通信原理复习考试资料.docx

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通信原理复习考试资料

通信原理

一填空（1－58）

1、在数字通信中传码率是指（每秒钟传送码元的数目）

2、在数字通信系统中，误码率是指（在传输中出现错误码元的概率）

3、数字通信系统的主要性能指标有（传输效率，差错率）

4、模拟通信系统的主要性能指标是（信息传输速度，传输质量（均方误差））

5、通信系统按信号复用方式分类有（频分复用，时分复用，码分复用）

6、平稳随机过程的数学期望与（时间t）无关，而其自相关函数仅与（时间间隔）有关

7、维纳--辛钦定理：

平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度关系为（互为傅立叶变换）

8、高斯白噪声：

服从高斯分布，功率谱密度又是均匀分布的噪声

9、白噪声：

功率谱密度在整个频域内部是均匀分布的噪声

10、一个均值为0，方差为的窄带平稳高斯过程，其包络的一维统计特性分布是（瑞利分布），相位的一维统计特性分布是（均匀分布）

11、平稳随机过程经过线性系统后，其输出功率谱是和（线性系统传递函数模平房乘积）

12、平稳随机过程经过线性系统后，输出过程的数学期望等于输入过程的数学期望与（H（0）线性系统的直流分量乘积）

13、散弹噪声是由（真空电子管和半导体器件中电子发射不均匀）引起，热噪声是由（自由电子的布朗运动）引起。

14、恒参信道是（信道参数不随时间变化），如（双绞线，同轴电缆）

15、随参信道是（信道参数随机快变化）如（短波电离层反射信道，对流层散射信道）

16、在随参信道中发生慢衰落的原因是（传输媒介随气象条件和时间的变化而变化），发生频率选择性衰落（快衰落）的原因是（多径传播）、

17、恒参信道对传输信号的影响为（幅度—频率畸变、相位—频率畸变）

18、随参信道特性的改变采用（分集接收技术）

19、根据香农信道容量公式，若要信道容量加大，可通过（增加信噪比，即减少n0或增加s）

20、根据香农信道容量公式，信道宽度可以和（信噪比）互换可，无限增加信道带宽，不能增大信道容量

21、广义平稳随机过程是其（数学期望）和（方差）与时间无关，而（自相关函数）只与时间间隔有关。

22、模拟调制为（调制信号即基带信号为幅度连续变化的模拟量）

23、线性调制为（已调信号与调制信号的频谱呈线性搬移关系）

24、非线性调制为（已调信号与调制信号的频谱呈非线性搬移关系，出现了频率扩展或增生）

25、在AM，DSB，FM4个通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB），有效性相同的是（AM，DSB），可靠性相同的是（DSB，SSB）

26，对于AM系统，无门限效应的解调方法是（相干解调）

27，DSB和AM信号的区别为（DSB信号在调制信号极性变化时会出现反相点）

28、残留边带VSB滤波器的截止特性要求，（在截频处具有互补对称特性），那么采用同步法可恢复亟待信号。

29、FM和AM的非相干解调都存在门限效应，门限效应为（当输入信噪比小于门限电平时，输出信噪比急剧恶化，抗噪声性能急剧下降）

30、已知SFM（t）＝100cos[2x106+5cos4000],已调信号的功率为（5KW）瞬时相位为（2x106+5cos4000）瞬时相位偏移为（5cos4000）

31、已知SFM（t）＝100cos[2x106+5cos4000],瞬时相位偏移为（5cos4000）,最大相位偏移为（5rad）

32、调频波的解调常用（非相干）解调方式，鉴频器最重要的功能是（将幅度恒定的调频波变成调幅频波），使所得的解调信号具有（幅度）的信息

33、调频信号鉴频器解调器输出噪声功率谱的形状是（抛物线分布）

34、若解调器输入噪声功率谱密度相同，输入的信号功率也相等，则在双边带信号解调器和单边带信号解调器输出端的信噪比（相同）。

35、频分复用为（按频率区分信号的方法，将多路信号在频率位置上分开，同时在一个信道中传输而互不干扰）。

36、随机脉冲序列功率谱可能包括2部分（连续谱、离散谱）。

37、随即脉冲连续谱由（信号中的交变部分）产生。

38、随即脉冲序列离散谱由（信号中的周期信号成分）产生。

39、产生码间干扰的主要原因是（系统传输特性不良、加性噪声影响）。

40、数字基带传输系统中，采用时域均衡器的目的是（消除码间干扰）采用部分响应技术的目的是（提高频带利用率）。

41、数字基带传输系统一般由四部分组成，分别是（发送滤波器，传输信道，接收滤波器，抽样判决器）。

42、HDB3码的含义是（三阶高密度双极性码），它克服AMI码的（连零过多而丢失同步信息）的缺点。

43、时域均衡器最常用的方法是采用（横向滤波器），此滤波器应放在（抽样判决）之前

44、能实现2/Ts传输速率的基带无码间干扰的奈奎斯特带宽是（1/Ts）

45、一个性能良好的二进制基带传输系统的眼图应该是（眼睛张开最大，迹线又细又清楚）的图形。

46、在数字通信中，眼图是用实验的方法观察（码间干扰）和（噪声）对系统性能的影响。

47、将2ASK、2FSK、2PSK进行比较，其中抗噪声性能最好的为（2PSK）频带利用率最高的为（2ASK,2PSK）

48、采用相干解调时，2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的误码率性能，从好到坏排列如下（2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK）

