通信工程師中級綜合能力?？贾R點(diǎn)集錦（四）：通信系統(tǒng)

希賽小編為大家整理了通信工程師中級綜合能力?？贾R點(diǎn)集錦（四）：通信系統(tǒng)，以下為相關(guān)知識點(diǎn)內(nèi)容：

知識點(diǎn)一：通信的基本概念 【考法分析】

掌握信息和消息的關(guān)系。

【要點(diǎn)分析】

/ 通信是發(fā)送者（人或機(jī)器）和接收者之間通過某種媒體進(jìn)行的信息傳遞；

/ 1837年莫爾斯發(fā)明的有線電報(bào)開創(chuàng)了利用電傳遞信息（即電信）的新時(shí)代；

/ 消息是信息的物理形式；

/ 信息是消息的有效內(nèi)容；

/ 信號是消息的傳輸載體；

/ 結(jié)論：電信就是利用電信號傳輸消息中所包含的信息。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解消息和信息的關(guān)系。

知識點(diǎn)二：通信系統(tǒng)的一般模型 【考法分析】

掌握通信系統(tǒng)的一般模型及各部分的功能。

【要點(diǎn)分析】

/ 通信系統(tǒng)一般由：信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿組成。

/信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號。信源輸出的信號稱為基帶信號，特點(diǎn)是信號的頻譜從 零頻附近開始具有低通形式。

/ 發(fā)送設(shè)備的作用是將信源產(chǎn)生的原始電信號（基帶信號）變換成適合于在信道中傳輸?shù)男盘?，即將發(fā)送信號的特性和信道特性相匹配，使其具有抗信道干擾的能力，并且具有足夠的功率以滿足遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男枰?/p>

/ 信道是一種物理介質(zhì)，是信號傳輸?shù)耐ǖ?。信道固有特性及引入的干擾與噪聲直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。

/ 接收設(shè)備的功能是將信號放大和反變換（如譯碼、解調(diào)等），其目的是從受到減損的接收信號屮正確恢復(fù)出原始電信號。

/ 信宿是把原始電信號還原成相應(yīng)的消息。

/ 與模擬通信相比，數(shù)字通信具有抗干擾能力強(qiáng)、差錯可控、易加密等優(yōu)點(diǎn)。

【備知識點(diǎn)撥】

熟記通信系統(tǒng)的一般模型及各部分的功能。

知識點(diǎn)三：通信系統(tǒng)分類與通信方式 【考法分析】

掌握按不同原則得到的分類結(jié)果。

【要點(diǎn)分析】

/按傳輸介質(zhì)，通信系統(tǒng)可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)兩大類。

/ 按照信道屮所傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，相應(yīng)的把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

/ 目前，移動通信使用的頻段范圍為：300MHz?3GHz,頻段名稱為：特高頻UHF。

/ 根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘柺欠窠?jīng)過調(diào)、制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通（頻帶或調(diào)制）傳輸系統(tǒng)?；鶐鬏斒菍⑽唇?jīng)調(diào)制的信號直接傳送；帶通傳輸是對各種信號調(diào)制后再送到信道中傳輸?shù)目偡Q。

/ 按信號復(fù)用方式分頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。

/通信方式是指通信雙方之間的工作方式或信號傳輸方式。

（1）按消息傳遞的方向與時(shí)間分類，通信方式可分為單工、半雙工及全雙工通信；

發(fā)端 ——T信道|——T收端

(a)

（2）按數(shù)字信號排序分類：并行傳輸和串行傳輸。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解按不同原則得到的分類結(jié)果。注意:半雙工通信支持雙向通信，但不能同時(shí)進(jìn)行通信的工作方式。

知識點(diǎn)四：通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) 【考法分析】

掌握模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)。

【要點(diǎn)分析】

/從研究信息傳輸?shù)慕嵌葋碚f，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。

/ 有效性是指信息傳輸?shù)摹八俣取眴栴}；而可靠性則是指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問 題。

/ 在數(shù)字通信系統(tǒng)屮，傳輸速率分為：碼元傳輸速率（單位：波特）和信息傳輸速率（單位：bit/s）。

【備知識點(diǎn)撥】

熟記數(shù)字通信系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)及含義。

知識點(diǎn)五：信道的定義和分類 【考法分析】

掌握信道的定義及分類。

【要點(diǎn)分析】

/ 按信道的組成，信道可以分為狹義信道和廣義信道；按信道的物理性質(zhì)，信道可以分為有線信號和無線信道；按信道特性參數(shù)隨時(shí)間變化的速度，可以將信道分為恒參信道和隨參信道。

