通信原理考試總結(jié)

1.模擬調(diào)制分線性調(diào)制和非線性調(diào)制。

通信目的是傳遞消息中所包含的信息，進(jìn)行信息的時(shí)空轉(zhuǎn)移，即把消息從一方傳送到另一方。

2.為什么要進(jìn)行載波調(diào)制呢？

第一，通過(guò)調(diào)制，把基帶信號(hào)的頻譜搬至較高的載波頻率上，是已調(diào)信號(hào)的頻譜與信道的帶通特性相匹配，這樣就可以提高傳輸特性。

第二，把多個(gè)基帶信號(hào)分別搬移到不同的載頻處，以實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率。

第三，擴(kuò)展信號(hào)帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可以實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。

因此，調(diào)制對(duì)通信系統(tǒng)的有效性和可靠性有著很大的影響和作用。

3.門(mén)限效應(yīng)：輸出信噪比不是按比例隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化，通常把這種現(xiàn)象稱(chēng)為解調(diào)器的門(mén)限效應(yīng)。

4.頻分復(fù)用是一種按頻率來(lái)劃分信道的復(fù)用方式。在FDM中，信道的帶寬被分成多個(gè)相互不重疊的頻段，每路信號(hào)占據(jù)其中一個(gè)子通道，并且各路之間必須留有未被使用的頻帶進(jìn)行分割，以防止信號(hào)重疊。在接收端，采用適當(dāng)?shù)膸�通濾波器將多路信號(hào)分開(kāi)，從而恢復(fù)出所需要的信號(hào)。

時(shí)分復(fù)用：借助把時(shí)間幀分成若干時(shí)隙，各路信號(hào)占有各自時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)在同一信道上傳輸多路信號(hào)。

1k=0

5.無(wú)碼間串?dāng)_的時(shí)域條件：h（kTS）=

0k為其他數(shù)6.無(wú)碼間串?dāng)_的頻域條件：∑H(ω+2πi/Ts)=Ts|ω|≤π/Ts7.隨參信道：特性隨機(jī)變化的信道稱(chēng)為隨機(jī)參量信道。8.信道容量：是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄�信息速率�?.通信系統(tǒng)的組成功能：

①信息源：是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)。

②發(fā)送設(shè)備：產(chǎn)生適合于在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，即使發(fā)送信號(hào)的特性和信道特性相匹配，具有抗干擾的能力，并且具有足夠的功率以滿足遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男枰�。③信道：是一種物理媒質(zhì)，用來(lái)將來(lái)自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端。

④接受設(shè)備：將信號(hào)放大和反變換。其目的是從受到減損的接受信號(hào)中正確恢復(fù)出原始信號(hào)。

⑤受信者（信宿是傳送消息的目的地）：功能與信源相反，即把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息。

10.數(shù)字通信系統(tǒng)的組成功能：

①信息源編碼與譯碼：一、提高信息傳輸?shù)挠行�性。即通過(guò)某種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)設(shè)法減少碼元數(shù)目和碼元速率。二、完成A/D轉(zhuǎn)換。即當(dāng)信息源給出的是模擬信號(hào)時(shí)，信源編碼器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。②信道編碼與譯碼：信道編碼的目的是增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力③加密與解密：為了保證所傳信息的安全

④數(shù)字調(diào)制與解調(diào)：數(shù)字調(diào)制就是把數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜搬移到高頻處，形成適合在信道中傳輸?shù)膸�通信�?hào)

⑤同步：使收發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持一致，是保證數(shù)字通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠工作的前提條件。

11.眼圖，是指通過(guò)用示波器觀察接收端的基帶信號(hào)波形，從而估計(jì)和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方法。

眼圖可以定性反映碼間串?dāng)_的大小和噪聲的大小，眼圖還可以用來(lái)指示接受濾波器的調(diào)整，以減小碼間串?dāng)_，改善系統(tǒng)性能。同時(shí)，通過(guò)眼圖我們還可以獲得有關(guān)傳輸系統(tǒng)性能的許多信息。

12.由于在2PSK信號(hào)的載波恢復(fù)過(guò)程中存在著180°的相位模糊，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載波可能同相，也可能反相，這種相位關(guān)系的不確定性將會(huì)造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號(hào)與發(fā)送的數(shù)字基帶信號(hào)正好相反，即“1”變“0”，“0”變“1”，判決器輸出數(shù)字信號(hào)全部出錯(cuò)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為2PSK的“倒π現(xiàn)象”或“反相工作”。13.二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能比較：一、誤碼率：①對(duì)同一調(diào)制方式，采用相干解調(diào)方式的誤碼率低于采用非相干解調(diào)方式的誤碼率②若采用相同的解調(diào)方式，在誤碼率相同的情況下，所需要的信噪比2ASK比2FSK高3dB，2FSK比2PSK高3dB，2ASK比2PSK高6dB,③若信噪比一定，2PSK系統(tǒng)的誤碼率比2FSK的小，2FSK系統(tǒng)的誤碼率比2ASK的小。二、從頻帶寬度或頻帶利用率來(lái)看，2FSK系統(tǒng)的頻帶利用率最低。三、若傳輸信道是隨參信道，2FSK具有更好的適應(yīng)能力。

14.時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)：便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信、易于制造、適于采用集成電路實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)成本較低。

15.偽隨機(jī)噪聲具有類(lèi)似于隨機(jī)噪聲的某些統(tǒng)計(jì)特性，同時(shí)又能夠重復(fù)產(chǎn)生16.m序列是最長(zhǎng)線性反饋移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱(chēng)。

17.本原多項(xiàng)式：一個(gè)n次多項(xiàng)式f(x)滿足條件①f（x）為既約的；②f（x）可整除（xm+1），m=2n-1；③f（x）除不盡（xq+1），q因?yàn)?FSK通信系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)調(diào)制在載波的頻率當(dāng)中，頻率對(duì)應(yīng)不同的數(shù)字信號(hào)，和幅度沒(méi)有關(guān)系。

20.脈沖編碼調(diào)制：通常把從模擬信號(hào)抽樣、量化，直到變換成為二進(jìn)制符號(hào)的基本過(guò)

程。

21.

