通信原理复试重点总结
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发布时间：2025-01-04 16:05
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时间：2025-01-04 16:50
数字通信优点在于抗干扰能力强，传输差错可控，易于进行信号处理、变换和储存，可将不同信源信号综合传输，且具有较好的集成性和保密性，但占用带宽较大，同步要求较高。
信源编码与信道编码分别实现信号的A/D转换和对发送信息进行差错控制编码，增强信号抗干扰能力，提高系统可靠性。
均匀量化与非均匀量化分别适用于不同场景，非均匀量化通过压缩采样值后再进行均匀量化，适用于实际应用，例如美国μ率与我国欧洲A律压缩。
PCM采用A律13折，使用8位编码，DPCM（差分编码调制）则用于编码。
系统可靠性与有效性相辅相成，可靠性涉及信息传输的准确程度，有效性衡量信道资源的占用情况，两者之间存在矛盾，但可通过转换相互补充。
随机过程在任意特定时刻是一个不确定的随机变量，平稳随机过程的均值为常数，自相关函数只与时间间隔有关；严格平稳过程的任意有限维分布函数与时间起点无关。
随机过程的任一次实现都经历了所有可能状态，称为各态历经性，该性质简化了计算过程，且一定是平稳过程。
自相关函数衡量随机过程在两个不同时刻的随机变量关联程度，偶函数特性表明其功率谱密度在所有频率上为常数。
白噪声功率谱密度在所有频率上均为常数，只要噪声功率谱均匀分布范围远大于通信系统工作频带即可。
恒参信道特性参数随时间缓变或不变，适用于有线信道、中长波地波、微波视距传输，无失真传输条件需满足幅频特性为直线，相频特性过原点直线。
随参信道参数随时间随机变化，存在多径效应，信号传输衰耗与延时随机变化，短波电离层反射与各种散射为其特点，瑞利衰落、频率弥散与频率选择性衰落是其现象，分集接收为解决方法。
信道容量为信道的极限传输能力，无差错传输的最大平均信息速率，带宽与信噪比决定容量，当带宽无限增大时，容量趋向于1.44倍信噪比。
香农定理与信息熵关系密切，信道容量等于 RB 符/s，其中 B 为带宽，Rb 为信息传输速率。
调制过程将基带信号转换为适合信道传输的频带信号，相干解调要求接收端提供与接收已调信号载波同频同相的本地载波。
AM制度增益为2/3条件为直流成分等于调制信号的最大峰值。
门限效应是输入信噪比降低到特定值时，输出信噪比不再随输入信噪比下降成比例，而是急剧恶化，由非线性解调引起。
角度调制中的PM（相位偏移）与FM（频率偏移）随调制信号线性变换，而非线性调制，鉴频器、预加重与去加重技术用于提高调制性能。
频分复用（FDM）通过将信道频带分成多个互不重叠子通道，实现多路信号复用传输。
正交频分复用（OFDM）是一种多进制、多载波调制技术，将数据信号分散到多个子载波上，并行传输，提高了频谱利用率与抗多径传播能力。
码间串扰由系统传输特性不理想导致，均衡技术通过滤波减小码间串扰。
FSK（频移键控）通过载波频率随基带信号变化来传输信息，MSK（最小频移键控）具有最小带宽与严格正交性。
PSK（相移键控）与DPSK（差分相移键控）通过载波相位表示1、0，DPSK解决了PSK相位模糊问题。
QPSK（四相相移键控）结合两个正交的2PSK信号，增加抗衰落能力。
多进制调制提高了信息传输速率与频谱利用率，但抗噪性能低于二进制系统。
匹配滤波器与最佳接收机相比，具有更好的性能，而匹配滤波器在抽样时刻提供最大的信噪比。
抽样定理规定采样频率需大于等于信号最高带宽的两倍。
PCM（脉冲编码调制）对样值进行编码，利用时间分片技术实现多路信号的传输。
增量调制通过极性编码相邻样值的差值。
一路话音信号的传输速率可通过抽样频率与编码位数计算得出。
差错控制技术包括检错重发、前向纠错、反馈校验与检错删除，通过降低信息传输速率换取传输可靠性。
扩频技术将信号频谱扩展至占用宽频带，实现多个用户共享频带资源。
数字滤波器具有精度高、稳定性好等优点，但处理信号的最高频率有限。
载波同步、码元同步与群/帧同步等同步技术确保通信系统的时间与频率一致性。
提高频谱利用率的方法包括多进制调制与部分响应系统。
频率选择性衰落与平坦性衰落基于多径时延扩散，平坦衰落与频率选择性衰落的特性与信道的多径传播相关。
快衰落与慢衰落基于多普勒扩散，快衰落由用户高速移动引起，慢衰落由符号周期与相干时间决定。
数字滤波器包括FIR（有限冲击响应）与IIR（无限冲击响应）滤波器，可采用窗函数法、模拟逼近与数字频带变换等方法设计。
RAKE接收技术通过合并不同多径分量，有效恢复原始信号，提高通信系统的分集效果。
