2008-通信概论-03-01-6
通信概论复习资料
1.单片机：一种集成在电路芯片上的，采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O接口和中断系统、定时器/计时器等功能电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
2.物联网：在计算机互联网的基础上，利用射频识别和无线数据通信等技术构造的一个覆盖世界上万事万物的网络。
在这个网络，利用射频自动识别RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
3.多径传播效应：指电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。
多个时延不同的传输路径会随时间变化，参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化，由此引起合成波场的随机变化，从而形成总的接收场的衰落。
4.智能天线：将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
5.波分复用技术：将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器，汇合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号的一种技术。
6.扩频技术：在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。
展宽后的信号再调制成射频被发送出去。
接收端的宽带射频信号被变频至中频解扩。
7.码分多址技术：在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA将需要传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制后发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码作相关处理即解扩以实现信息通信。
8.多用户检测技术：把所有用户的信号都当作有用信号来处理，充分利用各用户信号的用户码、幅度、定时和延迟等信息，从而大幅度地降低多径多址干扰。
北京邮电大学2008年801通信原理考研真题参考答案
4
∫ 1 () ∙ 3 () = 0
∫ 2 () ∙ 3 () = 0
0
0
所以
1 ()，2 ()，3 ()两两正交。
（b）通过待定系数法求解。
设() = 1 () + 2 () + 3 ()，则
4
∫ () ∙ 1 ()
0
4
8
1
2
=
=
2 sin2
2 − √2
8
七、
（1）由量化器可知，
当X ≤ −1时，Y = −1.5
当 ≥ 1时， = 1.5
当−1 ≤ ≤ 0时， = −0.5
当0 ≤ ≤ 1时， = 0.5
熵与概率有关，且~(0,1)
1
1
( = −1.5) = ( = 1.5) = ( ≥ 1) = (√ ) = 0.1576
其监督矩阵为
(−)×
1 1 0 ⋯ 0
1 0 1 ⋯ 0
=[
]
⋮ ⋮ ⋮ ⋱ ⋮
1 0 0 ⋯ 1 (−1)×
（2）因为
() = 4 + 2 + + 1 = (10111)2
其生成矩阵为
1 0 1 1 1 0 0
1 0 0 1 0 1 1
= [0 1 0 1 1 1 0] ~ [0 1 0 1 1 1 1] = [|]
= −△ = 106 −
π
× 105 = 0.95
2π
最小瞬时频率
（2）对于第一路 1 ()：
其 SSB 上边带调制信号为
1 () =
1
1
1
1 () cos(21 ) −
̂ 1 () sin(21 ) =
通信原理各章习题集的答案共9页
第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化（便于集成）等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4；若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者是指消息传输的 质量问题。
12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
通信概论
换
7. 多路复用技术
频分复用和时分利用的概念、特点和应用
一条物理信道对多路信号同时进行传输时，采用复用技术。目的 是充分利用信道和频带或时间资源，提高信道利用率，扩大通信 容量。
缺点：
比模拟通信占用更宽的信道带宽 对同步要求高，系统更复杂
2. 通信系统的分类
按通信业务分：电报、电话、数据、图像、综合业务 通信网
按调制方式分：基带系统、调制（或带通）系统 按信号特征分：模拟、数字 按传输媒介分：有线、无线 按工作波段分：长波、中波、短波、微波、光通信
通信概论
第一章 通信基础
1. 通信系统的组成
通信系统一般模型，各组成单元的主要功能。
信源：消息发源地，消息转换为原始电信号
发送设备：将信源和信道匹配，调制、放大、滤波、编码 器。多路传输系统中，还包括多路复用器。
信道：传输信号的通道。有线（明线、同轴电缆、波导、 光纤）；无线（大气、自由空间）。信道也会对信号产生 损耗和干扰。
可靠性：接收端最终输出信噪比。
数字通信系统性能指标：
有效性：
传输速率：码元速率、信息速率 频带利用率：真正指标
可靠性（差错率）：
误码率 误信率
数字通信系统模型，信源编码功能
信源、信源编码、加密、信道编码、数字调制、信道（噪 声源）、数字解调、信道译码、解密、信源译码、信宿。
信源编码功能：1、A/D转换；2、除去冗余信息，提高传 输效率
通信概论课件
