通信原理练习题及复习资料

.资料..资料.第一章绪论一、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 3、模拟通信系统的有效性用 传输带宽 衡量,4、在等概条件下,八元离散信源能达到最大嫡是则该系统的信息速率为 6kbit/s。5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为率。6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为可靠性用信噪比衡量。3bit/符号,若该信源每秒钟发送 2000个符号，传输带宽，对于数字通信系统为 传输速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，码元周期为飞秒，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。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Rb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 Rb等于多少？RB300band Rb300bit/s2、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0.1ms。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）Hlog2Mlog283（bit/符号）TS=0.1ms，所以Rb；10000Baud1sRb RB H 100003 30kbit/sI Rb t30103 23600 216Mbit/s- 27 5（4）误比特率Pb 61.2510216102小时传送的码元数为N RBt10000236007.2107一 27 5误码率为：Pe 63.7510572103、某消息源的符号集由323、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。设该消息源以编组方72个符号出错。若每符号至多出错 1位，且I1log2325bit每组占用时间T30Ts1572个符号出错。若每符号至多出错 1位，且I1log2325bit每组占用时间T30Ts1575msRb15075102Kbit/s ,（2）1小时传送的信息量为IRbt200036007.2106bit误信率727.210610码元速率为 RbRb/52000/5400Baud式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms,然后再发送下一组，试:（1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有间歇期无差错，求误信率和误码率。解：（1）由于32个符号等概，因而每一个符号的信息量每组信息量I30I1150bit,

误码率为 Pe 510540036004、已知四进制离散等概信源(0,1,2,3),求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为1ms,求相应的码元速率Rbo信息速率Rbo1解：每一符号出现的概率为： P(x)—,4每一符号所含的信息量为 Ilog242(bit)〜一一一， r 1 ，T=1ms,所以码兀速率为： RB4〒1000Baud信息速率为：Rb Rb4I100022000(bit/s)5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的出现概率均为1/128,16个符号的出现概率均为1/64,其余16个符号的出现概率均为1/32。现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息，试求：(1)、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；(2)、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？最高信息速率是多少？解：(1)每个符号的平均信息量为：1H(x) Pi1H(x) Pilog2三i Pi32log212816log26416log232128 64 325.75(bit/符号)平均信息速率为:RbRBH20005.7511.5(kbit/s)平均信息速率为:(2)当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。Hmaxlog2Mlog2646(bit/符号)RbmaxRBHmax2000612(kbit/s)6、一个由字母A、B、C、D组成的字。对于传输的每一个子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)不同字母是等概出现的，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： 1/4、1/8、1/8、1/2,计算传输的平均信息速率。解：每个符号所含信息量为 Hlog242(bit/符号)〜一一一，r 1 ，所以码兀速率为：Rb 3200Baud5103RbRbH2002400(bit/s),, … 1 1. 1. c 1, c 1, (2) H Plog2 一 -log24 -log2 8 -log2 8 -log 221.75(bit)i Pi 4 8 8 2

RbRBH2001.75350(bit/s)7、如果二进制等概信号，码元宽度为0.5ms,求RB和R;有四进制信号，码元宽度为 0.5ms,求传码率RB和独立等概时的传信率Rb解：二进制码元速率为码率RB和独立等概时的传信率Rb解：二进制码元速率为RB1 - 32000B0.510信息速率为RbRBlog222000bit/s四进制码元速率为RB四进制码元速率为RB1 32000B0.510信息速率为RbR信息速率为RbRBlog244000bit/s第三章随机信号分析、填空题1、窄带随机过程可表示为(t1、窄带随机过程可表示为(t)cos[ct(t)]和c(t)cosct s(t)sin ct°2、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关,自相关函数只与时间间隔有关。3、随机过程的基本特征是：它是时间的函数，但是在某一时刻上的值却是不确定的,是一个随机变量。4、随机过程的统计特征可通过它的分布特征或数字特征来描述。5、一个均值为零方差为5、一个均值为零方差为平稳高斯过程。而n的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯过程。而2且均值为0.,方差为26、一个均值为零方差为6、一个均值为零方差为n的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从 瓒州分布，相位的一维分布服从均匀分布。7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均,从而大大简化了运算。二、简答题通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。答案：平稳：统计特性与时间起点无关；加性：以叠加到信号上去的形式出现； 高斯：噪声的概率密度函数为高斯分布； 白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）第四章信道一、填空题1、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。2、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是乘性噪声是否存在？ 否3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为 高斯或正态分布,信道噪声为加性高斯白噪声。4、随参信道的传输媒质具有三个特点是 对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播。5、狭义信道是指传输媒质。6、广义信道按照它包含的功能可分为： 调制信道和编码信道。调制信道是指从调制器输出到解调器输入的部分。7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为 怛变信道和随参信道,其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种恒参信道,短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种随参信道。8、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式给出了在一定条件下，理论上位道单位时间内可能传输的信息量的极限值。9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下,当B、S/N、给定时，无码间干扰传输时,信息速率 . S、的理论极限值表不为： CBlog2（1一）N10、调制信道的范围是从调制输出端到解调器输入端，它通常是一种模拟信道。11、加性高斯白噪声的加是指与信号相加的形式出现，“高斯”是指概率密度分布为正态分布，“白”是指功率谱均匀。12、简答：随参信道传输媒质的特点？答：对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播第五章模拟调制系统一、填空题1、某调频波st 20cos[2108t8cos4000t],已调信号的功率为200W.调制指数为8最大偏频为16KHz信号带宽为 36KHz。2、在AM、DSB、SSBFM中，SSB的有效性最好, FM的可靠性最好, AM与DSB的有效性相同， SSB与DSB的可靠性相同。3、包络检波器因解调的 非线性，而存在门限效应,为克服之，要求在检波器输入端满足 大信噪住条件。4、在AM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为 9KHz。这意味着其音频信号最高频率是 4.5KHz在FM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为 180KHz调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为：15KHz。5、解调系统的门限效应是指：当 包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时,检波器的 电出信噪比出现急剧下降的现象。6、若调制信号为单频余弦信号，则AM调制的调制效率最大为 1/3,DSB-SC调制的调制效率为1。7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为2,单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为1。8、对最高频率为fH的调制信号m(t)分别进行AM、DSB、SSB和FM调制，相应已调信号的带宽分别为2fH_、2fH>fH和2(1+mg当。9、设调制信号为f(t)载波为cosct,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 f(t)COSct,…1频域表达式为一［F( c)F(J。210、设调制信号为ft载波经调制信号调制后的表达式为： stAtcosct t0其中c为载波角频率， 0为载波初相位。若 (t)为常数，A(t)随f(t)成比例变化，则称为幅度调制;若A(t)为常数，(t)随f(t)成比例变化，则称为相位调制：若A(t)为常数,(t)的导数随f(t)成比例变化，则称为频率调制。二、作图题1、已知调制信号mtcos2000t载波为2cos104t,分别画出AM、DSB、SSB(下边带)信号的频谱。SDSB.Sam-6-5-4 0 456f(kHz) -6 -4 0 4 6f(kHz)SsSB6f，kHz)SsSB6f，kHz)2、某低通信号的频谱如图1所示，画出AM、DSB和SSB（上边带）信号的频谱。（载波频率为coc,Sssb0.5Sssb0.5三、简答题：简述常规幅度调制（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）和单边带调制（SSB）的优点与缺点。AM优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；缺点：调制效率低，频带利用率低DSB优点：调制效率高缺点：频带利用率低，相干解调设备复杂。SSB优点：频带利用率高；缺点：利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。四、计算题。1设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 Pnf0.5103W/Hz在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5KHz,而载波为100KHz,已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为 10KHz的理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器中心频率多大？（ 2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（ 3）解调器输出端的信噪功率比为多少？（ 4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。解：（1）带通滤波器的中心频率为f0=100kHz

