现代通信概论复习总结

第一章概论

1．通信系统的基本模型。

2．消息，信息，信号的基本概念。

消息：是信息的载体，不同的消息可以包含相同的信息。

信息：可理解为消息中包含的有意义的内容。

信号：传输的消息是以光、电或磁的形式表现出来的称为信号。

3．电信的概念，电信是以什么的发明为开端的。

电信是利用电信号驮载待传信息进行传输和交换的通信方式。

18__年，法第提出“电磁感应现象”，预告了发电机的诞生。

19__年，莫发明有线电报，标志着人类从此进入了电通信时代。

4．信息论之父是谁通信的基本问题是什么

香农。“通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息。”——《通信的数学理论》

5．信道带宽和信号带宽的概念，信道无失真传输的基本条件是什么

信道的带宽：指信道不失真传输信号的频率范围，即信道容许通过的最高与最低信号频率之差。

信号带宽:信号所含最高频率与最低频率之差，即信号所含频率的宽度。

根据奈特定律，信道的带宽应该大于信息的码元速率的两倍以上才能进行无失真传输。

6．奈特准则。

信道传输速率有上限。有限带宽，无噪声信道（“理想”低通信道）情况下的最高码元传输速率V为：V=2W。

7．数字信号和模拟信号的特点数字信号和模拟信号表示信息的方式。

模拟信号特点：信号的波形幅度连续。它连续地“模拟”着信息的变化。

数字信号特点：波形从时间和幅度上都是离散的、不连续的。

模拟信号将待传递的信息包含在信号的波形之中。数字信号将待传递的信息包含在码元的不同组合之中。

8．信息传输速率和码元传输速率的概念和计算。

信息传输速率简称传信率，又称信息速率、比特率，它表示单位时间（每秒）内传输实际信息的比特数，单位为比特／秒，记为bit/s、b/s、bps。

码元传输速率简称传码率，又称符号速率、码元速率、波特率、调制速率。它表示单位时间内（每秒）信道上实际传输码元的个数，单位是波特（Baud），常用符号“B’来表示。

例：每秒钟传送2400个码元，码元速率为当采用二进制码元传输方式时，信息速率为若采用八进制码元传输方式，信息速率为

RS=2400B

采用二进制码元传输方式时，信息速率为Rb=2400bit/s；

采用八进制码元传输方式，信息速率为Rb=2400bit/s_log28=7200bit/s。

码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为：

Rb=Rs_log2N（bit/s）

Rs=Rb/log2N（Baud）

对二进制信号，Rb=Rs，有时简称它们为数码率。

9．数字通信系统的特点

1.抗干扰能力强，无噪声积累；

2.电路易于集成化，使通信设备体积小、功耗低；

3.便于采用各种数字信号处理技术，易于与计算机接口；

4.便于实现多种业务综合通信，使通信系统的功能增强；

5.数字信号易于加密处理，保密性能强；

6.数字信号占用信道频带较宽。

10．数字通信中的再生判决的原理。

所谓中继再生，首先判决：如当信号超过某一规定门限电平，如接收信号A的一半时，就判为“1”，达不到某一规定门限电平时则判为“0”。然后再生：经过判决以后，就可按所作的判断重新形成新的数字信号，即所谓再生，于是消除了干扰噪声。这个过程，每经过一个再生中继器就重复一次。

11．模拟通信系统和数字通信系统中有效性与可靠性的表示方法。

模拟通信系统

有效性：通常可用有效传输带宽来衡量。

可靠性：系统输出端的信噪比来衡量。

数字通信系统

有效性：用数字信号的传输速率来衡量。

可靠性：用差错率来衡量。

12．并行传输与串行传输的概念。

并行数据传输：至少有8个数据位同时从一个设备传送到另一个设备，发送设备将8个数据位通过8条数据线传送给接收设备。接收设备在收到这些数据后，不需经过任何改变就可以直接使用。

