现代通信技术复习知识点

第一章1、掌握通信系统的模型，以及各部分的功能？（P10）信源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。变换器（发送设备）：变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。信道：信道是信号传输媒介的总称反变换器（接收设备）：反变换器是变换器的逆变换。信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者噪声源：各类干扰的统称。噪声源并不是一个人为实现的实体，但在实际通信系统中又是客观存在的。2、信噪比定义（P9）信噪比指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10lg(PS/PN)，其中PS和PN分别代表信号和噪声的有效功率3、信息量的计算消息所含的信息量I与消息x出现的概率P(x)的关系式为4、信息熵的计算（即平均信息量）5、通信系统的性能指标：有效性和可靠性：由什么指标来衡量(包括模拟通信，数字通信系统）（P11）有效性（传输速度（数字），带宽（模拟））：传输速度：在给定信道内能传输的信息的量资源的利用率(频率，时间和功率)可靠性（传输质量）：指接收信息的准确程度模拟系统：信噪比(dB，分贝)数字系统：误比特率6、传输速率：信息速率、码元速率，二者关系（会计算、单位）、误码率的计算、频带利用率（真正衡量数字通信系统有效性的指标）（P11）符号（码元）速率：表示单位时间内传输的符号个数，记为RB，单位是波特（baud），即每秒的符号个数。RB与码元间隔T成反比这里的码元可以是二进制的，也可以是多进制的，即码元速率与符号进制没有关系信息速率：表示单位时间内传输的信息量，或是单位时间内传输的二进制符号个数称为信息速率，又称数码率，记为Rb，单位是bit/s对于二进制信号RB=Rb对于一般的M进制信号Rb=RB*log2M式中，M为符号的进制数7、模拟信号、数字信号（特征，P4）模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号，其特点为幅度连续的信号；电话、传真、电视信号等数字信号：幅值被限制在有限个数值之内，它不是连续的而是离散的；电报信号、数据信号。8、信号的表示：3个重要参数（幅度、相位、频率）（P5）信号的表示：周期正弦信号该信号由3个重要的参数表示：幅度A、频率f、相位幅度：信号在各个瞬间时刻强弱变化的轨迹；频率：单位时间内相同波形重复出现的次数，为周期的倒数，单位Hz；相位：信号在一个周期内起点的位置，用弧度表示。9、信号的时域特性、频域特性（P7）时域特性：信号幅度随时间变化的规律①出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的大小、随时间变化的快慢等。②信号可以表示为时间t的函数频域特性：信号幅度和相位随频率变化的规律①各频率分量的相对大小、主要频率分量占有的范围等。②信号可以分解为许多不同频率的正弦分量10、信号的衰耗/衰减定义（公式、单位P8）信号的衰耗：若输出功率小于输入功率，则信号受到了衰耗。衡量衰耗与增益大小的单位是分贝（dB），定义为11、通信系统的分类、与模拟通信系统相比，数字通信系统的特点（带宽的比较）P12按调制方式分①基带传输②频带传输按收信者是否运动分①移动通信②固定通信与模拟通信相比数字通信有以下特点:（1）抗干扰能力强、无噪声积累；（2）数字信息的保密性好；（3）易于集成化、智能化；（4）占用信道带宽较宽12、串行传输和并行传输定义、区别（P14）数据在一个信道上按位依次传输的方式称之为串行传输。反之，数据在多个信道上同时传输的方式称为并行传输串行传输的特点是：所需线路少，线路利用率高；发送端和接收端要分别进行并/串转换和串/并转换；收发之间必须实施某种同步方式。并行传输的特点是：终端装置与线路之间不需对传输数据作时序变换，能简化终端装置的结构；需要多条信道的传输设备，故成本较高。