4-1 多路复用技术

2024 通信大纲2024年考研通信工程考试大纲：一、考查目标本考试旨在全面考查考生对通信技术、信号处理理论及方法的掌握程度，具体要求如下：1. 掌握通信系统基本原理，包括信号的传输、调制、解调等基本概念和原理。

2. 掌握数字信号处理的基本理论和方法，包括离散傅里叶变换、数字滤波器设计等。

3. 掌握信息论与编码理论的基本概念和原理，包括信息量、熵、信道容量、纠错编码等。

4. 掌握通信系统的性能分析和优化方法，包括误码率、信噪比、分集技术等。

5. 了解现代通信技术的前沿进展，包括5G/6G通信、物联网、量子通信等。

二、考试形式与试卷结构1. 考试时间：180分钟，满分150分。

2. 试卷结构：包括选择题、填空题、简答题和计算题等题型。

3. 内容比例：通信原理与技术约60%、信号处理理论与方法约30%、前沿进展约10%。

三、考查内容1. 通信原理与技术（1）信号与系统基本概念：信号的分类、系统的分类等。

（2）模拟调制解调技术：调频（FM）、调相（PM）、调频（FSK）、调相（PSK）。

（3）数字调制解调技术：QPSK、QAM、OFDM等。

（4）信道编码技术：线性分组码、循环码等。

（5）多路复用技术：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM）等。

2. 信号处理理论与方法（1）信号的傅里叶变换与滤波器设计。

（2）离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）。

（3）数字滤波器的设计：IIR、FIR滤波器设计方法。

（4）信号的统计特性与随机过程。

（5）信号检测与估计理论：最大似然估计、贝叶斯估计等。

3. 信息论与编码理论（1）信息量与熵的概念及计算方法。

（2）信道容量与香农定理。

（3）纠错编码原理与技术：奇偶校验码、汉明码、Reed-Solomon码等。

4. 通信系统性能分析与优化（1）误码率分析计算方法。

（2）信噪比与系统性能关系分析。

（3）分集技术原理与应用：空间分集、频率分集等。

《计算机网络技术》试卷1.计算机网络是计算机技术和 相结合的产物。

2.从逻辑功能的角度，计算机网络由资源子网和 组成。

3.数据可以分为两类：模拟数据和 。

4.调制的三种基本形式是： 、调频和调相。

5。

网络协议的三要素是:语义、 和时序。

6.在令牌环网络中，为了解决竞争问题，使用了一个称为 的特殊信息包，只有拥有它的节点才有权利发送数据.7.计算机网络中常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和 三种.8.按照数据在传输线上是原样不变地传输还是调制变样后再传输，数据传输方式可分为 、频带传输和宽带传输。

