通信原理重點

1、1、通信系統(tǒng)一般模型圖1-4 模擬通信系統(tǒng)模型 圖1-5 數(shù)字通信系統(tǒng)模型2、信源編碼與譯碼目的（兩個基本功能）：1：提高信息傳輸?shù)挠行?2：完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換 信道編碼與譯碼目的：增強抗干擾能力加密與解密目的：保證所傳信息的安全數(shù)字調(diào)制與解調(diào)目的：形成適合在信道中傳輸?shù)膸ㄐ盘?同步目的：使收發(fā)兩端的信號在時間上保持步調(diào)一致 3、 模擬信號不一定在時間上也連續(xù)，數(shù)字信號不一定在時間上也離散。（判斷）4、5、 【例】 設(shè)一個二進制離散信源，以相等的概率發(fā)送數(shù)字“0”或“1”，則信源每個輸出的信息含量為 在工程應(yīng)用中，習(xí)慣把一個二進制碼元稱作1比特。若有M個等概率波形（P = 1/M），且每一個波

2、形的出現(xiàn)是獨立的，則傳送M進制波形之一的信息量為若M是2的整冪次，即 M = 2k，則有 當(dāng)M = 4時，即4進制波形，I = 2比特， 當(dāng)M = 8時，即8進制波形，I = 3比特?！纠?】 一離散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四個符號組成，它們出現(xiàn)的概率分別為3/8，1/4，1/4，1/8，且每個符號的出現(xiàn)都是獨立的。試求某消息2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210的信息量。【解】此消息中，“0”出現(xiàn)23次，“1”出現(xiàn)14次，“2”出現(xiàn)13次，“3”出現(xiàn)7次，共有57個符號，故該消息的信息量每個符號的算術(shù)平

3、均信息量為若用熵的概念來計算：則該消息的信息量 以上兩種結(jié)果略有差別的原因在于，它們平均處理方法不同。前一種按算數(shù)平均的方法，結(jié)果可能存在誤差。這種誤差將隨著消息序列中符號數(shù)的增加而減小。當(dāng)消息序列較長時，用熵的概念計算更為方便。6、碼元傳輸速率RB：定義為單位時間（每秒）傳送碼元的數(shù)目，單位為波特（Baud），簡記為B。 式中T 碼元的持續(xù)時間（秒） 信息傳輸速率Rb：定義為單位時間內(nèi)傳遞的平均信息量或比特數(shù)，單位為比特/秒，簡記為 b/s ，或bps 碼元速率和信息速率的關(guān)系或7、8、9、 確知信號的時域性質(zhì)由自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)來描述。10、 什么是隨機過程？隨機過程是一類隨時間作隨機

4、變化的過程，它不能用確切的時間函數(shù)描述?？蓮膬煞N不同角度看：角度1：對應(yīng)不同隨機試驗結(jié)果的時間過程的集合。樣本函數(shù)：隨機過程的一次實現(xiàn)，是確定的時間函數(shù)。隨機過程： 是全部樣本函數(shù)的集合。角度2：隨機過程是隨機變量概念的延伸。我們又可以把隨機過程看作是在時間進程中處于不同時刻的隨機變量的集合。11、12、平穩(wěn)隨機過程的定義定義：若一個隨機過程x(t)的任意有限維分布函數(shù)與時間起點無關(guān)，也就是說，對于任意的正整數(shù)n和所有實數(shù)D，有則稱該隨機過程是在嚴(yán)格意義下的平穩(wěn)隨機過程，簡稱嚴(yán)平穩(wěn)隨機過程。把同時滿足（1）和（2）的過程定義為廣義平穩(wěn)隨機過程。顯然，嚴(yán)平穩(wěn)隨機過程必定是廣義平穩(wěn)的，反之不一定成

5、立。 13、“各態(tài)歷經(jīng)”的含義是：隨機過程中的任一次實現(xiàn)都經(jīng)歷了隨機過程的所有可能狀態(tài)。也就是說：平穩(wěn)過程的統(tǒng)計平均值等于它的任一次實現(xiàn)的時間平均值，則稱該平穩(wěn)過程具有各態(tài)歷經(jīng)性。因此，在求解各種統(tǒng)計平均（均值或自相關(guān)函數(shù)等）時，無需作無限多次的考察，只要獲得一次考察，用一次實現(xiàn)的“時間平均”值代替過程的“統(tǒng)計平均”值即可，從而使測量和計算的問題大為簡化。具有各態(tài)歷經(jīng)的隨機過程一定是平穩(wěn)過程，反之不一定成立。在通信系統(tǒng)中所遇到的隨機信號和噪聲，一般均能滿足各態(tài)歷經(jīng)條件。14、 平穩(wěn)過程的功率譜密度與其自相關(guān)函數(shù)是一對傅里葉變換關(guān)系。15、 高斯隨機過程（正態(tài)隨機過程）如果隨機過程x (t)的任

6、意n維（n =1,2,.）分布均服從正態(tài)分布，則稱它為正態(tài)過程或高斯過程。高斯過程若是廣義平穩(wěn)的，則也嚴(yán)平穩(wěn)。16、 平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)：若線性系統(tǒng)的輸入是平穩(wěn)的，則輸出也是平穩(wěn)的。 17、 如果線性系統(tǒng)的輸入過程是高斯型的，則系統(tǒng)的輸出過程也是高斯型的。 18、 什么是窄帶隨機過程？19、20、如果白噪聲取值的概率分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲。高斯白噪聲在任意兩個不同時刻上的隨機變量之間，不僅是互不相關(guān)的，而且還是統(tǒng)計獨立的。 21、22、 定義：如果白噪聲通過理想矩形的帶通濾波器或理想帶通信道，則其輸出的噪聲稱為帶通白噪聲。 23、 電磁波的傳播方式主要分為：地波、天波、視線

