通信原理期末复习题

一、填空题

2. 为使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度地减小 码间干扰 和 随机噪声干扰 的影响。

3. 对于点对点之间的通信，按信息传送的方向和时间关系，通信方式可以分为__单工通信__,__半双工通信__和__全双工通信___

4. 在香农公式中，一个连续信道的信道容量受“三要素”限制，这三要素是__带宽__,___信号功率__,___噪声功率谱密度__

7. 最常见多路复用方法有__频分__、___码分__和___时分__。

9．衡量数字通信系统性能指标是 传输速率(有效性) 和__差错率(可靠性) _两项指标。

10．八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为__200b/s__。

14．最常见的二进制数字调制方式有_2FSK(_和_2PSK(二进制相移键控) _。

18. 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_。

19. 为使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度地减小 码间干扰 和 随机噪声干扰的影响。

25. 最常见多路复用方法有__频分复用(FDMA)_、__码分复用(CDMA)_和__时分复用(TDMA)_。

26. 高斯白噪声是指噪声的概率密度服从____高斯____分布，功率谱密度服从___均匀___分布。

28．已知二进制代码为[***********]01，其相应的AMI 码为___+1-10000+10-100000000+10-1___。

29．导致数字系统误码的可能原因有___码间干扰___、___随机噪声干扰__和___传播衰落__。

30．在AM 、ΔM 、FM 、PSK 、MSK 、DPSK 、SSB 等信号中能直接在数字基带系统中传输的有_____ΔM ______，能直接在数字频带系统中传输的有_____ PSK、MSK 、DPSK ______。

32．信道编码是抗干扰编码，它使得__误码率__下降，信源编码减少多余度编码，它使得__信息传输效率__提高。

35、按传输媒介，通信系统可分为 有线通信 、 无线通信 。

36、无码间串扰条件是h (kT s ) = {1k =00k 为其他整数H eg (ω) =

s {T

0ω≤ω>πT s T s π 。p148

38、巳知二进制信息码的一段为[**************]1，设起始参考码元为0，用相邻码元的极性变化表示“1”码，而极性不变表示“0”，则相应的差分码为 [**************]01 。

39、已知HDB3码为-1000-1+1000+l-l+l-100-1+l，原信息代码为 100011000lll1001l 。

40、在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。

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9. 调制信道对信号的干扰分为 乘性干扰 和 加性干扰 两种。 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为 恒参信道 和 随参信道 两大类。 数字基带信号S (t )的功率谱密度P S (ω)可能包括两部分即 连续谱 和 离散谱 。 二进制数字调制系统有三种基本信号，分别为 振幅键控 、 频率键控 和 相位键控 。 模拟信号是利用 抽样 、 量化 和 编码 来实现其数字传输的。 在数字通信中，同步分为 载波同步 、 位同步 、 群同步 和 网同步 。 通信系统按调制方式可分 连续波调制系统 和 脉冲调制系统 ；按信号特征可分为 模拟通信系统 和 数字通信系统 。 二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为 模拟幅度调制法 和 键控法 。 衡量通信系统的质量指标主要有 有效性 和 可靠性 ，具体对数字通信系统而言，前

者常用 码率 来衡量，后者常用 误码率 来衡量。

10. 在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 码间串扰 ，二是传输中叠

加的 加性噪声 。

11. 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。

12. 起伏噪声可分为 热噪声 、 散弹噪声 及 宇宙噪声 。

13. 恒参信道的传输特性通常可以用 幅频失真 和 相频失真 来表征。

14. 通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有 非相干解调 及 相干解调 。

15. 数字通信系统的主要性能指标是 传输速率 和 差错率 。

16. 在独立等概的条件下，M 进制码元的信息量是二进制码元的【log2M 】倍；在码元速率相同情况下，M 进制码元的息速率

是二进制的【log2M 】倍。

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19. 通常将信道中传输模拟信号的通信系统称为【模拟通信系统】；将信道中传输数字信号的通信系统称为【数字通信系统】。 主要用来度量通信系统性能的参量为【有效性】和【可靠性】。 有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是【传输速率】和 【差错率】。

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21. 当原始信号是数字信号时，必须经过后才能通过模拟通信系统进行传输，并经过后还原成原始信号。 通常广义信道可以分为调制信道和编码信道，调制信道一般可以看成是一种【模拟】信道，而编码信道则可以看成是一种【数字】信道。

22.

