通信原理复习资料(有用)
通信原理复习资料
通信：由一地向另一地传递消息。
消息的传递是利用通信系统来实现的。
通信系统：完成通讯过程的全部设备和传输介质。
离散消息：书信、电报、数据连续消息：语音、图片、活的图像。
连续（模拟）信号：通信系统中传输的信号为时间的连续函数。
离散信号：当载荷信息的物理量的改变，在时间上离散。
数字信号：不仅在时间上离散，且取值也离散而有限。
信道种类：有线信道和无线信道。
基带信号：从消息变换过来的原始信号。
基带传输：基带信号直接传输。
信源编码：用来提高传输有效性而对信号采取的处理功能。
是为了提高传输可靠性的纠错编码。
编码：在数字通信系统里，为了某种目的对数字信号进行的变换。
通信系统中传输的具体对象是消息，通信的最终目的是传输信息。
信息的量值和事件发生的概率有关系：概率越大。
信息量越小。
反之也成立。
消息所代表的事件出现概率为P（X）,该消息所含的信息量为:I=㏒a（1/ P（X））=-㏒a（P（X））a=2,比特。
a=10,奈特。
信道：（狭义）传输媒介。
（广义）传输媒介+相关设备。
信道容量：C=B㏒2（1+S/N）（b/s）B:信道带宽 S/N：信号/噪声平均功率。
信噪比。
C：信道可能传输的最大信息速率。
物理意义：在模拟的信道上传输数字信号的时候能够达到的最高速率。
结论：1.任何一个信道，都有信道容量C。
2：给定C，可以用不同的带宽和信噪比的组合来传输。
减小带宽，加大发送功率，增大信噪比。
带宽系统有较好的抗干扰性。
当信噪比太小，不能保证通信质量可以用宽带系统。
调制和编码过程就是实现带宽与信噪比互换的手段。
3:C=1/T T:传输时间。
I=TB㏒2（1+S/N）带宽和时间也可以互换。
10lg S/N=分贝。
传输介质:通信系统中连接收发双方的物理通路，通信过程中消息传送的载体。
传输介质分2类：1.硬传输介质。
双绞线、同轴电缆、光纤。
2.软传输介质。
无线电波、地面微波、卫星链路、激光、红外线。
带宽越宽，数据传输速率就越高。
双绞线可用于传输模拟和数字信号。
通信原理复习资料
通信原理复习资料通信原理—选择填空1. 通信系统的性能指标涉及有有效性可靠性适用性经济性标准性可维护性等。
2. 数字通信系统的有效性可用码元传输速率信息传输速率频带利用率来衡量。
3. 数字通信系统的可靠性可用差错率来衡量，差错率常用误码率和误信率来表示。
4. 若线性系统的输入过程是平稳的，那么输出过程也是平稳的。
5. 如果线性系统的舒服过程是高斯型的，则系统的输出过程也是高斯型的。
6. 高斯过程经线性变换后的过程仍为高斯过程。
7. 一个均值为零的窄带平均高斯过程ξ(t)，它的同相分量ξ(t)和正交分量ξ0s(t)同样是平稳高斯过程，而且均值为零，方差也相同。
28. 一个均值为零，方差为σ的窄带平稳高斯过程ξ(t),其包络a(t)的一维分布是s瑞利分布,相位?(t)的一维分布是均匀分布,而且就一维分布而言, ξ(t)与as (t)时独立统计的,即f(a??)=f(a)f(?)。
9. 在无线信道中信号的传输时利用电磁波在空间的传播来实现的.原则上,任何漂亮的电磁波都可以产生,但为了有效地发射或接受电磁波,要求天线的尺寸不小于电磁波的1/10 。
210. 设收发天线间的距离为D,使此两天线间保持视线的最低高度为h=D/50 。
11. 由于视距传输的距离有限,为了达到远距离通信的目的,可以采用元线电中继的办法 12. 传输电信号的有限信道主要有三类: 明线对称电缆和同轴电缆。
13. 离散信道的容量的两种不同的度量单位:1) 用每个符号能够传输的平均信息量最大值表示信道容量C, 2)用单位时间(秒)内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量Ct。
14. AM信号是带有载波分量的双边带信号,它的带宽是几代信号带宽fn的两倍(Bam=2fn)。
15. 解调的方法可以分为两种: 相干解调和非相干解调(包络检波) 。
16. DSB调制系统的制度增益为 2 。
17. SSB调制系统的制度增益为 1 。
18. AM的最大信噪比增益为 2/3 。
通信原理期末复习资料
一、绪论1、通信系统分类：调制方式（基带传输系统、带通传输系统），信号特征（模拟通信系统、数字通信系统），传输媒质（有线通信系统、无线通信系统），信号复用方式（频分复用FDM、时分复用TDM、码分复用CDM）。
2、信息量：消息中所含信息的多少。
下式中a为进制，信息x出现的概率为P(x)。
如果a=2，即二进制，则信息的单位为比特（bit，简记为小写b）3、平均信息量：又叫“信息熵”，单位（b/符号）。
对于有M个符号组成的集合，其中每个符号出现的概率为。
则平均每个符号的所含的信息量为：4、通信系统主要性能指标：涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准型、可维护性等。
对于数字通信系统，有效性主要指传码率、传信率和频带利用率；可靠性主要指误码率、误信率。
对于模拟通信系统，有效性主要指频带宽度；可靠性主要指输出信噪比。
5、码元传输速率：又叫“传码率”，单位时间传送码元的数目，单位为波特（Baud），简记为大写B。
若每个码元的长度为T秒，则：6、信息传输速率：又叫“传信率”或“比特率”。
单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒（bps或b/s）。
对于M进制的传输，传信率和传码率可以如下换算：7、频带利用率：单位带宽内的传输速率。
对于某一带宽为B的信道，其间传码率传码率或传信率与频带利用率的关系为：8、误码率：错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
或者说是码元在传输系统中被传错的概率。
9、误信率：又称误比特率，错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
例题1.1已知某四进制数字传输系统的比特率为2400bps，接收端在0.5h内共收到216个错误码元，试计算该系统的误码率。
解1.1单位时间传送码元的数目（即传码率）则总共发送的码元数为注意误码率和误比特率之间不能直接换算。
如上题中的四进制系统，传输四进制（四个不同的码元）需要2比特（00,01,10,11），对于每一个码元中的2比特，只要有1比特误传，即认为该码元传错。