擴(kuò)展閱讀：通信原理期末考試復(fù)習(xí)要點(diǎn)總結(jié)

《通信原理》考試知識(shí)點(diǎn)

第1章緒論

掌握內(nèi)容：通信系統(tǒng)的基本問(wèn)題與主要性能指標(biāo)；模擬通信與數(shù)字通信；信息量、平均信息量、信息速率。

熟悉內(nèi)容：通信系統(tǒng)的分類(lèi)；通信方式。了解內(nèi)容：通信的概念與發(fā)展；

1.1---1.3基本概念1、信號(hào)：消息的電的表示形式。在電通信系統(tǒng)中，電信號(hào)是消息傳遞的物質(zhì)載體。2、消息：信息的物理表現(xiàn)形式。如語(yǔ)言、文字、數(shù)據(jù)或圖像等。

3、信息：消息的內(nèi)涵，即信息是消息中所包含的人們?cè)瓉?lái)不知而待知的內(nèi)容。4、數(shù)字信號(hào)是一種離散的、脈沖有無(wú)的組合形式，是負(fù)載數(shù)字信息的信號(hào)。5、模擬信號(hào)是指信號(hào)無(wú)論在時(shí)間上或是在幅度上都是連續(xù)的。

6、數(shù)字通信是用數(shù)字信號(hào)作為載體來(lái)傳輸消息，或用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健Ｋ�可傳輸電�?bào)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等數(shù)字信號(hào)，也可傳輸經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理的語(yǔ)聲和圖像等模擬信號(hào)。

7、模擬通信是指利用正弦波的幅度、頻率或相位的變化，或者利用脈沖的幅度、寬度或位置變化來(lái)模擬原始信號(hào)，以達(dá)到通信的目的。

8、數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。9、通信系統(tǒng)的一般模型

10、按照信道中傳輸?shù)氖悄�擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

11、模擬通信系統(tǒng)是傳輸模擬信號(hào)的通信系統(tǒng)。模擬信號(hào)具有頻率很低的頻譜分量，一般不宜直接傳輸，需要把基帶信號(hào)變換成其頻帶適合在信道中傳輸?shù)念l帶信號(hào)，并可在接收端進(jìn)行反變換。完成這種變換和反變換作用的通常是調(diào)制器和解調(diào)器。

12、數(shù)字通信系統(tǒng)是傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信涉及的技術(shù)問(wèn)題很多，其中主要有信源編碼/譯碼、信道編碼/譯碼、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)、數(shù)字復(fù)接、同步以及加密等。13、數(shù)字信道模型

14、通信系統(tǒng)的分類(lèi)

1、按通信業(yè)務(wù)分類(lèi)分為話務(wù)通信和非話務(wù)通信。

2、根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸。

3、按照信道中所傳輸?shù)氖悄�擬信號(hào)還是數(shù)字相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分成模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

4、按傳輸媒質(zhì)分類(lèi)，可分為有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩大類(lèi)。

有線通信是用導(dǎo)線（如架空明線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維、波導(dǎo)等）作為傳輸媒質(zhì)完成通信的，如市內(nèi)電話、有線電視、海底電纜通信等。

無(wú)線通信是依靠電磁波在空間傳播達(dá)到傳遞消息的目的的，如短波電離層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼等。

15、常見(jiàn)傳輸多路信號(hào)有兩種復(fù)用方式，即頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用。頻分復(fù)用是用頻譜搬移的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的頻率范圍。時(shí)分復(fù)用是用脈沖調(diào)制的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)間區(qū)間。1.4信息及其度量

1、信號(hào)是消息的載體，而信息是消息的內(nèi)涵。

任何信源產(chǎn)生的輸出都是隨機(jī)的，信息含量就是對(duì)消息中這種不確定性的度量，是用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)定性的。

消息出現(xiàn)的概率越小，消息中包含的信息量就越大。2、信息量的計(jì)算

信息量I與消息出現(xiàn)的概率P(x)之間的關(guān)系應(yīng)為：

信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù)a有關(guān)。

a=2時(shí)，信息量的單位為比特(bit)；a=e時(shí)，信息量的單位為奈特(nat)；a=10時(shí)，信息量的單位為哈特萊（Hartley）。目前廣泛使用的單位為比特。3、信源的熵：

每個(gè)符號(hào)所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均值，即平均信息量H為：

例題：（重點(diǎn)）設(shè)二進(jìn)制離散信源，發(fā)送1的概率是3/4，發(fā)送0的概率是1/4，發(fā)送1或者0是相互獨(dú)立的；

1、信源每個(gè)輸出符號(hào)的信息量為多少？

2、若信源發(fā)出符號(hào)序列：110001，則此消息序列的信息量是多少？3、第2步驟中的符號(hào)序列的每個(gè)符號(hào)的平均信息量是多少？4、求信息源的熵？

例題：書(shū)本第11頁(yè)，【例1-2】（重點(diǎn)）

1.5通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是系統(tǒng)的有效性和可靠性。

有效性是指在給定時(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)男畔��?nèi)容的多少，或者說(shuō)是傳輸?shù)摹八俣取眴?wèn)題；有效性指標(biāo)：用單位時(shí)間傳送的信息量來(lái)衡量，傳送信息量越大，有效性越好；

可靠性是指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問(wèn)題�？煽啃灾笜�(biāo)：用接收端最終輸出信噪比來(lái)度量，信噪比越大，可靠性越好。第2章確知信號(hào)

掌握確知信號(hào)的基本概念；了解確知信號(hào)的頻域性質(zhì)和時(shí)域性質(zhì)。

2、1基本概念

1、系統(tǒng)：一般來(lái)講，系統(tǒng)是一個(gè)由若干互有關(guān)聯(lián)的單元組成的并具有某種功能以用來(lái)達(dá)到某些特定目的的有機(jī)整體，其意義十分廣泛。分類(lèi)如下：連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)與離散時(shí)間系統(tǒng)

即時(shí)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（按照系統(tǒng)內(nèi)是否含有記憶元件）無(wú)源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)（按系統(tǒng)內(nèi)是否含源）

集中參數(shù)系統(tǒng)和分布參數(shù)系統(tǒng)（按系統(tǒng)的參數(shù)是集中的或分布的）

線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)（按其特性分）時(shí)不變系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)（按其參數(shù)是否隨t而變）2、信號(hào)的基本概念

信號(hào)是消息的一種物理體現(xiàn)，消息則是信號(hào)的具體內(nèi)容。各種傳輸信號(hào)的方法：烽火、鼓聲、旗語(yǔ)、電信號(hào)。信號(hào)按物理屬性分：電信號(hào)和非電信號(hào)。

