通信原理知識(shí)點(diǎn)

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傳遞消息。1.2 通信系統(tǒng)的組成答：通信系統(tǒng)由信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和收信者組成。數(shù)字通信的主要特點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)；差錯(cuò)可控；易于與各種數(shù)字終端接口，用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)對信號(hào)進(jìn)行處理、加工、變換、存儲(chǔ)，從而形成智能網(wǎng)；易于集成化，從而使通信設(shè)備微型化；易于加密處理，且保密強(qiáng)度高；可采用再生中繼，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信。1.2 信源編碼與信道編碼的概念與區(qū)別 答：概念：信源編碼：用適當(dāng)?shù)姆椒ń档蛿?shù)字信號(hào)的碼元速率以壓縮頻帶。 信道編碼：在信息碼組中按一定的規(guī)則附加一些碼，以使接收端根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。區(qū)別：信源編碼是用

2、來提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠行浴?信道編碼是用來提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?.3 什么是信息？信息與消息的區(qū)別是什么？信息量的計(jì)算（看課件內(nèi)容）答：消息是指通信系統(tǒng)的傳輸對象，它是事物狀態(tài)描述的一種具體形式。信息是指消息中包含的有意義的內(nèi)容。設(shè)消息所代表的事件出現(xiàn)的概率為P ( x )，則所含有的信息量設(shè)有消息x發(fā)生的概率為P（x），則所帶來的信息量為： 連續(xù)消息的信息量可用概率密度來描述?？勺C明，連續(xù)消息的平均信息量(相對熵)為 式中， 連續(xù)消息出現(xiàn)的概率密度。若a = 2，則信息量的單位為比特(bit），它代表出現(xiàn)概率為1/2的消息所含有的信息量。當(dāng)兩個(gè)消息等概率時(shí)，任一消息所含有的信息量為1

3、比特。一位二進(jìn)制數(shù)稱為1比特，而不管這兩個(gè)符號(hào)是否相等概率。1.4 衡量通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)有效性、可靠性、安全性、保密性。1.4 什么是傳碼率、誤碼率與傳信率？答：碼元傳輸速率是傳碼率；在傳輸中出現(xiàn)錯(cuò)誤碼元的概率叫誤碼率；信息傳輸速率叫傳信率。1.5 通信方式單工通信，是指消息只能在一個(gè)方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健Ｈ鐝V播、電視、遙控等。所謂半雙工通信，是指信號(hào)可以在兩個(gè)方向上傳輸，但不能同時(shí)傳輸，必須是交替進(jìn)行，一個(gè)時(shí)間只能允許向一個(gè)方向傳送。如使用同一載頻工作的無線電對講機(jī)。所謂全雙工通信，是指通信雙向可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，信號(hào)可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸。這種方案使用的信道也是一種雙向信道。如

4、普通電話。7、具有6.5MHz帶寬的某高斯信道，若信道中信號(hào)功率與噪聲功率譜密度之比為45.5MHz，試求其信道容量。題意分析：此題必須弄清楚信號(hào)功率與噪聲功率譜密度之比的含義。之后帶入香農(nóng)公式求得信道容量。第二章2.2 信道模型的式子（2.21 2.22 2.23）2.3 恒參信道的特性：幅度、相位答：恒參信道的特性與時(shí)間無關(guān)，是一個(gè)非時(shí)變線性網(wǎng)絡(luò)。2.4 恒參信道與變參信道的區(qū)分答：恒參信道的參數(shù)不隨時(shí)間變化，變參信道的參數(shù)隨時(shí)間變化。什么是選擇性衰落？答：在多徑傳播時(shí)，由于各條路徑的等效網(wǎng)絡(luò)傳播函數(shù)不同，于是各網(wǎng)絡(luò)對不同頻率的信號(hào)衰減也就不同，這就使接收點(diǎn)合成信號(hào)的頻譜中某些分量衰減特別

5、嚴(yán)重，這種現(xiàn)象稱為頻率選擇性衰落。分集方式：1，空間分集2，頻率分集3，角度分集4，極化分集合并方式：最佳選擇式等增益相加式最大比值相加式2.5.2 隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性，接收方式與分支方式2.7 信道容量（要求：會(huì)算）：信道可能傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾氏戕r(nóng)公式：C=Blog2(1+S/N) (b/s)信道容量：信道可能傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾?。連續(xù)信道，B信道帶寬，信道噪聲高斯白噪聲，其容量(b/s) 式中:C信道容量，N噪聲平均功率，S信號(hào)平均功率， S/N信噪比。結(jié)論：1）任何一個(gè)信道，都有信道容量C。如果信息速率RC，理論上存在一種方法，能以任意小的差錯(cuò)概率通過信道傳輸；如果R>C，在理論上無

