光纤通信原理复习资料

光纤通信原理复习资料（精选6篇）

篇1：光纤通信原理复习资料

1G(FDMA),2G(TDMA)，3G(CDMA)3G速率2Mbit/s,384bit/s,144bit/s 移动通信概念：通信双

方至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式.移动通信特点：1利用无线电波进行信息的传输.2在强干扰环境下工作(互调干扰、邻到干扰、同频干扰).3通信容量有限.4通信系统复杂.5对移动台的要求高 移动通信工作方式:单工通信、双工通信、半双工通信、移动中继方式无线电波受到的影响：多径衰落、阴影衰落、多普勒效应阴影衰落概念：无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电波传播路径阻挡形成的电磁场阴影效应.移动信道是一种时变信道多径衰落的分类：1平坦衰落和频率选择性衰落.2快衰信道和慢衰信道.衰落特性的特征量：1衰落速率和衰落深度.2电平通过率和平均衰落持续时间室外传播模型：1Okumura-Hata 2COST-231 Hata 3CCIR 4LEE话务量计算：B=A-A0/A信源编码作用:压缩信源产生的冗余信息，降低传递这些不必要的信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性.调制概念：对消息源进行编码的过程.功率效率：保持信息精确度的情况下所需的最小信号功率GMSK应用于GSM系统MSK(最小移频键控),FSK相位连续的，GSMK（高斯最小移频键控）相位跳变大小比较：PSK

量来改善接收信号的质量.信道编码目的：减小信道噪声或干扰的影响，是用来改善通信链路性能的技术。ＭＩＭＯ：收发两端采用天线配置，充分利用空间信息，提高信道容量。分集三种合并技术：选择合并、最大比值合并、等增益合并频率复用概念：解决频率资源有限和用户容量问题小容量大区制：一个基站覆盖整个服务区大容量的小区制：带状服务、面状服务覆盖区簇=区群 N与同频干扰为正比例关系蜂窝小区的确定：N=i平方+ij+j平方多址接入技术：软切换为CDMA独有 CDMA缺点：多址干扰、远近效应 特点：通信容量大、容量的软特性扩频通信概念：是一种信息传输方式、用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身的带宽、以香农公式一基础。FDMA、TDMA、CDMA容量依次增大CDMA功率控制主要解决远近效应切换：将正在通话状态的MS转移到新的业务信道的过程切换引起的原因：移动台发起、上级实体发起切换分：硬切换、软切换2.5G:由GSM网络发展而来的GPRS网络以及由IS-95发展而来的CDMA2000 1xGPRS和GSM区别：在网络上的最大不同是在核心网增加了传输分组业务的分组域，即在保持原有GSM的电路交换域的MSC域外，从ＢＳＣ通过Ｇｂ接口连接了为传输分组业务的ＳＧＳＮ－ＧＰＲＳ业务支持节点和ＧＧＳＮ－ＧＰＲＳ网关支持节点。ＧＳＭ传送话音业务（电路交换）、ＧＰＲＳ传送数据业务（分组交换）ＧＳＭ：电路域 ＧＰＲＳ：电路域、分组域（ＧＧＳＮ２Ｇ、ＳＧＳＮ）ＧＳＭ系统结构：ＭＳ（移动台）、ＢＴＳ（基站）、ＢＳＣ（基站控制器）、ＭＳＣ（移动业务交换中

心）、ＶＬＲ（拜访位置寄存器）、ＨＬＲ（归属位置寄存器）、ＥＩＲ（设备识别寄存器）、ＡＵＣ（鉴权中心）、ＯＭＣ（操作维护中心）、ＯＭＣ－Ｒ（无线子系统的操作维护中心）ＯＭＣ－Ｓ（交换子系统的维护操作中心）ＧＳＭ时隙帧结构：有五个层次，即时隙、ＴＤＭＡ帧、复帧、超帧、超高帧。突发脉冲：普通突发脉冲、频率校正突发脉冲、同步突发脉冲、接入突发脉冲、空闲突发脉冲。交织编码目的：把一个较长的突发误码离散成随机误码，再用纠正随机误码的编码技术消除随机误码，原理：把码字顺序相关的比特流非相关。跳频技术：就是有规则地改变一个信道的频隙

篇2：光纤通信原理复习资料

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RBd：简称传码率，又称符号速率等。

信息传输速率Rb：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）

3．恒参信道和随参信道的含义、特点

恒参信道：传输媒质是基本不随时间变化的，所构成的广义信道通常属于恒参信道； 随参信道：传输媒质随时间随机快变化，则构成的广义信道通常属于随参信道 4．理想恒参信道特性；