描述信號(hào)的常用方法（1）函數(shù)表達(dá)式f(t)，（2）波形。3、信號(hào)的分類(lèi)：

4、確知信號(hào)：可以用確定時(shí)間函數(shù)表示的信號(hào)，稱(chēng)為確定信號(hào)或規(guī)則信號(hào)。如正弦信號(hào)。5、隨機(jī)信號(hào)：不能用確定時(shí)間函數(shù)表示的信號(hào)，且在任意時(shí)刻的取值都具有不確定性，只可能知道它的統(tǒng)計(jì)特性，如在某時(shí)刻取某一數(shù)值的概率，這類(lèi)信號(hào)稱(chēng)為隨機(jī)信號(hào)或不確定信號(hào)。5、確知信號(hào)的類(lèi)型

注意：

1、對(duì)于能量信號(hào)，能量等于一個(gè)有限正值，但平均功率為零；2、對(duì)于功率信號(hào)，平均功率等于一個(gè)有限值，但能量為無(wú)窮大；3、能量信號(hào)和功率信號(hào)的分類(lèi)對(duì)于非確知信號(hào)也使用。

2.2確知信號(hào)的頻域性質(zhì)2.2.1功率信號(hào)的頻譜2.2.2能量信號(hào)的頻譜密度

3、二者的區(qū)別：

4、單位沖激函數(shù)(函數(shù))（重點(diǎn)：課本第23頁(yè)，【例2-5】）

2.3確知信號(hào)的時(shí)域性質(zhì)1、能量信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)

2、自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)：

3、功率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)和性質(zhì)

4、能量信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)和性質(zhì)

5、功率信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)和性質(zhì)

復(fù)習(xí)題（重點(diǎn)）

1、畫(huà)出單位階躍信號(hào)和單位沖激函數(shù)的曲線圖。2、寫(xiě)出抽樣函數(shù)的形式，畫(huà)出其基本圖形。3、什么叫做確知信號(hào)？

4、按能量是否有限，信號(hào)分為哪些類(lèi)？5、能量信號(hào)的特點(diǎn)？6、功率信號(hào)的特點(diǎn)？

7、簡(jiǎn)單描述一下單位沖擊函數(shù)的特點(diǎn)。P34習(xí)題22；25；

第3章隨機(jī)信號(hào)分析

掌握內(nèi)容：平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的數(shù)字特征與概率密度函數(shù)；平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度；高斯信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng)。平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程；平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的各態(tài)歷經(jīng)性；1、什么是隨機(jī)過(guò)程？

隨機(jī)過(guò)程是一類(lèi)隨時(shí)間作隨機(jī)變化的過(guò)程，它不能用確切的時(shí)間函數(shù)描述�？蓮膬煞N不同角度看：

角度1：對(duì)應(yīng)不同隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果的時(shí)間過(guò)程的集合。角度2：隨機(jī)過(guò)程是隨機(jī)變量概念的延伸。

在任一給定時(shí)刻t1上，每一個(gè)樣本函數(shù)i(t)都是一個(gè)確定的數(shù)值i(t1)，但是每個(gè)i(t1)都是不可預(yù)知的。

在一個(gè)固定時(shí)刻t1上，不同樣本的取值{i(t1),i=1,2,,n}是一個(gè)隨機(jī)變量，記為(t1)。因此，我們又可以把隨機(jī)過(guò)程看作是在時(shí)間進(jìn)程中處于不同時(shí)刻的隨機(jī)變量的集合。

2、隨機(jī)過(guò)程的分布函數(shù)：

3、隨機(jī)過(guò)程的數(shù)字特征

所以，方差等于均方值與均值平方之差，它表示隨機(jī)過(guò)程在時(shí)刻t對(duì)于均值a(t)的偏離程度。

3.2平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程

1、平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程及其性質(zhì)

2、嚴(yán)平穩(wěn)隨即過(guò)程的數(shù)字特征

結(jié)論：

把同時(shí)滿足（1）和（2）的過(guò)程定義為廣義平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。顯然，嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程必定是廣義平穩(wěn)的，反之不一定成立。

在通信系統(tǒng)中所遇到的信號(hào)及噪聲，大多數(shù)可視為平穩(wěn)的隨機(jī)過(guò)程。因此，研究平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程有著很大的實(shí)際意義。3、各態(tài)歷經(jīng)性

問(wèn)題的提出：能否從一次試驗(yàn)而得到的一個(gè)樣本函數(shù)x(t)來(lái)決定平穩(wěn)過(guò)程的數(shù)字特征呢?回答是肯定的。平穩(wěn)過(guò)程在滿足一定的條件下具有一個(gè)有趣而又非常有用的特性，稱(chēng)為“各態(tài)歷經(jīng)性”（又稱(chēng)“遍歷性”）。

具有各態(tài)歷經(jīng)性的過(guò)程，其數(shù)字特征（均為統(tǒng)計(jì)平均）完全可由隨機(jī)過(guò)程中的任一實(shí)現(xiàn)的時(shí)間平均值來(lái)代替。4、各態(tài)；歷經(jīng)性的條件

“各態(tài)歷經(jīng)”的含義：隨機(jī)過(guò)程中的任一次實(shí)現(xiàn)都經(jīng)歷了隨機(jī)過(guò)程的所有可能狀態(tài)。具有各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)過(guò)程一定是平穩(wěn)過(guò)程，反之不一定成立。

在通信系統(tǒng)中所遇到的隨機(jī)信號(hào)和噪聲，一般均能滿足各態(tài)歷經(jīng)條件。

5、（重點(diǎn)，書(shū)本：第41頁(yè)）[例3-1]

6、平穩(wěn)過(guò)程的自相關(guān)函數(shù)及其性質(zhì)

3.3高斯隨機(jī)過(guò)程（正態(tài)隨機(jī)過(guò)程）

定義：如果隨機(jī)過(guò)程(t)的任意n維（n=1,2,...）分布均服從正態(tài)分布，則稱(chēng)它為正態(tài)過(guò)程或高斯過(guò)程。

高斯隨機(jī)過(guò)程的重要性質(zhì)

1、高斯過(guò)程的n維分布只依賴(lài)各個(gè)隨機(jī)變量的均值、方差和歸一化協(xié)方差。2、廣義平穩(wěn)的高斯過(guò)程也是嚴(yán)平穩(wěn)的。

