通信原理 重点
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通信原理知识点总结一、信号的基本概念1. 信号的定义和分类信号是携带信息的载体,可以分为连续信号和离散信号、模拟信号和数字信号、周期信号和非周期信号等多种类型。
2. 信号的时域和频域表示信号可以在时域和频域上进行分析和表示,时域表示信号的波形随时间的变化,频域表示信号的频谱分布和频率成分。
二、调制和解调1. 调制的概念和分类调制是指将基带信号转换成载波信号的过程,可以分为模拟调制和数字调制两大类。
2. 调制的方式和特点调制方式包括幅度调制、频率调制和相位调制等,不同调制方式有不同的特点和适用范围。
3. 解调的原理和方法解调是指将调制后的信号还原成原始信号的过程,可以通过同步解调、非同步解调和数字信号处理等方法实现。
三、信道传输1. 信道的基本特性信道是信号传输的通道,包括有线信道和无线信道两种,具有传输损耗、噪声干扰、多径效应等特点。
2. 信道的调制和编解码为了提高信道传输的可靠性和效率,需要对信道进行调制和编解码处理,包括信道编码、信道调制和信道估计等技术。
3. 信道的误码性能和改进方法信道传输存在误差和丢失,需要通过纠错编码、自适应调制和多路径衰减补偿等技术来改进信道的误码性能。
四、多址接入技术1. 多址接入的原理和分类多址接入技术是指多个用户共享同一信道进行通信的技术,包括频分多址、时分多址、码分多址和空分多址等多种方式。
2. 多址接入的调度和管理多址接入需要进行合理的调度和管理,包括动态分配资源、碰撞检测和退避算法等技术。
3. 多址接入的性能和优化方法多址接入技术对系统性能有较大影响,需要通过功率控制、干扰对抗和协议优化等方式来改进系统的多址接入性能。
五、调制解调器和调制解调器的应用1. 调制解调器的功能和结构调制解调器是进行调制和解调的设备,主要由调制器和解调器两部分组成,具有信号处理和传输功能。
2. 调制解调器的性能和参数调制解调器的性能参数包括端到端时延、误码率、传输速率等,对通信系统的性能有重要影响。
通信原理期末考试复习重点总结(完整版)work Information Technology Company.2020YEAR《通信原理》考试重要知识点第1章绪论掌握内容:通信系统的基本问题与主要性能指标;模拟通信与数字通信;信息量、平均信息量、信息速率。
熟悉内容:通信系统的分类;通信方式。
了解内容:通信的概念与发展;1.1---1.3 基本概念1、信号:消息的电的表示形式。
在电通信系统中,电信号是消息传递的物质载体。
2、消息:信息的物理表现形式。
如语言、文字、数据或图像等。
3、信息:消息的内涵,即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。
4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式,是负载数字信息的信号。
5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。
6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。
它可传输电报、数字数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。
7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化,或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号,以达到通信的目的。
8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
9、通信系统的一般模型10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。
模拟信号具有频率很低的频谱分量,一般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号,并可在接收端进行反变换。
完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。
12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。
数字通信涉及的技术问题很多,其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。
13、数字信道模型14、通信系统的分类1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。
