通信原理復(fù)習(xí)資料-小抄版--縮放-正反A4-即可

1、通信原理復(fù)習(xí)資料一、 基本概念第一章1、模擬通信系統(tǒng)模型 模擬通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)具體內(nèi)容：在無(wú)線電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號(hào)，收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的影像；二者信道中包括的具體內(nèi)容分別是載有聲音和影像的無(wú)線電波2、數(shù)字通信系統(tǒng)模型 數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng) 主要功能：其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增

2、強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳輸信息的安全；數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時(shí)間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。3、數(shù)字通信的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累（2）傳輸差錯(cuò)可控（3）便于處理、變換、存儲(chǔ)（4）便于將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸（5）易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕（6）易于加密處理，且保密性好缺點(diǎn)：（1）需要較大的傳輸帶寬（2）對(duì)同步要求高4、通信系統(tǒng)的分類（1）按通信業(yè)務(wù)分類：電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)（2）按調(diào)制方式分類：基帶傳輸系統(tǒng)和帶

3、通（調(diào)制）傳輸系統(tǒng)（3）調(diào)制傳輸系統(tǒng)又分為多種調(diào)制，詳見(jiàn)書(shū)中表1-1（4）按信號(hào)特征分類：模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)（5）按傳輸媒介分類：有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)（6）按工作波段分類：長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信（7）按信號(hào)復(fù)用方式分類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用5、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)：有效性和可靠性有效性：指?jìng)鬏斠欢ㄐ畔⒘繒r(shí)所占用的信道資源（頻帶寬度和時(shí)間間隔），或者說(shuō)是傳輸?shù)摹八俣取眴?wèn)題?？煽啃裕褐附邮招畔⒌臏?zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問(wèn)題。（1）模擬通信系統(tǒng)：有效性：可用有效傳輸頻帶來(lái)度量?？煽啃裕嚎捎媒邮斩俗罱K輸出信噪比來(lái)度量。（2）數(shù)字通信系統(tǒng)：有效性：用傳輸速率和頻帶利用

4、率來(lái)衡量。 可靠性：常用誤碼率和誤信率表示。碼元傳輸速率RB：定義為單位時(shí)間（每秒）傳送碼元的數(shù)目，單位為波特（Baud）信息傳輸速率Rb：定義為單位時(shí)間內(nèi)傳遞的平均信息量或比特?cái)?shù)，單位為比特/秒6、通信的目的：傳遞消息中所包含的信息7、通信方式可分為：?jiǎn)喂?、半雙工和全雙工通信8、何謂誤碼率和誤信率？它們之間關(guān)系如何?誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。指錯(cuò)誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，Pe=錯(cuò)誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。第二章1、確知信號(hào)：是指其取值在任何時(shí)間都是確定的和可預(yù)知的信號(hào)，通?？梢杂脭?shù)學(xué)公式表示它在任何時(shí)間的取值。2、確知信號(hào)的類型（1）按照周期性區(qū)分：周期信號(hào)和非周期信號(hào)（

5、2）按照能量區(qū)分：能量信號(hào)和功率信號(hào)：特點(diǎn)：能量信號(hào)的功率趨于0，功率信號(hào)的能量趨于3、確知信號(hào)在頻域中的性質(zhì)有四種，即頻譜、頻譜密度、能量譜密度和功率譜密度。4、確知信號(hào)在時(shí)域中的特性主要有自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)。5、自相關(guān)函數(shù)反映一個(gè)信號(hào)在不同時(shí)間上取值的關(guān)聯(lián)程度。能量信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)R（0）等于信號(hào)的能量；功率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)R（0）等于信號(hào)的平均功率。第三章1、隨機(jī)過(guò)程是一類隨時(shí)間作隨機(jī)變化的過(guò)程，它不能用確切的時(shí)間函數(shù)描述。2、隨機(jī)過(guò)程具有隨機(jī)變量和時(shí)間函數(shù)的特點(diǎn)，可以從兩個(gè)不同卻又緊密聯(lián)系的角度來(lái)描述：隨機(jī)過(guò)程是無(wú)窮多個(gè)樣本函數(shù)的集合隨機(jī)過(guò)程是一族隨機(jī)變量的集合。3、隨機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)

6、特性由其分布函數(shù)或概率密度函數(shù)描述。4、隨機(jī)過(guò)程數(shù)字特征：均值（數(shù)學(xué)期望）、方差、相關(guān)函數(shù)。5、平穩(wěn)過(guò)程自相關(guān)函數(shù)（太復(fù)雜，略）6、什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點(diǎn)？ 答：高斯噪聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的噪聲。 高斯噪聲的特點(diǎn)：它的n維分布僅由各隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(shù)決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴(yán)平穩(wěn)的。若隨機(jī)變量之間互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。 白噪聲：功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過(guò)程。 白噪聲的特點(diǎn)：白噪聲只在tao=0時(shí)才是相關(guān)的，而在其他任意時(shí)刻上的隨機(jī)變量都不相關(guān)。7、什么是窄帶隨機(jī)過(guò)程？它的頻譜和時(shí)間波形

