同济大学通信原理考研资料 要点与概论和系统分析法

通信系统原理复习1一、2010年硕士研究生考试大纲专业基础课专业课科目名称通信原理命题单位电子与信息工程学院信息与通信工程系考试要求——大纲（范围，题型）一、考试要求“通信原理”课程考试要求考生全面系统地掌握通信系统原理的基础知识和基本理论，具备较强的分析能力、计算能力和综合解决问题能力。重点熟悉和掌握信道与噪声、随机信号、模拟调制系统、模拟信号的数字化、数字基带传输系统、数字调制系统、数字信号的最佳接收、先进数字带通调制解调技术、多路复用和多址技术等内容的基础理论的分析、计算和应用。二、考试范围（*为重点掌握内容）1．通信系统的基本概念*，数字通信的特点，数字通信的主要性能指标；2．随机信号的基本概念，随机信号的性质与统计特性，高斯随机过程，随机过程通过线性系统，窄带随机过程，正弦波加窄带高斯过程，信号通过线性系统；3．信道与噪声*:信道的定义和分类，加性噪声，信道容量的概念；4．模拟调制系统:调制的目的、定义和分类，线性调制的原理，线性调制系统的抗噪声性能，非线性调制的原理，调频系统的抗噪声性能，各种模拟调制系统的性能比较；5．模拟信号的数字化:抽样定理，模拟信号的量化，脉冲编码调制(PCM)，差分脉冲编码调制(DPCM)，增量调制(ΔM)，量化噪声与分析；6．基带数字传输系统*:数字基带信号及其频谱特性，基带传输的常用码型，基带脉冲传输与码间干扰，无码间干扰的基带传输特性，无码间干扰的基带系统的抗噪声性能，眼图，时域均衡，部分响应系统；7．基本数字调制系统*:二进制数字调制与解调原理，二进制数字调制信号的功率谱密度、误码率，二进制数字键控传输系统的性能，多进制数字键控；8．数字信号的最佳接收×：匹配滤波器，最佳接收准则，确知信号的最佳接收机，随相信号的最佳接收，实际接收机与最佳接收机的性能比较，最佳基带传输系统；9．先进数字带通调制解调技术*:最小移频键控(MSK)，高斯最小移频键控(GMSK)，正交频分复用(OFDM)，扩频技术，网格编码调制；10．多路复用和多址技术，频分复用(FDM)，时分复用(TDM)，码分复用（CDMA），多址技术。三、试题结构与题型(1)填空题约25%(2)简述题约25％(3)计算题约40%(4)综合题约10％参考书目樊昌信.通信原理教程.北京:电子工业出版社.2005.通信系统原理复习2（注意：应选近年在本科生教学中使用的，或书市有供应的）二、通信系统考纲的要点与概论分析和系统分析（综合）法：一、要点1．概论1-1通信系统的基本概念（香农公式与调制解调）三要素：信道、噪声、设备（调制）模拟、数字通信系统模型。信息的概念及其度量香农公式：（1）模拟（2）数字1-2数字通信的特点模拟、数字通信的特点与优缺点！1-3数字通信的主要性能指标；有效性：可靠性：注意：（1）模拟、数字系统的指标及其内在的对应关系（2）层次特点：信号（滤波）、信道与噪声、调制与解调、性能与系统特点（3）现代通信一般用概论的方法多角度分析2．信号与随机过程2-1随机信号的基本概念，2-2随机信号的性质与统计特性，2-3高斯随机过程，2-4随机过程通过线性系统，2-5窄带随机过程，正弦波加窄带高斯过程，2-6信号通过线性系统；注意：(1)数学与信号系统分析的建模与说明作用（2）数学的物理意义（3）信号与系统的幅频、相频特性基本数学分析法（4）信号的正交数学分析法3．信道与噪声*:3-1信道的定义和分类，3-2加性噪声，3-3信道容量的概念；注意：恒参与随参信道的特点11．模拟调制系统4-1模拟调制系统:调制的目的、定义和分类，4-2线性调制的原理，4-3线性调制系统的抗噪声性能，4-4非线性调制的原理，4-5调频系统的抗噪声性能，4-6各种模拟调制系统的性能比较；注意；模拟调制的频谱搬移与信号系统模拟各种调制的性能提高通信系统原理复习3非线性的“特征值‘的计算非线性与线性调制的性能提高（香农公式的应用）12．