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
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
（二）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。
小 结
希望大家通过本课的学习内容能够掌握数字通信系统的主要性能指标，要做到理论结合实际。在平时的工作中多注意积累经验。
编写人：王连群
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）
二、可靠性指标
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。
（一）误码率Ｐｅ
一个N 进制狮子信号，各种码元等槪出现时，一个码元含有的信息量为log2N（bit）。
2.信息速率（Rb）又称传信率
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）
对于传输二进制数字信号，
有Rb=二进制码元数目/秒，
对于传输N二进制数字信号，
有Rb=RBNlog2N
教学进程
教学准备（5分钟）
1．清点人数，准备教学用具
2．宣布作业提要
教学实施（37分钟）
在设计及评价一个通信系统时，必然涉及通信系统的性能指标问题。通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性及维护使用方便等等。因为通信的任务时传递信息，从信息传输角度讲，在各项实际要求中起主导的、决定作用的，主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。
通信原理-基础知识习题及答案
通信原理基础知识 习题集一 填空题1.在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应（传输速率 ）和（差错率）。
2.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从（ 瑞利分布），而其相位的一维分布是（均匀分布），如果再加上正弦波后包络一维分布服从（ 莱斯分布（广义瑞利分布））。
3.若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是（ 高斯 ）型的。
4.通过眼图，可以观察到（ 码间串扰 ）和（ 高斯白噪声 ）的大小。
5.对2ASK 、2FSK 和2PSK 三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（ 2FSK ）系统，可靠性最好的是（2PSK ）系统。
6.2PSK 信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（倒π现象）。
7. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为（随参信道）和（恒参信道）两大类。
8.基带传输系统的总误码率依赖于（信号峰值）和（噪声均方根值）之比。
9.调制信道对信号的干扰分为（加性干扰）和（乘性干扰）两种。
10.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是（高斯）型的。
11.通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有（非相干解调/包络检波法）及（相干解调/同步检测法）。
12.随参信道的传输媒质的三个特点分别为（对信号的耗衰随时间而变）、（传输的时延随时间而变）、（多径传播）。
13.包络检波法的系统误码率取决于（系统输入信噪比）和（归一化门限值）。
14.起伏噪声又可分为（热噪声）、（散弹噪声）及（宇宙噪声）。
15.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即（连续谱）和（离散谱）。
16.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为（模拟幅度调制）和（键控法）。
17.模拟信号是利用（抽样）、（量化）和（编码）来实现其数字传输的。
18.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是（A/D ）、（数字传输系统）和（D/A ）。
通信工程师：无线通信考试题
通信工程师：无线通信考试题1、单选在cDmA20001X网络中，如果码片速率固定为（）Mchips，而网络提供给某个用户的前向数据速率为（）K。
那么此时，分配给该用户的WAlsh码为（）阶WAlsh码。
同时（江南博哥），扩频增益（）DB。
A.1.23；153.6；5；9B.1.2288；153.6；4；9C.1.23；112.6；5；9D.1.2288；112.6；4；9正确答案：B2、单选以下哪项指标通常不是由连续长时间测试获得的？（）A.覆盖率B.接通率C.掉话率D.切换成功率正确答案：B3、单选E1接口若采用2收2发4线方式其特性阻抗一般为下列哪种形式？（）A.120Ω，平衡B.75Ω，非平衡C.120Ω，非平衡D.75Ω，平衡正确答案：A4、单选电离层的浓度对工作频率的影响很大，浓度高时反射的频率（），浓度低时反射的频率（）。
A.低、高B.高、低C.高、不影响正确答案：B5、单选CDMA系统前向使用哪种码提供信道化？（）A.短码B.WALSH码C.长码D.TURBO码正确答案：B6、单选射频分配系统RFDS采用（）以便实现更低的插入损失、最大射频功耗和更大的信道容量。
