宽，传输信息的能⼒应该越⼤，所以⽤来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性）应当是单位频带内的传输速率，对于⼆进制传输时，可表⽰为:可靠性指标衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率。
在传输过程中发⽣误码的码元个数与传输的总码元数之⽐，称作误码率。
这个指标是多次统计结果的平均量，所以这⾥指的是平均误码率。
误码率的⼤⼩由通路的系统特性和信道质量决定，如果通路的系统特性和信道特性都是⾼质量的，则系统的误码率较低。
提⾼信道信噪⽐(信号功率/噪声功率)，缩短中继段距离信噪⽐可以提⾼，从⽽使误码率减少。
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析第一章移动通信系统概述随着科技的不断发展，移动通信系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
本章将对移动通信系统进行概述，包括其定义、发展历程、关键技术和应用领域等方面。
移动通信系统(Mobile Communications System,简称MCS)是一种利用无线电波在空中传输信息的技术，使得用户可以在不同地点之间进行语音、数据、图像等信息的实时交流。
移动通信系统主要包括基站子系统(Base Station Subsystem,简称BSS)、核心网络子系统(Core Network Subsystem,简称CNSS)和终端设备子系统(Terminal Equipment Subsystem,简称TES)。
基站子系统负责与终端设备子系统之间的无线连接，核心网络子系统负责处理和管理整个系统的信令、计费、资源分配等功能。
移动通信系统的发展可以追溯到20世纪70年代末和80年代初，当时主要采用模拟技术进行通信。
随着数字技术的发展，尤其是码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术的引入，移动通信系统开始进入数字时代。
21世纪初，随着移动互联网的兴起，移动通信系统又进入了一个新的发展阶段，各种新的技术和应用层出不穷，如4G、5G、物联网等。
频谱资源管理：合理分配和利用无线电频谱资源，以满足不同业务需求和覆盖范围的要求。
信道编码与调制：通过信道编码技术提高信号抗干扰能力，实现高效、稳定的数据传输；通过调制技术将信息信号转换为适合无线传输的电磁波信号。
1多址与冲突检测：采用多址分配技术(如随机接入、时分多址等)实现多个用户同时接入；通过信道估计、空时分组码等技术检测和避免信道冲突。
功率控制与节能：通过动态调整发射功率，实现能量的有效利用，降低能耗。
网络优化：通过统计分析、预测算法等手段对网络性能进行实时监控和优化，提高网络质量和用户体验。
无线通信系统性能测试的关键指标
无线通信系统性能测试的关键指标无线通信系统性能测试是评估和确保无线通信系统功能和性能的重要步骤。
通过对关键指标进行测试，可以有效地评估系统的可靠性、稳定性和性能，进而提供优化系统和解决问题的指导。
以下是无线通信系统性能测试的几个关键指标：1. 信号强度和覆盖范围：信号强度是指信号在传输过程中的强弱程度，覆盖范围是指无线信号能够覆盖的区域范围。
通过测量不同位置的信号强度和覆盖范围，可以评估系统的覆盖能力和信号质量，并识别潜在的盲区或信号弱化的区域。
2. 容量和带宽：容量是指系统能够同时支持的用户数量，带宽是指系统可用的频谱资源。
通过测试系统在不同负载下的容量和带宽利用率，可以评估系统的承载能力和数据传输速率，为系统规划和优化提供依据。
3. 时延和抖动：时延是指信号在传输过程中的延迟时间，抖动是指时延的不稳定性。
通过测试系统的时延和抖动，可以评估系统的响应速度和稳定性，重要的应用场景如语音通话和实时数据传输需要低时延和抖动。
4. 频谱效率：频谱效率是指单位频谱资源支持的数据传输速率。
通过测试系统在一定频谱范围内能够达到的数据传输速率，可以评估频谱资源的利用效率和系统的性能。
5. 误码率和误码块率：误码率是指信道传输中发生误码的比率，误码块率是指单位时间内错误块的数量。
通过测试系统的误码率和误码块率，可以评估系统对于传输质量的容忍度和容错能力，为系统调试和优化提供信息。
6. 电源消耗：电源消耗是指系统在工作状态下消耗的电能。
通过测试系统在不同工作负载下的电源消耗，可以评估系统的能耗水平，为节能和优化系统提供依据。
以上是无线通信系统性能测试的一些关键指标，不同的系统可能有不同的测试需求和指标重要性。
在进行测试时，需要选择合适的测试方法和工具，并结合实际场景和需求进行综合评估。
通过对关键指标的测试和分析，可以帮助优化无线通信系统的性能，提供更好的用户体验和服务质量。
2-2 通信系统的主要性能指标
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《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _______________________________________________________
通信系统的主要性能指标
① 误码率 传输过程中发生错误码元数与传Leabharlann 的总码元数之比Pe = lim
N →∞
错误码元数 n 传输的总码元数 N
通信系统的主要性能指标
传输速率分为码元传输速率和信息传输速率
又叫符号速率或码速率，它表示单位时间（每秒）内传输 的码元（符号）的个数。其单位为波特，常用B表示，简称波 特率
① 码元传输速率(R B)
② 信息传输速率(Rb)
又叫信息速率或比特速率，它表示单位时间（每秒）内传 送的信息量或比特数。其单位为比特/秒，记为bit/s或bps
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《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _______________________________________________________
通信系统的主要性能指标
一、通信系统性能指标涉及要素
有效性：传输一定信息所占用的资源多少 可靠性：通信传输质量 安全性：保密性、抗窃听、抗截获 适应性：使用的环境条件 经济性：系统的成本 标准性：系统接口、结构及协议符合国家、国际标准 维修性：系统是否维修方便 工艺性：通信系统各种工艺要求
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通信系统的主要性能指标
9 二进制信息传输时，码元传输速率等于信息传输速率
Rb = RB
