数字通信期末复习

《数字通信期末复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字通信期末复习（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 期 末 复 习 第1章 通信的概念P：1 通信系统模型P：3 通信系统的分类 按信号特征分类：模拟通信与数字通信 控调制方式分类：基带传输与频带传输 按传输媒介分类：有线通信与无线通信 数字通信的基本特点P：910 期 末 复 习 第1章 数字通信系统的两大性能指标 有效性 信息传输速率Rb 码元宽度TB 码元传输速率RB 频带利用率 可靠性 误码率 信号抖动 期 末 复 习 第1章计算 码元速率与码元宽度的关系 RB1/TB(Band/s 波特/秒,简写为B) 码元速率与传输速率的转换关系 Rb=RB2N(bit/s) 频带利用率计算 码元传输速率/系统占用的频带宽 度 （B/Hz) 信息

2、传输速率/系统占用的频带宽 度 (bit/s.Hz) 误码率的计算 Pe=发生误码的个数/传输的总码元数 课后练习题15，16，17 期 末 复 习 例： 四进制、八进制的每一波形包含的信 息量各是二进制包含信息量的多少倍 ？ 设一个数字传输系统传送二进制信号 ，码元速率为4800B，试求该系统的 信息速率。 已知一个8进制信号的符号速率为9600 波特，则其对应的信息速率是( ) 一个二进制数字信号码元时间长度为 0.1s，在传输过程中平均2秒产生一 个错码，则其平均误码率为( ) 期 末 复 习 第2章 信号的分类 确知信号与随机信号 P：17 周期信号与非周期信号 傅里叶理论P：20 信

3、号分析可以从时域或者频域上时 行。 时域特性P：21 频域特性 周期信号要用到傅里叶级数 非周期信号与孤立波要用到傅里叶变 换 期 末 复 习 第2章 单位冲激信号P：27 与脉冲信号的区别 随机过程的统计特征一般可以用 均值或者方差来表示 平稳过程：随机过程的数学期望是 与时间无关的常数，其平均功率有 界。则称为平稳过程 期 末 复 习 第2章 消息、信号、信息、信息量 信息量与信息熵（平均信息量） 、最大信息熵 I(x)=-log2P(x) Rb=RB*H(x)P(xi) log2P(xi)i =1-NH(x) 期 末 复 习 第2章计算 符号集为A、B、C、D，相互独 立，相应概率为1/

4、2、1/4、1/16 、1/16，求每个符号所携带的信 息量和平均信息量（信息熵）； 若他们等概出现，求最大信息熵 期 末 复 习 信源编码是把信源发出的信息转 换成数字形式的信息序列。 信源编码三步：抽样、量化、编 码 抽样的概念P：57第3章 期 末 复 习 抽样定理 低通型信号与带通型信号 低通信号的抽样定理 限带为fm的信号f(t)，若以速 率fs2fm进行均匀抽样，则可 无失真恢复原信号f(t)。 如果抽样速率小于 2fm会产生什 么现象？ 期 末 复 习 带通信号的抽样定理 一个带通信号x(t),其频率限制 在f0与fm之间，带宽为Bfm-f0 ，则必需的最小抽样速率：式 中n 是

5、一个不超过f0/B的最大整 数，n=(f0/B)，即取(f0/B)的整 数。f smin = 2fm/n+1 期 末 复 习 思考 对于带通型信号，为什么不能用 低通抽样定理？ 期 末 复 习 量化 分为均匀量化与非均匀量化 按输入信号的取值域等距离分割的 量化均匀量化 量化误差：在量化区内的最大量化误差 emax(u)= /2；过载区内的量化误差将会大 于/2 量化噪声：由量化误差产生的一个噪声，不 会消除；只能尽量减小，减小的方法是使量 化间隔尽可能小。 在小信号区，量化信比主要由非过载量化噪声决 定，随着编码位数的增加而增加，每增加一位码 ，增加6db； 均匀量化的特点：量化间隔不随信号

6、幅度大 小而改变 期 末 复 习 非均匀量化 对小信号进行精度量化，对大信 号进行粗量化非均匀量化 采用压扩技术实现非均匀量化 U律 A律13拆线，A87.6 非均匀量化的特点： P：72 期 末 复 习 非均匀量化 8段长度由小到大依次为 1/128， 1/64，1/32， 1/16，1/8， 1/4和1/2。 期 末 复 习 脉冲编码调制 码型：指的是代码的编码规律 在PCM中常用的二进制码型有三 种：自然二进码、折叠二进码和 格雷二进码（反射二进码） PCM编码位数：若用二进制进行 编码，则需要的位数N应满足 2 N M 期 末 复 习 期 末 复 习 在13折线编码中，普遍采用8位二进

7、制码，对应有M=28=256个量化级，即正、负输入幅度范围内各有128个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级，由于每个段落长度不 均匀，因此正或负输入的8个段落被划分成816=128个不均匀的量化级。按折叠二进码的码型，这8位码的安排如下： 极性码 段落码 段内码 a1 a2a3a4 a5a6a7a8 期 末 复 习 练习 输入样值为300 ，它属于A律 13折线的 ( ) A.第4量化段 B.第5量化段 C.第6量化段 D.第7量化段 某传送信号用PCM编码，分成 512个量化级，试问，最少需要 多少位编码？ 期 末 复 习 时分多路复用 频分多路复用 时分多路复用

