重庆理工大学现代通信原理与技术复习重点
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现代通信技术必背知识点现代通信技术必备知识点一、引言现代通信技术在信息化时代发挥了极其重要的作用,它的快速发展不仅深刻改变了人们的生活方式,也给社会经济发展带来了巨大的影响。
本文将介绍现代通信技术的一些必备知识点,帮助读者更好地了解并应用于实际生活与工作中。
二、数字信号处理数字信号处理是现代通信技术的基础,它使用数字编码来表示和处理信号。
其中,模数转换器(ADC)可以将模拟信号转换为数字信号,而数模转换器(DAC)可以将数字信号转换为模拟信号。
此外,数字信号处理器(DSP)也是数字信号处理的核心设备,它能够对数字信号进行滤波、编解码和压缩等处理。
三、无线通信技术1. 蜂窝网络蜂窝网络是一种基于无线通信的广覆盖区域网络,常见的有2G (GSM)、3G(CDMA2000、WCDMA)和4G(LTE)等网络。
其中,GSM为全球通用的2G网络技术,CDMA2000和WCDMA为3G网络技术,LTE为当前主流的4G网络技术。
2. WIFI技术WIFI技术指的是无线局域网技术,它使用无线电波进行数据传输,常见的标准有802.11a、802.11b、802.11g和802.11n等。
WIFI技术具有快速、便捷的特点,广泛应用于家庭、工作场所和公共场所。
四、光纤通信技术光纤通信技术是一种利用光纤传输信号的通信技术,它具备高带宽、远距离传输和抗干扰能力强等优点。
现代光纤通信系统包括光纤传输、光模块、光开关和光网络等部分,其中,光纤传输是光纤通信技术的核心,利用光纤进行信号传输。
五、移动网络技术1. 移动通信标准移动网络技术涉及到多种移动通信标准,如GSM、CDMA、TD-SCDMA和LTE等。
不同地区和国家可能采用不同的移动通信标准,因此了解各种移动通信标准的特性和优缺点是必备知识。
2. 移动互联网移动互联网是指通过移动设备(如智能手机、平板电脑)连接互联网进行信息传递和交互的技术。
在移动互联网中,常用的应用包括电子邮件、社交媒体、移动支付和移动购物等。
现代通信原理教学要求第一章绪论1通信、通信系统的定义;通信:从一地向另一地传递消息(信息或消息的传输和交换);通信系统:实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统2•通信系统的一般模型及各框图作用;信息源:消息的发源地,把各种消息转换成原始电信号(称为消息信号或基带信号)。
发送设备:将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。
信道:传输信号的物理媒质。
噪声源:不是人为加入的设备,而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。
接收设备:功能是放大和反变换(如滤波、译码、解调等),其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。
受信者(信宿):传送消息的目的地。
(将原始电信号还原成相应的消息)。
3•基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义;基带信号:信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。
频带信号(带通信号):(经过调制以后的信号称为已调信号,特点:携带信息,适合在信道中传输)信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。
模拟信号(连续信号):凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),称为模拟信号。
数字信号(离散信号):凡信号参量只可能取有限个值,称为数字信号。
信源编码与译码:信源编码的作用是提高信息传输的有效性,完成模/数(A/D)转换;信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码与译码:数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错,为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码,组成抗干扰编码,接收端译码器则按照一定规则解码,发现错误或纠正错误,从而提高心态的抗干扰能力(提高可靠性)。
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频带信号。