13、单工通信、半双工通信、全双工通信（P14）若通信双方的一方只能接收消息而不能发送消息，同时另一方只能发送消息而不能接收消息，则称为单工通信传输方式；若通信双方都能够能既发送又能接收信息，但在同一个时间只能一方发送另一方接收，则称为半双工传输方式；若通信双方可以同时发送和接收消息，则称为双工传输方式。14、信道容量（香农公式）及结论P20C为信道容量，指信道可传输的最大信息速率，它是信道能够实际达到的最大传输能力，B为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声的平均功率，S/N为信噪比。由香农公式得出结论：(1)增大信号功率S或减小噪声功率N可以增加信道容量C,若S趋于无穷大或者N趋于零,则C也趋于无穷大。但一方面实际信道总是存在噪声,另一方面S也不可能无穷大所以,B一定时,只能通过提高信噪比S/N来提高信道容量。(2)增大信道带宽B可以增加信道容量C,但不能使C无限增大。B趋于无穷大时,C的极限值为一个固定值1.44S/n0,n0是白噪声谱密度(单位带宽内噪声功率)。(3)在允许存在一定的差错率前提下,实际传输速率可以大于信道容量,但此时不能保证无差错传输。(4)信道容量C、信道带宽B和信噪比S/N可以通过相互提升或降低取得平衡。15、模拟调制定义、分类（AM、FM、PM定义及区别）P24模拟调制（基带信号为模拟信号）定义：用模拟信号对正弦波信号进行调制为模拟调制分类：振幅调制AM、频率调制FM、相位调制PM16、数字调制定义、分类（ASK、FSK、PSK及区别）P27数字调制（基带信号为数字信号）定义：用数字信号对正弦波信号进行调制为数字调制分类：幅移键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK18、数字解调（相干解调定义）P28数字解调：相干解调，即用本地载波与接收载波键控信号进行相乘，得到基带信号；然后用低通滤波器滤掉高频信号，最后对过滤后的基带信号进行采样和判决，还原出原始数字信号19、FDM、TDM、CDM定义和区分（P21）频分多址（FDMA）是采用调频的多址技术。业务信道在不同的频段分配给不同的用户。如：TACS系统、AMPS系统等。时分多址（TDMA）是采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如：GSM、DAMPS等。码分多址（CDMA）是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上，根据不同的编码获得业务信道。目前的数字移动通信网的主要多址方式是FDMA、TDMA系统(GSM，DAMPS)。在频谱效率上约是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水平；TDMA系统的业务综合能力较高，能进行数据和话音的综合，但终端接入速率有限(最高9.6kbit/s)；TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量；TDMA系统的国际漫游协议还有待进一步的完善和开发。因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA码分多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等。第二章1、模拟信号数字化的过程（PCM过程）P33模拟信号数字化分为3个步骤:抽样、量化和编码抽样：将在时间和幅度上都是连续的模拟信号在时间上离散化的过程。量化：用有限个幅度值近似原来变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限个数量的有一定间隔的离散值。量化分为均匀量化和非均匀量化。编码：将抽样、量化后的信号转化为数字编码脉冲的过程。编码可分为线性编码与非线性编码2、抽样定理：会计算抽样频率P333、量化信噪比定义P34量化误差：指量化前后信号之差，通常用功率来表示，称之为量化噪声。①量化误差一旦产生，在接收端就无法消除②增加量化级数，可以减小量化误差，量化量化噪声量化信噪比（dB）：US为抽样信号电平UZ为量化误差4、非均匀量化的压扩标准（2种，P34）A律13折线（我国大陆采用）μ律15折线5、PCM30/32的单帧结构：特殊时隙什么作用；一复帧包含多少单帧？