通信工程师中级综合能力常考知识点集锦(四):通信系统

中级通信专业综合能力 责任编辑:胡媛 2020-09-24

摘要:很多考生在备考通信工程师中级考试,希赛小编为大家整理了通信工程师中级综合能力常考知识点集锦(四):通信系统,相信对大家备考会有帮助。

希赛小编为大家整理了通信工程师中级综合能力常考知识点集锦(四):通信系统,以下为相关知识点内容:

知识点一:通信的基本概念 【考法分析】

掌握信息和消息的关系。

【要点分析】

/ 通信是发送者(人或机器)和接收者之间通过某种媒体进行的信息传递;

/ 1837年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传递信息(即电信)的新时代;

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/ 消息是信息的物理形式;

/ 信息是消息的有效内容;

/ 信号是消息的传输载体;

/ 结论:电信就是利用电信号传输消息中所包含的信息。

【备知识点拨】

透彻理解消息和信息的关系。

知识点二:通信系统的一般模型 【考法分析】

掌握通信系统的一般模型及各部分的功能。

【要点分析】

/ 通信系统一般由:信源、发送设备、信道、接收设备和信宿组成。

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/信源的作用是把待传输的消息转换成原始电信号。信源输出的信号称为基带信号,特点是信号的频谱从 零频附近开始具有低通形式。

/ 发送设备的作用是将信源产生的原始电信号(基带信号)变换成适合于在信道中传输的信号,即将发送信号的特性和信道特性相匹配,使其具有抗信道干扰的能力,并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。

/ 信道是一种物理介质,是信号传输的通道。信道固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。

/ 接收设备的功能是将信号放大和反变换(如译码、解调等),其目的是从受到减损的接收信号屮正确恢复出原始电信号。

/ 信宿是把原始电信号还原成相应的消息。

/ 与模拟通信相比,数字通信具有抗干扰能力强、差错可控、易加密等优点。

【备知识点拨】

熟记通信系统的一般模型及各部分的功能。

知识点三:通信系统分类与通信方式 【考法分析】

掌握按不同原则得到的分类结果。

【要点分析】

/按传输介质,通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。

/ 按照信道屮所传输的是模拟信号还是数字信号,相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

/ 目前,移动通信使用的频段范围为:300MHz〜3GHz,频段名称为:特高频UHF。

/ 根据信道中传输的信号是否经过调、制,可将通信系统分为基带传输系统和带通(频带或调制)传输系统。基带传输是将未经调制的信号直接传送;带通传输是对各种信号调制后再送到信道中传输的总称。

/ 按信号复用方式分频分复用、时分复用和码分复用。

/通信方式是指通信双方之间的工作方式或信号传输方式。

(1)按消息传递的方向与时间分类,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信;

发端 ——T信道|——T收端

(a)

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(2)按数字信号排序分类:并行传输和串行传输。

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【备知识点拨】

透彻理解按不同原则得到的分类结果。注意:半双工通信支持双向通信,但不能同时进行通信的工作方式。

知识点四:通信系统的性能指标 【考法分析】

掌握模拟通信系统和数字通信系统的评价指标。

【要点分析】

/从研究信息传输的角度来说,通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。

/ 有效性是指信息传输的“速度”问题;而可靠性则是指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问 题。

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/ 在数字通信系统屮,传输速率分为:码元传输速率(单位:波特)和信息传输速率(单位:bit/s)。

【备知识点拨】

熟记数字通信系统的评价指标及含义。

知识点五:信道的定义和分类 【考法分析】

掌握信道的定义及分类。

【要点分析】

/ 按信道的组成,信道可以分为狭义信道和广义信道;按信道的物理性质,信道可以分为有线信号和无线信道;按信道特性参数随时间变化的速度,可以将信道分为恒参信道和随参信道。

/ 狭义信道通常按具体介质的不同类型可以分为有线信道和无线信道。

/ 有线信道:利用人造的传导电或光信号的媒体传输信号。例如:明线、对称电缆、同轴电缆、光纤等。

/ 无线信道具有方便、灵活、通信者可移动等优点。

【备知识点拨】

熟记按不同原则得到的分类结果。

知识点六:信道特性 【考法分析】

了解恒参信号和随参信道特性。

【要点分析】

/从信道特性对信号传输的影响来看,传输介质的影响是主要的。

/ 在传输数字信号中,波形畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠,造成码间串扰。

/ 各种随参信道具有的共同特性:信号的传输衰减、传输时延随时间而变化,同时存在多径传播现象。

【备知识点拨】

透彻理解随参信道的特性,进而培养无线环境比较复杂的思想意识。

知识点七:信道屮的噪声 【考法分析】

掌握噪声的分类及噪声的描述。

【要点分析】

/ 噪声可以分为人为噪声和自然噪声两大类。

/ 在通信系统中的工作频率范围内热噪声是均匀分布的,热噪声的频率范围很广,它均匀分布在大约从零 频率开始,直到io12 Hzo

/ 噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声3类。脉冲噪声不是普遍的持续存在的,对语音通信的影 响也较小,但是对数字通信可能有较大影响。窄带噪声也是只存在于特定频率、特定时间和特定地点。所以它的影响是有限的。只有起伏噪声无处不在。所以在讨论噪声对于通信系统的影响时,主要是考虑 起伏噪声,特别是热噪声的影响。

/ 为了描述窄带噪声的带宽,引入了噪声等效带宽的概念。用来度量频谱泄露的程度,频谱泄露越严重, 噪声等效带宽越大。

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/ 为了准确表达噪声对传输信号的影响,通常采用信道的数学模型进行描述。信道的数学模型分为调制信道模型和编码信道模型两类。

