通信原理复习提纲

通信原理复习提纲 第一章 概论 1 、通信的目的 2 、 通信系统的基本构成 ● 模拟信号、模拟通信系统、数字信号、数字通信系统 ● 两类通信系统的特点、区别、基本构成、每个环节的作用 3 、通信方式的分类 4 、频率和波长的换算 5 、通信系统性能的度量 6 、传码速率、频带利用率、误码率的计算 第二章 信息论基础 1 、信息的定义 2 、离散信源信息量的计算（平均信息量、总信息量） 3 、传信率的计算 4 、离散信道的信道容量 5 、连续信道的信道容量：掌握香农信道容量公式 第三章 信道与噪声 了解信道的一般特性 第 四 章 模拟调制技术 1 、基带信号、频带信号、调制、解调 2 、模拟调制的分类、线性调制的分类 3 、 AM 信号的解调方法、每个环节的作用 第 五 章 信源编码技术 1 、低通、带通信号的采样定理（例 5 － 1 、例 5 － 2 ） 2 、脉冲振幅调制 3 、量化： ● 均匀量化：量化电平数、量化间隔、量化误差、量化信噪比 ● 非均匀量化： 15 折线 u 律、 13 折线 A 律 4 、 13 折线 A 律 PCM 编码（过载电压问题－ 2048 份） 5 、 PCM 一次群帧结构（ P106 ） 6 、 PCM 系统性能分析 7 、增量调制 DM 、增量脉码调制 DPCM ：概念、特点、与 PCM 的比较 第 六 章 数字基带信号传输 1 、熟悉数字基带信号的常用波形 2 、掌握数字基带信号的常用码型 3 、无码间干扰的时域条件、频域条件（奈奎斯特第一准则） 4 、怎样求“等效”的理想低通（ ） 5 、眼图分析（示波器的扫描周期） 6 、均衡滤波器 第七章 数字调制技术 1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图 2 、上述调制技术的性能比较 3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK （ h=0.5 ）、 APK 的含义、特点 4 、数字调制技术的改进措施 第七章 复用与多址技术 1 、 复用与多址技术 的基本概念、分类、特点、目的（区别） 2 、同步技术的分类、应用 第九 章 差错控制技术 1 、常用的差错控制方式（ ARQ 、 FEC 、 HEC ）、优缺点 2 、基本概念 3 、最小码距与检错纠错能力的关系 4 、常用的简单差错控制编码（概念、特点、编写） 5 、线性分组码：基本概念、特点 6 、汉明码的特点 6 、循环码 ● 概念 ● 码字的多项式描述、模运算、循环多项式的模运算 ● 循环码的生成多项式 ● 根据生成多项式求循环码的：码字、（典型）生成矩阵、监督多项式、（典型）监督矩阵 较大题目的范围 1 、信息量的度量 2 、信道容量的计算 3 、 13 折线 A 律 PCM 编码 4 、均衡效果的计算 5 、数字调制波形的绘制 6 、 HDB3 编码、解码 7 、循环码 重 点 Part I 基础知识 1. 通信系统的组成框图 , 数字 / 模拟通信系统的组成框图。模拟信号和数字信号。通信系统的分类方式。 通信系统框图 数字通信系统框图 语音信号是 ？ 信号；主板与显卡之间传输的是 ？ 信号。 通信系统按消息传递的方向与时间关系，可分为 哪 三种通信方式 ？ 电话和 无线对讲机 分别 属于 哪种 通信方式 ？ 2. 相比于模拟通信系统，数字通信系统的优缺点。 优点： 抗干扰能力强，且噪声不积累 传输差错可控 便于处理、变换、存储 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 易于加密处理，且保密性好 缺点： 占用信道频带 较宽 对同步要求高 3. 衡量通信系统的两个主要指标：可靠性和有效性。模拟通信系统中的可靠性和有效性用什么衡量？数字通信系统的可靠性和有效性用什么衡量？ 模拟通信系统： 有效传输 带宽、 输出信噪比 数字通信系统：，码元速率、信息速率、频带利用率和误码率、误信率 4. 如何计算如下指标：信噪比，码元速率，信息速率，误码率，误信率，频带利用率？ 1 ） 8 路并行传输，每路一个单位调制信号波的时间长度 Ti = 0.0 125s ，采用二进制，求传输的比特率和波特率。 2 ） 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为 1200Baud ，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送十六进制信息码元，码元速率为 2400Baud ，则这时的系统信息速率为多少？ 假设带宽为 10kHz, 频带利用率为多少？ 3 ）已知某四进制数字传输系统的传信率为 2400b/s ，接收端在 0.5 小时内共接收到 216 个错误码元，求误码率 P e 。 5. 信息量和信道容量的计算，熵的计算，连续信道的信道容量计算（香农公式）， dB 的含义 1） 某信源符号集由 A,B,C,D,E,F 组成。