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期 末 复 习 第1章 通信的概念P:1 通信系统模型P:3 通信系统的分类 按信号特征分类:模拟通信与数字通信 控调制方式分类:基带传输与频带传输 按传输媒介分类:有线通信与无线通信 数字通信的基本特点P:910 期 末 复 习 第1章 数字通信系统的两大性能指标 有效性 信息传输速率Rb 码元宽度TB 码元传输速率RB 频带利用率 可靠性 误码率 信号抖动 期 末 复 习 第1章计算 码元速率与码元宽度的关系 RB1/TB(Band/s 波特/秒,简写为B) 码元速率与传输速率的转换关系 Rb=RB2N(bit/s) 频带利用率计算 码元传输速率/系统占用的频带宽 度 (B/Hz) 信息传输速率/系统占用的频带宽 度 (bit/s.Hz) 误码率的计算 Pe=发生误码的个数/传输的总码元数 课后练习题15,16,17 期 末 复 习 例: 四进制、八进制的每一波形包含的信 息量各是二进制包含信息量的多少倍 ? 设一个数字传输系统传送二进制信号 ,码元速率为4800B,试求该系统的 信息速率。 已知一个8进制信号的符号速率为9600 波特,则其对应的信息速率是( ) 一个二进制数字信号码元时间长度为 0.1s,在传输过程中平均2秒产生一 个错码,则其平均误码率为( ) 期 末 复 习 第2章 信号的分类 确知信号与随机信号 P:17 周期信号与非周期信号 傅里叶理论P:20 信号分析可以从时域或者频域上时 行。 时域特性P:21 频域特性 周期信号要用到傅里叶级数 非周期信号与孤立波要用到傅里叶变 换 期 末 复 习 第2章 单位冲激信号P:27 与脉冲信号的区别 随机过程的统计特征一般可以用 均值或者方差来表示 平稳过程:随机过程的数学期望是 与时间无关的常数,其平均功率有 界。则称为平稳过程 期 末 复 习 第2章 消息、信号、信息、信息量 信息量与信息熵(平均信息量) 、最大信息熵 I(x)=-log2P(x) Rb=RB*H(x)P(xi) log2P(xi)i =1-NH(x) 期 末 复 习 第2章计算 符号集为A、B、C、D,相互独 立,相应概率为1/2、1/4、1/16 、1/16,求每个符号所携带的信 息量和平均信息量(信息熵); 若他们等概出现,求最大信息熵 期 末 复 习 信源编码是把信源发出的信息转 换成数字形式的信息序列。 信源编码三步:抽样、量化、编 码 抽样的概念P:57第3章 期 末 复 习 抽样定理 低通型信号与带通型信号 低通信号的抽样定理 限带为fm的信号f(t),若以速 率fs2fm进行均匀抽样,则可 无失真恢复原信号f(t)。 如果抽样速率小于 2fm会产生什 么现象? 期 末 复 习 带通信号的抽样定理 一个带通信号x(t),其频率限制 在f0与fm之间,带宽为Bfm-f0 ,则必需的最小抽样速率:式 中n 是一个不超过f0/B的最大整 数,n=(f0/B),即取(f0/B)的整 数。f smin = 2fm/n+1 期 末 复 习 思考 对于带通型信号,为什么不能用 低通抽样定理? 期 末 复 习 量化 分为均匀量化与非均匀量化 按输入信号的取值域等距离分割的 量化均匀量化 量化误差:在量化区内的最大量化误差 emax(u)= /2;过载区内的量化误差将会大 于/2 量化噪声:由量化误差产生的一个噪声,不 会消除;只能尽量减小,减小的方法是使量 化间隔尽可能小。 在小信号区,量化信比主要由非过载量化噪声决 定,随着编码位数的增加而增加,每增加一位码 ,增加6db; 均匀量化的特点:量化间隔不随信号幅度大 小而改变 期 末 复 习 非均匀量化 对小信号进行精度量化,对大信 号进行粗量化非均匀量化 采用压扩技术实现非均匀量化 U律 A律13拆线,A87.6 非均匀量化的特点: P:72 期 末 复 习 非均匀量化 8段长度由小到大依次为 1/128, 1/64,1/32, 1/16,1/8, 1/4和1/2。 期 末 复 习 脉冲编码调制 码型:指的是代码的编码规律 在PCM中常用的二进制码型有三 种:自然二进码、折叠二进码和 格雷二进码(反射二进码) PCM编码位数:若用二进制进行 编码,则需要的位数N应满足 2 N M 期 末 复 习 期 末 复 习 在13折线编码中,普遍采用8位二进制码,对应有M=28=256个量化级,即正、负输入幅度范围内各有128个量化级。这需要将13折线中的每个折线段再均匀划分16个量化级,由于每个段落长度不 均匀,因此正或负输入的8个段落被划分成816=128个不均匀的量化级。按折叠二进码的码型,这8位码的安排如下: 极性码 段落码 段内码 a1 a2a3a4 a5a6a7a8 期 末 复 习 练习 输入样值为300 ,它属于A律 13折线的 ( ) A.第4量化段 B.第5量化段 C.第6量化段 D.第7量化段 某传送信号用PCM编码,分成 512个量化级,试问,最少需要 多少位编码? 期 末 复 习 时分多路复用 频分多路复用 时分多路复用 时分复用的帧同步技术 帧同步的目的P:94 PCM基群系统 一次群(基群):30路话路 二次群:将四个一次群复接,120个话路 ; 三次群:将四个二次群复接。