通信原理考试概念和公式
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)work Information Technology Company.2020YEAR《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。
通信原理公式
通信原理公式
通信原理的数学公式如下：
1. 香农公式：
C = B * log2(1 + S/N)
其中，C是信道容量，B是信道带宽，S是信号的平均功率，N是噪声的功率。
2. 奈奎斯特准则：
最大传输速率 = 2B * log2(V)
其中，B是信道带宽，V是每个信号点所能表示的离散数。
3. 傅里叶变换：
X(f) = ∫ x(t)e^(-j2πft) dt
其中，X(f)表示信号在频域上的频谱，x(t)表示信号在时域上的波形。
4. 采样定理：
B >= 2fmax
其中，B是采样频率，fmax是信号的最高频率成分。
5. 时域与频域转换：
x(t) = ∑ X(f)e^(j2πft) df
其中，x(t)表示信号在时域上的波形，X(f)表示信号在频域上的频谱。
6. 误码率与信噪比关系：
P(e) ≈ Q(sqrt(2SNR))
其中，P(e)是误码率，SNR是信噪比。
这些公式在通信原理中起着重要的作用，在分析和设计通信系统时可以利用这些公式进行计算和评估。
数据通信原理复习资料整理(期末考试必备)
第一章概述1、数据通信——依照通信协议，利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息；2、传输代码常用的传输代码有：·国际5号码IA5（7单位代码）——ASCII码（常在后面加1位奇偶校验码)·国际电报2号码ITA2(5单位代码）·EBCDIC码(8单位代码）·信息交换用汉字代码(7单位代码）3、数据通信系统的构成●数据终端设备DTE·数据输入、输出设备——数据数据信号·传输控制器-—主要执行与通信网络之间的通信过程控制（即传输控制）,包括差错控制、终端的接续控制、传输顺序控制和切断控制等(完成这些控制要遵照通信协议）。
●数据电路·传输信道——为数据通信提供传输通道·数据电路终接设备（DCE)（《综合练习习题与解答》简答题第2题）-—是DTE与传输信道之间的接口设备,其主要作用是将来自DTE的数据信号进行变换,使之适合信道传输。
当传输信道为模拟信道时,DCE是调制解调器（MODEM），发送方将DTE送来的数据信号进行调制,将其频带搬移到话音频带上（同时变成模拟信号)再送往信道上传，收端进行相反的变换。
当传输信道是数字信道时，DCE是数字接口适配器,其中包含数据服务单元与信道服务单元。
前者执行码型和电平转换、定时、信号再生和同步等功能；后者则执行信道均衡、信号整形等功能。
●中央计算机系统主机——进行数据处理通信控制器(又称前置处理机）——用于管理与数据终端相连接的所有通信线路，其作用与传输控制器相同.●数据电路与数据链路的关系——数据链路由数据电路及两端的传输控制器组成.●只有建立了数据链路通信双方才能有效、可靠地进行数据通信。
4、信道类型物理实线电话网传输信道；数字数据传输信道；5、传输损耗传输衰减=网络的输入端功率—输出端功率;传输损耗：;信噪比：；6、计算机通信网包含数据通信网；计算机通信网不等于计算机网络，前者明显地参与管理;7、数据传输方式●并行传输与串行传输（按代码传输的顺序分）1、并行传输概念—-并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输。
通信原理知识点
通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信？答：通信就是由一地向另一地传递消息。
1.2 通信系统的构成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。
数字通信的要紧特点抗干扰能力强；差错可控；易于与各类数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高；可使用再生中继，实现高质量的远距离通信。
1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。
信道编码：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。
区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。
信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。
1.3 什么是信息？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。
信息是指消息中包含的有意义的内容。
设消息所代表的事件出现的概率为P ( x )，则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：连续消息的信息量可用概率密度来描述。
可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为式中，—连续消息出现的概率密度。
x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2若a = 2，则信息量的单位为比特(bit ），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。
当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。
一位二进制数称之1比特，而不管这两个符号是否相等概率。
1.4 衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。
1.4 什么是传码率、误码率与传信率？答：码元传输速率是传码率；在传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。
1.5 通信方式单工通信，是指消息只能在一个方向传输的工作方式。
如广播、电视、遥控等。
所谓半双工通信，是指信号能够在两个方向上传输，但不能同时传输，务必是交替进行，一个时间只能同意向一个方向传送。
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。
通信原理考试要点说明
一、绪论11.模拟信号：是信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的信号。
如机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等。
模拟信号有时也称连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化或取无穷多个值，而不一定在时间上也连续。
2.数字信号：是信号参量只能取有限个值的信号。
如电报信号、计算机输入/输出信号、PCM言号等。