2、根据是否采用调制,可将通信系统分为基带传输和频带(调制)传输。
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。
x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(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 通信方式单工通信,是指消息只能在一个方向传输的工作方式。
如广播、电视、遥控等。
所谓半双工通信,是指信号能够在两个方向上传输,但不能同时传输,务必是交替进行,一个时间只能同意向一个方向传送。
第一章1、通信系统的模型(了解 图1-1 1-4 1-5)2、数字通信的特点(掌握)①抗干扰能力强,且噪声不积累②传输差错可控③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储④易于集成,使通信设备微型化,重量轻⑤易于加密处理,且保密性好⑥需要较大的传输带宽 3、平均信息量的简单计算(选、填)221log log ()()()I P x bit P x ==- 21()()log ()(/ni i i H x P x P x bit ==-∑符号)当信息源的每个符号等概率出现时,信息源具有最大熵:2()log n(/H x bit =符号)4、码长、码元速率、信息速率、频带利用率定义、单位、计算码元速率RB :每秒传输码元的数目,单位B 二进制与N 进制码元速率转换关系:RB2=RBNlog2N(B) 信息速率:每秒钟传递的信息量,单位bit/s 在N 进制下Rb=RBNlog2N(bit/s)第二章1、随机过程的概念、分布函数、概率密度函数的定义(理解 P36-37) 均值:1[()](,)()E t xf x t dx a t ∞-∞ξ==⎰方差:2222[()]{()()}[()][()]()D t E t a t E t a t t σξ=ξ-=ξ-=自相关函数:1212(,)[()()]R t t E t t =ξξ 协方差函数:121122(,){[()()][{()()]}B t t E t a t E t a t =ξ-ξ- 2、高斯过程的一维概率密度函数(掌握 P46-47)22()f ())2x a x -=-σ 误差函数:2()2)1xz erf x e dz ϕ-==- 互补误差函数:2()1()22)z xerfc x erf x e dz ϕ∞-=-==-3、高斯白噪声及带限噪声的定义、平均功率的计算(掌握 P57-60) 白噪声:0()()(/z)2n n P f f W H =-∞<<∞ 自相关函数:0()()2nR ξτ=δτ 低通白噪声:020()H n f f n P f ||≤={其他自相关函数:0sin 2()=n 2H HH f R f f ππτττ带通白噪声:0f f 2220()c c n B Bf n P f -≤ ||≤ +={其他自相关函数:0sin ()=n cos 2c B R Bf B πππττττ平均功率:N= 0n B4、噪声的功率谱密度与相关函数的关系 线性系统输出/输入功率谱密度的关系计算(掌握 P42-44 P48-49) 平稳过程的功率谱密度()P f ξ与其自身相关函数()R τ是一对傅里叶变换关系,即()()j P f R e d ∞-ωτξ-∞=ττ⎰()=()j R P f e df ∞ωτξ-∞τ⎰或()()j P R e d ∞-ωτξ-∞ω=ττ⎰ 1()=()2j R P e d π∞ωτξ-∞τωω⎰平稳过程的总功率:(0)=()R P f df ∞ξ-∞⎰输出过程0()t ξ的均值:0()]()(0)t a h d H ∞-∞E[ξ=⋅ττ=α⋅⎰输出过程0()t ξ的自相关函数:0120()()R t t R ,+τ=τ输出过程0()t ξ的功率谱密度:2()()o i P f f P f =⎪H()⎪ 输出过程0()t ξ的概率分布:0()()()i t h t d ∞-∞ξ=τξ-ττ⎰第四章1、恒参、随参信道的定义及特点(填选 P72)2、频率选择性衰落的原因(简答 P75-76)第五章1、调制解调的概念(了解 P86),调制的目的(掌握 P86)①提高天线通信时的天线辐射效率②实现信道的多路复用,提高信道利用率③扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换2、双/单边带调制系统的带宽、抗噪性能的分析、计算(掌握 P98-101)双边带:()()cos DSB c s t m t t =ω 带宽:2DSB H B f = H f 为调制信号的带宽 o n 为单边功率谱密度经低通后输出信号为:1()()2o m