通信原理复习指南（重庆理工大学）

通信原理复习指南重庆理工大学 - 图文 考题类型：1、填空题20分，每空1分。 2、简述题20分，每题4分。 3、综合计算题60分，A6B7个题，每题分值不等(课堂例题及课后习题)。 第1章 1、通信系统的模型数字通信系统模型 2、 通信系统的分类。 3、通信方式：1单工、半双工和全双工传输；2串行传输和并行传输。 4、通信系统的主要性能指标。 1模拟通信系统的有效性和可靠性指标带宽和信噪比； 2数字通信系统的有效性和可靠性指标信息传输速率和误码率； 3二进制和多进制码元传输速率及信息传输速率的计算及其之间的关系。 4误码率和误信率的概念，及其之间的关系。 第2章 信号与噪声 1、白噪声 1白噪声的概念及特点； 2白噪声功率谱。 2、窄带噪声 1窄带噪声概念； 2窄带系统概念。 第3章 信道 1、理想信道的概念及理想信道的传输函数具有什么特点。 第4章 模拟调制系统 1、调制的概念、目的和作用。 2、标准调幅AM的波形及频谱计算。 3、抑制载波双边带调制DSB-SC的波形及频谱计算。 4、单边带调制(SSB)的波形及频谱计算。 5、DSB信号相干解调的抗噪声性能系统增益。 6、SSB信号相干解调的抗噪声性能系统增益。 7、调相信号PM相关计算：调制信号、调相波表达式、调制常数、最大频偏和频带宽度。 8、调频信号FM相关计算：调制信号、调相波表达式、调制常数、最大频偏和频带宽度。 9、频率调制和相位调制的概念，两者之间的关系。 第5章 基带数字传输系统 1、基带信号的概念。 2、数字基带传输系统模型。 3、数字基带信号的常用码型计算：差分码相对码、AMI码和HDB3码。 第6章 模拟信号的数字传输 1、低通信号的抽样定理相关计算 1抽样间隔、抽样频率； 2抽样信号的频谱。 2、模拟信号的数字化概念。 3、量化的概念及分类。 4、均匀量化计算：量化间隔和编码。 5、A律13折线PCM编码规那么及编码计算。 第7章 数字频带传输系统 1、2ASK信号调制原理框图，信号的波形，信号功率谱及信号带宽计算。 2、2FSK调制原理框图，信号的波形，信号功率谱及信号带宽计算。 3、2PSK调制原理框图，信号的波形，信号功率谱及信号带宽计算。 4、2DPSK信号的调制原理框图，信号波形、信号功率谱及信号带宽计算。 局部例习题 第一章 第四章 考虑题：4.1P97 例题 调制信号f(t) = cos(2000t) + cos(4000t) ，载波为cos(104t) ，进展单边带SSB调制，试确定该单边带信号的表达式，并画出频谱图。 第六章 例题 一基带信号m(t)= cos2t+2cos4 t, 对其进展理想抽样： 1为了在接收端能不失真地从已抽样信号ms(t)中恢 复m(t)，试问抽样间隔应如何选择？ 2假设抽样间隔取0.2S，试画出已抽样信号的频谱图。 例一： 设信号f(t)=9+ACOSt ,其中，A=10V。假设被均匀量化为40个电平，试确定所需的二进制码组的位数N和量化间隔 。 例二： 对于一个8bit均匀量化器范围为-11V，试确定量化器的量化间隔的大小。 例：设输入信号抽样值Is=+1260为一个量化单位， 表示输入信号归一化值1/2048，采用逐次比拟型编码器, 按A律13折线编成8位码C1C2C3C4C5C6C7C8。 解 编码过程如下： 1确定极性码C1：由于输入信号抽样值Is为正，故极性码C1=1。 2 确定段落码C2C3C4： 参看表4.3可知，段落码C2是用来表示输入信号抽样值Is处于13折线8个段落中的前四段还是后四段，故确定C2 IW=128 第一次比拟结果为IsIW， 故C2=1，说明Is处于后四段。 C3是用来进一步确定Is处于56段还是78段，故确定C3 IW=512 第二次比拟结果为IsIW， 故C3=1，说明Is处于78段。 同理， 确定C4的标准电流应选为 IW=1024 第三次比拟结果为IsIW，所以C4=1，说明Is处于第8段。 经过以上三次比拟得段落码C2C3C4为“111”，Is处于第8段，起始电平为1024。 3 确定段内码C5C6C7C8：段内码是在输入信号抽样值Is所处段落的根底上，进一步表示Is在该段落的哪一量化级量化间隔。参看表 4.3 可知，第 8 段的 16 个量化间隔均为64，故确定C5的标准电流应选为 IW=段落起始电平+8(量化间隔) =1024+864=1536 第四次比拟结果为IsIW，故C5=0，由此可知：Is处于前 8 级18量化间隔。 