重慶理工大學現(xiàn)代通信原理與技術(shù)復習重點

1、考題類型：1、填空題20分，每空1分。2、簡述題20分，每題4分。3、綜合計算題60分，A6B7個題，每題分值不等（課堂例題及課后習題）。第1章1、通信系統(tǒng)的模型（數(shù)字通信系統(tǒng)模型）2、通信系統(tǒng)的分類。3、通信方式：（1）單工、半雙工和全雙工傳輸；（2）串行傳輸和并行傳輸。4、通信系統(tǒng)的主要性能指標。（1）模擬通信系統(tǒng)的有效性和可靠性指標（帶寬和信噪比）；（2）數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性和可靠性指標（信息傳輸速率和誤碼率）；（3）二進制和多進制碼元傳輸速率及信息傳輸速率的計算及其之間的關(guān)系。（4）誤碼率和誤信率的概念，及其之間的關(guān)系。第2章信號與噪聲1、白噪聲（1）白噪聲的概念及特點；（2）白噪聲功

2、率譜。2、窄帶噪聲（1）窄帶噪聲概念；（2）窄帶系統(tǒng)概念。第3章信道1、理想信道的概念及理想信道的傳輸函數(shù)具有什么特點。第4章模擬調(diào)制系統(tǒng)1、調(diào)制的概念、目的和作用。2、標準調(diào)幅AM的波形及頻譜計算。3、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC的波形及頻譜計算。4、單邊帶調(diào)制（SSB）的波形及頻譜計算。5、DSB信號相干解調(diào)的抗噪聲性能（系統(tǒng)增益）。6、SSB信號相干解調(diào)的抗噪聲性能（系統(tǒng)增益）。7、調(diào)相信號PM相關(guān)計算：調(diào)制信號、調(diào)相波表達式、調(diào)制常數(shù)、最大頻偏和頻帶寬度。8、調(diào)頻信號FM相關(guān)計算：調(diào)制信號、調(diào)相波表達式、調(diào)制常數(shù)、最大頻偏和頻帶寬度。9、頻率調(diào)制和相位調(diào)制的概念，兩者之間的關(guān)系。第

3、5章基帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)1、基帶信號的概念。2、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型。3、數(shù)字基帶信號的常用碼型計算：差分碼（相對碼）、AMI碼和HDB綱。第6章模擬信號的數(shù)字傳輸1、低通信號的抽樣定理相關(guān)計算（1）抽樣間隔、抽樣頻率；（2）抽樣信號的頻譜。2、模擬信號的數(shù)字化概念。3、量化的概念及分類。4、均勻量化計算：量化間隔和編碼。5、A律13折線PCM碼規(guī)則及編碼計算。第7章數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)1、2ASK信號調(diào)制原理框圖，信號的波形，信號功率譜及信號帶寬計算。2、2FSK調(diào)制原理框圖，信號的波形，信號功率譜及信號帶寬計算。3、2PSK調(diào)制原理框圖，信號的波形，信號功率譜及信號帶寬計算。4、2DPSK言號的調(diào)

4、制原理框圖，信號波形、信號功率譜及信號帶寬計算。部分例習題第一章1 -2已知二進制信源8, 1），若。符號出現(xiàn)的概率為1/4,求出現(xiàn)1符號的信息量.解 因為全概率產(chǎn)= 所以P（D = 3/4,其信息量為1 - 5設一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進制碼元的速率為2400 B,試求該系統(tǒng)的信息速率; 若該系統(tǒng)改為傳送十六進制信號碼元，碼元速率不變.則這時的系統(tǒng)信息速率為多少？（設 各碼元獨立等概率出現(xiàn)Q解（1）Kt, = = 2400 (b/s)&=& lbl6 = 2400X4 = 960。b/a)評注 碼元速率不變時，通過增加進制數(shù)可葭增加傕息速率口1 8已知二進制數(shù)字信號的傳輸速率為2