数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。
同步:同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。
(载波同步、位同步、群同步和网同步)。
数字通信的主要特点:(1)抗干扰能力强而且噪声不累加;(2)差错可控;(3)易于与各种数字终端接口,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;(4)易于集成化,从而使通信设备微型化;(5)易于加密处理,且保密强度高。
现代通信原理知识点总结一、通信原理概述通信原理是指在通信系统中传递信息所需的基本原理和技术。
通信原理是现代通信技术的基础,它主要包括信息的产生、传输和接收三个基本环节。
通信原理在信息传输的各个环节中起着决定性的作用,它是信息通信技术发展的基石。
二、信息的产生信息的产生是指信息的生成和获取过程。
在通信系统中,信息的产生是系统中最早的一个环节。
根据信息的性质和来源,信息的产生可以分为模拟信息和数字信息两种。
1. 模拟信息模拟信息是指连续变化的信号,如声音信号、视频信号等。
模拟信息是人类日常生活中产生的大部分信息。
2. 数字信息数字信息是指以数字形式表示的信息,它是通过对模拟信息进行采样和量化得到的。
数字信息可以更方便地进行传输和处理。
在信息产生的过程中,还需要考虑信息的编码和压缩等技术,以便更高效地进行信息传输和处理。
三、信息的传输信息的传输是指信息在通信系统中的传递过程。
信息的传输是通信系统中最核心的一个环节,它包括信号传输、信道编码、数字调制等一系列技术。
1. 信号传输信号传输是指将信息转化为能够在通信系统中传输的信号。
在通信系统中,信号传输可以分为基带信号传输和带通信号传输两种。
(1)基带信号传输基带信号是指未经调制的信号,如数字信号和模拟信号。
在通信系统中,基带信号需要经过调制才能进行传输。
(2)带通信号传输带通信号是指经过调制得到的信号,如调幅信号、调频信号、调相信号等。
带通信号可以更有效地进行传输,能够在频谱中占用更小的带宽。
2. 信道编码信道编码是指对信息进行编码,以便在传输过程中提高抗干扰能力和纠错能力。
常见的信道编码技术包括卷积码、纠错码等。
3. 数字调制数字调制是指将数字信号转化为模拟信号的过程,以便进行传输。
常见的数字调制技术包括调幅调制、调频调制、调相调制等。
在信息的传输过程中,还需要考虑传输介质、传输速率、传输距离等因素,以保证信息能够在通信系统中正常传输。
四、信息的接收信息的接收是指接收端对传输过来的信息进行解调和解码的过程。
绪论知识结构图通信系统通信发展趋通信基本概念名词术语信息及其度量模拟通信系统数字通信系统组成分类通信方式性能度量重点内容:本章为通信学科的基础入门知识。
虽然简单,但很重要。
1.名词术语:码元,码元宽度,传码率,传信率。
误码率,频带利用率。
信息量,平均信息量注意:码元宽度用Ts表示。
他只取决于信号的持续时间长度,而与数字信号的波形无关,因此有关系式R B=1/Ts。
2.基本性能度量指标:有效性。
模拟系统由信号占用带宽,数字系统有频带利用率。
可靠性。
模拟系统为输出信噪比,数字系统为误码率重点公式:信息量计算公式,平均信息量计算,传信率与传码率的关系。
信道知识结构图信 道狭义信道广义信道有线信道无线信道明线同轴电缆光纤及波导短波电离层反射对流层散射微波视距调制信道编码信道恒参信道随参信道有记忆无记忆无失真传输条件幅频和相频畸变多径衰落和频率弥散频率选择性衰落和相关带宽信道特性改善分集接收信道中的噪声白噪声高斯噪声高斯白噪声窄带高斯噪声正弦信道加窄带高斯噪声噪声功率和信噪比信道容量山农公式减小畸变措施重要公式信道容量:)/(1log 1log 022s b B n S B N S B C ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=白噪声功率谱密度函数:)(2)(0∞+<<-∞=ωωn P n高斯噪声的概率密度函数:]2)(exp[21)(22σσπa x x p --= 相关带宽:Bc=1/τm 重点内容:1 信道的定义、分类(狭义、广义等)和模型(广义信道)2 随参信道的特点3 随参信道对信号传输的影响 重点公式:信息容量公式,相关带宽计算,高斯白噪声。
