通信原理復(fù)習(xí)提綱95400

1、鍵入文字二： 復(fù)習(xí)大綱第1章 緒論1， 什么叫通信？通信系統(tǒng)的一般模型是什么？通信的定義：是指由一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。一般模型： 2， 模擬通信系統(tǒng)的模型是什么？數(shù)字通信系統(tǒng)的模型是什么（數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)模型）？ 圖1-2 模擬通信系統(tǒng)的模型 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)的模型：3， 什么叫數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)？什么叫數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)？ 通常把有調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)叫做數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)。與頻帶傳輸通信系統(tǒng)相對應(yīng)的，把沒有調(diào)制解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)叫做數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)。4， 信息及其度量，信息量I的定義I=-log2P(x) 比特信源的熵的計(jì)算 H= -Pi(x)log2Pi(x)

2、(比特/符號(hào))5， 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) ：有效性和可靠性1）數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)用傳輸速率來衡量？2）數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)用誤碼率來衡量？3）模擬通信系統(tǒng)中的有效性指標(biāo)用系統(tǒng)頻帶利用率來衡量？（系統(tǒng)頻帶利用率）4）模擬通信系統(tǒng)中的可靠性指標(biāo)用輸出信噪比來衡量？（輸出信噪比）5）RB/Rb/b/B的計(jì)算方法和各自的單位RB與Rb的換算： (N為進(jìn)制數(shù)) （N=2的K 次冪）b = Rb/B 比特/Hz B = RB/B 波特/Hz6） 誤碼率Pe的計(jì)算7） 誤比特率Peb的計(jì)算練習(xí)： P15, 1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7第2章 信道與噪聲1， 什么是調(diào)制信道？什么

3、是編碼信道？各自的范圍是什么？調(diào)制信道定義：傳輸已調(diào)信號(hào)的信道。調(diào)制信道的范圍：是從調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端。編碼信道定義：是包括調(diào)制信道及調(diào)制器、解調(diào)器在內(nèi)的信道。編碼信道的范圍：是從編碼器輸出端到譯碼器輸入端。2， 信道容量C的概念？在信息論中，稱信道無差錯(cuò)傳輸信息的最大信息速率為信道容量，記之為C。香農(nóng)公式: 從香農(nóng)公式可發(fā)現(xiàn)，1） C為最大值，實(shí)際的速率R必須小于或等于C。2） 提高信噪比，可提高信道容量。3） 增加信道帶寬，也可有限地增加信道的容量，不過當(dāng)B增向無窮大時(shí)，C趨向固定值。增大B，則所需的S/N減小，這解釋了增大寬帶時(shí)抗干擾能力減小。B大，則S/N就小，那么抗造性能就減

4、小。4） 信道容量可以通過系統(tǒng)帶寬與信噪比的互換而保持不變。第3章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 調(diào)制的定義？ 調(diào)制的定義：是按原始電信號(hào)的變化規(guī)律去改變載波某些參量的過程。 3.1 幅度調(diào)制的原理：用調(diào)制信號(hào)去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過程。AM調(diào)制可用包絡(luò)檢波，效率為33.3%？DSB和SSB調(diào)制的調(diào)制效率可達(dá)100%？3.1.2 AM1）AM帶寬B=2fh2）AM的解調(diào)方法-包洛檢波器與相干檢波原理3.1.3 DSB1） DSB帶寬B=2fh2） DSB的解調(diào)-相干解調(diào)3.1.4 SSB1）SSB帶寬B=fh2） SSB的解調(diào)-相干解調(diào)3.1.5 VSB1）VSB帶寬B 約等于f

5、h2） SSB的解調(diào)-相干解調(diào)32 門限效應(yīng)的定義？哪些會(huì)存在該效應(yīng)？定義：輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化。通常把這種現(xiàn)象稱為門限效應(yīng)。AM 的包絡(luò)檢波 和 FM的相干解調(diào) 都存在門限電壓。33 角度調(diào)制1）FM,PM波的時(shí)域表達(dá)式SFM=? ; 對于單音調(diào)制 SFM=Acosct+mfsinmt mf=kfAm/m=f/fm=/m =2f 2）窄帶調(diào)頻FM的帶寬計(jì)算 B=2fm3）寬帶調(diào)頻FM的帶寬計(jì)算 B=2(mf +1)fm34 模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較各種調(diào)制方式的抗噪性能比較，試用香農(nóng)公式解釋為什么寬帶調(diào)頻的抗噪聲性能優(yōu)于調(diào)幅。就頻帶利用率而言，SSB最好，VSB與