t m t =所以解调器输出的有用信号功率为:221()()4o o S m t m t == 经低通后,解调器最终的输出噪声为:1()()2o c n t n t =所以输出噪声功率为:22111()()444o o i i o N n t n t N n B ====解调器输入信号平均功率:221()()2i m S s t m t == ⇒解调器输入信噪比:21()2i i o m t S N n B = 输出信噪比:221()()414o o o i m t S m t N n B N ==⇒制度增益:/2/o o DSB i i S N G S N ==单边带:11()()cos ()sin 22SSB c c s t m t t m t t ∧=ω+ω 带宽:SSB H B f = H f 为调制信号的带宽经低通后输出信号为:1()()4o m t m t =所以解调器输出的有用信号功率为:221()()16o o S m t m t ==1144o i o N N n B == ⇒输出信噪比: 221()()16144o o o o m t S m t N n B n B ==输入信号平均功率:221()()4i m S s t m t == ⇒ 221()()44i i o o m t S m t N n B n B == ⇒ 制度增益:/1/oo SSB i i S N G S N == 3、卡森公式(P110)、门限的概念(P104)(了解 选填)用相干解调解调各种线性调制信号时不存在门限 AM 包络检波小信噪比时会出现门限效应 FM 小信噪比时也会出现门限效应调频波的有效带宽为:2(1)2()FM f m m B m f f f =+=∆+ m f 时调制信号的最高频率,f m 是最大频偏f ∆与m f 的比值4、FM 优于AM 的原因(P118-119)在大信噪比情况下,AM 包络检波的输出信噪比为:2()o o o S m t N n B=设AM 信号100%调制,且m(t)为单频余弦波,则22()2A m t =因而2/22o o o m S A N n f = FM :2232o f o o mS A m N n f =所以2(/)3(/)o o FM f i i AM S N m S N = 宽带调频(WBFM )信号的传输带宽FM B 与AM 信号的传输带宽AM B 之间关系为:2(1)(1)FM f m f AM B m f m B =+=+ ⇒2(/)3()(/)o o FM FM i i AM AMS N BS N B =在大信噪比情况下,调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增加而提高5、频分复用的目的(了解 P123)为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率 6、AM 包络检波的性能222()()22o i mA m t S s t ==+ 2()i i o N n t n B == ⇒ 22()2i o i o S A m t N n B+=大信噪比时:2()o S m t = 2()o i o N n t n B == ⇒2()o o o S m t N n B = ⇒ 222/2()/()o o AM i i o S N m t G S N A m t ==+ 7、FM 非相干解调性能()cos[()]FM c f s t A t K m d =ω+ττ⎰22i A S =i o FMN n B =22i i o FMS A N n B =大信噪比:222()()()o od f S m t K K m t == 223283d o mo K n f N Aπ= ⇒ 23(1)FM f f G m m =+ 第六章1、基带信号的波形及其功率谱(了解 P133-138) s(t)=u(t)+v(t)22u 1212()()()(1))))(1))]()s v s s s s s m P f P f P f f P P f f f mf P mf f mf ∞=-∞=+=-⎪(-(⎪+⎪(+-(⎪δ-∑G G [PG G平均功率:1()()2s s S P d P f df π∞∞-∞-∞=ωω=⎰⎰单极性基带信号功率谱密度为22()(1))(1))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G双极性基带信号功率谱密度为22()4(1))(21))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G2、码间串扰的概念、传码率与系统带宽(掌握 P146)由于系统传输总特性不理想,导致前后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰。