23. 通常将调制前和解调后的信号称为【基带信号】；将调制后和解调前的信号称为【频带信号】。 热噪声的频域特性表现为 、时域特性表现为 、统计特性表现为分布 。

24. 根据对控制载波的参数不同，调制可以分为[调幅，调频，调相]三种基本方式。

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27. 在调制技术中通常又将幅度调制称之为，而将频率调制和相位调制称之为。 常规双边带调幅可以采用【包络检波】或者【同步解调】方法解调。 调制制度增益G 越大表示 该调制方式的抗干扰性能越好，通常FM 的调制制度增益G 要 〉 AM 的调制制度增益

G 。

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33. 模拟通信的多路复用多采用【频分复用】技术，数字通信的多路复用多采用【时分复用】技术。 在HDB 3中每当出现【4】个连0码时，要用取代节代替。 根据功率密度谱关系式，一个可用的数字基带信号功率密度谱中必然包含 分量。 根据数字基带信号的功率密度谱可知，要使所选取的码型中具有时钟分量该码型必须是 码。 由功率谱的数学表达式可知，随机序列的功率谱包括 随机序列的功率谱中包括连续谱和离散谱两大部分，其中连续谱由 决定，离散谱由 决

定。

34. 理想低通时的频谱利用率为【2bit/s.Hz 】 ，升余弦滚降时的频谱利用率为【1bit/s.Hz】。

35. 可以获得消除码间干扰的3大类特性（系统）是：【部分相应】系统。

36. 在满足无码间干扰的条件下，频谱利用率最大可达到【2B/s.Hz】。

37. 数字调制可以视作是模拟调制的【特例】 ，利用数字信号的【开关】特性对载波控制的方式称为键控。

38. 多进制数字调制与二进制调制相比，具有【频谱利用率】高、【抗干扰能力】差的特点。

39. 数字调制通常称为数字键控，数字键控方式有【ASK ，FSK ，PSK 】 三种。

40. PSK 是利用载波的【固定相位】来表示符号，而DPSK 则是利用载波的【相位跳变】来表示符号。

41. 在数字调制传输系统中，PSK 方式所占用的频带宽度与ASK 的【一样，】，PSK 方式的抗干扰能力比ASK 的【强】。

42. 2DPSK 的解调方法有两种，它们分别是【同步解调，差分解调】。

43. 采用2PSK 传输中由于提取的载波存在【相位模糊，】现象，该问题可以通过采用【差分编码】方式加以克服。

二、选择题

1． 数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。

A ．占用频带小 Ｂ．抗干扰能力强 C ．传输容量大 Ｄ．易于频分复用

2． 通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（ C ）。

A ．PAM 传输方式 B ．PCM 传输方式 C ．PSK 传输方式 D ．⊿M传输方式

3．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。

A ．PSK 传输方式 B ．PCM 传输方式 C．QAM 传输方式 D．SSB 传输方式

4．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ D ）。

A ．采用PAM 方式的通信系统 B ．采用SSB 方式的通信系统

C ．采用VSB 方式的通信系统 D ．采用PCM 方式的通信系统

5．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。

A ．有效性 B ．可靠性 C ．适应性 D ．标准性

6．以下属于码元速率单位的是（ A ）。

A ．波特 B ．比特 C ．波特/s D．比特/s

7．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。

A ．可靠性 B ．有效性 C．适应性 D．标准性

8．以下属于恒参信道的是（ D ）。

A ．微波对流层散射信道 B ．超短波电离层散射信道

C ．短波电离层反射信道 D ．微波中继信道

9．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（B ）。

A ．信道的参数不随时间变化 B ．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化

C ．信道的参数随时间变化 D ．信道的参数随时间快速变化

10．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（B ）。

A ．噪声干扰 B ．码间干扰 C ．突发干扰 D ．噪声干扰和突发干扰

11．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（ D ）。

A ．无限制提高信噪比 B ．无限制减小噪声 C ．无限制提高信号功 D ．无限制增加带宽

12．模拟调幅中DSB 、SSB 、VSB 的已调信号所占用带宽大小关系为（ B ）。

A ．DSB ＞SSB ＞VSB Ｂ．DSB ＞VSB ＞SSB C ．SSB ＞DSB ＞VSB Ｄ．VSB ＞SSB ＞DSB

13．以下不属于线性调制的调制方式是（ D ）。

A ．AM Ｂ．DSB C ．SSB Ｄ．FM

14．各模拟线性调制中，已调信号占用频带最小的调制是（ C ）。

A ．AM B ．DSB C．SSB D．VSB

15．在等概的情况，以下数字调制信号的功率谱中不含有离散谱的是（ D ）。

A ．ASK B ．OOK C．FSK D．PSK

16．设某传输码序列为+1-100-1+100+1-1000-1+100-1，在接收端正确恢复出的数字序列为（ D

A ．[***********] Ｂ．[***********]