3、因?yàn)椋�若高斯過(guò)程是廣義平穩(wěn)的，即其均值與時(shí)間無(wú)關(guān)，協(xié)方差函數(shù)只與時(shí)間間隔有關(guān)，而與時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān)，則它的n維分布也與時(shí)間起點(diǎn)無(wú)關(guān)，故它也是嚴(yán)平穩(wěn)的。所以，高斯過(guò)程若是廣義平穩(wěn)的，則也嚴(yán)平穩(wěn)。4、高斯過(guò)程經(jīng)過(guò)線性變換后生成的過(guò)程仍是高斯過(guò)程。也可以說(shuō)，若線性系統(tǒng)的輸入為

高斯過(guò)程，則系統(tǒng)輸出也是高斯過(guò)程。

補(bǔ)充：線性系統(tǒng)

1、定義：

由若干相互作用和相互依賴(lài)的事物組合而成的，具有穩(wěn)定功能的整體。系統(tǒng)模型：系統(tǒng)物理特性的數(shù)學(xué)抽象。

在電子技術(shù)領(lǐng)域中，“系統(tǒng)”、“電路”、“網(wǎng)絡(luò)”三個(gè)名詞在一般情況下可以通用。2、信號(hào)與系統(tǒng)的描述

系統(tǒng)的表示：

數(shù)學(xué)表達(dá)式：系統(tǒng)物理特性的數(shù)學(xué)抽象。系統(tǒng)圖：形象地表示其功能。

3、線性系統(tǒng)

3.4平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)由平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)之后的數(shù)學(xué)特征可知：若線性系統(tǒng)的輸入是平穩(wěn)的，則輸出也是平穩(wěn)的。

如果線性系統(tǒng)的輸入過(guò)程是高斯型的，則系統(tǒng)的輸出過(guò)程也是高斯型的。

復(fù)習(xí)題：

P61，思考題：3-1，3-3，3-4；（重點(diǎn)）

第4章信道

1、信道的基本概念

連接發(fā)送端和接受端的通信設(shè)備，其功能是將信號(hào)從發(fā)送端傳送到接收端。信道分類(lèi)：

無(wú)線信道－電磁波（含光波）有線信道－電線、光纖信道中的干擾：有源干擾－噪聲

無(wú)源干擾－傳輸特性不良

本章重點(diǎn)：介紹信道傳輸特性和噪聲的特性，及其對(duì)于信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽?/p>

4.1無(wú)線信道

無(wú)線信道

利用電磁波在空間的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)。

要求天線的尺寸不小于電磁波波長(zhǎng)的1/10。根據(jù)通信距離分類(lèi)：地波、天波、視波1、地波

頻率<2MHz有繞射能力

距離：數(shù)百或數(shù)千千米

2、天波

頻率：2~30MHz特點(diǎn)：被電離層反射

一次反射距離：<4000km寂靜區(qū)：

3、視線傳播：

頻率>30MHz距離:和天線高度有關(guān)

式中，D收發(fā)天線間距離(km)。

4、增大視線傳播距離的其他途徑中繼通信：無(wú)線電中繼

衛(wèi)星通信：靜止衛(wèi)星、移動(dòng)衛(wèi)星

平流層通信：位于平流層的高空平臺(tái)電臺(tái)

4.2有線信道

分類(lèi)：明線、對(duì)稱(chēng)電纜、同軸電纜

1、明線是指平行架設(shè)在電線桿上的架空線路。2、雙絞線、電纜（粗電纜、細(xì)電纜）、光纖4.3信道的數(shù)學(xué)模型信道模型的分類(lèi)：調(diào)制信道、編碼信道

4.5信道中的噪聲

噪聲

信道中存在的不需要的電信號(hào)。又稱(chēng)加性干擾。按噪聲來(lái)源分類(lèi)

人為噪聲－例：開(kāi)關(guān)火花、電臺(tái)輻射

自然噪聲－例：閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲、熱噪聲

熱噪聲

來(lái)源：來(lái)自一切電阻性元器件中電子的熱運(yùn)動(dòng)。按噪聲性質(zhì)分類(lèi)

脈沖噪聲：是突發(fā)性地產(chǎn)生的，幅度很大，其持續(xù)時(shí)間比間隔時(shí)間短得多。其頻譜較寬。電火花就是一種典型的脈沖噪聲。窄帶噪聲：來(lái)自相鄰電臺(tái)或其他電子設(shè)備，其頻譜或頻率位置通常是確知的或可以測(cè)知的。可以看作是一種非所需的連續(xù)的已調(diào)正弦波。

起伏噪聲：包括熱噪聲、電子管內(nèi)產(chǎn)生的散彈噪聲和宇宙噪聲等。

注：討論噪聲對(duì)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。

復(fù)習(xí)題：

P84，思考題：4-1，4-9，4-14，4-16

第9章模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸

掌握內(nèi)容：抽樣定理；脈沖振幅調(diào)制(PAM)原理；脈沖編碼調(diào)制(PCM)原理；增量調(diào)制(ΔM)原理；均勻量化；非均勻量化；

了解內(nèi)容：十三折現(xiàn)非均勻量化；十五折線非均勻量化；增量脈沖編碼調(diào)制(DPCM)原理。

9.1模擬信號(hào)的抽樣----抽樣定理

抽樣定理：設(shè)一個(gè)連續(xù)模擬信號(hào)m(t)中的最高頻率

9.2模擬脈沖調(diào)制

模擬脈沖調(diào)制的種類(lèi)

周期性脈沖序列有4個(gè)參量：脈沖重復(fù)周期、脈沖振幅、脈沖寬度和脈沖相位（位置）。其中脈沖重復(fù)周期（抽樣周期）一般由抽樣定理決定，故只有其他3個(gè)參量可以受調(diào)制。3種脈沖調(diào)制：

脈沖振幅調(diào)制(PAM)脈沖寬度調(diào)制(PDM)脈沖位置調(diào)制(PPM)

9.3抽樣信號(hào)的量化----量化原理設(shè)模擬信號(hào)的抽樣值為m(kT)，其中T是抽樣周期，k是整數(shù)。此抽樣值仍然是一個(gè)

取值連續(xù)的變量。

若僅用N個(gè)不同的二進(jìn)制數(shù)字碼元來(lái)代表此抽樣值的大小，則N個(gè)不同的二進(jìn)制碼

元只能代表M=2N個(gè)不同的抽樣值。

因此，必須將抽樣值的范圍劃分成M個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間用一個(gè)電平表示。這樣，共