（a）幅频特性：（b）相频特性：（c）群迟延-频率特性： 特点：

（1）对信号在幅度上产生固定衰减（2）对信号在时间上产生固定的迟延 5．随参信道的特点；

（1）对信号的衰耗随时间随机变化；（2）信号传输的时延随时间随机变化；（3）多径传播。

6．分集接收技术的含义及分集方式；

分集接收技术：是指接收端按照某种方式使它收到的携带同一信息的多个信号衰落特性相互独立，并对多个信号进行特定的处理，以降低合成信号的电平起伏，减少各种衰落对接收信号的影响。其包含两重含义：一是分散接收，使接收端能得到多个携带同一信息的、统计独立的衰落信号；二是集中处理，即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并，从而降低衰落的影响，改善系统性能。分集方式：空间分集、频率分集、时间分集。7．通信系统噪声分类(按性质)；

噪声按性质分类：单频噪声（主要是无线电干扰，频谱特性可能是单一频率）、脉冲噪声（在时间上无规则的突发脉冲波形）、起伏噪声（是一种连续波随机噪声，包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声）。

8．起伏噪声特点与分类；

起伏噪声是一种频谱很宽的噪声，其有热噪声、散弹噪声和宇宙噪声，均属于高斯噪声，且功率谱密度在很宽的频带范围都是常数。因此起伏噪声通常被认为是近似的高斯白噪声。

9．信道容量的概念、香农公式的含义、应用及计算。信道容量：指信道中信息无差错传输的最大速率。香农公式含义：

N=n0B。

10．多经传播定义。

从同一发射点发出的信号，经由多条路径传输后到达同一接收点，总接收信号为多路信号之合成的现象。第四章 模拟调制系统

1．调制的定义、调制方式的分类；

调制：使载波的某个参量随基带信号的规律而变化，这一过程称为（载波）调制。调制方式的分类：根据调制信号的形势可以分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可以分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制等。2．AM调制器的一般模型；

幅度调制器的一般模型： AM调制器的一般模型：

3．AM信号、DSB信号的产生、时域波形、频谱图、带宽； AM：

DSB：

4．输入信噪比、输出信噪比、调制制度增益的定义； 输入信噪比：

输出信噪比：

调制制度增益：

5．调频、调相信号的一般表达式；

调相：

调频：

6．宽带调频（单音频调制）的时域表达式及调频指数、带宽、最大频偏的计算；

7．各种调制系统抗噪声性能比较（定性）。

8.门限效应：输入信噪比下降到某一门限值时，输出信噪比急剧下降的现象称为门限效应。

第五章 数字基带传输系统

1．数字基带传输系统组成框图及作用；

信道信号形成器：把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号（主要通过码型变换和波形变换来实现，目的是与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和抽样判决）

信道：它是允许基带信号通过的媒质。

接收滤波器：主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。

抽样判决器：在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。2．常用的几种数字基带信号的码型； AMI码、HDB3码

3．二进制单极性不归零码、双极性不归零码的功率谱密度图；

双极性不归零码：

4．AMI、HDB3码的编、译码规则；书上P103-P104 5．基带信号奈奎斯特第一准则；

6．码间串扰及产生，带来的影响；

码间串扰及产生：数字基带信号通过基带传输系统时，由于系统（主要是信道）传输特性不理想，或者由于信道中加性噪声的影响，使收端脉冲展宽，延伸到邻近码元中去，从而造成对邻近码元的干扰，我们将这种现象称为码间串扰。影响：可能会引起误码或带来错误的判决。

7．会根据系统总特性判断是否满足抽样点上无码间串扰条件；P107-P111 8．眼图模型及观察方法； 眼图模型：

观察方法：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元的周期同步。9．均衡器的定义及分类。

均衡器：可调或不可调滤波器可以校正或补偿系统特性，减小码间串扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

分类：按照调整方式可分为手动均衡器和自动均衡器，自动均衡器又可以分为预置式均衡器和自适应均衡器。

第六章 模拟信号的数字传输

1．模拟信号数字化的两种方法；波形编码方法分类； 模拟信号数字化的两种方法：波形编码和参量编码；

波形编码方法分类：脉冲编码调制（PCM）和增量调制（△M）。2．低通信号和带通信号的抽样定理； 低通信号抽样定理：

带通信号的抽样定理：

3．脉冲调制的分类；

脉冲调制可以分为：脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PDM）和脉位调制（PPM）4．PCM系统组成框图；