通信原理复习资料
通信原理复习资料一、填空题1、信号按参量的取值方式不同可分为模拟信号和数字信号。
2、模拟通信系统可分为模拟基带传输和模拟频带传输。
3、若消息出现的概率越大，则该消息的信息量越小。
4、若每秒传送3600个码元，且采用二进制时，其信息速率为3600bit/s 。
5、参数不随时间变化而变化的信道称为恒参信道。
6、在2ASK、2FSK、2PSK通信系统中，可靠性最好的是（ 2PSK ），有效性最好的是（2ASK、2PSK ）。
108π+8cos400πt）的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（ 3600 ）Hz。
7 、调频信号20cos（28、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小。
9、设基带信号是最高频率为3、4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8KHZ ），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。
10、工程上常用的两种PCM是（A律B折线）和（M律15折线），中国用的是（A律B折线）。
11、码组0100110的码重为（3），它与码组0011011之间的码距是（5）。
13、通信方式按媒质的不同,可分为有线通信系统和无线通信系统。
14、数字通信系统可分为数字基带传输系统和数字调制系统。
15、衡量信息多少的物理量叫信息量。
16、若每秒传送2400个码元，则码元速率为2400baud。
17、若信道仅涉及传输媒质，则通常将这种信道称为狭义信道。
18、AM、FM、DSB 、VSB、SSB的带宽顺序为（SSB）、（VSB）、（DSB）、（AM）、(FM).19、通信系统的主要质量指标通常用（有效性）和（可靠性）来衡量，FSK系统指标具体用（频带利用率）和（误码率）衡量。
20、PCM量化可分为（）和（）。
在线性PCM中，抽样频率为8KHZ,对双极性信号编码时编码器输出码元速率为72KB,则量化信噪比为（）dB。
21、在△M系统中，输入信号为f(t)=ACOSωk t,，抽样频率为f s,量化台阶为δ，要求系统不出现过载现象且能正常编码，输入信号f(t)的幅度范围为（）。
通信原理复习资料整理
第一章内容1.信息的概念: 消息中包含的有意义的内容, 或者说有效内容。
码元速率（）：单位时间内传输的码元数目, 单位是“波特（Baud）”。
信息率的计算（）：单位时间内传输的信息量, 单位是“比特/秒（bit/s,b/s）”。
2.平均信息量: I=3.通信系统的性能指标（即关系）：传输速率、错误率、安全性、频带利用率、能量利用率、适应性、标准型、经济性, 使用维修。
4.数字通信系统的模型: P4加性高斯白噪声: PPT第一章最后一页第二章内容1.随机变量的数字特征定义及计算1）数学期望: 反映了随机变量取值集中位置 E(X)=2)方差: 反映随机变量取值集中程度 D(X)= =3)矩: 随机变量X的K阶矩的定义为:2.平稳随机过程的定义, 概念及其统计特征计算定义: 广义平稳随机过程: 平均值、方差和自相关函数等与时间起点无关的随机过程。
3.平稳随机过程经过线型系. （P53页—2.10.3）第三章内容1.调制: 在发送端把基带信号频谱搬移到给定的信道通带内的过程；解调: 在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号频谱的过程。
2.振幅调制（AM）的概念、带宽及不失真传.振幅调制（AM）是线性调制, 他包含直流分量, 包络不可能为负, 解调简单, 大部分功率被载波所占用。
带宽为基带带宽fm的两倍, 这个可以不失真传输。
双边带调制的概念、带宽及不失真传输这个也是线性调制, 他没有直流分量, 他不发送时不发送载波, 可以节省发射功率, 解调时需要在接收端加入载波（要求同频同相）, 电路较为复杂。
带宽和AM调制一样。
当然只有带宽够, 并且接收端加入的载波和发射的载波没有频率和相位的差别后才能不失真传输。
单边带调制的概念、带宽及不失真传输线性调制, 没有直流分量, 在双边带调制的基础上, 使用滤波器率掉了一个边带, 这样带宽减半, 其他和双边带一样, 不失真条件也是一样的。
就是对发射端的滤波器斜率要求比较高。
通信原理---总复习资料
模拟通信系统模型
有效性：可用有效传输频带来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。
第五章 模拟调制系统
❖ 线性调制 AM DSB SSB VSB
❖ 非线性调制 PM FM (会计算调相指数，调频指 数调频信号的带宽）
掌握调制方式的表达式
理解抗噪声性能
第五章 模拟调制系统
解调
相干解调 （相干载波） 非相干解调 （门限效应）
log2
P( x)
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特/ 符号） i1
P(xM )[ log2 P(xM )] (1.4 6)
❖ shhdjdjd ❖ shenmedhihs ❖1 ❖2 ❖2
第九章 模拟信号的数字传输
❖
低通抽样定理
抽样
带通抽样定理
均匀量化
量化
非均匀量化 （目的）
编码 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8
极性码 段落码
段内码
第九章 模拟信号的数字传输
❖ 了解差分脉冲编码调制(DPCM)和增量调制原理 ❖ 掌握PCM30/32路时分复用和复帧结构。
第11章差错控制编码
而且均值为零，方差也相同。此外，在同一时刻上
得到的c和s是互不相关的或统计独立的。
数字通信系统
信 息 源
信 源 编
码
加 密
信 道 编
码
数 字 调
制
信道
数 字 解 调
信 道 译
码
解
信 源
密
译 码
受 信 者
噪声源
有效性：用传输速率（码元传输速率和信息传输速率） 和频带利用率来衡量。
通信原理复习资料（有用）
通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。
单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。