9。

目前国际上制定通信与计算机网络标准的权威组织中，CCITT 的中文名称是国际电报与电话咨询委员会,ISO 是 .10。

电路交换方式中,通信过程可分为三个阶段： 、数据传输和拆除电路. 11。

数据通信系统一般由数据线路端接设备、 和通信线路等组成。

12。

网络中的计算机之间、网络设备之间、计算机与网络设备之间必须遵循相同的 才能实现连接。

13。

计算机网络可以从不同的角度进行分类。

按照网络中计算机所处的地位,计算机网络可分为 和基于服务器的网络。

14.标准以太网的拓扑结构是 。

15.TCP/IP 协议集把整个协议分为四个层，这四层分别为 、互连网络层、传输层和应用层.16.常用的媒体访问控制方法有CSMA/CD 、 和时槽环三种。

17。

通信传输中多个数据位同时在两个设备之间传输;串行通信传输时，数据是一位一位地在通信线路上传输的。

18.数据经过编码后在通信线路上进行传输、交换。

数据交换技术主要包括电路交换、报文交换、 和信元交换几种。

19.计算机网络按照覆盖的地理范围可分为 、城域网和广域网。

20。

传输中的差错都是由 引起的。

引起数据传输中差错的噪声可分为随机热噪声和冲击噪声。

A.运算速度快 B 。

运算精度高 C 。

存储容量大 D.资源共享 2。

计算机网络中的资源包括（ ）。

A 。

设备资源和非设备资源 B 。

一、网络基础1、网络的定义指将地理上位置不同且功能相对独立的多个计算机系统通过通信线路相互连在一起. 由专门的网络操作系统进行管理，以实现资源共享的系统。

2、网络的功能⑴资源共享⑵数据传送⑶均衡负荷和分布式处理功能⑷数据信息的集中和综合处理3、计算机网络组成计算机网络可分为资源子网和通信子网两大子网。

资源子网主要负责信息处理；通信子网主要负责信息传递。

4、计算机网络的分类⑴按计算机网络的拓扑结构划分按照计算机网络的拓扑结构可以将计算机网络分为：总线型、环型、星型、树型和网状型五大类。

①计算机网络。

采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连到传输介质即总线上。

②环型计算机网络。

环型计算机网络结构简单，最大延迟确定，实时性较好，但容易出现由于某个结点出错而终止全网运行的情况，即可靠性较差，同时环型计算机网络扩充困难。

③星型计算机网络。

这种结构的优点是便于集中控制、易于维护、安全，而且某端用户设备因为故障而停机时也不会影响其他端用户间的通信。

但这种结构的中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。

④树型计算机网络。

树型网络是星型网络的变异。

计算机网络中各结点按层次进行连接，绝大多数结点先连接到次级中央结点上再连到中央结点上，结点所处的层次越高，其可靠性要求越高这种网络容易扩展和进行故障隔离，但结构比较复杂，而且对根的依赖性太大。

⑤网状型计算机网络。

这种结构的最大特点是可靠性高。

⑵按计算机网络作用范围划分①局域网局域网(Local Area Network，LAN)是指范围在几百米到十几公里内的计算机相互连接所构成的计算机网络。

局域网的拓扑结构主要有总线型、星型和环型。

FDDI光纤分布式数据接口：一种速率为100Mb/s，采用多模光纤作为传输媒介的高性能光纤令牌环(token ring)局域网。

②城域网③广域网广域网(Wide Area Network，W AN)通常跨接更大的范围，如一个国家。

多路复用技术的一般形式
多路复用技术：
1. 什么是多路复用技术？
多路复用技术是一种把多个通信信号，比如数据、语音、视频等，转换成为单一
信道，也就是复用一条信道，来实现多路复用，即一条信道同时被多个信号使用，从而节省资源。

2. 多路复用技术的优点：
（1）能够迅速提高信道的利用率；
（2）可以将信号的传输带宽大幅度提高；
（3）能够大大减少信息传输的时延；
（4）实现了传输所需系统的综合化；
（5）提供了一种模块化、可维护替换的结构。

3. 多路复用技术的原理：
原理上来说，多路复用技术有多种实现方式：时分多路复用（TDM）、波分多路复用（FDM）、码分多路复用（CDM）、分组交换（PS）。

其中最常用的两种是时分多路复用和行分多路复用，原理上分别是将时间片、频
率片等分成不同的区域，分别放入其中，就形成多路复用的效果。

4. 目前多路复用技术的应用：
（1）电话网：采用码分多路复用技术，能够通过一条线路实现多台电话机的连接；（2）数据网：采用分组交换技术实现，一条线路依然可以实现多台电脑之间的数据传输；
（3）网络监控：采用FDM和TDM技术实现，一条可以实现多个摄像头的监控；（4）卫星通信：采用CDM和TDM技术实现，通过一条信道实现多种多样的卫
星通信。

5. 多路复用技术的未来发展：
（1）数字电视：将宽带的多路复用技术应用到数字电视上，一条信道可以携带多个频道的信号；
（2）多通道卫星通信：可以实现多通道卫星通信，能够提供更多的服务和改善质量；
（3）光纤网络：采用光纤技术可以实现更高带宽的数据传输；
（4）多址链路技术：在多址链路技术支持下可以实现全双工数据传输，提高传输数据量和效率。

