通信原理复习资料(根据南邮课件总结)

通信原理复习资料 一、基本概念 第一章

1、模拟通信系统模型

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 信息源（简称信源）：把各种消息转换成原始电信号，如麦克风。信源可分为模拟信源和数字信源。

发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。

信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。

接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。 两种变换： 模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号） 2、数字通信系统模型

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 信源编码与译码目的： 提高信息传输的有效性 完成模/数转换

信道编码与译码目的：增强抗干扰能力 加密与解密目的：保证所传信息的安全

数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致

3、数字通信的特点 优点：

（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控

模拟通信系统模型

信息源

信源编码

信道译码

信道编码信 道数字调制

加密

数字解调解密

信源译码

受信者

噪声源

数字通信系统模型

（3）便于处理、变换、存储

（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输

（5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻

（6）易于加密处理，且保密性好

缺点：

（1）需要较大的传输带宽

（2）对同步要求高

4、通信系统的分类

（1）按通信业务分类：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）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统

（3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1

（4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统

（5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统

（6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信

（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用

5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性

有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。

可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

（1）模拟通信系统：

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。

（2）数字通信系统：

有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。

可靠性：常用误码率和误信率表示。

码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）

信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒

6、通信的目的：传递消息中所包含的信息

7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信

8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量(eg:8个等概率波形，即8进制波形，含3bit信息)。等概率发送时，信息源的熵有最大值。

第二章

1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。

2、确知信号的类型

（1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号

（2）按照能量区分：能量信号和功率信号：

特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于

3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。

4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。

5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。

第三章1

、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。

2、随机过程具有随机变量和时间函数的特点，可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述：

①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。

3、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。

若随机过程(t)的谱密度集中在中心频率fc附近相对窄的频带范围 f 内，即满足 f << fc的条件，且fc 远离零频率，则称该(t)为窄带随机过程。

4、高斯过程的概率分布服从正态分布，它的完全统计描述只需要它的数字特征。

5、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布：正弦载波信号加窄带噪声的包络一般为莱斯分布；当信号幅度大时，趋近于正态分布；幅度小时，近似为瑞利分布。

6、窄带随机过程：若随机过程ξ(t)的谱密度集中在中心频率f c附近相对窄的频带范围∆f 内，即满足∆f << f c的条件，且f c 远离零频率，则称该ξ(t)为窄带随机过程。

第四章

1、信道分类：

（1）无线信道－电磁波（含光波）

（2）有线信道－电线、光纤

2、无线信道（电磁波）的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。

3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。

光纤

A/结构:

纤芯

包层

B/按折射率分类:

阶跃型

梯度型

C/按模式分类:

多模光纤

单模光纤

图4-9 双绞线

导体绝缘层

导体

金属编织网保护层

实心介质

图4-10 同轴线

折射

率

n1

n2

折射

率

n

n2

7

1

折射

率

n1

n2

单模阶跃

图4-11 光纤结构示意图

(

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