并⾏传输：传输快、但传输距离近。
两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。
信号是信息的载体。
通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。
可靠性：是系统接收信息的准确度。
备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。
第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。
7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。
2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。
应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。
3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。
6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。
A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。
通信原理复习资料
通信原理复习资料第一章 绪论 通信就是由一地向另一地传递消息。
通信系统是指完成通信过程的全部设备和传输介质。
信源的作用是产生消息，消息有多种形式，如：符号、文字、语音、音乐、数据、图片、活动图像等。
硬传输介质包括：双绞线、同轴电缆、光纤。
双绞线分为屏蔽型（STP ）和非屏蔽型（UTP ）；同轴电缆由内导体、外导体层、绝缘层和外部保护层组成；光纤由光纤芯、包层和外部保护层组成。
软传输介质包括：无线电波、地面微波、卫星链路、激光、红外线。
通信传输方式：串行传输和并行传输，单工传输、半双工传输和全双工传输，异步传输和同步传输。
异步传输也称起止式传输，它是利用起止法来达到手法同步的，异步传输每次只传送一个字符，用起始位和停止位来指示被传输字符的开始和结束。
同步传输不是以一个字符而是以一个数据块为传输单位。
信息量log ()a I p x =- 最大传输能力2log (1/)C b S N =+信息速率 C=I/T 码元速率（传码率，符号/秒 Bd ）1/BR T = T 为码元周期 信息速率（传信率，bit/s ） 21/l o g b R T N = N 为码元状态数 传码率与传信率之间的关系：2log N b B R R N = (b/s)数字通信系统的可靠性用差错率来衡量，差错率有两种表述方法：误码率和误比特率=错误接收码元数误码率传输码元总数 =错误接收的比特数误比特率传输的总比特数（误信率）第二章 信号与噪声随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述 噪声分为两大类：乘性噪声（相关噪声）和加性噪声，乘性噪声是指噪声在信号出现时存在，而加性噪声是指噪声无论信号是否出现，在任何时间均存在。
白噪声：随机噪声具有恒定的功率谱。
窄带噪声：当白噪声通过一个窄带系统时，其输出噪声集中在中心频率0ω附近的带宽W 内。
信号的能量谱与功率谱能量信号的能量谱2=|ξωω（）F()| 能量信号的能量 21()|2E f t dt d ξωωπ∞∞-∞-∞==⎰⎰（）功率信号的功率谱2|F ()|()lim T f T S T ωω→∞= 功率信号的功率 1/21/11lim ()()2T f T T P f t dt S d T ωωπ∞--∞→∞==⎰⎰输出功率谱是输入功率谱和2|H |ω（）的乘积 随机过程的数字特征的方法：统计平均和时间平均均值：[]()()X m E X t xp x dx ∞-∞==⎰均方值：22()()E X t x p x dx ∞-∞⎡⎤=⎣⎦⎰ 方差：2222()()()X X X x m p x dx E X t m δ∞-∞⎡⎤=-=-⎣⎦⎰第三章 模拟调制系统 调制：按基带信号的变化规律去改变高频载波某些参数的过程； 作用：1、将基带调制信号变换成适合在信道中传输的频带已调信号；2、改善系统的抗噪性能；3、便于实现频分复用根据频谱特性不同，把幅度调制分为：标准条幅（AM ）、抑制载波双边带调幅（DSB ）、单边带调幅（SSB ）和残留边带调幅（VSB ）标准条幅（AM ）：是指用信号f(t)去控制载波C(t)的振幅，使已调波德包络按照f(t)的规律线性变化的过程。
通信原理复习资1
通信原理复习资1通信原理复习资料⼀、判断题（对的打√错的打×）。
1．按传输媒质划分，通信可分为两⼤类：⼀类称为数字通信，另⼀类称为模拟通信。
（×）2．信息论中，事件的不确定程度可⽤事件出现的概率来描述。
事件出现的可能性越⼩，则概率越⼩，信息量越⼤；反之，概率越⼤，信息量越⼩。
（√）3．抽样之后的信号就已经是数字信号了。
（×）4．单极性不归零码的主要特点是：判决电平稳定，可以提取定时信号。
（×）5．与基带传输系统相对应，把加了调制器/解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。
（×）6．幅度键控（2ASK，调幅）：⽤载波的不同振幅分别代表1和0。
（√）7．增量调制中的采样频率f的值⽐PCM和DPCM的抽样频率值s⼤很多（√）8. 在⼆进制数字调制系统中，对于同⼀调制⽅式，采⽤相⼲解调⽅式的误码率⾼于采⽤⾮相⼲解调⽅式的误码率。
（×）9.在保证⼩信号的量化间隔相等的条件下，均匀量化需要11⽐特，⽽⾮均匀量化只要7⽐特就够了。
（√）10．信道编码的基本功能是提⾼信息传输的有效性。
（×）11．在民⽤中波⼴播AM接收机中采⽤的解调器是包络检波器。
（√）12．与频带传输系统相对应，把没有调制器/解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统。
（√）13.在MPSK中，当保持误码率和信息传输速率不变时，随着M的增⼤，需要使信噪⽐增⼤，即需要增⼤发送功率。
（√）⼆、选择题。
1．下列哪个描述不符合数字通信的特点( D )。
