通信原理復(fù)習(xí)提綱 第一章 概論 1 、通信的目的 2 、 通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成 ● 模擬信號、模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字信號、數(shù)字通信系統(tǒng) ● 兩類通信系統(tǒng)的特點(diǎn)、區(qū)別、基本構(gòu)成、每個環(huán)節(jié)的作用 3 、通信方式的分類 4 、頻率和波長的換算 5 、通信系統(tǒng)性能的度量 6 、傳碼速率、頻帶利用率、誤碼率的計(jì)算 第二章 信息論基礎(chǔ) 1 、信息的定義 2 、離散信源信息量的計(jì)算（平均信息量、總信息量） 3 、傳信率的計(jì)算 4 、離散信道的信道容量 5 、連續(xù)信道的信道容量：掌握香農(nóng)信道容量公式 第三章 信道與噪聲 了解信道的一般特性 第 四 章 模擬調(diào)制技術(shù) 1 、基帶信號、頻帶信號、調(diào)制、解調(diào) 2 、模擬調(diào)制的分類、線性調(diào)制的分類 3 、 AM 信號的解調(diào)方法、每個環(huán)節(jié)的作用 第 五 章 信源編碼技術(shù) 1 、低通、帶通信號的采樣定理（例 5 － 1 、例 5 － 2 ） 2 、脈沖振幅調(diào)制 3 、量化： ● 均勻量化：量化電平數(shù)、量化間隔、量化誤差、量化信噪比 ● 非均勻量化： 15 折線 u 律、 13 折線 A 律 4 、 13 折線 A 律 PCM 編碼（過載電壓問題－ 2048 份） 5 、 PCM 一次群幀結(jié)構(gòu)（ P106 ） 6 、 PCM 系統(tǒng)性能分析 7 、增量調(diào)制 DM 、增量脈碼調(diào)制 DPCM ：概念、特點(diǎn)、與 PCM 的比較 第 六 章 數(shù)字基帶信號傳輸 1 、熟悉數(shù)字基帶信號的常用波形 2 、掌握數(shù)字基帶信號的常用碼型 3 、無碼間干擾的時域條件、頻域條件（奈奎斯特第一準(zhǔn)則） 4 、怎樣求“等效”的理想低通（ ） 5 、眼圖分析（示波器的掃描周期） 6 、均衡濾波器 第七章 數(shù)字調(diào)制技術(shù) 1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形圖 2 、上述調(diào)制技術(shù)的性能比較 3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK （ h=0.5 ）、 APK 的含義、特點(diǎn) 4 、數(shù)字調(diào)制技術(shù)的改進(jìn)措施 第七章 復(fù)用與多址技術(shù) 1 、 復(fù)用與多址技術(shù) 的基本概念、分類、特點(diǎn)、目的（區(qū)別） 2 、同步技術(shù)的分類、應(yīng)用 第九 章 差錯控制技術(shù) 1 、常用的差錯控制方式（ ARQ 、 FEC 、 HEC ）、優(yōu)缺點(diǎn) 2 、基本概念 3 、最小碼距與檢錯糾錯能力的關(guān)系 4 、常用的簡單差錯控制編碼（概念、特點(diǎn)、編寫） 5 、線性分組碼：基本概念、特點(diǎn) 6 、漢明碼的特點(diǎn) 6 、循環(huán)碼 ● 概念 ● 碼字的多項(xiàng)式描述、模運(yùn)算、循環(huán)多項(xiàng)式的模運(yùn)算 ● 循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式 ● 根據(jù)生成多項(xiàng)式求循環(huán)碼的：碼字、（典型）生成矩陣、監(jiān)督多項(xiàng)式、（典型）監(jiān)督矩陣 較大題目的范圍 1 、信息量的度量 2 、信道容量的計(jì)算 3 、 13 折線 A 律 PCM 編碼 4 、均衡效果的計(jì)算 5 、數(shù)字調(diào)制波形的繪制 6 、 HDB3 編碼、解碼 7 、循環(huán)碼 重 點(diǎn) Part I 基礎(chǔ)知識 1. 