6、差錯(cuò)傳輸是不可能的。 2 )對于給定的C，可以用不同的帶寬和信噪比的組合來傳輸信息。 3 ) 信息速率C = I /T，T為傳輸時(shí)間，代入上式(b/s) 當(dāng)S / N一定時(shí)，給定的信息量可以用不同的帶寬和時(shí)間T的組合來傳輸。帶寬與時(shí)間可以互換。信道容量舉例例：黑白電視圖像每幀含有3×105個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概出現(xiàn)的亮度等級(jí)。要求每秒鐘傳輸30幀圖像。若信道輸出S/N=30 dB，計(jì)算傳輸該黑白電視圖像所要求的信道的最小帶寬。第三章3.1 什么是調(diào)制與調(diào)制的分類答：所謂調(diào)制是使信號(hào)f(t)控制載波的某一個(gè)（或幾個(gè)）參數(shù)，使這個(gè)參數(shù)按照信號(hào)f(t)的規(guī)律變化的過程。調(diào)制的分類：按

7、載波分：1、連續(xù)波調(diào)制 2、脈沖調(diào)制按調(diào)制方式不同分：1、模擬調(diào)制 2、數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制的區(qū)別：模擬調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為連續(xù)型模擬信號(hào)。數(shù)字調(diào)制是調(diào)制信號(hào)為脈沖型的數(shù)字信號(hào)3.2 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）特點(diǎn)：線性調(diào)制、含載波分量雙邊帶抑制載波調(diào)制（DSB)特點(diǎn)：不含載波分量、傳輸攜帶消息的兩個(gè)邊帶。單邊帶調(diào)制（SSB)特點(diǎn)：傳輸攜帶消息的一個(gè)邊帶 殘留邊帶調(diào)制（VSB)特點(diǎn)：傳送一個(gè)邊帶，保留另一邊帶的一部分。以上4種調(diào)制的特點(diǎn)，表達(dá)式，為什么有前者還要有后者？3.4 相干解調(diào)的抗噪聲性能及特點(diǎn) 表達(dá)式（3.423.45 3.4273.429）答：性能：1、解調(diào)器的輸入信噪比解調(diào)器的輸出信噪比

8、解調(diào)器的信噪比增益特點(diǎn)：信噪比增益越高，解調(diào)器的抗噪聲性能越好。3.6 頻分復(fù)用（FDM)的概念（要求：計(jì)算帶寬） 式子：3.6-1答：所謂頻分復(fù)用是指多路信號(hào)在頻率位置上分開，但同時(shí)在一個(gè)信道內(nèi)傳輸。復(fù)用信號(hào)帶寬公式：BSSB=Nfm+(N-1)fg 其中：fg為防護(hù)頻帶第四章4.1.1 理想低通信號(hào)抽樣定理答：理想低通信號(hào)抽樣定理：一個(gè)頻帶有限的低通信號(hào)f(t)，若在m以上沒有頻率分量，則它可以被分布在均勻時(shí)間間隔TS上的抽樣值唯一確定，但抽樣間隔不能超過/m（s,秒），即 TS /m 亦即 TS 1/2fm時(shí)分復(fù)用：按照一定的時(shí)序依次循環(huán)地傳輸各路消息的方法4.3 脈沖編碼的調(diào)制（PCM

9、) 怎么調(diào)制？（要求：會(huì)編碼，會(huì)算碼） 式子：4.3-1或4.3-2 答：通過抽樣、量化和編碼調(diào)制脈沖編碼。 4.3.1 非均勻量化的思想是什么？答：非均勻量化的基本思想是，使量化間隔隨信號(hào)的大小變化，信號(hào)大間隔就大。4.4 增量調(diào)制 是怎樣實(shí)現(xiàn)編碼的？(第四章沒問答題)答：增量調(diào)制是預(yù)測編碼中最簡單的一種。它將信號(hào)瞬時(shí)值與前一個(gè)抽樣時(shí)刻的量化值之差進(jìn)行量化，而且只對這個(gè)差值的符號(hào)進(jìn)行編碼，而不對差值的大小編碼。因此量化只限于正和負(fù)兩個(gè)電平，只用一比特傳輸一個(gè)樣值。如果差值是正的，就發(fā)“1”碼，若差值為負(fù)就發(fā)“0”碼。因此數(shù)碼“1”和“0”只是表示信號(hào)相對于前一時(shí)刻的增減，不代表信號(hào)的絕對值。

10、（P86)過載失真：是由于階距電壓太小，使得譯碼器輸出的斜變波形跟不上原信號(hào)的變化而產(chǎn)生的失真。防止過載失真條件：第五章5.1 什么是基帶傳輸？答：將基帶信號(hào)直接在信道中傳輸?shù)姆绞椒Q為基帶傳輸。什么是頻帶傳輸？將基帶信號(hào)的頻譜搬移到某一高頻處，變?yōu)轭l帶信號(hào)進(jìn)行傳輸。P113,圖的前五種碼5.3 數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸與碼間串?dāng)_5.3.2 什么是碼間串?dāng)_答：信號(hào)畸變在接收端上造成判決困難，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤碼，這種現(xiàn)象稱為碼間串?dāng)_。 5.3.4 低通濾波器是為了解決什么問題？（研究128頁的例5.3-1）答：消除碼間串?dāng)_問題5.4 部分響應(yīng)系統(tǒng)是為了解決什么問題？答：消除碼間串?dāng)_問題部分響應(yīng)系統(tǒng):用部分響