计算机网络的定义涉及到以下四个要点：(1) 计算机网络中包含两台以上的地理位置不同具有“自主”功能的计算机。

所谓“自主”的含义，是指这些计算机不依赖于网络也能独立工作。

通常，将具有“自主”功能的计算机称为主机(Host)，在网络中也称为结点(Node)。

网络中的结点不仅仅是计算机，还可以是其他通信设备，如，HUB、路由器等。

(2) 网络中各结点之间的连接需要有一条通道，即，由传输介质实现物理互联。

这条物理通道可以是双绞线、同轴电缆或光纤等“有线”传输介质；也可以是激光、微波或卫星等“无线”传输介质。

(3) 网络中各结点之间互相通信或交换信息，需要有某些约定和规则，这些约定和规则的集合就是协议，其功能是实现各结点的逻辑互联。

例如，Internet 上使用的通信协议是TCP/IP协议簇。

(4) 计算机网络是以实现数据通信和网络资源（包括硬件资源和软件资源）共享为目的。

要实现这一目的，网络中需配备功能完善的网络软件，包括网络通信协议（如，TCP/IP、IPX/SPX）和网络操作系统（如，Netware、Windows 2000 Server、Linux）。

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，这主要体现在两个方面：一方面，通信技术为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段；另一方面，计算机技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能。

按网络的管理方式分类1. 客户机/服务器网络（Client/Server）在客户机/服务器网络中（以下简称C/S结构），有一台或多台高性能的计算机专门为其它计算机提供服务，这类计算机称之为服务器；而其它与之相连的用户计算机通过向服务器发出请求可获得相关服务，这类计算机称之为客户机。

C/S结构是最常用、最重要的一种网络类型。

C/S结构的网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。

服随着Internet技术的发展与应用，出现了一种对C/S结构的改进结构，即浏览器/服务器结构(B/S Browser/Server)。

光纤通信在现代通信工程中的应用摘要：光纤通信在现代通信工程中的应用具有较强的技术优势，它不仅能有效地节省工程投资，而且其自身的安全性、可靠性、保密性和带宽等特点使其在现代通信工程中得到了广泛的应用。

本文阐述了光纤通信技术在现代通信工程中的具体应用。

关键词：光纤通信；现代通信工程；应用光纤通信作为一种新的通信方式，在现代通信工程中得到了广泛的应用，因为其具有传输容量大、传输距离远、抗干扰能力强等优点，使得光纤通信在现代通信工程中发挥了重要作用。

但是在应用过程中也存在着诸多问题，制约着光纤通信的进一步发展一、光纤通信在现代通信工程中的应用现状1.光纤材料问题现代通信工程中的光纤材料是光导纤维，光纤材料是保证光信号传输的关键因素。

目前我国所用的光纤材料主要是玻璃光纤和塑料光纤，而在这两种材料中，玻璃光纤的性能相对较差，其缺点在于容易受到温度和湿度等环境因素的影响，从而使光信号传输质量降低。

塑料光纤是在石英玻璃中加入其他物质制成，它具有强度高、尺寸小、重量轻等优点，但是由于塑料材质的不稳定性，其容易受到温度和湿度等环境因素的影响而发生变化，影响传输质量。

因此，要想保证光纤通信的稳定运行，就需要对光纤材料进行优化设计，使其性能得到有效提高。

2..抗电磁干扰能力不强随着现代通信工程的不断发展，对通信工程的要求也越来越高，为适应这一要求，通信工程也在不断进行技术革新。

其中最重要的一点就是抗电磁干扰能力不断提高，在现代通信工程中的应用也越来越广泛。

但是，在光纤通信中由于受到电磁干扰的影响，其传输质量不断下降，严重影响了光纤通信的应用效果。

这是因为在现代通信工程中采用了大量的电子设备，这些电子设备在运行过程中会产生电磁辐射，而光纤技术是通过光波进行传输的，如果受到电磁辐射的影响就会降低光纤传输质量。

因此，为了提高光纤通信技术应用效果，就需要加强对光纤技术抗电磁干扰能力的提高。

二、光纤通信的概述1.光纤通信的基本原理光纤通信技术是一种将光信息通过光纤以光信号的形式进行传输的通信方式。

42．简述网络协议的概念及其三要素。

第二章2012.4计算机网络中为进行数据交换而建立的规则, 标准或约定的集合就称为网络协议。

网络协议的三要素：语法, 语义, 定时40．简述多路复用技术的概念及分类。

第三章2009.4在数据通信系统或计算机网络系统中，传输介质的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求，为了有效地利用通信线路，盼望一个信道同时传输多路信号，这就是所谓的多路复用技术。