/ 狹義信道通常按具體介質(zhì)的不同類型可以分為有線信道和無線信道。

/ 有線信道：利用人造的傳導(dǎo)電或光信號的媒體傳輸信號。例如：明線、對稱電纜、同軸電纜、光纖等。

/ 無線信道具有方便、靈活、通信者可移動等優(yōu)點(diǎn)。

【備知識點(diǎn)撥】

熟記按不同原則得到的分類結(jié)果。

知識點(diǎn)六：信道特性 【考法分析】

了解恒參信號和隨參信道特性。

【要點(diǎn)分析】

/從信道特性對信號傳輸?shù)挠绊憗砜?，傳輸介質(zhì)的影響是主要的。

/ 在傳輸數(shù)字信號中，波形畸變可引起相鄰碼元波形之間發(fā)生部分重疊，造成碼間串?dāng)_。

/ 各種隨參信道具有的共同特性：信號的傳輸衰減、傳輸時(shí)延隨時(shí)間而變化，同時(shí)存在多徑傳播現(xiàn)象。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解隨參信道的特性，進(jìn)而培養(yǎng)無線環(huán)境比較復(fù)雜的思想意識。

知識點(diǎn)七：信道屮的噪聲 【考法分析】

掌握噪聲的分類及噪聲的描述。

【要點(diǎn)分析】

/ 噪聲可以分為人為噪聲和自然噪聲兩大類。

/ 在通信系統(tǒng)中的工作頻率范圍內(nèi)熱噪聲是均勻分布的，熱噪聲的頻率范圍很廣，它均勻分布在大約從零 頻率開始，直到io12 Hzo

/ 噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲和起伏噪聲3類。脈沖噪聲不是普遍的持續(xù)存在的，對語音通信的影 響也較小，但是對數(shù)字通信可能有較大影響。窄帶噪聲也是只存在于特定頻率、特定時(shí)間和特定地點(diǎn)。所以它的影響是有限的。只有起伏噪聲無處不在。所以在討論噪聲對于通信系統(tǒng)的影響時(shí)，主要是考慮 起伏噪聲，特別是熱噪聲的影響。

/ 為了描述窄帶噪聲的帶寬，引入了噪聲等效帶寬的概念。用來度量頻譜泄露的程度，頻譜泄露越嚴(yán)重， 噪聲等效帶寬越大。

/ 為了準(zhǔn)確表達(dá)噪聲對傳輸信號的影響，通常采用信道的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述。信道的數(shù)學(xué)模型分為調(diào)制信道模型和編碼信道模型兩類。

/調(diào)制信道模型用加性噪聲和乘性噪聲表示信道對于信號傳輸?shù)挠绊憽?/p>

/ 工程實(shí)踐屮，為了解決噪聲干擾問題，通常采用濾波器進(jìn)行有用信號外的無用信號過濾。

【備知識點(diǎn)撥】 熟記噪聲的分類及噪聲的描述。

知識點(diǎn)八：信道容量 【考法分析】

掌握香農(nóng)定理及對香農(nóng)定理的解讀。

【要點(diǎn)分析】

/ 信道容量是指信道傳輸信息的最大極限速率；

/ 根據(jù)香農(nóng)定理，對于連續(xù)信道，如果信道帶寬為B,并受到加性高斯白噪聲的干擾，其信道容量C的理 論公式為：C = Blog2（l + S/N）。由于白噪聲平均功率N = n0B,因此，香農(nóng)公式的另一種形式為：C = Blog2（l+3。

/ 香農(nóng)定理是研究和評價(jià)通信系統(tǒng)原理和性能的理論基礎(chǔ)。

/ 一個(gè)連續(xù)信道的信道容量受B、知、S3個(gè)要素限制，主要這3個(gè)要素確定，則信道容量也就隨之確定。

/ 任何一個(gè)信道，都有信道容量C。

/ 增大信號功率S可以增加信道容量C,若信號功率趨于無窮大，則信道容量也趨于無窮大。

/ 減小噪聲功率N = n0B （或減小噪聲功率譜密度S），可增加信道容量c。

/ 增加信道帶寬B,也可增加信道容量C,但不能使信道容量無限制增大。

/ 由香農(nóng)公式可以看出，信道容量可以通過系統(tǒng)帶寬與信噪比的互換而保持不變。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解對香農(nóng)定理公式的解讀。

知識點(diǎn)九：信源與信源編碼 【考法分析】

掌握信源編碼的兩個(gè)基本功能。

【要點(diǎn)分析】

/ 信源編碼是一種以提高通信有效性為目的而對信源符號進(jìn)行的變換，或者說為了減少或消除信源冗余 度而進(jìn)行的信源符號變換。

/ 信源編碼有兩個(gè)基本功能：一是提高信道傳輸?shù)挠行?；二是完成?數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。