(2)信号带宽为B=2X5kHz=10KHz输入信号噪声功率Ni=2Pn⑴XB=10W3TOC\o"1-5"\h\z已知S=10kW,所以包1010 1000Ni10(3)双边带调制系统的制度增益为 G=2,所以包2包2000N° Ni1 1八 (4)N°-Ni—2Pn(f)2fH fHPn(f)4 4〜 ，N0 1 , 3又N02Pn(f)fH所以Pn0(f) -Pn(f)0.25103W/Hz2fH22、若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为:Pmf2、若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为:Pmfnm?f2fm

0fm试求:fm(1)接收机的输入信号功率；(1)接收机的输入信号功率；(2)接收机的输出信号功率;(3)若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少?解：(1)Si—1⑴-Pm⑴出fmnnm0 2fmf一解：(1)Si—1⑴-Pm⑴出fmnnm0 2fmf一dfnmfm4相干解调之后,接收机的输出信号^m(t)因此,输出信号功率2So m2(t)[m2⑴ iOmfm解调器输入噪声功率为 Nin°B2n°fm对于相干解调，解调器输出噪声功率NoNi2Nofm因此，输出信号功率比显.fm/83W/Hz在该信道中传输抑制载波No3W/Hz在该信道中传输抑制载波3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 Pnf0.510的单边带(上边带)信号，并设调制信号 m(t)的频带限制在5KHz,而载波为100KHz,已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：(1)该理想带通滤波器中心频率多大？( 2)解调器输入端的信噪功率比为多少？( 3)解调器输出端的信噪功率比为多少？

解：(1)单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为f010025102.5(kHz)(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,Ni2Pn(f)B20.510351035W已知Si=10kW,所以Si10103Ni5(3)由于单边带调制系统的制度增益为2000G=1,因此解调器输出端的信噪比S。已知Si=10kW,所以Si10103Ni5(3)由于单边带调制系统的制度增益为2000G=1,因此解调器输出端的信噪比S。N；Si

瓦20004设调制信号m(t)之功率谱密度为:Pmfnm?f f k2 fm m若用SSB调制方式进行0 f fm传输(忽略信道的影响)，试求:(1)接收机的输入信号功率；(2)接收机的输出信号功率；(3)若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为 fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少?1 , , 1….解：(1)设SSB已调信号Sssbt-mtcosct-mtsin2 21-o- 1n〜fnf〜则接收机输入信号功率 Si -m2t -2」Jdf4m4 402fmct，一、一 …，一 ， 1 ,(2)相干解调后，接收机的输出信号 m°t—mt4因此：s0m0t—m21 nmfm16 321 1(3)相干解调时，输出噪声功率： N0-Ni—n0fm\o"CurrentDocument"4 4因此，输出信噪比： &nmfm/32-fmNon°fm/48n05设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度 Pnf0.5103W/HZ在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,而载频为100KHz,边带功率为10KW,载波功率为40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求：(1)解调器输入端的信噪功率比为多少？( 2)解调器输出端的信噪功率比为多少？( 3)制度增益G?解：(1)设振幅调制信号为SamtAmtcosct则已调信号功率为：SiTOC\o"1-5"\h\zPC PsSi,『L—— f 1 2 1 2根据题意：Pc-A240KWPs-m2t10KW2 2所以，S Pc PS 50KW输出端噪声功率Ni2Pn(f)?B20.51035103210W一…SS50103故有输入信噪比- 5000Ni10(2)在大信噪比条件下，包络检波器输出为： etAmtnct\o"CurrentDocument"2 2&m2t210KW20KWN0n2tNi10Wc所以：包2000N。G22S/Ni56设被接收的调幅信号为:度为Pmfnm9lflf?f26设被接收的调幅信号为:度为Pmfnm9lflf?f2fm0ffmfm若一双边功率谱密度为n0/2的噪声叠加于已调信号，试求解调器输入端的信噪功率比为多少?解：在大信噪比条件下，包络检波器输出为： etAmtnct其中mt为有用信号，噪声分量nct是解调器输入噪声的同相分量，有TOC\o"1-5"\h\zS0m2t2fm^df加0 2 22. 2,N°nctnt-B2n0fm所以 S0 nmfm/2 nm,N0 2n°fm 4n°7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为 100V,频率为100MHz,调制信号m(t)的频带限制在