5．十三折线（A律PCM）的编、译码方法及量化误差的计算。

第七章 数字频带传输系统

1、数字调制的三种调制方式；

基本的三种数字调制方式：振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK或DPSK）。2、2ASK信号、2PSK信号的调制方法，2PSK信号相干解调原理框图及波形；

2ASK信号的两种调制方法：（a）采用模拟相乘的方法实现（b）采用数字键控的方法实现

2FSK信号的调制方法：（1）采用模拟调频电路实现（2）采用数字键控的方法来实现

2PSK相干解调：

3、会画2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK、相对码波形；

4、会计算2ASK、2PSK、2FSK信号带宽，会画2ASK、2PSK信号的功率谱示意图； 2ASK信号带宽：B2ASK=2B；B=1/Ts 2PSK信号带宽：B2PSK=2B；B=1/Ts 2FSK信号带宽：B2FSK=|f2-f1|+2fs 2ASK功率谱示意图：

2PSK功率谱示意图：

5、二进制数字调制系统的抗噪声性能比较（定性）；

第九章 现代数字调制解调技术

1、正交振幅调制的含义；

正交振幅调制：用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。

2、MSK的含义及特点；

特点：

3、MSK信号的时间波形图、附加相位图。

第十章 复用和数字复接技术

1、多路复用、频分复用、时分复用、码分复用、数字复接的含义； 多路复用：实现在同一信道中同时传输多路信号； 频分复用：指按照频率的不同来复用多路信号的方法；

时分复用：是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。

码分复用：是靠不同的编码来复用多路信号的一种复用方式。

数字复接：将若干个低等级的支路比特流合成为高等级比特流的过程称为数字复接，实质上是对数字信号的时分多路复用。

2、频分复用系统组成原理；

3、PCM基群帧结构、信息传输速率、每路时隙时间宽度、每比特时间宽度。

第十一章 同步原理 1．同步的含义及分类；

同步：指收发双方在时间上步调一致，故又称为定时。

分类：按照同步的功用分为：载波同步、位同步、群同步和网同步；按照获取和传输同步信息方式的不同又可以分为外同步法（插入导频法）和自同步法（直接法）。2．平方环法提取载波的原理框图；

3．载波同步插入导频的原则；

（1）导频的频率应当是与载频有关的或者就是载频的频率；（2）插入导频的位置与已调信号的频谱结构有关。

总的原则是在已调信号频谱中的零点插入导频，且要求其附近的信号频谱分量尽量小，这样便于插入导频以及解调时易于滤除它。4．载波系统的性能指标；

效率、精度、同步建立时间ts、同步保持时间tc。5．位同步插入导频的原则。

在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时信号，在接收端，经过窄带滤波，就可以从解调后的基带信号中提取出位同步所需要的信号 6．数字锁相环原理框图。

第十二章 差错控制编码

1．差错控制编码的基本方法和基本原理；

差错控制编码的基本方法是在发送端将被传输的数据信息（信息码）中增加一些多余的比特（监督码），使原来彼此相互独立没有关联的信息码与监督码经过某种变换后产生某种规律性或相关性。接收端按照一定的规则对信息码与监督码之间的相互关系进行校验，一旦传输发生差错，则信息码与监督码的关系就受到破坏，从而接收端可以发现乃至纠正传输中产生的错误。

2．差错控制的三种方式；（1）检错重发方式（ARQ）（2）前向纠错方式（FEC）（3）混合差错控制方式（HEC）3．最小码距与检错和纠错能力的关系；

4．线性分组码含义；

将信息码分组，为每组信息位附加若干监督位且信息位和监督位是由一组线性代数方程联系着的编码。

5．循环码的概念及特点；

循环码：是线性分组码的一个重要子集，属于无权码，每位代码无固定权值，任何相邻的两个码组中，仅有以为代码不同。

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：通信原理复习题2

四、简答题

1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？

2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？ 3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？

4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？

5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？

13．试对AM和DSB可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？

16．试比较传输码AMI码和HDB3码之间的特点？

20．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？

22．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？

26．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？

五、作图题

8．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。

9．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。

10．设有一数字码序列为***00000001，试编为相关码、AMI码和HDB3码？并画分别出编码后的波形？（第一个非零码编为-1）

六、1．某信源集包含32个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为4kHz的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于26dB。试求：（1）信道容量；

（2）无差错传输时的最高符号速率。

3．设信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。4．已知某四进制离散信源（0、1、2、3），其符号出现的概率分别为，发送符号（码元）宽度为0.2ms。