49、相对调相2DPSK是为了克服绝对调相2PSK的（存在倒π现象）缺点

50、当码元速率相同时，MASK与2ASK信号的带宽（相同）；输入信噪比r相同时，MASK误码率（大于）2ASK信号的误码率

51、M相同时，相干检测MPSK的抗噪声性能（优于）差分检测MDPSK

52、同步包括（载波同步）、（位同步）、（网同步）、（帧同步）

53、载波同步方法有（插入导频法）、（直接法）

54、载波同步性能指标有（高效率）、（高精度）、同步建立时间快、同步保持时间长

55、实现帧同步方法有（集中插入同步法）、（分散插入同步法）

56、PCM30/32路基群数字传输时的帧同步通常采用（集中插入同步法）；PCM24路基群数字传输时的帧同步通常采用（分散插入同步法）

57、在数字通信相同的接收机中，应该先提取位同步还是先提取帧同步（位同步）；应该先提取相干载波还是先提取位同步信号（相干载波）

58、当P

（1）=P（0）=1/2时，传送单极性基带波形的最佳判决门限电平为（A/2）；传送双极性基带波形的最佳判决门限电平为（0）

二．名词解释（1－20）

1、频率弥散：

（无）

2、快衰落：

多径传播使信号包络产生的起伏虽然比信号的周期缓慢，但是仍然可能是在秒或秒以下的数量级，衰落的周期常能和数字信号的一个码元周期相比较，故通常将由多径效应引起的衰落称为快衰落。

3、群时延：

系统在某频率处的相位（相移）对于频率的变化率。

4、消息传输速率：

Rb单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位bit/s13

5、误码率：

指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例Pe=错误码元数/传输总码元数。

6、模拟调制：

是指利用模拟信号对连续的正（余）弦载波进行调制，亦即载波的参数随着模拟调制信号的作用而变化的调制方式。

7、数字调制：

用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

8、高斯白噪声：

如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。

9、信噪比：

是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。

10、AM调制：

用调制信号控制载波的振幅，使载波的振幅随着调制信号变化

11、非线性调制：

是指已调信号的相位偏移或其导数（频率偏移）随调制信号成比例变化，而已调信号的幅度（包络）为常数的调制方式，也称为角度调制。

由于已调信号的频谱结构和调制信号的频谱结构不同，增加了新的频率成分，故称为非线性调制。

12、门限效应：

当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象。

开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值。

这种门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。

13、频分复用：

是一种按频率来划分信道的复用方式。

将用于传输信道的总带宽划分成若干个相互不重叠的子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。

14、频带利用率：

是描述数据传输速率和带宽之间关系的一个指标，也是衡量数据通信系统有效性的指标。

它是单位时间内所能传输的信息速率，可表示为

nb=Rb/B（bps/Hz）（设B为信道所需的传输带宽，Rb为信道的信息传输速率，则频带利用率）或n=RB/B（Baud/Hz）

15、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。

16、2DPSK：

可消除倒π现象，方式是利用前后相邻码元的相对载波相位值去表示数字信息的一种方式又称为相对相移键控。

即用前后两个码元之间相差来表示码元的值“0”和“1”。

17、倒π现象：

由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相,也可能反相,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反,即“1”变为“0”,“0”变为“1”,判决器输出数字信号全部出错。

这种现象称为2PSK方式的“倒π”现象或“反相工作”。

2PSK：

相移键控的最简单的一种形式，它用两个出相相隔为180的载波来传递二进制信息。

所以也被称为BPSK。

18、载波同步：

又称载波恢复（carrierrestoration），即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地振荡（localoscillation），供给解调器作相干解调用。

