樊昌信-通信原理考点精讲.pdf-资料库

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第１章　绪论第２章　确知信号第３章　随机过程第４章　信道第５章　模拟通信系统第６章　数字基带传输系统第７章　数字带通传输系统第８章　新型数字通带调制技术第９章　模拟信号的数字化传输第１０章　数字信号的最佳接收（１）（９）（１６）（２４）（３０）（４４）（５３）（６３）（６７）（７５）

樊昌信《通信原理》考研考点精讲 ? 第一章绪　论１．通信中常用的术语（１）通信：利用电或光信号将消息中所包含的信息从信源发送到一个或多个目的地。因此，通信的目的是传递消息中所包含的信息。（２）消息：信息的物理表现形式，即语音、图像、符号、数字、图片等具有概率论意义上的“事件”。消息带有需要送给收信者的信息，并以信号的形式在系统中进行传输。（３）信息：消息中包含的有意义内容，即包含受信者原来不知而待知的有效内容。（４）信号：是消息的携带者。消息携带在电信号的某一参量上，若该参量取值连续，则称之为模拟信号，若该参量取值是离散的，称为数字信号。如图１－１所示。通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字１　　　　

通信系统。２．通信系统的组成通信系统是指传递消息所需要的一切技术设备（包括信道）的总和。２．１．通信系统一般模型点对点通信系统一般模型如图１－２所示。各部分作用：信源：把待传输的消息转换成原始电信号（基带信号），即完成非电到电的转换发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生的基带信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：信号传输的通道，同时对所传输的信号产生损耗、时延和干扰。噪声源：是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。接收设备：从受到衰减和干扰的接收信号中正确恢复出原始电信号来。信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。典型考研题（同济大学２００５年）信息、信号、通信的含义是什么？通信系统至少包含哪几部分？答案：信息—消息中包含的有意义内容；信号—消息的携带者；通信—利用电或光信号将消息中所包含的信息从信源发送到一个或多个目的地；通信系统至少包含发送设备、信道和接收设备。２．２．模拟通信系统模型传输模拟信号的通信系统称之为模拟通信系统。如图１－３所示。２．２．１．两种重要变换（１）消息←→原始电信号（基带信号）２　　　　

樊昌信《通信原理》考研考点精讲（２）调制信号（基带信号）←→已调信号（频带信号）２．２．２．已调信号的两个基本特征（１）携带有消息（２）适合在信道中传输２．２．３．模拟通信系统研究的主要问题（１）调制解调原理（２）噪声背景下的信号传输２．３．数字通信系统模型传输数字信号的通信系统称之为数字通信系统。如图１－４所示。２．３．１．各部分作用信源编码与译码。信源编码两个基本功能：（１）完成模／数转换；（２）将数字信号进行压缩处理，提高信息传输的有效性。信源译码是信源编码的逆过程。信道编码与译码。信道编码对输入的代码加入监督位进行差错控制编码。信道译码发现或纠正接收码元中的错误，提高可靠性。加密与解密。加密提高了所传信息的安全。解密恢复加密前的信息。数字调制与解调。数字调制形成适合在信道中传输的带通信号。数字解调是数字调制的逆过程。同步。使收发两端的信号在时间上保持步调一致。２．３．２．数字通信系统的优缺点优点：（１）抗干扰能力强，且噪声不积累（２）传输差错可控（３）便于处理、变换、存储，将来自不同信源的信号综合到一起传输（４）易于集成，使通信设备小型化（５）易于加密处理，且保密性好缺点：（１）需要较大的传输带宽（２）对同步要求高，系统设备复杂。３　　　　

典型考研题１（南京邮电大学２０１０年）试论述数字通信与模拟通信比较具备哪一些重要的优势。答案：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，将来自不同信源的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备小型化；易于加密处理，且保密性好。典型考研题２（海军潜艇学院２００８年）试画出模拟和数字通信系统的模型图，并指出数字通信系统有什么特点？必须要解决什么问题？答案：模拟通信系统和数字通信系统模型为数字通信系统的优点：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，将来自不同信源的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备小型化；易于加密处理，且保密性好。缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高，系统设备复杂。必须要解决问题是同步。３．通信系统的分类通信系统常考的分类如表１－１所示。表１－１　通信系统常考的分类按信号特征分类按信号复用方式分类按传输方式分类模拟通信数字通信频分复用时分复用码分复用空分复用基带传输频带传输　　典型考研题（江西理工大学２０１１）通信系统中常用的复用技术有　　　　、　　　　和　　　　　。答案：频分复用；时分复用；码分复用４　　　　