通信原理章节知识点总结一、信号与系统1. 信号的基本概念- 信号是指携带信息的电压、电流等物理量随时间变化的波形。
根据时间的连续性和离散性,信号可以分为连续信号和离散信号。
- 信号的分类:根据信号的频率特性,可以将信号分为基带信号和带通信号。
- 基带信号是指没有经过频率变换的信号,通常指模拟信号或数字信号的原始形式。
- 带通信号是指在频域上具有一定宽度的信号,通常指经过一定频率变换后的信号。
2. 系统的时域分析与频域分析- 时域分析是研究系统的输入与输出之间的关系随时间变化的规律,通常通过冲激响应、阶跃响应等方法进行分析。
- 频域分析是研究系统的输入与输出之间的关系随频率变化的规律,通常通过频谱图、功率谱密度等方法进行分析。
3. 系统的线性性与时不变性- 线性系统是指满足叠加原理的系统,即对于输入信号的线性组合,系统的输出等于各个输入分别经过系统后的输出的线性组合。
- 时不变系统是指系统的性质不随时间而变化,即系统对于任意时刻的输入信号,其输出都满足相同的规律。
4. 信号的傅里叶变换与傅里叶级数- 傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法,通过傅里叶变换可以得到信号在频域上的频谱信息,从而可以分析信号的频率成分。
- 傅里叶级数是一种将周期信号分解为一系列正弦和余弦函数的方法,通过傅里叶级数可以表示周期信号在频域上的频谱信息,从而可以进行频域分析。
二、数字传输1. 基带信号的传输特性- 基带信号的传输通常指在无线通信或有线通信中直接传输的过程,其中涉及到信号的功率、带宽、信噪比等重要参数的分析与设计。
- 基带信号的传输特性受到信道的限制,通常需要进行调制处理来适应信道的特性。
2. 无线传输的调制与多路复用技术- 调制是指将信号通过改变载波的某些参数来适应信道特性的过程,通常分为模拟调制和数字调制两种类型。
- 模拟调制是指将模拟信号通过改变载波的幅度、频率、相位等参数来实现调制,通常包括调幅调制、调频调制和调相调制。
通信原理知识点1. 信号与频谱:通信中的信息可以用信号来表示,信号可以通过不同的频率成分来描述,频谱是信号在频域上的表示,用于分析信号的频率特性。
2. 调制与解调:为了在传输过程中将信息通过载波传送,需要将信息信号调制到载波信号上,这个过程称为调制。
接收端根据接收到的调制后的信号,将其从载波上提取出来,还原为原始信息信号,这个过程称为解调。
3. 基带信号与带通信号:基带信号是指未经调制的原始信息信号,通常具有较低的频率范围。
带通信号是指经过调制后的信号,其频率范围通常偏移原信号的频率。
4. 传输介质:通信中的信号需要通过一种介质进行传输,可以是电磁波、导线、光纤等。
不同的介质对信号的传输有不同的特性和限制。
5. 噪声与信噪比:传输过程中会产生各种干扰和噪声,噪声会影响到信号的质量。
信噪比是信号与噪声功率的比值,是衡量信号质量的一个重要指标。
6. 衰减与失真:信号在传输过程中会遇到各种因素的阻碍和干扰,导致信号的强度减弱和形状失真。
衰减是指信号强度的减弱,失真是指信号波形的畸变。
7. 编码与解码:为了提高信号的可靠性和安全性,通常会对信号进行编码和解码。
编码是将信息转换为特定的编码形式,解码是将编码过的信号恢复为原始信息。
8. 多路复用与分解复用:在多个信号需要同时传输的情况下,可以采用多路复用技术将多个信号合并在一起传输。
分解复用是指将合并的信号进行分解,恢复为原始的多个信号。
9. 信道:信道是指信号传输的路径,可以是有线或无线的传输介质。
信道可以受到信号干扰、损耗和衰减,影响信号的传输质量。
10. 误码率与纠错编码:在信道传输中,可能会引入一些错误,导致接收端接收到的信号与发送端发送的信号不一致。
误码率是指接收到的错误比特数与发送的总比特数之比。
为了提高传输可靠性,通常会在编码过程中加入纠错编码,可以检测和纠正部分错误。
11. 延迟与带宽:信号的传输需要一定的时间延迟,是从信号发送到信号到达接收端的时间差。
通信原理知识点总结一、信号传输信号传输是指将信息从一个地方传输到另一个地方的过程。
信号传输可以通过导线、光纤、无线电波等介质进行。
在信号传输中,需要考虑信道的带宽、信号的功率与频率等因素,以确保信息的传输质量。
1.1 信道带宽信道带宽是指信道所能通过的频率范围。
对于有限带宽的信道,信号的频率必须控制在信道可通过的频率范围内,以避免频率分量丢失。
通常情况下,信道带宽越宽,传输的信息量就越大。
1.2 信号功率信号功率是指信号的能量大小。
在传输过程中,信号的功率要足够大才能克服传输介质的阻力,保证信息传输的可靠性。
而过大的功率会引起干扰,影响其他信道的正常传输。
