通信原理复习提纲10.12.doc

通信系统原理复习提纲注：1、重点是基本概念、基本理论和基本方法。2、数学计算是讲清原理的工具，为原理服务的。3、考试是考查是否懂得原理的方法。第1章 绪论一、 通信系统基本分类和组成。（原理框图及各部件作用）模拟通信系统数字通信系统，数字通信的优点模拟信号的数字传输系统二、 信息和信息熵。1、信息：消息中所含有效内容。信息量的计算。2、信息熵（平均信息量）：信源每符号平均所含信息量。3、最大熵：信源等概时，信息熵达到最大。H0=Hmax=log2 M三、通信系统的主要性能指标。速度上有效性。质量上可靠性。模拟通信系统有效性带宽B，信号所占用的频率范围的宽度。 可靠性信噪比 。 传码率RB：单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud） 。 有效性 码元宽度（每个码元的长度/码元时间）T1/RB (s)数字通信系统（传输速率） 传信率：Rb= RBH =RB( bit/s )可靠性（差错率）：误码率Pe ；误信率Pb第3章 随机过程一、 基本概念。1、随机过程是所有样本函数的集合。随机过程是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。 随机过程是样本和时间的双重随机函数。 通信系统中的信号和噪声均属于随机过程，可用统计特性（概率密度函数和概率分布函数）和数字特征（均值、方差、相关函数）描述。2、随机过程无确定表达式，频谱密度不确定，只有功率谱密度确定，可用功率谱密度描述其频域特性。 3、最常见的随机过程：高斯随机过程（正态随机过程）概率分布特点。概率密度函数 a为均值，2 为方差（均为常数）二、 高斯白噪声的特点。1、平稳、遍历的随机过程。 2、概率密度函数是高斯型。（均值为零）3、功率谱密度均匀分布（常数）。功率谱密度 （双边谱） （单边谱） 正频率4、自相关函数为冲激函数() n0 / 2。5、窄带高斯噪声：包络为瑞利分布，相位为均匀分布。6、正弦波加窄带高斯噪声：一般，包络为广义瑞利分布（莱斯分布）。第4章 信道通信质量的保证：抑制噪声。一、信道。l 恒参信道特性：等效为一线性时不变系统，其系统传输函数为 信号无失真传输条件。l 随参信道的传输媒质的三个特点。多径传播多径传播使信号产生瑞利型衰落（多径衰落）、频率弥散和选择性衰落。二、香农公式。 ，Ct是无失真情况下信道能够传输的最大平均信息速率（信道容量）。 香农公式表示带宽与信噪比的制约关系：带宽B增大，信噪比S/N增大，通信质量好。是有效性与可靠性的转换。单纯靠增大带宽B，增大的信道容量Ct有限，B 时， Ct 1.44 S/ n0三、噪声。噪声分类：(1) 按噪声来源分类：人为噪声、自然噪声、内部噪声（包括热噪声、散弹噪声）(2)按噪声混入方式分类：乘性噪声，加性噪声。实际中只能采取措施减小加性噪声的影响，而不能彻底消除加性噪声。因此，加性噪声不可避免地会对通信造成危害。通信系统中的各种噪声基本都属于加性噪声。 (3)按噪声性质分类：脉冲噪声；窄带噪声；起伏噪声（包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声）。第5章 模拟调制系统一、 调制分类。 调制：把信号转换成适合在信道中传输的形式的过程。频谱搬移。把基带信号搬到高频。调制作用：1、为获得较高辐射效率，适合信道的需要。 2、多路复用，提高信道利用率。 3、改善信噪比，提高系统抗干扰、抗衰落能力。按载波不同分类： 线性调制：调幅。包括AM、DSB、SSB、VSB。模拟调制非线性调制：调角。包括FM、PM。连续波调制数字调制：包括ASK，FSK，PSK。脉冲调制：PAM，PCM，M，PPM，PDM 。二、各种调制信号的时域表达。AM、DSB、SSB 、FM、PM。要求：能写出表达式，能识别参数（如载波表达式、调频系数等）。三、各种调制信号的频谱（AM、DSB，要求能写出表达式，绘制频谱图）与带宽。