C ．[***********] Ｄ．[***********]

17．设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1，该传输码属于（ D ）。

A ．RZ 码 B ．HDB3码 C．CMI 码 D．AMI 码

18．设某传输码序列为+1-100-1+100+1-1000-1+100-1，该传输码属于（ C ）。

A ．AMI 码 Ｂ．CMI 码 C ．HDB3码 Ｄ．RZ 码

19．在数字基带传输系统中，以下不能消除码间干扰系统传输特性为（ C ）。

A ．理想低通特性 B ．升余弦特性

C ．匹配滤波特性 D ．线性滚降特性

20．以下无法通过观察眼图进行估计的是（ C ）。

A ．抽样时刻的偏移情况 Ｂ．判决电平的偏移情况

C ．码间干扰的大小情况 Ｄ．过零点的畸变情况

21．观察眼图应使用的仪表是（ C ）。

A ．频率计 B ．万用表 C ．示波器 D ．扫频仪

22．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的大小关系为（ C ）。

A ．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK＞2FSK

C ．2FSK ＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK ＞2PSK ＞2ASK

23．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则（ C ）。

A ．抗干扰能力越强 Ｂ．占用的频带越宽 C ．频谱利用率越高 Ｄ．实现越简单

24．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为（ B ）。

A ．2ASK ＞2FSK ＞2PSK B ．2PSK ＞2FSK ＞2ASK

C ．2FSK ＞2PSK ＞2ASK D ．2PSK ＞2ASK ＞2FSK

25．可以采用差分解调方式进行解调的数字调制方式是。（ D ）

A ．ASK B ．PSK C．FSK D ．DPSK

26．以下数字调制中，不能采用包络检波进行解调的是（ D ）。

A ．ASK B ．OOK C．FSK D ．PSK

27．对于2PSK 采用直接法载波同步会带来的载波相位模糊是（ B ）。

A ．900和1800不定 B ．00和1800不定 C ．900和3600不定 D ．00和900不定

28．所谓匹配滤波器是指（ A ）。 。 ）

A ．滤波器的特性与信号特性相匹配 B ．信号特性与滤波器的特性相匹配

C ．滤波器的特性与噪声特性相匹配 D ．噪声特性与滤波器的特性相匹配

29散弹噪声、热噪声和宇宙噪声都属于：C

A．电路噪声 B.自然噪声 C.起伏噪声 D.窄带噪声

30为了解决连0码而无法提取位同步信号的问题，人们设计了C

A．AMI 码 B.多进值码 C.HDB3码 D.差分码

31理想白噪声的单边功率谱密度可以表示为：D

A． B.门函数 C.冲击函数 D.常数

32根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分，纠错码组可以分为：A

A ．线性和非线性码 B.分组和卷积码 C.系统和非系统码 d、二进制和多进制码

33．设一数字传输系统传送8进制码元，码元的传输速率为1200B ，此时该系统的信息传输速率为：C

A ． 1200bit/s B. 4800bit/s C. 3600bit/s D. 9600bit/s

34．设数字信号的码元传输速率为R ，则基带系统的奈奎斯特带宽等于B

A ． R(Hz) B. R/2(Hz) C. 2R(Hz) D.4R(Hz)