（P37）16帧称为1复帧6、PCM的集群速率E1，E2，E3，E4是多少（P37）我国一、二、三、四次群（分别成为E1，E2，E3，E4）的速率常简称为2Mbit/s，8Mbit/s，32Mbit/s，140Mbit/s。7、数字基带传输P41、频带传输（定义P46）基带数字传输：把基带数字信号经适当的码型变换后直接送入信道进行传输的方式。频带传输：当基带数字信号频率范围与信道不匹配时，把基带数字信号进行调制后再进行传输的方式。8、数字信号的基带传输模型的典型需求（码型变换、波形形成网络）P41码型变换：使数字信号适应信道的传输特性；波形形成网络：使码型变换后的每一个脉冲转换为所需形状的无码间干扰的接收波形。发送滤波器：限制、规定发送信号的带宽接收滤波器：滤除噪声干扰、规范波形，便于码元判决9、码型变换中几种常见码型特点、区别（P42）①单极性非归零码NRZ单极性非归零码的优点是发送能量大，有利于提高接收端信噪比，而且占用较窄的信到频带。其缺点是有直流分量，因而线路中无法使用一些交流耦合设备；抗干扰性能较差；特别是不能直接提取位同步信息，因此基带数字传输中很少采用这种码型。②双极性非归零码NRZ双极性非归零码常用于ITU-T的V系列接口标准或RS-232接口标准的数据传输。③单极性归零码RZ④双极性归零码RZ。双极性归零码，抗干扰能力强，码中不含直流成分，用途较广。⑤差分码⑥AMI码⑦HDB3码⑧曼切斯特码⑨CMI码10、保证无码间干扰传输，理想低通滤波器的特性（幅频特性、相频特性）P45幅频特性：常数相频特性：线性11、数字同步定义、典型的同步方式（位同步、帧同步的定义）P51数字同步：数字通信系统中各个关键节点位置的动作频率保持步调一致。数字同步包括位同步、帧同步、复帧同步和网同步。位同步的基本含义是收发两端的时钟频率必须同频（多少码元）、同相（什么时候）；影响因素：信号时钟的稳定度和精准度。帧同步是指收发端以帧单位对齐12、数字复接技术定义P52数字复接技术就是把多个分支数字信号按时分复用方式汇接成为单一的复合数字信号的过程。13、差错控制编码技术定义、检错法、纠错法（区分）P58、60概念：在发送端被传送的信息码序列的基础上，按照一定的规则加入若干“监督码元”后进行传输；加入的码元与原来的信息码序列之间存在着某种确定的约束关系。在接收数据时，检验信息码元与监督码元之间的既定的约束关系，如该关系遭到破坏，则在接收端可以发现传输中的错误，乃至纠正错误。检错法①奇偶校验：在一个二进制字符上加一位，以便检测差错。在接收端检测该校验位。②循环冗余校验纠错法①自动重发请求ARQ②前向纠错FEC③混合纠错HEC第三章1、电路交换机的组成（图，P65）2、程控数字交换机的硬件组成，及各部分功能（P66）①话路部分②控制部分：控制系统对话路系统施加控制以便完成通话接续。可分为三级：用户处理级、呼叫处理级、测试维护处理级。3、时隙交换定义、T接线器或时分接线器组成、工作模式及定义（P68-69）时隙交换：同一条复用线的不同时隙之间进行的交换。实现：T接线器（时分接线器）时分接线器功能：实现一对复用线上的时隙交换基本结构：话音存储器（SM）：存放8比特的语音编码，容量取决于复用线上的时隙数。控制存储器（CM）：存放时隙号，容量等于话音存储器的容量。两种工作方式：读出控制方式：从SM读出语音时隙时对读出的顺序进行控制。写入控制方式：向SM写入语音时隙时对写入的顺序进行控制。4、空分交换/复用线交换概念、S接线器组成、工作模式（P70）复用线交换概念：出现任一输入线与任一输出线之间的交换。复用线在空间是分割开的，因而常称为空分交换。实现：S接线器（）空分接线器功能：实现对传送同步时分复用信号在不同复用线之间的空间交换，不改变其时隙位置基本结构：交叉点矩阵：控制话音信息是否通过。控制存储器CM：存储器的数量等于出／入线数，每个控制存储所含有的单元数等于出入线的复用时隙数。控制方式：输出控制：按每条出线设置控制存储器。CM控制写入、顺序读出。输入控制：按每条入线设置控制存储器。CM控制写入、顺序读出。可以广播。5、T形和S形接线器构成的数字交换网的类型（T-S-T、S-T-S）6、程控交换机的主要性能指标（7种）、程控交换机的系统容量用什么衡