通信原理(第6版)樊昌信学习指导与考研辅导

通信原理(第6版)樊昌信学习指导与考研辅导书内容简介本书是以樊昌信教授和曹丽娜教授编著的《通信原理(第6版)》教材为主要参考书,同时参考其他相关教材画写的一本学习辅导和考研指导书。全书共分14章,与《通信原理(第6版)》的各章一致。每章包括学习目标、内容提要、难点·疑点、重点·考点、典型例题、习题解答、期末试题精选与答案、考硏试题精选与答案。学习目标”指出了每章应掌握的基本内容:“内容提要”归纳性和贯穿性地给出了每章的复习要点;“难点·疑点”帮助读者剖析难懂点,提醒易错点;“重点·考点”具体给出了每章必须掌握的知识点和考点;“典型例题”通过对例题的分析和解答,引导读者掌握解题思路、分析方法解题技巧,并对结论进行了评注;“习题解答”对《通信原理(第6版)》教材的课后习题进行提示和解答。“期末试题精选与答案”和“考研试题精选与答案”可供读者及时巩固和检测每章的学习效果。本书附录A和附录B分别提供了几套本科期末试题及其答案和硕士研究生入学考试题及其答案,以帮助读者熟悉多种题型,了解命题动态。本书可作为高等院校通信技术及相关专业的学习指导书,也可作为通信技术专业硕士研究生入学考试参考书图书在版编目(CIP)数据通信原理(第6版)学习辅导与考研指导/曹丽娜,樊昌信编著.一修订版.一北京:国防工业出版社,2008.7FSBN978-7-118-05794-2Ⅰ.通.Ⅱ.①曹..②樊..Ⅲ.通信理论-高等学校·教学参考资料I.TN91L中国版本图书馆CIP数据核字(208)第084717号※x草出版社出版发行(北京市海淀区紫竹院南路23号邮政编码100044)新艺印刷厂印刷新华书店经售开本787×10921/16印张20%字数468千字2008年7月第1版第1次印刷印数1-4000册定价32.00元(本书如有印装错误,我社负责调换)国防书店:(010)68428422发行邮购:(010)68414474发行传真:(010)68411535发行业务:(010)6847276前言通信原理是通信工程与电子信息类专业本科生的一门重要专业基础课程,也是诸多院校相关专业硕士研究生入学考试课程之一,这门课程对于进一步学习通信领域的相关专业知识起着承上启下的“桥梁”作用。由于该课程的理论性和实践性都很强,涉及的知识面也很广泛,因而难以掌握和融会贯通。本书旨在帮助读者整理知识,归纳结论,剖析难点,解惑疑点,强化重点;使复杂内容简明化;把相关内容系统化和条理化;使读者在深入理解通信原理的基本概念,轻松掌握分析方法和解题技巧的基础上,提高分析问题和解决问题的能力,从容应对期末考试和硕士研究生入学考试本书是以樊昌信教授和曹丽娜教授编著的《通信原理》(第6版)教材为主要参考书,同时参考其他相关教材而编写的一本学习辅导和考研指导书。全书共分14章,与《通信原理》(第6版)的各章—致,包括绪论、确知信号、随机过程信道、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字带通传输系统新型数字带通传输系统、模拟信号的数字传输、数字信号的最佳接收、差错控制编码、正交编码与伪随机序列、同步原理、通信网。每章包括学习目标、内容提要、难点·疑点、重点·考点、典型例题、习题解答、期末试题精选与答案、考研试题精选与答案。“学习目标”指出了每章应掌握的基本内容;“内容提要”归纳性和贯穿性地给出了每章的复习要点;“难点·疑点”帮助读者剖析难懂点,提醒易错点;“重点·考点”具体给出了每章必须掌握的知识点和考点;“典型例题”通过对例题的分析和解答,引导读者掌握解题思路、分析方法、解题技巧,并对结论进行了评注;“习题解答”对《通信原理》(第6版)的课后习题进行提示和解答。“期末试题精选与答案”和“考研试题精选与答案”可供读者及时巩固和检测每章的学习效果。本书附录A和附录B分别提供了几套本科期末试题及其答案和硕士研究生入学考试题及其答案,以帮助读者熟悉多种题型,了解命题动态。本次修订对书中部分章节做了删减,使本书更加精练、实用。本书由曹丽娜教授和樊昌信教授合作完成,其中第1章~第11章以及第13章由曹丽娜教授编写;第12章和第14章由樊昌信教授编写;樊昌信教授对全书进行了审核。