通信原理总结

2024-05-05

通信原理总结(精选8篇)

篇1:通信原理总结

1.通信方式:单工、半双工、全双工

2.2PSK恢复过程中存在的现象:倒π现象,反相工作现象

3.为了减小频率选择衰弱的流向需要限制数字信号传输速率(对)

4.高斯过程是广义平稳,是不是严平稳的(不是)

5.高斯过程通过线性后是不是高斯过程(是)

6.相干解调的2DPSK误码率最小……

7.基带系统所能提供最高频带利用率2 B/Hz

8.调幅抗噪声性能好于调频。错 调频性能好

9.如果一个系统各态历经性,是平稳的对,反之不一定成立

10.数字基带信号的功率谱包括哪几个部分:连续谱和离散谱

11.信道容量:离散信道容量,连续信道容量

12.如何消除码间串扰:基带传输系统的冲击响应波形h(t)仅在本码元的抽样时刻上有最大值,并在其他码元的抽样时刻上均为0

13:码间串扰的产生:系统传输总特性不理想,导致波形畸变,展宽从而对当前码元产生干扰。14:数字调试三种方式:PSK/FSK/ASK。

已知AMI码(信息交替反转码)恢复原有信号:把-1改为1

已知消息码,写CMI码(把1改11,00交替,0改01)双向码(1改10,0改01)

17.随机过程:E(均值、数学期望)与时间无关,自相关函数与时间间隔有关

18.广义平稳的随机过程特点:均值是一个常量,自相关函数只与时间间隔有关

19.数字基带传输系统中产生误码:信道加性噪声、码间串扰

20.PCM编码的几个过程:抽样、量化、编码。

21.高斯白噪声服从正态分布、高斯分布。

22.单边带信号:相移法、滤波法、相移滤波法

23.数字传输中传输特性不良引起的失真与传输中叠加的噪声可产生误码。

24.观测码间串扰和加性噪声对可靠接受的影响靠眼图来观察。

25.信道容量的概念:信道无差错传输信息的最大速率为信道容量。

篇2:通信原理总结

《通信原理》课程是通信专业一门重要的核心课程,是我们后续专业课的基础。这门课程主要研究如何有效可靠地传输信息。本课程特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。首先建立了通信系统的概念和组成,其次在各章深入介绍各个部分的性能。从整体到局部,思路明确,框架结构清晰。

这门课程理论性较强,主要侧重研究通信系统中每个模块的实现和性能分析。在这门课程中,主要讲解了通信系统基本概念,确定信号和随机信号分析,信道研究,模拟调制系统,数字基带,带通传输系统以及信源,信道编码等内容。

通信原理这门课,一开始就觉得很难,看到好厚的书、一大堆的数学推导公式就慌了。刚开始听课时,涉及到很多信号与线性系统、工程数学里的知识,老师讲课时,我们一脸茫然。后来通过下来复习前期课程,将以前知识重新拾起,而且老师在课堂上也不断引导我们回顾,慢慢地我们适应了通信原理的学习。学习过程中主要使用了以下几种学习方法。

1、建立数学模型的学习方法。将通信系统模块化,我们并不需要了解各个部分具体的电路连接和实现,我们将其用一个模型来代替,研究这个模型的性能。例如在调制解调时,我们注重的是调制的几种分类,他们分别在带宽,抗噪声性能,实现难易程度上的特点。根据不同的条件需要来采用不同的调制。

2、总结分类对比的学习方法。学习过程中,我们不能死记硬背的记模块的性能,相互对比有助于更好理解。模拟调幅波学习时,我们可以将AM,DSB,SSB几种性能做一个简单的总结,将他们优缺点相互对比,既简单又明了还记忆印象深刻。

3、简单逻辑推理的方法。在通信系统中,每种技术的使用都是有原因的。通过简单的推理可以将各种措施方法将相互联系,将各部分之间联系起来,更好的从整体上把握。在数字基带通信中,很容易产生码间串扰,为了消除这种现象,我们采取理想低通和余弦滚降特性的设计。根据他们各自优缺点,我们又引进部分响应这一改进技术。这样我们很容易将这几个知识点联系起来并更好地理解。

4、数学工具的应用。本课程数学推导多且繁琐,但是我们要记得,数学推导过程是我们借助的工具,并不是我们的重点。很多时候我们只要掌握了推导方法即可,千万不要陷入数学计算的漩涡中。

很幸运李世银教授带领我们学习这门课程。老师讲课很有经验,非常有特点。他系统概念很强,善于总结。每堂课前总会带领我们回顾上节课讲过的重点内容,将每章节之间都联系在一起。老师注重启发式教育,每次讲解新的概念时,他不会直接给出而是通过前序章节的学习带我们分析现有系统的状态存在的问题,以此来引入新的概念。通信原理理论性强又比较抽象,李老师经常会举日常生活中例子让我们更好地理解知识点。他人和蔼可亲,上课与大家互动特别多,带动上课的积极性,避免一味讲课灌输式学习。课堂上我们的思想是活跃开放的,不断思考老师提出的问题并和老师互动交流,提高了学习的热情和积极性。

