第一章通信系統(tǒng)概述核心知識(shí)點(diǎn)通信系統(tǒng)的基本模型模擬通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)通信方式信息及其度量通信系統(tǒng)的兩大性能指標(biāo)模擬通信系統(tǒng)的有效性、可靠性數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性、可靠性第一章通信系統(tǒng)概述信源發(fā)送設(shè)備信道噪聲源接收設(shè)備信宿通信系統(tǒng)的基本模型模擬信源調(diào)制器信道噪聲源解調(diào)器信宿模擬通信系統(tǒng)的基本模型第一章通信系統(tǒng)概述信源信源編碼信道編碼數(shù)字調(diào)制加密器復(fù)用信道噪聲源數(shù)字解調(diào)信道譯碼信源譯碼信宿解密器解復(fù)用

數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型第一章通信系統(tǒng)概述

數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累便于加密處理傳輸差錯(cuò)可控靈活性強(qiáng)，能適應(yīng)各種業(yè)務(wù)要求設(shè)備便于集成化、小型化需要較大的傳輸帶寬對(duì)同步要求高第一章通信系統(tǒng)概述

通信方式定義：是指通信雙方之間的工作方式或信號(hào)傳輸方式。對(duì)于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按信號(hào)傳送的方向與時(shí)間關(guān)系，可分為單工通信、半雙工通信以及全雙工通信。1、單工通信：消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健?、半雙工通信：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式。3、全雙工通信：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式。1、3、2、第一章通信系統(tǒng)概述

通信方式在數(shù)字通信中，按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法不同，有串行傳輸和并行傳輸之分。并行傳輸：將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸串行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元序列以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在一條信道上傳輸并行串行第一章通信系統(tǒng)概述信息及其度量典型題型在一個(gè)八進(jìn)制系統(tǒng)中，求等概出現(xiàn)一個(gè)碼元所攜帶的信息量。第一章通信系統(tǒng)概述通信的有效性和可靠性是通信系統(tǒng)中最主要的性能指標(biāo)。所謂有效性，是指傳輸一定信息量時(shí)所占用的信道資源，或者是消息傳輸?shù)摹八俣取眴栴}。而可靠性主要是指消息傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問題。通信系統(tǒng)的兩大性能指標(biāo)第一章通信系統(tǒng)概述模擬通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)模擬通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)用所傳信號(hào)的有效傳輸頻帶來表征，可靠性指標(biāo)用整個(gè)通信系統(tǒng)的輸出信噪比來衡量。數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)用傳輸速率和頻帶利用率來表征。可靠性指標(biāo)為誤碼率和誤信率。第一章通信系統(tǒng)概述2、在125us內(nèi)傳輸256個(gè)二進(jìn)制碼元，計(jì)算傳碼率及傳信率。若該信息在4s內(nèi)有5個(gè)碼元產(chǎn)生錯(cuò)誤，則誤碼率為多少？1、已知等概獨(dú)立的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的信息速率為2400kbit/s。求：（1）求此信號(hào)的碼速率和碼元寬度；（2）將此信號(hào)變?yōu)樗倪M(jìn)制信號(hào)，求此四進(jìn)制信號(hào)的碼速率、碼元寬度。3、假設(shè)某通信系統(tǒng)信道頻道寬度為1024kHz，可傳輸2048kbit/s的比特率，其傳輸效率為多少？當(dāng)信道頻帶寬度改為2048kHz，其傳輸效率又為多少？典型題型第二章模擬調(diào)制系統(tǒng)核心知識(shí)點(diǎn)：調(diào)制的作用、分類AM、DSB、SSB的調(diào)制原理（相對(duì)于基帶信號(hào)這三種調(diào)制的頻譜變換）AM、DSB、SSB、VSB以及FM性能及性能比較（帶寬、信噪比增益）FM與PM的關(guān)系第二章模擬調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制的作用（1）頻率變換，便于輻射（2）調(diào)制便于頻率分配（3）實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用（4）調(diào)制可以減小噪聲和干擾的影響。（5）調(diào)制可以克服設(shè)備的限制。調(diào)制的分類第二章模擬調(diào)制系統(tǒng)AM、DSB、SSB的調(diào)制原理（相對(duì)于基帶信號(hào)這三種調(diào)制的頻譜變換）第二章模擬調(diào)制系統(tǒng)AM、DSB、SSB、VSB以及FM性能及性能比較（帶寬、信噪比增益）調(diào)制方式傳輸帶寬信噪比增益AM2fm2/3DSB2fm2SSBfm1VSB略大于fm近似SSBFM第二章模擬調(diào)制系統(tǒng)FM與PM的關(guān)系（a）直接調(diào)頻（b）間接調(diào)頻(c)直接調(diào)相(d)間接調(diào)相第三章信源編碼核心知識(shí)點(diǎn)：信源編碼（如PCM編碼）的三步驟低通抽樣定理帶通抽樣定理A律13折線編碼第三章信源編碼信源編碼（如PCM編碼）的三步驟抽樣量化編碼第三章信源編碼低通抽樣定理設(shè)一個(gè)連續(xù)模擬信號(hào)m(t)中的最高頻率

