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第一章
信源
vtp
发送设备
传输媒介
山阳县教育局
接收设备
信宿
噪声源
二、调制：为了有效传输，在发射机将基带信号调制到较高频率进行发送称为调制。 解调：接收端从高 频中取出基带的过程称为解调。是调制的逆过程。 二、通信系统的性能度量： 1、通信系统的主要性能指标：有效性、可靠性。 （1）有效性：信道一定时，系统能够传输信息内容的多少。 （2）可靠性：系统接收端恢复信息的准确程度。 2、码元传输速率(RB)：单位时间能够传送的码元数。 （1）每个码元传输所占用的时间 TB 为码长，则 RB=1/TB (波特,Baud)。若码元为二进制 -- RB2，若为 M 进制—RBM，RB2=RBM·log2M。 （2）信息传输速率(Rb): 单位时间能够传送的信息量(bits/s)。 Rb=RBM·log2M 比特/秒 RBM=Rb/log2M 波特 3、错误概率：误码率 PB=接收的错误码元数/发出的总码元数；误比特率 Pb=接收的错误比 特数/发出的总比特数；
第二章
一、 （1）信道容量：单位时间内信道上所能传输的最大信息量。 （2）信息量，用 I（xi）表示：I(xi)=log[1/P(xi)]=-logP(xi) 式中，P(xi)为该消息发生的 概率。当对数以 2 为底时，信息量单位为比特(bit)；对数以 e 为底时，信息量单位为奈 特 (Nat) 。 ( 对 数 以 10 为 底 时 ， 信 息 量 单 位 为 笛 特 (Det) 目 前 常 用 比 特 。 1bit=0.693Nat=0.301Det (3)平均信息量（熵） ：每个符号所含信息量的统计平均值
H（X）=最大熵 Hmax
=-
1 1 ? N log N ? log N i ?1
N
p(xi)logp(xi)
i 1
N
二、 （1）信道容量公式（香农公式） ：C=Wlog(1+S/N)(b/s) (2)香农公式可得到如下结论：1、提高信噪比能增加信道容量。 2、无干扰信道容量为 无穷大。3、增加信道频带 W 并不能无限制增大信道容量。 4、信道容量一定时，带 宽 W 与信噪比 S/N 之间可以彼此互换。 (3)信道容量与信息速率的关系： 信道容道为 C， 消息源产生信息的速率为 R， 只要 C>=R， 则总可以到一种信道编码方式实现无误传输；若 C<R，则不可能实现无误传输。
第三章
一、高斯白噪声：“各态历经”—统计平均值等于时间平均值。“平稳”概率密度函数与 时间无关。“高斯”概率密度函数为高斯分布。“白”功率谱密度函数为均匀 分布。 二、 （1）信噪比增益 G：G 越大，
资本资产定价模型抗噪性能越好。在大信噪比(噪声很小)的情况下，包络检 波解调系统的信噪比增益是一个常数 G。 （2）门限效应：当噪声功率逐步增加，Si/Ni 下降到一定值时，信号完全淹没在噪
声 信噪比增益 G 急剧下降，通常把这种现象称为门限效应，把刚好出现门限效应时的输 入信噪比称为门限值。相干解调不存在门限效应。 三、 （1）频率调制(FM)： 定义：已调信号的瞬时角频率（或频率）随调制信号的幅度变化而变化。 时域表达式： SFM=Acos{[ωc+KFMf(t)]t}；频偏 ?ω=KFMf(t) ；瞬时角频率ω=ω c+KFMf(t) ；频偏常数 KFM （2）相位调制(PM)： 定义：已调信号的瞬时相角（或初相）随调制信号的幅度变化而变化。 时域表达式： SPM=Acos[ωct+KPMf(t)] ；KPM 称为相移常数 （3）间接调相/调频： 由于相位和频率互为微分和积分的关系，可以用调频器来实现调相，称为间接调相。也 可以用调相器来实现调频，称为间接调频。
间接调相 四、卡森公式（单频调制时的频带宽度） ：
间接调频 式中βFM 为调频指数，m 为调制信号 的带宽。
五、 （1）调频信号的产生：两种方法 1、直接法：用调制信号去改变压控振荡器（VCO）的频率。 . 2、倍频法：—将窄带调频信号倍频后即得到宽带调频信号。 （2）两种解调方式：非相干解调和相干解调。 1. 非相干解调—鉴频 相干解调：对于窄带调频，可以采用相干 六、 （1）预加重(Pre-emphasis)：发送端对输入信号高频分量的提升。 （2）去加重(De-emphasis) ：解调后对高频分量的