篇3:隐蔽通信原理分析

隐蔽通信实质上也是人们相互之间联络与沟通的一种通信方式。特别是进入工业革命后, 随着电子器件的升级以及计算机技术和通信技术的不断提高, 频率资源日趋紧张, 通信手段也不断翻新。以无线方式进行通信、联络已成为现代人们生活中不可或缺的一部分, 有效使用频率资源, 保证通信可靠、畅通、无干扰, 同时又具有保密性或者隐蔽性, 已成为现代通信领域发展的方向。如将扩频技术应用到现代通信领域, 就可很好地解决了上述问题。本文拟对隐蔽通信和电子对抗中所采用的扩频技术原理进行分析和探讨。

2 隐蔽通信与扩频技术

顾名思义, 隐蔽通信就是通信虽然正在进行, 但是其信号、频率、发射机方位却不易被对方发现, 通俗地讲, 就是我能发现对方, 对方却很难或不能发现我。隐蔽通信之所以能达到这种效果, 其秘密在于采用了扩频技术, 即扩展频谱的通信技术。

采用以扩频技术为核心设计隐蔽通信系统, 首先需要采用数字传输方式, 频带扩展可通过一个独立的码序列来完成, 用编码或调制方法来实现, 独立的码序列与所承载的信息数据无关。在接收端则采用同样的独立码序列进行相关同步接收、解扩及恢复所承载的信息数据, 所传信号占用的频带宽度远大于所承载信息自身基带必需的最小带宽。

在这里独立的码序列就是扩频函数, 称为伪随机码, 也叫PN码。用它去调制信息并对接收端信号作相关处理, 是实现隐蔽通信采用的核心技术和手段, 也是有别于经典通信的最大特点。

3 隐蔽通信原理

隐蔽通信系统中, 由于采用了扩频技术, 一方面能使频率得到重复使用, 解决了频率资源紧张的现状, 同时由于其隐蔽特点, 使其应用领域非常广泛。从军事到民用, 从电子对抗、卫星测距定位到移动通信都广泛采用了这种技术。

3.1 电子对抗机理

电子对抗实质就是通信双方互相发射干扰对方的无线电信号, 通俗地讲, 就是敌我双方的相互捣乱, 使对方接收到一个无法获取信息的信号或根本接收不到信号的一种游戏方式。隐蔽通信系统正好具有很强的抗干扰性, 可以把对方的干扰限制在最低程度, 基本保证自身通信正常进行, 因而很适合应用于军事领域的电子对抗通信中。

电子对抗中, 第三方释放的干扰信号一般有宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、单音及多音载频干扰和脉冲干扰等, 其频谱如图1所示。这些干扰信号通过隐蔽通信系统被接收机解扩后, 会产生如图2所示的一些变化。这也可以说, 是对隐蔽通信系统能够排除对方干扰原理的简单说明。

对于宽带噪声I (ω) , 如图2 (a) 所示, 经过解扩器与本地PN码相乘以后, 相关输出将把乙方发来的有用信息复原, 而把途中混入第三方的宽频带干扰噪声频谱进一步展宽, 使噪声功率谱密度R (ω) 变得更小。这样经窄带滤波作用后, 就将绝大部分噪声功率滤除, 使得输出信息的信噪比P/N基本保持不变, 相当于对宽带噪声具有很好的抗干扰作用。

对于部分频带噪声干扰, 如图2 (b) 所示。由于能量相对集中, 即使经过接收机的解扩器与本地PN码相乘以后, 经过窄带滤波, 会把绝大部分干扰的频率成分滤除掉, 但总体效果没有对宽带干扰的滤除效果明显, 相应地说, 对隐蔽通信系统的危害比宽带噪声要大一些。换句话说, 隐蔽通信系统对其抗干扰性就低于其对宽带噪声的抗干扰性。

对于单频及多频载波干扰, 其解扩处理情况如图2 (c) 和 (d) 所示。单频干扰信号被展宽成 (xsinx) 2形状的频谱。经窄带滤波器滤除大量干扰后, 会保留一部分干扰信号成分, 由于能量叠加关系, 多频比单频单位频谱内能量密度更大, 经窄带滤波器滤波后, 接收机输出保留下来的干扰信号能量相应要多, 也就是说, 对单频的抗干扰性比多频好。

对于脉冲干扰, 由于能量在时间上相对集中, 类似于如图2 (b) 所示的部分频带干扰情况。这种干扰对隐蔽通信系统的危害更大, 相应对其抗干扰性较差, 在实际应用中, 就应根据干扰情况, 提高隐蔽通信系统的处理增益和其它参数, 使其最大限度地保持可靠通信的要求。

对于电子对抗, 利用隐蔽通信系统使用的扩频技术能够达到抗干扰通信, 从技术手段上是采用PN码手段进行相关扩频和解扩, 从理论上主要是根据频谱分析得到的结论, 即:

(1) 脉冲宽度越窄, 也就是数字通信中的码速越高, 对应频谱越宽。采用窄脉冲序列对低速基带信号进行调制, 将会得到一个更宽的双边带直扩信号。

(2) 如果信号的总能量不变, 其频谱展得越宽, 各频谱成分的能量幅度下降越多, 或者说信号的功率谱密度 (单位频带内承载的功率) 越小。这样, 采用扩频技术进行通信, 一方面因接收到的功率很小, 接收机就难以解调出来, 即接收不到, 相当于增加了通信的可靠性和保密性, 或者说降低了被对方截获信号的概率;另外, 在接收机内部, 经过相关解扩后, 需要进行窄带滤波, 这样就会将大部分被扩展的干扰噪声频率滤除掉, 保证通信的正常进行。

3.2 隐蔽通信与卫星测距、定位机理

隐蔽通信, 其本质就是不易被对方发现或被对方截获所发出的信号。而就截获的含义来讲, 有三层:

(1) 发现对方信号的存在;

(2) 确定对方信号的频率;

(3) 确定对方发射机的方向。

根据柯捷尔尼可夫提出的“关于信息传输差错概率”公式:, 信息传输差错概率与信息能量E和噪声功率谱密度N0之比成正比, 与信号的频带宽度成正比。对于隐蔽通信系统, 由于它采用扩频技术, 首先借用PN码将信息频带扩展很宽, 这样就导致发射出去的信息信号功率谱密度很低, 也就是单位时间内传输或通过的能量很小, 像第二代移动通信使用的码分多址CDMA和第三代移动通信使用的TD-SCDMA系统, 信号发送功率极低, 一般为1-650mW, 几乎工作在信道噪声和热噪声背景中, 这样如果对方在短时间内不能全频带接收该信息, 就很难发现它的存在, 相当于表现出很强的抗截获性, 而且易于实现在同一地区重复使用同一频率, 也可以与目前使用的各种窄带通信系统实现兼容。

对于测距和定位, 是现代战争实现精确打击的重要前提。测距和定位使用的工具是雷达, 不管是飞机还是战舰, 雷达就是其眼睛, 利用它发现目标, 定位目标, 引导导弹进行攻击。目前, 出现的有源相控阵雷达使用的就是隐蔽通信系统采用的扩频技术, 它不仅可以实现隐身, 即使我方发射信号, 敌方雷达也不易收测到, 以便顺利进行空间无线测距和定位。

无线测距原理就是根据电磁波在空间以固定光速c传播。如果测定了电波从发射到被目标反射全程传播所用时间, 按照s=ct关系式, 也就测定了距离。

使用扩频技术的雷达测定时间, 就是自身发射一列高速率PN码序列信号, 把它与由目标反射回来的PN码序列相位进行比较, 比较两个码序列相差的时片数, 就是发射波与反射波的时间差, 由此就能换算出雷达与被测目标之间的距离。正因为这样, 当码片选得越窄, 也就是码速率越高, 测距精度越高。

有了精确的测距和定时系统, 就不难形成一个精确的定位系统。按照空间几何关系, 已知两个点的空间位置 (座标) 和距离, 以及在某一平面上分别与第三点的距离, 也就能确定第三点的座标位置。

3.3 码分多址与移动通信中的CDMA通信机理

现代卫星通信普遍采用频分多址、时分多址和码分多址。所谓多址通信系统指的是由许多用户组成的一个通信网, 网中任何两个用户都可以通信, 而且许多对用户同时通信时, 又互不干扰。应用隐蔽通信系统采用的扩频技术就很容易组成一个多址通信系统或通信网。

码分多址通信网的核心就是采用了扩频技术, 具体实施方法是给每个用户都分配一个唯一的PN码作为地址码或密钥。通过对接收信号地址码自相关性检测, 就能判断出是否为有用信号。按码分多址通信系统设计要求, 每个用户只能接收到或解调出其他用户按其地址码发来的信号;对于其他用户发给别人的信号, 虽然能接收到, 但因PN码不同, 互相关联很小, 接收机不会解扩出来, 此时可当作噪声进行处理。另外, 因为扩频技术对信息频谱扩展程度很大, 使其功率谱密度很低, 这样即使多用户共用同一频带, 彼此之间相互干扰也是很小的。正因为这样, 对整个码分多址通信系统来讲, 虽然系统占用频带很宽, 但平均分给每个用户的带宽却很窄, 从效果上就等效于系统的频谱利用率很高。

正因为采用扩频技术建立起来的隐蔽通信系统具有诸多优势, 使得它在现时通信中的应用日趋广泛, 甚至无与伦比, 不可替代。

4 结束语

现代人们的生活、现代战争都已进入到了信息化阶段, 实现信息化的根本就是保证信息和通信的安全性、隐蔽性和及时性。就现代通信来讲, 通信数量骤增, 频谱资源显得更加紧张, 安全性受到巨大挑战。特别是对于现代战争, 已不再采取地毯式的轰炸形式, 而是集中优势对敌方有生力量和重要设施进行歼灭。这样, 作为战争工具的耳目——雷达和通信系统就需要技术创新, 最大限度保证其隐蔽性、安全性和及时性。本文就是对隐蔽通信采用的扩频技术能够有效实现通信系统的隐蔽性、安全性道理进行的分析, 以便达到知其然更知其所以然的目的。

摘要:本文拟从隐蔽通信概念入手, 对隐蔽通信采用的核心技术和机理进行了分析, 进而揭示了现代通信中使用“隐蔽”通信的本质和理论依据。

关键词:隐蔽通信,实现机理,实际应用

参考文献

[1]陈显治等.现代通信技术电子工业出版社, 2001年1月第1版.