A.行波管功放B.固态功放C.腔体合路器D.晶振正确答案：C7、单选在CDMA2000的前向信道中，向下兼容cDmA95用户设备的信道有哪些？（）.A.导频信道，同步信道，寻呼信道B.导频信道，寻呼信道，补充信道C.导频信道，同步信道，功率控制信道D.快寻呼信道，同步信道，寻呼信道正确答案：A8、单选采用OM的基站，TFU出现了故障但没有备件，基站可以继续服务（）.A.1小时B.2小时C.4小时D.8小时正确答案：D9、单选请问下列关于天线的描述哪些是正确的：（）A.天线的机械下倾角度过大会导致天线方向图严重变形（即主瓣前方产生凹坑）B.电子下倾通过改变天线振子的相位使得波束的发射方向发生改变，各个波瓣的功率下降幅度是相同的C.当天线下倾角增大到一定数值时，天线前后辐射比变小，此时主波束对应覆盖区域逐渐凹陷下去，同时旁瓣增益增加，造成其它方向上同频小区干扰D.当天线以垂直方向安装时，它的发射方向是水平的，由于要考虑到控制覆盖范围和同频干扰，小区制的蜂窝网络的天线一般有一个下倾角正确答案：A10、单选利用RAKE接收机实现扩频码分宽带系统的带内分集，抗（）选择性快衰落.A.频率B.时间C.空间D.以上都不是正确答案：A11、单选CDMA800M系统一般采用工作频段为（）MHz的天线。
通信原理练习题
通信原理练习题LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】第一章绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是有效性和可靠性。
码元速率RB定义是每秒传送码元的数目，单位Baud。
信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s。
2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量，可靠性用差错率衡量。
3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量，可靠性用信噪比衡量。
4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为6k bit/s。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽，对于数字通信系统为传输速率。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。
7、一个M进制基带信号，码元周期为TS 秒，则传码率为1/TS波特，若码元等概出现，一个码元所含信息量为log2M (bit)。
8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是非电量与电量之间的变换和基带信号与频带信号之间的变换。
9、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。
10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为。
计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。
通信原理考试题(DOC)
一、填空题 1．数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率。
码元速率R B 的定义是每秒传送码元的数目，单位是Baud ，信息速率R b 的定义是每秒传递的信息量，单位是bit/s 。
2．在随参信道中发生瑞利衰落的原因是：多径传播。
发生频率选择性衰落的原因是：多径传播。
3．某调频波s (t )=20cos[2×108πt +8cos4000πt ]，试确定已调信号功率为200W ，调制指数为8，最大频偏为16kHz ，信号带宽为36kHz 。
4．对信号m (t )=2sin800πt V 进行简单增量调制编码，若取增量σ=0.1V ，求出不发生斜率过载的取样频率至少是16000πHz 。
5．在数字通信中，眼图是用实验方法观察码间干扰和噪声对系统性能的影响。
7．数字基带系统的传递函数为理想低通型且系统带宽为WHz ，采用四进制传输，则此系统无码间干扰时最高的传输速率为2Wbaud ，这时的系统最高频带利用率为4bit/s/Hz 。
8．部分响应技术中对输入序列进行预编码是为了防止差错传播。
9．在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减少或消除码间干扰。
10．若二进制数字信息速率为f b bit/s ，则BPSK 和QPSK 信号功率谱密度主瓣宽度分别为2f b Hz ，和f b Hz 。
12、调制的功能是将基带信号转换成频带信号，其中适合长距离传输的信号是频带信号。
14、1bit= log e 2nit= ln2哈特莱15、16进制系统的码源速率是800B ，则该系统的信息速率为3200bit/s 。
18、一个均值为零，方差为σξ2的平稳高斯窄带过程，其包络的一维分布是瑞利分布，而其相位的一维分布是均匀分布。
19、在模拟调制通信系统中，具有门限效应的是FM 、AM 。
改善门限效应的方法有：锁相环路鉴频、调频负回授鉴频 、预加重和去加重。
20、在增量调制中，δ过大会使量化噪声增大，δ过小会使过载噪声增大。
通信原理练习题 (1)
第一章 绪论一、填空题1、数字通信系统的主要性能指标是 有效性 和可靠性。