1.3 信号频率信号频率是指信号的周期性变化,它是信号传输中非常重要的一个参数。
信号的频率决定了信号的波形和频谱特性,对信号的编码、调制和解调等过程都有影响。
二、编码调制编码调制是指将数字信号或模拟信号转换成适合传输的信号的过程。
在通信中,对于数字信号,需要通过编码将其转换成模拟信号,再通过调制的方式转换成适合传输的信号;而对于模拟信号,则可以直接进行调制。
编码调制的过程主要包括数字信号的编码、调制器的调制和解调器的解调等步骤。
2.1 数字信号的编码数字信号的编码是将数字信号转换成模拟信号的过程。
在编码过程中,需要考虑信号的时域特性、频域特性和效率等因素,以确保信号在编码后能够准确地表示原始信息。
2.2 调制器的调制调制器是将编码后的信号,通过改变其幅度、频率或相位等特性,转换成适合传输的信号的装置。
调制的方式有很多种,如调幅调制、调频调制和调相调制等,不同的调制方式适用于不同的传输介质和传输要求。
2.3 解调器的解调解调器是接收端用来将调制信号还原成原始信号的装置。
解调器必须能够准确地将信号的幅度、频率或相位等特性恢复,以保证信息的传输质量。
三、传输介质传输介质是指信息在传输过程中所经过的物理媒介,包括导线、光纤和空气等。
不同的传输介质有着不同的特性,对信号的传输速率、传输距离和传输质量都有影响。
通信原理知识要点第一章概论1 、通信的目的2 、通信系统的基本构成●模拟信号、模拟通信系统、数字信号、数字通信系统●两类通信系统的特点、区别、基本构成、每个环节的作用3 、通信方式的分类4 、频率和波长的换算5 、通信系统性能的度量6 、传码速率、频带利用率、误码率的计算第二章信息论基础1 、信息的定义2 、离散信源信息量的计算(平均信息量、总信息量)3 、传信率的计算4 、离散信道的信道容量5 、连续信道的信道容量:掌握香农信道容量公式第三章信道与噪声了解信道的一般特性第四章模拟调制技术1 、基带信号、频带信号、调制、解调2 、模拟调制的分类、线性调制的分类3 、 AM 信号的解调方法、每个环节的作用第五章信源编码技术1 、低通、带通信号的采样定理(例 5 - 1 、例 5 -2 )2 、脉冲振幅调制3 、量化:●均匀量化:量化电平数、量化间隔、量化误差、量化信噪比●非均匀量化: 15 折线 u 律、 13 折线 A 律4 、 13 折线 A 律 PCM 编码(过载电压问题- 2048 份)5 、 PCM 一次群帧结构( P106 )6 、 PCM 系统性能分析7 、增量调制 DM 、增量脉码调制 DPCM :概念、特点、与 PCM 的比较第六章数字基带信号传输1 、熟悉数字基带信号的常用波形2 、掌握数字基带信号的常用码型3 、无码间干扰的时域条件、频域条件(奈奎斯特第一准则)4 、怎样求“等效”的理想低通()5 、眼图分析(示波器的扫描周期)6 、均衡滤波器第七章数字调制技术1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图2 、上述调制技术的性能比较3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK ( h=0.5 )、APK 的含义、特点4 、数字调制技术的改进措施第七章复用与多址技术1 、复用与多址技术的基本概念、分类、特点、目的(区别)2 、同步技术的分类、应用第九章差错控制技术1 、常用的差错控制方式( ARQ 、 FEC 、 HEC )、优缺点2 、基本概念3 、最小码距与检错纠错能力的关系4 、常用的简单差错控制编码(概念、特点、编写)5 、线性分组码:基本概念、特点6 、汉明码的特点6 、循环码●概念●码字的多项式描述、模运算、循环多项式的模运算●循环码的生成多项式●根据生成多项式求循环码的:码字、(典型)生成矩阵、监督多项式、(典型)监督矩阵较大题目的范围1 、信息量的度量2 、信道容量的计算3 、 13 折线 A 律 PCM 编码4 、均衡效果的计算5 、数字调制波形的绘制6 、 HDB3 编码、解码7 、循环码重点Part I 基础知识1. 通信系统的组成框图 , 数字 / 模拟通信系统的组成框图。
通信原理必考知识点总结1. 信号传输信号传输是通信原理的基础,主要包括模拟信号传输和数字信号传输两个方面。
在模拟信号传输中,需要关注噪声、失真、滤波等问题;在数字信号传输中,需要了解采样定理、信号编码、抗干扰能力等知识。
此外,还需要了解信道的基本特性,如带宽、传输速率、衰减、延迟等。
2. 调制解调调制解调是将数字信号转换为模拟信号以便在信道上传输,以及将模拟信号转换为数字信号以便进行处理。
调制的方式有幅度调制、频率调制和相位调制等,需要根据具体的传输环境和要求灵活选择;解调的方式有同步解调和非同步解调等,需要了解其原理和特点,以便进行合理选择。
