《通信原理》复习指导
一、
课程概述：
《通信原理》课程主要讲述现代通信系统的基本组成、基本性能指标和基本分析方法，并以当前广泛应用的通信系统和不断发展的新技术为基本背景，在强调通信信号设计的数学表达和推导的同时，以各种调制技术的分析作为主线，紧紧围绕通信系统的有效性和可靠性这对基本矛盾展开分析，对各种通信系统的性能指标进行评价与比较。
本课程的全部内容主要包括四大部分，兼顾了模拟通信和数字通信两大类型，尤为侧重数字通信。第一部分主要讲授通信系统的基本模型、基本性能指标和基本概念以及信息论初步理论、确定信号分析与随机过程信号分析等基本理论；第二部分主要讲授模拟通信系统的基本原理和基本性能指标分析；第三部分主要讲授数字通信系统的基本原理、基本技术、基本性能指标分析，包括模拟信号的数字化传输、数字信号基带传输系统、数字信号载波传输系统的基本理论，以及同步原理；第四部分主要讲授差错控制方式及信道编码理论、常见检纠错码、伪随机码等相关技术的基本概念与方法。
通过本课程的学习，应使学生基本掌握运用确定信号分析理论以及随机过程信号分析理论对具体通信系统进行系统性能分析的方法、典型通信系统的基本模型、通信系统的时频域分析方法、通信系统中的信道编码技术、检纠错技术及同步原理等相关技术，为进一步学习其它相关专门通信专业知识打下初步的基础；此外也为相应的通信原理实验以及其它通信专业综合实验奠定一定的理论分析基础。
二、 各章基本要求及主要内容
第一章 绪论
本章要求掌握通信的一般系统模型、模拟通信的系统模型、数字通信的系统模型和通信
网系统模型，包括其基本概念、主要特征；了解通信系统的一般分类方法和分类依据；要求掌握对通信系统进行性能描述的主要性能指标，以及其在不同通信类型中的具体表现形式。
主要内容：
1、通信系统的基本概念
2、通信系统的一般模型及构成
3、模拟通信系统组成模型及主要特征 4、数字通信系统组成模型及主要特征 5、通信网系统模型及构成
6、通信系统的分类（1、按消息物理特征分类 （2、按调制方式分类 （3、按传输信号的特征分类 （4、按通信工作波段分类 （5、按信号传输媒质分类 （6、按传送信号的复用方式分类 （7、按通信方式进行分类
7、通信系统的性能度量：（1、通信系统质量的主要性能指标 （2、模拟通信系统质量的性能指标（带宽、信噪比） （3、数字通信系统质量的性能指标（传码率和传信率、误码率和误信率）
第二章 确定信号分析理论
本章要求简单了解确定信号的分类；掌握周期信号的傅立叶级数分析、傅立叶变换、
傅立叶变换的运算特性、单位冲击函数的傅立叶变换、功率信号的傅立叶变换、能量谱密度和功率谱密度、确定信号的相关函数、卷积运算、确定信号通过线性系统；要求理解希尔伯特变换、解析信号及频带信号与带通系统的相关概念及理论分析。
主要内容：
1、 确定信号的分类（ 周期信号与非周期信号 / 能量信号与功率信号） 2、 周期信号的傅立叶级数分析（三角形式/指数形式的傅立叶级数） 3、 傅立叶变换（定义，傅立叶变换存在的充要条件）
4、傅立叶变换的运算特性（包括线性、对称性、尺度变换性、时移性、频移性、时域微分性、频域微分性、时域积分性、时域卷积性、频域卷积性、时域抽样性、频域抽样性、相关运算、自相关运算）
5、单位冲击函数δ(t)的定义及主要性质
6、功率信号的傅立叶变换（1、常数A的傅立叶变换 （2、正弦、余弦信号的傅立叶变换 （3、周期信号的傅立叶变换 （4、符号函数的傅立叶变换 （5、单位阶跃函数的傅立叶变换 （6、其它一些常见信号的傅立叶变换
7、能量谱密度、功率谱密度、信号带宽
8、确定信号的相关函数的定义、性质；相关函数与能量（功率）谱密度的关系 9、互能量谱密度和互功率谱密度
10、卷积的定义及其运算操作步骤；卷积的性质、卷积定理、函数与单位冲击函数的卷积
11、信号不失真的条件 12、线性系统的带宽