[2]宗孔德, 胡广书, 数字信号处理.清华大学出版社, 1988年6月第1版.

[3]刘长年, 石昭生.数字通信.中国广播出版社, 1995年7月第1版.

[4]郑君里, 杨为理, 应启珩.信号与系统.高等教育出版社, 1981年5月第1版.

篇4:《通信原理》课程教学探索

摘 要 《通信原理》是通信工程、电子信息等信息类专业的一门核心基础课,存在理论性强、不易与实际相结合的特点,笔者根据多年的通信系统设计经验以及大学本科授课体会,在理论实验教学、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行了探索,以期改善教学效果,提高授课质量。

关键词 通信原理 教学改革 教学内容 教学方法

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)02-0003-02

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展,信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力,信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员,尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础——通信原理的教学质量,直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力,因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革,特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。

一、改革理论教学,夯实理论基础

《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课,主要内容包括:随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习,一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理,掌握分析和研究通信系统的基本方法;另一方面,通过课程的实验实践,灵活运用理论知识,设计和仿真较大规模通信系统,可培养学生解决实际问题的能力,为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富,原理性较强,抽象概念多,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,特别是概率论和数理统计方面的知识,并且前后概念与内容相互交错,知识体系繁杂,对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展,要侧重于数字通信基础理论方面的讲解,并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题,理论是抽象的,而例题是接近实际问题的,因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外,在选择和设计例题时,要多联系前后知识点,既能够回顾过去的知识点,解释当天课程内容的应用方法,又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明,通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。

二、改革实验教学,紧密联系实际

《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学,帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等,建立通信系统较为完整的框架体系,在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行,一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容,来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输,接收的时候再进行模拟信号的还原,并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化,能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程,激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,而且过于基本,学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法,也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法,因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容,着重对一些常用的数字基带调制解调方式,如QPSK和QAM等进行编程仿真,绘制误比特率曲线,更进一步可以将实现过程定点化,使学生更能够学习到实际实现时的种种细节,更深入地理解相关理论知识。

三、改革教学方法,激发学生兴趣

教学内容体系确定后,采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强,数学公式较多的学科,对学生的数学基础也有较高的要求,如果是按部就班的讲解会比较枯燥,因此在教学手段上以多媒体教学为主,传统黑板板书为辅,在教学方法上面注重与现实结合,引发学生的学习兴趣。在讲授过程中,结合现代通信发展的现状,穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用,做到让学生学得有目的、有感受,而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统,在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来,并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示,让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势,解决了哪些方面的问题等,从而达到增加学生学习兴趣,强化学习效果的目的。

四、改革考核方式,提高考核质量

考核是对学习的结果做出评估,是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标,课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点,考核方式作如下尝试:结合课程的专业特点,采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化,不单纯考学生对概念的记忆情况,而是考核学生对概念是否理解,能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动,考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核,并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来,从而提高教学效果。

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程,目前仍存在不足之处,比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出;如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力;如何提高基础差学生的学习能力,又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中,笔者将加强与同行交流学习,进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等,以期获得更好的教学效果。

参考文献:

[1]蒋青,于秀兰.通信原理(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[2]樊昌信等.通信原理(第6版)[M].北京:国防工业出版社,2011.

[3]白运新.现代通信原理实验教学改革初探[J].读写算(教师版):素质教育论坛,2008,(9).

篇5:通信原理考试总结

通信目的是传递消息中所包含的信息,进行信息的时空转移,即把消息从一方传送到另一方。

2.为什么要进行载波调制呢?

第一,通过调制,把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上,是已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配,这样就可以提高传输特性。

第二,把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。

第三,扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可以实现传输带宽与信噪比之间的互换。

因此,调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。

3.门限效应:输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降,而是急剧恶化,通常把这种现象称为解调器的门限效应。

4.频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段,每路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带进行分割,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。

时分复用:借助把时间帧分成若干时隙,各路信号占有各自时隙来实现在同一信道上传输多路信号。

1k=05.无码间串扰的时域条件:h(kTS)=0k为其他数

6.无码间串扰的频域条件:∑ H(ω+2πi/Ts)=Ts|ω|≤π/Ts

7.随参信道:特性随机变化的信道称为随机参量信道。

8.信道容量:是指信道能够传输的最大平均信息速率。

9.通信系统的组成功能:

①信息源:是把各种消息转换成原始电信号。

②发送设备:产生适合于在信道中传输的信号,即使发送信号的特性和信道特性相匹配,具有抗干扰的能力,并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。③信道:是一种物理媒质,用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