5KHz,5KHz,m2t 5000V2,Kf=500 rad/(sV),最大频偏f=75KHz,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其Pnf0.5103W/Hz(单边带)(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?解：(1)根据题意可知：mff75fmW15调频信号带宽为B2mf1fm215160KHz信号所处频率范围为100MHz016MHz因此有2k99.92MHz0f100.08MHZ其它(2)设解调器输入端信号为：SFMAcoscttKfmd所以:100225000NiPnf103160103160W所以:SNi500016031.2(3)SoNo3A2Ko2 38n°fm375008、对模拟调制系统，已知调制信号频率为10KHz,信道噪声单边功率谱密度为 10-1°W/Hz。若要求接收机输出信噪比为20dB，试求下列情况下的接收机输入信号功率。1、DSB2、SSB3、AM(100%调制)4、FM(f=50KHz)解:fm10KHzn01010W/Hz,-S0100,NoSo/N0——-,所以SiSi/NiNi100iG(1)DSBB2fm,NinoB2n°fm2(W)100(100(W)N2, Si100—G(2)SSBfm,Nin0B1(W)1,S1,SiN100-100(W)G(3)AM(m1)对单音频调制 G2m2m2Ni与DSB相同Si100^G300(W)2(mf2(mf1)fm120kHz,Ni n0B12WFM(f50kHz)mf对单音频调制:G3m2(mf1)450Si10吟2.67(W)9设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n(t)为加性高斯白噪声，单边功率密度为n0=10-6W/Hz;smt为已调信号，载波频率fc=1MHZ,对应的调制信号 mt的最高频率为fH5KHz带通滤波器为理想，试分别计算 DSB(Si=1KW,相干解调)、USB(S=1KW,相干解调)、包络检波)三种情况的下列参数:包络检波)三种情况的下列参数:AM(两边带功率Pf=10KW,载波功率Pc=4KW,(1)带通滤波器的中心频率 f0、带宽B;(2)解调器输入端信噪比 S/Ni；(3)调制制度增益(3)调制制度增益G;(4)解调器输入端信噪比 So/No。解：DSB(1)f0fc1MHz,B2fH10kHzTOC\o"1-5"\h\z_ 6 3 S; 1103 5(2) Nin0B 106 10103 10(mW) —L ——2- 105Ni10⑶G2S0 Si 5(4)-0- G — 2 105No Ni1USB(1)fo fc-fH1.0025MHz,B35kHz2

Nin0B5(mW)⑶G1(4)且G且21051103510：52101103510：52105AM：(1)f0fc1MHz,B2fH10kHz(2)Ni n0B1061010310(mW)Si PcPf 5kW510310105105TOC\o"1-5"\h\zAM 0.2Gam 2am 0-4Pc Pf 41S-G且0.45105 2105No Ni第六章数字基带传输一、填空题1、在数字通信系统中，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。2、已知信息代码为100000000011001000001 ,其AMI码为+1000000000-1+100-100000+1TOC\o"1-5"\h\zHDB3码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1 。3、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于 有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ,而在其余码元的抽样时刻无码间干扰 ,对输入序列进行预编码是为了防止差错传播 。4、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 。5、时域均衡器实际上是一个 横向滤波器，当其抽头数为5时，可以在生个抽样点上清除码间干扰。6、时域均衡器的均衡效果一般用 峰值畸变准则和均方畸变 准则来衡量。7、设系统带宽为W,则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W波特。8、若系统传输特性为 H(),码元速率为%,则无码间干扰的条件为 H( 皴)Ts||Ts,改善码间干扰的方法有部分响应技术和时域均衡。、简答题

1、 奈氏第一准则，奈氏第二准则；第一准则：若基带系统的总传输特性 H()满足H(旬)Ts||不，则系统不存在码间干扰。第二准则：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元的抽样时刻无码间干扰，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。2、什么是眼图？简单叙述眼图和系统性能之间的关系？眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。眼图和系统性能之间的关系：最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平;抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。3、码间干扰是如何产生的？如何消除码间干扰？(1)前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽样判决产生干扰，称为码间干扰。(2)要消除码间干扰：选用合适的传输系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足"2i1|_；或根据奈奎斯特第二准则,合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足H( -TTs| |i Is Ts在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。三、画图1、设二进制符号序列为110010001110，试以矩形脉冲为例， 分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形。+E0+E-E+E0+E-E2、已知信息代码为1010000011000011，试确定相应的AMI码及DB3码，并画出相应的波形。

AMI+10-100000+1-10000+1-1HDB3+10—1000-V0+1-1+B00+V+1-1+10-1000-10+1-1+100+1-1+1AMIHDB3AMIHDB33、设信息序列为100000000001100001 ，试编为HDB3码（第一个非零码编为+1）,画出图形。100000000001100001AMI+10000000000-1+10000-1HDB3+1000+V-B00-V00+1-1+B00+V-1+1000+1-100-100+1-1+100+1-1AMI― —IHDB3I I-一। -I|pn f-14＞设信息序列为1000011000010000110000 ，试编为HDB3码（第一个非零码编为-1）,并画出波形。1000011000010000110000AMI+10000-1+10000-10000+1-10000HDB3+1000+V-1+1-B00-V+1000+V-1+1-B00-V+1000+1-1+1-100-1+1000+1-1+1-100-1AMI HDB31UU~~U UUL5、知信息代码为：1000000001000011,编为HDB3码（第一个编为+1）AMI1000000001000011+100000000-10000+1-1AMIHDB3+1000+V-B00-V+1000+V-1+1+1000+1-100-1+1000+1-1+1AMIHDB3第七章数字带通传输一、填空题1、若二进制数字信息速率为fbbit/s,则2PSK信号功率谱密度主瓣宽度为2fb_,2ASK信号功率谱密度主瓣宽度为2fb。2、为了解决2PSK相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施 差分编码。3、PSK是用码元载波的相位来传输信息:DSP是用前后码元载波的 相位差来传输信息,它可克