压低。 语音和图像信号低频段能量大， 高频段信号能量明显小； 而鉴频器输出噪声的功率谱密度随 频率的平方而增加（低频噪声小，高频噪声大） ，造成信号的低频信噪比很大，而高频信噪 比明显不足，使高频传输困难。 七、改善门限效应的解调方法：反馈解调器、相环解调器
第五章
一、PCM 编码包括如下三个过程： 1、抽样：将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。 2、量化：将离散时间连续幅度的抽样信号转换成为离散时间离散幅度的数字信号。 3、编码：用一定位数的脉冲码组表示量化采样值。 二、 （1）低通抽样定理 一个带限在（0，fH）内的连续信号 x(t)，若抽样频率 fs 大于等于 2fH，则可用抽样序 列{x(nTs)}无失真地重建恢复原始信号 x(t).若抽样频率 fs〈2fH，则会产生失真，称为混叠失 真。 （2）带通抽样定理 实际信号许多是带通信号，其中心频率很高，用低通抽样定理来选择抽样，得到的抽样频 率太高，传输所需的频带太宽，没有必要，应选择带通抽样。 （3）带通抽样定理：设带通信号的上截止频率为 fH，下截止频率为 fL，则带宽 B=fH-fL， 此时 fs 应满足：
理想抽样：xs(t)=x(t)δT(t) 实际抽样：用有限持续时间的脉冲（脉宽为τ） 。 平顶抽样：τ时间内脉冲幅度不变。 自然抽样：τ内脉冲幅度随信号幅
度而变化。 电路抽样脉冲一般具有一定的抽样时间， 在脉宽期间幅度不变的称为平顶抽样； 随信号幅度 变化的称为自然抽样。 三、 （1）均匀量化：量化间隔是一个常数。 （2）非均匀量化：量化间隔随输入信号的幅度变化，一般对大信号选用较大的量化间 隔，小信号选用较小的量化间隔。 （3）量化误差：实际输入值与量化值之差，反映了信号的损失情况. q(t)=x-Q(x) 信号不过载时的噪声功率为:
两个铁球同时着地教学设计
表示了信号幅度有效值和量化范围的比， 一般是 小于 1 的值。 用分贝数表示时，是一个负数，称为动态范围 采用非均匀量化的理由均匀量化中量化噪声功率与信号幅度无关，只与量阶有 关。 A 律对数压缩特性 其中 A 为压缩系数，国际标准 A=87.6
A 律的国际标准 PCM 编码 M1M2M3M4M5M6M7M8 极性码 M1: 段落码 M2M3M4：表示量化采样 值所在段落的序号。 电平码(段内码)M5M6M7M8：表 示每一段落内的 16 个均匀量化级。
例 1、输入幅度为 1250，求量化编码和解码输出。 解： 因为是正数，所以 M1 为“1”。查表 5-3，1250 落在第六段，M2M3M4=“110”以 1024 为起点，64 为量化间隔（1250-1024）/64=3.53 M4M5M6M7=“0011”总的编码为“11100011”量化值为（1056+64*3）=1248 ，这就是解码输 出
第七章
一、?M 的主要优越性: (1) 低比特率时，量化信噪比高于 PCM。 (2) 抗误码性能好，能在误码率较高的信道里工作 (3) ?M 的编码、译码比 PCM 简单。 三、简单增量调制有两大问题 1、信号频率高，量阶相对小，量化跟不上变化，产生过载失真。 当输入信号的斜率比采样周期决定的固有斜率 ?/TS 大时，固定量阶的积分跟不上输入 信号幅度变化时，将产生斜率过载或过载噪声. 2、信号频率低。量阶相对大，产生量化失真（颗粒噪声） 。 在信号变化比较缓慢的区域内，编码后得到的序列会是“1”和“0”交替变化的，这种现象 称为颗粒噪声。
第八章
一、同步时分复用系统（分两类） ： 1、准同步系列 PDH(用于公共电话网 PSTN） 。 2、同步系列 SDH（用于光纤通信等骨干网络）
第九章
一、AMI、三阶高密度双极性码（HDB3 码） HDB3 有两种取代节：B00V 与 000V，其中 B 是符合交替规律的传号，V 是不符合交 替规律的传号（破坏节） 。取代法则：两个破坏节之间的 B 是奇数个。 二、第 K 个码元在其它采样点的样值将干扰其它码元的采样判决，称为码间串扰。
三、(1)奈奎斯特第一准则：抽样值无失真。 用于点态抽样恢复信码的系统，称为抽样值无失真。 准
则：如果信号经传输后，整个波形发生了变化但只要其特定点的抽样值保持不变。那 么用再次抽样的方法可以准确无