最后,对于选用《通信原理》(第6版)和本书的单位教师和读者表示衷心的感谢,真诚希望对于两本书中的缺点和错误给予指正,并希望与编者联系,编者的电子函件地址:曹丽娜ccna@sohu.com樊昌信choxfam边 Xidian.edu.cn编者2008年6月Ⅲ目录第1章绪论3.14平稳随机过程通过线性系统1.1内容提要3.1.5窄带随机过程…351.1.1常用术语…3.16正弦波加窄带高斯噪声…361.1.2通信系统的组成3.17高斯白噪声和带限白1.1.3通信系统的分类…………3噪声361.1.4通信方式…………………33.2难点·疑点…………………381.1.5信息及其度量…3.3重点·考点…401.1.6主要性能指标……43.4典型例题……401.2难点·疑点…63.5习题解答411.3重点·考点…73.6期末试题精选与答案1.4典型例题3.6.1期末试题精选1.5习题解答103.6.2期末试题答案491.6期末试题精选与答案3.7考研试题精选与答案1.6.1期末试题精选………12371考研试题精选………491.6.2期末试题答案…123.7.2考研试题答案…491.7考研试题精选与答案1.7.1考研试题精选第4章信道…………511.7.2考研试题答案·…………134.1内容提要●·看●51第2章确知信号4.1.1信道定义与分类514.1.2信道模型……522.1内容提要普鲁●●●音身鲁鲁·非甲要。4.1.3恒参信道特性及其对信号2.1.1信号的分类和特性………14传输的影响2.1.2确知信号的频域分析……154.1.4随参信道特性及其对信号2.1.3确知信号的时域分析…18传输的影响532.2难点·疑点…………………204.1.5信道噪声542.3重点·考点224.1.6信道容量……………552.4典型例题……4.2难点·疑点2.5习题解答………254.3重点·考点4.4典型例题…雪。·鲁58第3章随机过程305习题解答内容提要…………………………304.6期末试题精选与答案3.1.1随机过程的基本概念4.6.1期末试题精选3.1.2平稳随机过程4.6.2期末试题答案…3.1.3高斯随机过程…334.7考研试题精选与答案……614.7.1考研试题精选6.6期末试题精选与答案1204.7.2考研试题答案…………616.6.1期末试题精选…120第5章模拟调制系统6.6.2期末试题答案6.7考研试题精选与答案1205.1内容提要鲁自鲁自···◆●·非···鲁·●普●·····,普6.7.1考研试题精选……12051.1调制的定义、目的和6.7.2考研试题答案…121分类5.1.2幅度调制的原理…63第7章数字带通传输系统……1225.1.3线性调制系统的抗噪声7.1内容提要性能667.1.1基本概念…5.1.4角度调制的原理……697.1.2二进制数字调制原理1225.1.5调频系统的抗噪声性能…727.1.3二进制调制信号的功率谱5.1.6模拟调制系统性能比较…74密度……………1285.1.7频分复用(FDM)………7571.4二进制数字调制系统的抗噪声5.1.8复合调制和多级调制……75性能1305.2难点·疑点757.1.5二进制数字调制系统的性能5.3重点·考点…………76比较…………………13154典型例题767.1.6多进制数字调制原理135.5习题解答7.2难点·疑点………1345.6期末试题精选与答案897.3重点·考点…………1355.6.1期末试题精选74典型例题…1365.6.2期末试题答案7.5习题解答…………………1375.7考研试题精选与答案897.6期末试题精选与答案5.7.1考研试题精选76.1期末试题精选…1485.7.2考研试题答案……907.6.2期末试题答案…………149第6章数字基带传输系统4●中由非917.7考研试题精选与答案7.7.1考研试题精选……1496.1内容提要…………917.7.2考研试题答案1506.1.1数字基带传输系统916.1.2数字基带信号及其频谱第8章新型数字通带调制技术151特性●···自··非·自·自。。