通信系统的基本组成
发送设备
将信息转换为适合传输的信号 ，如调制器、编码器等。
接收设备
将传输中的信号转换为原始信 息，如解调器、解码器等。
信息源
产生需要传输的信息，如声音 、图像、文字等。
信道
07
通信系统安全与保密
通信系统安全威胁
01
窃听
未经授权的第三方通过非法手段获 取通信内容，导致信息泄露。
假冒
未经授权的第三方冒充合法用户进 行通信，导致身份欺诈。
03
02
篡改
未经授权的第三方对通信内容进行 修改，导致信息失真。
拒绝服务
通过大量请求或攻击使通信系统无 法正常工作，导致服务瘫痪。
04
数字通信原理
数字通信是通过离散的电信号传输信息的方式，其信号只有0和1 两种状态，可以表示二进制数位。
数字通信的优点
数字通信的优点在于抗干扰能力强、传输质量稳定、保密性好，适 用于传输数据、文本、图像等离散信号。
数字通信的缺点
数字通信的缺点在于实现复杂、成本高，需要高带宽和高速处理能 力。
模拟信号与数字信号的转换
03
信号与噪声
信号的分类与特性
模拟信号
连续变化的物理量表示的信息。
信号的频率
表示信号中周期性变化的次数。
数字信号
离散的二进制数表示的信息。
信号的振幅
表示信号的强度或幅度。
噪声的来源与特性
自然噪声
如雷电、风暴等自然现象产生的噪声 。
人为噪声
如机械、电气等人为活动产生的噪声 。
噪声的频率分布
《通信技术概论》课件
未来通信技术的融合发展
5G技术的普及和应用
物联网技术的广泛应用
人术的应用与融 合
量子通信技术的发展与 应用
感谢您的观看
汇报人：
导航定位：为船舶、飞机等提供精确的 定位和导航服务
广播电视：传输广播电视信号，提供高 质量的视听服务
科学研究：为科学研究提供数据传输和 通信支持
军事通信：为军事行动提供安全、可靠 的通信保障
物联网技术的应用
智能家居：通过物联网技术实现家 居设备的智能控制和远程管理
智能医疗：通过物联网技术实现医 疗设备的远程监控和健康管理
鼓语：通过击鼓传递信息
烽火台：通过点燃烽火传递 信息
近代通信方式
电报：19世纪中 期发明，通过电报 线传输信息
电话：19世纪末 期发明，通过电话 线传输语音信号
广播：20世纪初 期发明，通过无线 电波传输音频信号
电视：20世纪中期 发明，通过无线电 波传输图像和音频 信号
现代通信方式
电话：最早的远距 离通信方式，通过 电话线传输语音信 号
电报：通过电报机 发送和接收编码信 息，实现远距离通 信
广播：通过无线电 波传输音频和视频 信号，实现大规模 信息传播
互联网：通过光纤、 无线网络等传输数据， 实现全球范围内的信 息交流和共享
未来通信技术发展趋势
5G技术：高速、低延迟、 大容量，实现万物互联
6G技术：更高速、更低延 迟、更广覆盖，实现全球 互联
通信技术概论
汇报人：
目录
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01
通信技术的应用
04
通信技术的发展历程
02
通信技术的安全问题
05
通信技术的原理
03
通信技术的未来发展
2008_通原研究生考试题答案
累积度量 2 4 3 3 3 3 2
a 幸存路径所来 a a c a c c
c
累积度量 0 2 1 2 3 3 3
b 幸存路径所来 a a c c c c
a
累积度量 c 幸存路径所来
12222 4 b d b b d b或d
累积度量 d 幸存路径所来
12223 4 b d b d b b或d
(2)从格图可以直接得到状态转移图为
( ) (2) PY ( f ) = PX ( f ) 1+ e j2π fT ( j2π f ) 2 = 16π 2 f 2 cos2 (π fT ) PX ( f )
(3)Y (t) 中不可能出现 X (t)中不存在的频率分量。另外也不可能出现 f = 0 及 f = k （k
2T
为奇数）分量，因为对于这些频率， 16π 2 f 2 cos2 (π fT ) = 0 。
因此模拟信号的最高频率不能超过 fs = 2 kHz 。 2
五．（14 分）
∫ ∫ (1)BPSK 的比特能量是 Eb =
( ) s ∞ 2
−∞ i
t
dt = A2Eg 2
= 1，其中 Eg =
∞ g 2 (τ )dτ 是 g (t ) 的能量。
−∞
最佳取样时刻是 t0=0，匹配滤波器在最佳取样时刻的输出是
而出错的概率分别是
P(e | 0) =
∞ VT
p2
(r ) dr
和
∫ P (e |1) =
VT −∞
p1
(r ) dr
。平均比特错误率是
∫ ∫ Pb
= P(0)
∞ VT
p2
(r)
dr
+
通信概论1章--通信概述.ppt
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
33
1.2.1 通信网的构成 1.2.2 通信网的分类 1.2.3 通信网的基本结构 1.2.4 通信网的质量要求 1.2.5 通信网络的发展历史及动向
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
34
1.2.1 通信网的组成（1/5）
构成通信网的基本要素： 终端设备、传输链路、交换设备。
17
1.1.4 通信系统的分类（5/7）
数字通信
❖ 数字通信系统框图
加入用于差错检测和控制
的监督码，以提高数字
传输系统的可靠性。
模拟信号
信 信源 源 编码
信道信 编码源
调 制 器
信道
解 调 器
信道 宿译码
信源 信 译码 宿
经过模/数变换(即A/D变换)
形成数字序列，以适宜在数 字系统中的传输。
噪声 数字调制
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
23
1.1.5 通信系统的质量要求（4/7）
有效性