误地恢复信码。 (2)频带利用率：单位频带内的信息传输速率。理想状态下，系统频带利用率=2b/s/Hz 四、 （1）m 序列 1、又称最长线性反馈移位系列，由带线性反馈的移位寄存器产生。 2、具有最长序列，如果是 n 级移位寄存器产生的序列，最长周期是 2 的 n 次幂减 1。 3、周期与移位寄存器级数、现行反馈逻辑和移位寄存器的初始状态有关。 （2）m 序列码的用途： 1、扰码与解扰；2、加密与解密；3、扩频通信、码分多址；4、GPS 中的卫星识别码； 5、脉冲压缩雷达中用于解决雷达作用距离与距离分辨率的矛盾；6、其它。 （3）m 序列具有如下性质： 1、n 级移位寄存器产生的 m 序列，周期为 2n-1；2、除全 0 状态外， n 级移位寄存器可 以出现的各种状态在 m 序列中各出现一次， 由此可知 m 序列中“1”“0”的出现概率大致相同， “1”码只比“0”码多一个；3、一个序列中连续出现的相同码称为一个游程，其中单码游程占 1/2，二连码占 1/4，三连码占 1/8，最后有一个连“1”码的长度为 n，有一个连“0”码的长度为 n-1，总游程数为 2n-1。
第十章
代理服务振幅键控(ASK,Amplitude Shift Keying) 频移键控(FSK,Frequency Shift Keying) 相移键控(PSK,Phase Shift Keying) 两种进制：二进制调制、多进制调制 如果初相差 ?? 在（?/2， 3?/2）之间，锁相的结果
将使 ??=?。这种锁相结果将使 2PSK 信 号的 0-? 产生翻转，解码后将“1”误判为“0”， “0”误判为“1”。称为“相位模糊”。 “相位模糊”问题不只在 2PSK 中存在，在以后要讲的 MPSK（多进制调相）中更加严重。解 决“相位模糊”通常采用“差分相移键控”
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42.
当今通信的热点有哪些？你对哪些最感兴趣？ 试述通信模型的组成及各部分功能，解释信道、编码、译码的含义。 分别按传输信号形式和传输信道列举通信种类。 模拟通信与数字通信的区别是什么？试分析比较模拟通信和数字通信的优缺点。 国际通信技术标准的制定机构主要有哪些？ 通信系统性能指标有那些？ 信息量的单位是什么？ 平均信息量的定义和含义是什么？ 由 n 个符号组成的离散信源，其最大熵是多少？ 比特率和波特率之间的关系是什么？ 具有怎样概率密度函数的连续信源能产生最大平均信息量？ 从信息传输角度解释平均互信息量的物理意义。 离散信源信息传输速率与信息熵的关系。 解释香农信道容量公式的物理意义。 什么是线性调制？常见线性调制方式有哪些？ AM 调制中为什么要加入直流分量?其取值需要满足什么条件
？ 什么是调制效率？AM、DSB、SSB 的调制效率分别是多少？ 比较单边带信号的滤波法与相移法形成特性。 线性调制系统的解调方法有哪些？分别适应哪些调制调制方式？ 采用什么办法，才能用包
络检波对双边带抑制载波调制信号实现解调？ 残留边带滤波器的传输特性应如何？为什么？ 什么叫门限效应？哪些模拟调制，在什么情况下会出现门限效应？ 什么是信噪比增益？ DSB、SSB 相干解调系统的抗噪声性能是否相同？为什么？ 比较 AM、DSB、SSB、VSB 调制方式的时域、频域、功率特性、抗噪声性能。 什么是频分复用？ 单频调频时，调频指数对调频信号各频率分量功率分配有什么影响？ 将窄带调频与双边带调幅作一比较。 用鉴频器对经过加性白噪声信道的调频信号进行解调时， 输出噪声功率有什么特点？ 定性解释采用预加重/去加重可以改善调频系统信噪比的原因。 将常规双边带调幅系统和调频系统的频带和信噪比增益作一比较。 将理想抽样、自然抽样和平顶抽样，从时域和频域上作一比较。 为什么对语音信号进行脉冲编码调制时要采用对数压缩特性？ 解释 A 律压缩特性取 A=87.6 的由来。 为什么用正弦波测量 A 律 13 折线脉冲编码调制量化信噪比时，随着正弦波幅度变化， 量化信噪比会出现有规律的起伏？ 脉冲编码调制中每增加一位编码，量化信噪比提高多少？为什么？输入信号为 0 电平 时，A 律 13 折线 PCM 的输出序列是什么？ 为什么脉冲编码调制中采用折叠二进知码？ 若 A 律脉冲编码调制器的过载电平为 4096，输入电平为 520 时，求输出码组。 简单增量调制的主要优缺点是什么？ 数字压扩自适应增量调制是为了改善什么特性。 输入信号为 0 电平时，简单增量调制的输出序列 是什么？ 什么叫斜率过载？如何改善斜率过载？
43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70.