●罪●·928.1内容提要1516.1.3基带传输的常用码型8.1.1正交振幅调制(QAM)…1516.1.4基带传输和码间干扰958.1.2最小频移键控(MSK)……1536.1.5无ISI的基带传输特性…958.1.3高斯最小频移键控6.1.6无ISI基带系统的抗噪声(GMSK)…………156性能998.1.4正交频分复用(OFDM)1576.1.7眼图和均衡…………1018.2难点·疑点156.2难点·疑点………8.3重点·考点……6.3重点·考点……………1048.4典型例题…1606.4典型例题8.5习题解答…1616.5习题解答………1058.6期末试题精选与答案86.1期末试题精选…16310.4典型例题……………19686.2期末试题答案…………16310.5习题解答………1988.7考研试题精选与答案10.6期末试题精选与答案…………20487.1考研试题精选……16310.6.1期末试题精选2048.7.2考研试题答案16310.6.2期末试题答案勹10.7考研试题精选与答案………………204第9章模拟信号的数字传输610.7.1考研试题精选……20491内容提要…16510.7.2考研试题答案2059.1.1概述…165第11章差错控制编码………2079.1.2抽样定理1669.1.3脉冲振幅调制(PAM)……16611.1内容提要…2079.1.4脉冲编码调制(PCM)……16711.1.1概述………2079.1.5DPCM和 ADPCM……17211.1.2.纠错编码的基本概念…2089.1.6增量调制(△M或DM)11.1.3几种简单的实用编码…20891.7PCM与△M的比较………17411.1.4线性分组码……2099.1.8:时分复用(TDM)…17511.1.5循环码………………2129.2难点·疑点1771.1.6卷积码………………2149.3重点·考点…17911.1.7网格编码调制…21694典型例题17911.2难点·疑点………2169.5习题解答11.3重点·考点……………………217即·t鲁··自·,自非非·非Db96期末试题精选与答案…114典型例题21718611.5习题解答22196.1期末试题精选……1869.6.2期末试题答案…11.6期末试题精选与答案…………235…18711.6.1期末试题精选…23597考研试题精选与答案……………18711.6.2期末试题答案……23597.1考研试题精选18711.7考研试题精选与答案……23697.2考研试题答案…………18811.7.1考研试题精选236第10章数字信号的最佳接收…18911.72考研试题答案………23610.1内容提要··鲁专非普非。自鲁·音自…189第12章正交编码与伪随机序列10.1.1最佳接收准则………18912.1内容提要…23810.1.2二进制确知信号的最佳12.1.1正交编码238接收1902.1.2伪随机序列………24010.1.3二进制随相信号的最佳12.1.3扩展频谱通信243接收………19212.14伪随机序列的其他10.1.4数字信号的匹配滤波接应用243收机……………19312.2难点·疑点……24510.1.5实际接收机与最佳接收机的123重点·考点……∴……………247性能比较………19412.4习题解答…………24710.1.6最佳基带传输系统……19410.2难点·疑点…第13章同步原理25019510.3重点·考点……19613.1内容提要…50Ⅵ13.1.1.概述……25014.1.3数据通信网…27313.1.2载波同步……………25114.1.4开放系统互连参考13.1.3码元同步……254模型…27313.1.4群同步…14.1.5因特网的体系结构27513.1.5扩谱通信系统14.1.6高级数据链路控制的同步……261规程27513.1.6网同步………26114.1.7局域网27613.2难点·疑点…26114.1.8 ALOha网··車27713.3重点·考点●备·自非14.1.9综合业务数字网13.4典型例题…·······(fSDN)……13.5习题解答…非●即。●看看D26614.1.10移动通信网……28213.6期末试题精选与答案…………26714.2难点·疑点28413.6.1期末试题精选…14.3重点·考点………28513.6.2期末试题答案26814.4习题解答……513.7考研试题精选与答案·鲁自非··。