④接受设备:将信号放大和反变换。其目的是从受到减损的接受信号中正确恢复出原始信号。

⑤受信者(信宿是传送消息的目的地):功能与信源相反,即把原始电信号还原成相应的消息。

10.数字通信系统的组成功能:

①信息源编码与译码:

一、提高信息传输的有效性。即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和码元速率。

二、完成A/D转换。即当信息源给出的是模拟信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字化传输。

②信道编码与译码:信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力

③加密与解密:为了保证所传信息的安全

④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带通信号

⑤同步:使收发两端的信号在时间上保持一致,是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。

11.眼图,是指通过用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。

眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小,眼图还可以用来指示接受滤波器的调整,以减小码间串扰,改善系统性能。同时,通过眼图我们还可以获得有关传输系统性能的许多信息。

12.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相,也可能反相,这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反,即“1”变“0”,“0”变“1”,判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK的“倒π现象”或“反相工作”。

13.二进制数字调制系统的性能比较:

一、误码率:①对同一调制方式,采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率②若采用相同的解调方式,在误码率相同的情况下,所需要的信噪比2ASK比2FSK高3dB,2FSK比2PSK高3dB,2ASK比2PSK高6dB,③若信噪比一定,2PSK系统的误码率比2FSK的小,2FSK系统 的误

码率比2ASK的小。

二、从频带宽度或频带利用率来看,2FSK系统的频带利用率最低。

三、若传输信道是随参信道,2FSK具有更好的适应能力。

14.时分复用的优点:便于实现数字通信、易于制造、适于采用集成电路实现、生产成本较低。

15.伪随机噪声具有类似于随机噪声的某些统计特性,同时又能够重复产生

16.m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称。

17.本原多项式:一个n次多项式f(x)满足条件①f(x)为既约的;②f(x)可整除(xm+1),m=2n-1;③f(x)除不尽(xq+1),q

18.简述差错控制编码的基本原理

在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元,这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系,一旦传输过程中发生错误,则信息码元与监督码元之间的关系将受到破坏,从而发现错误,乃至纠正错误。

19.2FSK通信系统中若“1”码与“0”码对应的信号幅度不相同,对传输信息有影响吗?为什么?

答:没有影响。(3分)

因为2FSK通信系统中,数字信号调制在载波的频率当中,频率对应不同的数字信号,和幅度没有关系。

20.脉冲编码调制:通常把从模拟信号抽样、量化,直到变换成为二进制符号的基本过程。

篇6:通信原理数字通信系统总结性复习

通信系统分为基带和频带传输两类。

数字基带通信系统模型

高速数字通信系统模型

一、A/D转换:

作用:完成模拟信号到数字信号的转换; 过程:采样、量化、编码

方法:PCM脉冲编码、增量调制(△M)、差分脉冲编码调制(DPCM)、自适应差分脉冲编码

调制ADPCM1、A律13折线(PCM脉冲编码):采用8bit量化,1bit极性码,3bit段落码,4bit段内

码,具体例子见习题答案。

2、增量调制(△M):对前后样值的变化进行编码:增大编为1,减小编为0,只用一位

编码。

a)避免过载的方法:一是增大Δ,二是减小Δt;

b)增量调制一般采用的数据率为32Kbps或16Kbps;

3、PCM与△M的比较:

a)在比特率较低(低于40Kbps)时,增量调制的量化信噪比高于PCM,话音质量

比PCM的好,增量调制抗误码性能好,可用于比特误码率为10-2~10-3的信道,而PCM要求10-4~10-6

b)增量调制通常采用单纯的比较器和积分器作为编译码器,结构和设备较PCM简

单。

4、差分脉冲编码调制(DPCM):对信号的抽样值与信号的预测值的差值进行量化、编码,其编码可采用N位二进制码。

5、自适应差分脉冲编码调制ADPCM:与DPCM相比,自适应的量化取代固定量化

二、信源编码:

作用:产生适合于信道传输的信号,提高系统有效性;

信源分类:语音信号和图像信号

语音压缩编码:

1、基本的语音编码方法:波形编码、参量编码和混合编码

2、应用举例:移动通信中多采用混合编码方式,如飞利浦的AMR-WB宽带自适应多速率语音

编码方法:语音带宽范围:50-7000Hz,16KHz抽样,6.6 Kbps~23.85 Kbps,应用领域:GSM、3G及其他

图像编码:

1、图像可压缩的原因:(1)图像信号中存在着大量的冗余度;(2)人眼的视觉特性,对高频信

息的感受度低.2、基本的图像压缩编码方法:

i.JPEG(Joint Photographic Experts Group,联合图像专家组):静止图像编码标准 ii.MPEG(Moving Picture Experts Group,活动图像专家组)-1:存储介质图像编码

标准

iii.MPEG-2:一般视频编码标准

iv.MPEG-4:多媒体通信编码标准

v.H.261(ITU-T 制定):会议电视图像编码标准

vi.H.263:极低码速率的编码标准

3、H.261与MPEG-1比较:H.261编码后的数据流速率更低,总体上图象质量略逊于MPEG-1,它适合在网或网上传输运动的图象

三、码型编码:

目的:选择适合于信道传输特性的码型。

基本的常用码型及特点:

NRZ码:无定时

归零码:可提供定时信息

双极性码:减少直流分量,判决电平为“0”

HDB3码:用在复接设备中,如PCM30/

32一、二、三次群中

编码步骤:

1)1→+B、-B

2)经过奇数个B的0000 →000V,经过偶数个B的0000 →B00V,V与前面的B极性一致

差分编码:用在DPSK调制中,传号差分码规则:“1”变,“0”不变

具体编码实例见书p87,说明其中的差分编码参考码为“1”

四、信道编码:

作用:纠检错,提高可靠性基本分类:ARQ(检错重传)、FEC(前向检错)、HEC(混合差错控制)

常见编码方法:奇偶编码、CRC循环冗余校验,具体见作业。

CRC循环冗余编码步骤:

1)生成码:由生成多项式得生成码

2)监督码:信息码补r个0对生成码求r位余数(不足r位,前面补0,r=n-k)

3)循环码:信息码+监督码

五、其他眼图的特点:评价系统性能的基本方法,噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,眼图越不端正。

加密:

1.作用:加密;去除长的连零,有利于提取定时

2.基本方法:用移位寄存器的产生的m序列与信息序列模2加。具体见作业。

交织:

1、作用:与信道编码结合,检查或纠正突发性错误

2、基本思想:分散集中型错误,使其在检错或纠错范围内

六、复用、多址与复接:

复用目的:实现信道共享,提高信道的利用率;

多址目的:实现信道共享,区分终端(如地球站、基站或手机)

基本方法及应用

FDM:GSM系统200kHz/频带

TDM:PDH的PCM30/32路一次群

TDMA:GSM系统8时隙/载频

CDMA:3G(第三代移动通信)中区分小区和移动台

复接:在多路复用的基础上在时域上进一步“复用”。

复接存在的原因:电子元器件精度限制

PDH系统:正码速按位准同步复接

SDH系统:按字节的同步复接

七、调制:

实质:实现频谱搬移

目的:改善系统性能,可以实现频分复用

基本的调制方式:ASK、FSK、PSK、DPSK

(G)MSK:最小移频键控,用在GSM系统中

QPSK、QAM:用在3G移动通信系统中

八、同步:收发双方在时间上步调一致

同步获取的基本方法:自同步(滤波法)和外同步(插入法)

位同步:

NRZ获得同步的方法:编成RZ码,在0频处插入同步信号,或采用滤波法

滤波法的基本思想:大量信息工程系中总存在着“0”“1”的交替变化,此部分即为高频分量,将其滤出,既为位同步。

帧同步:一般采用集中插入的方法,如PCM30/32次群采用“集中插入”(TS0=“0011011”)载波同步:相干解调中需要载波同步,基本方法:平方变换法、平方环、科斯塔斯环

在“平方变换法”得到的PSK载波,因为存在2分频所以存在倒Π现象;

科斯塔斯环法:不存在倍频,直接得到载波,适于应用在高频电路中

网同步:数字通信系统中,为保证通信网中任意各站能够进行通信,需要有统一的时钟 我国SDH系统采用“分区等级主从同步”,PDH采用准同步方法。

英文缩写:

ASK:幅移键控、FSKPSKDPSKQPSKQAMGMSK

A/DPCM△MDPCMADPCM

FDMFDMATDMTDMACDM CDMAFDD

SDH:

STM-N :同步传输模块n级

PDH

ARQ、FEC、HEC

利用以上知识点理解下列系统参数

935.5KHZ935.3KHZ935.1KHZ

双工方式:频分双工

上下行频率间隔:

工作带宽:

复用方式:频道间隔

多址方式: 时分多址

双工方式:

篇7:自考数据通信原理总结

2扰乱器的作用:在发端将传送的数据序列中存在的短周期的序列按某种规律变换为长周期序列,以便恢复接收端的定时

3数字调制方式考虑的因素:频谱利用率,普特性,抗噪声性能,成本和复杂性等

4群计数码检测错误的能力:群计数码针对分组后的信息码元组,计算出每组码元1的个数,再将该数目的二进制编码作为监督码,加在信息码元在后一起发送,除0变1和1变0成对出现的错误以外,群计数吗可以检测到所有其它形式的错误,检错能力很强

5自适应路由选择算法所依据的参数特征:自适应路由选择算法所依据的这些参数值是根据当前的通信网内的各有关因素的变化,随时做出相应的修改

6路由选择算法有哪些要求:最短的时间内使分组到达目的地,使网中各节点的工作均衡,算法简单易于实现,不应过重的增加全网或各节点的开销,算法要能适应分组交换网的变化和扩展并能适应部分网络节点暂时性故障所带来的影响

