
想起了多年前我刚上大一的时候,也是同样迷茫,不明白通信到底是什么;学了各种数学课,却对通信一无所知。我说一下我的理解好了,有问题我再修改。
通信到底是什么呢?其实每一本有关通信的书里,一般都会介绍类似下面的三个:
一、 通信的目的 :将信息从发端”搬运“到收端。
二、 衡量通信过程的指标: 有效性和可靠性。
三、 完成通信的手段: 和具体信道和收发端有关系。其实这也是题主问题里所问的一切,那一切的东西,都是手段。
一切通信都离不开这三个方面。就如同你和其他人交流的时候可以通过声音,你想表达的是你的信息,通过的信道是空气。那么你的通信手段就是: 首先将你想说的内容 调制 到声音频率上,然后 发送 你想说的话给你的听众,然后你的听众 接收 到了你的发送信号(声音),然后理解( 解调和译码 )了你的意思。你看这就是一个通信过程。
那么考虑这样或那样的问题,面对不同的信道,不同的人群,如何能有效并可靠的将你的信息给别人呢?那就要考虑各种实际的问题了。如果你在太空中,没有任何声音可以传播的介质,你能通过 大声喊 (就认为这是一种编码、调制并发送的过程好了)让别人听见吗?答案当然是否啦。不过近距离的话你可以通过手势,眼神等其他( 编码 、 调制 )方式来完成交流,这就是面对不同信道的一种解决方案了。那么再考虑另外一种情况,如果你和一个略通中文歪果仁用中文对话,你当然不可能用很快的语速来交流了,那么降低你的说话频率( 码率或者速率 )就是一种不错的解决方案了。这个过程你可以看做是一个面对条件不好的接收机,所作出的次优选择了。
回过头来,题主所问的随机信号呀,信道呀,编码呀,这些都是面对实际中的具体问题而出现的。我们最常用的地面无线信道,发送的是电磁波,发送端和接收端是天线,介质是空气。因为衰落和天线尺寸的关系,我们只能选取高频的电磁波作为载体,那么就 需要调制。 经过的信道由随机的衰落和噪声(噪声的来源有机器的电子噪声,也有其他信号的干扰混叠),那么想研究这个通信过程,就必须考虑 随机的噪声 ,那么这就到了 随机信号分析。调制过的信号 带宽并不是无穷的(这个你通过高数里的傅里叶变换就可以看出),因此这个信号是在一定频带内传输的,那么我们设计滤波器的时候,只考虑信号频带内的传输就可以,这就是 带通系统 。等你学了 信息论 之后,你会发现, 模拟信号的熵是正无穷 ,也就是说,你无法通过 有限长度的有限进制的数组 表示任意一个浮点数。换句话说,当信息是模拟信号,在通过一个有噪信道之后,无法 完完全全的恢复原始信号。 并且为了便于实际数字电路和运算处理,二进制表述的信号,是最容易处理的一种方式(当然不是最优方式);因此现代的通信系统,都是 数字系统 。在将原始信号转化成数字信号,同时希望数字信号越短越好( 信源编码 : 采样和压缩 )
按照刚才讨论的那一通,现代通信的过程,就是讲原始信息 模拟数字转换 和 信源压缩(降低冗余) ,然后做一些 信道编码 (增加冗余,以降低错误),然后 调制 成传输符号(BPSK,QPSK, 64-QAM,OFDM...), 经过信道传输 ,然后接收机 解调 , 信道译码 , 解压缩 , 数字信号转模拟信号 ,最后生成一个很接近原始信息的信号。这个过程就是香农给出的通信系统模型。
这问题我想过一点,作为已有答案的补充吧。
通信原理目前的内容基本上是数字通信系统的设计原理与性能分析——利用信号与系统、信息论、编码理论、信号检测这些理论,构造现代数字通信系统,并对其性能作出基本的分析。扩展一点,还包括在带限和色散信道、衰落信道、多用户信道中的设计方法。所以,一般不把这课叫做“通信理论”,因为它颇有点杂烩。叫理论的一般是什么香农理论,检测理论,编码理论,这些都还比较单纯一些。
通信原理的核心理论还是信息论。信号设计、检测等等都是手段,都和实现方式、信道特征具体相关,也都可以用信息论去分析优劣。用电磁波做无线多用户通信,和用光在光纤中做点对点通信,系统设计差了很多,但信息论的方法都适用。
通信原理其实很简单的,具体的细节可能有点复杂。以弹钢琴为例:
钢琴师拿到一个琴谱(简谱),然后把它弹出来,变成声波,听众就能够接收到这个声波,有的人甚至能把听到的东西变成数字。
整个过程就是:
数字->波->数字。
实际的过程还要加上编码和解码:
信息->数字->波->数字->信息
信息可能是密码、文字、视频、音频等等。
是人生不能承受之痛
——写于北邮,通信原理期中考试前夜