码元速率R B 定义是每秒传送码元的数目，单位Baud 。
信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s 。
2、数字通信系统的有效性用 传输速率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。
3、模拟通信系统的有效性用 传输带宽 衡量，可靠性用 信噪比 衡量。
4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为6k bit/s 。
5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为 传输带宽 ，对于数字通信系统为 传输速率 。
6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为 信噪比 对于数字通信系统为差错率 。
7、一个M 进制基带信号，码元周期为T S 秒，则传码率为 1/T S 波特 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 log 2M (bit) 。
8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是 非电量与电量之间的变换和 基带信号与频带信号之间的变换 。
9、模拟信号是指信号的参量可 连 续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离 散 取值的信号。
10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为 模拟 通信系统和 数字 通信系统。
二、画图1、画出模拟通信系统的一般模型。
2、画出通信系统的简化模型。
三、计算题1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为。
计算：（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。
解：（1）符号）/(38log log 22bit M H===（2）T s = ，所以B aud 10000R sT 1B== （3）216Mbit/s 3600210303=⨯⨯⨯=⋅=t R I b （4）误比特率 561025.11021627-⨯=⨯=b P 2小时传送的码元数为7B 107.23600210000t R N ⨯=⨯⨯== 误码率为：561075.3107227-⨯=⨯=e P 3、（8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms ，编为5位。
数字通信原理-数字通信系统性能指标
（2）码元宽度不变，但传输的为八进制数字信号，则其码 元速率和信息速率各为多少？
例题1
解：（1）RB =72000/(2*60)=600 Baud Rb =600 bit/s
（2）RB =72000/(2*60)=600 Baud Rb =600 * log 2 8 =1800 bit/s
例题2
• 在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码相对于 标准位置的随机偏移。
• 信号抖动的定量值，是统计平均值。
信号抖动示意图
小结
• 从有效性角度而言，比特率、码元速率都能反映传输 速率的快慢，但传输速率的大小是和系统所占用的信 道带宽成正比的，所以频带利用率更能体现通信系统 的传输性能。
• 从可靠性角度而言，误码率和抖动都会影响系统的传 输质量，应严格控制在允许范围内 。
– 在数字信道中传输的数字信号的一个波形符号就是一个码元。 – 如果波形的幅度取值只有两个，是二进制的，则一个码元对应1 bit的信息量； – 如果波形的幅度取值有M个时，码元称为M进制码元 ，所携带的信息量为
log2M个bit。
eg :一个八进制码元所携带的信息量为3 bit。
信息传输速率和符号传输速率的关系： Rb =RB × log 2 M
Rb为信息传输速率。 RB为符号传输速率。 M为码元的进制数。 显然，对于二进制系统，信息传输速率和码元传输速率在数值上相等。
频带利用率
• 单位频带内的传输速率。
• 在比较不同通信系统的传输效率时，单看它们的传输 速率是不够的，还应看在这样的传输速率下所占的频 带宽度。
• 即：
例题1
已知二进制数字通信系统在2min 内共传送了72000个码元。 （1）问其码元速率和信息速率各为多少？
数字通信系统的主要性能指标
作业
P11 1-3 1-4 1-5
A 00 10 01 11 11 10 00 01 11 01
+3 +1
t 0 -1
-3 四电平数据信号
它共有四种电平：+3、+1、-1、-3。
有效性指标
信息传输速率 Rb （bit/s）
描
比特/秒
述
通信的 符号传输速率（传码率） “速度 Nhomakorabea参
RB(Bd)波特
”问题.
数 频带利用率 bit/s/Hz Bd/Hz
信息传输速率
1、定义：单位时间内系统所传送 的信息量
2、别名：传信率 比特率 3、 符号：Rb 4、单位： bit/s 比特/秒
符号传输速率
1、定义：单位时间内传送的码元 数
2、别名：码元速率、传码率、波 特率、符号速率、调制速率
3、符号： RB 4、单位：波特
频带利用率
1、定义：单位时间、单位频带上传输信 息量的的多少。
长、时间段应具有普遍性
信号抖动
1、、定义：信号抖动是指数字信号码相对于标准位 置的随机偏移