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/调制信道模型用加性噪声和乘性噪声表示信道对于信号传输的影响。

/ 工程实践屮,为了解决噪声干扰问题,通常采用滤波器进行有用信号外的无用信号过滤。

【备知识点拨】 熟记噪声的分类及噪声的描述。

知识点八:信道容量 【考法分析】

掌握香农定理及对香农定理的解读。

【要点分析】

/ 信道容量是指信道传输信息的最大极限速率;

/ 根据香农定理,对于连续信道,如果信道带宽为B,并受到加性高斯白噪声的干扰,其信道容量C的理 论公式为:C = Blog2(l + S/N)。由于白噪声平均功率N = n0B,因此,香农公式的另一种形式为:C = Blog2(l+3。

/ 香农定理是研究和评价通信系统原理和性能的理论基础。

/ 一个连续信道的信道容量受B、知、S3个要素限制,主要这3个要素确定,则信道容量也就随之确定。

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/ 任何一个信道,都有信道容量C。

/ 增大信号功率S可以增加信道容量C,若信号功率趋于无穷大,则信道容量也趋于无穷大。

/ 减小噪声功率N = n0B (或减小噪声功率谱密度S),可增加信道容量c。

/ 增加信道带宽B,也可增加信道容量C,但不能使信道容量无限制增大。

/ 由香农公式可以看出,信道容量可以通过系统带宽与信噪比的互换而保持不变。

【备知识点拨】

透彻理解对香农定理公式的解读。

知识点九:信源与信源编码 【考法分析】

掌握信源编码的两个基本功能。

【要点分析】

/ 信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换,或者说为了减少或消除信源冗余 度而进行的信源符号变换。

/ 信源编码有两个基本功能:一是提高信道传输的有效性;二是完成模/数(A/D)转换。

/ 最原始的信源编码是莫尔斯电码。

【备知识点拨】

通过实例透彻理解信源编码的功能。

知识点十:抽样定理 【考法分析】

理解奈奎斯特间隔和奈奎斯特频率的含义。

【要点分析】

/ 抽样定理为模拟信号的数字化奠定了理论基础;

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/ 最小抽样频率& = 2/h称为奈奎斯特频率,最大抽样间隔7;= 1/(2/h)称为奈奎斯特间隔。

/ 由于实际滤波器的不理想特性,实用的抽样频率&必须比2为大得多一些。

【备知识点拨】

透彻理解奈奎斯特间隔和奈奎斯特频率的含义。

知识点十一:脉冲编码调制PCM 【考法分析】

掌握PCM的3个过程。

【要点分析】

/PCM即脉码调制,它是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。

/ PCM主要包括抽样、量化和编码3个过程。

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/ 抽样是信号在时间上的离散化。

/ 量化是信号在幅值上的离散化。量化电平数越多,量化噪声越小,量化信噪比越高。

【备知识点拨】

结合图4-13透彻理解PCM的3个过程。

知识点十二:预测编码方法

【考法分析】

掌握预测编码方法的定义及预测编码方法的种类。

【要点分析】

/ 为了降低数字电话信号的传输速率,改进方法之一是采用预测编码方法。

/ 在预测编码屮,每个抽样值不是独立的编码,而是先根据前几个抽样值计算出一个预测值,再取当前抽 样值和预测值之差,将此差值编码并传输。

/预测编码实质:利用减小冗余度的办法,降低了编码传输速率。

/预测编码方法有:线性编码、差分脉码调制和增量调制。

【备知识点拨】

熟记!

知识点十三:信道编码 【考法分析】

掌握差错控制的概念和信道编码的思想。

【要点分析】

/信道编码是将信息从信源可靠的传输到信宿的主要技术方法。目的是增强数字信号的抗干扰能力,提供 系统的可靠性。

/ 常用的差错控制方式主要有3种:检错重发、前向纠错和混合纠错。

/ 检错重发缺点:采用检错重发技术时,通信系统需要有双向信道传送重发指令;不适合严格实时传输系统。典型应用包括Internet传输中的TCP。

/ 前向纠错不仅能够发现错码,还能将错码恢复其正确取值。前向纠错特别适合于只能提供单向信道的场合,同时也适合一点发送多点接收的同播方式。实时性好。

/ 一般说来,付出的代价越大,检错纠错的能力越强。通常用多余度来衡量。

/ 信道编码的检错和纠错能力是用信息量的冗余度来换取的。从理论上来由,差错控制是以降低信息传输速率为代价换取提高传输可靠性。

/ 在信道编码中,定义码组中非零码元的数目为码组的重量,简称码重。

/ 一种编码的最小码距直接关系到这种码的检错和纠错能力,因此最小码距是信道编码的一个重要参数。

【备知识点拨】

透彻理解差错控制的概念和信道编码的思想。

知识点十四:调制技术 【考法分析】

了解调制的基本概念。

【要点分析】

一般情况下,线性调制特指模拟调制中的幅度调制,非线性调制特指模拟调制屮的角度调制。

无论是线性调制还是非线性调制,都是以正弦波作为载波。

在二进制数字调制中,表征调制方式性能的重要指标是信号带宽B、频带利用率n和误码率 在三种数字调制2ASK、2FSK和2PSK,其中2PSK调制的可靠性和有效性最好。

LTE系统主要应用是就是QAM调制。

【备知识点拨】

掌握上述知识点即可,具体理论可以忽略。

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