6、SSB 接近，DSB、AM、NBFM次之，WAFM最差。（既WAFM的帶寬最大）35 FDMFDM,TDM,CDM概念與原理？頻分復(fù)用（FDM）、時(shí)分復(fù)用（TDM）與碼分復(fù)用（CDM）。原理：“復(fù)用”是一種將若干個(gè)彼此獨(dú)立的信號(hào)，合并為一個(gè)可在同一信道上同時(shí)傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)的方法。練習(xí)題：P68 3-1, 3-10，3-11第4章 數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸41 常用碼型 1）單極性不歸零，雙極性不歸零，單極性歸零，雙極性歸零 2）差分波形 1差分：規(guī)則： 遇“1”相鄰碼元電平變化； 遇“0”相鄰碼元電平不變化。bn=anbn-1 (模2加法)an=bnbn-1 3）曼徹斯特碼：編碼規(guī)則： 1 1 0

7、(相位的一個(gè)周期方波) 0 0 1 ( 0 相位的一個(gè)周期方波)信號(hào)反轉(zhuǎn)碼（CMI）：編碼規(guī)則：1 1 1或0 0，要交替 0 0 1 固定不同于AMI（傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)）:用雙碼表示“1”、“0”；破壞連0；代價(jià)：二電平，1B2B。AMI碼 ：全稱是傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼。規(guī)則：是單極性方式的變形，即把單極性方式中的“0”碼仍與零電平對應(yīng)，而“1”碼對應(yīng)發(fā)送極性交替的正、負(fù)電平 。 HDB3碼HDB3碼的編碼規(guī)則： （1）先把消息代碼變成AMI碼，當(dāng)無3個(gè)以上連“0”碼時(shí)，則該AMI碼就是HDB3碼。 （2）當(dāng)出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連0碼時(shí)，則將每4個(gè)連“0”小段的第4個(gè)“0”變換成“非0”碼。這個(gè)由“0”

8、碼改變來的“非0”碼稱為破壞符號(hào)V，而原來的二進(jìn)制碼元序列中所有的“1”碼稱為信碼B表示。當(dāng)信碼序列中加入破壞符號(hào)以后，信碼B與破壞符號(hào)V的正負(fù)必須滿足如下兩個(gè)條件： B碼和V碼各自都應(yīng)始終保持極性交替變化的規(guī)律，以便確保編好的碼中沒有直流成分； V碼必須與前一個(gè)碼（信碼B）同極性，以便和正常的AMI碼區(qū)分開來。如果這個(gè)條件得不到滿足，那么應(yīng)該在四個(gè)連“0”碼的第一個(gè)“0”碼位置上加一個(gè)與V碼同極性的補(bǔ)信碼B ，并做調(diào)整。使B碼和碼合起來保持條件中信碼（含B及B ）極性交替變換的規(guī)律。 要求：能夠根據(jù)信息序列，求出以上各碼（曼徹斯特碼、信號(hào)反轉(zhuǎn)碼（CMI）、AMI碼 、HDB3碼），并畫出波形

9、。注：以上碼都為雙極性碼。 4）隨機(jī)脈沖序列功率譜包括：連續(xù)譜和離散譜。連續(xù)譜總是存在，而離散譜不一定存在。43 無碼間干擾的基帶傳輸系統(tǒng)頻域條件 : Tb=1/(2B) 理想低通濾波器奈奎斯特第一準(zhǔn)則： RB=2B/(1+) ，=W2/W1理想低通濾波器：=0 既是RB=2B 升余弦或三角直線滾將濾波器：=1 既是：RB=2B/(1+)要求：1）能夠根據(jù)傳遞函數(shù),判斷是否滿足奈奎斯特第一準(zhǔn)則；（是否能疊成一直線）2）能夠根據(jù)給定的RB (或碼元周期Ts=1/RB),求其所需的最小帶寬B，即為奈奎斯特帶寬：B=1/2Tb 3）能夠根據(jù)給定的帶寬B,求其所能傳輸?shù)淖畲笏俾蔙B.max，即為奈奎斯

10、特碼率：RB.max=2B 、RB。max=2B/(1+) ,，或最小碼元周期（Ts=1/RB)，奈奎斯特間隔：Ts=1/RB ，實(shí)際速率RB可為RB.max的1/n，n=1,2,3,4,. 4）能夠計(jì)算頻帶利用率,B =RB/B 理想低通濾波器 B=2/(1+) 升余弦 5）理想低通濾波器存在的問題：實(shí)現(xiàn)困難，沖激響應(yīng)的衰減速度為1/t,較慢；6）滾降特性濾波器的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)容易，沖激響應(yīng)的衰減速度為1/t3,最快 ， 注：三角特性濾波器的衰減速度為1/t2,較快。 特例：1）理想低通濾波器 2) 滾降特性濾波器 練習(xí)題：P102 , 4-1 ,4-2, 4-3, 4-7, 4-8，第5章 數(shù)