2、特点：数字信号位置的随机偏移，即信号抖动的 定量值的表示也是统计平均值，它与传输系统特性、 信道质量及噪声等有关。
3、多中继段链路传输时，信号抖动具有累积效应。
信号抖动示意图
小结
数字通信技术，是在通信 的可靠性和有效性这一对矛盾 的不断转化过程中发展起来的。 但它的发展是以新理论、新器 件、新技术为基础的。
1.2数字通信系统的主要性能指标
指标分类： 先进性------反映现代技术水平 可行性---------可以实现 可测性------利用现代的手段，仪器工具测量 有效性-----提高资源利用率 传输速率，信道利 用率 可靠性----尽可能准确无误 误码率，错误时间 率 抖动 漂移
数字通信第五版答案 (3)
数字通信第五版答案第一章: 数字通信系统基本概念(1)数字通信系统是由发送器、信道和接收器三部分组成的。
发送器将源信号转换为数字信号，并通过信道传输给接收器。
信道负责传输信号，并可能引入噪声和失真。
接收器则将接收到的信号转换为目标信号并输出。
(2)数字通信系统的主要优点包括信号可以复制、存储和处理，并且具有较高的抗噪性能。
1.数字通信系统的基本模型如下图所示：数字通信系统基本模型数字通信系统基本模型其中，x(x)表示源信号，x(x)表示发送器输出的信号，x(x)表示信道引入的噪声，x(x)表示接收器输入的信号，x(x)表示接收器输出的信号，$\\hat{x}(t)$ 表示接收器输出的目标信号。
2.数字通信系统的性能度量指标包括误码率、误比特率、信噪比等。
其中，误码率表示在接收端正确解码的比特数与总共传输的比特数之比，误比特率表示在接收端正确解码的比特数与总共传输的比特数之比的对数。
第二章: 随机过程和功率谱分析(1)随机过程是一组随机变量，表示在不同时间点出现的随机信号。
常用的随机过程模型包括白噪声过程、高斯过程和马尔可夫过程等。
(2)过程的平均值和自相关函数是描述随机过程的重要特征。
过程的平均值表示过程在不同时刻的平均大小，自相关函数表示过程在不同时刻的相关性。
1.随机过程的功率谱密度函数是描述随机过程频域特性的重要工具。
功率谱密度函数表示了随机过程在不同频率上的功率分布情况。
常用的功率谱估计方法包括周期图法、自相关函数法和傅里叶变换法等。
2.功率谱分析的应用包括信号源建模、信号检测和信号识别等。
通过分析信号的功率谱密度函数，可以得到信号的频域特性，并对信号进行处理和判别。
第三章: 基带传输技术(1)基带传输技术是指将低频率信号直接传输到信道中，不经过调制和解调的过程。
常用的基带传输技术包括脉冲编码调制、多电平传输和基带传输等。
(2)脉冲编码调制是一种将数字信号转换为脉冲波形的技术。
常用的脉冲编码调制方法包括非归零码、曼彻斯特码和差分曼彻斯特码等。
南邮801通信原理基础知识99题及对应答案--平界
南邮801通信原理基础知识99题及对应答案--平界南邮801通信原理基础知识99题1、数字通信系统的有效性主要性能指标是______或______；可靠性主要性能指标是______或______。
2、信源编码可提⾼通信系统的______；信道编码可提⾼通信系统的______。
3、⼀离散信源输出⼆进制符号，在______条件下，每个⼆进制符号携带的1⽐特信息量；在______条件下，每个⼆进制符号携带的信息量⼤于1⽐特。
4、消息所含的信息量与该信息的________有关，当错误概率任意⼩时，信道的_______称为信道容量。
5、⾹农公式标明______和______指标是⼀对⽭盾。
6、在t 秒内传输M 个N 进制的码元，其信息传输速率为______；码元传输速率为______。
7、某随机信号)(t m 的平均功率为0P ，则信号)(2t m A 的平均功率 ______。
8、使⽤⾹农公式时，要求信号的概率分布为______，信道噪声为______。
9、窄带平稳⾼斯随机过程的同相分量与正交分量统计特性______，且都属于______信号，它的同相分量和正交分量的分布是_______，均值为______，包络⼀维分布服从______分布，相位服从______分布，如果再加上正弦波后包络⼀维分布服从______莱斯分布______。
10、设某随机信号的⾃相关函数为)( R ，______为平均功率，______为直流功率，______为交流功率。
11、某信道带宽为3kHz ，输出信噪⽐为63，则相互独⽴且等概率的⼗六进制数据⽆误码传输的最⾼传码率为______。
12、随参信道的三个特点是：______、______和______。
13、由电缆、光纤、卫星中继等传输煤质构成的信道是______信道，由电离层反射、对流层散射等传输煤质构成的信道是______信道。
14、经过随参信道传输，单频正弦信号波形幅度发⽣______变化，单频正弦信号频谱发⽣______变化。
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)
通信原理考试题
一、填空题 1．数字通信系统的主要性能指标是传输速率和差错率。
码元速率R B 的定义是每秒传送码元的数目，单位是Baud ，信息速率R b 的定义是每秒传递的信息量，单位是bit/s 。
2．在随参信道中发生瑞利衰落的原因是：多径传播。
发生频率选择性衰落的原因是：多径传播。
3．某调频波s (t )=20cos[2×108πt +8cos4000πt ]，试确定已调信号功率为200W ，调制指数为8，最大频偏为16kHz ，信号带宽为36kHz 。
4．对信号m (t )=2sin800πt V 进行简单增量调制编码，若取增量σ=0.1V ，求出不发生斜率过载的取样频率至少是16000πHz 。