480个话路 四次群:。 期 末 复 习 PCM30/32帧结构图 期 末 复 习 PCM30/32特殊时隙 偶帧TS0时隙传送的是帧同步码帧同步码:00110110011011 奇帧TS0时隙传送的是失步对告码(对 端告警码): 1 A1 s s s s s F0帧TS16时隙前四位为复帧同步码 0000;后四位复帧对告码(1A211) ) F1帧 F15帧的TS16时隙用来传送30条 话路的信令码 期 末 复 习 PCM30/32基本特性 话路数目:30。 抽样频率: 8 kHz。 压扩特性: A=87.6/13折线压扩律, 编码位数 k=8, 采用逐次比较型编码器,其输 出为折叠二进制码。 每帧时隙数:32。 总数码率(传输速率、时钟频率): 8328000=2048 kb/s。 复帧周期2ms,一帧周期:0.125ms ,路时隙:3.9us 期 末 复 习 思考 二次群的码速为多少?是一次群 的四倍吗? 期 末 复 习 第4章 数字基带信号 基带信号含有大量的低频分量以及 直流分量。 基带信号只能在具有低通特性的信 道中传输。 数字基带传输 只适合于近距离传输,LAN采用; 注意:基带信号不要调制,但需要 编码才能传输。 期 末 复 习 第4章 码间干扰:对一个码元信号来说,其他 码元信号在其抽样判决时刻的叠加值就 称为码间干扰或者叫码间串扰。 无码间干扰的条件: 奈奎斯特第一准则:若系统等效网络具有 理想低通特性,且截止频率为fm时,则该系 统中允许的最高码元(符号)速率为2fm, 这时系统输出波形在峰值上不会产生前后 符号间的干扰。 fm称为奈奎斯特频带(带宽B), 2fm称为奈 奎斯特速率,一般用fs表示,1/ 2fm称为奈奎 斯特间隔 符合此条件的基带传输系统频带利用率为 2bit/s/Hz。 期 末 复 习 第4章 PCM再生中继系统 均衡放大:均衡的目的P:115 定时钟提取 判决再生 PCM再生中继系统的特点: 无噪声积累 有误码率的叠加 期 末 复 习 第4章 信道噪声的分类P:120 白噪声 再生中继的误码率 如果每个站的误码率是Pe,一般来说 ,各个中继站误码率之间相互独立 ,M个中继站总的误码率为:Pm=mPe 相位抖动P:125 期 末 复 习 第4章 常用码型 单极性不归零码(NRZ) 双极性不归零码(NRZ) 单极性归零码(RZ) 双极性归零码(RZ) 差分码 对0差分码:利用相邻前后码元电平极性改 变表示“0”,不变表示“1”,也称为空号差分 码。(跳变为0,不变为1) 对1差分码:利用相邻前后码元极性改变表 示“1”,不变表示“0”,也称为传号差分码。 (跳变为1,不变为0) 期 末 复 习 第4章曼彻斯特编码(Manchester):计算机网 络常用码型 001,110 CMI码(传号反转码):PCM四次群的 接口码型 111、00 001 密勒码(Miller): 110、01 0:单个,00;连续0:00与11 交替双极性码(AMI)三阶高密度码(HDB3) 期 末 复 习 绘图 注意:基带信号的编码绘图,是 方波图 期 末 复 习 第五章 二进制调制 2ASK:可靠性最差 2FSK:频带利用率最低,应用于 中低速数据传输中 2PSK:容易产生相位模糊 2DPSK:相对码是它的基础 二进制调制的解调: 相干解调 非相干解调 期 末 复 习 第五章 四相移相调制 QPSK:基本上不采用 QDPSK: OQPSK:恒包络数字调制技术, 偏移四相相位键控,消除180度相 位跳变 QAM:正交振幅调制 星座图 期 末 复 习 第五章 各种调制方式的性能比较 频利用率从高到低: MASK、MQAM、MPSK、FSK 误码率从低到高(抗干扰能力): QAM,PSK, FSK, ASK 期 末 复 习 绘图 注意,经调制的图形,是正弦波 形 期 末 复 习 第6章 同步: 载波同步:调制中应用 位同步:应用最为广泛 帧同步:PCM编码 网同步: 期 末 复 习 第6章 位同步: 外同步法 插入位定时导频法 双重调制导频法 自同步法 滤波法 包络检测法 期 末 复 习 第6章 复接的概念: 将低速信号合并成高速信号 数字复接器与分接器的组成: P:185 数字复接的三种方式P:186 数字复接的三种方法 按位复接: 按字复接 按帧复接 期 末 复 习 第6章数字复接等级 期 末 复 习 第6章 码速调整 相同码速的低次群的瞬时数码率不同,如 果直接复接就会产生重叠或者错位,这样 的后果是导致接收端无法正确分接。 复接前要使各低次群信号的数码率做到同 步即进行码速调整 码速调整分类: 正码速调整 码速调整后的速率高于调整前的速率,称正码 速调整。采用慢写快读的办法 负码速调整 正/零/负码速调整 期 末 复 习 第6章 以2048kbit/s为一次群的PCM二 次群的数码率为8448kbit/s。按 理说,PCM二次 群的数码率是 4*2048kbit/s=8192kbit/s。当考 虑到4个PCM一次群在复接时插 入了帧同步码、告警码、插入码 和插入标志码等码元,这些码元 的插入,使每个基群的数码率由 2048kbit/s调整到2112kbit/s,这 样4*2112
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