数字通信原理复习大纲(精选9篇)
1.数字通信原理复习大纲 篇一
《通信原理》教学大纲
(Principles of Communication)
(电子、通信专业适用)学时:64
学分:4
(授课:52学时,实验:12学时)
一、教育目标(性质与任务)
本课程是为电子信息工程专业和通信工程专业学生开设的一门通信主干课程。它既是通信专业知识的入门课又是重要的通信的专业基础课。本课程的主要任务是通过讲课、练习,使学生掌握通信原理的基础知识,掌握通信系统的一般问题的解决方法。
二、课程内容与基本要求 通信系统概述
掌握通信系统的基本组成,通信系统分类及通信方式。掌握信息及其度量方法。掌握模拟和数字通信系统的主要性能指标。2 随机信号分析
理解随机过程的一般描述;掌握随机过程的数字特征;掌握维纳一欣钦定理,即平稳随机过程的相关函数与功率谱密度是傅立叶变换对;掌握高斯过程的数字特征以及一维密度函数;掌握窄带随机过程的包络和相位分别为瑞利分布和均匀分布;掌握正弦波如窄带随机过程的包络满足莱斯分布;掌握平稳随机过程通过线性系统还是平稳随机过程。3 信 道
掌握信道定义、分类和信道数字模型。掌握恒参信道及随参信道的定义。了解分集接收方法。掌握数字信道和模拟信道的容量计算方法,尤其是要理解香农公式的含义及应用条件等。模拟调制系统
掌握幅度调制中AM、DSB、SSB和VSB的基本原理、调制与解调框图、数学描述、以及抗噪性能;掌握模拟调频的基本原理、调制与解调框图以及数学描述;掌握频分复用的概念;了解复合调制和多级调制。5 数字基带传输系统
掌握数字基带信号及其频谱特性;基带传输的常用码型;深入理解数字基带传输中码间干扰和噪声;熟练掌握无码间干扰的基带传输特性以及噪声对传输性能的影响;掌握改善传输性能的重要措施:部分响应系统和时域均衡。6 数字调制系统
掌握2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK数字调制的基本原理、调制和解调框图及系统的抗噪声性能并进行比较;掌握多进制数字调制系统中的QPSK、QDPSK和16QAM的基本原理及系统抗噪声性能。掌握改进的数字调制方式的MSK的基本原理及其特点,了解GMSK和时频调制的概念。模拟信号的数字传输
掌握低通信号和带通信号的抽样定理。掌握脉冲振幅调制中自然和平顶两种抽样方式。掌握模拟信号的均匀量化和非均匀量化的方法及其性能,尤其要掌握13折线A律法,了解15折线率法。掌握脉冲编码调制、增量调制和增量脉冲编码调制的基本原理、实现框图和性能。掌握时分复用的概念。8 数字信号的最佳接收
掌握数字信号接收的统计表述,最佳接收的准则,确知信号的最佳接收,实际接收机与最佳接收机的性能比较,匹配滤波器,基带系统的最佳化。9 差错控制编码
掌握纠错编码的基本原理,常用的简单编码,线性分组码,循环码,卷积码,编码调制。10 正交编码与伪随机序列
正交编码,伪随机序列及其应用。11 同步原理
掌握载波同步的方法及性能;掌握位同步的方法;掌握帧同步。
三、实践性教学环节
1.数学基带信号 2.数字调制
3.模拟锁相环与载波同步 4.数字解调
5.数字锁相环与位同步 6.帧同步
2学时 2学时 2学时 2学时 2学时 2学时
四、学时分配
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 实验 总计
通信系统概述 随机信号分析 信道
模拟调制系统 数字调制系统
模拟信号的数字传输 数字基带传输系统 数字信号最佳接收 差错控制编码
正交编码、伪随机序列及其应用 同步原理
4学时 8学时 6学时 10学时 10学时 8学时 6学时 8学时 8学时 4学时 4学时 12学时 88学时
五、考核要求
考核类型为考试,具体要求见考试大纲
六、必要说明
1. 先修课程
高等数学、概率论、线性代数、信号与系统 2. 教材
樊昌信主编《通信原理》 国防工业出版社,2001年第五版 曹志刚、钱亚生《现代通信原理》 清华大学出版社,1992年
《通信原理》教学大纲