5．在数字通信中，眼图是用实验方法观察码间干扰和噪声对系统性能的影响。
7．数字基带系统的传递函数为理想低通型且系统带宽为WHz ，采用四进制传输，则此系统无码间干扰时最高的传输速率为2Wbaud ，这时的系统最高频带利用率为4bit/s/Hz 。
8．部分响应技术中对输入序列进行预编码是为了防止差错传播。
9．在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是减少或消除码间干扰。
10．若二进制数字信息速率为f b bit/s ，则BPSK 和QPSK 信号功率谱密度主瓣宽度分别为2f b Hz ，和f b Hz 。
12、调制的功能是将基带信号转换成频带信号，其中适合长距离传输的信号是频带信号。
14、1bit= log e 2nit= ln2哈特莱15、16进制系统的码源速率是800B ，则该系统的信息速率为3200bit/s 。
18、一个均值为零，方差为σξ2的平稳高斯窄带过程，其包络的一维分布是瑞利分布，而其相位的一维分布是均匀分布。
19、在模拟调制通信系统中，具有门限效应的是FM 、AM 。
改善门限效应的方法有：锁相环路鉴频、调频负回授鉴频 、预加重和去加重。
20、在增量调制中，δ过大会使量化噪声增大，δ过小会使过载噪声增大。
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。
习题答案(第六版)
兰州交通大学《通信原理》精品课程第一章绪论本章主要内容：（1）通信系统的模型与基本概念（2）通信技术的现状与发展（3）信息的度量（4）通信系统的主要性能指标本章重点：1．通信系统的一般模型与数字通信系统模型2．离散信源的信息量、熵的计算3．数字通信系统的主要性能指标：码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率本章练习题：1-1.已知英文字母e出现的概率为，x出现的概念为，试求e和x的信息量。
查看参考答案o1-2．某信源符号集由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14，18，1 8，316和516。
试求该信息源符号的平均信息量。
查看参考答案o1-3.设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为14，18，18，且各符号的出现是相对独立的。
试计算该符号集的平均信息量。
查看参考答案o1-4．一个由字母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 103,41,41,51====D C B A P P P P试计算传输的平均信息速率。
查看参考答案o1-5．国际摩尔斯电码用“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13。
(1)计算“点”和“划”的信息量；(2)计算“点”和“划”的平均信息量。
查看参考答案o1-6．设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为132，其余112个出现概率为1224。
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。
查看参考答案o1-7．设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B ，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)查看参考答案o1-8．若题1―2中信息源以1000B 速率传送信息。
数字通信考试试题
数字通信考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、在数字通信系统中，以下哪个不是数字信号的优点？（）A 抗干扰能力强B 便于加密C 传输效率高D 易于存储2、数字通信系统中，抽样定理要求抽样频率至少是信号最高频率的（）A 1 倍B 2 倍C 3 倍D 4 倍3、在 PCM 编码中，采用非均匀量化的目的是（）A 提高小信号的量化信噪比B 降低编码的复杂度C 减少量化误差D 提高编码效率4、以下哪种数字调制方式带宽利用率最高？（）A ASKB FSKC PSKD QAM5、在同步数字系列（SDH）中，STM-1 的速率是（）A 155520 Mbit/sB 622080 Mbit/sC 2048 Mbit/sD 1544 Mbit/s6、差错控制编码中，能检测出多位错误并能纠正一位错误的编码是（）A 奇偶校验码B 循环冗余校验码C 海明码D 卷积码7、以下哪个不是数字通信中的同步技术？（）A 位同步B 帧同步C 网同步D 频率同步8、在数字通信系统中，信源编码的主要目的是（）A 提高传输效率B 增强抗干扰能力C 保证通信的保密性D 实现同步9、以下哪种复用技术可以在同一时间传输多个信号？（）A 频分复用B 时分复用C 码分复用D 以上都是10、数字通信系统中，衡量通信系统有效性的指标是（）A 误码率B 信噪比C 传输速率D 带宽二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、数字通信系统的主要性能指标包括有效性和（）。
2、数字基带信号的功率谱包含连续谱和（）。
3、在数字调制中，ASK 是指（）。
4、常见的差错控制方式有前向纠错、检错重发和（）。
5、数字通信中的同步包括（）、位同步、帧同步和网同步。
6、信源编码可分为（）和熵编码两类。
