通信原理复习

第一章通信系统概述核心知识点通信系统的基本模型模拟通信系统的基本模型数字通信系统的基本模型数字通信系统的优点通信方式信息及其度量通信系统的两大性能指标模拟通信系统的有效性、可靠性数字通信系统的有效性、可靠性第一章通信系统概述信源发送设备信道噪声源接收设备信宿通信系统的基本模型模拟信源调制器信道噪声源解调器信宿模拟通信系统的基本模型第一章通信系统概述信源信源编码信道编码数字调制加密器复用信道噪声源数字解调信道译码信源译码信宿解密器解复用

数字通信系统的基本模型第一章通信系统概述

数字通信系统的优点抗干扰能力强，且噪声不积累便于加密处理传输差错可控灵活性强，能适应各种业务要求设备便于集成化、小型化需要较大的传输带宽对同步要求高第一章通信系统概述

通信方式定义：是指通信双方之间的工作方式或信号传输方式。对于点与点之间的通信，按信号传送的方向与时间关系，可分为单工通信、半双工通信以及全双工通信。1、单工通信：消息只能单方向传输的工作方式。2、半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式。3、全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式。1、3、2、第一章通信系统概述

通信方式在数字通信中，按照数字信号码元排列方法不同，有串行传输和并行传输之分。并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输串行传输：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输并行串行第一章通信系统概述信息及其度量典型题型在一个八进制系统中，求等概出现一个码元所携带的信息量。第一章通信系统概述通信的有效性和可靠性是通信系统中最主要的性能指标。所谓有效性，是指传输一定信息量时所占用的信道资源，或者是消息传输的“速度”问题。而可靠性主要是指消息传输的“质量”问题。通信系统的两大性能指标第一章通信系统概述模拟通信系统的性能指标模拟通信系统的有效性指标用所传信号的有效传输频带来表征，可靠性指标用整个通信系统的输出信噪比来衡量。数字通信系统的性能指标数字通信系统的有效性指标用传输速率和频带利用率来表征。可靠性指标为误码率和误信率。第一章通信系统概述2、在125us内传输256个二进制码元，计算传码率及传信率。若该信息在4s内有5个码元产生错误，则误码率为多少？1、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400kbit/s。求：（1）求此信号的码速率和码元宽度；（2）将此信号变为四进制信号，求此四进制信号的码速率、码元宽度。3、假设某通信系统信道频道宽度为1024kHz，可传输2048kbit/s的比特率，其传输效率为多少？当信道频带宽度改为2048kHz，其传输效率又为多少？典型题型第二章模拟调制系统核心知识点：调制的作用、分类AM、DSB、SSB的调制原理（相对于基带信号这三种调制的频谱变换）AM、DSB、SSB、VSB以及FM性能及性能比较（带宽、信噪比增益）FM与PM的关系第二章模拟调制系统调制的作用（1）频率变换，便于辐射（2）调制便于频率分配（3）实现多路复用（4）调制可以减小噪声和干扰的影响。（5）调制可以克服设备的限制。调制的分类第二章模拟调制系统AM、DSB、SSB的调制原理（相对于基带信号这三种调制的频谱变换）第二章模拟调制系统AM、DSB、SSB、VSB以及FM性能及性能比较（带宽、信噪比增益）调制方式传输带宽信噪比增益AM2fm2/3DSB2fm2SSBfm1VSB略大于fm近似SSBFM第二章模拟调制系统FM与PM的关系（a）直接调频（b）间接调频(c)直接调相(d)间接调相第三章信源编码核心知识点：信源编码（如PCM编码）的三步骤低通抽样定理带通抽样定理A律13折线编码第三章信源编码信源编码（如PCM编码）的三步骤抽样量化编码第三章信源编码低通抽样定理设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率

<fH，则以间隔时间为T

1/2fH的周期性冲激脉冲对它抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定。第三章信源编码带通抽样定理带通模拟信号的频带限制在fL和fH之间，若信号带宽B=fm=fH