35．对2ASK 、2FSK 、2PSK 三个系统的性能指标进行比较，其中有效性最差的是 系统，可靠性最好的是 系统。B

A ． 2ASK，2FSK B. 2FSK，2PSK

36．在部分相应系统中，采用预编码和相关编码目的之一是 。A

A ． 避免误码传播现象 B.引入受控的码间干扰

C. 减少抽判时C K 的电平数目 D.无码间干扰

37．用HDB3码取代AMI 码的目的是：A

A. 解决定时问题 B. 消除直流分量 C. 滤除噪声 D.提高抗噪声性能

38．下面给出的码组中是7中取3恒比码的是A

A. 0100110 B. 0000101 C. 0001111 D. 1010101

39．对于A 律13折线PCM 编码器而言，7位非线性编码与11位线性编码等效的条件是 保证 C 区间量化间隔相同。

A. 大信号 B.大部分信号 C.小信号 D. 全部信号

40．将二进码转换成HDB3码，当两个取代节之间原始传号码的个数为偶数时，后边取代节用_____D_____。

A.-B00-V B. +B00+V C. 000V D. 不能确定

41．根据抽样定理，如果要对频带限制在f m 以下的连续信号进行抽样，

则抽样频率fs 必须满足：A

A. fs≥2f m B. fs≥3f m C. fs≤2f m D. fs≤3f m

42．设一个数字传输系统传送16进制码元，码元的传输速率为1200B ，此时该系统的信息传输速率为：B

A. 1200bit/s B. 4800bit/s C. 3600bit/s D. 9600bit/s

43．以下差错控制方式中，哪一种不属于检错重发：D

A．停发等候重发 B. 返回重发 C.选择重发 D.前向纠错

44．设数字信号的码元传输速率为R ，则基带系统的奈奎斯特带宽等于B

A ． R(Hz) B. R/2(Hz) C. 2R(Hz) D.4R(Hz)

45．某二元码序列传信率为2400b/s,若改用八元码序列传送消息，则码元传输速率为_B __。

A ．1200B B.800B C.600B D.300B

46．在部分相应系统中，采用预编码和相关编码目的之一是 A 。

A ． 避免误码传播现象 B.引入受控的码间干扰

C. 减少抽判时C K 的电平数目 D.无码间干扰

三、简答题

1．什么是误码率，什么是误信率，它们之间关系如何？

所谓误码率，是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切起的说， 误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。所谓误信率，又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者更确切地说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。 二者之间的关系：它们都是表示差错率的。

2. 简要说明数字通信较之模拟通信的优缺点

模拟通信，技术很成熟，就是将模拟信号与载波进行调制，使其带有一定载波特性，又不失模拟信号的独特性，接受端通过低通滤波器，还原初始模拟信号。

而数字信号，首先进行采样，对于采样幅值进行编码（0，1编码），然后进行调制，相移键控等。接受端还原即可。

区别在于，由于数字通信其传输数字抽样信号，在接受端可以得到还原，所以信号传输率高。而模拟信号，是对于信号的直接调制，与载波相乘，当传输途中有干扰时，对于系统的冲击，是不可修复的，所以造成失桢。相对而言，数字通信优于模拟通信。

3.衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？

用传输速率和频带利用率来衡量有效性。传输速率包括码元传输速率和信息传输速率。前者是单位时间传送码元的数目；后者是单位时间传递平均信息量。频带利用率定义为每赫兹内的传输速率。 用差错率来衡量可靠性。

4.什么是码间串扰，怎样产生的，对通信质量有什么影响

码间串扰是由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。码间串扰严重时，会造成错误判决。

5.什么是部分响应波形，什么是部分响应系统

有控制的在某些码元的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，同时又可以降低对定时精度的要求，通常把这种波形称为部分响应波形。利用部分响应波形进行的基带传输系统称为部分响应系统。

6.在通信原理中采用差错控制的目的是什么？

由于数字信号在传输过程中受到加性干扰的影响，使信号码元波形变坏，故传输到接收端后可能发生错误判决。因此需要差错控制来解决加性干扰的影响。

7．简述HDB3码的优点与缺点。

优点：由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量；HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号, 译码较简单。

缺点：编码规则复杂

8. 什么是移频键控？2FSK 信号的波形有什么特点。

称数字频率控制，是数字通信中使用较早的一种调制方式，基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。2FSK 是用数字基带信号控制载波的频率变化，0符号对应于载频ω1，1符号对应于载频ω2， 而且ω1和ω2之间的改变是瞬间完成的

9、什么是门限效应？AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？

当包络检波的信噪比低到一个特定的数值后，检波器输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。 因为，门限效应是包络检波的非线性解调引起的，而AM 信号才用了包络检波法，所以会产生门限效应。

10、简述二进制数字调制（2ASK 、2FSK 、2PSK ）系统的抗噪声性能？

答：1）相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比的要求是：2PSK 比2FSK 小3dB ，2FSK 比2ASK 小