各符号独立出现，概率分别为 1/4,1/8,1/8,3/16,5/16. 求每个符号的平均信息量。 2） 已知电话信道的带宽为 4kHz 。 （ a ）若接收端信噪比 S/N=30dB, 求信道容量； （ b ）若要求该信道能够传输 4800bit/s 的数据，最小信噪比 为多少 dB? 3) 设一幅黑白照片有 400 万个像素，每个像素有 16 个亮度等级。若用 3kHz 带宽的信道传输，假设信噪比等于 10dB, 需要多长时间 ? Part II 调制 1 模拟调制：线性调制的概念，了解 AM,DSB,SSB,VSB 。基带信号和频带信号的概念。解调的两种方式。 2 数字基带调制： 1） 数字基带信号常用波形：单极性波形、双极性波形、归零波形、不归零波习惯、差分波形、多电平波形 2） 数字基带信号常用码型： AMI,HDB3 ,nBmB 码的概念 100 0100 0011 0000 1010 0000 0001 ，求 HDB 3 码 3） 无码间串扰的条件，奈奎斯特第一准则： 若系统的传输特性 H ( ) 能够等效为一个理想低通滤波器，则可消除码间串扰。 频域条件（ P150:6-26 ， P149:6.4-11 ） 时域条件 该条件下，基带系统可以达到最高的频带利用率 4） 时域均衡（横向滤波器）：设有三抽头横向滤波器如下图所示，其中：抽头系数分别为 C - 1 =-1/4 ， C 0 =1 ， C 1 =-1/2 ； x ( t ) 在各抽样点上的值依次为， x -1 =1/4 ， x 0 =1 ， x 1 =1/2 （在其他抽样点均为零），试求时域均衡器输出波形 y ( t ) 峰值的畸变值 D 。 5） 眼图： a) 最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻； b) 定时误差灵敏度是眼图斜边的斜率。斜率越大，对位定时误差越敏感； c) 图的阴影区的垂直高度表示抽样时刻上信号受噪声干扰的畸变程度； d) 图中央的横轴位置对应于判决门限电平； e) 抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限 , 若噪声瞬时值超过它就可能发生错判； f) 图中倾斜阴影带与横轴相交的区间表示了接收波形零点位置的变化范围，即过零点畸变，它对于利用信号零交点的平均位置来提取定时信息的接收系统有很大影响 。 3. 数字带通调制 a) 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图 信 息代码为 11010100 ，且码元速率为 1000Baud 、载频为 2000Hz ，画出 2ASK ， 2DPSK 的波形图 2FSK \ 2PSK 2DPSK 2) 各种调制技术的性能比较：误码率和频带利用率 3) 数字调制技术的改进： 提高频带利用率； 减小信号功率占用带宽； 减小带外辐射，针对于十分密集的频道； 抗多径效应，抗码间干扰，提高纠错能力等 Part III 信源编码 1. 采样定理： 低通信号采样定理 ，带通信号采样定理 若最低频率满足 ，采样频率 若一信号带宽为 312-552KHz ，求最低采样频率。若信号带宽为 112-352KHz ，求最低采样频率。 2. 量化：均匀量化和非均匀量化。脉码调制 PCM 。 A 律和 13 折线近似， u 率和 15 折线近似。 假设输入样值 I S ＝ +444 Δ，按 A 律 13 折线编 8 位码，求具体码字；并请求出其均匀编码的 12 位码字。 段落序号 段落码 c 2 c 3 c 4 段落范围 （量化单位） 8 1 1 1 1024~2048 7 1 1 0 512~1024 6 1 0 1 256~512 5 1 0 0 128~256 4 0 1 1 64~128 3 0 1 0 32~64 2 0 0 1 16~32 1 0 0 0 0~16 Part IV 差错控制编码 1. 概念： ARQ ，前向纠错，码重，码距，最小码距 2. 纠错检错能力和码距的关系 a) 为检测 e 个错码，要求最小码距 d 0 e + 1 b) 为了纠正 t 个错码，要求最小码距 d 0 2 t + 1 c) 为纠正 t 个错码，同时检测 e 个错码，要求最小码距 d) 线性分组码中若要纠正 3 个错误，则最小码距 d 0 为 ______ ；若要同时纠正 2 个错误，检出 3 个错误，则最小码距 d 0 为 ______ 。 3. 奇偶校验码和反比码原理，如何解码？ 4. 求线性码的生成矩阵，监督矩阵，典型生成矩阵，典型监督矩阵 5. 求循环码的生成矩阵和监督矩阵。 a) 已知（ 7 ， 3 ）循环码的生成多项式 为 g(x)=x 4 +x 3 +x 2 +1 ，求 （ 1 ）求典型生成矩阵 G 和典型监督矩阵 H 。 （ 2 ）若信息码为 101 ，求它对应的循环码字。