/ 最原始的信源編碼是莫爾斯電碼。

【備知識點(diǎn)撥】

通過實(shí)例透徹理解信源編碼的功能。

知識點(diǎn)十：抽樣定理 【考法分析】

理解奈奎斯特間隔和奈奎斯特頻率的含義。

【要點(diǎn)分析】

/ 抽樣定理為模擬信號的數(shù)字化奠定了理論基礎(chǔ)；

/ 最小抽樣頻率& = 2/h稱為奈奎斯特頻率，最大抽樣間隔7；= 1/(2/h)稱為奈奎斯特間隔。

/ 由于實(shí)際濾波器的不理想特性，實(shí)用的抽樣頻率&必須比2為大得多一些。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解奈奎斯特間隔和奈奎斯特頻率的含義。

知識點(diǎn)十一：脈沖編碼調(diào)制PCM 【考法分析】

掌握PCM的3個(gè)過程。

【要點(diǎn)分析】

/PCM即脈碼調(diào)制，它是一種將模擬語音信號變換成數(shù)字信號的編碼方式。

/ PCM主要包括抽樣、量化和編碼3個(gè)過程。

/ 抽樣是信號在時(shí)間上的離散化。

/ 量化是信號在幅值上的離散化。量化電平數(shù)越多，量化噪聲越小，量化信噪比越高。

【備知識點(diǎn)撥】

結(jié)合圖4-13透徹理解PCM的3個(gè)過程。

知識點(diǎn)十二：預(yù)測編碼方法

【考法分析】

掌握預(yù)測編碼方法的定義及預(yù)測編碼方法的種類。

【要點(diǎn)分析】

/ 為了降低數(shù)字電話信號的傳輸速率，改進(jìn)方法之一是采用預(yù)測編碼方法。

/ 在預(yù)測編碼屮，每個(gè)抽樣值不是獨(dú)立的編碼，而是先根據(jù)前幾個(gè)抽樣值計(jì)算出一個(gè)預(yù)測值，再取當(dāng)前抽 樣值和預(yù)測值之差，將此差值編碼并傳輸。

/預(yù)測編碼實(shí)質(zhì)：利用減小冗余度的辦法，降低了編碼傳輸速率。

/預(yù)測編碼方法有：線性編碼、差分脈碼調(diào)制和增量調(diào)制。

【備知識點(diǎn)撥】

熟記！

知識點(diǎn)十三：信道編碼 【考法分析】

掌握差錯控制的概念和信道編碼的思想。

【要點(diǎn)分析】

/信道編碼是將信息從信源可靠的傳輸?shù)叫潘薜闹饕夹g(shù)方法。目的是增強(qiáng)數(shù)字信號的抗干擾能力，提供 系統(tǒng)的可靠性。

/ 常用的差錯控制方式主要有3種：檢錯重發(fā)、前向糾錯和混合糾錯。

/ 檢錯重發(fā)缺點(diǎn)：采用檢錯重發(fā)技術(shù)時(shí)，通信系統(tǒng)需要有雙向信道傳送重發(fā)指令；不適合嚴(yán)格實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。典型應(yīng)用包括Internet傳輸中的TCP。

/ 前向糾錯不僅能夠發(fā)現(xiàn)錯碼，還能將錯碼恢復(fù)其正確取值。前向糾錯特別適合于只能提供單向信道的場合，同時(shí)也適合一點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的同播方式。實(shí)時(shí)性好。

/ 一般說來，付出的代價(jià)越大，檢錯糾錯的能力越強(qiáng)。通常用多余度來衡量。

/ 信道編碼的檢錯和糾錯能力是用信息量的冗余度來換取的。從理論上來由，差錯控制是以降低信息傳輸速率為代價(jià)換取提高傳輸可靠性。

/ 在信道編碼中，定義碼組中非零碼元的數(shù)目為碼組的重量，簡稱碼重。

/ 一種編碼的最小碼距直接關(guān)系到這種碼的檢錯和糾錯能力，因此最小碼距是信道編碼的一個(gè)重要參數(shù)。

【備知識點(diǎn)撥】

透徹理解差錯控制的概念和信道編碼的思想。

知識點(diǎn)十四：調(diào)制技術(shù) 【考法分析】

了解調(diào)制的基本概念。

【要點(diǎn)分析】

一般情況下，線性調(diào)制特指模擬調(diào)制中的幅度調(diào)制，非線性調(diào)制特指模擬調(diào)制屮的角度調(diào)制。

無論是線性調(diào)制還是非線性調(diào)制，都是以正弦波作為載波。

在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制中，表征調(diào)制方式性能的重要指標(biāo)是信號帶寬B、頻帶利用率n和誤碼率 在三種數(shù)字調(diào)制2ASK、2FSK和2PSK,其中2PSK調(diào)制的可靠性和有效性最好。

LTE系統(tǒng)主要應(yīng)用是就是QAM調(diào)制。

【備知識點(diǎn)撥】

掌握上述知識點(diǎn)即可，具體理論可以忽略。