模拟信号的数字化:5-1抽样定理，5-2模拟信号的量化5-3脉冲编码调制(PCM)，5-4差分脉冲编码调制(DPCM)，5-5增量调制(ΔM)，5-6量化噪声与分析；注意：5、6的结合分析13．基本数字调制系统6-1基带数字传输系统*:数字基带信号及其频谱特性，6-2基带传输的常用码型，6-3基带脉冲传输与码间干扰，6-4无码间干扰的基带传输特性，6-5无码间干扰的基带系统的抗噪声性能，6-6眼图，6-7时域均衡，6-8部分响应系统；注意5、6的结合分析14．基本数字调制系统7-1二进制数字调制与解调原理，7-2二进制数字调制信号的功率谱密度、7-3误码率，7-4二进制数字键控传输系统的性能，7-5多进制数字键控；注意：4、6的结合分析15．数字信号的最佳接收原理8-1数字信号的最佳接收×：匹配滤波器，最佳接收准则，确知信号的最佳接收机，8-2随相信号的最佳接收，8-3实际接收机与最佳接收机的性能比较，8-4最佳基带传输系统；注意：分析的换角度的分析机理与其它调制与16．先进数字带通调制解调技术*:9-1最小移频键控(MSK)，9-2高斯最小移频键控(GMSK)，9-3正交频分复用(OFDM)，9-4扩频技术，9-5网格编码调制；注意：概念的理解与性能分析多层次的分析解决与提高的性能17．多路复用和多址技术，10-1频分复用(FDM)，10-2时分复用(TDM)，10-3码分复用（CDMA），10-4多址技术。注意：实用技术通信系统原理复习4三、试题（10大内容）情况的概率分布的简单情况：（1）填空题权重约25%12345678910X（2）简述题权重约25％12345678910X(3)计算题权重约40%12345678910X（4）综合题权重约10％系统分析（综合）法1：香农公式的指导意义2：奈氏准则的指导意义2;调制解调与性能的比较及其方法3：信号与滤波；调制与解调的性能改善；系统的分析及应用4：以历史的眼光看通信的主线条5：“视角论”：数学、信号、综合与系统总体来说：构架与指标要清楚，经典内容要综合，现代内容要层次。.四、电信专业《现代通信原理》复习提纲第1章绪论1：模拟通信模型和数字通信模型框图及概念通信系统原理复习52：主要性能指标：传输的有效性和可靠性。模拟与数字通信：（1）：带宽（2）：信噪比（3）：传输速率：码元传输速率BR、信息传输速率bR、频带利用率及其相互关系（4）差错率：误码率eP、误信率bP注意：从信号包括调制解调器、信道、噪声，及系统多个方面分析通信系统。“战略”（框图及总体结构）与“战术”（具体举例各种经典及其现代的调制实例分析的角度。例程1请分别简单叙述如PCM、5B6B码和循环码的主要作用？例程2数字化已成为信息社会发展的方向，从通信系统原理出发分析通信系统采用数字信号的优点，并讨论数字通信系统的主要性能指标及其关系？3：信道（1）信道模型（2）恒参信道特性（3）随参信道特性1.多径衰落与频率弥散（P18）2.频率选择性衰落和相关带宽（P18）（8）信道容量的概念)/(/1log2sbNSBC例程3天线与波长P8，电磁波类型P9第二章：信号1；确知信号与随机信号的概念例2-3（P25）窗函数的变换2：平稳随机过程3：各态历经性的基本含义4：自相关函数和功率谱密度的关系，即维纳-辛钦关系（2-4-20/2-6-21P39）5：高斯随机过程6：噪声的概念及其特性（白噪声P40—42图及变换）7：随机过程通过线性系统特性)()()(20iPHP8：窄带随机过程tttttttatcscccsin)(cos)()](cos[)()(0)(0t、)(tc和)(ts具有相同的平均功率和方差通信系统原理复习6第3章模拟调制系统各种调制解调器的特性注意：调制解调的信号的频谱搬移注意：FM，定义及间接定义和AM，FM，PM图形表述注意：定义，数学表达方式，框图；框图的数学分析说明问题。注意：单边与双边功率谱密度；重点各调制的概念及频谱搬移及调频的“特征参数”具体见上课例题及习题3-6，3-7，3-8。