数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散。
3.通信系统的一般模型信源：是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号(基带信号)。
机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。
前者属于模拟信源，输出的是模拟信号；后者是数字信源，输出离散的数字信号。
发送设备：是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号(如调制成已调信号)。
信道：是指传输信号的物理媒质。
在无线信道中，信道可以是大气(自由空间) ，在有线信道中，信道可以是明线、电缆、波导或光纤。
噪声源：是通信系统中各种设备以及信道中噪声与干扰的集中表现。
接收设备：是完成发送设备的反变换，它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号来。
信宿：是信息传输的归宿点，其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。
4.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。
模拟通信系统：禾U用模拟信号来传递信息的系统。
分为模拟基带传输系统和模拟调制传输系统。
数字通信系统：利用数字信号来传递信息的系统。
分为数字基带传输系统和数字调制传输系统5.语音信号为300~3400Hz6.数字通信的优点：(1)抗干扰能力强，可消除噪声积累；(2)差错可控，可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性；(3)易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；(4)易于集成化，从而使通信设备微型化；(5)易于加密处理，且强度高。
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。
(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。
国网笔试知识点详解：通信原理
号）、计算机等各种数字终端。并且，模拟信源送出的信号经数字化处理后也可送出数字信 号。
2. 发送设备 发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相 匹配，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发送 设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。对于多路传输系统， 发送设备还包括多路复用器。 3. 信道 信道是一种物理煤质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。在无线信道中，信 道可以是自由空间；在有线信道中，可以是明线、电缆和光纤。有线信道和无线信道均有多 种物理煤质。信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。信道的固有特性及引 入的干扰和噪声直接关系到通信的质量。 上图中的噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统及其他各处的噪声的集中表示。噪 声通常是随机的，形式多样的，它的出现干扰了正常信号的传输。 4. 接收设备 接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），其目的是从收到减损的接 收信号中正确恢复出原始电信号。对于多路复用信号，接收设备中还包括解除多路复用，实 现正确分路的功能。此外，它还要尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。 5. 受信者 受信者（简称信宿）是传送消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成 相应的消息，如扬声器等。 上图概括的描述了一个通信系统的组成，哦那个新系统的共性。根据我们研究的对象以 及所关注的问题不同，因而相应有不同形式的、更具体的通信模型。通常按照信道中传输的 是模拟信号还是数字信号，相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 二、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，其模型如图 2 所示，其中包含两 种重要变换，第一种变换是，在发送端把连续消息变换成原始电信号，在接收端进行相反的 变换，这种变换由信源和信宿完成，这里所说的原始电信号通常称为基带信号。有些信道可 以直接传输基带信号，而以自由空间作为信道的无线电传输却无法直接传输这些信号，因此， 模拟通信系统中常常需要进行第二种变换：把基带信号变换成适合在信道传输的信号，并在
《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。
通信原理粟向军答案(第1、2、4章)
其中H(ω)为信道的传输函数。由该式可知，信道的幅频特性和群迟
延特性都必须恒定不变，才能做到无失真传输。
1-22 某恒参信道的频率特性为 H ( w) = (1 +cos wT0 ) e- jwtd ，其中T0和td都 是常数，写出信号s(t)通过该信道后的输出信号表达式,并讨论其失真情况。
1-25 设某随参信道的两径时延差t = 1ms ，试确定该信道在哪些频率上 传输最有利，在哪些频率上信道无信号输出。
1-1 简述消息、信息、信号三个概念之间的联系与区别。 答：（一）区别：
消息(Message)是包含具体内容的文字、符号、数据、语音、图片、 图象等等，是信息的具体表现形式，也是特定的信息。信息(Information) 是消息的统称，是消息的概括和抽象，可理解为消息中包含的有意义的 内容，它用信息量来衡量。信号(Signal)是搭载或反映信息的载体，通常 以某种客观物理量（电压、电流）表现出来。
I (t ) i (t ) cos i (t )
n
同相分量 正交分量
Hale Waihona Puke 其中 Q (t ) i (t ) sin i (t )
i 1
i 1 n
2 2 ( t ) ( t ) 多径信号合成包络： I Q (t )
Q (t ) 多径信号合成相位： (t ) arctan I (t )
平均码元速率为： 198.5 / 2 99.25( Bd )
比特/符号
1-32某信源发送5个相互独立的符号，其概率场为
(1) 求该信源的熵。(2) 若信源以1000Bd的速率传送消息，求半小时内传送的 信息量。(3)求系统最大可能的信息速率，发生的条件是什么？
通信原理 常用公式
S
σ2
)
B:线性分组码码距与检错、纠错的关系
a）若要发现 e 个独立随机错误，则要求