课程名称:通信原理(Communication Theory)
课程类别:专业基础课 编号: 学时:54(3/周)编者姓名:康显桂、余丰人 单位:电子系 职称:讲师 主审姓名: 单位:电子系 职称: 授课对象:本科生 专业: 通信工程 年级:三年级上
电子信息科学与技术 自动化
一、课程目的与教学基本要求
1.1.使学生掌握模拟通信、数字通信、信道编译码技术的基本原理,主要包括以下内容: ·AM、DSB、SSB、VSB、FM等模拟通信系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。·脉冲编码调制及增量调制原理。
·数字基带系统及数字频带系统的组成、信息传输原理、抗噪性能。·数字信号的最佳接收及最佳数字通信系统。·频分复用及时分复用原理。·传输中的信道编译码技术基础
2.2.使学生初步掌握通信系统的设计方法、并为同步开设的通信原理实验打下理论基础。
二、课程内容(含学时分配)
第一章 第一章
绪论(2学时)
1.1.主要内容
1-1模拟通信和数字通信的基本原理
1-2信息量,码元传输速率、信息传输速率以及两者之间的关系 1-3通信系统的可靠性和有效性的衡量标准 2.2.基本要求
·掌握模拟通信和数字通信的定义,了解它们的基本工作原理 ·了解通信系统的各种分类方法 ·掌握信息的含义及其度量方法 ·了解通信系统的主要性能指标
第二章 第二章
信道(2学时)
1. 1. 主要内容
2-1广义信道与狭义信道 2-2编码信道与调制信道
2-3恒参信道与随参信道以及它们对信号传输的影响 2-4抗衰落的方法
2-5各类噪声源,白噪声、窄带白噪声及噪声带宽 2-6连续信道的信道容量 2. 2. 基本要求
·了解信道模型、分类
·掌握恒参信道特性及其对信号传输的影响 ·掌握随参信道特性及其对信号传输的影响 ·了解分集接收的作用 ·熟悉各种加性噪声 ·掌握连续信道信道容量的概念
第三章 第三章
模拟调制系统(4学时)
1.主要内容
3-1 AM、DSB、SSB以及VSB系统组成,调制、解调原理 3-2各种线性调制信号的时域表达式、频谱和带宽
3-3 FM系统组成,FM信号的产生和解调原理,FM信号的时域表达式和带宽 3-4各种线性调制系统和调频系统的抗噪性能 3-5 FDM的概念 2.基本要求
·掌握AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调原理
·掌握上述各信号的频谱、带宽以及AM、DSB、SSB信号的时域表达式 ·掌握FM信号的调制和解调原理以及时域表达式、频谱特点和带宽
·掌握AM系统、DSB系统、SSB系统以及FM系统的抗噪性能的分析方法及结论 ·掌握FDM概念和方法
第四章 第四章
数字基带传输系统(12学时)
1.主要内容
4-1基带传输系统的组成
4-2常见数字基带信号、传输码型、频谱
4-3无码间串扰基带系统的时域条件和频域条件
4-4部分响应系统的频率特性、信息传输过程、优缺点 4-5无码间串扰二进制基带系统的抗噪性能 4-6眼图在工程上的作用
4-7时域均衡器的作用、结构、抽头增益的调整方法 2.基本要求
·掌握常见数字基带信号的波形特点及常用传输码型编码规律
·掌握各种相同波形二进制基带随机信号的频谱特点以及AMI和HDB3码的频谱特点 ·掌握数字基带系统的数学模型及无码间串扰条件的推导方法和结论 ·掌握部分响应系统的特点,实际部分响应系统的构成 ·掌握无码间串扰二进制系统抗噪性能的分析方法和结论 ·了解眼图的作用
·了解时域均衡器的作用、结构及抽头调整方法
第五章 第五章
数字调制系统(8学时)
1.主要内容
5-1 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号的波形、频谱 5-2 2ASK、2FSK、2DPSK系统的工作原理、抗噪性能 5-3 4PSK、4DPSK原理 5-4 MSK、QAM基本概念 2.基本要求
·掌握二进制数字调制信号的产生和解调方法、信号波形、频谱 ·掌握二进制数字调制系统的工作原理、抗噪性能的分析方法和结论 ·了解多进制数字调制系统的工作原理及特点 ·了解MSK工作原理及特点