❖ 频带利用率是指单位频带内的传输速率，通信系统 占用的频带越宽，传输信息的能力应该越大。
单位频带内传输速率
符号传输速率
η=
频带宽度
或
η=
信息传输速率 频带宽度
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
几个重要的标准化组织
❖ 国际标准化组织ISO (International Standard Organization)：世界上最大的国际标准化专门机构。
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
28
1.1.6 标准化组织（2/2）
第1章 通信概论[112页]
![第1章 通信概论[112页]](https://img.taocdn.com/s3/m/da4f789f4028915f804dc2d6.png)
1.1 通信系统概述
➢ 1.1.1 通信简介 ➢ 1.1.2 通信系统的组成 ➢ 1.1.3 通信系统的分类与通信方式 ➢ 1.1.4 通信系统的性能指标
1.1.2 通信系统的组成
❖ 1．通信系统的一般模型 ❖ 对于通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备将信
号送入信道，在接收端利用接收设备对接收的信号做相应的处理后， 送给信宿再转换为原来的消息。这一过程可用图1-2所示的通信系统一 般模型来表示。
❖ 这里将通信系统一般模型中的发送设备和接收设备分别用调制器和解 调器代替。因为模拟信源将连续消息变换成的原始电信号是基带信号 ，具有频率较低的频谱分量，只有某些特殊的有线信道可以直接传输 这种信号，而其他大多数信道，如长途电缆、以自由空间作为信道的 无线电，均无法直接传输这种信号。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （6）信宿
❖ 信宿是传输消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原 成消息，如扬声器（音频信号转换成声音）、显示屏（视频信号转换 成图像）或者是打印机（数字信号转换成键盘字符）等。
1.1.2 通信系统的组成
❖ 2．模拟通信系统 ❖ 信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，其模型如图1-3所示。 ❖
1.1.2 通信系统的组成
❖ （2）发送设备
❖ 发送设备的作用是将信源产生的原始电信号变换成适合在信道中传输 的信号，即将发送信号的特性和信道特性相匹配，使其具有抗信道干 扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发 送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等 过程。多路传输系统发送设备中还包括多路复用器。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （4）噪声源
❖ 图1-2中的噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的 集中表示。噪声通常是随机的、形式多样的，它影响了正常信号的传 输，造成接收信号时的误码和失真。
通信概论
通信基础知识基本概念：通信的定义通信按传统理解就是信息的传输与交换，信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等。
任何一个通信系统，都是从一个称为信息源的时空点向另一个称为信宿的目的点传送信息。
以各种通信技术，如以长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）、无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网）、有线电视网和计算机数据网为基础组成的现代通信网，通过多媒体技术，可为家庭、办公室、医院、学校等提供文化、娱乐、教育、卫生、金融等广泛的信息服务。
可见，通信网络已成为支撑现代社会的最重要的基础结构之一。
通信的定义：通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送到接收器相关概念：信息：可被理解为消息中包含的有意义的内容。
②消息：消息是信息的表现形式，消息具有不同的形式，例如符号、文字、话音、音乐、数据、图片、活动图像等。
③信号：信号是消息的载体，消息是靠信号来传递的。
信号一般为某种形式的电磁能（电信号、无线电、光）。
通信的目的：通信的目的是为了完成信息的传输和交换一般模型通信系统是以实现通信为目标的硬件，软件以及人的集合。
①信息源：把各种可能消息转换成原始电信号；②发送设备：为了使原始电信号适合在信道中传输，对原始电信号变换成与传输信道相匹配的传输信号；③信道：信号传输的通道；④接收设备：从接收信号中恢复出原始电信号；⑤收信者：将复原的原始电信号转换成相应的消息；通信系统的分类①按消息的物理特征：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统②按调制方式分：基带传输系统、频带传输系统（调幅、调频、调相、脉幅、脉宽、脉位）③按信号特征分：模拟通信系统、数字通信系统④传输媒质（信道）分：有线通信系统（架空明线、对称电缆、同轴电缆、光纤、波导）、无线通信系统（长波、中波、短波、微波、卫星）⑤按复用方式分：频分复用、时分复用、码分复用⑥按工作频段分类：长波通信，中波通信，短波通信，微波通信通信系统性能指标有效性。
通信概论复习