7、傳播三種。24、 有線信道分類：明線，對稱電纜和同軸電纜。25、 光纖分類：階躍型光纖：折射率在兩種介質(zhì)內(nèi)飾均勻不變的，僅在邊界處發(fā)生突變；梯度型：折射率沿半徑增大的方向逐漸減小。26、 信道模型的分類：調(diào)制信道，編碼信道27、 因k(t)作隨機變化，故又稱信道為隨參信道。若k(t)變化很慢或很小，則稱信道為恒參信道。28、 碼間串?dāng)_：在傳輸數(shù)字信號時，波形畸變可引起相鄰碼元波形之間發(fā)生部分重疊，造成碼間串?dāng)_。29、 多徑傳播現(xiàn)象：信號的衰減隨時間變化，時延隨時間變化 ；30、 多徑效應(yīng)：信號經(jīng)過幾條路徑到達接收端，而且每條路徑的長度（時延）和衰減都隨時間而變，即存在多徑傳播現(xiàn)象。 31、 衰

8、落分為：快衰落、慢衰落32、 信道容量 指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⑺俾省?3、34、 載波調(diào)制 用調(diào)制信號去控制載波的參數(shù)的過程。35、 調(diào)制的目的：提高無線通信時的天線輻射效率。 把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻處，以實現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率。 擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。36、AM的波形37、DSB信號波形38、 解調(diào)分為：相干解調(diào)與包絡(luò)檢波。39、 已調(diào)信號頻譜不再是原調(diào)制信號頻譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成分，故又稱為非線性調(diào)制。40、 41、42、抗噪聲性能：WBFM抗噪聲性能最好，

9、DSB、SSB、VSB抗噪聲性能次之，AM抗噪聲性能最差。頻帶利用率：SSB的帶寬最窄，其頻帶利用率最高；FM占用的帶寬隨調(diào)頻指數(shù)mf的增大而增大，其頻帶利用率最低?？梢哉f，F(xiàn)M是以犧牲有效性來換取可靠性的。因此， mf值的選擇要從通信質(zhì)量和帶寬限制兩方面考慮。對于高質(zhì)量通信（高保真音樂廣播，電視伴音、雙向式固定或移動通信、衛(wèi)星通信和蜂窩電話系統(tǒng)）采用WBFM， mf值選大些。對于一般通信，要考慮接收微弱信號，帶寬窄些，噪聲影響小，常選用mf 較小的調(diào)頻方式。43、特點與應(yīng)用AM：優(yōu)點是接收設(shè)備簡單；缺點是功率利用率低，抗干擾能力差。主要用在中波和短波調(diào)幅廣播。DSB調(diào)制：優(yōu)點是功率利用率高，

10、且?guī)捙cAM相同，但設(shè)備較復(fù)雜。應(yīng)用較少，一般用于點對點專用通信。SSB調(diào)制：優(yōu)點是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力和抗選擇性衰落能力均優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點是發(fā)送和接收設(shè)備都復(fù)雜。SSB常用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。VSB調(diào)制：抗噪聲性能和頻帶利用率與SSB相當(dāng)。在電視廣播、數(shù)傳等系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。FM： FM的抗干擾能力強，廣泛應(yīng)用于長距離高質(zhì)量的通信系統(tǒng)中。缺點是頻帶利用率低，存在門限效應(yīng)。44、 頻分復(fù)用（FDM）一種按頻率來劃分信道的復(fù)用方式；目的：充分利用信道的頻帶資源，提高信道利用率。45、46、47、兩種誤碼原因：碼間串?dāng)_ 、信道加性噪聲碼間串?dāng)_原因：系統(tǒng)

11、傳輸總特性不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變并使前面波形出現(xiàn)很長的拖尾，從而對當(dāng)前碼元的判決造成干擾。 48、49、 若以高于1/Ts波特的碼元速率傳送時，將存在碼間串?dāng)_。通常將此帶寬B稱為奈奎斯特帶寬，將RB稱為奈奎斯特速率。 50、 因為在傳輸二進制信號波形時, 示波器顯示的圖形很像人的眼睛，故名“眼圖”。51、 部分響應(yīng)系統(tǒng) 52、 人為地在碼元的抽樣時刻引入碼間串?dāng)_，并在接收端判決前加以消除，從而可以達到改善頻譜特性、使頻帶利用率提高到理論最大值、并加速傳輸波形尾巴的衰減和降低對定時精度要求的目的。通常把這種波形叫部分響應(yīng)波形。 利用部分響應(yīng)波形傳輸?shù)幕鶐到y(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。 53、 時域均衡：實際中，為了減小碼間串?dāng)_的影響，采用均衡器進行補償。實用的是有限長的橫向濾波器，其均衡的原理是直接校正接收波形。54、55、56、57、 抗噪聲性能最主要：相干2PSK和2DPSK較高頻帶利用率：相干2PSK和2DPSK、2ASK較高功率利用率：相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不