试求：（1）该信源的平均信息量；

（2）码元速率和信息速率；

（3）该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率和信息速率。

5．某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成，舍每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16，5/16。试求：（1）该信息源符号的平均信息量；

（2）要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。6．某四进制离散信源，其符号等概，符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。

试计算：（1）码元速率和信息速率；

（2）该信源工作2小时后所获得的信息量；

（3）若将个符号编成二进制码后进行传输，在工作2小时后发现有36个差错比特（差错比特为均匀分布），求传输的误比特率和误符号（码）率。

7．某一待传输的图片含个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为8级（等概率出现），要求用3s传送该图片，且信道输出端的信噪比为30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽。

8．设视频的图像分辨率为个像素，各像素间统计独立，每像素灰度等级为256级（等概率出现），每秒传送25幅画面，且信道输出端的信噪比为30dB，试求传输系统所要求的最小信道带宽。

10．设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制于5kHz，载频是100kHz，已调信号的功率为10kW，载波功率为40kW。若接收机的输入信号先通过一个带宽为10kHz的理想带通滤波器。试求：（1）该理想带通滤波器的中心频率；

（2）解调器输入端的信噪功率比；（3）解调器输出端的信噪功率比；（4）调制制度增益G。

11．设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHz,调制信号m(t)的频带限制在5kHz,，,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其(单边谱)。试求：（1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H()；

（2）解调器输入端的信噪功率比；（3）解调器输出端的信噪功率比。

18．若采用OOK方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率，接收端解调器输入信号的振幅，信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度。试求：（1）非相干接收时，系统的误码率；

（2）相干接收时，系统的误码率；

（3）试对以上两种接收方式进行比较。

19．若某2FSK系统的码元传输速率为，数字信息为“1”时的频率为10MHz，数字信息为“0”时的频率 为10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅。信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度为。试求：（1）2FSK信号的第一零点带宽；

（2）非相干接收时，系统的误码率；

通信原理复习题答案

四、简答题

1、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。

2、抗干扰能力强；差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。

3、误码率是码元在传输中被传错的概率；

误信率是指错误接收的信息量占传输的总信息量的比例。

在二进制时，误码率和误信率在数值上相等；在N进制时，误信率要小于误码率。

4、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小； 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。

模拟通信对应有效性的指标为传输带宽，对应有效性的指标为信噪比； 数字通信对应有效性的指标为传输速率，对应有效性的指标为差错率；

5、码元速率----每秒钟传输的码元数目，单位波特；

信息速率----每秒钟传输的信息量，单位比特/秒（bit/s）在二进制时，码元速率等于信息速率，只是单位不同； 在多进制时，M为进制数。

13、AM已调信号波形的包络即为调制信号，采用包络检波的方式获得AM的包络线即恢复出原始信号；

DSB已调信号波形的包络与调制信号的波形不一样，因此采用包络检波的方式所获得的DSB包络线不是已调信号波形，无法恢复出原始信号。

16、AMI码和HDB3码的共同点：不含直流分量、高低频分量较少；易于提取位定时的信息；具有一定的检错能力。适合于用作传输码。AMI码和HDB3码的不同点：AMI码受信源的统计特性影响较大，尤其是出现长串连0时严重影响时钟的提取；HDB3码解决了AMI码中长串连0的问题，最大连0数不超过3个。

20、用示波器观察到的眼图可以反映数字脉冲经过传输后的变化和受影响情况以及接收系统对信号识别的相互间关系，如判决点偏离情况、抽样点偏离情况、过零点畸变情况、噪声和码间干扰情况等；

方法为：示波器采用外触发，即外触发信号用接收时钟，在判决再生器之前测量。

22、这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况，因此从调制的原理上看是完全一致的，数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来实现调制，这样可以使实现方便、电路简单。

26、数字调制与模拟调制就调制原理而言完全一样，因为数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况；然而由于数字信号具有开关特性，因此数字信号的调制可以利用其开关特性来实现，即键控方式，这样可以使调制实现起来简单。

多进制调制相比二进制调制在信息速率相同的情况下，可以获得较高的频谱利用率，进制数越高，频谱利用率也就越高；但抗干扰能力则较二进制有所下降，且进制数越高，抗干扰能力越差。

五、作图题

8、相应波形为：

9、NRZ码

RZ码

双极性归零码

AMI码

四电平码

10、已知数字码为 1 0 0 1 0 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

AMI码为-1 0 0 +1 0 0 00 0-1 0 +1-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1