『通信：信息的传输和交换『信息：是人们原来不知而待知的内容，通常用语言，文字，音乐，数据，图片或活动图像等不同的物理表现形式来表达『通信的目的：传输系消息中所包含的信息『电信：利用电传递信息（目前使用最广泛的通信方法）『通信系统：概念——能够实现信息传输的一切技术设备和传输媒质的集合作用——将信息从信源传送到一个或多个目的地核心——信源，发送设备，传输煤质，接收设备，信宿『信源的作用：通过传感器把消息转换为原始电信号，即完成非电量到电量的转换。
信源可分为模拟信源和数字信源『发射设备：功能——将信源和信道匹配起来目的——将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号『信道：是指以传输媒质为基础传输信号的通道，可分为有线和无线两类1、有线信道——利用电磁波在空间中的传播来传输信号2、无线信道——利用人造的用来传导电信号的煤质来传输信号按广义信道功能可分为——调制信道，编码信道『有线信道分类：明线，对称电缆，同轴电缆『双绞线的类型：非屏蔽，屏蔽『无线信道：指可以传输电磁波的自由空间或大气层『电磁波的传播方式：1、地波传播——频率大约2MH Z以下2、天波传播——在高频2-30MH Z波段3、视线传播——频率高于30MH Z，视线传播的距离与收发天线的架设高度有关『信道容量：指信道能够无差错传输的最大平均信息速率公式——1、对宽带有限，平均功率有限的高斯白噪声连续信道，C=Blog2(1+S/N)2、若噪声单边功率谱密度为n0，C=Blog2(1+S/n0)B：信道宽度，S：信号功率，N：噪声功率『信道噪声：概念——是一种不需要的，有害的电信号，它独立于有用信号并始终存在危害——能使模拟信号失真，使数字信号发生错码，并限制着信息的传输速率分类——1、按来源——人为噪声（汽车点火产生的电火花），自然噪声（闪电，宇宙噪声），内部噪声（热噪声）2、按性质——单频噪声（50H Z的交流电噪声），脉冲噪声（电火花，汽车点火噪声，雷电），起伏噪声（热噪声，散弹噪声，宇宙噪声）『接收设备：功能——放大和反变换目的——从受到干扰和减损的接受信号中正确恢复出原始电信号『信宿：是传送消息的目的地功能——将复原的原始电信号还原成相应的消息，如扬声器『模拟通信系统的交换：1、消息和原始电信号（基带信号）2、基带信号和已调信号（带通信号）『信源编码的功能：1、对模拟信号进行模数转换2、去除冗余信息，提高传输的有效性『数字通信的优点：1、抗干扰能力强，且噪声不积累2、传输差错可控3、便于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储、形成综合业务网4、易于集成化，从而使通信设备微型化、且重量轻，成本低5、易于加密处理，且保密强度高『数字通信的缺点：1、比模拟通信占用更宽的信贷宽带2、数字通信对同步要求高，因而系统设备比较复杂『通信系统的分类：1、按通信业务——电报通信系统，电话通信系统，数据通信系统，图像通信系统，综合业务数字通信网2、按调制方式——基带系统，调制系统3、按信号特征——模拟通信系统，数字通信系统4、按传输媒介——有线通信系统，无线通信系统5、按工作波段——长波通信，中波通信，短波通信，微波通信，光通信系统『工作波长和频率换算公式：『半双工通信：指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式『单工通信：指消息只能单方向传输的工作方式『全双工通信：指通信双方可同时进行收发消息的工作方式『分类：1、按数据代码传输的时序——并行传输，串行传输2、按通信设备与传输线路之间的连接类型——点与点之间通信（专线通信），一点到多点和多点之间通信（网同信）3、按同步方式的不同——同步通信，异步通信『并行传输：概念——将代表的消息的数据代码序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输优点——节省传输时间缺点——需要n条通信线路，成本高『信号分类：1、按信号的确定性——a、确知信号——可以用确定的时间函数来描述b、随机信号——无法用时间函数来描述，需要用概率统计的方法来描述2、按信号的周期性——a、周期信号——每隔一定的时间间隔按相同规律重复变化的信号b、非周期信号——不具有重复性的信号3、a、模拟信号——信号参量的取值是连续的（时间和参量都是连续）b、数字信号——信号的参量只可能取有限个，可数个值（时间和参量都是离散的）『振幅：信号的高度或强度『周期：信号完成一个波形循环所哟呵经历的时间『相位：描述波形相对于时间零点的位置『周期与频率的关系：T=1/f『时域和频域说明：1、对于一个复杂的周期信号，可以分解为一系列振幅、频率、和相位都可度量的正弦波的组合形式2、频率图有两种类型——振幅频率图，相位频率图3、时域特性——可通过示波器观察其波形来分析研究频率特性——可通过频谱仪观察其频谱来分析研究『信号宽带：指信号占有的频率范围，是信号的振幅频谱中正频率部分的宽带，等于信号的最高频分量与最低频分量的频率差，即B=f H-f L『频谱的意义：1、在越来越拥挤的射频波段内，要容纳的用户越来越多，因此必须考虑每个用户所需要的频谱宽度2、从通信设备的设计角度看，设计出的电路，既要有足够的宽带让信号通过，又要能够尽可能抑制噪声『频谱和宽带说明：1、模拟信号——信道宽度必须大于信号宽带数字信号——占用的信道宽带可以小于信号宽带2、对于基带信号——f L接近于0对于带通信号——f L一般远大于0『多路复用技术：概念——是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术分类——1、频分复用（FDM）——是一种按频率来划分信道的复用方式，主要用于模拟信号的多路传输。
通信概论自考大纲