有M個(gè)離散電平，它們稱(chēng)為量化電平。用這M個(gè)量化電平表示連續(xù)抽樣值的方法稱(chēng)為量化。

9.3.3非均勻量化1、非均勻量化的目的：

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于給定的量化器，量化電平數(shù)M和量化間隔v都是確定的，量化噪聲Nq也是確定的。但是，信號(hào)的強(qiáng)度可能隨時(shí)間變化（例如，語(yǔ)音信號(hào)）。當(dāng)信號(hào)小時(shí)，信號(hào)量噪比也小。

所以，這種均勻量化器對(duì)于小輸入信號(hào)很不利。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，改善小信號(hào)時(shí)的信號(hào)量噪比，在實(shí)際應(yīng)用中常采用非均勻量化。2、非均勻量化原理

實(shí)際中，非均勻量化的實(shí)現(xiàn)方法通常是在進(jìn)行量化之前，先將信號(hào)抽樣值壓縮，再進(jìn)行均勻量化。

這里的壓縮是用一個(gè)非線性電路將輸入電壓x變換成輸出電壓y：y=f(x)

3、壓縮特性

關(guān)于電話信號(hào)的壓縮特性，ITU制定了兩種建議，即A壓縮律和壓縮律，以及相應(yīng)的近似算法－13折線法和15折線法。

我國(guó)大陸、歐洲各國(guó)以及國(guó)際間互連時(shí)采用A律及相應(yīng)的13折線法。北美、日本和韓國(guó)等少數(shù)國(guó)家和地區(qū)采用律及15折線法。4、13折線壓縮特性－A律的近似

A律表示式是一條平滑曲線，用電子線路很難準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)。這種特性很容易用數(shù)字電路來(lái)近似實(shí)現(xiàn)。13折線特性就是近似于A律的特性。在下圖中示出了這種特性曲線：

圖中橫坐標(biāo)x在0至1區(qū)間中分為不均勻的8段。1/2至1間的線段稱(chēng)為第8段；1/4至1/2間的線段稱(chēng)為第7段；1/8至1/4間的線段稱(chēng)為第6段；依此類(lèi)推，直到0至1/128間的線段稱(chēng)為第1段。

圖中縱坐標(biāo)y則均勻地劃分作8段。將與這8段相應(yīng)的座標(biāo)點(diǎn)(x,y)相連，就得到了一條折線。由圖可見(jiàn)，除第1和2段外，其他各段折線的斜率都不相同。在下表中列出了這些斜率：

因?yàn)檎Z(yǔ)音信號(hào)為交流信號(hào)，所以，上述的壓縮特性只是實(shí)用的壓縮特性曲線的一半。在第3象限還有對(duì)原點(diǎn)奇對(duì)稱(chēng)的另一半曲線，如下圖所示：

壓縮律和15折線壓縮特性

壓縮律是指符合下式的對(duì)數(shù)壓縮規(guī)律：

將這些轉(zhuǎn)折點(diǎn)用直線相連，就構(gòu)成了8段折線。

由于其第一段和第二段的斜率不同，不能合并為一條直線，故當(dāng)考慮到信號(hào)的正負(fù)電壓

時(shí)，僅正電壓第一段和負(fù)電壓第一段的斜率相同，可以連成一條直線。所以，得到的是15段折線，稱(chēng)為15折線壓縮特性。

9.4編碼經(jīng)過(guò)抽樣、量化，得到了數(shù)字信號(hào)。

最后經(jīng)過(guò)編碼，就可以在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸了。

把從模擬信號(hào)抽樣、量化，直到變換成為二進(jìn)制符號(hào)的基本過(guò)程，稱(chēng)為脈沖編碼調(diào)制（PCM），簡(jiǎn)稱(chēng)脈碼調(diào)制。

9.4.1脈沖編碼調(diào)制（PCM）的基本原理例：在下圖中，模擬信號(hào)的抽樣值為3.15，3.96，5.00，6.38，6.80和6.42。若按照“四舍五入”的原則量化為整數(shù)值，則抽樣值量化后變?yōu)?，4，5，6，7和6。在按照二進(jìn)制數(shù)編碼后，量化值(quantizedvalue)就變成二進(jìn)制符號(hào)：011、100、101、110、111和110。

9.4.2自然二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼

（1）自然二進(jìn)制碼（2）折疊二進(jìn)制碼。折疊碼的優(yōu)點(diǎn)：

因?yàn)殡娫捫盘?hào)是交流信號(hào)，故在此表中將16個(gè)雙極性量化值分成兩部分。第0至第7個(gè)量化值對(duì)應(yīng)于負(fù)極性電壓；第8至第15個(gè)量化值對(duì)應(yīng)于正極性電壓。顯然，對(duì)于自然二進(jìn)制碼，這兩部分之間沒(méi)有什么對(duì)應(yīng)聯(lián)系。

但是，對(duì)于折疊二進(jìn)制碼，除了其最高位符號(hào)相反外，其上下兩部分還呈現(xiàn)映像關(guān)系，或稱(chēng)折疊關(guān)系。這種碼用最高位表示電壓的極性正負(fù)，而用其他位來(lái)表示電壓的絕對(duì)值。折疊碼的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是誤碼對(duì)于小電壓的影響較小。折疊碼對(duì)于小信號(hào)有利。由于語(yǔ)音信號(hào)小電壓出現(xiàn)的概率較大，所以折疊碼有利于減小語(yǔ)音信號(hào)的平均量化噪聲。在語(yǔ)音通信中，通常采用8位的PCM編碼就能夠保證滿意的通信質(zhì)量。

9.6差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）1、預(yù)測(cè)編碼簡(jiǎn)介

預(yù)測(cè)編碼的目的：降低編碼的比特率預(yù)測(cè)編碼原理：

在預(yù)測(cè)編碼中，先根據(jù)前幾個(gè)抽樣值計(jì)算出一個(gè)預(yù)測(cè)值，再取當(dāng)前抽

樣值和預(yù)測(cè)值之差。將此差值編碼并傳輸。此差值稱(chēng)為預(yù)測(cè)誤差。利用減小冗余度的辦法，降低了編碼比特率。線性預(yù)測(cè)原理：

若利用前面的幾個(gè)抽樣值的線性組合來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前的抽樣值，則稱(chēng)為線性預(yù)測(cè)。若僅用前

面的1個(gè)抽樣值預(yù)測(cè)當(dāng)前的抽樣值，則就是將要討論的DPCM。

補(bǔ)充：哈夫曼編碼（重點(diǎn)）

第11章差錯(cuò)控制編碼

11.1概述

11.2糾錯(cuò)編碼的基本原理11.4簡(jiǎn)單實(shí)用的糾錯(cuò)編碼

11.1概述1、信道分類(lèi)：從差錯(cuò)控制角度看

隨機(jī)信道：錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的突發(fā)信道：錯(cuò)碼是成串集中出現(xiàn)的

