通信技术的基本原理及分类

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. 大连理工大学2018年硕士研究生入学考试大纲

科目代码：852 科目名称：信号系统与通信原理

信号系统

试题分为客观题型和主观题型，其中客观题型（选择题或填空题）占20%，主观题型（简单计算题和综合计算题）占80%，具体复习大纲如下：

一、绪论

1.信号的定义﹑分类、性质，信号的时域运算；

2.系统的定义﹑分类,线性时不变系统的性质。

二、连续时间系统的时域分析

1.线性时不变连续时间系统数学模型的建立；

2.冲激信号和阶跃信号的定义及性质，信号的时域分解；

3.单位冲激响应和单位阶跃响应的定义；

4.卷积积分及性质；

5.零输入响应及零状态响应的定义及时域求解。

三、连续时间信号的频域分析

1.周期信号的傅立叶级数分解，周期信号的频谱及其性质；

2.非周期信号的傅立叶变换及其性质，非周期信号的频谱，常见信号的频谱；

3.信号功率与能量的概念及帕塞瓦尔定理。

四、连续时间系统的频域分析

1.连续时间系统频率响应函数的定义；

2.连续时间系统的频域分析法；

3.理想低通滤波器，系统的因果性，佩利维纳准则；

4.幅度调制的基本概念和原理；

5.线性系统不失真传输条件。

五、连续时间系统的复频域分析

1.拉普拉斯变换的定义及性质；

2.拉普拉斯反变换的求解；

3.连续时间系统的复频域分析；

4.系统模拟框图。

六、连续系统的系统函数

1.系统函数的定义及表示方法；

2.系统函数零极点分布与系统频率响应之间的关系；

3.稳定系统的定义及判别。

七、离散时间系统的时域分析

1.采样信号，采样信号频谱及采样定理；

2.离散时间信号的定义及时域运算；

3.离散时间系统的差分方程描述与框图描述；

4.单位函数响应的定义； .

. 5.卷积和及其主要性质；

6.离散时间系统的零输入响应和零状态响应的时域求解。

八、离散时间系统z变换分析

1.z变换的定义、收敛域及基本性质；

2.反z变换的计算方法；

光纤通信的基本原理

光纤是由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生反射现象，能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样，防止了光线在穿插过程中从表面逸出。

由发光二极管 LED 或注入型激光二极管 ILD 发出光信号沿光纤传播，在另一端则有

PIN 或 APD 光电二极管作为检波器接收信号。为确保信号的有效传输，在光发送端之前需增加光放大器，以提高入纤的光功率，在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大，以提高接收能力。

光纤类型

根据光在光纤中的传播方式可将光纤划分为两种类型：即多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据其包层的折射率进一步分为突变型折射率光纤和渐变型折射率光纤。多模光纤主要用于短距离、低速率的通信，用于干线传输网建设的光纤主要有三种，即 G.652 常规单模光纤、 G.653 色散位移单模光纤和 G.655 非零色散位移光纤。而其中的 G.65 3 光纤除了在日本等国家的干线网上有应用之外，在我国的干线网上几乎没有应用。 G.655 光纤中的新型光纤最多，如低色散斜率光纤、大有效面积光纤、无水峰光纤等。 G.652 单模光纤：在 C 波段 1530 ～ 1565 nm 和 L 波段 1565 ～ 1625nm 的色散较大，系统速率达到 2.5 Gbit/s 以上时，需要进行色散补偿，在 10 Gbit/s 时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。 G.653 色散位移光纤：在 C 波段和 L 波段的色散很小，在 1550nm 是零色散，系统速率可达到 20 Gbit/s 和 40 Gbit/s ，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是，由于其零色散的特性，在采用 DWDM 扩容时会出现非线性效应，产生四波混频（ FWM ），导致信号串扰，因此不太适用于 DWDM 。 G.655 非零色散位移光纤：在 C 波段和 L 波段的色散较小，避开了零色散区，既抑制了四波混频，也可以开通高速系统。新型的 G.655 光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的 1.5 ～ 2 倍，大有效面积可以降低功率密度，减少光纤的非线性效应。