HDB3码为-1 0 0 +1-1 0 0-1 0 +1 0-1 +1 0 0 0 +1-1 0 0-1 0 +1

AMI码波形

HDB3码波形

或

六、计算题

1、（1）∵

∴（2）∵ M=32

∴，即

（kbit/s）

（bit/符号）

（波特）

2、（1）平均信息量：

（2）符号速率为：

每个符号用两个脉冲表示，即符号宽度为1ms，因此，信息速率：（3）等概率时平均信息量为：

等概率时信息速率：

3、每个符号的平均信息量为：

该信息源的平均信息速率为：

4、（1）平均信息量：

（2）码元速率和信息速率

（3）最大熵及此时的码元速率

和信息速率

为：

：

5、（1）平均信息量：

（2）获得最大熵条件为各符号独立等概；

此时最大熵为：

6、（1）码元速率和信息速率为：

（2）工作2小时后所获得的信息量为：（3）传输的误比特率为：

误符号（码）率为： 2小时后的码元数为

7、每个像素的平均信息量为：

一幅图片的平均信息量为：

3s传送一张图片的平均信息速率：

因为信道容量CR选取C=R，所以信道带宽为：

8、每个像素的平均信息量为：

一幅图片的平均信息量为： 25幅画面的平均信息量为：

每秒传送25幅画面的平均信息速率

因为信道容量CR选取C=R，所以信道带宽为：

10、（1）该理想带通滤波器的中心频率为：

带通滤波器的频率范围为95kHz～105kHz，因此中心频率为100kHz；（2）解调器输入端的信噪功率比：

输入噪声功率为 输入信号功率为

信噪功率比为

（3）解调器输出端的信噪功率比：

输出噪声功率为 输出信号功率为 信噪功率比为（4）调制制度增益G为：

11、（1）传输特性H（）： 宽带频率调制系统的带宽为：

因此传输特性为：（2）输入信噪功率比

因为，所以输入信噪比，（3）输出信噪比为：

618、（1）由题意知, 2ASK信号带宽B＝2RB=4×10Hz

则输入噪声功率：

解调器输入信噪比：

非相干接收时，系统误码率

（2）相干接受时，系统误码率

（3）由以上两种接收方式的系统误码率可以得出，采用相干接受时的抗噪声性能要优于非相干接收。

19、（1）由题意可知，,f1=10MHz，f2=10.4MHz，因此2FSK信号带宽为：

篇6：计算机网络与通信原理复习试题

试卷共5大题，即：填空题（本题25空 ,每空1分,共25分）；单项选择题（20题，每题1分）；名词解释（10题，每题21分）；简答题(本题5小题,共25分)；计算题(本题1小题,共10分)

“三网”是哪三网？

因特网的工作方式上看，因特网的组成可以划分为以下的两大块：？？ 路由器是分组交换的关键构建

根据信号中代表消息的参数的取值方式不同，信号可分为两大类:??

传输媒体可分为两大类,即？？

？是一种改进的时分复用

使用CSMA/CD协议只能进行?通信

TCP链接的端点被称为？

路由器三种常用的交换方式？？？

万维网使用？标志万维网上的各种文档

IP 地址的编址方法有三种，这三种是???

？层为主机之间提供逻辑通信，？层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。PING 使用了？回送请求与回送回答报文

？协议是解决万维网上各种链接。

？是被用来区分不同设备的10BASE-T是指双绞线还是同轴电缆

运输层可以用？标识不同的应用

Tracerrouter命令常被用来跟踪一个分组从源点到终点的路径还是IGMP的回送请求

TCP协议的数据单元被称为？

目前网络应用中采用的主要模型是？

网络协议主要要素为？

一个VLAN可以看作是一个冲突域或者是广播域或者是管理域还是阻塞域

对于CSMA/CD而言，为了保证发送站点在传输时能检测到可能存在的冲突，数据帧的传输时延至少要等于信号传播时延的？倍

ARP协议完成的转换是？

由路由器作为互联设备的局域网中，要求每个局域网数据链路层协议和物理层协议必须相同还是数据链路层协议和物理层协议都可以不相同。还是。。

若信道的复用是以信息在一帧中的时间位置(时隙)来区分，不需要另外的信息头来标志信息的身分 这种复用被称为？

WSN,QoS,SNMP,ADSL,DHCP,IGP,SONET,OSPF,ACK,PPP,P2P,SSL,NCP,STDM,RARP,ARQ,MTU,DNS,ISP,ISO