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20 10 -- 20 1 1 学年 学期期末考试试题 时间1 0 0分钟
通信原理 课程 56 学时 学分 考试形式: 闭 卷
专业年级: 通信工程0 9 级 总分100分,占总评成绩 70 %
注:此页不作答题纸,请将答案写在答题纸上
一、 填空题( 每空 1 分,共 2 0 分 )
1、 数字通信系统与模拟通信系统相比 其缺点有 ( 占用带宽大 ) 和 ( 同步要求高 ) 。
2、 真正衡量数字 通信系统的有效性指标是 ( 频带利用率 ) ,
3、 维纳—辛钦关系即平稳随机过程的功率谱密度与其 ( 自相关函数 ) 是一对傅里叶变换关系。
4、 ( 恒参 ) 信道无失真传输的条件 之一是 振幅—频率曲线是 一条水平直线 。
5、 经信道传输后的数字信号可分为确知信号、随相 信号和 ( 起伏信号 ) 。
6、 对于滚降系数 a=0.4 的余弦滚降 数字基带传输 系统的最高频带利用率为 ( 2/1.4 )
7、 根据二进制随机脉冲序列的功率谱 的离散谱可以确定随机序列是否有直流分量和 ( 定时 ) 分量,若 ,则其直流分量为 ( 0 ) 。
8、 部分响应技术通过有控制的引入 ( 码间串扰 ) 并在接收端加以消除 ,可以达到 ( 2B/Hz ) 的理想频带利用率, 并使 波形尾巴振荡衰减加快 这样两个目的。
9、 通信系统中采用调制的目的 有三,即 将信号 变换为便于信道中传输的形式 、 ( 多路复用可提高 信道的 利用率 ) 和 ( 提高系统的抗干扰能力 ) 。
10 、 码元速率相同时, 16PSK 的信息速率是 2PSK 的信息速率的 ( 4 ) 倍。
11 、模拟信号数字化包括三个步骤即抽样、量化和 ( 编码 ) 。
12 、 在 DPCM 中,是将 ( 当前抽样值和前一个抽样值之值 ) 进行编码并传输,而增量编码是量化器的量化电平数为 ( 2 ) 的 DPCM 系统。
15 、 ( 码元 ) 同步的目的是 使每个码元得到最佳的解调和判决
二、 单选题( 每题 2 分,共 40 分 )
A 1 、 数字信号的一个码元是 ( A ) 信号。
A .能量信号 B .功率信号
C . 既不是功率信号也不是能量信号 D . 可能是功率信号也可能是能量信号
D 2 、 对 一个均值为零的窄带平稳高斯随机过程 下列说法 不 正确的是
A . 其同相分量和正交分量 都 是平稳高斯过程
B . 在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的
C . 其包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布
D . 对其一维分布而言,包络和相位不是统计独立的
B 3 、 设 一个 传递函数为 H ( f )线性系统其输入过程的功率谱密度为 P i ( f ), 则其输出过程的功率谱密度为
A . B . C . D .
A 4 、设实平稳随机过程 的自相关函数为 R( ) ,则 的平均功率为
A . R(0) B . R(0) - R( ∞ ) C . R( ∞ ) D . R( ∞ ) - R( 0 )
A 5 、 已知信息代码为 100110 ,则其 AMI 码为
A . -1001-10 B . 011001 C . 110101001101 D . 100101101001
C 6 、 在数字调制系统中,采用 8DPSK 调制方式传输,无码间串扰时可以达到的最高频带利用率是 ( ) bit/( s · Hz)
A . 1 B . 2 C . 3 D . 4
B 7 、 图 1 信号的带宽为 ( ) Hz :
图 1
A . B B . 2B C . f c +B/2 D . 2 f c +B
C 8 、 在抗加性高斯白噪声方面,性能最好的是
A . 相干 2ASK B . 相干 2DPK C . 相干 2PSK D . 相干 2FSK
B 9 、 已知绝对码序列为 00111010 ,则其对应的相对码序列是
A . 11000101 B . 00101100
C . 00011100 D . 11001001
D 10 、 某模拟信号的频谱范围为 0~3KHz ,对其按奈奎斯特速率进行抽样,再经 A 律十三折线编码,那么编码后的数据速率为 ( ) kbit/s.