<fH，則以間隔時(shí)間為T

1/2fH的周期性沖激脈沖對(duì)它抽樣時(shí)，m(t)將被這些抽樣值所完全確定。第三章信源編碼帶通抽樣定理帶通模擬信號(hào)的頻帶限制在fL和fH之間，若信號(hào)帶寬B=fm=fH

－fL,且fL≥fm，則其抽樣頻率可由下式?jīng)Q定式中，n是小于fL/fm的最大整數(shù)。為了使原信號(hào)頻帶與其鄰頻帶之間的頻帶間隔相等，以便于接收濾波器取出原信號(hào)，一般按下式選擇抽樣頻率第三章信源編碼A律13折線編碼采用8位折疊二進(jìn)制碼典型題型1、采用A律13折線編碼，設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為-95單位。試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算收端量化誤差。第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)核心知識(shí)點(diǎn)：頻分復(fù)用（FDM）的基本思想波分復(fù)用（WDM）同步時(shí)分復(fù)用與統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的基本思想PCM30/32的幀結(jié)構(gòu)（一幀幀長，一幀的時(shí)隙數(shù)、傳送話路的時(shí)隙數(shù)等）碼分復(fù)用CDM的定義（正交）常用的多址通信技術(shù)（FDMA、TDMA、CDMA）第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)常用的多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用FDM、時(shí)分多路復(fù)用TDM、碼分多路復(fù)用CDM常用的多址技術(shù)頻分多址技術(shù)FDMA、時(shí)分多址技術(shù)TDMA、碼分多址技術(shù)CDMA第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)頻分復(fù)用（FDM）的基本思想以頻率劃分信道波分復(fù)用（WDM）在光纖通道上使用的頻分復(fù)用原理的技術(shù)稱之為波分復(fù)用技術(shù)第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)同步時(shí)分復(fù)用（TDM）的基本思想同步時(shí)分多路復(fù)用將信道的傳輸時(shí)間劃分成若干時(shí)隙，并將各時(shí)隙輪流地分配給各路信號(hào)。任一瞬間只有一路信號(hào)占用線路，但每個(gè)信號(hào)都占用整個(gè)頻帶。多路信號(hào)分時(shí)地在信道內(nèi)傳送。每個(gè)用戶對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的時(shí)隙。PCM30/32系統(tǒng)：一幀32個(gè)時(shí)隙，一幀時(shí)長125us，其中30路時(shí)隙用來傳輸話路信息。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用(STDM)的基本思想允許動(dòng)態(tài)地分配時(shí)間片，各個(gè)數(shù)據(jù)源的時(shí)間片空閑時(shí)可以轉(zhuǎn)讓。第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)碼分復(fù)用CDM碼分復(fù)用(CDM，CodeDivisionMultiplexing)是靠不同的編碼來區(qū)分各路原始信號(hào)的一種復(fù)用方式，編碼后的碼組必須相互正交。有多少正交碼序列，就允許有多少個(gè)用戶同時(shí)在一個(gè)載波上和同一個(gè)時(shí)間內(nèi)通信。第五章基帶傳輸系統(tǒng)核心知識(shí)點(diǎn)：基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碼間干擾的原因?qū)崿F(xiàn)無碼間串?dāng)_的條件常用的傳輸碼型眼圖的定義第五章基帶傳輸系統(tǒng)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碼間串?dāng)_的原因系統(tǒng)傳輸總特性不理想，導(dǎo)致前后碼元的波形畸變并使前面波形出現(xiàn)很長的拖尾，從而對(duì)當(dāng)前碼元的判決造成干擾。