服PSK的相位模糊缺点。、画图1、设发送数字信息为011011100010，试分别画出OOK、2FSK2PSK及2DPSK信号的波形示意图。（对2FSK信号，“0”对应TS=2Tc, “1”对应TS=Tc;其余信号TS=Tc,其中Ts为码元周期，TC为载波周期；对2DPSK信号0代表“0”、 1800代表“1”，参考相位为0;对2PSK周期；对2DPSK信号代表“0”、 1800代表“1”。）OOK2FSK―2PSK2DPSK000：1011011001010OOK2FSK2PSK2DPSK010：1|II|OOK-2FSK2PSKOOK2FSK―2PSK2DPSK000：1011011001010OOK2FSK2PSK2DPSK010：1|II|OOK-2FSK2PSK2DPSKOOK2FSK2PSK.2DPSK01；1010011；01||IIII01；1010011；01||IIIIIIIIIIOOK-2FSK2PSK2DPSKOOK2FSK2PSK2DPSK2、已知某OOK系统的码元传输速率为103B,所用的载波信号为Acos4 106tOOK信号波形示意图。(1)设所传送的数字信息为 011001OOK信号波形示意图。(2)求OOK信号的第一零点带宽。解：(1)由题意可知:Rb解：(1)由题意可知:Rb3、 .103Band.因此码元周期Ts1103103s载波频率f载波频率fc2106HZ.载波周期Tc210Ts2000Ts2000Ts2000个周期3、时载频为1800KHZ,码元速率为1200B,发送数字信息为011010:(1)若相位偏移0代表“0”、1800(1)若相位偏移0代表“0”、(2)又若 2700代表"0”、 900代表“1”，则这时的2DPSK信号的波形有如何?fc1800kHz,Rb1200B,因此，一个码元周期包括 1.5个载波周期(1) 0代表“0”， 180代表“1”0 100 10i1i0(2) 270代表“0”， 90代表“14、设发送数字信息序列为 11010010,码元速率为1000Bd,现采用键控法产生2FSK信号，并设fi=1KHz,对应“1"；f2=1.5KHz,对应“0”。若两振荡器输出振荡初相均为 0,画出2FSK信号波形,并计算其带宽和频率利用率。1 1 0I1 0 0 1II0f1'飞丹―三f2T占个彳4+T2FSKW-B|f2f112fs2.5kHz RBB0.4bit/s简答：什么是数字调制？它和模拟调制有哪些异同点？数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制。相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。第九章模拟信号的数字化传输一、填空题1、抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的信号,量化是把幅值上的信号变换为幅值离散的信号。2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化 SNR,其代价是减少了大信号的量化SNR3、与PCM比，DPCM的优点是可以减少码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关位。4、对模拟信号进行线性PCM编码时，取抽样频率为8KHz,编码为8位，则信息传输速率为 64kbit/s5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是 一般量化噪声 和过载量化噪声 。6、若量化电平数为64需要的编码位数是5，若量化电平数为128,需要的编码位数为 6。7、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时， A律对数压缩特性采用 电折线近似， 律对数压缩特T采用15折线近似。8、常见信道的复用方式有时分复用和频分复用和码分复用。二、简答题什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？低通抽样定理：一个频带限制在( 0,储)内的时间连续信号m(t),如果以T的时间间隔对它进行等间隔抽样，则 m⑴将被所得到的抽样值完全确定。带通抽样定理：一个频带限制在(fL,fH)内的时间连续信号m(t),如果抽样频率满足fs2B(1k/n),其中n是不大于仆/B的最大正整数，0<k<1,则m(t)将被所得到的抽样值完全确什么是差分脉冲编码调制？什么是增量调制？差分脉冲编码调制：就是利用抽样值之间的相关性，利用前一时刻的样值来预测当前时刻的抽样值，对预测值与实际值的差值进行编码，称为差分脉冲编码调制。增量调制：当抽样频率远大于奈奎斯特频率时，样值之间的关联程度增强，可以仅用一位编码表示抽样时刻波形的变化趋势，这种编码称为增量调制。什么是时分复用？它与频分复用有什么区别？时分复用是按时间分割多路信号的方法，即将时间划分成若干互不交叠的时间段，每路信号占据其中一个时段。频分复用是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段。时分复用在时域上个路信号是分离的， 但在频域上个路信号频谱是混叠的； 频分复用在频域上个路信号是分离的，但在时域上个路信号频谱是混叠的简述脉冲编码调制的主要过程。

抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示O三、计算题某低通信号的频谱如图1所示，若采用脉冲编码调制，最低抽样频率为多少？画出抽样频率为最低抽样频率时，抽样信号的频谱。2、已知一基带信号m(t)cos2t2cos4t,2、已知一基带信号m(t)cos2t2cos4t,对其进行理想抽样:(1)为了在接收端能不失真地从已抽样信号中恢复源信号m(t),抽样间隔应如何选择?(2)若抽样间隔取为0.2s,画出已抽样信号频谱。解：(1)基带信号最高频率解：(1)基带信号最高频率fH2Hz,由抽样定理可知,fs2fH 4Hz,抽样间隔0.25s(2)M() [( 2)(2)]2[( 4) ( 4)] 一…， 1抽样信号频谱为Ms()—M(ns),Ts 0.2s,s2fs10Ts3、已知某信号mt的频谱M如图。将它通过传输函数为H 的滤波器后再进行理想抽样。(1)抽样速率是多少?的频谱;(2)若抽样速率为fs3f「试画出已抽样信号ms的频谱;m(t)m(t)解：(1)经滤波后的信号m(t)的频谱为解：(1)经滤波后的信号m(t)的频谱为M()M()H()，如图所示，由抽样定理可知fs2L」2fi(2)若fs 3fi,则Ms() fs M( 2nfs) fi M(3ni)4、已知一低通信号mt的频谱4、已知一低通信号mt的频谱Mf为：Mf1工2000f 200Hz其他mst的频谱草图。(1)假设以fs300Hzmst的频谱草图。(2)若用fs400Hz的速率抽样，重做上题。解：(1)已知抽样信号ms(t)m(t)Nt),所以Ms() fs M(ns)当fs300Hz时，Ms()300M( 600n)M(f)-200200f/Hz800n)800n)(2)若fs400Hz,Ms()400M(M(f)Ji400-600 -200200 600f/Hz6、采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位:(1)试求此时编码器输出码组,f算量化误差;(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。(采用自然二进制码)8位码分别为C1C2c38位码分别为C1C2c3c4c5c6c7c8。因为Iq>0,故c1=1又因为Iq>512,且Iq<1024,故位于第7段，c2c3c4=110第7段内的量化间隔为32,由Iq=512+3X32+27知，Iq位于第7段第3量化级，c5c6c7U8=0011因此，输出码组为c〔c2c3c4c5c6c7c8=11100011译码输出为512+3X32+32/2=624,量化误差为：635—624=11(单位)(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为：c1c2c3c4c5c6c7c8G9U1oG11=010011100007、采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组为“ 01010011”最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码：(1)试问译码器输出为多少量化单位；(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：接收端的码组为c〔c2c3c4c5c6c7c801010011由c1 0信号为负值。由c2c3c4101信号位于第六段，起始电平为256,量化间隔为16。由段内码为折叠二进制码， c5c6c7c8 0011,对应于二进码为c5c6c7c801001… …知译码输出为：I(256416—16) 328知译码输出为：I2(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为C1c2c3c4c5c6c7c8c9c10cli 001010010008、采用13折线A律编码，最小量化间隔为 1个量化单位，已知抽样脉冲值为-95量化单位：(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：(1)已知抽样脉冲值b=-95,设码组的8位码分别为Cc2c3c4c5c6c7c8。因为I0<0,故c[=0又因为I0>64,且I0<128,故位于第4段，段落码c2c3c4=011第4段内的量化间隔为4,由10=64+7X4+3知，I。位于第4段第7量化级，c5c6c7c8=0111因此，输出码组为c1c2c3c4c5c6c7c8=00110111译码输出-(64+7X4+2/2)=-94,量化误差为：-95-(-94)=-1(单位)(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为：c1c2c3c4c5c6c7c8G9U10G11=000010111109、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位 。设出入信号样值x为+1270 ,求：(1)编码码组；(2)译码输出和量化误差；(3)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：(1)已知抽样脉冲值x=+1270,设码组的8位码分别为cQ2c3c4c5c6c7c8。因为x>0,故c11又因为x>1024 ,且x<2048 ,故位于第8段，c2c3c4=111第8段内的量化间隔为64 ,由x=1024+3X64+54知，x位于第8段第3量化级，c5c6c7c8=0011因此，输出码组为cc2c3c4c5c6c7c8=11110011译码输出为1024+3X64+64/2=1248 ,量化误差为：1270—1248=22()(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为：c1c2c3c4c5c6c7c8U9U10c11=1001110000010、已知模拟信号mt4cos2tcos10t，试求：mt对应的频谱Mf；(2)当抽样频率fs14Hz时，抽样信号的频谱Msf的表达式并画出图形；(3)若fs12Hz,会发生什么情况？解：(1)m(t)4cos(2t)cos(10t)2cos(8t)2cos(12t)M(f)2[(f4)(f4)(f6)(f6)]fs14Hz时,Ms(f)fs M(f nfs) 14M(f14n)14 [(f414n)(f4 14n) (f 614n)(f6 14n)](3)当fs12Hz时，频谱会发生重叠。AMs()14*■<«»■■■-46810 18f(Hz)11、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位。设出入信号样值x为+308 ,求：(1)编码码组；(2)译码输出和量化误差；(3)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：(1)已知抽样脉冲值x=+308,设码组的8位码分别为CiC2c3c4c5c6c7c8。因为x>0,故Ci=1又因为x>256 ,且x<512 ,故位于第6段，C2c3c4=101第6段内的量化间隔为16,由x=256+3X16+4知，x位于第6段第3量化级，C5c6c7c8=0011因此，输出码组为CiC2c3c4c5c6c7c8=11010011译码输出为256+3X16+16/2=312 ,量化误差为：308—312=—4()(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为：CiC2c3c4c5c6c7c8C9C10C11=00100111000

12、设DM系统输入的正弦信号频率为1KHz,抽样频率取为32KHz,要求不出现过载;(1)若信号振幅为1V,求量化台阶。(2)若要求量化台阶为0.05V,求允许的最大振幅。解：DM系统不出现过载现象时，要求Ak fs(1)2 1000(1)2 10000.196(V)321032)Afs30.05321021030.255(V)所以，Amax 0.255V13、采用13折线A律编码，归一化1分为2048个量化单位，已知抽样值 x为—340。试求：(1)编码码组；(2)译码输出和量化误差；(3)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。解：(1)已知抽样脉冲值Io=—340,设码组的8位码分别为CiC2c3c4c5c6c7c8。因为x<0,故Ci=0又因为x>256 ,且x<512 ,故位于第6段，C2c3c4=101第6段内的量化间隔为16 ,由x=256+5X16+4知，x位于第6段第5量化级，C5c6c7c8=0101因此，输出码组为CiC2c3c4c5c6c7c8=01010101译码输出为一(256+5X16+16/2)=—344 ,量化误差为：—340—(―344)=4()(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为：CiC2c3c4c5c6c7c8C9C10C11=00101011000附上复习要点：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。信息量计算公式：一1 ，、Iloga logaP（X）P（x）平均信息量（信息嫡）的计算公式：H(x)E{I} pJiPilog2pi pJog2Pi(b)i1 i1 i1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。例：某数据通信系统调制速率为 1200Bd,采用8电平传输，假设100秒误了1个比特，①求误码率。②设系统的带宽为 600Hz,求频带利用率为多少bit/s.hz?［例L5.1］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,口每个符号彼此独立』试计算该信息源的平均信息速率。解『每个符号的平均信息是为-16x—log332-11”—log3224-640恢门符号己知码元速率RET1000B,,故该信息源的平均信息速率为="g・H(x)=6404b"/s第2章确知信号分析1、重要概念:信号的基本运算：相加、相乘、平移、反褶、尺度变换、微分、积分等。信号的分解形式：直流/交流分解、奇偶分解、脉冲(冲激)分解、正交分解。2、系统模型，就是用数学表达式或具有理想特性的符号组合表示系统特性LTI系统的基本性质:(1)叠加性与齐次性(2)时不变性