的要求是：2DPSK 比2FSK 小3dB ，2FSK 比2ASK 3dB ；2）非相干检测时，在相同误码率条件下，对信噪比

统。

因此，从抗加性白噪声上讲，相干2PSK 性能最好，2FSK 次之，2ASK 最差。

11、什么是“倒π现象”？为什么二进制移相键控信号会出现“倒π现象”？

答：在数字调制系统中，如果采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒π现象”。因为二进制移相键控信号采用是绝对移相方式，所以就可能出现“倒π现象”。

12、 衡量数据通信系统的主要性能指标是什么？具体用什么来表述？

13、窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？

答：“窄带”是指系统的频带比起中心频率来小得多的系统；“高斯”是指噪声的概率密度函数服从正态分布；“白”是指噪声的功率谱密度服从均匀分布。

14、消除码间干扰的方法有几种，并说明它们的思想？ 小3dB 。 反过来，若信噪比一定，2PSK 系统的误码率低于2FSK 系统，2FSK 系统的误码率低于2ASK 系

答：

15、 数字通信有哪些主要优点？

16、无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于什么？怎样才能降低系统的误码率？

答：基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A 与噪声均方根值σn 之比，而与采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。

若比值A 越大，则误码率就越小。 σn

17、什么是绝对移相？什么是相对移相？它们有何区别？

答：绝对移相方式：利用码元的载波相位值去表示数字信息的一种方式。相对移相方式：利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数信息的一种方式。区别：在数字调制系统中，采用绝对移相方式，由于发送端是以某一个相位作为基准的，因而在接收端系统中也必须有这样一个固定基准相位作参考。如果这个参考相位发生变化（0相位变π相位或π相位变0相位），则恢复的数字信息就会发生0变为1或1变为0，从而造成错误的恢复。而实际通信时，参考基准相位的随机跳变是可能的，而且在通信过程中不易被发觉，就会在接受端发生错误的恢复，这种现象就称为“倒π现象”。

18、什么是眼图？由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能？

答：眼图是指用示波器显示用实验手段估计系统性能的图形，因为在传输 二进制信号波形时，它很像人的眼睛。

它能说明基带传输系统的性能有：

1） 最佳抽样时刻应是“眼睛”张开最大的时刻；

2） 对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越陡，对定时误差就越灵敏；

3） 图的阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围；

4） 图中央的横轴位置应对应判决门限电平；

在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限（或称噪声边际），即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。

19、DSB 调制系统和SSB 调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？

答：相同。

因为单边带信号所需带宽仅仅是双边带的一半。因而，在噪声功率谱密度相同的情况下，双边带解调器的输入噪声功率是单边带的二倍，从而也使双边带解调器输出噪声功率比单边带的大一倍。因此，尽管双边带解调器的制度增益比单边带的大，但它的实际解调性能不会优于单边带的解调性能。不难看出，如果解调器的输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相同，则双边带和单边带在解调器输出端的信噪比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点看，单边带的解调性能和双边带是相同的。元相对相位的差唯一决定信息符号，这样避免了绝对移相方式中的“倒π现象”。

四、画图题

1. 已知信息代码为[**************]1，试确定相应的AMI 码及HDB3码，并分别画出它们的波形。 大题第一题的AMI 码：1-1000001-1000010-1 HDB3码：1-1B00V-11000V10-1

当为1 V B的时候是高电平 -1的时候为低电平 0的时候就是平的

2．设发送数字信号信息为[1**********]0，试分别画出OOK, 2FSK

，2PSK ，2DPSK 信号波形示意图。

3、采用2DPSK 方式传送等概出现的二进制数字信息, 已知码元传输速率为1200Band, 载波频率为2400HZ

(1)以发送信息110010110为例, 画出任意一种适合的

2DPSK 的波形

(2)提供合适的调制器和解调器原理框图。

类似题

2

4、设发送数字信息为[1**********]0，试分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图。(对2FSK 信号, “0”对应T s =2Tc ，“1”对应T s =Tc ；其余信号T s =Tc ，其中T s 为码元周期，T c 为载波周期；对2DPSK 信号，∆ϕ=0代表“0”、

∆ϕ=180

代表“1”，参考相位为0；对2PSK 信号，ϕ=0代表“0”、ϕ=1800代

表“1”。)