第六章 第六章
模拟信号的数字传输(8学时)
1.主要内容
6-1基带信号抽样定理、频带信号(已调信号)抽样定理,自然抽样、平顶抽样概念 6-2均匀量化、非均匀量化概念及其应用范围 6-3 A律13折线编码原理 6-4 ΔM原理
6-5 PCM、ΔM系统的噪声性能 6-6 TDM原理,PCM基群帧结构 2.基本要求 ·掌握抽样定理 ·掌握量化基本概念
·掌握PCM、ΔM基本概念,了解ADPCM、Δ-Σ及数字压扩自适应ΔM的基本概念 ·掌握TDM概念和方法、多路数字电话系统工作原理 ·了解数字电话高次群国际标准
第七章 第七章
数字信号的最佳接收(6学时)
1.主要内容
7-1二进制确知信号的最佳接收──相关接收机、匹配滤波器接收机 7-2二进制确知信号最佳接收机的抗噪性能及其与实际接收机的比较 7-3最佳数字通信系统 2.基本要求
·了解最佳接收的概念和准则
·掌握二进制确知信号最佳接收机的构成及抗噪性能 ·了解最佳数字通信系统结构
第八章 第八章
同步原理(6学时)
1.主要内容
8-1载波同步、位同步、帧同步基本概念
8-2载波同步、位同步的插入导频法和直接提取法,连贯插入式和间隔插入式帧同步码的识别 8-3载波同步的相位误差、建立时间、保持时间 8-4位同步的相位误差、建立时间、保持时间
8-5帧同步码的漏识别概率、假识别概率、识别时间、同步保护 2.基本要求
·掌握载波同步、位同步、帧同步的基本概念、基本方法和主要性能 ·了解帧同步保护的基本概念
第九章 第九章 信道编码(6学时)
1.主要内容 8-1基本概念 8-2线性分组码 8-3循环码 ·卷积码 2.基本要求
·了解信道编码的重要性,建立检错和纠错的基本概念 · 重点掌握线分组码和循环码的编码理论和方法。
四、使用说明 现代通信包括传输、复用、交换及网络四大技术。本课程主要涉及传输、复用技术以及传输中的信道编译码技术基础。
五、主要参考书目
1.1.樊昌信,詹道庸.通信原理(第四版).北京:国防工业出版社,1995年 2.2.曹志刚,钱亚生.现代通信原理.北京:清华大学出版社,1992年 3.3.张新政.现代通信系统原理.北京:电子工业出版社
4.4.郭世满.数字通信--原理、技术及其应用.北京:人民邮电出版社
2.数字通信原理复习大纲 篇二
1DDS数字通信技术的原理分析
DDS数字通信技术是借助数字传输信号实现的通信,将模拟信号发出,将信息发送到数字终端的一门技术,在数字终端接收信号后,通过对数字信号编码的方式,运用调制解调器将所有的信号都发送到数字信道上。DDS数字通信能够防止外界的干扰,确保信息能够准确地传递,而且数据能够实现自动化的储存,在各类的网络通信都得到了应用。DDS数字通信运营了程控交换等技术, 人们借助计算机编程的方法,将程序输入到计算机中,然后信息交换就会按照计算机编程的方式传递。程控数字交换机在处理数据的时候效率是比较高的,而且其占地面积比较小,能够储存的数据多, 在数据传递时能够借助双通道传递,灵活性强,而且还有很多辅助性的功能,在使用时结合智能化电网的建设,能够为人们提供更好地服务。现在,通信行业发展迅速,其不仅仅是支撑语音通话技术, 同时也支持数据的交换,所以,其带宽也符合要求。
2DDS数字通信技术的优点
2.1 DDS数字通信技术具有较好的抗干扰能力
当信号在信道上传递的过程中,都会受到外界的干扰,在传统的模拟通信技术中,这些干扰是不能够避免的,导致信息传递的路径出现中断的问题。但是在使用DDS数字通信的过程中,这些问题都是可以避免的,在进行数字通信的时候,各个接收端都会收到识别码,识别码是由数字“0”或“1”构成的,只要干扰源不是特别大,在信息传输的时候能够分清楚有电脉冲,就不会对通信的质量造成任何的不利影响。
2.2 DDS数字通信能够实现远距离的通信