3. 信道编码信道编码是为了提高信道的可靠性和抗干扰能力而进行的处理。
主要包括纠错编码和交织技术。
纠错编码通过在数字信号中加入冗余信息,以便在接收端利用冗余信息对错误进行修正;交织技术通过对信号进行重新排列,使得在信道中发生的错误分布均匀,从而提高了纠错编码的效果。
4. 多路复用多路复用是指将多个信号通过同一信道进行传输的技术。
主要包括频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用和波分多路复用等。
多路复用技术可以提高信道的利用率,减少资源的占用,提高通信系统的容量和效率。
5. 传输媒介传输媒介是信号传输的物理载体,主要包括空气、光纤、同轴电缆、双绞线等。
不同的传输媒介具有不同的特点和适用范围,需要根据具体的通信需求进行合理选择。
6. 调制解调器调制解调器是将数字信号转换为模拟信号或反之的设备,主要包括调制器和解调器两部分。
调制解调器通常具有调制解调、传输、接收等功能,是通信系统中不可或缺的设备。
7. 网络协议网络协议是计算机网络中用于数据交换的规则和标准,主要包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层等。
了解网络协议的原理和结构对于理解网络通信的工作原理非常重要。
8. 传输技术传输技术是利用通信设备和传输媒介进行数据传输的技术。
主要包括有线传输技术、无线传输技术、光纤传输技术、卫星通信技术等。
第一章绪论1、信息是消息的内涵,即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。
因此,通信的根本目的在于传输含有信息的消息,否则,就失去了通信的意义。
基于这种认识,“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。
2、凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的,且直接与消息相对应的信号,均称为模拟信号,如电话机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等。
模拟信号有时也称连续信号,这个连续是指信号的某一参量可以连续变化,或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值,而不一定在时间上也连续,如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。
O f (t)t(a)f (nT )tPAM信号(b)O100110111001Of (nT )t00111001数字信息PSK波形(a)(b)(a) 连续信号; (b) 抽样信号 (a) 二进制波形; (b) 2PSK波形凡信号参量只能取有限个值,并且常常不直接与消息相对应的信号,均称为数字信号,如电报信号、计算机输入/输出信号、PCM信号等。
数字信号有时也称离散信号,这个离散是指信号的某一参量是离散变化的,而不一定在时间上也离散,如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
3、经过调制以后的信号称为已调信号。
已调信号有三个基本特征:一是携带有信息,二是适合在信道中传输,三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频,因而已调信号又称频带信号。
4、数字通信的主要特点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累。
以二进制为例,信号的取值只有两个,这样接收端只需判别两种状态。
信号在传输过程中受到噪声的干扰,必然会发生波形畸变,接收端对其进行抽样判决,以辨别是两个状态中的哪一个。
只要噪声的大小不足以影响判决的正确,就能正确接收。
而模拟通信系统中传输的是连续变化的模拟信号,它要求接收机能够高度保真地重现信号波形,如果模拟信号叠加上噪声后,即使噪声很小,也很难消除它。
此外,在远距离传输,如微波中继通信时,各中继站可利用数字通信特有的判决再生接收方式,对数字信号波形进行整形再生而消除噪声积累。
P6 常见调制方式及用途(“连续波调制”部分不管QPSK、QAM、MSK;脉冲调制部分仅需知道PAM、PCM)
P11 公式1.4-3,等概率二进制数据信息量的计算(一个比特)
()
公式1.4-4,等概率M进制数据信息量的计算
P13 公式1.5-1 码元速率
公式1.5-2 信息速率
P65 信道分成哪两大类(有线信道、无线信道)
P70 光纤按传播模式分成哪两大类(单、多模)
P81 公式4.6-7、4.6-8 连续信道的容量(香农公式和【例4-2】!!!!!)
