数字通信基本知识点

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通信原理

绪论

给舍友同学总结的考点知识点；

通信的目的是传递消息中所包含的信息；消息是信息的物理表现，是物质或精神状态的一种反映；消息中包含的有效内容是信息，信息是消息的内涵；通信就是信息传输； 信号参量的传递通信原理；

电信号的参量取值连续（不可数、无穷多）,指某一取值范围内可以取无穷多个值，不一定时间上连续，则为模拟信号；电信号的参量仅可能取有限个值，则为数字信号；

基带信号：原始信号，频带从零频附近开始，不适合在信道传输；带通信号（频带信号）：调制后，适合信道传输且有带通的特性；

复用：频分(模拟)、时分（数字）、码分（WCDMA）；

时分复用：用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间；频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；码分复用：用正交的脉冲序列分别携带不同的信号；

信息量：；熵：平均信息量 等概率最大；

性能指标：有效性和可靠性矛盾统一；

1.有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源，传输的“速度”问题；

衡量：传输速率和频带利用率；

码元传输速率RB：单位时间传送码元的数目，Baud；RB=1/T;

信息传输速率Rb: 信息率，比特率；单位时间内传递的平均信息量；bps；b/s；

二进制：RB=Rb;

频带利用率：；单位带宽（每赫）内传输速率；

2.可靠性：接收信息的准确程度，即传输“质量”问题；

衡量：误码率；误信率

误码率Pe：错误码/总传输码元；Pb误信率：错误比特/总传输比特数；

二进制：Pe=Pb;

随机过程

一维概率分布函数：F1(x1,t1)=P [ξ(t1)≤x1]

数学期望:信号或噪声的直流成分;

方差:信号或噪声交流功率；

自相关函数:用来判断广义平稳,用来求随机过程的功率谱密度及平均功率。；

（广义/宽）平稳随机过程：数学期望与方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关；α(t)=α；R(t,t+τ)=R(τ)

通信原理知识点

第一章

1、通信的目的就是传输消息中所包含的息。消息就是信息的物理表现形式,信息就是消息的有效内容。、信号就是消息的传输载体。

2、根据携载消息的信号参量就是连续取值还就是离散取值,信号分为模拟信号与数字信号.,

3、通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的就是模拟信号还就是数字信号(信号特征分类),相应地把通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统。按调制方式分类:基带传输系统与带通(调制)传输系统。

4、数字通信已成为当前通信技术的主流。

5、与模拟通信相比,数字通信系统具有抗干扰能力强,可消除噪声积累;差错可控;数字处理灵活,可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输;易集成,成本低;保密性好等优点。缺点就是占用带宽大,同步要求高。

6、按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。

7、按数据码先排列的顾序可分为并行传输与串行传输。

8、信息量就是对消息发生的概率(不确定性)的度量。

9、一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时,信源的熵有最大值。

10、有效性与可靠性就是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一,且可互换。在模拟通信系统中,有效性可用带宽衡量,可靠性可用输出信噪比衡量。

11、在数字通信系统中,有效性用频带利用率表示,可靠性用误码率、误信率表示。12、信息速率就是每秒发送的比特数;码元速率就是每秒发送的码元个数。

13、码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。第二章

14、确知信号按照其强度可以分为能量信号与功率信号。功率信号按照其有无周期性划分,又可以分为周期性信号与非周期性信号。

15、能量信号的振幅与持续时间都就是有限的,其能量有限,(在无限长的时间上)平均功率为零。功率信号的持续时间无限,故其能量为无穷大。

16、确知信号的性质可以从频域与时域两方面研究。

通信原理知识点

17、确知信号在频域中的性质有4种,即频谱、频谱密度、能量谱密度与功率谱密度。

通信原理知识点

1.1 通信的概念 什么是通信？ 答：通信就是由一地向另一地传递消息。

1.2 通信系统的构成

答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。

数字通信的要紧特点

抗干扰能力强；

差错可控；

易于与各类数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；

易于集成化，从而使通信设备微型化；

易于加密处理，且保密强度高；

可使用再生中继，实现高质量的远距离通信。

1.2 信源编码与信道编码的概念与区别

答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。

信道编码：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的 规则进行检错与纠错。

区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。

信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。

1.3 什么是信息？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）

答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。

信息是指消息中包含的有意义的内容。

设消息所代表的事件出现的概率为P ( x )，则所含有的信息量

设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：

连续消息的信息量可用概率密度来描述。可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为

式中， —连续消息出现的概率密度。 xdxfxfxHxx)(log)()(2

若a = 2，则信息量的单位为比特(bit），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。一位二进制数称之1比特，而不管这两个符号是否相等概率。

1.4 衡量通信系统的性能指标

有效性、可靠性、安全性、保密性。

1.4 什么是传码率、误码率与传信率？

答：码元传输速率是传码率；在传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。

1.5 通信方式

第6章 数字信号的频带传输

6.1 知识点及要求

6.1.1 本章知识点

1. 数字调幅、调频、调相——二元与多元系统信号分析；

2. 传输信道的利用——正交复用、带宽、频带利用率；

3. 解调方式——相干与非相干；

4. 各种系统噪声性能分析。

6.1.2 知识点层次

1. 以二元调制系统为基础，掌握调制、解调数字模型及信号特征；理解噪声性能分析方法。掌握基于信噪比的误比特率 与比较分析；

2. 掌握以QPSK、QAM、MSK为重点的基本原理与技术特征，并熟悉有关重要参量与措施；

3. 通过大体了解改进型调制技术特点，了解现代调制技术思路；

4. 掌握全部典型例题与简答填空题。

6.1.3 综合认识

1. 本章知识点的地位与作用

本章内容多，层次繁，信息含量大，可以认为是调制技术核心内容，在本书中具有承上启下的地位——利用到此前各章节的基本原理与分析方法，并为此后两章打下有力基础。同时提出了最佳通信系统设计所涉及的关键因素。

2. 本章设计的系统最佳化设计思想

 信号设计——基于已调波信号政教的概念；

 传输技术——基于正交载波复用与多元调制技术；

 接受技术——基于相干接收的最佳接收发展。

6.2 二元幅移键控系统分析

6.2.1 ASK信号分析

1. 2ASK数字模型

速率为TbRb1的信源符号PCM序列，以单极性不归零方波为波形，实施DSB调制——2ASK简单表示为

bbASKTtTttStAtStS0(0(0)()cos()()(20001空号）传号） （6-1）

2. 功率谱)(ASKS：类似于AM谱，形状为aS²（·），双边带加6-2载频谱线。

3. 参量

 带宽)(22HzRTBbbASK （取主瓣宽度） （6-3）

 信道带宽利用率HzsbitBRASKbASK/5.0 （6-4）