13、低通滤波器与带通滤波器
14、希尔伯特变换的定义；频域的变换及希尔伯特变换的性质
15、解析信号的定义、性质、由实函数信号求其解析信号的方法、常见实信号的希尔伯特变换
16、频带信号的定义及其表示法、带通系统的定义、带通系统的单位冲击响应 、频带信号通过带通系统的响应分析（借助解析信号理论）
第三章 随机过程信号分析理论
本章要求理解随机过程的统计（概率）特性、窄带随机过程、余弦波加窄带平稳高斯随机过程、循环平稳随机过程；要求熟练掌握高斯随机过程（正态）、平稳随机过程通过线性系统、匹配滤波器及其在最佳数字基带接收理论中的应用。
主要内容：
1、随机过程的分布函数和概率密度 2、随机过程的数字特征
3、两随机过程的联合分布函数和数字特征
4、平稳随机过程（1、平稳随机过程的定义 (2、严平稳随机过程的数字特征 （3、
宽平稳随机过程（广义平稳） （4、联合宽平稳随机过程 （5、平稳随机过程相关函数的性质 （6、各态历经性（遍历性） （7、平稳随机过程的功率谱密度 （8、平稳随机过程的功率谱密度与自相关函数的关系（维纳-辛钦定理） （9、平稳随机过程功率谱密度的性质
5、高斯随机过程（正态）的定义、性质、一维正态分布及其特性 6、平稳随机过程通过线性系统 （1、随机过程输出Y（t）的均值（统计平均） （2、随机过程输出Y（t）的自相关函数 （3、X（t）输入和Y（t）输出的互相关函数与互功率
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谱密度 （4、输出Y(t)的功率谱密度 （5、输出Y(t)的概率密度
7、窄带随机过程（1、窄带随机过程的定义 （2、窄带随机过程的表示式 （3、窄带平稳随机过程的自相关函数与功率谱密度 （4、Xc(t)、Xs(t)、α(t)、φ(t)的概率密度 （5、窄带平稳高斯噪声通过相干解调器
8、余弦波加窄带平稳高斯随机过程的概率密度分布
9、 匹配滤波器 （1、匹配滤波器的定义 （2、传输特性与单位冲击响应 10、循环平稳随机过程的定义及其统计特性
第四章 信息论初步
本章要求掌握信息源的统计特性描述及信息的度量方法、信息源的信源熵计算、信道容量及香农公式；要求理解条件熵、联合熵、互信息及其相互关系；要求了解香农关于无失真信息传输的相关结论、信源编码理论的基本应用及意义。
主要内容
1、信息源的统计特性描述 2、离散信息源的信息度量 3、连续信息源的信息度量 4、信息源的信源熵
5、条件熵、联合熵及互信息 6、各类熵与互信息的相互关系
7、有扰离散信道的信息传输(信道容量) 8、有扰连续信道的信息传输(信道容量) 9、香农公式（C.E Shannon）及其应用 10、香农无失真信息传输结论
11、信源编码理论的基本应用及意义
第五章 信道与噪声
本章要求了解通信信道的基本定义与分类方式，理解通信信道实例、信道的数学模型、分集接收原理、分集接收的具体实现方式、分集信号的合并方式，掌握恒参信道特性及其对信号传输的影响、随参信道特性及其对信号传输的影响。
主要内容：
1、信道的定义（狭义信道、广义信道） 2、信道的分类
3、恒参信道含义及其实例 4、随参信道含义及其实例
5、连续调制信道模型及其特征 6、离散编码信道模型及其特征
7、恒参信道传输特性及其对信号传输的影响 8、随参信道的数学模型分析
9、随参信道对信号传输的影响以及随参信道的衰落特性
10、 分集接收技术 （1、分集接收原理 （2、分集接收实现方式 （3、分集信号
合并方式
11、 通信系统中的噪声和干扰 、噪声的来源及分类
12、通信系统中几种常见噪声形式及其特征（白噪声、热噪声、高斯噪声、高斯型
白噪声、窄带高斯噪声、带通型噪声）
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