A.抗⼲扰能⼒强B.可以时分复⽤C.便于构成综合业务⽹D.占⽤信道带宽窄2．某⼆元码序列传信率为2400b/s,若改⽤⼋元码序列传送消息，则码元传输速率为( B )。
A．1200B B.800B C.600B D.300B3．⼀个⼆进制数字信号码元时间长度为0.1us，在传输过程中平均2.5s产⽣⼀个错码，则其平均误码率近似为（ D ）。
通信原理复习资料和练习题(完整版)
通信原理复习题第一章 绪论 重要概念：1、通信的目的：就是传递消息。
2、通信的定义：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
3、通信系统模型：信源：原始信号的来源，其作用是将消息转换成相应的电信号。
发送设备：对原始电信号（基带信号）进行各种处理和变换，使它变成适合于信道中传输的形式。
信道：是指传输信号的物理媒质。
接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号。
信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。
4、模拟信号：信号参量的取值是连续的或无穷多个值，且直接与消息相对应的信号，例如语音信号。
数字信号：信号参量只能取有限个值，并常常不直接与消息向对应的信号。
它们都有可能是连续信号或离散信号。
5、通信系统的分类 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统6、通信方式：按传输方向：单工、半双工和全双工通信 按码元排列方式：并行传输和串行传输 7、信息与消息：消息：通信系统中传送的对象。
信息：消息中包含的抽象的、本质的内容。
消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。
8、信息量计算公式：)(log )(1log x p x p I a a-==平均信息量（信息熵）的计算公式：典型例题：例：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，其平均住处量H=___________。
通信系统的评价：有效性和可靠性。
模拟系统的评价：有效带宽和信噪比；数字系统的评价：传输速率（传信率、传码率）和频带利用率。
)(2log 2log }{)(1111b p p I p I E x H mi p i mi p i mi i i i i∑∑∑===-====例：某数据通信系统调制速率为1200 Bd ，采用8电平传输，假设100秒误了1个比特，①求误码率。
《通信原理》复习材料
《通信原理》复习材料一、填空题1. 通信系统按其传输信号形式可分为 和、 。
2. 通信系统按传输媒介可分为 和、 。
3. 出现概率越 的消息，其所含的信息量越大；出现概率越 的消息，其所含的信息量越4. 某二进制符号出现的概率为1/16，它所包含的信息量为 bits 。
5. 对于各态遍历的平稳随机过程，可以用 代替统计平均。
6. 实平稳随机过程()t ξ的自相关函数为()R ξτ,则()t ξ的交流功率为。
7.某二进制信源，各符号独立出现。
若“1”符号出现的概率为3/4，则“0”符号的信息量为 。
8. 理论上，四元离散信源可能达到的最大熵为 bit /符号。
9. 当二进制信源的每个符号出现概率 时，该信源的熵最大。
10.设某信息源由A 、B 、C 、D 4个信息符号组成，发送A 的概率为1/2,发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则该信源的平均信息量为。
11. 某二进制符号出现的概率为1/8，它所包含的信息量为 bps 。
12. 已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现。
若各符号出现的概率分别为12、14、18、18，该信源的平均信息量（熵）为 bits ；该信源在 条件下，有最大平均信息量 bits 。
13. 已知一个十六进制信号的符号速率为1200Baud ，则其对应的信息速率为bps 。
14.某系统传输八进制数字信号，每个码元占有的时间为1ms,各种码元等概率出现，则系统信息速率为 bps 。
15. 已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率为比特/秒。
16．在连续信道中,当传输系统的信噪比下降时,为保持信道容量不变,可采的办法,这是基于香农理论得出的。
17.香农公式可表示为C = ，其中C 表示条件下的 。
18.已知电话信道的带宽为3.4KHZ ，接收信噪比30S dB N=时，信道容量为 Kbps 。
19.若信道带宽为10KHZ ，信噪比为30dB,该信道的最高信息传输速率理论值为。
通信原理总复习
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1.3.2 通信方式
在点与点之间的通信系统中
按消息传递的方向与时间关系分为
单工通信：消息只能单方向传输的工作方 式
译 码 器
调制信道
编码信道
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2.5.1噪声的分类
根据噪声的来源不同，噪声可以分 为人为噪声和自然噪声两大类。
按照噪声性质的不同，噪声可以分 为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
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2. 香农公式
假设连续信道的加性高斯白噪声功率为N （W），信道的带宽为B（Hz），信号功率 为S（W），则该信道的信道容量为 :
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【学习目标】
1．掌握PCM调制的概念。 2．掌握抽样定理。 3．掌握量化的概念和分类。 4．理解A律13折线非均匀量化编码。 5．掌握时分复用技术。 6．掌握PCM30/32路基群的帧结构。 7．掌握数字复接技术。 8．理解PDH和SDH数字复接体系。
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4.1 脉冲编码调制
