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1、现代通信原理知识点第一章绪论1、通信、通信系统的定义；通信：从一地向另一地传递消息。通信系统：将信息从信源传到一个或多个目的地。2、通信系统的模型及各框图作用;通信系统的一般模型信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号。发送设备：将信源信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：指传输信号的物理媒质。噪声源：干扰信号的传输。接收设备：放大和反变换，从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复出原始电信号受信者：将复原的原始电信号还原成相应的消息。3、数字通信系统模型及各框图作用；数字通信的主要特点;数字通信系统模型信源编码：1）提高信息传输的有效性； 2）完成模/数转换；信源译码：是信源编码的逆过
2、程；信道编码：把抗干扰编码加入传输信息中，提高可靠性；信道译码：将信息进行解码，并且有发现解码错误或纠正错误的功能;加密：将传输的信息加上密码，保证信息的安全性;解密：将已加密的信息进行解密恢复；数字调制：形成适合在信道中传输的频带信号；数字解调：将频带信号还原为数字信号；主要特点：1)抗干扰能力强2)差错可控3)易于与各种数字终端接口4)易于集成化5)易于加密处理，且保密强度高4、通信系统分类(按传输媒质、信号复用方式)；按传输媒质分：有线通信系统、无线通信系统；按信号复用方式分：频分复用、时分复用、码分复用；5、信息量的含义；信息量、平均信息量(嫡)、一条消息的信息量计算；信息量：对消息中
3、这种不确定性的度量。1、，、I = log a = - log a P (x) (a = 2,单位：b i tP(x)平均信息量：每个符号所含信息量的统计平均值。H (x)= P(Xi) -IbP(Xi) +P(X2)-lbP(X2) + P(Xn)-lbP (Xn)(bit /符号)例：一离散信源由0, 1, 2, 3四个符号组成，它们出现的概率分别为 3/8, 1/4, 1/4, 1/8, 且每个符号的出现都是独立的。试求某消息 201020130213001203210100321010023102002010312032100120210 的信息量。解：该消息的信息量为：I -23lb
4、8 141b4 13b4 71b8 = 108（bit）每个符号的算术平均信息量为：=寿五-=108=1.89（ bit /符号）符号数 57每个符号的算术平均信息量为：3 3 11 11 11H = -lb lb lb lb1.906(bit /付方)88444488该消息的信息量为：I =57 1.906 =108.64（bit）6、通信系统的两个主要性能指标；码元传输速率、信息传输速率、频带利用率、误码率、误信率的计算；通信系统的两个主要性能指标有效性可靠性数字通信系统传输效率准确性模拟通信系统有效带宽信噪比码元传输速率RBd：单位时间内传输码元的数目，单位是波特（ Bd）1RBd =
5、(Bd) (Ts传输的码兀宽度) TsRBd2 =RBdMlbM (Bd)信息传串速率 Rd :单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特/秒（b/s）Rb = RBd H （b/s）频带利用率n : n误码率（码元差错率）误信率（信息错误率）“ 二 Q1bM 3% 二舟(Bd)二RdBd/Hz)=(b/(s Hz)BBPe：错误码元数P 二e传输总码元数Pb：_错误比特数 B二传输总比特数第二章随机过程1、随机过程的基本概念;这类事物变化的过程不可能用一个或几个时间t的确定函数来描述;无穷多个样本函数的总体；无穷多个随机变量的总体。2、表征随机过程统计特性的两类方法;分布特性：分布函数、
6、概率密布函数 数字特征：数学期望、方差、相关函数3、平稳随机过程的基本概念及分类;平稳随机过程：指它的统计特性不随时间的推移而变化。分类：宽平稳随机过程：数学特征与时间t无关广平稳随机过程：分布特性与时间t无关4、平稳随机过程自相关函数的主要性质;自相关函数：R( ) -E (t) (t )的交流功率1) R(0)=E1(t)=S代的平均功率2) R(g)= E24t) =a2M(t)的直流功率3) R=R(-T)珀勺偶函数4) |R(9| R(0) R(T)的上界5) R(0) R(g)=仃2 方差，巴(t)5、平稳随机过程功率谱密度与自相关函数之间的关系及计算;平稳随机过程的功率谱密度Pg
7、co)与自相关函数R(f)是一对傅里叶变换 关系或维纳辛钦j.1 二j.关系 P( 1)= R( )e,dR()=P ( )e d二二2 -二二6、高斯随机过程的定义及重要性质；高斯随机过程是指随机过程t(t)的任意n维(n =1,2，)分布都是正态分布。性质：1)对于高斯过程，它的分布特性由数字特征决定；2)广义平稳的高斯工程也是狭义平稳过程；3)如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们是统计独立的；4)高斯过程经过线性变换(或线性系统)后的过程仍是高斯过程。7、高斯白噪声的定义、功率谱密度和自相关函数;白噪声：它的功率密度谱均匀分布在整个频率范围内。自相关函数p(T功率密度谱To高