串行数据传输：每次由源地传到目的地的数据只有一位。串行数据传输的传输速度要比并行传输慢。

第二章电话通信

1．语声信号能量分布的特征

低频部分包含的能量大，高频部分包含能量小。

2．电话系统中的语声传输频带的选择要兼顾哪两个因素。

通常从兼顾清晰度和能量两方面来考虑。

3．电话系统中语音信号的频率范围频分多路复用系统中，一路模拟电话信号所占信道的频带宽度

300Hz—3400Hz

3.4kHz--4.0kHz

4．送话器按其发展阶段划分可分为哪几种

炭精送话器（最早）

压电陶瓷送话器

电磁式送话器

动圈式送话器

驻极体送话器

5．旋转式拨号盘电话机是以（直流脉冲）来表示0-9个数字的，而双音多频按键式电话机是用（单音频组合信号）来代表0-9个数字的。

6．电话交换的概念。

指根据电话用户（发起呼叫请求的用户称为主叫用户，接收呼叫的用户称为被叫用户）的要求，用一条传递语音信号的电路将电话的主叫用户与被叫用户连接起来；在通话过程中，这条电路由他们独占使用；在通话结束后，将原来连通的电话断开，并准备分配给其他用户使用。

7．多用户构成的电话网则必须具备哪“三要素”：终端设备、传输设备、交换设备。

8．多路复用的概念。

为了提高中继线路的利用率，在同一信道中，同时传输多路信号而互不干扰。它是通过复用设备来实现的。

9．载波机的作用是什么

在发端能将多路电话信号集中到一条线路上传输，在接收端能使各路电话信号分开传输，以实现频分多路复用。

10．频分复用的基本过程。

一变，二分，三还原

11．调制的目的与实现，模拟调制的分类与概念。

调制的目的：一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率的附近；二是通过调制可以提高信号通过信道传输的抗干扰能力。

调制的实现：通过让载波的某一要素随调制信号的规律变化而变化来实现的，即用调制信号去控制或改变载波的一个或几个参数使调制后的信号（称已调信号）含有原来调制信号的全部信息。

模拟调制的分类：线性调制和非线性调制

模拟调制的概念：用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波。

第三章数字通信技术

1．画出数字通信系统的组成框图，并说明各部分作用

2.简述PCM脉冲编码调制的三个步骤

抽样：将模拟信号在时间上进行离散化，是在语音信号的波形范围内，以一定的时间间隔提取模拟信号瞬时幅度值的操作。

量化：把幅度连续变化的样值序列变换为幅度取值为有限个的离散样值序列。编码：是用相应的数字信号码组表示模拟信号的量化的抽样值。

XXX电话系统中，CCITT建议的抽样频率是多少这样规定的依据是什么

8KHz

语声信号的频率为300~3400Hz，则最高截止频率fm=3400Hz。根据抽样定理，抽样周期：TS≤1/(2fm)=1/(23400)≈1/(24000)=125μs（为计算方便）。抽样频率：fS=1/TS=1/125μs=8KHz的抽样频率（即抽样频率），对300~3400Hz的电话语声信号8000次/s抽样，则抽样后的样值序列可完整的恢复原来的语声信号。

4.非均匀量化的目的、思想、实现方法各是什么

目的：减小小信号时的量化误差，提高小信号时的量化信噪比。——使信噪比趋于一致。思想：信号幅度区间小时，量化间隔△u小些，即分层细一些；信号幅度区间大时，量化间隔△u大些，即分层粗一些；以使大小信号相对量化误差（量化信噪比）趋于一致。实现方法：模拟压扩法、数字压扩法