混合信道：既存在隨機(jī)錯(cuò)碼又存在突發(fā)錯(cuò)碼

差錯(cuò)控制技術(shù)的種類(lèi)：檢錯(cuò)重發(fā)、前向糾錯(cuò)、反饋校驗(yàn)、檢錯(cuò)刪除差錯(cuò)控制編碼----常稱(chēng)為糾錯(cuò)編碼

監(jiān)督碼元：上述4種技術(shù)中除第3種外，都是在接收端識(shí)別有無(wú)錯(cuò)碼。所以在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯(cuò)控制碼元，它們稱(chēng)為監(jiān)督碼元。不同的編碼方法，有不同的檢錯(cuò)或糾錯(cuò)能力。

多余度：就是指增加的監(jiān)督碼元多少。例如，若編碼序列中平均每?jī)蓚�(gè)信息碼元就添加

一個(gè)監(jiān)督碼元，則這種編碼的多余度為1/3。

編碼效率(簡(jiǎn)稱(chēng)碼率)：設(shè)編碼序列中信息碼元數(shù)量為k，總碼元數(shù)量為n，則比值k/n就

是碼率。

冗余度：監(jiān)督碼元數(shù)(n-k)和信息碼元數(shù)k之比。

理論上，差錯(cuò)控制以降低信息傳輸速率為代價(jià)換取提高傳輸可靠性。4、自動(dòng)要求重發(fā)(ARQ)系統(tǒng)采用檢錯(cuò)重發(fā)的通信系統(tǒng)一般稱(chēng)為自動(dòng)要求重發(fā)系統(tǒng)。共3種ARQ系統(tǒng)：1、停止等待ARQ系統(tǒng)；2、拉后ARQ系統(tǒng)；3、選擇重發(fā)ARQ系統(tǒng)

ARQ的主要優(yōu)點(diǎn)：和前向糾錯(cuò)方法相比監(jiān)督碼元較少即能使誤碼率降到很低，即碼率較高；檢錯(cuò)的計(jì)算復(fù)雜度較低；

檢錯(cuò)用的編碼方法和加性干擾的統(tǒng)計(jì)特性基本無(wú)關(guān)，能適應(yīng)不同特性的信道。ARQ的主要缺點(diǎn)：需要雙向信道來(lái)重發(fā)，不能用于單向信道，也不能用于一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信系統(tǒng)。因?yàn)橹匕l(fā)而使ARQ系統(tǒng)的傳輸效率降低。

在信道干擾嚴(yán)重時(shí)，可能發(fā)生因不斷反復(fù)重發(fā)而造成事實(shí)上的通信中斷。在要求實(shí)時(shí)通信的場(chǎng)合，例如電話通信，往往不允許使用ARQ法。

在發(fā)送端，輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼（加入監(jiān)督碼元）后，除了立即發(fā)

送外，還暫存于緩沖存儲(chǔ)器中。若接收端解碼器檢出錯(cuò)碼，則由解碼器控制產(chǎn)生一個(gè)重發(fā)指令。此指令經(jīng)過(guò)反向信道送到發(fā)送端。由發(fā)送端重發(fā)控制器控制緩沖存儲(chǔ)器重發(fā)一次。

接收端僅當(dāng)解碼器認(rèn)為接收信息碼元正確時(shí)，才將信息碼元送給收信者，否則在輸出

緩沖存儲(chǔ)器中刪除接收碼元。

當(dāng)解碼器未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼時(shí)，經(jīng)過(guò)反向信道發(fā)出不需重發(fā)指令。發(fā)送端收到此指令后，即

繼續(xù)發(fā)送后一碼組，發(fā)送端的緩沖存儲(chǔ)器中的內(nèi)容也隨之更新。

11.2糾錯(cuò)編碼的基本原理

1、概念：禁用碼組、許用碼組

將信息碼分組，為每組信息碼附加若干監(jiān)督碼的編碼稱(chēng)為分組碼。在分組碼中，監(jiān)督碼元僅監(jiān)督本碼組中的信息碼元。

2、分組碼的碼重和碼距碼重：把碼組中“1”的個(gè)數(shù)目稱(chēng)為碼組的重量，簡(jiǎn)稱(chēng)碼重。

碼距：把兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱(chēng)為碼組的距離，簡(jiǎn)稱(chēng)碼距。最小碼距：把某種編碼中各個(gè)碼組之間距離的最小值稱(chēng)為最小碼距(d0)。3、碼距和檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系

一種編碼的最小碼距d0的大小直接關(guān)系著這種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力：

1、為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距d0e+12、為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距d02t+1

3、為糾正t個(gè)錯(cuò)碼，同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼，要求最小碼距

這種糾錯(cuò)和檢錯(cuò)結(jié)合的工作方式簡(jiǎn)稱(chēng)糾檢結(jié)合。

11.4簡(jiǎn)單實(shí)用的糾錯(cuò)編碼

11.4.1奇偶監(jiān)督碼11.4.2二維奇偶監(jiān)督碼11.4.3恒比碼11.4.4正反碼11.4.1奇偶監(jiān)督碼

奇偶監(jiān)督碼分為奇數(shù)監(jiān)督碼和偶數(shù)監(jiān)督碼兩種，兩者的原理相同。

在偶數(shù)監(jiān)督碼中，無(wú)論信息位多少，監(jiān)督位只有1位，它使碼組中“1”的數(shù)目為

偶數(shù)，即滿足下式條件：

式中a0為監(jiān)督位，其他位為信息位。

這種編碼能夠檢測(cè)奇數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。在接收端，按照上式求“模2和”，若計(jì)算結(jié)果為“1”就說(shuō)明存在錯(cuò)碼，結(jié)果為“0”就認(rèn)為無(wú)錯(cuò)碼。

11.4.3恒比碼

在恒比碼中，每個(gè)碼組均含有相同數(shù)目的“1”（和“0”）。由于“1”的數(shù)目與“0”的數(shù)目之比保持恒定，故得此名。

這種碼在檢測(cè)時(shí)，只要計(jì)算接收碼組中“1”的數(shù)目是否對(duì)，就知道有無(wú)錯(cuò)碼。

恒比碼的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和適于用來(lái)傳輸電傳機(jī)或其他鍵盤(pán)設(shè)備產(chǎn)生的字母和符號(hào)。對(duì)于信源來(lái)的二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)字序列，這種碼就不適合使用了。