数字化3步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号 量化信号
011
100
100
011 011
100
100 编码信号
t
40
4.3.2 均匀量化和量化噪声
41
4.3.3 非均匀量化
非均匀量化的目的：在实际应用中， 对于给定的量化器，量化电平数N和 量化间隔 都是确定的，量化噪声Dq 也是确定的。但是，信号的强度可能 随时间变化（例如，语音信号）。当 信号小时，信号量噪比也小。所以， 这种均匀量化器对于小输入信号很不 利。为了克服这个缺点，改善小信号 时的信号量噪比，在实际应用中常采42
通信原理复习资料
通信原理复习资料通信原理复习资料通信原理是现代通信技术的基础，它涉及到信号的传输、调制解调、编码解码等一系列关键技术。
在这篇文章中，我们将回顾一些重要的通信原理知识，并提供一些复习资料，帮助读者加深对这一领域的理解。
一、信号的传输信号的传输是通信原理中的基础概念。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号则是离散的信号。
在信号的传输过程中，常常会遇到信号衰减和噪声干扰的问题。
信号衰减指的是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
它的主要原因包括传输介质的损耗、电磁波的散射和衍射等。
为了克服信号衰减，可以采取增加发送功率、使用信号放大器、改善传输介质等方法。
噪声干扰是指在信号传输过程中受到的外部干扰。
噪声的来源包括电磁辐射、设备内部电路的热噪声、信号源的抖动等。
为了减小噪声干扰，可以采取滤波、编码技术、使用差分信号传输等方法。
二、调制解调调制解调是将信息信号转换成适合传输的信号，并在接收端将其恢复成原始信息的过程。
调制是将低频信息信号转换成高频信号，以便在传输过程中更好地抵抗噪声干扰和信号衰减。
解调则是将调制后的信号恢复成原始信息信号。
常见的调制方式包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
调幅是通过改变载波的振幅来传输信息，调频是通过改变载波的频率来传输信息，调相则是通过改变载波的相位来传输信息。
不同的调制方式适用于不同的应用场景。
解调的过程与调制相反，它将调制后的信号恢复成原始信息信号。
解调的方法包括同步解调、相干解调和非相干解调等。
同步解调是通过与发送端的载波进行同步，恢复出原始信息信号。
相干解调则是通过与发送端的载波进行相干处理，恢复出原始信息信号。
非相干解调则是直接对接收到的信号进行解调。
三、编码解码编码解码是将原始信息信号转换成数字信号或其他形式的信号，并在接收端将其解码成原始信息的过程。
编码是为了提高信息传输的可靠性和效率。
解码则是将编码后的信号恢复成原始信息。
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1.1 通信的目的是传递消息中所包含的信息,包括传输和交换.一般通信系统模型如下:按媒质的不同，通信方式可分为两大类：有线通信和无线通信。
1.2按照信号参量的取值方式不同可分为两类：模拟信号和数字信号。
模拟信号的某个参量与消息相对应而连续取值，数字信号的参量是离散取值的。
根据通信系统所传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统。
在短距离的有线传输场合也可使用基带传输的方式。
综上通信系统可分为模拟基带传输系统，模拟调制传输系统，数字基带传输系统，数字调制传输系统。
数字通信的主要优点：(1)抗干扰能力强；(2)便于加密，有利于实现保密通信；(3)易于实现集成化，使通信设备的体积小、功耗低；(4)数字信号便于处理、存储、交换，便于和计算机联接，也便于用计算机进行管理。
1.4通信系统传输的具体对象是消息，其最终的目的在于通过消息的传送使收信者获知信息。
这里的信息指的是收信者在收到消息之前对消息的不确定性。
信息与消息的关系：消息是具体的，而信息是抽象的。
信息量：衡量信息多少的物理量为信息量。
①.信息量的大小与消息所描述事件的出现概率有关。
信息量应该是消息出现概率的单调递减函数。
②.如果收到的不是一个消息，而是若干个互相独立的消息，则总的信息量应该是每个消息的信息量之和。
③对于由有限个符号组成的离散信源来说，随着消息长度的增加，其可能出现的消息数目却是按指数增加的。
平均信息量是指每个符号所含信息量的统计平均值。
1.5 通信系统的质量指标有效性—有效传输带宽，频带宽度越窄，则有效性越好；可靠性—接收端最终的输出信噪比，信噪比越大，通信质量越高。
数字通信系统的有效性用传输速率和频带利用率来衡量。
数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元数为码元速率R s,单位为码元/秒，又称波特；定义单位时间传输的信息量为信息速率R b,单位为比特/秒，又称比特率。
一个二进制码元的信息量为1bit,一个M进制码元的信息量为log2M bit, R b=R s log2M(bit/s)两个传输速率相等的系统如果使用的带宽不同则传输效率也不同，所以频带利用率更本质地反映了数字通信系统的有效性。
通信原理复习整理
通信原理复习整理第一章1. 通信：信息的传递；信息的传输和交换2. 通信的目的：传递消息中包含的信息。
3. 通信系统一般模型：4. 信源编码：是为了提高有效性，通过减少数据中的冗余。
5. 信道编码：通过人为加入冗余，提高数据的抗干扰能力。
6. 模拟信号语音与数字信号语音的区别：数字信号的抗干扰能力强，且噪声不累积但是需要较大的传输带宽，而且频带利用率较低。
7. 极低频（Extremely low frequency ，ELF ）、超低频（Super Low Frequency ，SLF ）、特低频(ULF, Ultra Low Frequency)、甚低频（VLF ，very low frequency ）、低频（LF ）、中频（MF ，Medium Frequency ）、高频（HF ，High frequency ）、甚高频（very High frequency ）、特高频、超高频、极高频。
8. 模拟和数字通信系统的区别：信道不同。
模拟是线性关系，数字是一一对应关系。