模拟调制系统知识结构图模 拟 调 制 系 统幅度调制(线性调制)角度调制(非线性调制)常规双边带调幅的调制解调频谱及调制效率抑制载波的双边带调幅调制解调频谱及调制效率单边带调幅的调制解调频谱及调制效率残留边带调幅调制解调频谱及调制效率线性调制的抗噪声性能相干解调的抗噪声性能包络检波的抗噪声性能频率调制相位调制窄带调频宽带调频产生直接法间接法解调相干解调非相干解调非相干解调解调产生直接法间接法调频系统的抗噪声性能频分复用重点内容:1、调制的目的、定义和分类2、 AM ,DSB ,SSB ,VSB 调制解调原理系统性能分析,包括各种模拟调制系统的带宽、制度增益、抗噪性能分析,应掌握各类调制方式的计算公式。
《现代通讯技术概论》复习资料通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成。
按照传输信号的特征不同,可以将通信系统分成两大类:数字通信系统和模拟通信系统。
现代通信的三大发展趋势分别是光纤通信、卫星通信和微波中继通信。
GSM系统的三个主要组成部分分别为移动台、基站系统和交换系统。
通信卫星按照轨道和赤道平面的夹角不一样分为赤道轨道卫星、极轨道卫星和斜轨道卫星。
把模拟信号变成数字信号可分为取样、量化、编码这三步来完成。
通信卫星由控制系统、天线系统、遥测指令系统、通信系统和电源系统组成。
根据光纤导光的折射率不同,光纤可分为阶跃光纤和渐变光纤。
1、什么是均匀量化和非均匀量化?均匀量化:量化级差相等均匀的量化。
非均匀量化:对大小信号采用不同的量化级差,即在大信号的时候采用大量化级差,小信号的时候采用小量化级差。
2、什么是时分多路复用,它与频分多路复用的区别是什么?时分多路复用:在这个系统中,各路信号共用一个信道,轮流在不同的时间间隙进行传输。
而频分多路复用是将输入端个路信号的频率搬移到不同的高频段后,再汇合起来送至信道上传输。
3、在数字通信系统中,采用差错控制编码的目的是什么,它与信源编码有什么不同?采用差错控制编码的目的是为了通过增加监督码元来降低通信的误码率,信源编码的目的是为了增加通信的有效性来减少冗余度。
4、试简述GSM手机的工作过程?GSM手机的工作过程是:手机开机——手机入网登记——手机被呼叫——手机主呼叫——手机测量信号强度5、试简述卫星通信中频分多址、时分多址、空分多址、码分多址的基本思想?频分多址:根据各个地面站发射的信号频率不同,按照不同的信号频率来区分是哪个地面站发出的信号。
时分多址:是指个地球站发射的信号,在进入转发器是按时间排列的,即各站信号所占时间空隙是互不重叠的。
空分多址:在卫星上安装多个天线,这些天线的波束分别指向地球上不同的区域,不同区域的地面站所发射的电波在空间不会互相重叠,即使在同一时间。
第一章1、掌握通信系统的模型,以及各部分的功能?(P10)信源:是指发出信息的信息源,或者说是信息的发出者。
变换器(发送设备):变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。
信道:信道是信号传输媒介的总称反变换器(接收设备):反变换器是变换器的逆变换。
信宿:是指信息传送的终点,也就是信息接收者噪声源:各类干扰的统称。
噪声源并不是一个人为实现的实体,但在实际通信系统中又是客观存在的。
2、信噪比定义(P9)信噪比指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10lg(P S/P N),其中P S和P N分别代表信号和噪声的有效功率3、信息量的计算消息所含的信息量I与消息x出现的概率P(x)的关系式为4、信息熵的计算(即平均信息量)5、通信系统的性能指标:有效性和可靠性:由什么指标来衡量(包括模拟通信,数字通信系统)(P11)有效性(传输速度(数字),带宽(模拟)):传输速度:在给定信道内能传输的信息的量资源的利用率(频率,时间和功率)可靠性(传输质量):指接收信息的准确程度模拟系统:信噪比(dB,分贝)数字系统:误比特率6、传输速率:信息速率、码元速率,二者关系(会计算、单位)、误码率的计算、频带利用率(真正衡量数字通信系统有效性的指标)(P11)符号(码元)速率:表示单位时间内传输的符号个数,记为RB,单位是波特(baud),即每秒的符号个数。
RB与码元间隔T成反比这里的码元可以是二进制的,也可以是多进制的,即码元速率与符号进制没有关系信息速率:表示单位时间内传输的信息量,或是单位时间内传输的二进制符号个数称为信息速率,又称数码率,记为Rb,单位是bit/s对于二进制信号RB= Rb对于一般的M进制信号Rb= RB*log2M 式中,M为符号的进制数7、模拟信号、数字信号(特征,P4)模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号,其特点为幅度连续的信号;电话、传真、电视信号等数字信号:幅值被限制在有限个数值之内,它不是连续的而是离散的;电报信号、数据信号。