噪声单边功率谱密度为,则代入上式自由空间衰减()
P86 “为什么要进行载波调制呢?”这一段,说明了调制的主要作用!!!!!
基带信号对载波的调制是为了:1,在无线传输中,信号是以电磁波的形式通过天线
辐射到空间的,为了获得较高辐射效率,天线尺寸必须与发射信号波长相似,而基带信号信
号包含的较低频率分量波长较长,天线过长难以实现;2,把多个基带信号分别搬移道不同
的载频处,以实现信道多路复用,提高信道利用率;3,扩展信号带宽,提高系统抗干扰性,开衰落性能力,可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
P87 什么是调幅AM,带宽,有无直流分量
标准调幅就是常规双边带调制,简称调幅AM;有直流分量A
;带宽是基带信号带宽
的2倍
P90 什么是双边带调制DSB,带宽,有无直流分量
在AM调制中将直流分量去掉,得到双边带信号;无直流分量;与AM相同,仍是调制信号带宽的两倍
以上几种调制方法属于哪一类调制?(参见5.1标题)属于幅度调制(线性调制)
P104 什么是调频FM
在调制时,若载波的频率随调制信号变化,称为频率调制(FM)
P106 了解窄带调频NBFM
如果FM信号最大瞬时相位偏移满足或 FM信号的频率谱
宽度比较窄,成为窄带调频(NBFM)
P108 了解宽带调频WBFM
当不满足上式条件时,调频信号的时域表达式不能简化,FM信号频谱宽度比较宽,
成为宽带调频(WBFM)
P110 用于计算调频系统带宽的卡森公式5.3-23
NBFM的带宽5.3-24,WBFM的带宽5.3-25.
当时近似为();
当时近似为()。
以上几种调制方式属于哪一类调制?(5.3标题)非线性调制(角度调制)
P122 表5-1,注意各种调制方式的“传输带宽”栏:下面“1.抗噪声性能”一段。
WBFM抗噪声性能最好,DSB,SSB,VSB抗噪声性能次之,AM抗噪声性能最差。
P123 什么是频分复用FDM!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。
信道带宽被分成多个相互不重叠的频段,每路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带进行分隔,防止信号重叠。
P133 大致了解几种数字基带信号波形及其特点,其中“6.多电平波形”可不管
1,单极性波形:正电平和零电平分别对应二进制1和0,有直流分量;
2,双极性波形:正、负电平脉冲分别表示二进制1和0,无直流分量;
3,单极性归零波形:信号电压在一个码元终止时刻总要回到零电平;
4,双极性归零波形:兼有双极性和归零波形特点;
5,差分波形:用相邻码元电平的跳变和不变表示消息代码,而与码元本身电位或极性无关;
P141 传输码的码型选择原则!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1,不含直流,且低频分量尽量少;
2,应含有丰富的定时信息,以便从接收码流中提取定时信号;
3,功率谱主瓣宽度窄,以节约传输频带;
4,不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;
5,具有内在的检错能力,即码型应具有一定规律性,以便于进行宏观监测;
6,编译码简单,以降低通信时延和成本;
P141 理解AMI码、HDB3码、双相码三种码型
AMI码:其编码规则是将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“-1”,而“0”(空号)保持不变;
HDB
码:1,检查消息码中0个数,连着0数目小于3,与AMI码一致;2,连着0超
3
过3,将每四个连着0化作一小节,定义为B00V,称为破坏节,V破坏脉冲,B调节脉冲;3,V与前一个相邻的非0脉冲极性相同,要求相邻的V码之间极性必须交替。
V取值+1或-1;4,B取值可选0,+1,-1,以使V同时满足3,中要求;5,V码后面传号码极性也要交替;
双相码:即曼彻斯特码,一周期正负对称方波表示0,其反相波形表示1;
P150 消除码间串扰的等效条件(第一段,并注意图6-11)
只要基带传输系统的冲激响应波形h(t)仅在本码元的抽样时刻上有最大值,并在其