比较 PCM、 ΔM 的抗误码性能。 什么是 Δ-Σ，它是为了解决什么问题。 PCM 和 ΔM 调制系统的码元速率分别与抽样频率有什么关系？为什么？ ΔM 系统的抽样速率与量化信噪比有什么关系？ 时分复用和频分复用的区别。 为什么 32 路脉冲编码调制基的速率为 2048kb/s？怎样计算得到的？ 为什么数字复接系列中二次速率不是一次（基）的四倍？ 时分复用中帧同步的作用是什么？ 数字复接器的功能是什么？ 准同步复接与同步复接的区别是什么？ 归零码和非归零码的区别。 将 AMI 与 HDB3 作一比较 阐述位定时恢复的重要性。 以太网中采用哪一种数字基带信号？它有什么优点？ 升余弦滚降信号的时域和频域特点是什么
韩闻放？ 为什么部分响应信号会产生“伪电平”？ 0、1 不等概率时，双极性二元码的再生判决电平应如何选取？为什么？ 时域均衡中横向滤波器的抽头级数与什么有关？ 为什么眼图能反映基带信号传输质量？什么样的眼图是最佳的？ 二进制绝对调相与相对调相的区别是什么？ 二进制相对调相（2DPSK）采用相干解调和差分相干解调的区别是什么？误比特性能 有什么差别？ 比较 2ASK、2FSK 和 BPSK 的误比特率性能和频带利用率。 举出 BPSK 相干解调时的一种载波恢复电路。 为什么要采用匹配滤波器？ EB/NO 的含义是什么？写出它与 S/N 之间的关系式。 画出 8PSK 信号的星座图。 画出 QPSK 信号的调制器方框图。 MPSK 和 MQAM 的频谱利用率是 2ASK 的几倍？
一、概述 概述
1. 画出模拟 数字通信系统组成框图 简述各部分功能 画出模拟、数字通信系统组成框图，简述各部分功能， 解释信道、编码/译码、调制/解调的含义。 2. 分别按传输方式、信号类型、传输介质进行通信系统分 2 分别按传输方式 信号类型 传输介质进行通信系统分 类。 3. 模拟通信与数字通信的区别是什么？分析比较模拟通信 和数字通信的优缺点。 4. 模拟、数字通信系统的主要性能评价指标是什么？ 5. 试述码元速率 信息速率的定义 单位和常用表示符号 试述码元速率、信息速率的定义、单位和常用表示符号， 说明二进制和多进制时码元数率与信息速率之间的关系。 6. 理解误比特率、误码率的定义，掌握二进制、多进制传 6 理解误比特率 误码率的定义 掌握二进制 多进制传 输时计算。
二、信息论初步 二 信息论初步
1. 1 什么是信息量？如何计算？其单位是什么？ 2. 什么是信息熵？如何计算信源的信息熵？ 3. 由n个符号组成的离散信源，其最大熵是多少？什么情况 3 由n个符号组成的离散信源 其最大熵是多少？什么情况 下具有最大熵？ 4. 具有怎样概率密度函数的连续信源能产生最大平均信息 量？ 5. 什么是信道容量？ 6. 深入理解香农信道容量公式及其物理意义，熟练使用香 农公式。 7. 信道容量与信息传输速率之间的关系，如电话信道信噪 7 信道容量与信息传输速率之间的关系 如电话信道信噪 比为30dB、带宽为3.4kHz时的最高信息传输率是多少？
1. 1 2. 3. 4. 4 5. 6. 7. 7 8. 9. 10. 11. 12.
三、幅度调制 三 幅度调制
为什么说幅度调制是线性调制？常见线性调制方式有哪些？ AM调制中为什么要加入直流分量?其取值需要满足什么条件？ 什么是调制效率？AM、DSB、SSB的调制效率分别是多少？ 熟悉单边带信号的滤波法与相移法形成特性。 熟悉单边带信号的滤波法与相移法形成特性
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