7、有什么特點(diǎn)？ 答：如果隨機(jī)過(guò)程的頻譜密度分布在一個(gè)遠(yuǎn)離零頻的很窄的頻率范圍內(nèi)，則稱其為窄帶隨即過(guò)程。其頻譜分布特點(diǎn)是帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時(shí)間波形上的特點(diǎn)是呈現(xiàn)出包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。8、什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點(diǎn)？它的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？ 答：窄帶高斯噪聲：若一個(gè)高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱之為窄帶高斯噪聲。 其波形上的特點(diǎn)是包絡(luò)和相位都像一個(gè)緩慢變化的正弦波。 其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。9、何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？ 答：如果白噪聲取值的概率密度分

8、布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。 第四章1、信道分類：（1）無(wú)線信道 電磁波（含光波）（2）有線信道 電線、光纖2、無(wú)線信道（電磁波）的傳播主要分為地波、天波和視線傳播三種。3、有線信道主要有明線、對(duì)稱電纜和同軸電纜三種。4、信道模型的分類：調(diào)制信道和編碼信道。編碼信道調(diào)制信道5、何為多徑效應(yīng)？多徑傳播對(duì)信號(hào)的影響稱為多徑效應(yīng)。什么是快衰落？什么是慢衰落？由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路徑上由于季節(jié)，日夜，天氣等變化引起的信號(hào)衰落稱為慢衰落。6、調(diào)制信道分類：隨參信道和恒參信道。 對(duì)信號(hào)傳輸有哪些影響？隨參信道：特性隨機(jī)變化得信道稱為隨

9、機(jī)參量信道，簡(jiǎn)稱隨參信道。恒參信道：信道特性基本上不隨時(shí)間變化，或變化極慢極小。稱為恒定參量信道，簡(jiǎn)稱恒參信道。恒參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆?，而隨參信道對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的意義下消除。7何謂加性干擾？何謂乘性干擾？不論信號(hào)有無(wú)都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號(hào)大小變化的干擾稱為乘性干擾。8信道模型有哪幾種？ 信道可以分為離散信道和連續(xù)信道9、信道容量 指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⑺俾省?0、連續(xù)信道容量：式中 S 信號(hào)平均功率 （W）； N 噪聲功率（W）； B 帶寬（Hz）設(shè)噪聲單邊功率譜密度為n0，則N = n0B故上式可以改寫成：由上式可見(jiàn)，連續(xù)信道的容量Ct和信道帶寬

10、B、信號(hào)功率S及噪聲功率譜密度n0三個(gè)因素有關(guān)。 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng)1、何為調(diào)制? 調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？ 所謂調(diào)制就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過(guò)程。作用：1將基帶信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)2實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。 2、什么是線性調(diào)制？常見(jiàn)的線性調(diào)制有哪些？ 正弦載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)做線性變化的過(guò)程。從頻譜上說(shuō)，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見(jiàn)的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。3、AM信號(hào)的波形和頻譜有哪些特點(diǎn)？ AM波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的形狀完全一樣；AM信號(hào)的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶

11、三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。 4、與未調(diào)載波的功率相比，AM信號(hào)在調(diào)制過(guò)程中功率增加了多少？ 增加了調(diào)制信號(hào)的功率 5、為什么要抑制載波？相對(duì)AM信號(hào)來(lái)說(shuō)，抑制載波的雙邊帶信號(hào)可以增加多少功效? 抑制載波可以提高調(diào)制效率；對(duì)于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到16、DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同，為什么 相同?如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號(hào)功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。 7、什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？?jī)烧哧P(guān)系如何？ 所謂頻率調(diào)制FM是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變

12、化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)線性變化。FM和PM之間可以相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號(hào)先微分，后進(jìn)行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號(hào)先積分而后進(jìn)行調(diào)相則得到調(diào)頻波。8、為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？ 噪聲與信號(hào)可以分開(kāi)進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng) 9、為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？ 因?yàn)檎{(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 10、FM系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號(hào)帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說(shuō)明什么問(wèn)題？ 調(diào)制增益與信號(hào)帶寬的關(guān)系為 ，這說(shuō)明信號(hào)帶寬越大，調(diào)制增益越高11、什么是頻分復(fù)用? 頻分復(fù)用中，一個(gè)信道的可用頻帶被分為若干個(gè)互不重疊的頻段，每路信號(hào)占用其中的一個(gè)頻段