11、應(yīng)波形（利用前后兩個(gè)碼元波形各自一部分的合成來判決）進(jìn)行傳送的基帶傳輸系統(tǒng)。P128 例5.3-1第六章什么是載波傳輸？答：把數(shù)字基帶信號(hào)寄載到連續(xù)的高頻載波上進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)叫載波傳輸6.1.1 二進(jìn)制幅移鍵控（2ASK） 的表達(dá)式？ （6.1-1）6.1.2 （2FSK)表達(dá)式（6.1-2）6.1.3 （2PSK)表達(dá)式（6.1-3）特點(diǎn)：2ASK載波幅度隨調(diào)制信號(hào)而變化，用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的1和0控制載波的通和斷。2FSK載波的頻率受調(diào)制信號(hào)的控制，1對應(yīng)載波頻率的f1,0對應(yīng)載頻f2。2PSK 利用載波的不同相位直接去表示數(shù)字信息。6.3.1 最佳接收準(zhǔn)則是什么？（要求：可能出問答題）答：

12、1、最大輸出信噪比準(zhǔn)則最小均方誤差準(zhǔn)則最大后驗(yàn)概率準(zhǔn)則匹配濾波器：當(dāng)信號(hào)通過它時(shí)，在某一時(shí)刻使輸出信號(hào)的瞬時(shí)功率與噪聲平均功率之比達(dá)到最大。第七章7.1.1 最小頻移鍵控（MSK) （要求：掌握）7.1.2 (GMSK) 知識(shí)提出的原因答：對MSK的調(diào)制方式進(jìn)行改進(jìn)，減小帶寬和避免鄰道干擾。7.1.3 (SFSK)知識(shí)提出的原因答：改進(jìn)MSK頻譜特性：減少帶外幅射，提高頻帶利用率。7.1.4 (TFM)知識(shí)提出的原因答：保留SFSK的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)7.1.5 (OQPSK)知識(shí)提出的原因答：克服QPSK 180o 的相位跳變。7.4 擴(kuò)頻通信的基本思想與方式答：擴(kuò)頻通信就是用寬帶傳輸技術(shù)來換

13、取信噪比上的好處，這就是擴(kuò)頻通信的基本思想。方式：1、直接序列（DS)擴(kuò)頻跳頻（FH)系統(tǒng)脈沖線性調(diào)頻（chirp)系統(tǒng)跳時(shí)（TH)系統(tǒng)一般采用 直接序列擴(kuò)頻，跳頻系統(tǒng)碼的正交性（217頁）第八章同步的分類答：1、載波同步 2、位同步 3、幀同步 4、網(wǎng)同步提取載波的幾種方法插入導(dǎo)頻波（外同步法）非線性變換-濾波法（內(nèi)同步法）同相正交法（科斯塔斯環(huán)）為什么插入導(dǎo)頻是正交載波，而不是同相載波？答：如果不是正交插入，而是同相插入，則接收端解調(diào)信號(hào)增加了一個(gè)直流項(xiàng)，這個(gè)直流項(xiàng)通過低通濾波器后將對數(shù)字信號(hào)民產(chǎn)生不良影響。插入導(dǎo)通法掌握巴克碼（P235）特點(diǎn)：非周期序列，自相關(guān)函數(shù)在J=0時(shí)具有尖銳的單

14、峰特性，識(shí)別器簡單（個(gè)人總結(jié)，對否不詳）第九章信道編碼的理論依據(jù)。（未找到）9.1 為了降低誤碼率的兩種方法答：1、降低數(shù)字信道本身引起的誤碼。2、采用差錯(cuò)控制措施，使用信道編碼。9.1.3 碼距、編碼效率和編碼增益（要求：知道 公式）（P251）差錯(cuò)控制方式：前向糾錯(cuò)檢錯(cuò)重發(fā)混合差錯(cuò)控制信息反饋9.1.5 差錯(cuò)分類答：1、隨機(jī)差錯(cuò) 2、突發(fā)差錯(cuò)如何檢錯(cuò)，糾正，三個(gè)公式9.3 線性分組碼的概念9.3.2 監(jiān)督矩陣（要求：怎么求）(P258)9.3.3 生成矩陣（要求：怎么求）(p259)9.3.4 伴隨式（校正子）（要求：知道是啥回事）(P260)9.4.1 循環(huán)碼的特點(diǎn)答：封閉性、循環(huán)性9.4.2 生成矩陣和生成多項(xiàng)式的關(guān)系（要求：求變量）(P265)第十章10.3 信令的概念答：信令是指通信系統(tǒng)中的控制指令，它可以指導(dǎo)終端、交換系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，在指定的終端之間建立臨時(shí)的通信信道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身的正常運(yùn)行。試卷題型分布A 卷填空（20x1=20分）： 1