11、字信號(hào)的頻帶傳輸2ASK,2PSK,2FSK名詞解釋51 2ASK解釋：數(shù)字幅度調(diào)制又稱幅度鍵控（ASK），二進(jìn)制幅度鍵控記作2ASK。波形：111頁帶寬:,頻帶利用率:52 2FSK 波形:，帶寬,頻帶利用率53 2PSK/2DPSK2psk的波形:121頁 2DPSK的波形：125頁2PSK、2DPSK的帶寬都為：2fb2PSK、2DPSK的頻帶利用率都為：1/2(Baud/Hz) 什么叫相位模糊？-倒現(xiàn)象就叫相位模糊。如何克服？-采用2DPSK相對相移。54 性能比較 (2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK)131頁 1）同一制式，不同檢測方法 相干與非相干a) 抗噪性能：對于同一制

12、式，不同檢測方法，相干檢測的抗噪性能優(yōu)于非相干檢測。b) 設(shè)備復(fù)雜度：相干檢測系統(tǒng)的設(shè)備比非相干的要復(fù)雜。 2）不同制式，同一檢測方法a)抗噪性能：2PSK的抗噪性能最好，2FSK次之，2ASK最差。 b)帶寬 ：從頻帶利用率來看，2FSK調(diào)制系統(tǒng)最差。/f2-f1/+2/Tbc)信道特性敏感度：從信道特性變化的敏感程度看，2ASK調(diào)制系統(tǒng)最差。A/2 練習(xí)題：P153 , 5-1 ,5-5, 5-7, 5-9，5-10第6章 模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸6.1 抽樣定理 最小抽樣頻率（奈奎斯特抽樣頻率）fs=2fm名詞解釋：PAM,PDM,PPM,PCM脈幅調(diào)制（PAM）；脈寬調(diào)制（PWM）；脈位調(diào)制

13、（PPM）。脈沖編碼調(diào)制（PCM）6.2 PCM1) PCM的三個(gè)步驟，（抽樣 量化 編碼）2) 為了解決小信號(hào)信噪比過低的問題，在均勻量化前，采取了什么措施？ (壓縮擴(kuò)張)A律十三折線編碼過程： 過程確定極性碼C1確定段落碼 C2 C3 C4確定段內(nèi)碼C5C8給出特定的電平，能夠計(jì)算編碼序列和量化誤差給出特定的編碼序列，能夠計(jì)算對應(yīng)的電平和最大可能的量化誤差3) PCM信號(hào)的碼元速率和帶寬 RB = kfs最小帶寬 : BPCM= RB /2 (理想低通) ; BPCM= RB (升余弦)6.3 DM1) 名詞解釋：DPCM （增量脈沖編碼調(diào)制）2) ADPCM(自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制)3)

14、 TDM（時(shí)分復(fù)用）6.4 TDM多路PCM的碼率 1) RB=fs.N.L (N為話路數(shù)，L為碼位) （同步信息包含在幀內(nèi)） 2）RB=fs.（N.L+1） （每幀外加一位同步信息）練習(xí)題：P195 6-3, 6-8,6-9, 6-12，6-14，6-15第7章 差錯(cuò)控制編碼81 引言1) 信源編碼，信道編碼的概念以及目的 （信源編碼是為了提高數(shù)字傳輸?shù)挠行?，信道編碼是為了提高數(shù)字傳輸?shù)目煽啃裕┰跀?shù)字通信系統(tǒng)中，為了提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠行远扇〉木幋a稱為信源編碼；為了提高數(shù)字通信的可靠性而采取的編碼稱為信道編碼。 2) 差錯(cuò)控制方式，有前向糾錯(cuò)，檢錯(cuò)重發(fā)和混合糾錯(cuò) 3) 碼長， 碼重 ，碼距，最小碼距，編碼碼率的定義和計(jì)算方法 碼長：碼字中碼元的數(shù)目；如，碼組“1101”碼長為4。 碼重：碼字中非0數(shù)字的數(shù)目；如，碼字101011的碼重為4 碼距：兩個(gè)等長碼字之間對應(yīng)位不同的數(shù)目，有時(shí)也稱作這兩個(gè)碼字的漢明距離。 如，“11010”和“10110”，碼距為d=2 最小碼距：在碼字集合中全體碼字之間距離的最小數(shù)值。 糾錯(cuò)碼的抗干擾能力完全取決于許用碼字之間的距離，碼的最小距離越大，說明碼字間的最小差別越大，抗干擾能力就越強(qiáng)。4）糾，檢錯(cuò)能力與最小碼距的關(guān)系糾錯(cuò)碼的抗干擾能力完全取決于許用