通信系統(tǒng)的組成框圖 , 數(shù)字 / 模擬通信系統(tǒng)的組成框圖。模擬信號和數(shù)字信號。通信系統(tǒng)的分類方式。 通信系統(tǒng)框圖 數(shù)字通信系統(tǒng)框圖 語音信號是 ？ 信號；主板與顯卡之間傳輸?shù)氖?？ 信號。 通信系統(tǒng)按消息傳遞的方向與時間關(guān)系，可分為 哪 三種通信方式 ？ 電話和 無線對講機(jī) 分別 屬于 哪種 通信方式 ？ 2. 相比于模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)： 抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累 傳輸差錯可控 便于處理、變換、存儲 便于將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸 易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕 易于加密處理，且保密性好 缺點(diǎn)： 占用信道頻帶 較寬 對同步要求高 3. 衡量通信系統(tǒng)的兩個主要指標(biāo)：可靠性和有效性。模擬通信系統(tǒng)中的可靠性和有效性用什么衡量？數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性和有效性用什么衡量？ 模擬通信系統(tǒng)： 有效傳輸 帶寬、 輸出信噪比 數(shù)字通信系統(tǒng)：，碼元速率、信息速率、頻帶利用率和誤碼率、誤信率 4. 如何計(jì)算如下指標(biāo)：信噪比，碼元速率，信息速率，誤碼率，誤信率，頻帶利用率？ 1 ） 8 路并行傳輸，每路一個單位調(diào)制信號波的時間長度 Ti = 0.0 125s ，采用二進(jìn)制，求傳輸?shù)谋忍芈屎筒ㄌ芈省?2 ） 設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進(jìn)制碼元的速率為 1200Baud ，試求該系統(tǒng)的信息速率；若該系統(tǒng)改為傳送十六進(jìn)制信息碼元，碼元速率為 2400Baud ，則這時的系統(tǒng)信息速率為多少？ 假設(shè)帶寬為 10kHz, 頻帶利用率為多少？ 3 ）已知某四進(jìn)制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳信率為 2400b/s ，接收端在 0.5 小時內(nèi)共接收到 216 個錯誤碼元，求誤碼率 P e 。 5. 信息量和信道容量的計(jì)算，熵的計(jì)算，連續(xù)信道的信道容量計(jì)算（香農(nóng)公式）， dB 的含義 1） 某信源符號集由 A,B,C,D,E,F 組成。各符號獨(dú)立出現(xiàn)，概率分別為 1/4,1/8,1/8,3/16,5/16. 求每個符號的平均信息量。 2） 已知電話信道的帶寬為 4kHz 。 （ a ）若接收端信噪比 S/N=30dB, 求信道容量； （ b ）若要求該信道能夠傳輸 4800bit/s 的數(shù)據(jù)，最小信噪比 為多少 dB? 3) 設(shè)一幅黑白照片有 400 萬個像素，每個像素有 16 個亮度等級。若用 3kHz 帶寬的信道傳輸，假設(shè)信噪比等于 10dB, 需要多長時間 ? Part II 調(diào)制 1 模擬調(diào)制：線性調(diào)制的概念，了解 AM,DSB,SSB,VSB 。基帶信號和頻帶信號的概念。解調(diào)的兩種方式。 2 數(shù)字基帶調(diào)制： 1） 數(shù)字基帶信號常用波形：單極性波形、雙極性波形、歸零波形、不歸零波習(xí)慣、差分波形、多電平波形 2） 數(shù)字基帶信號常用碼型： AMI,HDB3 ,nBmB 碼的概念 100 0100 0011 0000 1010 0000 0001 ，求 HDB 3 碼 3） 無碼間串?dāng)_的條件，奈奎斯特第一準(zhǔn)則： 若系統(tǒng)的傳輸特性 H ( ) 能夠等效為一個理想低通濾波器，則可消除碼間串?dāng)_。 