8、斯白噪声：如果是白噪声又是高斯分布的，则为高斯白噪声。8、平稳随机过程通过线性系统后的功率谱密度及统计特性；平稳随机过程通过线性系统后，输出随机过程的功率谱密度等于输入随机过程的功率谱密度 与系统传递函数模平方的乘积。9、窄带随机过程的同相一正交表示及统计特性、包络和相位的统计特性。同相一正交表示式：(t)=(t)cos8ct - -s(t)sin 8ct统计特性：一个均值为零的窄带平稳高斯过程0（t）,它的同相分量 0c（t）和正交分量七s（t）也是平稳高斯过程，其均值都为零，方差也相同。包络和相位的统计特性：一个均值为零，方差为仃2的窄带平稳高斯过程z（t）,其包络at）的唯一分布是瑞利分
9、布，相位 中dt）的唯一分布是均匀分布，并且就一维分布而言，at）与t）是统计独立的，即f（a ”）= f（a ） f（：）第三章信道与躁声1、信道的定义与分类；信道定义：指以传输媒质为基础的信号通道。分类：（1）狭义信道：仅是指信号的传输媒质。分类：1）有线信道 2）无线信道（2）广义信道：除传输媒质外，还包括通信系统有关的变换装置。分类：1）调制信道2）编码信道2、调制信道和编码信道的组成及特点；调制信道：1）组成：发转换器+媒质+收转换器2）特点：a、有一对或多对输入、输出端；b、信道多为线性的；c、信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间和损耗;d、零输入仍有输出 噪声；e、调制信道是模
10、拟信道。编码信道：1）组成：调制信道+调制器+解调器2）特点：a、有二进制或多进制；b、信道特性用转移概率来描述；c、编码信道是数字信道；d、是无记忆信道；e、信道的输入、输出都是离散的时间信号。3、包参信道和随参信道的含义、特点恒参信道：1）含义：信道特性不随时间变化或变化很缓慢。2）理想恒参信道特性：H （切）=Keja、幅频特性：H（6）|=K0 （常数）b、相频特性：邛（。）=-0td （一次函数）c、群迟延-频率特性：旦应Wd d- .随参信道：1）含义：信道传输特性随时间随机快速变化的信道。2）特点：a、对信号的衰耗随时间随机变化；b、信号传输的时延随时间随机变化；c、多径传播。4
11、、理想包参信道的及对信号传输的影响；（1）对信号在幅度上产生固定的衰减；（2）对信号在时间上产生固定的迟延。5、非理想恒参信道的的两种失真、产生原因及对信号传输的影响；（1）幅度-频率失真：1）产生原因：由实际信道的幅度频率特性的不理想所引起的。2）对信号传输的影响：a、数字：码间串扰；b、模拟：波形失真。（2）相位-频率失真：1）产生原因：信道的相位 -频率特性偏离线性关系。2）对信号传输的影响：a、数字：码间串扰6、随参信道的特点；特点：1）对信号的衰耗随时间随机变化；2）信号传输的时延随时间随机变化；3）多径传播。7、分集接收技术的含义及分集、合并方式；（1）含义：分散接收，集中处理（2
12、）分集方式：1）空间分集2）频率分集3）时间分集（3）合并方式：1）选择式合并 2）等增益合并 3）最大比值合并8、通信系统噪声来源和噪声对通信性能的影响；分类：（1）按噪声来源分：1）人为噪声 2）自然噪声 3）内部噪声（2）按噪声性质分：1）单频噪声 2）脉冲噪声 3）起伏噪声9、起伏噪声特点与分类；特点：具有很宽的频带，且始终存在，近似为高斯白噪声分类：a、热噪声 b、散弹噪声 c、宇宙噪声10、信道容量的概念、香农公式的含义、应用及计算。信道容量：指信道中信息无差错传输的最大速率。香农公式： C=Blb（1?） （b/s） Rb Ca、S , C , StCtsb、N 1c , Nt0
13、,Ctsc、B ,C , btg,Ct1.442no11、多经传播定义。信号从同一出发点出发经过不同的路径同时到达同一终点。第四章模拟调制系统1、调制的定义、作用及目的、调制方式的分类；(1)定义：用调制信号(低频)去控制载波(高频)的某一参数(幅度、频率、相位) 使之按照调制信号的规律而变化的过程。即将基带信号转换成频带信号。(2)作用和目的：1)将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号；2)实现信道的多路复用，提高信道利用率；3)减小干扰，提高系统抗干扰能力；4)实现传输带宽与信噪比之间的互换。(3)分类：1)按调制信号的形式分：a、模拟调制 b、数字调制2)按载波的选择分：a、以正弦波作
14、为载波的连续波调制b、以脉冲串作为载波的脉冲调制2、AM调制器的一般模型；COS吗 AM词制的一钳境蛰时域：sm(t) =m(t)cos ct h(t)1频域：Sm( ) = M ( ,c) M ( ， - c)H() 23、AM信号、DSB信号的产生、时域波形、频谱图、带宽；SSB信号的时域表示式;信号am r勺(调巾田)DSB信号(双边带)产生将m(t)叠加一个直流偏量 Ao后与载波 相乘，则可形成调幅(AM) 号将AM信号中白勺直流 A0去掉，则可产生 抑制载波的双边带信号带宽Bam = 2 f hBam = 2 储信号am r勺（调巾田）dsb信号（双边带）表达Sam (t) =Ao +m(t)COSMSam = m(t) COSet式=A cos/t +m(t)cosset精品资料Sam () - -AL：。” c) -(-：c)1 一一M (；.-, ： ；.?c) - M (；：:；21Sam (。)=2M +c) + M ( %)小 1 “，- 1 “. 一 ，sSSB(t) = 2Amcosm