11 10101100

OOK 2FSK 2PSK 2DPSK

五、综合题

6

1．已知某2ASK 系统的码元传输速率为103Band ，所用的载波信号为A cos 4π⨯10。

()

1）设所传送的数字信息为011001，试画出相应的2ASK 信号波形示意图； （8分） 2）求2ASK 信号的带宽。

2、已知(7,4)循环码的生成多项式为g(x)=x+x+1，若输入信号码组为0011, 求编码后的系统码码组。

3、什么是调制？调制的目的是什么？画出FSK 系统，相干和非相干解调的原理框图。

1、答：按调制信号的变化规律去改变载波某些参数的过程；

1）与信道相适应 2）可以进行频分复用

3）可以改善系统的抗噪声性能

32

4、已知信息代码为 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI 码、HDB 3码。并分别画出它们的波形图。 答：

1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1

AMI 码： +1 -1 +1 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1 HDB3码：+1 -1 +1 0 0 0 +V 0 -1 +1 –B 0 0 -V +1 -1

波形图如下：

信息码：

AMI 码：

HDB3

通信原理复习资料

一、基本概念 第一章

1、模拟通信系统模型

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 2、数字通信系统模型

数字通信系统模型

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：

（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控

（3）便于处理、变换、存储

（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：

（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类

（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信

（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：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”问题。

可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。 （1）模拟通信系统：

有效性：可用有效传输频带来度量。

可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。

（2）数字通信系统：

有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性：常用误码率和误信率表示。

码元传输速率R B ：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ） 信息传输速率R b ：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息

7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信

8M 第二章

1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。 2、确知信号的类型

（1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号 （2）按照能量区分：能量信号和功率信号：

特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于∞

3 4

5R （0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R （0）等于信号的平均功率。 第四章

1、信道分类：

（1）无线信道 － 电磁波（含光波） （2）有线信道 － 电线、光纤

2、无线信道（电磁波）的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。 3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。 4、信道模型的分类：调制信道和编码信道。

调制信道 编码信道

5、调制信道数学模型

e o (t ) =f [e i (t )]+n (t )

e i (t )

n (t )

e 0(t )

调制信道数学模型

e o (t ) － 信道输出端的信号电压；

n (t )

－ 噪声电压

◆ 因k (t ) 随t 变化，故信道称为时变信道。 ◆ 因k (t ) 与e i (t ) 相乘，故称其为乘性干扰。 ◆ 因k (t ) 作随机变化，故又称信道为随参信道。 ◆ 若k (t ) 变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。 ◆ 乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。 6、调制信道分类：随参信道和恒参信道。

随参信道：特性随机变化得信道称为随机参量信道，简称随参信道。

恒参信道：信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小。称为恒定参量信道，简称恒参信道。

7、编码信道的输入和输出信号是数字序列，编码信道对信号的影响是使传输的数字序列发生变化，即序列中的数字发生错误。用错误概率来描述编码信道的特性。

8、编码信道中产生错码的原因以及转移概率的大小主要是由于调制信道不理想造成的。 9、恒参信道的主要传输特性通常用来描述。

10码间串扰。

11 12 13

14、信道中的元器件不理想造成的。

15、频率偏移：是指信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。接收端中用于调制解调或频率变换的振荡器的频率误差引起的。 16、随参信道：又称时变信道，信道参数随时间而变。 17、随参信道的特性： （1）衰减随时间变化 （2）时延随时间变化

（3）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。 18、接收信号的分类

（1）确知信号：接收端能够准确知道其码元波形的信号 （2）随相信号：接收码元的相位随机变化

（3）起伏信号：接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化。 通过多径信道传输的信号都具有这种特性

19噪声。

20、通信系统中的噪声是远存在于通信系统中。

21、噪声对于信号的传输时有害的，它能使模拟信号失真，使数字信号发生错码，并限制着信息的传输速率。

e i (t ) － 信道输入端信号电压；

e o (t ) =k (t ) e i (t ) +n (t )

－ 调制信道数学模型

22、按噪声来源分类

（1）人为噪声 － 例：开关火花、电台辐射

（2）自然噪声 － 例：闪电、大气噪声、宇宙噪声、热噪声 热噪声：来自一切电阻性元器件中电子的热运动。 23、按噪声性质分类

（1）脉冲噪声： （2）窄带噪声： （3）起伏噪声： 24、信道容量 － 指信道能够传输的最大平均信息速率。 25、连续信道容量：

S ⎫⎛

C t =B log 2 1+⎪(b /s )