同理， 确定C6的标准电流为 IW=1024+464=1280 第五次比拟结果为Is IW，故C6=0，表示Is处于前4级14 确定C7的标准电流为 IW=1024+264=1152 第六次比拟结果为IsIW，故C7=1，表示Is处于34 最后，确定C8的标准电流为 IW=1024+364=1216 第七次比拟结果为IsIW，故C8=1，表示Is处于序号为4的量化间隔。 由以上过程可知，非均匀量化和编码实际上是通过非线性编码一次实现的。经过以上七次比拟， 对于模拟抽样值+1260，编出的PCM码组为 1 111 0011。 它表示输入信号抽样值Is处于第 8 段序号为 4 的量化级， 其量化电平为1216，故量化误差等于44。顺便指出，假设使非线性码与线性码的码字电平相等，即可得出非线性码与线性码间的关系，如下表所示。编码时，非线性码与线性码间的关系是7/11变换关系，如上例中除极性码外的7位非线性码1110011，相对应的11位线性码为10011000000。 例： 设码组的8位码为11110011，求该样值量化电平为多少？ 解： C1 =1，说明样值为正极性。 段落码为111，说明在第8段，段落起点电平： 1024 段内码0011，段内电平： 12864=192 故该8位非线性码所代表的信号抽样量化值为： 1024192=1216 。 【例】单路话音信号的最高频率为4kHz，对其进展PCM传输， 求： (1)最低抽样频率； (2)抽样后按8级量化，求PCM系统的码元速率； (3)假设抽样后按128级量化，PCM系统的码元速率又为多少？ 解： (1)由于fm=4kHz，根据低通抽样定理，可知最低抽样频率fs=2fm=8kHz。也就是说，对一个抽样值编码后的码元所占时间为Ts=1/fs。 (2)对抽样值进展8级量化意味着要用3位二进制编码。 因为是单路信号，每秒有8000个抽样值，一个抽样值用3个码元，所以码元传输速率 fBPCM = 38000=24kBaud (3)因为128级量化需用7 fBPCM =78000=56k Baud 考虑与练习题 1、脉冲编码调制PCM是把模拟信号转换为数字信号的一种调制方式。请问它由哪三个步骤构成？ 2、简要说明利用A律13折线特性进展PCM编码时，8位PCM码的码位是如何安排的。 3、请简述逐次比拟型编码器的工作原理。 4、采用13折线A律编码器电路，设接收到的码组为“00011”，最小量化间隔为。 1试问编码器输出的该样值量化电平为多少； 2写出对应于该7位码的均匀量化11位码。 5、假设采用13折线A律编码，设最小的量化间隔为，抽样值为 95。 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。 4、解: 1)接收端收到的码组为: C1C2C3C4C5C6C7C8=00011，由于C1=0，那么可断定信号为负值。 再由C2C3C4=知： 码组位于第6段，起始电平为256，终止电平为511，那么量化间 隔为16。所以,编码器输出的电平为： Iq= -( 256 + 132 + 1 16 )= -304 2根据7位非线性码与11位线性码的转换关系，304对应的均匀量化11位码为: B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11= 00100110000 5、解 ： 1极性码： 因为抽样值Is= - 95 0，所以极性码 C1 = 0 ； 2段落码： 三次比拟 取IW1 = 128 , 因为Is IW1 所以， C2 = 0 ； 取IW2 = 16 , 因为Is IW2 所以， C3 = 1 ； 取IW3 = 32 , 因为Is IW3 所以， C4 = 1 ； 段落码为 C2C3C4 = 011 ，说明码组处于第四段中；起点电平64，量化间隔为 4 。 3段内码： 四次比拟 取IW4= 64 + 8 4 = 96 ，因为Is IW4 所以， C5 = 0 ； 取IW5= 64 + 4 4 = 80 ，因为Is IW5 所以， C6 = 1 ； 取IW6= 64 + 6 4 = 88 ，因为Is IW6 所以， C7= 1 ； 取IW7= 64 + 7 4 = 92 ，因为Is IW7 所以， C8 = 1 ； 抽样值位于第四段的第7个量化级，段内码为C5C6C7C8=0111 。 所以，编码器输出码组为 ：C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8= 00111 。 4量化误差： 编码器输出码组所表示的量化值为IQ= - 92，那么，量化误 差为： Ie= |Is-Iq| = |-95+92| = 3，所以，量化误差为3个量化单 第 10 页 共 10 页