通信中的射频开关技术分析

在如今的通信领域中，射频开关技术因其高密度、高带宽和低功耗等优良特性而被广泛应用。该技术的发展不仅极大地提高了通信系统的性能，还在一定程度上改善了设备的可靠性和热管理。本文将对射频开关技术的原理、分类以及应用做详细分析。

一、原理分析

射频开关技术的基础是微波传输线和微波场效应晶体管（FET）的共同作用。微波传输线在工作时会产生电磁场，而微波场效应晶体管则可以受到电磁场的控制，从而实现射频信号的开关。

在射频开关技术中，微波传输线一般分为微带线、同轴线和矩形波导等几种形式。而微波场效应晶体管则分为金属半导体场效应晶体管（MESFET）和高电子迁移率晶体管（HEMT）两种类型。其中，MESFET是绝缘层上用金属形成的栅极控制的，而HEMT则是绝缘层上用掺杂剂形成的栅极控制的。

二、分类分析

根据用途和结构，射频开关技术可以分为多种类型。以下是常见的几种类型：

1.机械式射频开关

机械式射频开关是一种通过机械开关实现射频信号的连接和断开的方式。该技术主要用于低频率的射频信号开关，其优点是成本低廉、结构简洁，但开关速度较慢。

2.固态射频开关

固态射频开关是一种利用微波场效应晶体管控制射频信号开关的方式。这种技术具有开关速度快、体积小、功耗低的优势，因此被广泛应用于高频率信号的开关。

3.混合式射频开关

混合式射频开关结合了机械式和固态射频开关的优点。其基本原理是利用机械开关的机械结构将微波场效应晶体管组成一个矩阵，并通过控制电路对其进行控制。混合式射频开关具有高开关速度、低功耗和高密度等优点，是一种值得推广的技术。

三、应用分析

射频开关技术广泛应用于如今的通信和无线电领域，例如天线、射频前置放大器、混频器和滤波器等。在这些应用中，射频开关可以实现不同通道之间的无缝切换，从而提高整个通信系统的性能。

射频开关技术还被广泛应用于军事领域。比如，在一些依赖于通信的军事行动中，射频开关技术可以实现通信信道的切换和脱敏，从而保障通信的可靠性和保密性。

《通信原理电子教案》课件

第一章：通信系统概述

1.1 通信系统的定义与发展历程

1.2 通信系统的分类与性能指标

1.3 通信系统的基本组成与工作原理

1.4 通信系统的应用领域

第二章：模拟通信系统

2.1 模拟通信系统的原理与组成

2.2 调制与解调技术

2.3 信号的传输与衰减

2.4 模拟通信系统的优缺点

第三章：数字通信系统

3.1 数字通信系统的原理与组成

3.2 数字信号的编码与解码

3.3 数字调制与解调技术

3.4 数字通信系统的优缺点

第四章：通信系统中的信道

4.1 信道的分类与特性

4.2 信道模型及其参数

4.3 信道编码与解码技术

4.4 信道容量与误码控制

第五章：现代通信技术 5.1 卫星通信技术

5.2 光纤通信技术

5.3 移动通信技术

5.4 无线通信技术

第六章：信号检测与估计

6.1 信号检测的基本原理

6.2 确知信号的检测理论

6.3 随机信号的检测理论

6.4 信号估计的基本方法

第七章：信息论基础

7.1 信息论的定义与发展

7.2 信息熵与信道容量

7.3 信息传输速率与误码率

7.4 信息编码与解码技术

第八章：数字基带传输

8.1 数字基带信号传输概述

8.2 数字基带信号的编码与解码

8.3 基带传输线路的特性与设计

8.4 基带传输中的信号处理技术

第九章：模拟信号的数字传输

9.1 模拟信号的采样与量化

9.2 模拟信号的时分复用与频分复用 9.3 调制解调器的设计与实现

9.4 模拟信号数字传输的性能分析

第十章：数据通信与网络技术

10.1 数据通信的基本概念

10.2 数据传输速率与传输介质

10.3 网络拓扑结构与协议

10.4 常见网络设备与网络管理

第十一章：无线通信原理

11.1 无线通信概述

11.2 无线通信的频谱与频段

11.3 无线通信的传播特性

11.4 无线通信的调制与解调技术

第十二章：移动通信技术

12.1 移动通信的基本概念