通信基礎復習剛要.ppt

復習,通信技術基礎復習,第一章前言,通信的定義：信息的傳遞與交流電通信：現(xiàn)代通信的基本特征數(shù)字化數(shù)字通信的優(yōu)點：1)數(shù)字信號便于存儲、處理（加密等）。2)數(shù)字信號便于交換和傳輸。3)數(shù)字信號便于組成多路通信（系統(tǒng)）。4)便于組成數(shù)字網(wǎng)。5)數(shù)字化技術便于通信設備小型化、微型化。6)數(shù)字通信抗干擾性強，噪聲不積累。通信系統(tǒng)各種分類,第二章信息與信號,信號、消息、信息的概念消息（MESSAGE）：隨機的、無法預知的。是信息的載體，信號的內容。信號（SINGNAL）：消息的載體形式。信息（INFORMATION）：抽象的、本質的。是消息的有效內容。信息是事物運動狀態(tài)或存在方式的不確定性的描述。,信息的度量：信息量與符號出現(xiàn)的概率相關采用消息出現(xiàn)概率的對數(shù)（以2為底）來作為離散消息的度量單位，稱為信息量，用I（xi）表示：,式中，P(xi)為該消息發(fā)生的概率，信息量單位為比特(bit),信息熵H（X）：信源的平均信息量：信源中每個符號所含信息量的統(tǒng)計平均值單位比特/符號。,最大熵：符號等概出現(xiàn)、統(tǒng)計獨立時信源具有最大熵,信號概念：信號的分類確知信號/隨機信號周期信號/非周期信號模擬信號/數(shù)字信號信號的特性時域特性：信號電壓或電流隨時間變化的關系頻域特性：信號表示為不同頻率正弦信號的線性組合，這些正弦信號所包含的頻率范圍隨機信號的數(shù)字特征：均值、方差、概率分布函數(shù)高斯白噪聲：概率密度函數(shù)函數(shù)為高斯分布功率譜密度函數(shù)為均勻分布,第3章信源數(shù)字化,模擬信號數(shù)字化過程：抽樣：是把時間連續(xù)的模擬信號轉換成時間離散但幅度仍然連續(xù)的抽樣信號；量化：是把時間離散、幅度連續(xù)的抽樣信號轉換成時間和幅度均離散的信號；編碼：是將量化后的信號編碼形成一個二進制碼組輸出。,抽樣：,低通抽樣定理一個頻帶限制在（0，fH）內的連續(xù)信號x(t)，若抽樣頻率fS2fH，則可用抽樣序列x(nTS)無失真地重建恢復原始信號x(t)。抽樣頻率fS2fH，無失真地重建恢復原始信號；抽樣頻率fS2fH，則會產(chǎn)生失真，稱為混疊失真。fS2fH，稱為奈奎斯特頻率；,帶通抽樣定理帶通信號：Bfo帶寬遠遠小于信號中心頻率的信號設帶通信號的上截止頻率為fH，下截止頻率為fL，則帶寬B=fH-fL，此時fs應滿足：,量化,量化：將一個連續(xù)幅度值（無限個數(shù)）轉變成離散幅度值（有限個值）的過程。量化間隔、量化誤差、量化噪聲均勻量化量化間隔是一個常數(shù)。量化噪聲功率只與量化間隔有關分析例題3-3所說明的問題,非均勻量化,根據(jù)信號的不同區(qū)間來取不同的量化間隔，對于信號取值小的取較小的量化間隔，大信號取大的間隔目的：使量化信噪比在任何輸入信號幅度的情況下都趨于常數(shù)。A率、率數(shù)字壓擴特性A率13折線數(shù)字壓擴特性PCM編碼方法例3-4,壓縮編碼技術,語音壓縮編碼DPCM編碼原理預測增益概念DPCM編碼為什么能實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮？圖像壓縮編碼JPEG、MPEG標準離散信源編碼霍夫曼編碼過程編碼效率計算,第4章信息傳輸技術,基本概念：通信系統(tǒng)基本模型，各模塊功能模擬通信系統(tǒng)性能指標：帶寬、信噪比數(shù)字通信系統(tǒng)性能指標：有效性：信息傳輸速率碼元傳輸速率(符號速率)頻帶利用率可靠性指標：誤碼率抖動容限,信道容量：單位時間內信道所能傳輸?shù)淖畲笮畔⒘肯戕r(nóng)信道容量公式運用及其物理含義：,其中，C為信道容量(b/s)，B為帶寬(Hz)S/N為信號與噪聲的功率之比，簡稱信噪比，N=n0B，n0為噪聲單邊功率譜密度。,信道：同軸電纜、雙絞線、光纖特性及應用環(huán)境固定電話通信，3類雙絞線，傳輸帶寬1MHz左右局域網(wǎng)？電視網(wǎng)？