9 M进制码元传输时， R b = R B ⋅ log 2 M （M为2的整幂次） 9 传输速率的高低直接对应着对传输信道带宽的要求。高的 传输速率要求较高的信道传输带宽，低传输速率要求较窄 的信道带宽
通信原理复习要求
第1章1 基本概念：（1）模拟通信系统模型，数字通信系统模型，数字通信系统的主要特点（2）信息量，平均信息量（香农熵）（3）模拟与数字通信系统的主要性能指标（有效性：有效频带（带宽B），传码率R B、传信率R b，频带利用率（带宽效率）：ηb（ηB）；可靠性：信噪比SNR（S/N），误码率P e、误信率P b）等。
2 计算：信息量，平均信息量，传码率R B，传信率R b，频带利用率（带宽效率），误码率P e、误信率P b，二进制与多进制系统的主要性能指标的关系（有效性，可靠性）。
3 填空题、简答题。
第3章1 基本概念：（1）随机过程的统计特性：可以用分布特性（概率分布）和数字特征两种方法描述。
分布特性（概率分布）包括概率分布函数和概率密度函数；数字特征包括数学希望、方差和相关函数等。
（2）平稳随机过程（分布特性与时间起点无关），广义平稳随机过程（数学希望和方差与时间起点无关，自相关函数仅与时间间隔τ有关的平稳随机过程）（3）平稳随机过程相关函数的性质（物理意义）：平稳随机过程ξ(t)的功率谱密度Pξ(ω)与其相关函数R(t)构成一对傅里叶变换关系，R(0) = S（平均功率）等等，功率谱密度意义（描述平稳随机过程的频域特性，建立频域与时域关系，积分面积为总功率，系统传输特性对信号和噪声的影响）。
平稳随机过程的各态历经性与意义（时间平均（一个样本）替代统计平均（无穷多个样本）。
）（4）高斯过程（正态随机过程），窄带随机过程（频带宽度B(△f)远小于其中心频率f c的随机过程，即△f《f c，f c》0）的描述（2种：包络-相位和同相-正交表达式）；平稳窄带高斯过程统计特性（包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布）。
正弦波+窄带高斯过程统计特性（包络服从广义瑞利分布，小信噪比时，接近于瑞利分布；大信噪比时，接近于高斯分布）。
白噪声（理想的宽带平稳随机过程，其功率谱密度在整个频域内是均匀分布的。
理想白噪声通过带通滤波器后，其输出就是一个窄带过程。
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模拟通信系统性能指标
知识点归纳：
通信系统的主要性能指标
通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等，但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。
有效性主要是指消息传输的“速度”，而可靠性主要是指消息传输的“质量”。
对于模拟通信系统来说，有效性可以用消息占用的有效带宽来度量，可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。
对于数字通信系统来说，度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率，可靠性主要指标是差错率。
数字系统的性能指标
有效性
有效性时通信系统传输信息的数量上的表征，时指给定信道和时间内传输信息的多少。
数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。
1．码元速率
码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义：码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。
单位：为波特（baud），简记为B, 例如，某系统在 2 秒内共传送 4800 个码元，则该系统的传码率为 2400B 。
虽然数字信号由二进制和多进制的区分，但码元速率与信号的进制无关，只与一个码元占有时间Tb有关，RB=1/Tb。
2 .信息速率
定义：信息速率（Rb）是指每秒传输的信息量。
单位：比特/秒（bit/s），简记（b/s）
例如，若某信源在 1 秒钟内传送 1200 个符号，且每一个符号的平均信息量为 l （ bit ），则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或 1200bps 。
对于传输二进制数字信号，则Rb为二进制码元数目/秒，对于传输N二进制数字信号，有Rb=RBlog2M
式中RB为M进制数字信号的码元速率。
二进制时，码元速率与信息速率数值相等，只是单位不同。
3.频带利用率
在比较不同的数字通信系统的效率时，仅仅看他们的信息传输速率是不够的。
因为即使是两个系统的信息传输的速率相同，他们所占用的频带宽度也可能不同。
从而效率也不同。
对于相同的信道频带，传输的信息量越来越高。
所以用来衡量数字通信系统传输效率指标(有效性）应当是单位频带内的传输速率，即
n=符号传输速率/频带宽度（波特/赫）
对于二进制传输，则可以表示为
n=信息传输速率/频带宽度（比特/秒*.赫）
可靠性
可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。
指的是接收信息的准确程度。
衡量数字通信系统可靠性的重要指标是错误率，具体地有误码率，具体地有误码率Ｐｅ和误信率Ｐｂ二种中表示方式
1 .误码率Ｐｅ
这个指标是多次统计结果的平均量，所以这里指的是平均误码率。
例如：经长时间统计，平均传输１０００个码元种错一个码元，则误码率Ｐｅ＝１０-３
2.误信率
显然在二进制种有Ｐｅ＝Ｐｂ错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。
而不同信号对错误了的要求为１０-３-------１０-６，而传输计算机的数据信息时常常要求更高，则Ｐｂ更小。
当信道不能马民族要求时，必须家纠错编码。
最后需指出的是：可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以交换的，即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性，或反之.
模拟系统的性能指标
1. 有效传输带宽
模拟通信系统的有效性可用有效传输频带来衡量。
同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，所需的频带宽度越小，则有效性越高。
2. 输出信噪比
模拟通信系统的可靠性用接收端最终的输出信噪比来衡量。
输出信噪比是指输出信号的平均功率与输出的噪声平均功率之比，即。
不同模拟通信系统在同样的信道信噪比下所得到的输出信噪比是不同的，信噪比越高，说明噪声对信号的影响越小。