13、，在接收端，通過(guò)濾波器選出其中所要接收的信號(hào)，在進(jìn)行解調(diào)。第六章1、數(shù)字基帶信號(hào)：未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，它所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開(kāi)始的。2、在某些具有低通特性的有線信道中，特別是在傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，基帶信號(hào)可以不經(jīng)過(guò)載波調(diào)制而直接進(jìn)行傳輸。3、AMI碼：全稱傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼；編碼規(guī)則：將消息碼的“1”(傳號(hào))交替地變換為“+1”和“-1”，而“0”(空號(hào))保持不變。AMI碼的優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有直流成分，且高、低頻分量少，編譯碼電路簡(jiǎn)單，且可利用傳號(hào)極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況AMI碼的缺點(diǎn)：當(dāng)原信碼出現(xiàn)長(zhǎng)連“0”串時(shí)，信號(hào)的電平長(zhǎng)時(shí)間不跳變，造成提取定時(shí)信號(hào)的困難。4、HDB3碼：全稱3階高

14、密度雙極性碼它是AMI碼的一種改進(jìn)型，改進(jìn)目的是為了保持AMI碼的優(yōu)點(diǎn)而克服其缺點(diǎn)，使連“0”個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)。 5、碼間串?dāng)_的原因：（1）碼間串?dāng)_ （2）信道加性噪聲6、碼間串?dāng)_：是指由于系統(tǒng)傳輸總特性不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變并使前面波形出現(xiàn)很長(zhǎng)的拖尾，從而對(duì)當(dāng)前碼元的判決造成的干擾。 7、碼間串?dāng)_和信道噪聲是影響基帶傳輸系統(tǒng)性能的兩個(gè)主要因素。8、什么是碼間干擾？它是如何產(chǎn)生的？對(duì)通信質(zhì)量有什么影響？ 碼間干擾的產(chǎn)生是因?yàn)樵诘趉個(gè)抽樣時(shí)刻理想狀態(tài)時(shí)抽樣時(shí)刻所得的是僅有第k個(gè)波形在此時(shí)刻被取值，但在實(shí)際系統(tǒng)中，會(huì)有除了第k個(gè)波形以外的波形可能再抽樣時(shí)刻被取值。碼間干擾會(huì)導(dǎo)致判決電路對(duì)信號(hào)

15、進(jìn)行誤判，使信號(hào)失真，產(chǎn)生誤碼，從而通信質(zhì)量下降9、什么是眼圖？它有什么作用？由眼圖模型可以說(shuō)明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些性能？具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖應(yīng)是什么樣的圖形？ 眼圖是實(shí)驗(yàn)手段估計(jì)基帶傳輸系統(tǒng)性能的一種方法。它是指接收濾波器輸出信號(hào)波形在示波器上疊加所形成的圖像。 第七章1、數(shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？其時(shí)間波形上各有什么特點(diǎn)？ 數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：一是利用模擬調(diào)制方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)成模擬信號(hào)的特殊情況處理。二是利用數(shù)字信號(hào)的離散取值的特點(diǎn)通過(guò)開(kāi)關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，這種調(diào)制方式通常有幅度鍵控、頻率鍵控和相位鍵控

16、。其時(shí)間波形上來(lái)說(shuō)，有可能是不連續(xù)的。 2、什么事振幅鍵控？OOK信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？ 振幅鍵控：用載波幅度的有無(wú)來(lái)表示傳送的信息，一般用開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制。 OOK信號(hào)一般有兩種產(chǎn)生方法：1，模擬幅度調(diào)制法；2，開(kāi)關(guān)電路控制的鍵控法。OOK信號(hào)有兩種解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)法（同步檢測(cè)法）。3、2ASK信號(hào)傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？ 2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。 4、什么事頻移鍵控？2FSK信號(hào)產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？ 頻移鍵控是指用不同的載頻來(lái)表示所傳送的數(shù)字信息。（1）利用矩形脈沖序列對(duì)一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻產(chǎn)生；（2）利用受矩形脈沖序列控制的開(kāi)關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的頻率進(jìn)行選通，即鍵控法。 FSK的解調(diào)通常采用非相干解調(diào)和相干解調(diào)兩種方法，同時(shí)還有鑒頻法，過(guò)零檢測(cè)法和差分檢波法。5、2FSK信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)變化與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？ 采用模擬調(diào)頻電路實(shí)現(xiàn)的2FSK信號(hào)，其相位變化是連續(xù)的；采用數(shù)字鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)其相位變化不一定連續(xù)。 6、2FSK信號(hào)的產(chǎn)生方法：（1）采用模擬調(diào)頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn)： （2）采用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn)。7、2FSK信號(hào)的解調(diào)方法：