通信原理复习提纲 一、基本概念 各章小结; 第一章1、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 2、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 3、数字通信的特点 优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累 (2)传输差错可控(3)便于处理、变换、存储(4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5)易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点:(1)需要较大的传输带宽 (2)对同步要求高 4、通信系统的分类(1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3)调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1 (4)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (5)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (6)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信(7)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速模拟通信系统模型信息源信源编码信道译码信道编码信 道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源数字通信系统模型度”问题。
可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。
(1)模拟通信系统:有效性:可用有效传输频带来度量。
可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。
(2)数字通信系统:有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性:常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud)信息传输速率R b:定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒6、通信的目的:传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。
现代通信技术概论计算题:1、计算信息量和熵:(一、12:作业)某信号源一共包括A 、B 、C 三个字符,期中A 出现概率是1/2,B 出现的概率是1/4,请分别求出A 、B 、C 字符的信息量,并计算出该信源的墒是多少?墒的含义是什么?(是每符号平均信息量) 熵 :即平均信息量I A =—logP(x)=1 (bit) I B =—logP(x)=2(bit) I C =—logP(x)=2(bit)H(x)=—ΣP(Xi)[log 2P(Xi)]=1.5(bit/symbol)2、计算误码率、误信率、波特率等(一、2、5)(1)已知某十六进制数据流符号速率为5MBAUD ,则该数据流的信息速率是 20Mbit/s 。
信息速率:R b=5log 216=20Mbit/s(2)已知某十二进制数据流波特率为10M ,则其信息速率是多少?如果此数据流转换为八进制传输,则波特率变为多少?波特率:R BN log 28=10 R BN=10/3=3.33MBAUD3、信道的容量(香农公式):一、13)1(log )1(log 202N S B B n S B C +=+= (bit/s )4、均匀量化求编码:二、8、115、计算IP 地址以及子网数、网络地址、主机数:四、216、SDH 中STM-1的速率是如何计算的?六、117、计算GSM 能容纳的用户。
第一章1、莫尔斯:发明了电报机,贝尔:发明了电话机,高锟被称为“光纤之父”,他曾提出的玻璃纤维损耗率低于20dB/km 时,远距离光纤通信成为可能。
2、通信系统模型:3、高斯噪声,白噪声,高斯白噪声的定义:第一章3高斯噪声是指概率密度函数服从高斯分布(正态分布)的平稳随机过程。
白噪声是指通信系统中噪声的功率谱密度均匀分布在整个频率范围内,即双边功率谱为 +∞<<∞-=ωωξ2)(0n P ,这种噪声被称为白噪声。