樊昌信《通信原理》考研考点精讲４．通信方式通信系统常考的通信方式如表１－２、１－３所示。表１－２　按消息传递方向和时间分类的通信方式按消息传递方向和时间单工通信定义典型例子消息只能单方向传递广播、无线寻呼半双工通信通信双方都能收或发消息，但不能同时进行收发使用同一载频的普通对讲机全双工通信通信双方可同时收发消息电话通信表１－３　按数据代码排列时序分类的通信方式按数据代码排列时序定义优缺点将代表消息的数字码元序列优点：节省传输时间，速度快，不需要字并行传输以成组的方式在两条或两条符同步措施；缺点：需要多条通信线路，以上的并行信道上同时传输成本高，不适合远距离通信将代表消息的数字码元序列优点：只需一条通信信道，节省线路铺设串行传输以串行方式一个码元接一个费用，适合远距离传输；缺点：速度慢，需码元在一条信道上传输要外加码组或字符同步措施５．信息及其度量５．１关于信息的几点讨论（１）消息中所包含的信息量与消息发生的概率密切相关，而与消息的种类和重要程度无关。（２）不同形式的消息可以包含相同的信息。（３）消息出现的概率越小，所包含的信息量就越大，消息出现的概率越大，所包含的信息量就越小，当消息出现的概率为１时，信息量为０。（４）若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量之和。５．２离散消息的信息量Ｉ＝ｌｏｇ２１Ｐ（ｘ）＝－ｌｏｇ２Ｐ（ｘ）（比特）５．３离散信源的平均信息量对于Ｍ进制的离散信源，设各符号出现的概率为ｘ１，ｘ２，…，ｘＭ   Ｐ（ｘ１），Ｐ（ｘ２），…，Ｐ（ｘＭ ）    ５　　　　

注意 ∑Ｍｉ＝１Ｐ（ｘｉ）＝１Ｍ进制的离散信源的平均信息量Ｈ( )ｘ＝－Ｐ（ｘ１）ｌｏｇ２Ｐ（ｘ１）－Ｐ（ｘ２）ｌｏｇ２Ｐ（ｘ２）… －Ｐ（ｘＭ）ｌｏｇ２Ｐ（ｘＭ）＝－∑Ｍ注意，Ｍ进制的离散信源各符号独立等概出现时，即Ｐ（ｘｉ）＝１Ｐ（ｘｉ）ｌｏｇ２Ｐ（ｘｉ）（比特／符号）Ｍ，ｉ＝１，２，…，Ｍｉ＝１平均信息量即信息熵最大 )ｘ（比特）Ｈｍａｘ＝ｌｏｇ２Ｍ（比特／符号）５．４总信息量Ｉ＝ｍ·Ｈ( 其中，ｍ是总的符号数。典型考研题（西安电子科技大学２０１０年）某四进制信源，其中一个符号出现的概率是１／２，且各符号的出现是相对独立的，则要使该符号集的平均信息量最大，其余三个符号出现的概率分别为　１／６　。２，则平均信息量最大，要求ｉ＝１Ｐｘ( )１＝１ )ｉ＝１，假定Ｐｘ( )３＝１ )２＝Ｐｘ( ６答案：∑４Ｐｘ( ６．通信系统的主要性能指标 )１＝Ｐｘ( 通信的任务是快速、准确地传递信息，从研究消息传输的角度来说，有效性和可靠性是评价通信系统优劣的主要性能指标。（１）有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源（带宽或时间间隔即时隙的大小）。（２）可靠性：接收信息的准确程度。６．１模拟通信系统的主要性能指标（１）有效性：传输带宽。传输同样的消息所需的带宽越小，有效性就越好。（２）可靠性：输出信噪比。６．２数字通信系统的主要性能指标６．２．１有效性———传输速率和频带利用率（１）码元传输速率ＲＢ（数码率、传码率、码率、信号速率或波形速率）　　　　 ①定义：单位时间内传输码元的数目。６　　　　

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