9. 通信方式按消息传递的方向与时间的关系分类：①单工（广播、遥控、无线寻呼）：A 发送，B 只能接收；②半双工（对讲机、问询及检索）：A 、B 均可收发消息，但不能同时进行 ③全双工（视频通话、PSTN 网络）：A 、B 可同时收发消息P9 图1-610. 按数据代码排列方式分并行传输和串行传输，并行（MTP 口）：计算机和打印机之间；串行（com 口）：键盘11. 信息量： I =log a 1)P(x)=−log a P (x ) bit平均信息量 H (x )=−∑P (Xi )[log 2P(xi)]M i=1 （b/符号）M 为符号数14. 通信系统主要性能指标: 有效性、可靠性有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源；可靠性：接受信息的准确程度。
1）模拟通信系统的有效性：用有效传输频带测量2）模拟通信系统的可靠性：用接收端解调器输出信噪比来度量3）数字通信系统的有效性：用码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、和频带利用率η来衡量4）数字通信系统的可靠性：用误码率P e 和误信率P b 来衡R B =1T (B ) R b =R B log 2M (b s ) η=R B B (B/Hz) ηb =R b B(b s ∗Hz ⁄) P e =错误码元数传输总码元数P b =错误比特数传输总比特数多进制时：P e ≥P b ，在二进制时 P e =P b例题：课后题第二、三章1. 功率信号频谱：C n =C (nf 0)=1T ∫s(t)e −j2πf 0nt dt T 2⁄−T 2⁄2. 展开成傅里叶级数：S (t )=∑C n ∞−∞e j2πnt T ⁄3. 功率信号是时域离散信号4. 能量信号频谱密度：S (f )=∫s(t)e −j2πft dt ∞−∞5. 原信号：S (t )=∫S(f)e j2πft df ∞−∞6. 能量信号是频域连续信号7. 一般来说，能量信号都是非周期信号，功率信号都是周期信号，还有少数信号既不是能量信号也不是周期信号8. 连续信号：E =∫|S(t)|2dt ∞−∞离散信号：∑|S(n)|2∞n=−∞ 当0<E <∞，P =0时，为能量信号；平均功率为有限值，E =∞时，为功率信号9. 思考题：分别说明能量信号和功率信号的特性：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。
通信原理复习提纲
通信原理复习提纲第1章绪论1、通信：信息的传输与交换，用“电”来传递“信息”的方式简称通信2、通信系统模型：模拟通信系统A点i)N(o)N(B点数字通信系统3、信系统的分类：模拟基带传输系统模拟通信系统模拟调制传输系统通信系统数字基带传输系统数字通信系统数字调制传输系统模拟通信：信道中传输的是模拟信号。
数字通信：信道中传输的是数字信号。
（通信的其他分类方式见教材）4、通信方式分类：单工通信、半双工同时、全双工通信5、性能指标有效性-----传输信息的速度。
可靠性-----传输信息的质量。
（1）．模拟通信有效性：用有效传输带宽表征传输信息的速度，B越小，有效性越好可靠性：用接受端输出信噪比来量度，S/N越大，可靠性越好（2）．数字通信①传输速率（系统有效性）a 、码元速率R s ：每秒钟传输的码元数，单位波特band ，R s 也称波特率b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量，单位bit/s ，R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log （bit/s ） R S=MRs2log （band ）c 、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 ηb =BR b单位bit/s.Hz ②差错率（系统可靠性）误比特率P b =传输总码元（比特）数错误码元（比特）数 （误信率）误码元率P s =信息量）传输总码元数（传输总量）错误码元数（错误信息 （误码率） 第2章 模拟线性调制线性调制的特点：已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构，仅仅是频谱位置的线性搬移。
一、 常规调幅（AM ）1、 调制时域表达式：s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc]频域表达式：[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽： W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率： f c AMP P t f A P +=+=2)(222调制效率：)()()(2121)(2122022202t f A t f t f A t f P P P fc f AM+=+=+=η 对单频余弦f(t)：2/)(22m A t f =2222222AMAMmmAM AAAββη+=+=满调幅1=AMβ。
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通信原理复习资料第一章 绪论1.信息的基本概念：消息中所包含的有效内容。
2.信源编码的基本功能：一、提高信息传输的有效性，二、完成A/D 转换。
3.信道编码的目的：增强数字信号的抗干扰能力。
4.数字通信系统模型：信息源→信源编码→加密→信道编码→数字调制→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者(另：噪声源→信道)5.消息中不确定的内容才构成信息；信息量的多少与接收者收到消息是感到的惊讶程度有关。
消息所表达的事件越不可能发生，越不可预测，信息量就越大。
6.消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。
7.信息量的计算：()()x P x P I 22log 1log -== ()b 8.离散信源的熵的计算：()()()iMi ix P x P x H ∑=-=12log ()符号/b9.通信系统主要的性能指标：有效性、可靠性。