(3)微分特性、积分特性(4)因果性4、系统模型的求解方法分为时域法和变换域法。时域法又分为两种：经典法：列解微分方程。卷积法：根据冲激响应计算卷积。5、冲激响应的定义：以单位冲激信号8 ⑴为激励时系统的零状态响应。6、卷积的性质：子系统并联时，总系统的冲激响应等于各子系统冲激响应之和。hth1t h2t子系统级联时，总的冲激响应等于子系统冲激响应的卷积。ht hi(t)h2(t)7、傅立叶变换:7、傅立叶变换:F()f(t)ejtdtFf(t)f(t)—FejtdF1F28、矩形脉冲信号的傅立叶变换2O2Eejt2O2Eejtdt2Sa——29、冲激函数与直流信号的傅立叶变换。9、冲激函数与直流信号的傅立叶变换。周期单位冲激序列的傅里叶变换:+TtAAA||111112TlT1o|~T12T1~710、能量信号和功率信号S(t)、矩形脉冲、正弦函数是什么信号?Tt的频谱密度函数仍是冲 激序列，强度和间隔都是俨巴塞伐尔(Parseval)定理(或帕斯瓦尔定理)12、时域内能量信号的总能量等于频域内各个频率分量单独贡献的能量的连续和。13、周期信号总的平均功率是各个频率分量的功率之和。14、能量谱密度和功率谱密度2 1 2 2Ef2(t)dt——F()dF(f)df2G()|F()|2 P()Tim"t()『15、卷积定理：时间函数的乘积 各频谱函数卷积的1/2兀倍时域卷积对应频域频谱密度函数乘积。1h(t)16、理想低通的冲激响ct16、理想低通的冲激响ctto典型例题：绘制时间函数波形图利用冲激函数性质计算表达式的值： P25,2.12.2卷积的计算，P252.8 2.13第3章随机信号分析重要概念1、随机过程最常用的数字特征是数学期望、方差和相关函数。2、广义平稳过程的定义：数学期望是常数、均方值有界、自相关函数只与时间间隔。有关3、各态历经性与时间平均平稳随机过程在一定条件下有一个重要的特性，称为“各态历经性” ，即:该平稳随机过程的数字特征(数学期望、方差、自相关函数)完全可由随机过程中任一实现(样本函数)的数字特征来代替。即通过一个样本的特征来描述整个随机过程的特征。整个随机过程的数字特征是通过统计平均的方法获得，而单一样本函数的数字特征通过根据时间平均的方法获得。这样就可以用时间平均代替统计平均。因而使计算简化。4、平稳过程自相关函数的性质:R(0)=E｛?⑴｝R(0)=E｛?⑴｝二SR(oo)=e2｛勒为E(t)的平均功率为E(t)的直流功率R(0)-R(8)=rR(0)-R(8)=r方差，为E(t)的交流功率5、高斯过程的性质:(1)高斯过程在任一时刻上的取值是一个正态分布的随机变量，也称高斯随机变量。(2)高斯过程的n维分布函数可以完全由n个随机变量的数学期望、方差和两两之间的协方差函数所决定。因此，对于高斯过程，只要研究它的数字特征就可以了。(3)如果高斯过程是广义平稳的，即它的均值与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关，根据自相关函数的定义可知，它的 n维分布也与时间起点无关，所以，广义平稳的高斯过程必然也是狭义平稳的。(4)如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，则它们是统计独立的。(5)高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。也可以说，若线性系统的输入为高斯过程，则系统输出也是高斯过程。(t)c(t)coscts(t)sin ctc(t)a(t)cos(t)6、窄带随机过程的表达一个均值为零的窄带平稳高斯过程E(t),它的同相分量Ec(t)和正交分量Es(t)也是平稳高斯过程， 而且均值都为零，平均功率和方差也相同。此外， 在同一时刻上得到的Ec和Es是互不相关的或统计独立的。7、包络的概率密度服从瑞利分布，相位的概率密度服从均匀分布，且它们是统计独立的。正弦波加窄带高斯噪声的含义是，有用信号加上宽带噪声后输入窄带滤波器，其输出为有用信号加上窄带噪声，可以 转化为窄带随机过程的方法去分析。9、输出过程的包络线的概率密度函数服从广义瑞利分布，即莱斯分布。10、相位的概率密度主要集中在有用信号相位的周围，其幅度取决于信噪比。11、平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是一对傅里叶变换。这种关系称为维纳 -辛钦关系:P()R()ejdR()P(f)iR()2- P()ejd12、随机过程通过线性系统：2PoH()H()Pi()H()| Pi()