頻域條件（ P150:6-26 ， P149:6.4-11 ） 時域條件 該條件下，基帶系統(tǒng)可以達(dá)到最高的頻帶利用率 4） 時域均衡（橫向?yàn)V波器）：設(shè)有三抽頭橫向?yàn)V波器如下圖所示，其中：抽頭系數(shù)分別為 C - 1 =-1/4 ， C 0 =1 ， C 1 =-1/2 ； x ( t ) 在各抽樣點(diǎn)上的值依次為， x -1 =1/4 ， x 0 =1 ， x 1 =1/2 （在其他抽樣點(diǎn)均為零），試求時域均衡器輸出波形 y ( t ) 峰值的畸變值 D 。 5） 眼圖： a) 最佳抽樣時刻是“眼睛”張開最大的時刻； b) 定時誤差靈敏度是眼圖斜邊的斜率。斜率越大，對位定時誤差越敏感； c) 圖的陰影區(qū)的垂直高度表示抽樣時刻上信號受噪聲干擾的畸變程度； d) 圖中央的橫軸位置對應(yīng)于判決門限電平； e) 抽樣時刻上，上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限 , 若噪聲瞬時值超過它就可能發(fā)生錯判； f) 圖中傾斜陰影帶與橫軸相交的區(qū)間表示了接收波形零點(diǎn)位置的變化范圍，即過零點(diǎn)畸變，它對于利用信號零交點(diǎn)的平均位置來提取定時信息的接收系統(tǒng)有很大影響 。 3. 數(shù)字帶通調(diào)制 a) 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形圖 信 息代碼為 11010100 ，且碼元速率為 1000Baud 、載頻為 2000Hz ，畫出 2ASK ， 2DPSK 的波形圖 2FSK \ 2PSK 2DPSK 2) 各種調(diào)制技術(shù)的性能比較：誤碼率和頻帶利用率 3) 數(shù)字調(diào)制技術(shù)的改進(jìn)： 提高頻帶利用率； 減小信號功率占用帶寬； 減小帶外輻射，針對于十分密集的頻道； 抗多徑效應(yīng)，抗碼間干擾，提高糾錯能力等 Part III 信源編碼 1. 采樣定理： 低通信號采樣定理 ，帶通信號采樣定理 若最低頻率滿足 ，采樣頻率 若一信號帶寬為 312-552KHz ，求最低采樣頻率。若信號帶寬為 112-352KHz ，求最低采樣頻率。 2. 量化：均勻量化和非均勻量化。脈碼調(diào)制 PCM 。 A 律和 13 折線近似， u 率和 15 折線近似。 假設(shè)輸入樣值 I S ＝ +444 Δ，按 A 律 13 折線編 8 位碼，求具體碼字；并請求出其均勻編碼的 12 位碼字。 段落序號 段落碼 c 2 c 3 c 4 段落范圍 （量化單位） 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 差錯控制編碼 1. 概念： ARQ ，前向糾錯，碼重，碼距，最小碼距 2. 糾錯檢錯能力和碼距的關(guān)系 a) 為檢測 e 個錯碼，要求最小碼距 d 0 e + 1 b) 為了糾正 t 個錯碼，要求最小碼距 d 0 2 t + 1 c) 為糾正 t 個錯碼，同時檢測 e 個錯碼，要求最小碼距 d) 線性分組碼中若要糾正 3 個錯誤，則最小碼距 d 0 為 ______ ；若要同時糾正 2 個錯誤，檢出 3 個錯誤，則最小碼距 d 0 為 ______ 。 3. 奇偶校驗(yàn)碼和反比碼原理，如何解碼？ 4. 求線性碼的生成矩陣，監(jiān)督矩陣，典型生成矩陣，典型監(jiān)督矩陣 5. 求循環(huán)碼的生成矩陣和監(jiān)督矩陣。 a) 已知（ 7 ， 3 ）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式 為 g(x)=x 4 +x 3 +x 2 +1 ，求 （ 1 ）求典型生成矩陣 G 和典型監(jiān)督矩陣 H 。 （ 2 ）若信息碼為 101 ，求它對應(yīng)的循環(huán)碼字。