有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度，时间间隔)； 可靠性：接收信息的准确度。
10.模拟通信系统的有效性可用有效传输频带/带宽来度量；带宽越小，有效性越好。
11.可靠性通常用接收端解调器输出信噪比来度量；输出信噪比越高，通信质量就越好。
12.数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。
码元传输速率:TR B 1=()B （每个码元的长度为T 秒） 消息信息传输速率：M R R B b 2log = ()s b / （M 表示进制） 频带利用率：()Hz B B R B/=η BR b b =η )/(Hz s b ⋅ 13.数字通信系统的可靠性用差错率来衡量；差错率常用误码率和误信率表示。
误码率：传输总码元数错误码元数=e P 误信率：传输比特元数错误比特数=b P第二章 确知信号1.信号可以分成两类：①能量信号：其能量等于一个有限正值，但平均功率为零；②功率信号：其平均功率等于一个有限正值，但能量为无穷大。
第三章 随机过程（有两个计算题）1.从两个角度来说明随机过程：①随机过程是所有样本函数的集合；②随机过程看作是时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。
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第1章1、通信：是指不在同一地点的双方或多方之间进行迅速有效的信息传递。
单工半双工全双工串行传输：传输慢、但传输距离远。
并行传输：传输快、但传输距离近。
两点间直通传输、分支传输和交换传输3、信号：是信息的一种电磁编码。
信号是信息的载体。
通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指示有效性：是指信息传输的效率。
可靠性：是系统接收信息的准确度。
备注：衡量系统有效性最全面的指标是系统的频带利用率。
第二章一、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和非线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制方法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，而单边带调（SSB）制效率最高解调的方法：相干解调（同步检波）和非相干解调（包络检波）。
7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否小于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相 如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。
2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。
应该考虑的问题：低频和高频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量； 不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有自检自纠能力。
3、二元码的极性图P534、抽样定理分为：自然抽样和平顶抽样（性能比自然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和非均匀量化备注：只要确定了量化器，则无论抽样值大小如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较小时，输出信噪比就很低，弱信号的量化信噪比就可能无法达到额定要求而对还原解调产生较大的影响。
6、非均匀量化分为：A 率13折线（中国使用）和U 率15折线。
A=87.6 U=2557、编码：自然二进制码组、折叠二进制码组、格雷二进制码组。
其中，折叠二进制码组最好。
8、眼图：在实验室中，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响。
9、均衡分为：时域均衡和频域均衡第4章1、数字频带调制的方法有：幅度键控（ASK ）、频移键控（FSK ）、相移键控（PSK ） ASK 信也有两种基本解调方法：相干解调和非相干解调2、利用相对移相键控是为了解决绝对移相的“相位模糊”现象。
3、四相相对移相键控：在相同的信息速率下，四相信号的码元长度比二相码元长度长一倍，所需频带为二相信号的一半；在相同的码元速率下，四相系统的信息速率是二相系统的2倍，体现出了多进制调制的优点。
第5章1、信道：信息传输的通道。
调制信道和编码1/3FDM ）、时分多路复用（TDM ）、码分多路复无线视距中继 卫星通信中继 短波电离层反射信道用（CDM）3、多址通信方式有：频分多址（FDMA）、时分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）第6章1、信息的度量：信源的不肯定性备注：信源的不肯定性越大，收信者收到消息后获得的信息量就越多。
2、信源编码（通过改变信源各个符号之间的概率分布，实现信源与信道间的匹配）和信道骗码（通过变换各个信码之间的规律和相关性，使其对误码具有一定的自检或自纠能力，进而针对信道特性而采取的措施，也叫抗干扰编码。
）3、针对信道编码还有两个部分：符号独立化和概率均匀化4、差错控制方式：前向纠错（FEC）、检错重发（ARQ）、混合纠错（HEC）、信息反馈（IF）FEC：纠错、检错都在接收端ARQ：纠错在发送端，错在接收端HEC：纠错在接收端IF：纠错在发送端，检错在接收端5、码重：码组中码元为1的数量，叫做码重。
6、码距：两个长度相等的码组之间对应位置上码元不同的位数之和就称为码组的距离。
7、最小码距：码距最小的码距。
第7章重点：最大输出信噪比准则、最小错误概率接收、最小均方误差接收机、最大后验概率第8章1、么是同步：是指通信系统的发、接双方在时间上步调一致，又称定时。
2、按实现方法来分：外同步（由发送端额外发送同步信息，接收端根据该信息提取同步信息）和自同步（发送端不单独另发任何信息，由接收方从收到的信号中获得同步信息）3、按功能化为：载波同步、位同步、群同步、和网同步以下图是总结，其为重要：考试习题1、在并行传输中，构成一个编码的所有编码都是同时传送的。