通信概论自考大纲通信概论自考大纲第一章通信基础1. 通信系统的组成识记：通信系统的一般模型，各组成单元的主要功能数字通信系统模型，信源编码的功能数字通信的优缺点2. 通信系统的分类识记：按通信业务分类，按信号特征分类按传播媒介分类，按工作波段分类3. 通信方式领会：单工、半双工和全双工通信，并举例说明4. 信号和频谱识记：周期信号和非周期信号的特征模拟信号和数字信号的区别基带信号和带通信号的关系5. 信道类型识记：有线信道的类型，无线信道中电磁波的传播方式6. 信道噪声和信道容量识记：噪声的种类和危害领会：香农公式7. 多路复用技术领会：频分复用和时分复用的概念、特点和应用8. 数字信息系统的性能指标识记：波特率RB、比特率Rb、频带利用率和误码率Pe的定义应用：一个M进制码元所含信息量计算波特率R B、比特率R b、误码率P e的计算关系式R B = R B log2M的应用第二章模拟信号数字化及其传输1. 抽样定理和脉幅调制（PAM）识记：低通抽样定理，抽样速率应满足的条件领会：自然抽样PAM和平顶抽样PAM的特点2. 脉冲编制调制（PCM）识记：PCM信号的比特率和传输带宽领会：数字化过程的三个步骤均量化的特点和优点非均量化的特点和缺点应用：A律13折线PCM编码3. 增量调制（?M）识记：不过载条件和编码范围领会：（?M）的基本原理4. 数字基带信号的码型识记：单极性码和双极性码的特点归零（RZ）和非归零（NRZ）的区别差分码的优点5. 数字基带信号频谱识记：研究基带信号频谱的意义单极性和双极性信号的频谱6. 码间串扰（ISI）领会：码间串扰现象7. 眼图应用：观察眼图的方法，眼图的主要用途第三章调制和解调1. 调制的概念领会：调制的目的和作用2. 幅度调制识记：幅度调制的定义和分类AM、DSB、SSB、VSB的特点与应用AM、DSB、SSB信号的带宽领会：AM、DSB、SSB、VSB的调制原理相干解调与包络检波的原理3. 角度解调识记：调频信号的带宽（卡森公式）频率调制的特点与应用领会：调制（FM）和调相（PM）的概念4. 二进制数字调制识记：二进制数字调制信号的传输带宽领会：二进制数字调制的基本原理应用：会画2ASK、2PSK和2DPSK信号的调制器会画二进制数字调制信号的时域波形比较2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK的有效性和可靠性5. 多进制数字调制识记：4PSK信号的相位关系领会：多进制数字调制的目的4PSK和4DPSK的基本原理应用：会画4PSK和4DPSK的信号波形第四章电话系统1. 电话系统的基本概念识记：电话网的分类，电话网的组网形式2. 交换网络识记：交换网络的分类，时间交换器和空间交换器的组成与控制方式三级交换网络的种类领会：时间交换器和空间交换器的工作过程应用：空间交换中三级克劳斯网络的无阻塞条件3. 交换技术识记：交换网络的路由分类，交换机的呼叫处理过程交换技术的分类、分组交换的分类以及他们之间的差距领会：交换网络的路由设计，分组交换网中的路由选择应用：在交换网络中区分直达路由、迂回路由和基干路由4. 用户环路识记：用户接口插件功能领会：用户环路上的结构和信号5. 电话机原理识记：电话机的原理和组成6. 电话网络信令识记：用户线信令的一般组成，信令的分类电话网的呼叫过程第五章移动通信1. 移动通信概论识记：移动通信的主要特点领会：常用移动通信系统2. 蜂窝网的基本概念识记：频率再用信道分配策略切换策略和位置管理干扰和系统容量3. 移动通信的电波传播特点领会：无线电波传播特征三种基本的无线电波传播机制移动通信信道的主要特点移动通信信号传播的损耗及三种效应三种主要选择性衰落4. 抗衰落技术识记：空间分集，频率分集，时间分集的主要特点选择式合并，最大比值合并和等增益合并的优缺点领会：RAKE接收、交织和均衡的原理5. 移动通信系统中的多址技术领会：频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）的多址原理及特点，并能举例说明6. 时分多址（TDMA）数字蜂窝网---GSM和码分多址（CDMA）蜂窝网领会：GSM蜂窝网的系统组成，空中接口，系统容量及其技术第六章微波通信1. 微波通信概论领会：微波与微波通信的概念数字微波通信系统组成数字微波通信系统的分类微波通信频率配置的基本原理和配置方案微波通信的特点2. 微波传输中抗衰落技术领会：对付微波衰落的技术措施3. PDH数字微波通信系统领会：PDH数字复接系统的组成PDH的复接方式4. SDH大容量微波通信系统领会：SDH传输体制概念SDH的应用特点第七章卫星通信1. 卫星通信概论领会：卫星通信的基本概念静止卫星通信系统概念摄动、星蚀和日凌中断概念卫星通信系统的组成卫星通信的常用工作频段卫星通信的特点2. 卫星通信中的电波传输损耗与噪声领会：卫星通信中的电波传播噪声种类应用：计算距离40000Km静止轨道卫星通信自由空间传输损耗（Log2 = 0.3,Log3 = 0.477）3. 卫星通信体制领会：卫星通信体制的基本内容数字卫星通信中通常采用的调制方式预分配方式的SCPC/FDMA概念按需分配的SCPC/FDMA概念时分多址的特点随机联接时分多址的效率码分多址系统的分类4. VSAT卫星通信网领会：VSAT卫星通信网的网络结构分类VSAT的基本概念内向信道、外向信道的概念VSAT卫星通信系统组成5. 卫星移动通信领会：卫星移动通信系统的分类卫星移动通信信号的特点6. 卫星通信的应用领会：卫星Internet概念卫星GPS概念第八章光纤通信1. 光纤通信系统的基本概念识记：光纤通信的基本概念、光纤通信系统的基本组成和光纤通信系统的类型领会：光纤通信系统的特点2. 光纤识记：光纤的分类领会：阶跃多模光纤、渐变多模光纤的单模光纤的基本原理，以及光纤的传输特型3. 光缆识记：光缆的结构与分类、海底光缆的特点4. 光发射机识记：光的调制方法领会：光源的发光原理和光的调制原理5. 光接收机领会：光电变化与前置放大、线性放大和数据恢复6. 光纤通信系统在互联网上的新技术识记：全光网络的所采用的新技术。