以下为两类实现载波同步的方法：

1、直接提取法：

发送端不专门向接收端传输载波信息，接收端直接从收到的已调信号中提取载波信息。

直接提取法适用于抑制载波的双边带调幅系统、残留边带调幅系统和二相多相调相系统。

2、插入导频法：

发送端在发送信息的同时还发送载波或与其有关的导频信号。

插入导频法又有频域插入法和时域插入法。

19．帧同步：

能够正确地将接收码元分组，使接收信息能够被正确理解。

20．码间干扰：

指的就是多址干扰，主要是由于各用户信号之间存在一定的相关性造成的，而且会承接用户数量和发射功率的增加而迅速增大。

三、简答题

1、维纳－辛钦定理

2、什么是连续信道容量？

连续信道容量受哪些参数控制？

假设输入信道的加性高斯白噪声单边功率谱密度为n0，功率为N（W），信道的带宽为B（Hz），信号功率为S（W），则可以证明该连续信道的信道容量为

4、什么是白噪声？

白噪声的自相关函数有何特点？

噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数，则称为白噪声。

频谱为一常数，自相关函数只在R（0）处为

。

5、随参信道的传输媒质有何特点？

（1）对信号的衰落随时间而变化；

（2）传输的时延随时间而变化；

（3）多经传播

6、调制的目的是什么？

将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；

实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；

利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。

7、调制的本质是什么？

调制信号有何基本特性？

调制是指按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参数的过程。

作用：

1、对于无线信道，有利于天线对信号进行接收

2、通过信号的频率搬移，提高信道的利用率。

3、扩展信号带宽，减少干扰和衰落

8、线性调制的常见解调方法有哪些？

各有何特点？

已调信号的频谱在频域内做简单搬移，不产生新的频率分量。

常见的线性调制方式：

AM,DSB,SSB,VSB

9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同？

为什么？

虽然GDSB=2GSSB,但不能说明DSB系统的抗噪声性能优于SSB系统.因为，两者的输入信号功率不同，带宽不同，在相同的噪声功率谱密度n0 条件下，输入噪声功率也不同，所以两者的输出信噪比是在不同条件下得到的。

如果我们在相同的输入信号功率Si ，相同的输入噪声功率谱密度n0 ，相同的基带信号带宽fh 条件下，对这两种调制方式进行比较，可以发现它们的输出信噪比是相等的。

也就是说，两者的抗噪声性能是相同的。

10、调频信号的解调常采用鉴频法。

画出解调方框图，简述各部分功能。

带通限幅器:

让调频信号顺利通过，而滤去带外噪声和高次谐波。

限幅器:

将调频波在传输中引起的幅度变化（寄生调幅等）部分消去。

变成固定幅度的调频波。

鉴频器：

由微分器和包络检波器组成

微分器：

将调频信号变成调频调幅

包络检波器：

检出幅度变化。

11、随机脉冲序列功率谱可能包括哪几部分？

各有什么信号产生？

（无）

12、无码间干扰的基带传输条件是什么？

（奈奎斯特准则）

13、什么是频带利用率？

在理想低通的情况下，系统的最大频带利用率为多少？

单位时间内所能传输的信息速率，系统的最高频带利用率为

14、什么是时域均衡？

时域均衡的作用？

答：

时域均衡：

利用波形补偿的方法，将失真的波形直接加以校正。

即在基带系统中插入可调滤波器以减少码间干扰。

时域均衡的作用：

改善系统性能，减少码间干扰。

15、某数字信号的码元间隔为Ts，传送它的基带传输系统的传输函数如图，问这时有无码间干扰？

为什么？

（无）

16、基带传输特性如图，以多少码速率传输时，才能消除码间干扰？

为什么？

四、计算题

1.设计一单边带（SSB）传输系统，已知调制信号为s（t）=cos（w0t）,载波信号为c（t）=cos（6w0t）,画出该系统传输原理图。

2.设计一2ASK传输系统，已知调制信号为s（t）,载波信号为c（t）.画出该系统传输原理图。

（采用相干解调）

3.设计一2FSK传输系统，已知调制信号为s（t）,载波信号为c1（t）=cos（w1t）,c2（t）=cos（w2t）。

画出该系统传输原理图。

（采用键控法调制，非相干解调）

4.设计一2PSK传输系统，已知调制信号为s（t）,载波信号为c（t）.画出该系统传输原理图。

5.设计一2DPSK传输系统，已知调制信号为s（t）,载波信号为c（t）.画出该系统传输原理图。

6.一个相位不连续的二进制FSK信号，发1码时波形为Acos（4000πt+ᵩ1），发0码时波形为Acos（8000πt+ᵩ2），码元速率为600B，求该系统频带宽度最小为多少？

解：

f1=4000π/2π=2（KHz）

f2=8000π/2π=4（KHz）

B=f2-f1+2RB=2000+2*600=3.2（KHz）

7.2ASK的功率谱密度包括哪几部分？

各由什么信号产生？

画出频谱图。

解：

包括两部分：

连续谱、离散谱

连续谱由数字基带信号基本脉冲的频谱决定。

由s（t）经线性调制后的双边频谱决定。

（位于+fc一对抽样函数）

离散谱由载波分量决定。

（位于+fc处的一对频域冲击函数）

8.2PSK的功率谱密度包括哪几部分？

P=1/2时，画出它的频谱图

解：

包括两部分：

连续谱、离散谱

连续谱由数字基带信号基本脉冲的频谱决定。

由s（t）经线性调制后的双边频谱决定。

离散谱由载波分量决定。

（位于+fc处的一对抽样函数）

P=1/2时（双极性以相等概率出现），无离散谱