练习：第4章模拟信号的数字传输1：理想抽样定理注意：频域于时域特征（P72图及其数学公式）注意：低通与带通的特点3：量化的概念及量化噪声4：均匀量化和非均匀量化5：非均匀量化的实现A律13折特性，编码和译码，折叠二进码等6：PCM特性及其信号的码元速率与带宽7：DPCM的原理及特性8：DM的原理及特性和实现及与PCM的比较。第5章数字基带传输系统１：数字基带信号及其频谱特性信号波形的极性和归零概念、差分波形码型：AMI，HDB3离散功率谱密度中的直流分量和定时信号概念，直流分量。脉宽与传码率和带宽的关系。２：基带传输的码间串扰概念３：无码间串扰的基带传输特性（１）奈奎斯特准则、等效理想低通特性、最小传输带宽。（P103-P104）（２）升余弦滚降及特性可推导出12b通信系统原理复习7（３）部分响应系统：实际应用中，采用一种“预预编编码码－－相相关关编编码码－－模模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22．．判判决决．．．．”的方法，既无需知道前一码元，也不会出现错误的传播。P107及图5-694：实验及眼图第6章数字频带传输系统１：二进制数字调制与解调原理各种数字频带信号的带宽及功率谱（与线性调制系统的对比认识。）2PSK，2DPSK的调制解调原理等。２：二进制数字调制系统的性能比较（P143）3：二进制频带系统的抗噪声性能误码率计算。P126/例6-1，P133/例6-24：多进制调制的原理第7章同步１：载波同步的机理了解和方法。２：位同步的的机理了解和方法。第8章数字信号的最佳接收(（概念）8.1匹配滤波器匹配滤波器的传输特性、冲激响应、输出、最大输出信噪比（P197/8-8-8，8-8-11）8.3确知信号的最佳接收机相关器形式和匹配滤波器形式的最佳接收机（只考虑二进制情况）的框图及实现最佳接收机中各点的波形第9章多路复用和多址技术1：概述2：FDM原理3：TDM原理其它：现代通信调制的基本概念及其综合应用五、考试型式与试题例程1.考试方式：闭卷，笔试2.考试时间：120分钟3.考试题型1)填空（20分----十小题）2)简答题（20分----四小题）3)数学分析题（10分）通信系统原理复习84)综合解答题（共50分，共4题）例程1-1请分别简单叙述如PCM、5B6B码和循环码的主要作用？答：信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。码元速率将直接影响传输的带宽，从而反映了通信的有效性。作用之二，如是模拟信号，信源编码将其转换成数字信号，实现模拟信号的数字化传输。线路编码是原始消息代码编成适合于传输用的码形，其结构取决于实际信道特性和系统工作条件。一般要求无直流分量，低频少；便于从信号中提取定时信息；高频分量少，以节省带宽和减少码间干扰；不受信源统计特性的影响，适应于信源的变化；具有内在的检错能力且编译码设备尽可能简单。信道编码（循环码）：数字信号在信道传输时，由于噪声，衰落及人为干扰等，引起差错。为了减少差错，它在经过信源编码的信号中加入符合特定规律的，能够用于纠错的字符，以求自动发现和纠正传输中发生的错误。信道编码（循环码）的目的是提高传输的可靠性。例程1-2数字化已成为信息社会发展的方向，从通信系统原理出发分析通信系统采用数字信号的优点，并讨论数字通信系统的主要性能指标及其关系？答案要点：（A，6个要点以上；B）A．对通信系统而言，采用数字信号：（1）各种信源信息形式便于用统一的编码格式进行处理与存储，也便于构成进入信道或通信网进行有效与可靠传输的信号方式；（信源编码）（2）数字编码系列中可以按要求加入有关附加信息代码，以达到控制、管理、纠错等功能；（信道编码）（3）可设计不同的编码格式，表达码自的码型、波形，提高抗干扰、抗噪声能力；（噪声）（4）按香农公式，可以增加传输带宽或降低传输速率为代价，使抗噪声能力（信噪比）指数律增加；（调制与解调器的目的，改善性能，互换）（5）便于加密与保