第一章通信技术概论_通信技术基础
第一章通信技术概论现代社会已进入信息时代，信息的交流成为人们生活的重要内容。
通信技术是各种信息交流手段的综合，它集硬件和软件于一身，包括了信息传递技术、信号处理技术和网络技术等多个方面。
本章将介绍通信技术的基本知识和有关通信协议的基本概念，以帮助读者为学习后面各章建立基础。
1.1 信号在日常生活中，人们通过对话、书信、表演等多种形式进行思想的交流和现象的描述，这些过程都可以称为消息（message）的传递。
消息中所包含的对接受者有意义的内容称为信息（information）。
信息的多少用信息量表示。
信号（signal）是信息的表现形式，它可以是声音、图像、电压、电流或光等。
例如，当两个人进行面对面的谈话时，谈话的内容就是消息，其中有一部分对听者来说是有意义的，这部分称为信息，而声音的表现形式是声波，这个声波就是信号；如果这两个人是通过电话交谈，声音以电流的形式被传送到对方，这时信号的形式就是电流。
在各种形式的信号中，电信号由于具有传递速度快（接近于光速），传输距离远，能承载的信息量大，并且处理方便，因此成为通信信号的主要形式。
近年来，随着光纤的大量应用，光信号也越来越多地用于通信中。
这里主要讨论的是电信号，或者是由其它形式转换以后的电信号，如话音信号和图像信号。
电信号以其波形特征可分为两大类，一类是模拟信号，另一类是数字信号。
1.1.1 模拟信号自然界存在的信号大多是模拟信号，其主要的特征有两个，即时间上的连续与状态上的连续。
所谓时间上连续，指的是在任何时刻信号的电量（电压或电流）对信号都是有意义的，而状态上连续则是说明信号的电量可能是某一个有限范围内的任意值，具体反映在模拟信号经过传输后如果与传输前的信号不一致，信号所携带的信息就会部分丢失。
图1-1 （a）是一个模拟的话音信号的波形。
如果该波形在t i时刻受到干扰，如图1-1（b），则会在喇叭上发出异常的“咔嚓”声。
常见的模拟信号有话音信号、电视图像信号以及来自于各种传感器的检测信号等。
(整理)通信原理概论_课后习题答案_贺贵明主编
第一章1.模拟通信、数字通信分别有哪些特点?答: 模拟信号的产生有俩种情况，一种是由信源直接发出的模拟信号；另一种是由信源发出的离散信号，经某种变换后形成模拟信号。
模拟通信系统的的主要缺点是抗干扰能力差和保密性差。
数字信号的产生也分俩种情况，一种是由信源直接发出的离散信号；另一种是信源发出的模拟信号，再经“摸|数”转换成数字信号。
数字信号的优越性抗干扰强、保密性好，且数字电路易于集成、缩小体积，所以越来越受到青睐。
2.通信系统有哪些分类，如何分类？答：按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统；按物理特征分类：电话通信，图像通信，数据通信；按传输媒介分类：有线和无线通信；按调制方式分类：调制传输和基带传输； 3.怎样区别符号、消息、数据、信息?各自如何度量?答:消息是由具体文字，符号或语音所表达的以发生的某个事件。
消息的发生是有概率的，一个消息的产生可能带来信息，也可能不带来信息。
符号是文字、数字、标点之类的东西，是为记录事件，消息而用的，单个符号也可以代表消息，也会含有信息。
数据可以看做数字、文字、字符、符号的范称，数字表示的数据反映量的大小、文字、符号表示的数据则描述概念、事实、情况。
信息本身不容易表示，只有用文字符号等来表达、携带，在通信中则对他们一信号的形式实现。
6.一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。
对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B,10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为1ms 。
不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。
解：每个符号所含信息量为)/(24log 2符号bit H == 所以码元速率为： RB=1/1×0.001=1000 R b = R B ×H=2000bit/s8.试述三种通信交换技术的特点。
答: 通信数据交换解决的是通信网络中跨节点的数据传送问题。
（1）线路交换方式：所谓线路交换是通过网络中的节点在两个站之间建立一条专用的通讯线路，在数据传送完成后，就要进行对建立的通道进行拆除，一般情况下由这两个站中的其中一个来完成，以便释放专用资源。
通信技术基础 第一章 通信技术概论
交换网络：信号要通过中间网点才能通信. 典型例子是公
共交换电话网。 混合终端Fra bibliotek络：由以上两种类型的网络混合构成。
大连理工大学出版社
第1章 通信技术概论
信号交换
定义：通信网络上的各个用户之间进行通信，由网上的设 备根据用户要求选择通信对象，这就是信号的交换。
交换机 交换机
大连理工大学出版社
星型网
第1章 通信技术概论
（3）环型(Ring)网
环型网有如下特点：
环型网的拓扑结构为一封闭环形，传输线路短；
初始安装比较容易； 故障的诊断比较准确，适于用光纤系统； 可靠性、可扩展性和灵活性较其它网络差。
DTE
DCE
DCE DTE
DCE DTE DCE DTE DCE DTE
发射设备 话筒 (b) 广播通信系统示意图
接收设备 扬声器
实际系统举例 大连理工大学出版社
第1章 通信技术概论 系统中各部分的功能如下：
信源：作用是将原始信号转换成电信号即基带信号。常见的信源有话
筒、摄像机等；
发送与接收设备：对信号进行相应的处理又称为通信设备；
传输介质（信道）：双绞线、同轴电缆、光导纤维、无线信道等；
第1章 通信技术概论
信息量与事件发生的概率（Probability）有关。