5.语音信号PCM通信系统中一次编码一般采用什么编码

折叠码二进制编码

6.在PCM通信系统中，一路带宽为4kHz的模拟语音信号是如何变成64kbit/s的数字语音信号的

抽样：8kHz速率的取样；

非均匀量化：每个样值又非均匀量化为256个不同量化级中的一个；

编码：每个量化值再编码为8位折叠二进制码

码速为：8000_8=64kbit/s

7.广泛采用的两种压缩特性是什么

μ律压缩特性、A律压缩特性。

8.计算PCM30／32路基群传输速率。

帧周期：125μs

帧长度：32_8＝256bit

路时隙:125/32=3.9μs，传送某路信号的一个抽样值对应的8位码。

位时隙:每个码元占用时间1/8_3.9μs=0.488μs

总传输码率：Vb=(32_8)/125=2.048Mbit/s或

Vb=8000(帧/s)_32(时隙/帧)_8(bit/时隙)=2.048Mb/s。

一般简记为2M，该速率也称PCM30／32路基群传输速率。

9．数字信道的基带传输与频带传输。

基带传输：将未经调制变换的基带信号直接送往信道中传输的传输方式。

频带传输：利用数字基带信号去控制载波，从而实现数字信号对载波的调制，以形成数字信号的载波传输。

10．数字信号调制方式的概念与分类。

概念：使载波信号的某个参量随即带信号的变化而变化。

11．时分复用的概念与时分复用的实现过程。

概念：各路信号在同一信道上轮流占用不同时间间隔进行通信。

第四章程控交换技术

1．人工交换机的工作原理。

靠话务员手工操作来完成用户电话线路的接线、拆线以及振铃呼叫等动作的。即人工完成电话接续的。

2．纵横制交换机的工作原理。

当你拿起电话机时，“用户电路”便立即向总指挥部—“标志器”报告。标志器根据电话机所处的位臵，找一条空闲“绳路”，使之相应接点闭合。当你拨号时，交换机并不急于处理，而是先把号码送记发器记录并储存下来。当你拨完号码以后，标志器再根据拨的号码，分析确定被叫用户所在的位臵，并把它找到，并闭合相应接点。如果你要的话机空闲，主人就会听到铃声，摘机应答。通话完毕，挂机，交换机的接续设备就全部自动复原。

3．电话交换机的基本功能和基本组成。

基本功能：连接功能：是在交换系统中建立通信通路的功能。

控制功能：是控制连接系统建立通路的功能。

信令功能：是传递控制信号的功能。

终端接口功能：实现交换设备与外界用户终端和各种交换系统相连接的功能。

4．布控和程控，空分方式与时分方式，模拟方式和数字方式。

布控：即是布线逻辑控制的简称，是指将交换机各控制部件（例如继电器等机电或电子元

件）按所起作用和一定要求设计好电路，做在一定的印制板上，通过机架布线将各部件连好焊好做成后，交换机的各种功能即能实现的一种控制方式。

程控：即存贮程序控制的简称。是指将对交换机的各种控制功能、步骤、方法编成程序，

放入存贮器，利用存贮器内所存贮的程序的控制，交换机即能完成各项工作的一种控制方式。

空分方式：是指交换机对各个通话接续分别提供空间即实线通道的一种接续方式。时分方式：是指交换网络为各条话路分别提供时间位臵的一种接续方式。

模拟方式：是指通过交换机交换接续的是模拟信号。

数字方式：指通过交换机交换接续的是数字信号。

第五章光纤通信

1．光纤通信的概念。

用光波作为载波，以光导纤维作为传输介质的一种通信方式。

2．通常光纤通信所用的光是（激光）。光纤通信的三个低损耗窗口。

1310nm850nm1.55μm

3．单模光纤和多模光纤的概念。

当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴一致的光线通过，即只允许通过一个基模，这种只允许传输一个模式（基模）的光纤为单模光纤。

允许光波以多个特定的角度射入光纤端面，并在光纤中传播，称光纤中有多个传输模式。这种能传输多个模式（基模、高次模、低次模）的光纤称为多模光纤。

4．光纤的损耗包括哪些光纤的损耗可以降为零吗

光纤损耗：光波在光纤中传输，随着传输距离的增减而光功率逐渐下降的现象，称为光纤的传输损耗。

从某种程度上讲，光纤的损耗不可能将为0。

5．光纤色散的概念，分类。为什么说光纤的色散会降低通信容量

光纤色散：光纤中的不同频率成分或不同的模式，在光纤中传输时，由于速度不同而使得传播时间不同，因此造成光信号中的不同频率成分或不同模式到达光纤终端有先有后，从而产生波形畸变的一种现象称为光纤色散。