8、时分复用的帧同步技术 帧同步的目的P：94 PCM基群系统 一次群（基群）：30路话路 二次群：将四个一次群复接，120个话路 ； 三次群：将四个二次群复接。480个话路 四次群：。 期 末 复 习 PCM30/32帧结构图 期 末 复 习 PCM30/32特殊时隙 偶帧TS0时隙传送的是帧同步码帧同步码：00110110011011 奇帧TS0时隙传送的是失步对告码(对 端告警码）： 1 A1 s s s s s F0帧TS16时隙前四位为复帧同步码 0000；后四位复帧对告码（1A211） ） F1帧 F15帧的TS16时隙用来传送30条 话路的信令码 期 末 复 习 PCM30/32基本

9、特性 话路数目：30。 抽样频率： 8 kHz。 压扩特性： A=87.6/13折线压扩律， 编码位数 k=8， 采用逐次比较型编码器，其输 出为折叠二进制码。 每帧时隙数：32。 总数码率（传输速率、时钟频率）： 8328000=2048 kb/s。 复帧周期2ms，一帧周期：0.125ms ，路时隙：3.9us 期 末 复 习 思考 二次群的码速为多少？是一次群 的四倍吗？ 期 末 复 习 第4章 数字基带信号 基带信号含有大量的低频分量以及 直流分量。 基带信号只能在具有低通特性的信 道中传输。 数字基带传输 只适合于近距离传输，LAN采用； 注意：基带信号不要调制，但需要 编码才能传输

10、。 期 末 复 习 第4章 码间干扰：对一个码元信号来说，其他 码元信号在其抽样判决时刻的叠加值就 称为码间干扰或者叫码间串扰。 无码间干扰的条件： 奈奎斯特第一准则：若系统等效网络具有 理想低通特性，且截止频率为fm时，则该系 统中允许的最高码元（符号）速率为2fm， 这时系统输出波形在峰值上不会产生前后 符号间的干扰。 fm称为奈奎斯特频带(带宽B）， 2fm称为奈 奎斯特速率,一般用fs表示，1/ 2fm称为奈奎 斯特间隔 符合此条件的基带传输系统频带利用率为 2bit/s/Hz。 期 末 复 习 第4章 PCM再生中继系统 均衡放大：均衡的目的P：115 定时钟提取 判决再生 PCM再

11、生中继系统的特点： 无噪声积累 有误码率的叠加 期 末 复 习 第4章 信道噪声的分类P：120 白噪声 再生中继的误码率 如果每个站的误码率是Pe,一般来说 ，各个中继站误码率之间相互独立 ，M个中继站总的误码率为：Pm=mPe 相位抖动P：125 期 末 复 习 第4章 常用码型 单极性不归零码（NRZ） 双极性不归零码（NRZ） 单极性归零码（RZ） 双极性归零码（RZ） 差分码 对0差分码：利用相邻前后码元电平极性改 变表示“0”，不变表示“1”，也称为空号差分 码。（跳变为0,不变为1） 对1差分码：利用相邻前后码元极性改变表 示“1”，不变表示“0”，也称为传号差分码。 （跳变为1

12、,不变为0） 期 末 复 习 第4章曼彻斯特编码（Manchester)：计算机网 络常用码型 001，110 CMI码（传号反转码）：PCM四次群的 接口码型 111、00 001 密勒码（Miller）： 110、01 0：单个，00；连续0：00与11 交替双极性码（AMI）三阶高密度码（HDB3） 期 末 复 习 绘图 注意：基带信号的编码绘图，是 方波图 期 末 复 习 第五章 二进制调制 2ASK：可靠性最差 2FSK：频带利用率最低，应用于 中低速数据传输中 2PSK：容易产生相位模糊 2DPSK：相对码是它的基础 二进制调制的解调： 相干解调 非相干解调 期 末 复 习 第五章

13、 四相移相调制 QPSK：基本上不采用 QDPSK： OQPSK：恒包络数字调制技术， 偏移四相相位键控，消除180度相 位跳变 QAM：正交振幅调制 星座图 期 末 复 习 第五章 各种调制方式的性能比较 频利用率从高到低： MASK、MQAM、MPSK、FSK 误码率从低到高（抗干扰能力）： QAM，PSK， FSK， ASK 期 末 复 习 绘图 注意，经调制的图形，是正弦波 形 期 末 复 习 第6章 同步： 载波同步：调制中应用 位同步：应用最为广泛 帧同步：PCM编码 网同步： 期 末 复 习 第6章 位同步： 外同步法 插入位定时导频法 双重调制导频法 自同步法 滤波法 包络检测

14、法 期 末 复 习 第6章 复接的概念： 将低速信号合并成高速信号 数字复接器与分接器的组成： P：185 数字复接的三种方式P：186 数字复接的三种方法 按位复接： 按字复接 按帧复接 期 末 复 习 第6章数字复接等级 期 末 复 习 第6章 码速调整 相同码速的低次群的瞬时数码率不同，如 果直接复接就会产生重叠或者错位，这样 的后果是导致接收端无法正确分接。 复接前要使各低次群信号的数码率做到同 步即进行码速调整 码速调整分类： 正码速调整 码速调整后的速率高于调整前的速率，称正码 速调整。采用慢写快读的办法 负码速调整 正/零/负码速调整 期 末 复 习 第6章 以2048kbit/s为一次群的PCM二 次群的数码率为8448kbit/s。按 理说，PCM二次 群的数码率是 4*2048kbit/s=8192kbit/s。当考 虑到4个PCM一次群在复接时插 入了帧同步码、告警码、插入码 和插入标志码等码元，这些码元 的插入，使每个基群的数码率由 2048kbit/s调整到2112kbit/s，这 样4*2112