第五章基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_的條件頻域條件眼圖的定義因?yàn)樵趥鬏敹M(jìn)制信號(hào)波形時(shí),示波器顯示的圖形很像人的眼睛，故名“眼圖”。第五章基帶傳輸系統(tǒng)常用的傳輸碼型單極性不歸零碼雙極性不歸零碼單極性歸零碼差分碼數(shù)字雙相碼差分雙相碼傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼雙極性歸零碼傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼三階高密度雙極性碼HDB3第六章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)核心知識(shí)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制的方法（模擬調(diào)制法和數(shù)字鍵控法）2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的原理2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的帶寬、誤碼率比較第六章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制的方法模擬調(diào)制法數(shù)字鍵控法第六章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK（略）的原理第六章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK的誤碼率、帶寬比較在相同解調(diào)方式下(例如都用相干解調(diào))，誤碼率由大到小排列為:2ASK誤碼率>2FSK誤碼率>2PSK對(duì)于同一系統(tǒng)（例如2ASK），相干和非相干解調(diào)的誤碼率關(guān)系為:非相干解調(diào)誤碼率>相干解調(diào)誤碼率第六章數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)頻帶寬度2ASK系統(tǒng)和2PSK(2DPSK)系統(tǒng)的頻帶寬度

2FSK系統(tǒng)的頻帶寬度頻帶利用率第七章信道編碼核心知識(shí)點(diǎn)：常用的差錯(cuò)控制方式（ARQ、FEC、HEC）碼重的定義碼距（漢明距）的定義最小碼距與糾檢錯(cuò)能力的關(guān)系奇偶監(jiān)督碼第七章信道編碼常用的差錯(cuò)控制方式：ARQ、FEC、HEC1、前向糾錯(cuò)（FEC）：發(fā)送端經(jīng)編碼發(fā)出能夠糾正錯(cuò)誤的碼，接收端收到這些碼組后，通過譯碼器能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸中的錯(cuò)誤。2、檢錯(cuò)重發(fā)（ARQ）：發(fā)送的碼組具有一定的檢錯(cuò)能力，接收端通過檢錯(cuò)，由指令產(chǎn)生器阻止輸出，將存儲(chǔ)的原碼字重新發(fā)送。如此收端重復(fù)檢測，直到正確為止。3、混合糾錯(cuò)（HEC）：是前向糾錯(cuò)方式和檢錯(cuò)重發(fā)方式的結(jié)合。第七章信道編碼碼重、碼距的定義碼重：一個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為碼組的重量。例：001的碼重為1，110的碼重為2。碼距（漢明距）：兩個(gè)等長碼組之間對(duì)應(yīng)的碼位具有不同的二進(jìn)制碼元的個(gè)數(shù)為兩碼組的距離。例：碼字10010101和碼字10111101，其碼距為d=2。第七章信道編碼最小碼距與糾檢錯(cuò)能力的關(guān)系為檢測e個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距dmin

e+1為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距dmin

2t+1為糾正t個(gè)錯(cuò)碼，同時(shí)檢測e個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距第七章信道編碼奇偶校驗(yàn)碼

編碼方法是把信息碼元先分組，然后在每組的最后加1位監(jiān)督碼元，使該碼字中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)，為奇數(shù)時(shí)稱為奇校驗(yàn)碼，為偶數(shù)時(shí)稱為偶校驗(yàn)碼。典型題型：用奇偶校驗(yàn)碼進(jìn)行檢錯(cuò)編碼，設(shè)每組數(shù)據(jù)有7bit，附加1位偶數(shù)校驗(yàn)位。若輸入數(shù)據(jù)為110100101011100101101，試寫出編碼后的序列。第八章同步技術(shù)核心知識(shí)點(diǎn)：載波同步的定義、作用、產(chǎn)生方法碼元同步（位同步）的定義、作用、產(chǎn)生方法群同步的定義、作用、產(chǎn)生方法網(wǎng)同步的定義、作用、產(chǎn)生方法第八章同步技術(shù)1、載波同步：又稱載波恢復(fù)。目的：在接收設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)和接收信號(hào)的載波同頻、同相的本地振蕩，用于相干解調(diào)。載波同步的方法：導(dǎo)頻法（外同步法）直接提取法（自同步法）平方法平方環(huán)法Castas環(huán)法第八章同步技術(shù)2、碼元同步：又稱時(shí)鐘同步或時(shí)鐘恢復(fù)。對(duì)于二進(jìn)制信號(hào)，又稱位同步。目的：得知每個(gè)接收碼元準(zhǔn)確的起止時(shí)刻，以便決定判決時(shí)刻。方法：導(dǎo)頻法（注意這里導(dǎo)頻不是載波fc而是fb）直接加入“位導(dǎo)頻”利用載波包絡(luò)攜帶“位導(dǎo)頻”自同步法濾波法（最常用的是微分整流法）數(shù)字鎖相法第八章同步技術(shù)3、幀同步如果把每一個(gè)碼元比喻成一個(gè)英文字母，則位同步的作用是識(shí)別出每個(gè)字母，而幀同步的作用可以比喻成是找出由這些字母組成的一句話的開頭產(chǎn)生的方法有起止同步法Flag集中插入法Flag分散插入法第八章同步技術(shù)4、網(wǎng)同步