运用DDS数字通信时,不会对通信的质量产生任何的影响, 即使是远距离的通信,也不会产生大量的干扰和数据中断的问题。 模拟信号在传递的过程中,如果距离过长,信号就会逐渐减小,所以,为了能够使信息能够在较远的距离传输,就需要在信息传递的过程中建立一个增音放大器。但是,增音放大器在使用的过程中, 不仅仅会提高信号收集的效果,同时也会将一些干扰信号方法,这些干扰信号在放大的过程中会产生恶性循环,导致信号被干扰的信号阻挡,信号会出现中断的问题。DDS数字通信能够运用整理信号, 生成新的信号的方法,通过将那些受到外界干扰的信号进行整理, 找出新的电脉冲,这样,就能够将干扰源清除,不会造成信号的失真问题,即使是在远距离的通信中,也可以达到比较好的效果。
2.3 DDS数字通信能够起到防止信息泄露的效果
模拟信号在传递信息时,容易导致信息泄露的问题,而且在进行加密处理时要面临很多的问题。在运用DDS数字信息传递时, 可以生成离散的信号,能够打乱顺序,采用随机性的密码,即使在获取密码后,也很难在短时间内破译密码。
3数字通信系统的应用
数字通信系统在使用的时候,能够在较短的时间内将信息及时地传达,从而能够确保信息传递的时效性。通过对数据的编码、 调制、解码等步骤,实现数据的传递。在对数据进行调制的过程中, 主要是英语条幅和调频的方式,能够将信号源进行转化,从而使信号的传播比较安全,而且能够确保信息的完整性。运用网络接口的方式,直接能够实现多媒体的连接,人们运用移动终端就能够接收信号。
4DDS数字通信技术的发展趋势
现在,信息通信技术的发展还是比较迅速的,DDS数字通信技术的发展前景还是比较广阔的,是信息技术发展的必然结果。 DDS数字通信技术能够在通信行业中占据主导的地位,能够克服传统的模拟通信技术的弊端。现在,电话数字技术已经比较成熟了, 而且通过编码的压缩也能够实现各类数字化的技术,计算机技术也可以处理大量的数字信号,能够在信息业务中传递各类信号, 通过对终端的处理,使数据传输的速度越来越快,带宽网络的使用是未来数字通信技术的发展趋势。
5结语
3.移动通信原理与系统-教学大纲 篇三
一、课程名称:(移动通信原理与系统)(32学时)
二、先修课程: 通信原理、通信网基础
三、适用专业:通信工程专业
四、课程教学目的
本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说,移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论,了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。
五、课程教学基本要求
1.理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型;
2.掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术; 3.理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术; 4.掌握移动通信系统的组网技术;
5.掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理; 6.掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统的基本原理和应用; 7.了解未来移动通信的发展。
六、教学内容及学时分配(不含实验)
第一章 概述 1学时 第二章 移动通信电波传播环境与传播预测模型 内容: 无线传播的特点以及对无线通信的影响; 无线信道的特性,研究方法
无线信道的分析基础(分布,特性参数等)简单介绍建模技术和仿真技术基础 介绍常见的几种传播预测模型 说明应用范围和应用方法
4学时 介绍传播模型校正方法和校正实例
第三章 信源编码和调制技术 3学时
内容: 信源编码技术的概念 数字调制的基本概念与回顾 移动通信中对调制技术的特殊要求 GMSK调制技术 QPSK调制技术 高阶调制 多载波调制 OFDM技术与应用
第四章 抗衰落和链路性能增强技术 4内容: 无线通信中衰落概念回顾和抗衰落的基本概念 分集、合并技术,瑞克接收机技术
