2020-03-02 03:38:25 来源:范文大全收藏下载本文
一
1、点对点通信系统的一般模型,并简要说明模型各部分的作用。
信息源→ 发送设备→信道→接受设备→受信者
↑
(发送端)噪声源(接收端)
信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号。(0.5分)发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。(0.5分)信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。(0.5分)噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。(0.5分)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。 (0.5分)受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息。(0.5分)
2、数字通信:信道中传输的信号是数字信号的通信称为数字通信。其特点为①抗干扰能力强,且噪声不积累
②传输差错可控
③便于对信息进行处理,变换,存储
④易于集成,是通信设备微型化,重量轻
⑤易于加密处理,且保密性好
例:为什么说数字通信系统比模拟通信系统抗噪声性能好?
数字通信抗干扰能力强是由于1)码元容易再生(2)无噪声积累 例:数字通信系统的主要优点
(1)抗干扰,抗噪声性能好(2)差错可控(3)易加密(4)易于现代技术相结合
(5)数字处理灵活(6)易集成,成本低
缺点是占用带宽大,同步要求高
3、通信系统的通信方式分为:A:①单工 ②半双工 ③全双工通信
B: ①并行传输②串行传输
4、通信系统的主要性能指标
对于数字系统来说,分为(1) 有效性:传输效率和频带利用率
(2) 可靠性:差错率
对于模拟系统来说,分为(1) 有效性:带宽
(2) 可靠性:输出信噪比
5、信息的定义:消息中所包含的有效内容
消息是信息的物理表现,信息是消息的内涵。 n
相关计算见P11I =loga 1/P(x)或 H(X)P(xi)logaP(xi)
i
16、信源编码是为了提高系统的有效性 ,信道编码是为了提高系统的可靠性。
7、码元传输速率RB信息传输速率Rb即RB =Rb / log2 M(M为M进制)
8、多径现象是指 由发射点出发的电波经多条路径到达接收端
四
1、信道的分类可分为:(1)狭义信道:①有线信道②无线信道
(2) 广义信道:①调制信道: A恒参信道B变参信道
②编码信道: A 无记忆编码信道B 有记忆编码信道
2、调制信道的数学模型
Et(t)→ K(t)→⊕→Eo(t)
↑
n(t)
即 Eo(t) =K(t)*Ei(t)+n(t)
3、用插入损耗和频率的关系表示振幅—频率,用群延迟和频率的关系表示相位-频率特性。
4、噪声的定义:信道中存在的不需要的电信号
5、信道容量:指信道中能够传输的最大平均信息速率。P80 例题
香农公式可表示为:CBlog2(1S。 )N
六、
1、数字基带信号的定义:未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或低频开始。
2、几种数字基带信号图形P133
3、基带传输常用码型对信号的要求P141
(1)对代码的要求:原始消息代码必须编成适合于传输用的码型。
(2)对所选码型的电波形要求:电波形应适用于基带系统的传输。
前者属于传输码型的选择,后者是基带脉冲的选择。
4、传输码的码型选择原则P141
(1)不含直流,且低频分量尽量少
(2)应含有丰富的定时信息,以便于从接收码流中提取定时信号
(3)功率谱主瓣宽度窄,以节省传输频带
(4)不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化
(5)具有内在的检错能力,即码型具有一定的规律性,以便利用这一规律性进行宏观监测。
(6)编译码简单,以降低通信延迟和成本。
5、AMI码和HDB3码P143
HDB3码的优点:无直流成分,低频成分少,长串连0也能提取同步信号。
6、眼图是指通过示波器观察接收端的基带信号波形,从而估计和调整系统性能的一种方法。
在数字通信中,眼图是用实验的方法观察噪声 和 码间串扰 对系统性能的影响。
7、简单叙述眼图和系统性能之间的关系?