事件出现的概率越小，信息量就越大；必然事件的概率为1，则它传递 的信息量就为0。据此，我们得到信息量与事件概率之间的关系式为
1 I log a P
式中，P表示某事件发生的概率，I为从该事件发生的信息中得到的信息量。 另外，如果消息由若干个互相独立的事件构成，则该消息所含信息量等于 各独立事件所含信息量之和。
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第三章数据通信技术2008-11-3数字通信与信息网络实验室2绪论数据：一般认为，数据是预先约定的具有某种含义的字母、数字或符号的组合。
用数字信号代表的字母(英文大小写字母共52个)、数字(0—9共10个)、字符(共32个)及符号(共34个)。
以上字母、数字、字符及符号共128个。
编码：7bit二进制码组＋1bit奇偶校验位。
实质：以8 bit 为一个字节的二进制数字信号，很多在数字化技术中论述过的理论，在数据通信中依然适用。
数据通信是以传输和交换数据业务为主的电信通信方式。
由于计算机输入和输出的都是数据信号，因此，数据通信是计算机技术与通信技术相结合的产物。
将计算机或终端通过公用通信平台，按某种拓扑结构连接起来，运行某种系统软件，就构成了数据通信(计算机通信)网络。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室3主要内容数据通信概述 计算机网络体系结构 计算机局域网 TCP/IP 网络互联设备 广域网 因特网2008-11-3数字通信与信息网络实验室4§3.1数据通信概述数据通信的特点 数据通信系统构成 传输代码数据通信线路连接方式和数据传输方式 差错检测及控制 数字数据网（DDN）2008-11-3数字通信与信息网络实验室5§3.1.1数据通信的特点数据通信是人——计算机或计算机——计算机之间的通信，为了保证通信的顺利进行，必须采用严格统一的传输控制规程(通信协议)。
“规程”就是在通信过程中计算机必须遵守的一系列“约定”。
数据通信的传输速率极高。
在一条模拟电话信道上传输56kbit／s的数据信号是很容易实现的，在普通电话通信中是无法达到的。
数据通信要求达到10—7 ～10—9的误码率，而话音通信及电视业务可接受的误码率仅为10—4。
数据通信的突发度高。
突发度即是数据通信的峰值速率与平均速率之比。
数据通信往往峰值速率高而平均速率小。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室6数据通信系统由数据终端设备(DTE)、数据电路终接设备( DCE)和传输信道3部分组成。
左端数据终端与右端主计算机进行点对点的通信。
§3.1. 2 数据通信系统构成2008-11-3数字通信与信息网络实验室71．数据终端设备DTEDTE是计算机网中用于处理用户数据的设备，从简单的数据终端(甚至I／O设备)到复杂的中心计算机均称为DTE。
数据终端设备由输入输出设备和传输(通信)控制器组成，其功能为：输入／输出功能 传输控制功能2008-11-3数字通信与信息网络实验室8输入／输出功能把人可以识别的数据变换成计算机可以处理的二进制信息，或反之。
如语音数据、图像数据2008-11-3数字通信与信息网络实验室9传输控制功能完成这一功能的是传输控制器与通信控制器。
它们按双方事先约定的传输控制规程完成通信线路的控制、收发双方的同步、工作方式选择、传输差错的检测和校正、数据流的控制、数据交换过程中可能出现的异常情况的检测和恢复。
通信控制设备通常分为通信控制器和前端处理机。
通信控制器依附于主计算机系统，用于中小规模的数据通信系统。
前端处理机是把通信控制功能从主机中分离出来，集中在位于主机前端的通信处理机完成，一般用于中大规模的数据通信系统。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室102．数据电路终接设备DCEDCE属于网络终接设备，调制解调器、线路接续控制设备及与线路连接的其他数据传输设备称为DCE。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室11DCE模拟信道：如电话交换网，数据传输采用话音频带数据传输方式，DCE主要起频带调制解调器的作用，即把DTE送来的数据信号变换为模拟信号再送往信道，或把信道送来的模拟信号变换为数据信号再送往DTE。
此外，它还要实现收发双方的位同步，提供接口电路及对线路状态进行监控等。
数字信道：DCE为数据服务单元(DSU)和信道服务单元（CSU）组成。
它完成数据信息的格式化、信道信号的形成、信号的发送与接收、定时信号的产生与提取及各项接口的控制功能等。
DCE与信道一起构成数据电路。
数据电路加上两端执行规程的传输控制器和通信控制器构成数据链路。
（物理电路＋规程）2008-11-3数字通信与信息网络实验室12§3.1.3 通信软件通信软件用来控制相关硬件并给用户提供各种应用。
安装和设置：软件对操作系统的要求、对调制解调器的要求及支持范围；操作模式；对通信参数（速率、参错控制方式等）的选择；双工？单工 信令控制功能：呼叫、回答模式切换；链路建立 数据控制功能：软件（协议）标准正确传输到指定的设备，具有参错控制功能数据操作功能：如对输入输出字符重新进行定义2008-11-3数字通信与信息网络实验室13§3.1.4 信息代码在数据通信号中，为了传输信息，必须用二进制代码表示不同的信息。
随着数据通信的发展，代码的标准化十分重要。
目前广泛使用的是美国信息交换标准码( ASCII)，每个字符由一个惟一的7比特( b 1～b 7)组合表示，可以表示128个不同的字母、数字、符号和字符。
为了提高传输的可靠性，常在b 7之后再加一位b 8，作奇偶校验用。
奇偶冗余校验能发现传输中码元的奇数个错误，但不能发现偶数个错误。