11.4.4正反碼------正反碼的編碼：它是一種簡(jiǎn)單的能夠糾正錯(cuò)碼的編碼。其中的監(jiān)督位數(shù)目與信息位數(shù)目相同，監(jiān)督碼元與信息碼元相同或者相反則由信息碼中“1”的個(gè)數(shù)而定。

第14章通信網(wǎng)

一、電話網(wǎng)

1、通信網(wǎng)是在多點(diǎn)之間傳遞信息的通信系統(tǒng)。通信網(wǎng)的基本組成部分

終端設(shè)備：包括電話機(jī)、傳真機(jī)、電臺(tái)、計(jì)算機(jī)等發(fā)送和接收信號(hào)的設(shè)備。通信鏈路：定義在一定的頻域和空域，它占用給定的頻帶和物理空間。鏈路可以被

時(shí)分復(fù)用或頻分復(fù)用。

交換設(shè)備：按照信令將通信鏈路傳來(lái)的信號(hào)轉(zhuǎn)接到另一條鏈路的設(shè)備。有些通信網(wǎng)中還包含轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。2、通信網(wǎng)的分類(lèi)

按照功能區(qū)分：電報(bào)網(wǎng)、電話網(wǎng)、電傳(Telex)網(wǎng)以及電視網(wǎng)等等。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)區(qū)分：

網(wǎng)形：網(wǎng)形網(wǎng)的任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有一條鏈路直接相連。所以若網(wǎng)中共有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，

則需要N(N-1)/2條鏈路連接。當(dāng)N增大時(shí)，所需鏈路數(shù)目將急劇增加，故經(jīng)濟(jì)性較差。但是，若各節(jié)點(diǎn)有轉(zhuǎn)發(fā)功能，則可靠性大為增加。

星形網(wǎng)：在星形網(wǎng)中，若共有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，則共需(N-1)條鏈路；除中心節(jié)點(diǎn)外，其他

節(jié)點(diǎn)之間的通信都需要經(jīng)過(guò)中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。故在中心節(jié)點(diǎn)處需要有交換設(shè)備為其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接信號(hào)。和網(wǎng)形網(wǎng)相比，星形網(wǎng)需要的鏈路數(shù)目減少了，但是需要增加交換設(shè)備。

環(huán)形網(wǎng)：環(huán)形網(wǎng)所需的鏈路數(shù)目N等于節(jié)點(diǎn)數(shù)目，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要有轉(zhuǎn)發(fā)功能。

在這里，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有一條迂回鏈路，所以可靠性比星形網(wǎng)高。但是，在某些節(jié)點(diǎn)之間可能需要多次轉(zhuǎn)發(fā)，這個(gè)因素又會(huì)使傳輸時(shí)延增大和可靠性下降�？偩�形網(wǎng)：在總線形網(wǎng)中，利用一條“總線”連接所有節(jié)點(diǎn)。由于所有節(jié)點(diǎn)共用這條總

線，即總線同時(shí)只能為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)，所以它主要用于分時(shí)工作的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中。由于總線形網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)的上述特點(diǎn)，當(dāng)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)目較大時(shí)，可能使信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)延較長(zhǎng)。這兩種網(wǎng)主要適合用于節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少的計(jì)算機(jī)網(wǎng)中。

復(fù)合形網(wǎng)：復(fù)合形網(wǎng)是上述幾種基本型網(wǎng)的組合。根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求，常將幾種

基本型網(wǎng)結(jié)合使用，以求達(dá)到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)化的目的。3、電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

組成：由終端設(shè)備（電話機(jī)）、傳輸線路和交換設(shè)備組成。分類(lèi)：專(zhuān)用交換電話網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)(PSTN)

本地電話網(wǎng)：

是指在一個(gè)統(tǒng)一號(hào)碼長(zhǎng)度的編號(hào)區(qū)內(nèi)，由電話機(jī)、用戶線、用戶端局（簡(jiǎn)稱(chēng)端局）、匯接局、局間中繼線和長(zhǎng)話-市話中繼線組成的電話網(wǎng)。

長(zhǎng)話-市話中繼線則用于將本地電話網(wǎng)和國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途電話網(wǎng)相連接。中繼線一般是大容

量電纜，用于傳輸時(shí)分復(fù)用PCM信號(hào)。國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途電話網(wǎng)：

是指全國(guó)各市（縣）間用戶進(jìn)行長(zhǎng)途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各市（縣）都設(shè)一個(gè)或多

個(gè)長(zhǎng)途電話局。各長(zhǎng)途局間由長(zhǎng)途電話線路連接起來(lái)。

國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)在我國(guó)采用分級(jí)匯接制，它包含4個(gè)等級(jí)的交換中心，即大

區(qū)交換中心（C1），省交換中心(C2)，地區(qū)交換中心(C3)和縣市交換中心（C4）。國(guó)際長(zhǎng)途電話網(wǎng)：

是指將世界各國(guó)的電話網(wǎng)相互連接起來(lái)進(jìn)行國(guó)際通話的電話網(wǎng)。

14.2.2電話網(wǎng)中的交換

（1）雙向交換矩陣-----不適宜用于數(shù)字電路

（2）單向交換矩陣：和雙向交換矩陣相比，這種單向交換矩陣中的開(kāi)關(guān)數(shù)目要加倍。

注：上述兩種方法中，前者用開(kāi)關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)交換的方法常稱(chēng)為空分交換，后者則稱(chēng)為時(shí)分交換。空分交換時(shí)刻保持連接通信兩端用戶的線路處于持續(xù)接通狀態(tài)。時(shí)分交換則不然。

14.2.3電話網(wǎng)中的信令信令的用途：在電話網(wǎng)中，交換設(shè)備是根據(jù)用戶發(fā)來(lái)的信令控制接通哪一條或幾條電路的。信令的分類(lèi)：用戶信令和局間信令：

用戶信令：從用戶發(fā)到端局的信令，它規(guī)定了要求呼叫的終端目的地。

局間信令：在各局和各中心之間傳輸?shù)男帕睿�它根�?jù)用戶信令的要求按照網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)