曾…268附录A本科期末考试试题与参考13.7.1考研试题精选68答案…………28713.7.2考研试题答案……269附录B硕士研究生入学考试试题第14章通信网…………271与参考答案…………………29814.1内容提要……………….271附录C常用数学公式31514.1.1通信网271参考文献………31614.1.2电话网271Ⅶ第1章绪论学习目标通过对本章的学习,应该掌握如下要点:常用通信术语>模拟信号与数字信号的区别;>基带信号与已调信号的区别;>通信系统的组成、分类和通信方式>数字通信系统的优缺点;>离散信源的信息量、平均信息量(熵)的计算码元速率、信息速率和频带利用率的定义、计算及其关系;>误码率和误信率的定义及其关系。1.1内容提要1.1.1常用术语(1)通信:利用电(或光)信号将消息中所包含的信息从信源传送到一个或多个目的地(2)消息:信息的物理表现形式,如文字、符号、数据话音和活动图片等。(3)信息:消息的内涵,即消息中所包含的受信者原来不知而待知的有效内容。(4)信号:消息的载体。消息携载在电信号的某一参量上,若电信号的该参量是离散取值的,这样的信号称为数字信号;若该参量连续取值,则称为模拟信号。1.1.2通信系统的组成通信系统是指传递信息所需的一切技术设备(包括信道)的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。1.一般模型点对点通信系统的一般模型如图1-1所示,图中各部分的作用如下。信源发送设备信道接收设备信宿(发送端)(接收端噪声源图1-1通信系统一般模型信源的作用是把各种消息转换成原始电信号(基带信号),即完成非电量一电量的转换发送设备的作用是将信源和信道匹配起来,其目的是把信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式有多种,如调制、放大、滤波、编码等。信道是指传输信号的通道,可分为有线和无线两大类。信道既给信号以通路,也会对信号产生损耗和干扰。噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。接收设备的作用是将信号放大和反变换(如译码解调等),其目的是从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。信宿是传送消息的目的地,其功能与信源相反,即把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等2。模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统,其模型如图1-2所示。该系统包含两种重要变换:模拟信源调制器信道解调器信宿噪声源图1-2模拟通信系统模型(1)消息基带信号,完成这种变换和反变换的设备是信源和信宿;(2)基带信号已调信号,完成这种变换和反变换的设备通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为已调信号,它应有两个基本特征:一是携带有信息,二是适合在信道中传输。3.数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,如图1-3所示。信信数信源」加道信道源码密调数字解调信道译码信解密信制吗//宿噪声源图1-3数字通信系统模型(1)信源与信宿。可以是模拟的,也可以是数字的。(2)信源编码与译码。信源编码有两个基本功能:一是完成模/数(AD)转换;二是将数字信号进行压缩处理,以提高信息传输的有效性。信源译码是信源编码的逆过程。(3)信道编码与译码。信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加人保护成分(监督元),组成所谓“抗干扰编码”。接收端的信道译码器按相应的规则进行解码,从中发现错误或纠正错误,从而提高通信系统的可靠性。(4)加密与解密。加密( Encryption)是为了提高所传信息的安全性。在传输重要信息时,按照某加密算法,即密钥( Secret key),对明文( Plain text)进行加密,使其变成密文( Cryptograph)后再发送出去。接收时,利用密钥进行解密,从而恢复原来信息。(5)数字调制与解调。数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的带通信号。数字解调是数字调制的逆过程。(6)同步。同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致。按照同步的功用不同,分为载波2