现代通信原理复习资料整合

现代通信原理教学要求

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（信息或消息的传输和交换）；

通信系统：实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统。

2．通信系统的一般模型及各框图作用；

信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号（称为消息信号或基带信号）。

发送设备：将信源和信道匹配起来，即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：传输信号的物理媒质。

噪声源：不是人为加入的设备，而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。

接收设备：功能是放大和反变换（如滤波、译码、解调等），其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。

受信者（信宿）：传送消息的目的地。（将原始电信号还原成相应的消息）。

3．基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义；

基带信号：信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。

频带信号（带通信号）：（经过调制以后的信号称为已调信号，特点：携带信息，适合在信道中传输）信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。

模拟信号（连续信号）：凡信号参量的取值连续（不可数，无穷多），称为模拟信号。

数字信号（离散信号）：凡信号参量只可能取有限个值，称为数字信号。

4．数字通信系统模型及各框图作用；数字通信的主要特点；

信源编码与译码：信源编码的作用是提高信息传输的有效性，完成模/数（A/D）转换；信源译码是信源编码的逆过程。

信道编码与译码：数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错，为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码，组成抗干扰编码，接收端译码器则按照一定规则解码，发现错误或纠正错误，从而提高心态的抗干扰能力（提高可靠性）。

数字调制与解调：数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。

同步：同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。（载波同步、位同步、群同步和网同步）。

数字通信的主要特点：（1）抗干扰能力强而且噪声不累加；（2）差错可控；（3）易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，从而形成智能网；

（4）易于集成化，从而使通信设备微型化；（5）易于加密处理，且保密强度高。缺点：占用带宽大，需要同步。

5．通信系统分类（按传输媒质、信号复用方式）；

按传输媒质分类：有线通信系统（用导线作为传输媒质完成通信：架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等。）和无线通信系统（依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的：短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。）

按信号复用方式分类：传输多路信号有三种复用方式，频分复用（用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围）、时分复用（用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间）、码分复用（用正交的脉冲序列分别携带不同信号）。

6．信息量的含义；自信息量、平均信息量（熵）、一条消息的信息量计算；

信息量的含义：对消息中不确定的度量（可能性越小，信息量越大）。

自信息量： a=2时：

算术平均信息量：I/符号数

平均信息量（熵）：

每个符号等概率出现时，熵最大：

7．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、频带利用率定义、误码率、误信率的计算；

模拟通信系统：有效性：有效传输频带来度量；可靠性：接收端最终输出信噪比来度量。

数字通信系统：有效性：传输速率来衡量；可靠性：差错率来衡量。

码元传输速率R Bd：简称传码率，又称符号速率等。

信息传输速率R b：简称传信率，又称比特率。

频率利用率：单位频带内的码元传输速率。

误码率：发生差错码元数在传输总码元数中所占的比例

误信率：发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例

第二章随机过程

1．随机过程的基本概念；

随机过程：无穷多个样本函数的总体叫做随机过程。

2．描述随机过程统计特性的两类方法；

随机过程的统计特性可以用分布函数或概率密度函数来描述。（实际工作中用数字特征来描述随机过程的统计特性）

3．平稳随机过程的基本概念及分类；

平稳随机过程：统计特性不随时间的推移而变化。（只与时间间隔有关）。

宽平稳随机过程或广义平稳随机过程：自相关函数仅是τ的函数。

严平稳随机过程或狭义平稳随机过程：分布特性与t无关。

严平稳随机过程一定是宽平稳随机过程。

4．平稳随机过程自相关函数的主要性质；

5．高斯随机过程的定义及重要性质；

高斯随机过程（正态随机过程）：

重要性质：

6．高斯白噪声的定义、功率谱密度和自相关函数；

高斯白噪声：白噪声是高斯分布的，则称之为高斯白噪声。

功率谱密度和自相关函数：

7．窄带随机过程的同相—正交表示及统计特性、包络和相位的统计特性。

第三章信道与躁声

1．信道的定义与分类；

信道：以传输媒质为基础的信号通道，有狭义信道和广义信道之分。

狭义信道：仅是指信号的传输媒质。

广义信道：不仅是传输媒质，还包括通信系统张的一些转换装置。

2．调制信道和编码信道的定义；调制信道特点；

调制信道：指从调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。

编码信道：指编码器的输出端到译码器的输入端的部分，包括调制器、调制信道和解调器。调制信道特点：

（1）有一对或多对的输入、输出端

（2）绝大多数的信道都是线性的，即满足线性叠加定理

（3）信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间

（4）信号通过信道会受到固定的或时变的损耗

（5）即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的输出（噪声）