通信原理重点知识总结教程.doc

第一章绪论 1、通信的目的：传递消息中所包含的信息。 2、信息：是消息中包含的有效内容 3、模拟信号信号的参量取值是连续（不可数、无穷多）的（抽样信号未量化仍为模拟信号） 数字信号信号的参量取值是可数的有限的 4、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统；按照传输媒介、通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统 5、模拟消息 ( 原始电信号（基带信号）基带信号 已信号（带通信号） 信源编码与译码目的：①提高信息传输的有效性②完成模/数转换 信道编码与译码目的：增强抗干扰能力，提高可靠性 基本的数字调控方式有振幅键控（ASK）、频移键控(FSK)、绝对相移键控(PSK)、相对（差分）相移键控(DPSK) 按同步的公用不同，分为载波同步、位同步、群（帧）同步、网同步 7、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 ③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储。（便于将来自不同信源的信号综合到一起传输） ④易于集成，使通信设备微型化，重量轻 ⑤易于加密处理，且必威体育官网网址性好 缺点： ①需要较大的传输带宽 ②对同步要求高 8、按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 频分复用是用频谱搬移的方法是不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用脉冲调制的方法使不同的信号占据不同的时间区间；码分复用是用正交的脉冲序列分别携带不同的信号。 9、单工、半双工和全双工通信 单工通信：消息只能单方向传输的工作方式 半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式 P（x）表示信息发生的概率，I表信息中所含的信息量 上式中对数的底： 若a = 2(bit) ，可简记为b 若a = e，信息量的单位称为奈特(nat)， 若a = 10(Hartley) 。 通常广泛使用的单位为比特，这时有 【例1】 设一个二进制离散信源，以相等的概率发送数字“0”或“1”，则信源每个输出的信息含量为 在工程应用中，习惯把一个二进制码元称作1比特。 若有M个等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现是独立的，则传送M进制波形之一的信息量为 若M是2的整幂次，即 M = 2k，则有 当M = 44进制波形，I = 2比特， 当M = 88进制波形，I = 3比特。 【例2】对于非等概率情况 设：一个离散信源是由Mxi (i = 1, 2, 3, …, M)按一定的概率P(xi)独立出现，即 ，且有 则x1 , x2, x3,…, xM 于是，每个符号所含平均信息量为 由于H(x) 【例3】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210的信息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量 每个符号的算术平均信息量为 若用熵的概念来计算： 则该消息的信息量 以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同。前一种按算数平均的方法，结果可能存在误差。这种误差将随着消息序列中符号数的增加而减小。当消息序列较长时，用熵的概念计算更为方便。 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。 12、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。 13、数字通信系统 有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。 （1）码元传输速率RB：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud），简记为B。 式中T （2）信息传输速率Rb：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，简记为 b/s ，或bps 。（简称传信率、比特率） 码元速率和信息速率的关系 或 对于二进制数字信号：M = 2对于多进制，例如在八进制（M = 81200 B，，则信息速率为3600 b/s。 （3）频带利用率：定义为单位带宽（1赫兹）内的传输速率，即 或 可靠性：用差错率来衡量，差错率常用误码率和误信率表示。 （1）误码率Pe （2）误信率（又称误比特率） 在二进制中有 第二章确知信号 1、确知信号：是指其取值