频分多路复用FDM 和时分多路复用TDM 是两种最常用的多路复用技术。

41.简述三种数据交换技术的主要特点。

第三章2011.7电路交换：在数据传送开始之前先设置一条专用的通路。

在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。

对于猝发式的通信，电路交换效率不高。

报文交换：传送报文时采纳“存储—转发”方式，且一个时刻仅占用一段通道。

在交换节点中须要缓冲存储，报文须要排队。

不能满意实时通信的要求。

分组交换：交换方式和报文交换方式类似，但是报文被分成分组传送，并规定了最大的分组长度。

41．简述停等协议的实现过程。

第四章2009.4停等协议的实现过程如下：（1）发送方每次仅将当前信息帧作为待确认帧保留在缓冲存储器中；（2）当发送方开始发送信息帧时，给予该信息帧一个帧序号，随即启动计时器；（3）当接收方收到无差错的信息帧后，即向发送方返回一个及该帧序号相同序号的ACK确认帧；（4）当接收方检测到一个含有差错的信息帧时，便舍弃该帧。

（5）若发送方在规定时间内收到ACK 确认帧，即将计时器清零，继而开始下一帧的发送；（6）若发送方在规定的时间内未收到ACK 确认帧（即计时器超时），则应重发存于缓冲器中的待确认信息帧。

42．简述家庭用户利用PPP协议及Internet服务供应商网络的连接过程。

第四章2011.4（1）家庭用户利用PC机通过调制解调器呼叫供应商的路由器；（2）路由器的调制解调器回答用户呼叫，并建立物理连接之后，PC机给路由器发送一系列的LCP分组；（3）这些分组及它们的应答信息将选定所运用的PPP参数；（4）双方对PPP参数达成一样后，将发送一系列的NCP分组，用于配置网络层；（5）针对IP协议的NCP负责动态安排IP地址。

名词解释1.GMSK为了进一步使信号的功率谱密度集中和减小对邻道的干扰，可以在进行MSK调制之前，用一个高斯型的低通滤波器对输入基带矩形信号脉冲进行处理，这样的体制称为高斯最小移频键控GMSK 2.幅度调制就是用基带信号去控制高频正弦载波的振幅，使其随基带信号的规律作线性变化。

载波的频率和相伴保持不变。

3. 2ASK二进制幅移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而载波的频率和初始相位保持不变。

在2ASK中，信号参量只有两种可能的取值。

4.纤芯通常是由纯度达到5个9(99.999%)的SiO2,其余掺入少量GeO2等杂质材料而制成的，掺入少量的GeO2是为了提高纤芯的折射率n1。

5.平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在于抽样后信号中的脉冲顶部是平坦的，脉冲幅度等于瞬时抽样。

6. 16QAM正交调幅法产生16QAM信号，每4个输入的二进制代码作为一组，串/并变换器将其分为两个双比特码元分送给上支路和下支路，然后分别经过电平变换，形成四电平信号；Xk和Yk分别与相互正交的两路载波相乘，形成两路互为正交的4ASK信号；最后将两路信号相加即可得到16QAM信号。

7.间接调频是先将基带信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频信号，若在后面加以一个n 次倍频器，就可以得到宽带调频。

8.渐变多模光纤没有模间色散，带宽较宽，芯径较大，又使光耦合容易。

9.自然抽样又称曲顶抽样，它是指抽样后信号的脉冲顶部与原模拟信号的波形相同。

10. 4PSK正交相移键控，载波相位有四种取值，每种相位对应表示两个比特的信息。

1.周期指信号完成一个波形循环所要经历的时间。

2.噪声源是信道中的噪声和分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。

3.全双工通信指通信双方可同时进行收、发消息的工作方式。

4.确知信号可以预先知道其变化规律的信号，其在定义域内的任意时刻都有确定的函数值。

6.可靠性指接收信息的准确程度。

8.码分复用CDM的各路信号码元在频谱和时间上都是重叠的，但是不同用户传输的信号是靠各自不同的(正交)编码序列来区分的。