7、均匀量化的量化间隔是（）。
8、数字复接的方法主要有同步复接和（）复接。
9、数字通信系统中，加性噪声通常可以分为（）噪声和脉冲噪声。
10、在 QPSK 调制中，每个码元携带（）比特的信息。
通信原理
信息，因此仅传输一个边带即可，这就是单边带调制(SSB)
单边带调制（SSB）：
产生 SSB 信号的方法有两种：滤波法和相移法。
移相法：
sSSB (t )
1 2
m(t )
c osct
1 2
mˆ (t)
sin
ct
mˆ (t )是m(t )的希尔伯特变换
若保留上边带，则有
sUSB (t)
1 2
Am cos(C
缺点：
需要更宽的传输带宽 （如一路模拟话音为 4KHz, 数字话路为 64kHz 带宽）数字通信的
优点以带宽为代价；需要复杂的同步系统
3 通信系统主要性能指标
通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性
有效性：在给定带宽条件下，能够传输更多的消息。
指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”
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 ηmax ＝ 1/3 双边带调制（DSB）：
时域表示式：无直流分量 A0 sDSB (t ) m(t ) cosct
频谱：无载频分量
SDSB ()
1 [M 2
(
c )
M
(
mo2 (t) no2 (t)
制度增益定义： G S0 / N0 Si / Ni
式中输入信噪比 Si /Ni 的定义是：
Si Ni
解调调器输入已调信号平均功率 解调调器输入噪声的平功率
s
2 m
(t
)
ni2 (t)
DSB 调制系统的制度增益为 2。SSB 调制系统的制度增益为 1
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
批准人：
年月日
第二讲数字通信系统的主要性能指标
教学提要
课目数字通信系统的主要性能指标
内容一、有效性指标
二、可靠性指标
目的掌握日常的故障处理方式方法，为以后的值勤打下良好的基础。
方法集中授课，理论讲解，电化教学
时间45分钟
要求 1.遵守课堂纪律，专心听讲，做好笔记；
2．勤于动脑，善于思考，课后做好复习。
教学进程
教学准备（5分钟）
1．清点人数，准备教学用具
2．宣布作业提要
教学实施（37分钟）
在设计及评价一个通信系统时，必然涉及通信系统的性能指标问题。
通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性及维护使用方便等等。
因为通信的任务时传递信息，从信息传输角度讲，在各项实际要求中起主导的、决定作用的，主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。
一、有效性指标
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R B、信息速率R b和频带利用率衡量。
（一）码元速率（R B)
码元速率R B也称为传码率、符号传输速率等
定义：码元速率R B是指每秒钟传输码元的数目。
单位：为波特（baud），简记为B。
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T b有关，R B=1/T b。
（二）信息速率（Rb）
在讨论信息速率之前，首先介绍信息量的概念。
1.信息量。
图1--6给出的两个码元序列，虽然码元速率相同，但其携带的信息量是不同的。
我们可以举例说明，假设有四种等概出先的离散信息“黄”“红”“绿”“蓝”要传输；如用二进制码元0，1，2，3，表示时，只要一个码元就可以表示一种颜色。
显然四进制信号的一个码元有二进制信号两个码元具有的信息量。
衡量各种不同消息中包含信息多少的标准称为信息量。
信息量单位为比特，符号bit。
关于信息量的严格定义限于篇幅，我们不作讨论，这里至给出一个特定条件下的定义：一个二进制数字信号当1，0码等概出现时，一个码元包含的信息量为1*（bit）。
一个N 进制狮子信号，各种码元等槪出现时，一个码元含有的信息量为log2N（bit）。
2.信息速率（R b）又称传信率
定义：信息速率（R b）是指每秒传输的信息量。
单位：比特/秒（bit/s），简记（b/s）
对于传输二进制数字信号，
有R b=二进制码元数目/秒，
对于传输N二进制数字信号，
有R b=R BN log2N
式中R BN为N进制数字信号的码元速率。
例如：一个数字通信系统，它每秒传输600个二进制码元，它的信息速率为R b=600bit/s。
可见在二进制信号传输时，码元速率等于信息速率。
每秒传输600个八进制码元，则其信息速率为R b=600iog28=18700bit/s （三）频带利用率（n）
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）
二、可靠性指标
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。
（一）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
（二）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。
小结
希望大家通过本课的学习内容能够掌握数字通信系统的主要性能指标，要做到理论结合实际。
在平时的工作中多注意积累经验。
编写人：王连群。