通信原理知识点

1第一章1.1通信的概念什么是通信？答：通信就是由一地向另一地传递消息。1.2通信系统的组成答：通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备和收信者组成。数字通信的主要特点抗干扰能力强；差错可控；易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高；可采用再生中继，实现高质量的远距离通信。1.2信源编码与信道编码的概念与区别答：概念：信源编码：用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。信道编码：在信息码组中按一定的规则附加一些码，以使接收端根据相应的规则进行检错和纠错。区别：信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。1.3什么是信息？信息与消息的区别是什么？信息量的计算（看课件内容）答：消息是指通信系统的传输对象，它是事物状态描述的一种具体形式。信息是指消息中包含的有意义的内容。设消息所代表的事件出现的概率为P(x)，则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P（x），则所带来的信息量为：连续消息的信息量可用概率密度来描述。可证明，连续消息的平均信息量(相对熵)为式中，—连续消息出现的概率密度。xdxfxfxHxx)(log)()(22若a=2，则信息量的单位为比特(bit），它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。当两个消息等概率时，任一消息所含有的信息量为1比特。一位二进制数称为1比特，而不管这两个符号是否相等概率。1.4衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。1.4什么是传码率、误码率与传信率？答：码元传输速率是传码率；在传输中出现错误码元的概率叫误码率；信息传输速率叫传信率。1.5通信方式单工通信，是指消息只能在一个方向传输的工作方式。如广播、电视、遥控等。所谓半双工通信，是指信号可以在两个方向上传输，但不能同时传输，必须是交替进行，一个时间只能允许向一个方向传送。如使用同一载频工作的无线电对讲机。所谓全双工通信，是指通信双向可同时进行收发消息的工作方式，信号可以同时在两个方向上传输。这种方案使用的信道也是一种双向信道。如普通电话。7、具有6.5MHz带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz，试求其信道容量。题意分析：此题必须弄清楚信号功率与噪声功率谱密度之比的含义。之后带入香农公式求得信道容量。第二章2.2信道模型的式子（2.2－12.2－22.2－3）2.3恒参信道的特性：幅度、相位答：恒参信道的特性与时间无关，是一个非时变线性网络。2.4恒参信道与变参信道的区分答：恒参信道的参数不随时间变化，变参信道的参数随时间变化。什么是选择性衰落？答：在多径传播时，由于各条路径的等效网络传播函数不同，于是各网络对不同频率的信号衰减也就不同，这就使接收点合成信号的频谱中某些分量衰减特别严重，这种现象称为频率选择性衰落。分集方式：1，空间分集2，频率分集3，角度分集4，极化分集合并方式：最佳选择式等增益相加式最大比值相加式2.5.2随机过程的统计特性，接收方式与分支方式220627log(1/)log(1/)45.56.510log16.51.9510(/)CBSNBSnBbs32.7信道容量（要求：会算）：信道可能传输的最大信息速率香农公式：C=Blog2(1+S/N)(b/s)信道容量：信道可能传输的最大信息速率。连续信道，B－信道带宽，信道噪声－高斯白噪声，其容量(b/s)式中:C－信道容量，N－噪声平均功率，S－信号平均功率，S/N－信噪比。结论：1）任何一个信道，都有信道容量C。如果信息速率R≤C，理论上存在一种方法，能以任意小的差错概率通过信道传输；如果RC，在理论上无差错传输是不可能的。2)对于给定的C，可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输信息。3)信息速率C=I/T，T为传输时间，代入上式(b/s)当S/N一定时，给定的信息量可以用不同的带宽和时间T的组合来传输。带宽与时间可以互换。信道容量举例例：黑白电视图像每帧含有3×105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=30dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。第三章3.1什么是调制与调制的分类答：所谓调制是使信号f(t)控制载波的某一个（或几个）参数，使这个参数按照信号f(t)的规律变化的过程。调制的分类：按载波分：1、连续波调制2、脉冲调制按调制方式不同分：1、模拟调制2、数字调制数字调制与模拟调制的区别：模拟调制是调制信号为连续型模拟信号。数字调制是调制信号为脉冲型的数字信号3.2标准调幅（AM）特点：线性调制、含载波分量双边带抑制载波调制（DSB)特点：不含载波分量、传输携带消息的两个边带。单边带调制（SSB)特点：传输携带消息的一个边带残留边带调制（VSB)特点：传送一个边带，保留另一边带的一部分。以上4种调制的特点，表达式，为什么有前者还要有后者？3.4相干解调的抗噪声性能及特点表达式（3.4－2~3.4－53.4－27~3.4－29）答：性能：1、解调器的输入信噪比解调器的输出信噪比解调器的信噪比增益特点：信噪比增益越高，解调器的抗噪声性能越好。