A . 64 B . 24 C . 16 D . 48
C 11 、 要想最少消除 6 个抽样点的信号间串扰 , 则迫零时域均衡器的抽头个数最少应有 ( ) 个
A . 5 B . 6 C . 7 D . 8
C 12 、对眼图下列说法不正确的是
A . 最佳抽样时刻是 ” 眼睛 ” 张开最大的时刻
B . 定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率
C . 图中央的纵轴位置对应于判决门限电平
D . 眼图越端正,则表示码间串扰越小
C 13 、 对二进制信号 101100 ,若 QDPSK 编码规则为 , 若第二 位 码 11 的初相为 90 度,则第三位码 00 的初相为 ( ) 度
A . 0 B . 90 C . 180 D . 270
D 14 、下列 二进制数字调制 系统频带利用率最低的是
A . 2ASK B . 2DPK C . 2PSK D . 2FSK
B 15 、已知信号 m(t) 的最高频率为 3kHz, 则其最低抽样速率为
A . 3 kHz B . 6kHz C . 1.5kHz D . 12kHz
C 16 、对非均匀量化,下列说法不正确的是
A . 可以改善小信号时的信号量噪比
B . 其实现方法是先将信号抽样值压缩,再进行均匀量化
C . 信号抽样值小时,量化间隔大,信号抽样值大时,量化间隔小
D . 我国采用的 A 压缩律的压缩特性曲线,其 A 值等于 87.6
D 17 、对 PCM30/32 路系统,其输出总比特率为
A . 64kbit/s B . 8 kbit/s C . 32 kbit/s D . 2.048 kbit/s
B 18 、下列说法不正确的是
A . 数字信号的最佳接收是按照错误概率最小作为“最佳”的准则
B . 若两种码元的相关系数越小,则误码率越大
C . 匹配滤波器和相关接收两者等效,都是可以用于最佳接收
D . 按最大似然准则进行判决可以得到理论上的误码率最小值
A 19 、科斯塔斯环法可用来提取 ( ) 信号
A . 载波同步 B . 码元同步 C . 群同步 D . 网同步
A 20 、 采用 16PSK 调制传输 1000 bit/s 数据,则其传输的最小理论带宽是
A . 250Hz B . 500Hz C . 4000Hz D . 2000Hz
三、( 10 分) 已知基带传输系统的总特性为下图所示的 升 余弦滚降特性。试求 1 ) 该 系统无码间串扰的最高传码率和 最高 频带利用率; 2 )若分别以 的速率传输数据,哪些 速率 可以消除码间串扰?
四、( 12 分)设发送的绝对码序列为 10010 1 1 ,采用 2DPSK 方式传输,已知码元传输速率为 2400B ,载波频率为 2400Hz , 1 )试构成一种 2DPSK 信号调制器原理框图; 2 )若采用相干解调—码反变换器方式进行解调,试画出解调原理框图和各点的时间波形 () 。
五、 ( 12 分) 采用 13 折线 A 律 编码,设最小量化间隔为 1 个量化单位,已知抽样脉冲值为 - 7 50 量化单位, 1 )试求此时编码器输出的 8 位 PCM 码组 2 )在接收端译码时,其译码输出值为多少? 3 ) 计算发端和收端量化误差 。 4 ) 画出用于电话信号编码的逐次比较法非均匀编码器原理方框图。
六、 ( 6 分) 已信息代码为 1000010000110000000011 ,试确定其相应的 HDB 3 码 (假设 变换后 的第一位码为正极性) ,并简述 HDB 3 码 的优点。
通信原理考研考生可以关注我,加油!