成決定著信號(hào)通過(guò)的鏈路。

模擬信令和數(shù)字信令：公共電話網(wǎng)中

模擬信令：由電話機(jī)到端局之間的用戶線一般都是模擬線路，所以用戶信令都是模

擬信令。

數(shù)字信令：局間中繼線都是數(shù)字線路，故局間信令是數(shù)字信令。

局間信令：

隨路信令(CAS)：

是指信令和用戶信息（語(yǔ)音）在同一信道中傳輸?shù)男帕睢?/p>

R2信令是一種基于E-1時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的隨路信令。在E-1系統(tǒng)中時(shí)隙TS16被預(yù)留用來(lái)傳遞這種信令。共路信令(CCS)：

將呼叫控制信息和其他業(yè)務(wù)信息通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的信令網(wǎng)絡(luò)傳輸。

SS7信令為一種共路信令。它比R2信令更高效，更可靠。SS7信令的標(biāo)準(zhǔn)化程度要比R2信令好。

14.2.4電話網(wǎng)的性能指標(biāo)1、話務(wù)量，2、呼損率

二、數(shù)據(jù)通信概述

1、數(shù)據(jù)通信的概念2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)4、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與協(xié)議體系結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)通信的概念

數(shù)據(jù)通信是指計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通常是指依照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在智能終端與計(jì)算機(jī)之間或者計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)的過(guò)程。特點(diǎn)：

通信雙方至少有一方是計(jì)算機(jī)；

數(shù)據(jù)通信中傳輸?shù)男畔⑹且远�進(jìn)制數(shù)形式表現(xiàn)；

它與遠(yuǎn)程信息處理相聯(lián)系，是包括科學(xué)計(jì)算、過(guò)程控制、科學(xué)檢索的內(nèi)容的廣義的信息處理。數(shù)據(jù)通信包括：

數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)傳輸是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理（如數(shù)據(jù)的集中、交換、控制等）使數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離交換得以實(shí)現(xiàn)。通信控制

通信按照一定的規(guī)則有步驟的進(jìn)行，即雙方必須按照一定的協(xié)議或約定，包括收發(fā)雙方的同步、傳輸?shù)目刂坪蛿?shù)據(jù)流量的控制等。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)電路將分布在遠(yuǎn)地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的系統(tǒng)。

1.2數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備稱(chēng)為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)DTE）。構(gòu)成：數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備和傳輸控制器。

作用：把信息變換成以數(shù)字代碼表示的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸信道送到遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)接受數(shù)據(jù)。

DTE屬于用戶范疇，其種類(lèi)繁多，功能差別較大。

從計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，終端是輸入／輸出的工具；

從數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算機(jī)和終端都稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)終端。通信控制器：為了有效而可靠地進(jìn)行通信，通信雙方必須按一定的規(guī)程進(jìn)行，如收發(fā)雙方的同步、差錯(cuò)控制、傳輸鏈路的建立、維待和拆除及數(shù)據(jù)流量控制等，所以必須設(shè)置通信控制器來(lái)完成這些功能，對(duì)應(yīng)于軟件部分就是通信協(xié)議，這也是數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)電話通信的主要區(qū)別。

1.2數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）

用來(lái)連接DTE與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱(chēng)為數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DataCircuit-terminatingEquipment，DCE），可見(jiàn)該設(shè)備為用戶設(shè)備提供入網(wǎng)的連接點(diǎn)。

DCE的功能就是完成數(shù)據(jù)信號(hào)的變換，要進(jìn)行“數(shù)字→模擬”變換，方法就是調(diào)制，而接收端要進(jìn)行反變換，即“模擬→數(shù)字”變換，這就是解調(diào)。

數(shù)據(jù)電路指的是在線路或信道上加信號(hào)變換設(shè)備之后形成的二進(jìn)制比特流通路，它由傳輸信道及其兩端的數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）組成。

數(shù)據(jù)鏈路是在數(shù)據(jù)電路已建立的基礎(chǔ)上，通過(guò)發(fā)送方和接收方之間交換“握手”信號(hào)，使雙方確認(rèn)后方可開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的終端裝置與互連線路的組合體。

“握手”信號(hào)是指通信雙方建立同步聯(lián)系、使雙方設(shè)備處于正確收發(fā)狀態(tài)、通信雙方相互核對(duì)地址等。

中央計(jì)算機(jī)由通信控制器、主機(jī)以及外圍設(shè)備組成，其功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并可將處理結(jié)果向相應(yīng)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸出。

主機(jī)又稱(chēng)中央處理機(jī)，主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。傳輸信道，目前數(shù)據(jù)通信中所使用的多為有線信道。

主要有：直接利用傳輸媒體的實(shí)線信道（如局域網(wǎng)中）；經(jīng)調(diào)制解調(diào)器的頻分信道（如部分地區(qū)用戶線路中）；

時(shí)分信道，由于光纖通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在絕大部分的數(shù)據(jù)傳輸在時(shí)分信道上，以同步數(shù)字體系SDH方式傳輸。

數(shù)據(jù)傳輸按信息傳送的方向與時(shí)間可以分為：?jiǎn)喂ぁ�半雙工、全雙工三種傳輸方式。

1.2傳輸方式---多路復(fù)用

為了提高信道的利用率，在數(shù)據(jù)的傳輸中組合多個(gè)低速的數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的信道，這種方法稱(chēng)為多路復(fù)用，常用的復(fù)用技術(shù)有頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用。頻分復(fù)用

頻分復(fù)用是將物理信道上的總帶寬分成若干個(gè)獨(dú)立的信道（即子信道），分別分

配給用戶傳輸數(shù)據(jù)信息，各子信道間還略留一個(gè)寬度（稱(chēng)為保護(hù)帶）。

頻分復(fù)用適用于傳輸模擬信號(hào)的頻分制信道，主要用于電話和有線電視（CATV）

系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中應(yīng)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)結(jié)合使用，且只在地區(qū)用戶線上用到，長(zhǎng)途干線上主要采用時(shí)分復(fù)用。

時(shí)分復(fù)用

時(shí)分復(fù)用是將一條物理信道按時(shí)間分成若干時(shí)間片（即時(shí)隙）輪流地分配給每個(gè)

用戶，每個(gè)時(shí)間片由復(fù)用的一個(gè)用戶占用，而不像FDM那樣，同一時(shí)間同時(shí)發(fā)送多路信號(hào)。

數(shù)據(jù)時(shí)分復(fù)用可分為同步時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用。同步時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用

同步時(shí)分復(fù)用是指復(fù)用器把時(shí)隙固定地分配給各個(gè)數(shù)據(jù)終端，通過(guò)時(shí)隙交織形成

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