7呼叫请求分组传输时延:自原点分组交换机收到主叫DTE送来呼叫请求分组的最后一个比特,直到终点分组交换机收妥该呼叫请求分组,并准备好向被叫DTE转送的一段时间

8数据通信网有那几部分构成:数据通信网是一个由分布在各地的数据终端,数据交换设备和通信线路所构成9差错控制方式的类型:检错重发,前向纠错,混合纠错检错,信息反馈

10报文交换的特点:属于存储转发系统在主被叫用户之间不需要建立物理链路,无呼损,很容易实现不同类型终端的互通,可采用时分多路复用,线路利用率高,并能实现同报文广播,但传输时延较长,不适宜实时通信,适用于公众电报和电子信箱业务

11相对调相和绝对调相的关系:相对调相避免了绝对调相方式中倒π现象

12速率适配:速率适配又称速度适配,类似于数字通信时分复用的码速调整,他是把输入时分复用器的不等式的数据信号变为等时的数字信号,而该等时的数字信号的时钟与时分复用器的时钟同步。游标法,止码元调整法

13解释R(0)-R(∞)= 物理意义:就是平稳随机过程的平均功率与直流功率只差等于它的交流功率

14网管中心的基本功能:用户管理,网路配置管理,测量管理,计费管理,网路状态监督,路由控制,软件管理,运行日志

15网际互连及目的:网际互连是指若干通信网根据一定的条件互连,目的:是使一个网上的数据终端设备DTE不仅可与本网上别的DTE通信,还可与另一网上的任何DTE通信,从而实现跨网通信及资源共享

16数据传信速率与传送速率的不同之处:数据传信速率是传输数据的速率,而传送速率是相应设备之间实际能到达的平均数据转移速率

17时域均衡的思路:它是利用接收波本身进行补偿,消除取样点的符号间干扰,提高判决的可靠性

18相干载波的获取方法:直接从已调接收信号中提取,利用插入导频提取接收载波

19随机过程协方差函数和相关函数的作用:协方差函数和相关函数是用来衡量随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量的统计相关特性

20虚电路方式的特点:终端之间的路由在数据传送前已被决定,一次通信具有呼叫建立,数据传输,和呼叫请除三个阶段,对于数据量大的通信传输效率高,数据分组按已建立的路径顺序通过网络在网络终点不需要对数据重新排序分组传输时延小,不容易产生数据分组的丢失,当网络中由于线路或设备故障可能是虚电路中断时,需要重新呼叫建立新的连接 21分组交换机的费用:与分组数量成比例的分组处理费用,与分组长度成比例的存储器费用

22分组交换网的组成:分组交换机,网管中心,远程集中器,用户终端设备,线路传输设备所组成23位定时的作用:是使数据电路终接设备接收端的位定时时钟信号和DCE收到的输入信号同步,以便DCE从接受的信息流中正确的识别已个个信号码元,产生接收数据序列

24部分响应系统:允许存在一定的,受控制的符号间干扰,而在接收端可以消除,这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值,又可降低对定时取样精度的要求

25数字调相8相调相低通滤波器的作用:滤除2fc调制产物,其输出取样,正值判为1,负值判为02DPSK信号的解调方法:极性比较法和相位比较法,极性比较法是对2DPSK信号先进行2PSK解调,然后用码变换器将相对码变绝对码,相位比较法是比较相邻码元的载相位,将2DPSK信号延迟一个码元

27奇偶监督码的编码规则:将所要传输的码元分组,在每组数据后面附加一位监督位,使得该组码连同监督位在内的1的个数为偶数或奇数,在接收端按同样的规律检查,如发现不符就产生差错

28非自适应路由选择算法所依据的参数特征:非自适应路由选择算法所依据的参数,如网路的流量,时延等,是根据统计资料得来的,在较长时间内不变

29数据报方式的特点:用户之间的通信不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段,对于短报文通信传输效率比较高,数据分组传输时延大,且离散度大,对网络拥塞或故障的适应能力强 30数据分组传送时延:从源点分组交换机收到主叫DTE发送的一个完整数据分组的最后一个比特到把同一数据分组送到终端分组交换机并准备好向被叫DTE送出该数据分组的一段时间

30流量控制的目的:保证数据流量的平滑均匀,提高网络的吞吐能力和可靠性防止阻塞和死锁现象的发生

31分组长度的选取和交换过程中的因素有关:延迟时间,交换机存储容量,线路利用率,信道传输质量,数据业务统计特性以及交换机费用

DDN的组成:本地传输系统,复用交叉连接系统,局间传输及时钟供给系统,网路管理系统

33分组交换方式的特点:传输质量高,可靠性高,为不同种类的终端互通提供方便,能满足通信实时性要求,可实现分组多路通信,经济性好,能与公众电话网,用户电报及低速数据网和其他专用网互连

34分组交换网的性能指标:吞吐量,数据分组传输时延,呼叫建立时延,残留差错率,网路可用性

35数据通信系统:通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来,实现数据传输,交换,存储和处理的系统