5、.100 b/fl ,試問變換成四進制數(shù)字信號時, 傳輸速率為多少波特？遞信原理學習持導解 若信息速率保持不變，則借碼率為& =襦=鬻”0 (B)評注 信息速率不變時，通過增加進制數(shù)2，可以降低碼無傳或速率,1 - 9已知某四進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳信率為2400 b/s,接收端在半小時內(nèi)共收到 21E個錯誤碼元，試計算該系統(tǒng)的誤碼率尸”解傳碼率為& = 1 =翟= 1200 半小時門8。秒)內(nèi)傳送的碼元個數(shù)為-V = T " / = IfiOO X 1200 = 2. 16 X 10"錯誤碼元數(shù) 以=2或個，因此誤碼率己為1 T0某系統(tǒng)經(jīng)氏期潮定，它的誤碼率H

6、 = l(r:系統(tǒng)碼元速率為1200%間在塞長 時間內(nèi)可能收到360個課嗎元批解 由尸* =苛和NT *七可得時間為第四章思考題：4.1 (P97)例題已知調(diào)制信號 f(t) = cos(2000 nt) + cos(4000 nt),載波為 cos(104 nt),進行單邊 帶SSB調(diào)制，試確定該單邊帶信號的表達式，并畫出頻譜圖。第六章例題已知一基帶信號 m(t)= cos2兀t+2cos4 u t,對其進行理想抽樣：(1)為了在接收端能不失真地從已抽樣信號ms(t)中恢復m(t),試問抽樣間隔應如何選擇？(2)若抽樣間隔取 0.2S,試畫出已抽樣信號的頻譜圖。例一：設信號f(t)=9+AC

7、OS cot ,其中，A=10V。若被均勻量化為 40個電平，試確定所需的二進 制碼組的位數(shù)N和量化間隔A 。例二：對于一個8bit均勻量化器范圍為-11V,試確定量化器的量化間隔A的大小。例：設輸入信號抽樣值Is=+1260 A (A為一個量化單位，表示輸入信號歸一化值 1/2048 ),采用逐次比較型編碼器，按A律13折線編成8位碼C1C2c3c4c5c6c7c8解編碼過程如下：(1)確定極性碼 C1:由于輸入信號抽樣值Is為正，故極性碼 C1=1。2) 確定段落碼C2C3C4參看表4.3可知，段落碼C2是用來表示輸入信號抽樣值Is處于13折線8個段落中的前四段還是后四段，故確定C2的飛;

8、海？,流口造.為IW=128第一次比較結(jié)果為Is>IW,故C2=1,說明Is處于后四段。C3是用來進一步確定Is處于56段還是78段，故確定C3的標準曰充,應蔻為IW=512第二次比較結(jié)果為Is>IW,故C3=1,說明Is處于78段。同理， 確定C4的標準電流應選為 IW=1024 A第三次比較結(jié)果為Is > IW,所以C4=1,說明Is處于第8段。經(jīng)過以上三次比較得段落碼C2c3c4為“111”，Is處于第8段，起始電平為 1024A。3）確定段內(nèi)碼C5C6C7C8段內(nèi)碼是在已知輸入信號抽樣值Is所處段落的基礎(chǔ)上，進一步表示Is在該段落的哪一量化級（量化間隔）。參看表4.3

9、 可知，第8段的16個量化間隔均為64 A ,故確定C5的標準電流應選為IW= 段落起始電平+8X（量化間隔）=1024+8X 64=1536 A第四次比較結(jié)果為IsvIW,故C5=0,由此可知：Is處于前8級（18量化間隔）。同理， 確定C6的標準電流為IW=1024+4 X 64=1280 A第五次比較結(jié)果為Is < IW,故C6=0,表示Is處于前4級（14年化間隔工確定C7的標準電流為IW=1024+2X 64=1152 A第六次比較結(jié)果為Is >IW,故C7=1,表示Is處于34吊化:訶陽。最后，確定C8的標準電流為IW=1024+3 X 64=1216 A第七次比較結(jié)果

10、為Is>IW,故C8=1,表示Is處于序號為4的量化間隔。由以上過程可知，非均勻量化和編碼實際上是通過非線性編碼一次實現(xiàn)的。經(jīng)過以上七次比較，對于模擬抽樣值+1260 A ,編出的PC喇組為1 111 0011 。它表示輸入信號抽樣值Is處于第8段序號為4的量化級，其量化電平為1216,故量化誤差等于 44。順便指出，若使非線性碼與線性碼的碼字電平相等，即可得出非線性碼與線性碼間的關(guān)系，如下表所示。編碼時，非線性碼與線性碼間的關(guān)系是7/11變換關(guān)系，如上例中除極性碼外的7位非線性碼1110011 ,相對應的 11位線性碼為10011000000。例： 設碼組的8位碼為11110011,求