统计表明，在低速率系统中，一个字符中出现1个比特错误的概率大于95％。
因此，这种差错控制的方法十分有效。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室14§3.1.5x 数据通信线路连接方式数据通信中，计算机与终端设备之间的通信线路有三种连接方式：点——点连接 分支数据电路方式使用信息集中器的数据电路2008-11-3数字通信与信息网络实验室152008-11-3数字通信与信息网络实验室161．点——点连接终端与计算机之间直接连接(距离小于几千米时)或通过调制解调器(远距离时)用线路连接，称为点一点连接。
该方式适合于通信量较大的场合。
在点对点的链路中，负责建立数据链路、组织数据传送的站称为主站，主站是具有计算机的中心节点；仅能完成主站所指定操作的站称为从站，从站通常是远地节点。
由一个主站和一个从站构成的是不平衡的点——点结构 一个站由一个主站和一个从站构成，这种站既可作为主站，也可作为从站，称为组合站。
由组合站——组合站构成的系统是平衡的点——点系统2008-11-3数字通信与信息网络实验室172．分支数据电路方式分支数据电路多用于由中心计算机进行集中控制的系统，即在分支数据电路上不同时刻，计算机可与挂在电路上的任一终端进行通信。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室183．使用信息集中器的数据电路信息集中器是具有信息集中、分配等通信处理功能的设备，它可以将多个低速终端发出的数据信息进行汇集处理后，经中、高速数据电路送往中心计算机，或进行相反的处理和传输2008-11-3数字通信与信息网络实验室19§3.1.5 数据传输方式同步传输与异步传输 并行传输与串行传输2008-11-3数字通信与信息网络实验室201．异步传输与同步传输异步传输方式也称为起止式同步方式。
这种方式中，收发端的时钟是各自独立的，标称频率相同，但达不到比特同步；优点是收发双方时钟不要求严格同步，同步实现简单。
缺点是每个字符都要加入“起”、“止”码元，使传输效率降低，适用于1200 bit/s以下的低速数据传输。
同步传输方式又称独立同步方式。
这种方式收发双方要保证比特同步。
字符同步是通过同步字符SYN来实现的。
效率高，高速传输（大于1200 bit/s）2008-11-3数字通信与信息网络实验室21异步传输方式异步传输以字符作为传输单位。
为了实现字符同步，在传送一个字符序列时，在字符的开始和末尾加上两个码元，表示该字符的起始和停止，称为起始位和停止位。
起始位长度为1个码元，极性为“0”。
停止位长度为l～2个码元，极性为“l ”。
平时，不传输字符时，线路处于“l ”状态，一旦接收端检测到线路从“l ”状态变为“0”状态，意味着一个字符的起始位到达，接收端利用该位实现与发送端的字符同步，并按顺序接收字符。
当发送字符结束，发送端又使线路处于“l ”电平状态，直至发送下一个字符为止。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室22同步传输方式同步传输方式又称独立同步方式。
这种方式收发双方要保证比特同步。
字符同步是通过同步字符SYN 来实现的。
SYN有两个作用：一是当收端收到2个以上的SYN就开始与发端同步，并按每8位码组成一个字符。
二是当报文发完，但尚未断开与收端的联系，用SYN维持双方的同步。
这种方式传输效率较高。
常用于1200 bit/s以上速率的数据传输。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室23异步传输与同步传输2008-11-3数字通信与信息网络实验室242．并行传输与串行传输并行传输：数据以成组的方式在多条并行的信道上同时传输。
如采用8单位代码组成的字符，可以用8个信道并行传送，一次传送一个字符。
这种方式的优点是收发双方不存在字符同步的问题；缺点是必须同时有多条并行信道可供使用。
串行传输：数字流以串行方式在一条信道上传输 串行传输只需要一条信道，易于实现，但串行传输存在收发双方如何实现字符同步的问题。
发送设备接收设备1 0 1发送设备接收设备2008-11-3数字通信与信息网络实验室25§3.1.6 差错检测及控制在计算机与计算机之间传输数据时，误码率要求低于10—9。
为此，在进行数据传输时,要采取一定的方法发现差错并纠正差错，这称为差错控制。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室261、差错的检测基本思路帮助发现错误并自动纠正差错的有效方法是对传输的数据进行抗干扰编码，即给被传送的数据码元按一定规则增加一些码元(称为冗余码)，使冗余码与被传送的信息码之间建立一定的关系，这种关系就是抗干扰编码。
发送时，冗余码与信息码一起发送出去。
接收端按预先确定的编码规则进行译码，进而发现错误或纠正错误。
能发现错误的码称为检错码。
能纠正错误的码称为纠错码。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室27差错控制编码-------信道编码是提高数字传输可靠性的一种典型技术。
通过对信息序列作某种变换，在信息序列上附加一些监督码元，使原来彼此独立、相关性极小的代码产生某种相关性，在接收端就可以利用这种相关性来检查并纠正信息序列在传输中所产生的差错。
2008-11-3数字通信与信息网络实验室28信道分类从差错控制的角度可以把信道分为三类 随机信道：错码的出现是随机的，且错码之间统计独立。
突发信道：错码是集中成串出现，集中在很短的时间内。
混合信道：既存在随机错码又存在突发错码的信道。
对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术。