他码元的抽样时刻上均为0,即可消除码间串扰。
P153 消除码间串扰的余弦滚降性的优点与缺点
α=1的升余弦滚降特性的h(t)满足抽样值上无串扰的传输条件,且各抽样值之间又
增加了一个零点,而且它尾部衰减较快,这有利于减小码间串扰和位定时误差的影响。
但这
种系统所占频带最宽,是理想低通系统的2倍,因而频带利用率为1B/Hz,是基带系统最高
利用率一半。
P181 什么是二进制振幅键控2ASK,其带宽(公式7.1-11)
振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变,
2ASK中,载波的幅度只有两种变化方式,分别对应二进制信息0和1。
其带宽是基带信号带宽的2倍,若只计算主瓣,,fs=1/Ts是码元速率的
2倍
P184 什么是二进制频移键控2FSK,其带宽(公式7.1-22)
频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息,2FSK中,载波的频率随二进制基
带信号在f1和f2两个频率点间变化
其带宽 , fs=1/Ts为基带信号的带宽
P188 什么是二进制相移键控2PSK,其带宽(P194的公式)
相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息,而振幅和频率保持不变,2PSK中,通常用初始相位0和π分别表示二进制1和0。
其带宽
P191 什么是二进制差分相移键控2DPSK,其带宽(P194的公式)
利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息,其带宽
并注意比较上述几种数字调制方式带宽的大小
要求能够使用2PSK、2DPSK进行画出数字码元序列的波形!!!!!!
P213 7.4节上面一段,仅需要了解数字带通系统的抗噪声性能的优劣
抗噪声性能是最主要的,则应考虑相干2PSK和2DPSK,而2ASK最不可取
P259 数字化的三个步骤
抽样(sampling)、量化(quantization)、编码(coding)
P260 数字化的第一段哪个步骤之后称为数字信号
若输入是模拟信号,则在数字通信系统的信源编码部分需要对输入模拟信号进行数字化,或称“模/数”转换,将模拟输入信号变为数字信号。
P263 奈奎斯特速率(公式9.2-6),并能计算对应的奈奎斯特间隔
恢复原信号条件是:即抽样频率不应小于的2倍。
这一最低抽样速率
称为奈奎斯特抽样速率。
与此相对应的最大抽样时间间隔称为奈奎斯特抽样间隔。
P267 最后一段,均匀量化的缺点
信号的强度可能随时间变化,像话音信号就是这样。
当信号小时,信号量噪比也小。
所以,这种均匀量化器对于小输入信号很不利。
P269 非均匀量化中A压缩率与μ压缩率分别用于那些地区
A压缩率和μ压缩率,相应的近似算法,13折线法和15折线法。
我国大陆,欧洲以及国际间互连时采用A压缩率及相应的13折线法,北美、日本和韩国等少数国家和地区采
用μ压缩率及15折线法。
P270 13折线法为什么是13段折线的原因
在图中,第一象限中第一段和第二段折线斜率相同,所以构成一条直线。
同样,在第
三象限也满足,且和第一象限斜率也相同,所以这四段折线构成了一条直线。
因此,在这正
负两个象限中完整圧缩曲线共有13条折线。
P277 PCM中采用多少位的13折线法,对应于多少级量化电平?PCM的基本工作原理
采用的折叠码有8位;可以表示每一段落内的16种量化电平。
在编码器中由冲激脉冲对模拟信号抽样,得到在抽样时刻上的信号抽样值。
这个抽样值仍是模拟量。
在它量化之前,通常采用保持电路将其短暂保存,一边电路有时间对其量化。
在实际电路中,常把抽样和保持电路作在一起,称为抽样保持电路。
量化器把模拟抽样信号
变成离散的数字量,然后再编码器中进行二进制编码。
这样,每个二进制码组就代表一个量
化后的信号抽样值。
(P275 图9-17)
P288 什么是时分复用TDM
时间上连续的信号可以用它的离散抽样来表示,只要其抽样速率够高,可利用抽样的
间隔时间传输其他路的抽样信号
了解时域卷积定理、频域卷积定理
时域卷积相当于频域相乘,频域卷积相当于时域相乘(非官方)
如何用分贝表示信噪比:。