－fL,且fL≥fm，则其抽样频率可由下式决定式中，n是小于fL/fm的最大整数。为了使原信号频带与其邻频带之间的频带间隔相等，以便于接收滤波器取出原信号，一般按下式选择抽样频率第三章信源编码A律13折线编码采用8位折叠二进制码典型题型1、采用A律13折线编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为-95单位。试求此时编码器输出码组，并计算收端量化误差。第四章信道复用与多址技术核心知识点：频分复用（FDM）的基本思想波分复用（WDM）同步时分复用与统计时分复用的基本思想PCM30/32的帧结构（一帧帧长，一帧的时隙数、传送话路的时隙数等）码分复用CDM的定义（正交）常用的多址通信技术（FDMA、TDMA、CDMA）第四章信道复用与多址技术常用的多路复用技术频分多路复用FDM、时分多路复用TDM、码分多路复用CDM常用的多址技术频分多址技术FDMA、时分多址技术TDMA、码分多址技术CDMA第四章信道复用与多址技术频分复用（FDM）的基本思想以频率划分信道波分复用（WDM）在光纤通道上使用的频分复用原理的技术称之为波分复用技术第四章信道复用与多址技术同步时分复用（TDM）的基本思想同步时分多路复用将信道的传输时间划分成若干时隙，并将各时隙轮流地分配给各路信号。任一瞬间只有一路信号占用线路，但每个信号都占用整个频带。多路信号分时地在信道内传送。每个用户对应一个固定的时隙。PCM30/32系统：一帧32个时隙，一帧时长125us，其中30路时隙用来传输话路信息。统计时分复用(STDM)的基本思想允许动态地分配时间片，各个数据源的时间片空闲时可以转让。第四章信道复用与多址技术码分复用CDM码分复用(CDM，CodeDivisionMultiplexing)是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，编码后的码组必须相互正交。有多少正交码序列，就允许有多少个用户同时在一个载波上和同一个时间内通信。第五章基带传输系统核心知识点：基带传输系统的结构产生码间干扰的原因实现无码间串扰的条件常用的传输码型眼图的定义第五章基带传输系统数字基带传输系统的结构产生码间串扰的原因系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。

第五章基带传输系统实现无码间串扰的条件频域条件眼图的定义因为在传输二进制信号波形时,示波器显示的图形很像人的眼睛，故名“眼图”。第五章基带传输系统常用的传输码型单极性不归零码双极性不归零码单极性归零码差分码数字双相码差分双相码传号反转码双极性归零码传号交替反转码三阶高密度双极性码HDB3第六章数字调制系统核心知识点：实现数字调制的方法（模拟调制法和数字键控法）2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的原理2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的带宽、误码率比较第六章数字调制系统实现数字调制的方法模拟调制法数字键控法第六章数字调制系统2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK（略）的原理第六章数字调制系统2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的误码率、带宽比较在相同解调方式下(例如都用相干解调)，误码率由大到小排列为:2ASK误码率>2FSK误码率>2PSK对于同一系统（例如2ASK），相干和非相干解调的误码率关系为:非相干解调误码率>相干解调误码率第六章数字调制系统频带宽度2ASK系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度

2FSK系统的频带宽度频带利用率第七章信道编码核心知识点：常用的差错控制方式（ARQ、FEC、HEC）码重的定义码距（汉明距）的定义最小码距与纠检错能力的关系奇偶监督码第七章信道编码常用的差错控制方式：ARQ、FEC、HEC1、前向纠错（FEC）：发送端经编码发出能够纠正错误的码，接收端收到这些码组后，通过译码器能自动发现并纠正传输中的错误。2、检错重发（ARQ）：发送的码组具有一定的检错能力，接收端通过检错，由指令产生器阻止输出，将存储的原码字重新发送。如此收端重复检测，直到正确为止。3、混合纠错（HEC）：是前向纠错方式和检错重发方式的结合。第七章信道编码码重、码距的定义码重：一个码组中“1”的数目为码组的重量。例：001的码重为1，110的码重为2。码距（汉明距）：两个等长码组之间对应的码位具有不同的二进制码元的个数为两码组的距离。例：码字10010101和码字10111101，其码距为d=2。第七章信道编码最小码距与纠检错能力的关系为检测e个错码，要求最小码距dmin

e+1为了纠正t个错码，要求最小码距dmin

2t+1为纠正t个错码，同时检测e个错码，要求最小码距第七章信道编码奇偶校验码

编码方法是把信息码元先分组，然后在每组的最后加1位监督码元，使该码字中1的个数为奇数或偶数，为奇数时称为奇校验码，为偶数时称为偶校验码。典型题型：用奇偶校验码进行检错编码，设每组数据有7bit，附加1位偶数校验位。若输入数据为110100101011100101101，试写出编码后的序列。第八章同步技术核心知识点：载波同步的定义、作用、产生方法码元同步（位同步）的定义、作用、产生方法群同步的定义、作用、产生方法网同步的定义、作用、产生方法第八章同步技术1、载波同步：又称载波恢复。目的：在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频、同相的本地振荡，用于相干解调。载波同步的方法：导频法（外同步法）直接提取法（自同步法）平方法平方环法Castas环法第八章同步技术2、码元同步：又称时钟同步或时钟恢复。对于二进制信号，又称位同步。目的：得知每个接收码元准确的起止时刻，以便决定判决时刻。方法：导频法（注意这里导频不是载波fc而是fb）直接加入“位导频”利用载波包络携带“位导频”自同步法滤波法（最常用的是微分整流法）数字锁相法第八章同步技术3、帧同步如果把每一个码元比喻成一个英文字母，则位同步的作用是识别出每个字母，而帧同步的作用可以比喻成是找出由这些字母组成的一句话的开头产生的方法有起止同步法Flag集中插入法Flag分散插入法第八章同步技术4、网同步