光線無線頻譜劃分移動電話電視無線局域網(wǎng),模擬傳輸技術,基帶傳輸/調制傳輸？調制概念：調制是按基帶信號瞬時值的變化規(guī)律去改變高頻載波某些參數(shù)的過程。調制的目的：將基帶信號變?yōu)檫m合在信道中傳輸?shù)男盘柛纳葡到y(tǒng)的抗噪聲性能便于實現(xiàn)頻分復用模擬調制類型：調幅、調頻、調相,調幅,載波信號C(t)=A0cos(ct+0)，其中A0、c、0這三個分別為振幅、頻率和相位參數(shù)。調幅：用電信號f(t)去調制載波信號C(t)的振幅A0的調制技術類型：AM：時域、頻域特性DSM：時域、頻域特性SSM：時域、頻域特性相干解調、包絡檢波,調頻,調頻已調信號的瞬時角頻率（或頻率）隨調制信號的幅度變化而變化。調頻時域波形調相用電信號f(t)去調制載波信號C(t)的相位0的調制技術。,數(shù)字基帶傳輸,數(shù)字基帶碼型單極性/雙極性歸零/不歸零畫HDB3碼波形/識別HDB3碼奈奎斯特準則無失真?zhèn)鬏敆l件？數(shù)字調制傳輸2ASK/2PSK/2FSK2PSK解調方法，為什么要進行DPSKQPSK調制原理，優(yōu)點為什么要進行多進制調制,多路復用技術,多路復用：在一條信道上傳輸多路信號的方法多路復用方法：頻分復用FDM：是利用用一物理連接的不同頻段來傳輸不同的信號，達到多路傳輸?shù)哪康?。時分復用TDM是采用同一物理連接的不同時段來傳輸不同的信號：也能達到多路傳輸?shù)哪康摹？辗謴陀梅绞剑⊿DM，spacedivisionmultiplex）。如無線通信中(包括衛(wèi)星通信)的位置復用和有線通信中的同纜多芯復用。碼分復用方式（CDM，codedivisionmultiplex）。編碼發(fā)射相關接收技術。,時分復用在一幀的時間內時分復用信號可以傳輸多少路？,碼元周期,碼元速率,傳輸帶寬,30/32路PCM基群幀結構時隙分配信息速率E1接口速率什么是PDH？PDH系列接口速率SDH接口速率、系統(tǒng)組成（見第六章）,第5章信息交換技術,交換的概念交換方式：數(shù)字/模擬交換空分/時分交換電路交換/分組交換,程控交換技術,數(shù)字程控交換原理T接線器結構和工作原理S接線器結構和工作原理數(shù)字程控交換機程控交換機硬件構成控制系統(tǒng)話路系統(tǒng)交換網(wǎng)絡用戶電路：BORSCHT功能軟件系統(tǒng)呼叫處理流程,分組交換,分組交換原理分組終端將用戶要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息分割成許多一定長度的數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段除了用戶信息外，還另加上了一些必要的操作信息，如源地址、目的地址、用戶數(shù)據(jù)段編號及差錯控制信息等。所有這些信息按照規(guī)定的格式裝配成一個數(shù)據(jù)信息塊，稱之為“分組”。與發(fā)送端連接的分組交換機收到報文信息后，將其分成若干個分組存入存儲器，并進行路由選擇。統(tǒng)計時分復用概念分組交換與電路交換比較,第6章現(xiàn)代通信系統(tǒng),現(xiàn)代通信系統(tǒng)模型信源編碼、調制器功能光纖通信系統(tǒng)光通信系統(tǒng)優(yōu)點光通信系統(tǒng)組成，各部分功能激光器光檢測器,SDH光同步傳輸系統(tǒng),SDH的含義：SONET（SynchronousOpticalNETwork）（同步光纖網(wǎng)）SDH（SynchronousDigitalHierarchy）（同步數(shù)字序列）SDH等級速率STM-1的速率為155.520MbpsSTM-n:,STM-n=nSTM-1=n155.520Mbps,STM-1幀結構,STM1幀結構,SDH復用過程虛容器SDH設備終端復用設備(TM)分/插復用設備(ADM)同步數(shù)字交叉連接設備(SDXC)SDH光傳送網(wǎng)概念二纖單通道保護環(huán)原理,移動通信系統(tǒng),移動通信基本概念我國移動通信頻譜劃分蜂窩、小區(qū)劃分軟切換/硬切換多址技術：時分多址、