信道编码技术(侧重卷积码技术和Turbo码技术介绍) 均衡技术的原理和维特比均衡的原理 扩频、跳频技术抗衰落的基本原理 多天线和空时编码
AMC和HARQ两种自适应链路增强技术的基本原理
第五章 蜂窝组网技术 5 内容: 组网概述
蜂窝小区和频率复用 切换、位置更新 多址接入
码分多址关键技术
蜂窝移动通信系统的容量分析 功率控制技术 切换、位置更新 网络结构
学时
学时 第六章 GSM系统和GPRS系统 5学时
内容: 概述
GSM的业务及分类 GSM系统结构 GSM的信道 GSM的无线传输 GSM的语音处理 GSM系统的信令协议 接续和移动性管理 GPRS概述 GPRS的业务 GPRS的网络结构 GPRS协议结构
GPRS的会话和移动性管理 GPRS空中接口介绍
EDGE技术的基本原理和关键技术
第七章 第三代移动通信CDMA系统
内容: 3G概述
IS-95和CDMA20001X技术 WCDMA技术 TD-SCDMA技术
第八章 未来发展 2内容: LTE ,LTE+等的基本概念和技术 IMT-advance一些概念 技术发展趋势
期中考试
机动
学时
学时
2学时
2学时
4七、教学重点、难点
重点:移动通信的基本理论、技术;移动通信系统的理论和网络
难点:移动通信无线传播理论;抗衰落技术、移动通信网络和基于CDMA技术的3G网络
八、使用教材及参考书目
教材:移动通信原理与系统,啜钢、王文博、常永宇、李宗豪.2005.9,北京邮电大学出版社.参考书目:
1.[美] Theodore S.Rappaport.Wireless communications principles and practice.电子工业出版社影印版.1998.9 2.郭梯云等.数字移动通信.人民邮电出版社.1995.3 3.啜钢,王文博,常永宇等 移动通信原理与应用 北京:北京邮电大学出版社,2002 4.吴志忠 移动通信无线传播 北京:人民邮电出版社,2002 5.杨大成等 移动传播环境 北京:机械工业出版社,2003 6.许希斌等译 Jhong Sam Lee Leonard E.Miller 著.CDMA 系统工程手册.人民邮电出版社.2001.2 7.张平,王卫东,陶小峰等编著.WCDMA移动通信系统.人民邮电出版社.2001.3 8.啜钢等 CDMA无线网络规划与优化 北京:机械工业出版社,2004 9.李建东,杨家玮 个人通信.北京:人民邮电出版社,1998 10.Wi1lliam C.Y.Lee 著,宋维模,姜焕成等译.移动通信工程理论和应用.北京:人民邮电出版社,2002 11.孙孺石,丁怀元,穆万里,王泽权著.GSM数字移动通信工程.人民邮电出版社,1996 12.The GSM System for Mobile Communications.Michel Mouly and Marie-Bernadette Pauter, 1992 13.钟章队,蒋文怡,李红君等编著.GPRS 通用分组无线业务.人民邮电出版社.2001.12 14.杨大成等.cdma2000 1x移动通信系统.北京:机械工业出版社,2003
4.数字通信原理复习大纲 篇四
课程编号:814
课程名称:通信原理
一、考试的总体要求
通信原理属于电子信息技术类专业的一门重要的基础理论课程。因此要求考生必须较好地掌握通信系统的基本原理,基本性能和基本的分析方法;并应了解通信网的基本概念。能够运用数学的方法分析通信系统中各种调制、解调原理,掌握有关编码和解码的原理和方法,能够对各系统进行抗噪声性能分析。能够应用所学知识,对目前通信领域的一些实际问题进行分析研究,并能根据要求设计出性能指标较高的适用的通信系统,掌握对一般通信网的理论分析方法。了解通信的发展动态。主要考核考生对基本知识和基本技能的掌握程度,了解考生在通信领域中分析问题和解决问题的能力。
二、考试的内容及比例
1. 通信的基本概念:定义,系统模型,信息的度量、性能分析。(占
5%)
2.信道特性:恒参和变参信道,随机信号分析、信道中的加性噪声,信道容量公式。(占10%)
