下载文档原格式
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。
教学内容：一、调频信号的产生由调频信号的频谱分析可知，调制后的，要产生调频信号就必须利用非线性调频信号中包含许多新的频率分量，因此元器件进行频率变换。
产生调频信号的方法主要有两种：直接调频和间接调频。
直接调频是用调制信号直接控制载波的瞬时频率,产生调频信号。
间接调频则是先将调制信号进行积分，再对载波进行调相，获得调频信号。
二、直接调频电路直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其不失真地反映调制信号变化规律。
（1）改变振荡回路的元件参数实现调频调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。
常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有PIN二极管和场效应管。
若将这样的可控参数元件或电路直接代替振荡器振荡回路的某一元件（例如L或C）或者直接并接在振荡回路两端，这样振荡频率就会与可控参数元件的数值有关，用调制信号去控制这样元件的参数值，就能够实现直接调频。
(2）变容二极管直接调频电路1）变容二极管的特性变容二极管是根据PN结的结电容随反向电压改变而变化的原理设计的一种二极管。
它的极间结构、伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。
不同的是在加反向偏压时,变容二管呈现一个较大的结电容。
这个结电4312容的大小能灵敏地随反向偏压而变化。
正是利用了变容二极管这一特性,将变容二极管接到振荡器的振荡回路中，作为可控电容元件，则回路的电容量会明显地随调制电压而变化,从而改变振荡频率，达到调频的目的。
右图为变容二极管的反向电压与其结电容呈非线性关系2）基本原理变容二极管是振荡回路的一个组成部分，加在变容二极管上的反向电压u =V CC –VB+U(t)，结电容是振荡器的振荡回路的一部分,结电容随调制信号变化,回路总电容也随调制信号变化，故振荡频率也将随调制信号而变化。
只要适当选取变容二极管的特性及工作状态，可以使振荡频率的变化与调制信号近似成线性关系，从而实现调频。
第一章1.通信的目的是传输消息中所包含的息。
消息是信息的物理表现形式，信息是消息的有效内容。
.信号是消息的传输载体。
2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号分为模拟信号和数字信号．，3.通信系统有不同的分类方法。
按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号（信号特征分类），相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
按调制方式分类：基带传输系统和带通（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和串行传输。
8.信息量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.有效性和可靠性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.信息速率是每秒发送的比特数；码元速率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和功率信号。
功率信号按照其有无周期性划分，又可以分为周期性信号和非周期性信号。
15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的，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和时域两方面研究。
17.确知信号在频域中的性质有4种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。
1．什么是信噪比增益信噪比增益高说明什么问题说明调频系统信噪比增益与调频指数的关系..答：接收端输入信噪比与输出之比叫做信噪比增益；说明了不同调制解调系统的抗噪声能力;信噪比增益高说明系统的抗噪声能力强;调频系统的信噪比增益与调频指数的三次方成正比..2．宽带调频系统为什么要采用预加重和去加重语音和图像信号低频段能量大;高频段信号能量明显小；而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加;造成信号的低频信噪比很大;而高频信噪比明显不足;使高频传输困难..故在调频收发技术中;通常采用预加重和去加重技术来解决这一问题..3．简要回答均匀量化与非均匀量化的特点..均匀量化特点;在量化区内;大、小信号的量化间隔相同;最大量化误差均为半个量化级;因而小信号时量化信噪比太小;不能满足要求.. 非均匀量化特点：量化级大小随信号大小而变;信号幅度小时量化级小;量化误差也小；信号幅度大时量化级大;量化误差也大;因此增大了小信号的量化信噪比..4．数字基带信号的功率谱有什么特点它的带宽主要取决于什么数字基带信号st的功率谱密度P sω通常包括两部分：由交变波形成的边续谱P uω及由稳态波形成的离散谱P vω..其中连续谱总是存在的;而离散谱在某些特殊情况下不存在或某些离散谱分量不存在；数字基带信号的带宽主要取决于连续谱..5．