四、调制方式与解调方式。调制：乘以载波，经滤波器（如SSB，VSB）。线性调制解调：相干解调：本地同频同相相干波，与接收波相乘，再低通滤波。 非相干解调：包络检波调制 直接法VCO 非线性调制 间接法（阿姆斯特朗（Armstrong）法） （了解） 相干解调：需要同步信号，且只能用于窄带调频和调相。解调 非相干解调（鉴频法）：适于窄带调角和宽带调角信号。要求：对线性调制解调，画出框图，各步波形（频谱）变化。五、信噪比分析。（解调器抗噪声性能分析） 信噪比增益（调制制度增益）输出解调器输入1、不同调制方式与不同解调方式的信噪比计算。（不要求推导，只要会公式计算）2、门限效应。六、频分复用（FDM）原理，求带宽。第6章 数字基带传输系统一、 数字基带信号码型单极性不归零码、单极性归零码、双极性不归零码、双极性归零码、差分码（相对码）、AMI码、HDB3码要求：写出代码，绘制波形二、 码间串扰问题1、什么是码间串扰？码间串扰的产生原因。码间串扰造成的危害。2、如何消除码间串扰。（无码间串扰的条件）在系统冲激响应过零点处抽样，就不会对相邻码元抽样值产生影响。即3、无码间串扰的传输特性（Nyquist准则）：（1）对广义信道传输函数要求：系统等效传输函数满足上式，即只要Heq()具有理想低通形式，就可使系统无码间串扰。要求会判定某个系统的传输特性函数是否满足无码间串扰条件。（2）无码间串扰的理想系统带宽 BN=RB/2 （Nyquist带宽）（3）升余弦滚降滤波器：B = 1/Ts RB = 2BN 。滚降系数 。 三、 部分响应系统（理解）原理：为解决什么问题而设计此系统？ Nyquist第二准则。四、均衡1、 为什么要均衡？（均衡解决了什么问题？）均衡的分类。2、 抽头式横向均衡器原理。（理解）3、 眼图原理，眼图与系统性能间关系（眼图模型）。五、抗噪声性能1、误码形成原因。 2、误码率的计算：查表法、近似法。第7章 数字带通传输系统一、 二进制数字频带调制：1、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK波形绘制。2、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调方法。（原理框图）3、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的带宽。二、 2PSK解调及改进：1、只能用相干解调，但会发生“倒”（“0”模糊）。什么是“0”模糊？怎么解决？2、2DPSK调制和解调。为解决“0”模糊，采用2DPSK调制：先差分编码，再绝对调相。2DPSK绝对相干解调（极性比较码变换法）； 2DPSK相对相干解调（差分相干解调）。画出原理框图，各步波形，弄清原理。三、 抗噪声性能：会比较性能，会计算。四、 多进制调制（理解）1、MASK、MPSK、MFSK原理：载波的M种幅度(相位、频率)对应M进制数字信号的码元。2、4PSK(QPSK)与4DPSK(QDPSK)波形（给出星座图）第8章 新型数字带通调制技术1、QAM（正交振幅调制），幅相联合键控。2、最小频移键控MSK：2FSK信号的改进型。其特点。会绘制波形。第9章 模拟信号的数字传输模拟信号的数字化的三个基本步骤。一、抽样定理及其计算。1、低通型抽样定理。2、理想抽样、自然抽样和瞬时抽样的方法和原理。二、量化。1、均匀量化。参数：信号动态范围a，b。量化级数M2N ，N为编码位数。量化级差v=(b-a) / M 。量化电平为各量化级中点。量化误差：抽样值-量化值量化信噪比：均匀分布，量化信噪比M2 （6N dB）。2、非均匀量化（压缩后再均匀量化）：如何克服均匀量化的缺点（均匀量化的缺点是什么）压扩曲线：A律，律。作用？13折线近似A律：x对分8段，每段均匀量化为16子段。牢记各段级差和起始电平。三、PCM编码：编码原则见课件由给定的抽样值计算编码（包括误差，对应11位线性码）。由给定的编码计算量化值（包括误差）。四、增量调制（M）原