就是你能听到我说话的原理,无论远近,无论方式
通信原理要是想学的比较透彻,应该学一下信息论与编码
通信,乃是互通信息。
——通信原理,北京邮电大学出版社,周炯槃著。
@Aaron 说得挺明白了,我来个简略的吧。
首先,题主可以看看课本的前言或者第一章的概述,里面应该有对整本书内容的概括,可以给你一个初步的影响。我以前看书有个不看前言的习惯。后来发现前面这和章节,基本打出了书的结构,只可以理解为这本书的知识结构。
其次,书中应该提及通信的最基本模型,
发送端--信道-->接收端
而通信原理就是围绕着这三者展开的。哦,忘了还有一个--信息,是通信的货物,也是通信原理涉及的一个对象。
了解了这几个要素,你再看通信原理的课程,基本都在解释这几个要素是什么,他们做什么用,是怎么工作的,怎么影响通信的效果的。你问的具体那些问题,都可以归类到其中,可能那时候你就明朗一些了。
辞职二战党,华东师范大学教育学原理已录取
因为走过,所以懂得这一路的艰辛。希望我的经验与教训能给奋斗在考研路上的学弟学妹们一点儿帮助
一、计划篇
从备考开始,我就制订了一个全面的学习计划。一开始是大体规划了一番,把整个学习过程分成三个阶段,基础、强化和冲刺,前两个阶段占用时间最多;然后具体明确每一个阶段的学习任务和目标,据此制定月计划、周计划乃至每天的计划。当然有时候计划也不能按时完成,但计划是死的人是活的,完不成计划时不要自责,问题出在计划上,需要调整计划,在备考中整个计划是一个动态的,随时根据自己的状态、学习情况进行调整
二、心态篇
辞职重新走上考研之路,在心里不止一次问过自己,如果失败了,怎么办?但一段时间之后我已意识到必须抛弃这种消极暗示,必须抛弃这种消极情绪,否则不但影响学习效率,而且肯定会一语成谶。一个积极的备考心态是取胜的前提,但是在考研这场持久战中,很容易出现消极情绪,郁闷了、纠结了、头大了、看不下去了、不如找工作了。。。。。
出现这种情况非常正常,特别是到了备考中后期的时候,我的方法是要么是调节,如不断暗示自己把精力集中到学习上、做一套题或者听着音乐复习单词等等,如果不奏效就果断放松,看电影、跑步、爬山等等,来一次彻底的放松,状态便又回来了
三、学习篇
(一)专业课复习建议
第一,一定要重视对教材的复习。自主命题的指定参考书的重要性不言而喻,而就统考而言,教育学试题越来越灵活,越来越重视对教育学素养和综合能力的考查,单纯靠看一些大纲解析或者指导书是不够的,所以要在熟读教材的基础上去理解知识点。如果时间充足,可以先大致浏览一遍教材,了解基本内容。第二遍要认真阅读,参照往年真题和大纲,做好笔记。第三遍可以结合笔记或者大纲解析之类的参考书,形成知识结构
第二,一定要构建知识结构。专业课知识如果在大脑中是零散的,既容易遗忘,又处理不好那些考查综合能力的大题。所以无论是在看教材的过程中,还是在直接看参考书的时候,一定要注意知识结构的构建。如教育学原理一共有几章,各章的标题是什么,各章又具体分为哪几个大问题,大问题下面又有哪几个要点,尽量做到心中有数。另外。各章节之间的内在关系是什么,各章节乃至各学科的知识是怎样前后呼应的,这些也是在复习时需要思考的问题,这样才能加深对教育学的总体理解。其实根据教育学考研大纲本身就是一个很好的知识结构,我们要做的就是根据教材以及相关知识,把大纲进一步的具体化。有段时间我曾经重点去背了教育学的大纲
第三,一定要研究真题。就统考来说,通过研究真题可以发现,重要的知识点其实变化不是很大的,特别是对于大题来说,重要的考点在真题中其实是能够发现的。而且很少出现重复性的考点,至少在考查方式上是有变化的。总起来说,研究真题的作用首先在于知道真题的出题方式和思路,单纯死记硬背的题目越来越是少;其次摸清考试重难点,复习起来有针对性。但是这一切都是建立在全面复习的基础之上的,不要投机取巧
(二)英语篇
对于英语来说,最为基础的是单词,第一轮复习中我的英语全用来背单词了。在整个复习阶段,在时间允许的情况下,背单词最好不要停,特别是到最后阶段,可以在学累的时候拿出点儿时间浏览和温习单词。最为关键的是真题。个人感觉英语最好的资料就是历年真题,简单说来,只要能够把历年真题全弄透了,没有一个单词不认识,没有一个句子不理解,没有一篇作文不熟悉,那么基本可以说,考研英语没啥问题了
四、打鸡血
第一,坚持。这是最重要的
第二,学会自我调节情绪,尽量保持积极地备考心态。出现压力大、学不进去、迷茫等负面情绪很正常,特别是到了冲刺阶段。或者去想一想读研时的美好生活,或者去操场跑两圈,或者去看一场电影等等,总之摸索出属于自己的情绪调节方法,尽量保持积极心态。我后来反思第一年考试的失败,没有良好的心态是重要原因之一
第三,找几个研友,互相鼓励,互相帮助
第四,要有学习计划。从整个考研过程规划,到月计划、周计划乃至每天的计划,尽量根据自己的时间、精力、学习状态等规划好,并努力完成,并灵活调整
最后,祝题主和考研党们顺利~
论电磁波模拟声波的方式。