分类：模式色散材料色散波导色散

色散现象限制了光纤的传输距离。脉冲展宽会致使前后脉冲相互重叠，引起数字信号的码间串扰。色散现象限制了传输脉冲的速度或信息容量。限制了单位时间内传输的脉冲数。

6．半导体激光器和发光二极管发光的基本原理分别是什么

半导体激光器：向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡的。

发光二极管：当注入正向电流时，注入的非平衡载流子在扩散过程中复合发光。

8．光纤通信系统由哪几部分组成它们的作用分别是什么

光纤通信系统主要由四部分组成：光发射机、光中继器、光接收机、传输光缆光发射机作用：实现电／光转换，将已调光信号注入光纤。

光中继器作用：以补偿光纤的传输损耗，使光信号得到恢复。

光接收机作用：把从光纤线路输出，产生畸变和衰减的微弱光信号转为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。

传输光缆作用：是光信号传输的介质。

9．传统光纤通信中和现代光纤通信中的采用是分别什么光中继器

光电再生中继器掺铒光纤放大器

第六章无线电通信

1．无线电通信的概

无线电通信：利用无线电波作载波传递各种消息的各种通信方式的总称。

2．无线电波频率范围及频段的划分

3．电台有一个短波9800千赫兹的发射频率，它对应的波长为30.6米

4．无线电波的传播方式的分类及各种传播方式的特点和其适用的波段

分类：地波传播、天波传播、视距传播、散射传播

地波传播：是指无线电波沿地球表面传播，又称绕射传播或地面波传播。特点：传播距离不远；传播特性很稳定（不受季节，时间和气候的影响）。适合波段：长波、中波和短波的低频段的无线电通信和广播。

天波传播：利用高空电离层对无线电波的反射进行传播。特点：电离层可反射或吸收无线电波。频率愈高衰减愈小，频率愈低衰减愈大。频率过低，将衰减。频率过高，将穿越电离层不被反射回地面。适合波段：频率为3~30MHZ的短波。

视距传播：又称空间波传播。是直射波和大地反射波的统称。在接收点所接收的电波一般是直射波和大地反射波的合成。适合波段：适宜超短波、微波通信。

散射传播：电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀的“介质团”时就会发生散射，散射波的一部分到达接收天线处的传播方式称为散射传播。适合波段：适用于微波和超短波，一般用于无法建立微波中继站的地区。

5．无线电通信的基本过程是什么

6．什么是衰落现象及其分类

衰落现象：在接收端信号振幅呈现忽大忽小的随机变化的现象。

按照衰落持续的时间分：快衰落（短期衰落）：信号起伏持续时间仅十分之几秒到几秒。慢衰落（长期衰落）：持续时间比较长。

7．什么是多径传播，它对无线电波的传播产生什么影响可以解决的办法是什么多径传播：电波通过多条路径传播到接收端的现象称为多径传播。

影响：引起的接收点场强的起伏变化——多径效应。

方法：分集接收，采用两种或两种以上的不同的方法接收同一信号。

8．短波通信的频率范围

波长：100~10m

短波频率范围：3～30MHz

实际使用的频率范围：1.5MHz～30MHz

9．短波在电离层中反射传播的条件。

当电波以角度θ入射时，电离层能把电波“反射”回的最高可用频率为：

10．短波通信中最高可用工作频率MUF频率最佳工作频率

11．微波通信的频率范围

300MHz~300GHz

12．卫星通信的定义卫星通信的上行频段和下行频段的概念

定义：以人造地球卫星作为中继站的微波通信系统。

13．目前国际通信卫星大都用C波段的(6/4GHz)频段

14．何谓同步卫星同步卫星的通信范围为全球表面积的42.4％。

15．卫星通信系统主要由哪几部分组成转发器主要完成什么功能

通信、遥测、控制、电源。

功能：以最小的附加噪声和失真以及尽可能高的放大量来转发无线信号。

16．以传送话音信号为例说明卫星通信系统的工作过程