高斯白噪声:白噪声又是高斯分布的4、通信和传输的方式:第一章4(要知道属于哪一类)通信方式:①单工通信 ②半双工通信 ③全双工通信传输方式:①串行传输 ②并行传输5、通信系统的主要性能指标:传输速率和差错率6、通信网的分层结构:7、掌握网络,应用和现代通信技术往哪个方向发展?P28通信技术的发展趋势:①数字化②综合化③融合化④宽带化⑤智能化⑥标准化第二章1、抽样定律:奈奎斯特抽样定理如何算的?二、2量化分为均匀量化和非均匀量化,会计算均匀量化:二、8,11编码:自然二进制码和折叠二进制码是不同的(自然二进制码:简单易行;缺点:由3变成4的时候每一位都要变。
现代通信技术考试知识点现代通信技术是指以电子技术为基础,利用计算机网络、传感器和通信设备等技术手段,实现信息的传递、交流和处理。
在现代社会中,通信技术的发展对人们的生活和工作产生了深远的影响。
以下是现代通信技术考试中常见的知识点。
1. 通信系统基础知识通信系统是由发送端、接收端、信道和编解码器等组成的。
发送端将信息转化为信号发送给接收端,信道是信息传输的媒介,而编解码器则负责信号的编码和解码。
通信系统还包括误码概率、信噪比、频谱效率等概念。
2. 数字通信技术数字通信技术利用数字信号来传输和处理信息。
其主要特点是抗干扰能力强、传输质量可靠、信息处理灵活等。
常见的数字通信技术包括调制解调技术、信道编码技术、多路复用技术等。
(1)调制解调技术调制是指将模拟信号转化为数字信号的过程,解调则是将数字信号转化为模拟信号的过程。
调制技术有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
(2)信道编码技术信道编码是利用编码技术来提高信道传输的可靠性。
常见的信道编码技术有前向纠错码(如海明码、RS码)和压缩编码(如霍夫曼编码)等。
(3)多路复用技术多路复用是指将多个信号通过同一信道传输的技术。
常见的多路复用技术有时分复用(TDM)、频分复用(FDM)和码分复用(CDM)等。
3. 光纤通信技术光纤通信技术利用光纤作为信息传输的媒介,具有大容量、高速率和抗干扰能力强等优点。
常见的光纤通信技术包括光纤传输原理、光纤接口技术和光纤网络技术等。
(1)光纤传输原理光纤传输原理包括全反射、多模和单模传输等。
全反射是指当光线从光纤的芯部进入光纤的壳部时,由于折射率的差异导致光线被完全反射,从而实现光信号的传输。
(2)光纤接口技术光纤接口技术包括光纤的连接方式和光纤封装技术等。
常见的光纤连接方式有ST、SC和LC等,光纤封装技术主要包括光纤连接器和光纤插头的制作。
(3)光纤网络技术光纤网络技术包括光纤传输系统和光纤局域网等。
1、移动通信作为无线通信的一种,指利用无线频段使处于移动状态中的用户与对方实时进行信息交换。
2、移动通信特点①移动终端机动性好,要求高。
②无线电波传播模式复杂,干扰较严重。
③入网方式和信令形式较复杂。
3、大区制通常只设一个BS负责服务区内的移动通信。
大区制有一个至数个无线频道,用户几十至几百个。
该体制网络结构简单,所需频道数少,不需交换设备,投资少,见效快,适合用户数较少的区域4、小区制整个服务区域分为若干小区,各小区分别设置一个BS,负责本小区移动通信。
如下图所示。
同时,在移动交换中心统一控制下,实现小区间移动用户通信的转接以及与PSTN的互通。
6、GSM以“FDMA+TDMA”方式实现多用户通信,容量较模拟移动通信显著提高。
TDMA把每个频道分成8个时隙,每一时隙为一个信道,信道总数8×125=1000个,实际可用信道数992个。
7、基于CDMA的移动通信系统涉及扩频、多址接入、蜂窝组网、频率复用等技术,是包括频域、时域和码域三维信号处理的一种协作,具有抗干扰性好,抗多径衰落,安全性高,同频率可在多个小区重复使用,容量和质量可权衡取舍等特性。
4)3G关键技术①多用户检测技术。
②Rake多径分集接收技术。
③功率控制技术。
④高效的信道编/解码技术。
3.TD-SCDMATD-SCDMA由中国信息产业部电信科学技术研究院和德国西门子公司合作开发。
2000年5月5日,世界无线电行政大会正式接纳TD-SCDMA为国际承认的3G标准,与WCDMA、CDMA2000并列成为三大主流3G标准。
它是中国通信史上第一个具有自主知识产权的国际通信标准,具有里程碑式意义。
2)TD-SCDMA关键技术(1)联合检测技术(2)智能天线(3)软件无线电SDR(4)综合采用多种多址方式TD-SCDMA使用FDMA、TDMA、CDMA和SDMA。
(5)动态信道分配(6)上行同步3)TD-SCDMA主要特点①频谱效率高;②支持多载频;③不存在“呼吸效应”及软切换;④组网灵活,频谱利用灵活、频率资源丰富;⑤与GSM组网易于实施;⑥灵活高效承载非对称数据业务。