3.6频分复用（FDM)的概念（要求：计算带宽）式子：3.6-1答：所谓频分复用是指多路信号在频率位置上分开，但同时在一个信道内传输。4复用信号带宽公式：BSSB=Nfm+(N-1)fg其中：fg为防护频带第四章4.1.1理想低通信号抽样定理答：理想低通信号抽样定理：一个频带有限的低通信号f(t)，若在ωm以上没有频率分量，则它可以被分布在均匀时间间隔TS上的抽样值唯一确定，但抽样间隔不能超过π/ωm（s,秒），即TS≤π/ωm亦即TS≤1/2fm时分复用：按照一定的时序依次循环地传输各路消息的方法4.3脉冲编码的调制（PCM)怎么调制？（要求：会编码，会算码）式子：4.3-1或4.3-2答：通过抽样、量化和编码调制脉冲编码。4.3.1非均匀量化的思想是什么？答：非均匀量化的基本思想是，使量化间隔随信号的大小变化，信号大间隔就大。4.4增量调制是怎样实现编码的？(第四章没问答题)答：增量调制是预测编码中最简单的一种。它将信号瞬时值与前一个抽样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。因此量化只限于正和负两个电平，只用一比特传输一个样值。如果差值是正的，就发“1”码，若差值为负就发“0”码。因此数码“1”和“0”只是表示信号相对于前一时刻的增减，不代表信号的绝对值。（P86)过载失真：是由于阶距电压太小，使得译码器输出的斜变波形跟不上原信号的变化而产生的失真。防止过载失真条件：第五章5.1什么是基带传输？答：将基带信号直接在信道中传输的方式称为基带传输。什么是频带传输？将基带信号的频谱搬移到某一高频处，变为频带信号进行传输。P113,图的前五种码5.3数字基带信号的传输与码间串扰5.3.2什么是码间串扰答：信号畸变在接收端上造成判决困难，有时会出现误码，这种现象称为码间串扰。5.3.4低通滤波器是为了解决什么问题？（研究128页的例5.3-1）答：消除码间串扰问题5.4部分响应系统是为了解决什么问题？答：消除码间串扰问题部分响应系统:用部分响应波形（利用前后两个码元波形各自一部分的合成来判决）进行传送的基带传输系统。P128例5.3-1第六章什么是载波传输？答：把数字基带信号寄载到连续的高频载波上进行传输的系统叫载波传输6.1.1二进制幅移键控（2ASK）的表达式？（6.1-1）6.1.2（2FSK)表达式（6.1-2）6.1.3（2PSK)表达式（6.1-3）特点：2ASK载波幅度随调制信号而变化，用二进制数字信号的‘1’和‘0’控制载波的通5和断。2FSK载波的频率受调制信号的控制，‘1’对应载波频率的f1,‘0’对应载频f2。2PSK利用载波的不同相位直接去表示数字信息。6.3.1最佳接收准则是什么？（要求：可能出问答题）答：1、最大输出信噪比准则最小均方误差准则最大后验概率准则匹配滤波器：当信号通过它时，在某一时刻使输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比达到最大。第七章7.1.1最小频移键控（MSK)（要求：掌握）7.1.2(GMSK)知识提出的原因答：对MSK的调制方式进行改进，减小带宽和避免邻道干扰。7.1.3(SFSK)知识提出的原因答：改进MSK频谱特性：减少带外幅射，提高频带利用率。7.1.4(TFM)知识提出的原因答：保留SFSK的优点，克服其缺点7.1.5(OQPSK)知识提出的原因答：克服QPSK180o的相位跳变。7.4扩频通信的基本思想与方式答：扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的好处，这就是扩频通信的基本思想。方式：1、直接序列（DS)扩频跳频（FH)系统脉冲线性调频（chirp)系统跳时（TH)系统一般采用直接序列扩频，跳频系统码的正交性（217页）第八章同步的分类答：1、载波同步2、位同步3、帧同步4、网同步提取载波的几种方法插入导频波（外同步法）非线性变换-滤波法（内同步法）同相正交法（科斯塔斯环）为什么插入导频是正交载波，而不是同相载波？答：如果不是正交插入，而是同相插入，则接收端解调信号增加了一个直流项，这个直流项通过低通滤波器后将对数字信号民产生不良影响。插入导通法掌握巴克码（P235）特点：非周期序列，自相关函数在J=0时具有尖锐的单峰特性，识别器简单（个人总结，对否不详）第九章信道编码的理论依据。（未找到）69.1为了降低误码率的两种方法答：1、降低数字信道本身引起的误码。2、采用差错控制措施，使用信道编码。9.1.3码距、编码效率和编码增益（要求：知道公式）（P251）差错控制方式：前向纠错检错重发混合差错控制信息反馈9.1.5差错分类答：1、随机差错2、突发差错如何检错，纠正，三个公式9.3线性分组码的概念9.3.2监督矩阵（要求：怎么求）(P258)9.3.3生成矩阵（要求：怎么求）(p259)9.3.4伴随式（校正子）（要求：知道是啥回事）(P260)9.4.1循环码的特点答：封闭性、循环性9.4.2生成矩阵和生成多项式的关系（要求：求变量）(P265)第十章10.3信令的概念答：信令是指通信系统中的控制指令，它可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道，并维护网络本身的正常运行。试卷题型分布A卷填空（20x1=20分）：1个，第2章：1个，第3章：2个，第5章：2个：3个，第9章：5个选择题（10x2=20分）简答题（5x6=30分）第1题：第1章第2题：第2章第3题：第6章第4题：第8章第5题：第9章计算题（3x10=30分）第1题：第1章第2题：第4章第3题：第9章B卷填空（20x1=20分）（与A卷同）：1个，第2章：1个，第3章：2个，第5章：2个：3个，第9章：5个选择题（9x2=18分）（比A卷少一题）简答题（5x