N ⎝⎭

式中 S － 信号平均功率 （W ）； N － 噪声功率（W ）； B － 带宽（Hz ）

设噪声单边功率谱密度为n 0，则N = n 0B 故上式可以改写成： ⎛S ⎫

C t =B log 2 1+(b /s ) n B ⎪⎪ 0⎭⎝

由上式可见，连续信道的容量C t 和信道带宽B 、信号功率S 及噪声功率谱密度n 0三个因素有关。

第五章 P126页小结都是；以及P121页5-5各种模拟调制系统的比较。 1、调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 2、载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。

3、解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 4、调制的目的：（为什么要进行载波调制？） （1）提高无线通信时的天线辐射效率。 （2）把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。 （3）扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 第六章

1、数字基带信号：未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。 2、在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。 3、研究数字基带传输系统的原因： （1）近程数据通信系统中广泛采用 （2）基带传输方式也有迅速发展的趋势

（3）基带传输中包含带通传输的许多基本问题

（4）任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效为一个基带传输系统来研究。 4、传输码的码型选择原则：

（1）不含直流，且低频分量尽量少；

（2）应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信号； （3）功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带；

（4）不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；

（5）具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测。 （6）编译码简单，以降低通信延时和成本。 5、AMI 码：全称传号交替反转码；编码规则：将消息码的“1”(传号) 交替地变换为“+1”和“-1”，而“0”(空号) 保持不变。

AMI 码的优点：没有直流成分，且高、低频分量少，编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况

AMI 码的缺点：当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。

6、HDB3码：全称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 码后面的传号码极性也要交替。 7、码间串扰的原因：（1）码间串扰 （2）信道加性噪声

8、码间串扰：是指由于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的干扰。

9、是影响基带传输系统性能的两个主要因素。

10、眼图：是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。 P172页小结

第七章

1、数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。

2、数字解调：在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。 3、数字调制技术有两种方法：

（1）利用模拟调制的方法去实现数字式调制； （2）通过开关键控载波，通常称为键控法。

4、基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控。

振幅键控

相移键控

5、振幅键控（2ASK ）：是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。

6、2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。

7、2ASK 信号解调方法 和 8、频移键控：是利用载波的频率变化来传递数字信息。 9、2FSK 信号的产生方法：

（1）采用模拟调频电路来实现： （2）采用键控法来实现。

10、2FSK 信号的解调方法：和 11、相移键控（2PSK ）：利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。 12、二进制绝对相移方式：以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式。 ⎧0，发送“0”时

ϕn =⎨ 1”时⎩π, 发送“

13、二进制差分相移键控（2DPSK ）：是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。

⎧0, 表示数字信息“0” ∆ϕ=⎨

⎩π，表示数字信息“1”

二进制数字信息：1 1 0 1 0 0 1 10

2DPSK 信号相位：(0) π0 0 πππ0ππ

(π)0 ππ00 0 π0 0或

相应的2DPSK 信号的波形如下：

00111(a ) 绝对码

(b ) 相对码 14

(c )2DPSK

15 16（1） 误码率

2ASK 2FSK 2PSK 2DPSK

相干解调 非相干解调

⎛r ⎫1

⎪erfc 4⎪2⎝⎭

1-r e 2

⎛⎫1

⎪erfc 2⎪2⎝⎭1

erfc 2

1-r e 2

()

erfc r

)

1-r e 2

在抗加性高斯白噪声方面，相干2PSK 性能最好，2PSK 其次，2ASK 最差 （2）频带宽度

2ASK 系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度

2

B 2ASK =B 2PSK =

. T s 2FSK 系统的频带宽度

2

B 2FSK =f 2-f 1+

T s （3）对信道特性变化的敏感性

如果抗噪声性能是最主要的：则考虑相干2PSK 和2DPSK ，而2ASK 最不可取；

如果要求较高的频带利用率：则应选择相干2PSK 、2DPSK 及2ASK ，而2FSK 最不可取； 如果要求较高的功率利用率：则应选择相干2PSK 和2DPSK ，而2ASK 最不可取； 若传输信道是随参信道：则2FSK 具有更好的适应能力； 若从设备复杂程度考虑：则非相干方式比相干方式更适宜。