11、該樣值量化電平為多少？ 解：C1 =1,說明樣值為正極性。段落碼為111,說明在第8段，段落起點電平：1024段內(nèi)碼0011 ,段內(nèi)電平： 128+64=192 故該8位非線性碼所代表的信號抽樣量化值為：1024+ 192=1216 ?！纠繂温吩捯粜盘柕淖罡哳l率為4kHz,對其進行PCM專輸，求：（1） 最低抽樣頻率；（2） 抽樣后按8級量化，求PCM1（統(tǒng)的碼元速率；（3） 若抽樣后按128級量化，PCM1（統(tǒng)的碼元速率又為多少？ 解：（1） 由于fm=4kHz,根據(jù)低通抽樣定理，可知最低抽樣頻率fs=2fm=8kHz。也就是說，對一個抽樣值編碼后的碼元所占時間為Ts=1/fs 。（2）

12、對抽樣值進行8級量化意味著要用 3位二進制編碼。因為是單路信號，每秒有8000個抽樣值，一個抽樣值用3個碼元，所以碼元傳輸速率fBPCM = 3X8000=24k (Baud)(3)因為128級量化需用7位一進制碼進行編刊：所以，的元速率為fBPCM =7x 8000=56k ( Baud)思考與練習題1、脈沖編碼調(diào)制 PCM把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種調(diào)制方式。請問它由哪三個步驟構(gòu)成？2、簡要說明利用 A律13折線特T行 PCM碼時，8位PCM的碼位是如何安排的。3、請簡述逐次比較型編碼器的工作原理。4、采用13折線A律編碼器電路，設接收到的碼組為“01010011”，最小量化間隔為(1)

13、試問編碼器輸出的該樣值量化電平為多少；(2)寫出對應于該 7位碼的均勻量化11位碼。5、若采用13折線A律編碼，設最小的量化間隔為,已知抽樣值為-95 Ao(1)試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差；(2)寫出對應于該 7位碼的均勻量化11位碼。4、解:(1)已知接收端收到的碼組為：C1C2c3c4c5c6c7c8=01010011由于C1=0,則可判定信號為負值。再由 C2c3c4=101 知：碼組位于第6段，起始電平為 256,終止電平為511,則量化間隔為16。所以，編碼器輸出的電平為：Iq= -( 256 + 1 X 32 + 1 X 16 )= -304(2)根據(jù)7位非線T碼與11

14、位線性碼的轉(zhuǎn)換關(guān)系，304對應的均勻量化11位碼為:B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11= 001001100005、解:(1)極性碼：因為抽樣值Is= - 95 < 0,所以極性碼 C1 = 0(2)段落碼：(三次比較)取 IW1 = 128 , 因為 Is < IW1 所以，C2 = 0取 IW2 = 16 ,因為 Is > IW2 所以，C3 = 1取 IW3 = 32 ,因為 Is > IW3 所以，C4 = 1c5c6c7c8=0111。段落碼為C2C3C4 = 011 ，說明碼組處于第四段中；起點電平64,量化間隔為4取IW4= 64 + 8X4

15、 :二 96,因為Is < IW4所以，c5 = 0取IW5= 64 + 4X4 :二 80,因為Is > IW5所以，c6 = 1取IW6= 64 + 6X4 :二 88,因為Is > IW6所以，c7= 1取IW7= 64 + 7X4 :二 92,因為Is > IW7所以，c8 = 1(3)段內(nèi)碼：(四次比較)抽樣值位于第四段的第 7個量化級，段內(nèi)碼為所以，編碼器輸出碼組為 ：c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8= 00110111(4)量化誤差：編碼器輸出碼組所表示的量化值為IQ= - 92 ,那么，量化誤差為：Ie= |Is-Iq| = |-95+92