由于一次传送一个字符，并行传输的收发之间不存在（字）同步问题，但可能存在（并/串）变换和（串/并）变换问题，显然，并行传输的速率高于串行传输。
由于并行信道成本高，主要用于（设备内部）和（近距离）传输，（长距离）传输时一般采用串行传输。
2、信道是所有信号传输媒介的总称，通常分为有线信道和（B）两种。
A、卫星通信B、无线信道C、移动通信道D、电磁信道3、衡量系统有效性最全面的指标是（A）A|系统的频带利用率B、系统的带宽C、系统的响应速率D、系统的传输的速率4、系统的指标主要应从信息传输的（BC）A|、经济性B、有效性C、可靠性Ｄ、电磁污染５、（×）一般情况下，并行传输的速率低于串行传输。
６、线性调制就是将基带调制信号的频谱沿频率轴线（线性搬移）的过程，其已调制信号的频谱结构和基带信号的频谱结构（相同）。
根据已调信号频谱与调制信号频谱之间的不同线性关系，可以得到（ＡＭ）、（ＤＳＢ）、（ＳＳＢ）、（ＶＳＢ）。
等不同的调制方法。
７、将单频信号Ｆ（t）（D），可得到调相信号。
A、先微分，再调幅B、先调幅，再微分C、先积分，再调频D|、先微分，再调频8、按照通信系统可分为基带和频带传输系统的规则，现有的模拟信号传输系统可分为（ABC）A、模拟信号基带传输B、模拟信号频带传输C、模拟信号数字传输D、数字信号模拟传输9、（∨）AM信号的解调通常有包络检波法和相干解调法两种。
10、（∨）调频信号的产生可以采用直接调频和间接调频法两种。
11、数字信息的电脉冲表示过程也叫码型变换或选择。
根据一般信道的特点，选择传输码的码型时，主要应考虑（ABC）A、码型中低频分量应尽量少，尤其频谱中不能含有直流分量。
B、码型中不能有长的连0或1码，以便提取同步定是信息。
C、码型应具有一定的检错能力，以便接收方方判断接收信码的正确与否D、根据信源的统计特性进行码形变换12、下列关于均匀量化的说法正确的是（ACD）A、只要确定了量化器，则其量化噪声的平均功率是固定不变的。
B、量化噪声的平均功率不完全由量化器决定C、当信号X（t）较小时，输出信噪比很低。
Ｄ、弱信号的量化噪声比可能无法达到确定要求而对还原解调产生较大的影响。
13、PCM编码常用的二进制码组是（BCD）。
从统计的角度来看，其中误码码产生最少的是（C）。
A、汉明码B、自然码C、折叠码D、格雷码14、（×）HDB3码除了保持AMI码的优点之外，还增加了使连0串减少到最多6个的优点，解决了AMI码遇到连0串不能提取定时信号的问题，是CCITT推荐使用的基带码之一。
15、（×）自然抽样指抽样期间抽样信号的顶部保持原来被抽样的模拟信号的变化规律，其抽样信号在抽样期间输出幅度值随输入信号的变换而变换，这对编码而言十分方便。
备注：不方便。
16、2DPSK方式是利用前后相邻两个码元载波相位的变化来表示所传送的数字信息，能够唯一确定其波形所代的数字信息符号的是（C）A、前后码元各自的相位B、前后码元的相位之和C、前后码元之间的相位之差D、前后码元之间相位差的2倍17、与二进制数字调制相比，多进制数字调制具有以下，（AC）特点A、在相同的码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率比二进制系统的高B、在相同的码元传输速率下，多进制系统的信息传输速率比二进制系统的低C、在相同的信息传输速率下，多进制系统的码元码元持续时间比二进的长。
D、在相同的信息传输速率下，多进制系统的码元码元持续时间比二进的短。
18、（∨）二进制幅度键控信号由于始络有一个信号的状态为零，即处于断开状态，故常称之为通断键控（OOK）信号。
19、（∨）绝对调相最致命的弱点就是相位模糊，只有通过相对调相才能够解决这个问题。
20、在常用的传输媒介中，带宽最宽、信号传输衷减最小、抗干扰能力最强的是（A）A、光纤B、微波C、无线信道D、同轴电缆21、地球同步卫星运行于距离地面三千万千米的太空中，它可以覆盖地球表面（D）以上地区。
A、1/4、B、1/2C、3/4D、1/322、光纤由于具有如下（ABCD）优点，是目前最有发展前途的有线传输媒介。
A、频带宽、数据传输速率B、损耗小C、误码率低D、安全保密性好23、目前常用的多址技术有（ABCD）A、频分多址B、时分多址C、码分多址D、空分多址24、码分多址通信的核心技术是（AD）A、自动功率控制B、频率调制与解调C、信号加密与解密D、分集接收技术25、（∨）时分复用TDM的实现是以抽样定理为基础的。
26、信源编码主要针对（信源特性）通过改变信源各个符号之间的概率分布，使信息传输速率无限接近其最大值-------信道容量，所以也称之为（有效性编码）；信道编码则是通过变换各个信码之间的（规律或相关性），使其对误码具有一定的（检错）或（纠错）能力，进而提高系统的抗干扰力，所以有时也叫（抗干扰编码）。
27、信道编码的目的在于提高（可靠性），因此它通过（加入冗余码）。
显然，信道编码以降（传输速率）为代价，用系统的（有效性）换取可靠性。
信道编码增加的冗余信息是（特定的）、（有规律）人为消息，使接收端在接收信息后可以利用它（发现错误）进而（纠正错误）。
28、下列编码方法中，属于信源编码方案的是（AC）A、香浓-范诺编码法B、汉明码编码法C、霍夫曼编码D、卷积码编码法29、常见差错控制工作方式有（ABCD）A、前向纠错（FEC）B、检错重发（ARQ）C、混合纠错（HEC）D、信息反馈（IF）30、（×）不肯定性越大的消息携带的信息量越小；反之，不肯定性越大的消息带给发收信息量越多。
31、（×）信源编码是消除或减少信息冗余量，当发现不可纠正的错误时，而信道编码则是增加信息冗余以提高抗干扰力，所以，两者正好是互逆。
32、（×）最小码距DMIN越大，编码的纠/检错能力越弱。
33、同步是指通信系统的（收、发双方）在时间上步调一致，又称（定时）。
这是通信系统中一个十分重要的问题，同步质量的好坏对通信系统的性能指标起着至关重要的作用。
按实现同步的方法来分，同步系统可分为（外同步）和（自同步）两种。
由发送端（额外）发送同步信息、接收端根据该信息提取同步信号的方法就是（外同步）；反之，发送端（不单独额外发送）信号、由接端设法从收到的信号中获得同步信息的方法就叫（自同步法），后者由于无须另加信号传送，相应的效率（高）后者，但实现电路也相对复杂。