简述2DPSK消除相位模糊的原理..由于0、π只是代表前后码变与不变的关系;如相位恢复相差180度;所有的码都要判错;但前后码之间的关系不会错;则从相对码到绝对码的变换不会错1. 信道容量是如何定义的连续信道容量和离散信道容量的定义有何区别 答：信道容量是信道最大可能的传输信息速率；对离散信道;其定义为：对于一切可能的信息源概率分布;信道传输信息速率R 的最大值称为信道容量;记为C;即：r Y X H X H R C ⋅-==)]|()(m ax [max对连续信道;设信道的带宽为B;输出的信号功率为S;输出加性高斯白噪声功率为N;则该连续信道的信道容量为：)bit/s (1log 2⎪⎭⎫ ⎝⎛+=N S B C ..2. 什么是线性调制常见的线性调制有哪些线性调制是正弦波的幅度随调制信号作线性变化的过程;在频谱上已调信号的频谱是基带信号频谱的平移或线性变换；常见的线性调制有常规振幅调制AM 、抑制双边带调制DSB 、残留边带调制VSB 和单边带调制SSB 等.. 3. 什么是低通型信号的抽样定理什么是带通型信号的抽样定理 答：低通型信号抽样定理：一个频带限制在0;f H 内的时间连续信号mt ;如果以T S ≤1/2f H 的时间间隔对它进行等间隔抽样;则mt 将被所得到的抽样值完全确定..带通型信号抽样定理：对最高频率为f H 、最低频率为f L 、带宽为BB=f H -f L 的带通型信号mt ;f H 可表示为：f H =n B+k B;0≤k ＜1;式中n 是小于f H /B 的最大整数..这时;能恢复出带通信号mt 的最小抽样频率为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=n k B f S 12.. 4. 什么是误码扩散也称差错传播如何解决误码扩散问题答：在部分响应基带传输系统中;因部分响应信号的当前抽样值与其它信码的串扰值有关;使得在传输过程中当某个抽样值因干扰发生差错时;不但造成接收端当前恢复值错误;而且会影响到以后所有恢复值的错误;此现象称为误码扩散或差错传播；在发送端相关编码之前先进行预编码;可解决误码扩散问题..5.二进制键控调相分为绝对调相2PSK和相对调相2DPSK;为什么要采用相对调相答：在采用绝对调相2PSK时;由于本地参考载波有0、л模糊度而使得解调得到的数字信号可能极性完全相反;即1和0倒置;对于数字传输来说这是不允许的..为了克服相位模糊度对相干解调的影响;最常用而又有效的办法就是采用相对调相2DPSK..1、简要说明HDB3的编码规则..在HDB3编码中;“1”交替地用+1与-1的半占空归零码;当出现4连0时;用取代节B00V和000V代替;B表示符合极性交替规律的传号;V表示破坏极性交替规律的传号;选取替代节规则是时两个相邻V脉冲之间的B脉冲数目为奇数..2、为什么在模拟通信中很少使用相位调制;而在数字通信中经常使用相移键控模拟通信中相位调制;当相移常数保持不变时;调相的频带宽度随着频率的增加而比例地增大；这对于充分利用传输信道的频带是不利的；在数字通信中;PSK的误比特率比其它调制方式低..3、QAM调制的中文含义是什么比较16PSK与16QAM调制的带宽与抗噪声性能..QAM是指正交幅度调制..16QAM的抗噪声性能优于16PSK;两者的带宽均为基带信号带宽的两倍..4、说明数字基带信号的功率谱包含哪两部分与单个脉冲波形有什么关系定时信号由哪部分决定数字基带信号st的功率谱密度P sω通常包括两部分：由交变波形成的边续谱P uω及由稳态波形成的离散谱P vω..功率谱是单个脉冲波形频谱函数的平方成正比；定时信号由离散线谱决定..5、什么是误码扩散也称差错传播用什么方法可以解决误码扩散问题在部分响应基带传输系统中;因部分响应信号的当前抽样值与其它信码的串扰值有关;使得在传输过程中当某个抽样值因干扰发生差错时;不但造成接收端当前恢复值错误;而且会影响到以后所有恢复值的错误;此现象称为误码扩散或差错传播；在发送端相关编码之前先进行预编码;可解决误码扩散问题..1、什么是奈奎斯特带宽说明奈奎斯特第一准则：抽样点无失真传输的充要条件..无失真传输码元周期为T的抽样序列时;所需要的最小传输频带宽度为0-1/2T..1/2T称为奈奎斯特带宽..奈奎斯特第一准则：抽样点无失真传输的充要条件是：在本码元的抽样时刻上有最大值;其他码元的抽样时刻信号值为零;即抽样点上无码间串扰..2、什么是门限效应AM信号采用什么解调方法可能会出现门限效应在小信噪比时;解调器输出信号无法与噪声分开;有用信号“淹没”在噪声中;这时输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降;而是急剧下降;这种现象叫做门限效应..AM采用包络检波法可能会出现门限效应..3、匹配滤波器的“匹配”二字的含义是什么简要说明匹配滤波器的主要特征..匹配滤波器的“匹配”是指输出信噪比达到最大；匹配滤波器的主要特征：滤波器的传递函数与信号功率谱的复共轭成正比；输出信号是输入信号自相关函数的K倍；匹配滤波器的冲击响应是输入信号St的镜像平移;输出最大信噪比为2E S/ n 0 . Es为观察间隔内信号的能量..4、为什么2PSK调制会产生“相位模糊”用什么方法来解决“相位模糊”PSK相干解调时恢复出的本地载波可能与所需要的理想本地载波同相;也可能反相;这种相位关系的不确定称为“相位模糊”..在调制器输入前的数字信号采用差分编码的方法解决“相位模糊”..。