36数据通信网:是一个分布在各地的数据终端,数据交换设备和通信线路所构成37频域均衡的思路:利用幅度均衡器和相位均衡器来补偿传输系统的幅频和相频的特性的不理想性已达到所要求的理想形成波形,从而消除符号间干扰

38插入导频:就是在已调信号频谱中额外的加入了一个低功率的线谱,其对应的正弦波称为导频信号

39异步传输:如果DTE的数据信号时钟与PCM信道时钟是非同步的40半固定连接:是指所提供的信道属于非交换性信道,但在传输速率,到达地点与路由选

择上并非完全不可改变的41分组层与单组层的优点:形成中枢网大量减少中继线路;便于网路的集中管理;可使整DDN同步精确可靠;便于DDN的扩容

42DDN网络配置的优点:网路的分层,便于规划和扩容,集中式网路管理,调度和监控,提高网路的可控性和可靠性,采用数字交叉连接系统提高网路的灵活性,提高时钟精确度,减少费用

1检错重发的3种形式:停发等候重发,返回重发,选择重发

2循环码的检错能力:能检出全部单个错码,能检查全部离散的二位错码,能检查出全部的奇数个错码,能检测所有长度不超过(n-k)的突发错误

3传输控制规程的主要功能:数据链路的建立和解除,信息传输,传输差错控制,异常情况的处理,4电路交换的特点:信息传输时延小,交换机对用户的数据信息不存储,分析和处理。信息的编码方法和信息格式不受限制。缺点;电路接续时间长,短报文通信效率低。电路资源独占,电路利用率低,有呼损,错差率高

5非自适应路由选择算法:扩散式路由算法,固定式路由选择算法,最小全数标记算法,分支流量算法,6自适应路由选择算法;独立自适应,分布式自适应,集中式自适应,混合式自适应。7流量控制结构:段级控制,源目的级控制,网端级控制,端端级控制

8流量控制方式:证实法,预约法,许可证法,窗口方式

9窗口控制:根据接收方缓冲存储器容量,用能够连续接受分组数目来控制收发方之间的通信容量

10开方系统:遵循OSI参考模型和相关协议标准能够实现互连的具有各种应用目的计算机系统

11远程集中器的功能:将离分组交换机较远地区的终端数据集中起来通过中高速传输信道与分组交换连接起来

篇8:网络通信原理浅析

网络通信一般指网络协议,局域网中最常用的有三个网络协议:NETBEUI、IPX/SPX和交叉平台TCP/IP,网络协议就是网络之间沟通、交流的桥梁。

二、分类

网络通信网主要分为以下几种:

1)物理网是由用户终端、交换系统、传输系统等通信设备所组成的实体结构,是通信网的物质基础,也称装备网。

2)业务网是疏通电话、电报、传真、数据、图像等各类通信业务的网路,是指通信网的服务功能。

3)支撑管理网是为保证业务网正常运行,增强网路功能,提高全网服务质量而形成的网络。

三、工作原理

1、计算机网络采用层次性的结构模型,将网络分成若干层次,每个层次负责不同的功能。

2、多种协议组合在一起成为协议体系,它们负责保证传输的通畅。各功能层之间,上一层对下一层提出服务要求,下一层完成上一层提出的要求。基于这样的思想,网络世界中产生了一种通用的概念模型——OSI模型(Open Systems Interconnection),即开放系统互联参考模型。

OSI七层模型通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输。

物理层:在OSI参考模型中,物理层(Physical Layer)是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。

数据链路层:数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。

网络层:网络层(Network Layer)是OSI模型的第三层,它是OSI参考模型中最复杂的一层,也是通信子网的最高一层。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。

传输层:OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。而传输层(Transport Layer)是OSI模型的第4层。

会话层:会话层(Session Layer)是OSI模型的第5层,是用户应用程序和网络之间的接口,主要任务是:向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。

表示层:表示层(Presentation Layer)是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。

应用层:应用层(Application Layer)是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口。

由于OSI是一个理想的模型,系统能够具有所有的7层,并完全遵循它的规定。

在7层模型中,每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察:下面4层(物理层、数据链路层、网络层和传输层)主要提供数据传输和交换功能,即以节点到节点之间的通信为主;第4层作为上下两部分的桥梁,是整个网络体系结构中最关键的部分;而上3层(会话层、表示层和应用层)则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。

2)TCP/IP分层模型

TCP/IP协议被组织成四个概念层,其中有三层对应于ISO参考模型中的相应层。ICP/IP协议族并不包含物理层和数据链路层,因此它不能独立完成整个计算机网络系统的功能,必须与许多其他的协议协同工作。

3、数据交换技术

在计算机网络中需要经过若干个中间节点的转接,如要通过若干个路由器、交换机等设备,这就要用到数据交换技术。数据交换技术主要有三种类型:电路交换、报文交换和分组交换。

结论

基于计算机网络的各种网络应用系统通过在网络中对数字信息的综合采集、存储、传输、处理和利用而在全球范围把人类社会更紧密地联系起来,并以不可抗拒之势影响和冲击着人类社会政治、经济、军事和日常工作、生活的各个方面。

摘要:网络,是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的。通信,是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。

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