16、| = 3,所以，量化誤差為 3個量化單位。(5)編碼器輸出碼組C1C2c3c4c5c6c7C8= 00110111對應的均勻量化11位碼為:B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11=00001011100第七章思考與練習題設發(fā)送的二進制信息為 101100011,采用2ASK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為 1200B,載波頻率為2400Hz。1)試構(gòu)成一種2ASK信號調(diào)制器原理框圖，并畫出2ASK信號的時間波形;2)試畫出2ASK信號頻譜結(jié)構(gòu)示意圖，并計算其帶寬。解：1) 2ASK信號是一種數(shù)字振幅調(diào)制，已調(diào)信號的振幅隨數(shù)字基帶信號變化。2ASK信號可以采用模擬相乘的方式產(chǎn)生，如圖(a

17、)。圖中數(shù)字基帶信號 s(t)應是單極性不歸零波形。2ASK信號也可以采用數(shù)字鍵控的方式產(chǎn)生，通過開關(guān)的接通和接地來產(chǎn)生2ASK信號，如圖(b)所示。根據(jù)題中已知條件，碼元傳輸速率為1200B,載波頻率為2400Hz。因此，在2ASK信號的時間波形中，每個碼元時間內(nèi)共有兩個周期的載波。數(shù)字基帶信號s(t)和2ASK信號的時間波形如圖。2) 2ASK信號是一種雙邊帶調(diào)制信號，其功率譜結(jié)構(gòu)是將數(shù)字基帶信號的功率譜線性搬移到 載頻位置。2ASK信號功率譜密度結(jié)構(gòu)示意圖如下。2ASK信號的功率譜分布在整個頻率范圍，若以功率主瓣寬度計算帶寬，則2ASK信號帶寬COS (OctB2ASK2?b200通務通

18、開關(guān)圖 7-21根據(jù)題中已知條件，碼元傳輸速率為1000B, “1”碼元的載波頻率為3000Hz, “0”碼元的載波頻率為2000Hz。因此，在2FSK信號的時間波形中，每個“1”碼元時間內(nèi)共有 3個周期的載波，每個“ 0”碼元時間內(nèi)共有兩個周期的載波。數(shù)字基帶信號s(t)和2FSK信號的時間波形如圖：B2ASQ:?c=2400Hz, ? b=1/Tb=1200B。11001000101 ,采用2FSK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為3000Hz, “0”碼元的載波頻率為2000Hz。(1)試構(gòu)成一種2FSK信號調(diào)制器原理框圖,(2)試畫出2FSK信號頻譜結(jié)構(gòu)示意圖,乙、信號采用數(shù)字鍵控的方式產(chǎn)生

19、。由數(shù)字基帶信號控制選通開關(guān)選擇兩個載波頻率之一輸出,/士 口2FSK設發(fā)送的二進制信息為 “1”碼元的載波頻率為由此產(chǎn)生解：(1) 2FSK信號是一種數(shù)字頻率調(diào)制信號,并計算其帶寬。算其帶寬已調(diào)信號的頻率隨數(shù)字基帶信號變化。1000B,2FSK=2 X(2) 2FSK信號的功率譜結(jié)構(gòu)可以近似看成是兩個2ASK信號頻譜的疊加。由題已知： ？1=3000Hz, ? 2=2000Hz, ?s=1/Ts=1000B。碼元傳輸速率為1000B, ? 1和？ 2兩上載波頻差為1000Hz,因此2FSK信號功率譜有一部分重疊；其結(jié)構(gòu)示意圖如下。由圖，2FSK信號的功率譜分布在整個頻率范圍，若以功率譜主瓣寬度計算帶寬，則2FSK信號帶寬B2FSK為B2FSK = |?2 - ?1| +2 ?S = 3000-2000+2 X 1000=3000(Hz)以上分析可以看到：第一，2FSK信號的功率譜同樣有連續(xù)譜和離散譜組成。其中，連續(xù)譜由兩個雙邊譜疊加而成，而離散譜出現(xiàn)在兩個載頻位置上；第二，若兩個載頻之差較小，比如小于等于？b ,則連續(xù)譜出現(xiàn)單峰；若兩個載頻之差逐步增大，則連續(xù)譜將出現(xiàn)雙峰。1、通信系統(tǒng)的模型（數(shù)字通信系統(tǒng)模型）2、通信系統(tǒng)的分類。3、通信方式：（1）單工、半雙工和全雙工傳輸；（2）串行傳輸和并行傳輸。4、通信系統(tǒng)的主要性能指標。（1）模擬