最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻;对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定;图的
阴影区的垂直高度,表示信号幅度畸变范围;图中央横轴位置对应判决门限电平;抽样时
刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。
8、双极性码与AMI码的眼图有什么区别?P157
①若接受的是M进制双极性波形,则在一个码元周期内可以看到纵向显示的(M-1只
眼睛,(其中二进制只能看到一只眼睛)
②若接受的是经过码型变换过后得到的AMI码或HDB3码时,由于它们的波形具有三
电平,在眼图中间出现一根代表连“0”的水平线;另外,若扫描周期为NTs时,可以
看到并排的N只眼睛。
9、为了减小码间串扰的影响,需要在系统中插入均衡器,即使基带系统的传输总特性H(f)
满足奈奎斯特第一准则。
均衡器和分为:
①时域均衡:用来直接校正已失真的响应波形,使包括可调滤波器在内的整个系统的冲
激响应满足无码间串扰条件。
②频域均衡:从校正系统的频率特性出发,利用一个可调滤波器的频率特性去补偿信道
或系统的频率特性,使包括可调滤波器在内的基带系统的总特性接近无失真传输条件
10、码间串扰和信道噪声是造成误码的两个主要因素。
例:在数字通信中,产生误码的因素有两个:
一是由传输特性不良引起的码间串扰,二是传输中叠加的加性噪声 。
码间串扰:由于噪声和系统特性的影响,相邻脉冲间拖尾叠加,在接收端造成判决困难现象。
如何消除码间串扰:
七
1、数字调制技术有:①利用模拟调制的方法实现数字式调制
②采用键控法,如:频移,相移,振幅键控③④⑤
2、绝对相移2PSK:利用载波相位的绝对数值表示数字信息。
相对相移2DPSK:利用前后相应码元的载波相对相位变化传递数字信息。
各种二进制数字调制系统的误码率取决于解调器输入信噪比r。在抗加性高斯白噪声方
面,相干2PSK性能最好,2FSK次之,2ASK最差。
ASK的优点是设备简单,频带利用率高。缺点是抗噪声性能差。
FSK优点是抗干扰能力强,适用于衰落信道。缺点是占用频带交款,频带利用率低。
PSK或DPSK的优点是抗噪能力最强,应用于高速数据传输。但在相干解调时存在载波
相位模糊的问题。
二进制相移键控2PSK:通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。
3、2DPSK(差分相移键控)信号的产生方法
①用绝对码通过相对相移控制
②先把绝对码变换为相对码,再对相对码应用绝对码规则。
其条件为:载波速率为码元速率的整数倍
九
1、数字化过程包括:抽样,量化,编码
2、抽样定理:设一个连续的模拟信号m(t)中的最高频率
1/2fH的周期性冲激脉冲对它抽样时,m(t)将被这些抽样值所完全确定。
3、低通抽样定理:一个频带限制在(0,fH)内的时间连续信号m(t),如果以T
4、脉冲编码调制:模拟信号从抽样,量化,直到变换为二进制符号的基本过程
5、简述脉冲编码调制的主要过程及各个过程的作用。
编码器:模拟信号输入→抽样保持→量化器→编码器→PCM信号输出
冲激脉冲 →↑
译码器:PCM信号输入→译码器→低通滤波器→模拟信号输出
编码器中由冲击脉冲对模拟信号抽样,得到在抽样时刻上的信号抽样值。这个抽样值仍是模
拟量。在它量化之前,通常用保持电路将其作短暂保存,以便电路有时间对其进行进行量化。
在实际电路中,常把抽样和保持电路作在一起,称为抽样保持电路。图中的量化器把模拟抽
样信号变成离散的数字量,然后在编码器中进行二进制编码。这样每个二进制码组就代表一
个量化后的信号抽样值。
抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散,幅值连续的脉冲信号;量化是把时间
离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号;编码是把幅值、
时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。
注:PCM与ΔM都属于信源编码部分。差分编码属于信道编码。
ΔM信号携带着输入信号的增量信息,用位编码表示。
6、频分复用是频率上分开,时间上重叠;时分复用是频率上重叠,时间上分开。
时分复用的主要优点是便于实现数字通信,易于制造,适于采用集成电路实现、生产成本低。 Hf的时间间隔对它进行等间隔抽样,则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。
十一、
1、码重:在分组码中,把码组中“1”的个数称为码组的重量。
码距:把两个码组中对应位上数字不同的位数称为码组的距离。
2、编码检错和纠错能力
(1) 为检测e个错码,要求最小码距d0 >= e + 1
(2) 为了纠正t个错码,要求最小码距d0 >= 2t + 1
(3) 为了纠正t个错码,同时检测e个错码,要求最小码距d0 >=e + t + 1
3、简单的实用编码有:奇偶监督码,二维奇偶监督码,恒比码,正反码。
4、汉明码是一种能够纠正一位错码且编码效率较高的线性分组码。
十三、
1、同步包括:载波同步(载波恢复),码元同步(时钟恢复),群同步(帧同步),网同步
2、不同实现方式的同步
(1)外同步(群同步):发送端发送专门的同步信息,接收端把同步信息检测出来作为同
步信号
自同步(载波同步):发送端不发送专门的同步信息,接收端没法从接收到的信号中提
取同步信息。
3、载波同步的性能指标:效率,精度,建立时间和保持时间。(静态相位差与同步带宽)
3、什么是群同步?并解释在连贯式插入法怎样进行群同步的保护。
群同步:又称为帧同步;为了使接收端能够正确区分出每一帧的起止位置,在发送端必须提
供每帧的起止标识,而在接收端检测并获得这一标识的过程就是群同步。群同步的保护主要为:
1)捕捉态:在捕捉态时,确认搜索到群同步码的条件必须规定得很高,以防发生假同步。
2)保持态:一旦确认达到同步状态后,系统转入保持态。在保持态下,仍须不断监视同
步码的位置是否正确。但是,这时为了防止因为噪声引起的个别错误导致认为失去同
步,应该降低判断同步的条件,以使系统稳定工作。
4、群同步有两种插入方法:集中插入和分散插入。
5、群同步系统的基本要求:
①正确建立同步频率大②同步建立时间短③同步保持时间长④群同步码长度尽量短
6、载波同步是相干解调的先决条件, 位同步是抽样判决的基础。
7、频域正交插入导频时,为什么不用同相?答: 会导致最终解调产生直流干扰。
补充:
1、随参信道传输媒质的特点?对信号的衰耗随时间变化,传输的时延随时间变化多径传播
2、相位-频率畸变是恒参信道对所传输信号的影响。
幅度-频率畸变是变参信道对所传输信号的影响。
3、高斯型白噪声是指概率密度函数满足正态分布统计特性,同时它的功率密度函数是常数
的噪声。
4、语音PCM系统采取非均匀量化主要原因是(均匀量化的主要缺点是)
小信号概率大,大信号概率小
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