通信原理教程复习
第1章 绪论
一、 本章知识点
1、概念
本章有许多基本概念，可作为填空、选择题。 2、计算
1) 信息量和熵的计算。
2) 码元速率、信息速率、误码率的计算。
二、 本章小结
1. 通信的最初含义是指由一地向另一地传递消息，现已扩展到包含交换、网络等。本课程主要研究传输。消息是指信源所产生的信息的物理表现。信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容。
2. 信号是指消息的物理载体。通信系统中的信号常指电信号。根据原来承载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号可分为模拟信号和数字信号。
3. 根据信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可分为模拟通信系统和数字通信系统。与模拟通信系统相比，数字通信系统优点突出，因而得到广泛应用。
4. 本章介绍的通信系统模型均属点对点通信模型。在这些模型中，主要完成两种变换：非电量?电量，基带信号?频带信号。前者把各种非电信号变换为电信号，从而利用电通信系统进行传输；后者利用调制技术进行频谱搬移，以适应在带通型信道中传输。此外，亦存在有直接以基带信号进行传输的系统?基带通信系统；它无需载波调制，只适用于低通型信道。在数字通信系统中，常采用各种编码技术来达到特定目的。 5. 信息量是对消息源发出的消息所包含的信息进行度量的重要参数。若消息x出现的概率为P（x），则它所包含的信息量I= -loga P(x) ，通常a=2，则I的单位为bit。对于由M个离散独立等概率消息（符号）组成的消息源，它发送的每个消息（符号）所包含的信息量为log2 M(bit) （bit）。对于离散独立非等概率消息（符号）组成的消息源，则采用平均信息量?每个符号所包含的信息量的统计平均值（称为熵）来描述
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H(x)=P(x1)［log2P(x1)］+ P(x2)［log2P(x2)］+ … + P(xn)［log2 P(xn)］
= ? p ( x p ( x )( bit （bit/符号） )log/符号）?i?1ni2i等概时具最大熵H(x)?log2M （bit/符号）
6. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要的性能指标。在模拟通信系统中，有效性用带宽
（B）表示，可靠性用信噪比（SNR）表示。在数字通信系统中，有效性用传输速率表示，可靠性用差错率表示。传输速率包括码元速率（RB）和信息速率（Rb），两者之间的关系是Rb=RBH。在等概条件下，Rb2=RB2（二进制等概时两速率数值上相等），。差错率包括误码率和误比RbM=RBMlog2M（M进制等概时，两速率相差log2M倍）特率。
三、思考题
1. 数字通信有哪些特点？
答：相对模拟通信，数字通信具有以下特点： ① 其所传输的信号是离散或数字的；
② 抗干扰能力强，数字信号可以再生，从而消除噪声积累； ③ 传输差错可以控制；
④ 便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理； ⑤ 便于加密，可靠性高； ⑥ 便于实现各种信息的综合传输。
2. 按调制方式，通信系统如何分类？
答：根据是否使用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。
3. 按传输信号的特征，通信系统如何分类？
答：按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。
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4. 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？
答：传送多路信号有三种复用方式：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。
5. 通信系统的主要性能指标是什么？
答：通信系统的性能指标涉及其可靠性、有效性、适应性、标准性、经济性等，主要性能指标有两个：传输速率和差错率，传输速率可以用码元速率或信息速率来表征，可靠性可以用误码率或误信率来表征。
6. 什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何？
答：误码率Pe是码元在传输系统中被传错的概率。误信率Pb是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。一般地，M进制中，误信率比误码率更底，二进制中，误信率和误码率在数值上相等。
7. 什么是码元速率？什么是信息速率？它们之间的关系如何？
答：码元速率RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。信息传输速率Rb又称为信息速率或传信率，单位是比特/秒（bit/s）。由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制中，表示一个码元的比特数不同。在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。在M进制中，设信息速率为Rb bit/s，码元速率为RBM Baud，则有
Rb=RBMlog2M
8. 未来通信技术的发展趋势如何？
答：相对模拟通信系统，数字通信系统具有诸多优点，尤其可以方便的实现加密解密，可靠性高，易于实现各种信息的综合传输，未来通信技术将必然以数字通信技术为主，各种类型的信息都在统一的通信网中传送。
9. 什么是信源符号的信息量？什么是离散信源的信源熵？
答：信息符号中所包含的有用信息的多少就是信源符号的信息量。信源符号所含的信息量I与该信息符号出现的概率有关，信息符号出现的概率越小，其所包含的信息量就越
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大，反之信息量就越小。离散信号所有符号所包含的信息量的平均值就是离散信号的信源熵。当离散信源的所有符号独立等概出现时，其信源熵的值达到最大。
第一章课后习题请复习（1-1~1-7）。
第3章 信道
一、 本章知识点
除了概念题，计算题主要集中在下列几点： （1）恒参信道中的不失真传输条件：
幅频条件 |H(ω)|=K0 相频条件 φ(ω)=ωtd 其中K0为传输系数，td为时间延迟，它们都是与频率无关的常数。 或群迟延特性
d?(w)?tddw?(w)?（2）信道容量 C=Blog2(1+S/N)
二、 本章小结
1． 信道是通信系统中的重要环节，它具有两大特点：一是不可缺少（用于传输信息）；二是它是通信中噪声的主要来源。
2． 信道的含义有狭义和广义两种。狭义信道是指信号的传输媒质。按照传输方式，狭义信道可分为有线和无线信道两种。狭义信道可分为恒参信道和随参信道两种。恒参信道是指信道传输参数恒定（时不变）的信道。随参信道是指信道传输参数随时间随机变化的信道。
3． 广义信道有调制信道和编码信道两种。调制信道范围是从调制器输出端到解调器输入端，其内部传输的是已调信号；它是一种模拟信道恒参信道，可等效为线性时变网络。编码信道范围是从编码器输出端到译码器输入端，其内部传输的是已编码信号，它是一
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