d min ≥ e + 1
b).若要求纠正 t 个独立随机错误，则要求
d min ≥ 2t + 1
c).若要求同时发现 t（e>t）个同时有纠正 t 个独立随机错误，则要求
d min ≥ t + e + 1
C：各类熵之间的关系 1. H ( XY ) = H ( X ) + H (Y X )
∞
Ef = ∫
1 2π
−∞
∞
f
2
( t )dt = ∫−∞ F ( 2π f )
∞ −∞
∞
2
df
功率谱密度： Pf =
∫
−∞
P (ω )d ω = ∫ P ( 2π f )df
平稳随机过程的功率谱密度
2 ⎡ F (ω ) 2 ⎤ ⎡ ⎤ E T FT (ω ) ⎦ ⎥ = lim ⎣ RX (ω ) = E ⎢ lim T T ⎢T →∞ ⎥ T →∞ ⎣ ⎦
其中 P
lim (ω ) = T →∞
FT (ω ) T
2
在随机序列 {an } 各符号之间互不相关的条件下发送 MPAM 信号的功率谱密度为
Ps ( f ) =
2 σa
Ts
GT ( f )
2
F：码元速率与信息速率的关系
Rs =
Rb R = b log 2 M K
Baud
Rb = Rs log 2 M = Rs K
一些重要公式
A:信道容量
1． 离散信道的信道容量
C = 1 + µ log µ + (1 − µ ) log(1 − µ )
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。
通信原理知识点
二、计算
• 低通型信号抽样频率的计算 • 对给定的PAM样值编码。（A律13折线编码
的码字安排、编码步骤）误差的计算。
6
三、作图Байду номын сангаас
• 样值信号的频谱分析
7
第四章 信道复用与多址技术
一、概念 • 什么是信道复用 • 信道复用的作用 • 信道复用的种类 • 多址技术
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同步时分复用 • 帧结构组成及作用 • PCM30/32路基群帧结构及参数 • 世界上存在哪几种基群系列？我国采用哪种？ • E1和T1的含义 • 数字复接的概念及基本原理 • 我国的PDH复接系列（速率及话路数） • SDH复接的速率系列、核心优点 • SDH帧结构及参数 • 理解SDH复用结构
频带利用率 • 可靠性：平均误码率 5、码元与比特的关系
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二、计算
• 信息量的计算 I=Log2[1/P(x)]
• 传信率与传码率的计算 • 传信率与传码率的互换
Rb=RBlog2M • 频带利用率计算
η=系统速率/信道提供的带宽 • 误码率的计算 Pe=传错的码元数/传输的总码元数
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三、框图
• 通信系统的基本模型 • 数字通信系统的组成框图
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第六章 数字调制系统
一、概念
• 什么是调制？调制的作用有哪些？调制器 有哪些常见方式？
• 二进制ASK、 FSK、PSK有效性和可靠性比 较
• 多进制与二进制数字调制的有效性和可靠 性比较
• MPSK与MQAM的区别
• 常用的几种调制技术特点及应用（QAM、 MSK、OFDM、扩频）
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二、计算
则dmin≥t+e+1 • 系统循环码的计算
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。
《通信原理》常用公式
( S / N ) out
( S / N )out ( S / N )out = =1 ( S / N )in ( S / N )baseband
卡森公式
∞ Ac2 A2 A2 1 + cos[2ωc t + 2θ (t )] = ∑ c J n2 ( β ) = c 2 2 n =−∞ 2
BT = 2( β + 1) B
表 2 二进制数字调制的波形、功率谱及频谱效率 已调信号波形 m(t) 功率谱 频谱效率
OOK
s (t ) = Ac m(t ) cos ωc t
相位调制 波形
sPM (t ) = Ac cos[ωc t + D p m(t ) + φ0 ]
j [ D p m ( t ) +φ0 ]
g (t ) = Ac e jθ (t ) = Ac e 复包络
瞬时相移 最大相移
θ (t ) = D p m (t )
∆θ = max[θ (t )] = Dp max[m(t )] = DpV p
奈奎斯特滤波器
∑ H ( f + Ts ) = CTs, |f | ≤ 2Ts
e i
i
1
系统能支持的最大波特率 带通信号表达式
D = 2 B /(1 + r )
v(t ) = Re g (t )e jωct v(t ) = R (t )Cos[ωc t + θ (t )] v(t ) = x (t ) cos ω t − y (t ) sin ω t c c
V( f ) = 1 G ( f − f c ) + G ∗ ( − f − f c ) 2
{
}
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第三章
“各态历经”的含义：
随机过程中的任一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。
因此，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）时，无需作无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可。
具有各态历经的随机过程一定是平稳过程，反之不一定成立。
在通信系统中所遇到的随机信号和噪声，一般均能满足各态历经条件
第四章
无线信道：电磁波传播的方式分为3种，地波，天波，视线有线信道：明线，电缆，光纤
信道容量
HDB3码：3阶高密度双极性码
它是AMI码的一种改进型，改进目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个。
编码规则：
（1）检查消息码中“0”的个数。
当连“0”数目小于等于3时，HDB3码与AMI码一样，+1与-1交替；
（2）连“0”数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，定义为B00V，称为破坏节，其中V称为破坏脉冲，而B称为调节脉冲；
3）V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同(这破坏了极性交替的规则，所以V称为破坏脉冲)，并且要求相邻的V码之间极性必须交替。
V的取值为+1或-1；
（4）B的取值可选0、+1或-1，以使V同时满足（3）中的两个要求；
（5）V码后面的传极性也要交替
差错控制编码：
代价：带宽增大。