典型例题:画］设随机过程X⑴二川+区仁0,其中4为高新随机变量.卜为常数，nA的一雄概率密度函数以加求的均值和方差.解；由£河=,产加得制随机变量A的均值为1.方差为1,即E(A)LD(A)=L因为片(。二4+百，所以即T⑴］=用44旬=小8同理*口只。］=a加+可=/课堂习题、填空题通信系统按调制方式可分和；按信号特征可分为通信系统按调制方式可分和；按信号特征可分为若线形系统的输入过程it是高斯型的，则输出型的。若系统传输函数为 H,则系统输出功率谱密度PO一、，…―、P若线形系统的输入过程it是高斯型的，则输出型的。若系统传输函数为 H,则系统输出功率谱密度PO一、，…―、P与输入功率谱密度I关系为调制信道对信号的干扰分为和两种。根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为两大类。数字基带信号St的功率谱密度P数字基带信号St的功率谱密度Ps 可能包括两部分即二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为模拟信号数字化分为三个部分。设一分组码(110110)；则它的码长是设一分组码(110110)；则它的码长是，该分组码与另一分组码(100011)的码距是二、选择题1距是二、选择题1、随机过程的样本函数是( )(A)确定的时间函数;(B)(A)确定的时间函数;(B)随机函数;(C)随机变量的函数。2若2若EX(t1) mx(t1) EY(t2)mY(t2)EXt1Yt2 mXt1mYt2,则随机过程Xt与Yt()不相关； (B)正交； (C)独立。3、下列属于线性调制的是( )（A）相移键控； （B）频移键控； （C）振幅键控。S..4、平稳随机过程的功率谱密度 0x为（）非负的实的偶函数； （B）负的偶函数； （C）可正可负的偶函数。5、平稳随机过程Xt的均方值为（）负的；（B）非负的常量； （C）时间t的函数。6、下列哪一种信号的传输带宽与 AM信号传输带宽相同（ ）基带信号； （B）双边带信号； （C）单边带信号； （D）残留边带信号。三、画图题设二进制序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码、双极性码、单极性归零码和双极性归零码。设发送数字信息为1100110,则画出2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的波形示意图并求出相应的相对码序列。四、简答题1、数字通信有哪些主要优点？2、假设恒参信道的传输特性为 H,相频特性 为，则它的不失真条件是什么？什么是群延迟一频率特性（ ），其表达式是什么？3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？五、计算题某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现， 其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量 H?5黑白电视机图像每幅含有310个像素，每个像素有16个等概率出现的亮度等级。要求每秒种传输30帧图像。若信道输出SR=30dB,计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。第4章信道1、信道是以传输媒介为基础的信号通路。可以分为狭义信道和广义信道。（1）狭义信道：仅指传输媒介（2）除了传输媒介外，还包括有关的转换设备，如发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器和解调器等。这种范围扩大了的信道称为广义信道。它可分为调制信道和编码信道两类：调制信道模型：线性时变网络编码信道模型：转移概率模型2、调制信道对信号的干扰有两种：乘性干扰 K⑴和加性干扰n(t),3、分析乘性干扰K⑴的影响时，可把信道分为两大类：恒参信道和随参信道。恒参信道：K⑴随时间缓变或不变。随参信道：K⑴随时间快变化。典型恒参信道： 架空明线、电缆、中长波地波传播、对称电缆、超短波及微波视距传播、人造卫星中继、光导纤维以及光波视距传播等传输媒质构成的广义信道都属于恒参信道。典型随参信道：短波电离层反射信道、对流层散射信道。4、光纤的种类：阶跃光纤：芯线和包层交界面上折射率突变。用于最早的多模光纤。渐变光纤：芯线内折射率沿半径方向逐渐减少，光的路径近似为抛物线。也叫梯度光纤。单模光纤：只能传输一个模式的光纤。5、光纤的色散有三种：材料色散、模式色散、波导色散6、无失真传输条件：所谓无失真，是指信道的输入信号与输出信号相比， 只是大小与出现的时间不同， 而波形上无变化，即：So(t)=K0Si(t-td)其中，K0为一常数，td为滞后时间。为了实现无失真传输，与信道等效的线性网络传输特性应该为：H() K0ejtd7、在信号的全部频带内，系统频率响应的幅度特性是一常数。相位特性是一通过原点的直线。信道的相频特性通常还采用群迟延 -频率特性来衡量， 所谓的群迟延-频率特性就是相位-频率特性的导数：/、d(w)(w) tddw 实际的信道特性并不理想，对于模拟信号：造成波形失真对于数字信号：造成码间串扰；引起相邻码元波形在时间上的相互重叠克服措施：改善信道中的滤波性能，使幅频特性在信道有效传输带宽内平坦；

增加线性补偿网络，使整个系统衰耗特性曲线变得平坦；一一均衡器模拟信号--频域均衡；数字信号--时域均衡8、随参信道的特点：衰减随时间变化时延随时间变化9、多径效应：信号经过几条路径到达接收端 ，而且每条路径的长度(时延)和衰减都随时间而变 ，即存在多径传播现象。10、选择性衰落：随参信道对某些特定的频率衰减更大，这种现象称为选择性衰落。2 2)2 2)sin(1coscos一2ej1(1coscos一2当w=2n“P(n为整数)时，出现传播极点；当w=(2n+1)兀/°时，出现传输零点。11、定义相邻传输零点的频率间隔 7=1/如为了不引起选择性衰落，传输信号的频带必须小于多径传播媒质的相关带宽△ f12、随参信道性能的改善：分集接收分集接收的方式：空间分集、频率分集、角度分集、极化分集。分集棘手的信号合并方式：最佳选择式、等增益相加式、最大比值相加式13、起伏噪声是研究噪声的主要对象。其来源包括：热噪声、散弹噪声、宇宙噪声SCtBlog2SCtBlog21—连续信道的容量：(b/s)CtBlog21S

n°B(b/s)重点习题：4.3 4.5 4.7 4.12【例】已知黑白电视图像信号每帧有 30万个像素；每个像素有 8个亮度电平；各电平独立地以等概率出现；图像每秒发送 25帧。若要求接收图像信噪比达到 30dB，试求所需传输带宽。【解】因为每个像素独立地以等概率取 8个亮度电平，故每个像素的信息量为Ip=-log2(1/8)=3(b/pix)并且每帧图像的信息量为 IF=300,000X3=900,000 (b/F)

因为每秒传输25帧图像，所以要求传输速率为Rb=900,000X25=22,500,000=22.5X106(b/s)CtBlog21S/N信道的容量Ct必须不小于此Rb值。将上述数值代入式：得至U22.5X106=Blog2(1+1000) =9.97B最后得出所需带宽B=(22.5X106)/9.97〜 2.26(MHz)第五章模拟调制系统1、所谓调制就是使基带信号(调制信号)控制载波的某个或几个参数，使这一个或几个参数按照基带信号的变化规律而 变化的过程。调制后得到的信号称为已调信号或频带信号。2、调制的类型根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的不同可分为以正弦波作为载波的连续载波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制；常见的模拟调制：幅度调制：标准调幅 AM、双边带DSB、单边带SSB和残留边带VSB角度调制：频率调制FM、相位调制PM(AM)(AM)相干解调适用于各种线性调制系统， 非相干解调一般只适用幅度调制信号。3、各调制方式的已调信号表达式及功率Sam(t)[A)m(t)]cosctA)c°sctm(t)cosctPAM5m2nPcPSSDSB(t)m(t)cosct\ ,2 1 2 \Pdsb SDSB(t) m(t)cosct二m(t) 12 Pssb-m2(t)41S1SssB(t) 2m(t)cosct1o,、.3m(t)sinctSSB的产生方法包括：滤波法和相移法;90度。相移法中，mA(t)为基带信号的希尔波特变换；实际上是所有频率成分都相移90度。5、残留边带滤波器的特性H(w)在wc处必须具有互补对称(奇对称)特性,相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。各调制方式解调输出的表达式：AM解调信号：1

m0(t)21A。m(t)]DSB解调信号1

m0(t) m(t)2SSB及VSB解调信号：6、非线性调制又称角度调制，是指用调制信号控制高频载波的频率或相位，而载波的幅度保持不变。其一般表达式为：C(t)Acos[ct (t)]Acos⑴7、相位调制(PM):瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即:(t)Kpm(t)上式中Kp—调相灵敏度，含义是单位调制信号幅度引起 PM信号的相位偏移量，单位是rad/V。mp=KpAm—调相指数，表示最大的相位偏移。d(t)dtKd(t)dtKfm(t)8、频率调制(FM):瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，即式中Kf-调频灵敏度，单位是rad/sW。HZ/VmfKfAm调频指数，表示最大的相位偏移式中Kf-调频灵敏度，单位是rad/sW。HZ/VmfKfAm调频指数，表示最大的相位偏移FM与PMSpM(t)KACOS[ctfmKpm(t)]最大频偏SfM(tmifAfcos[ctKf最大角频偏m()d] 之间的关系：9、如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相；同样，如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。10、窄带调频(NBFM)定义：如果FM信号的最大瞬时相位偏移小于兀/6,则称为窄带调频；否则为宽带调频(WBFM)调频信号的功率：A22卡森(Carson)公式：WBFM的有效带宽:Bfm 2(mf1)fm 2(f fm)重点习题：5.65.7 5.9 5.11 5.13 5.14第6章1、模/数变换包括抽样、量化和编码三个步骤：(1)抽样：是指把模拟信号在时间上离散化，变成抽样信号。(2)量化：把抽象信号在幅度上离散化，变成有限个量化电平。(3)编码：用二进制码元表示有限个量化电平2、抽样分为三种：理想抽样：抽样序列为周期冲激函数序列，与原始信号相乘，得到理想抽样信号。自然抽样：抽样序列为周期矩形脉冲，与原始信号相乘，得到自然抽样，其顶部保留了原始信号的形状。平顶抽样：将原始信号的瞬时样值保持一段时间，即得到平顶抽样信号，其顶部是平坦的。3、低通抽样定理：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率<fH,则以间隔时间为T1/2fH的周期性冲激脉冲对它抽样时， m(t)将被这些抽样值所完全确定。kfs2fH fs2B(1 -)n带通抽样定理：式中，B—信号带宽；n一商(fH/B)的整数部分，n=1,2,…；k—商(fH/B)的小数部分，0<k<1。4、均匀量化有一个明显的不足：小信号的量化信噪比太小不能满足要求，而大信号的量化信噪比比较大，远远超过要求。5、对非均匀量化压缩曲线的不同修正方法产生了两种标准。关于电话信号的压缩特性，国际电信联盟(ITU)制定了两种建议，即A压缩律和压缩律，以及相应的近似算法一13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互连时采用 A律及相应的13折线法，北美、日本和韩国等少数国家和地区采用律及15折线法。对于13折线中的每个直线段，再均匀分为 16等份，这样y被分成16X8=128个量化级，正负信号共256个量化级。由于y是均匀分割的，所以每段的量化间隔是 1/128(共8段，每段16个)，对于x轴上的8段，由于每段长度不同，因此量化间隔也不同。各段量化范围如下图：对于第一段和第二段，它们的长度是 1/128,分为16份后长度为1/2048,这就是最小量化间隔，记为(1)简化编码电路；(2)减小量化噪声。7、13折线编码器一般采用逐次比较型编码器。预测编码原理：在预测编码中，先根据前几个抽样值计算出一个预测值，再取当前抽样值和预测值之差。将此差值编码并传输。增量调制原理：对于语音信号，如果抽样速率很高，抽样间隔很小，那么相邻样点之间的幅度变化不会很大，仅编码相邻两个样点之间的相对大小就能反映原始信号的变化规律。即如果差值为正，发 1码，差值为负，发0码。8、增量调制系统中的量化噪声，分为一般量化噪声和过载量化噪声。重点习题：6.46。12第7章1、数字基带传输模型2、差分码、HDB3码、AMI码3、nBmB码：把原信息码流的n位二进制码分为一组，并置换成m位二进制码的新码组，其中m>n。从2m种组合中选出2n种组合。PST码(成对选择三进码)：将二进制码元划分为2个码元为一组的码组序列，然后再把每一组编码成两个三进制码(+-0)。三进制数字共有9种状态，选择其中的四种状态，5、数字基带信号的频谱分析过程中，将基带信号分解为交变波和稳态波，交变波是随机信号，稳态波是周期信号。交变波表现为连续谱；稳态波表现为离散谱。通过连续谱判断信号所占带宽；通过离散谱判断信号中有无定时信息。单极性码——既有连续谱，也有离散谱。双极性码一一只有连续谱，没有离散谱。不归零码一一连续谱第一个零点为fs归零码 一一连续谱第一个零点为2fs6、二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数 G1⑴和G2⑴。时间波形的占空比越小，占用频带越宽。若以谱的第1个零点计算，NRZ(t=Ts)基带信号的带宽为BS=1/t=fs;RZ(t=Ts/2)基带信号的带宽为BS=1/t=2fs。其中fs=1/Ts,是位定时信号的频率，它在数值上与码元速率 RB相等。码间串扰原因：系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。8、发送滤波、信道、接收滤波三者构成形成网络。形成网络的传输函数为上述三者传输函数的乘积。9、消除码间串扰的基本思想：当前码元的判决时刻，其它码元的值为 0。10、无码间串扰的条件：奈奎斯特第一准则：形成网络的传输特性 H(w)若能等效成一个理想(矩形)低通滤波器，则可实现无码间串扰。11、满足奈奎斯特第一准则的传输系统：形成网络等效为理想低通。形成网络为滚降低通若滚降低通网络的幅度