3.模拟通信系统:调制的概念和调制的分类、幅度调制和角度调制的时域和频域分析,产生和解调方法,带宽和功率的计算,噪声性能分析。频分复用。(占15%)
4.信源编码:抽样定理;PCM和ΔM的编译码原理,噪声性能分析;PCM和ΔM的改进型;时分复用。(占15%)
5.数字信号的基带传输:常用码型,数字基带信号的功率谱、基带传输特性,无码间串扰,奈奎斯特准则,眼图和均衡,部分响应技术。(占10%)
6.数字信号的载波传输:二进制数字调制和解调方法,性能分析。多进制数字调制的基本原理,产生和解调方法。各种数字调制的带宽计算。二进制和四进制数字调相的波形分析。最佳接收基本概念、最大输出信噪比准则和匹配滤波器的概念。(占10%)
7,现代数字调制技术;MSK、QAM、π/4-QPSK、OQPSK,扩频通信等的基本原理,调制和解调方法。码分多址的基本概念。(占5%)
8.同步原理:载波同步、位同步、帧同步及网同步的基本原理和实现方法。(占10%)
9.信道编码:有扰离散信道的编码定理,最小码距与检错、纠错的关系,差错控制技术,几种常用的检错码,掌握线性分组码、循环码的编译码原理,了解卷积码的基本概念。(占15%)
10.通信网概论:通信网的基本概念,数字通信网和ISDN的基本概念,复接技术和交换的基本原理。了解移动通信、光通信的基本知识及发展动态。(占5%)
三、试卷类型及比例
1.基本知识;填空、选择题(占40%);
2.基本技能:计算、作图,设计和证明(占60%);
3.课程内容大致比例:模拟通信占30%,数字通信占70%。
四.考试形式及时间
5.数字通信原理 篇五
通信原理概论教案
作 业 提 要
课 目:数字通信原理概述
目 的:通过本节课让同志们了解数字通信的基本原理及概念,为下一步训练打下良好的基础。
内 容:
一、数字通信的概念
二、数字通信系统的模型及主要特点
三、数字通信系统的主要性能指标
四、数字通信网的概念
实施方法:理论讲解、多媒体演示 教学对象:集训队学员 时 间:20时钟 地 点:教室
要 求:
1、认真听课,做好笔记;
2、严格遵守课堂纪律不做与上课无关的事项;
3、大家在上课的过程中要积极思考,积极提问。
教学保障:计算机、投影仪各一台
作业进程
作业准备……………………………………………………3分钟
1.准备器材,清点人数; 2.宣布作业提要;
3.提示科目理论。
作业实施……………………………………………………42分钟
同志们这节课我们一起来学习数字通信的基本原理。现代通信技术的发展趋势为五化:数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化;而数字化是其它四化的基础。这不仅因为数字化信息具有很高的传输质量,便于加密、纠错、交换和计算机进行处理。而且采用数字技术可使图像、数据、话音等各种连续的和离散日消息都能转换为0和1形式的数字信号,从而综合在一个网内传送和处理,实现不同业务终端之间的互通,为通信业务的多样化和多媒体通信开辟了道路。还使数字传输与数字交换得以综合而实现网络技术一体化;等等。随着学习的深入,同志们就会逐步体会到“电信技术的革命关键在于数字化”这句话的道理。
模拟通信必将被数字通信所取代已成为世界各国的共识,面临这一变革。我们本节课的目的在于使同志们对数字通信建立初步的概念,主要介绍以下几个问题:
1、数字通信的概念
2、数字通信系统的模型及主要特点
3、数字通信系统的主要性能指标
4、数字通信网的概念
一、数字通信的概念
现代电子通信,就它的基本技术体制来说,可以氛围两种类型,即模拟通信与数字通信。在讲述什么是模拟通信和数字通信之前,我们需要先对模拟信号与数字信号加以说明。
(一)模拟信号与数字信号
1、模拟信号
大家知道,在通信时,消息是携带在信号的某个参量或某几
个参量上的(如连续波的振幅、频率、相位,脉冲波的振幅、宽度、位臵等)。如信号的某个参量可以取无限多个数值并且与消息一一对应则该信号,称为模拟信号。如语声激励话筒而产生的语音信号,电视摄象机输出的亮度信号等。
2、数字信号
凡某一参量只能取有限个数值的信号,我们称之为数字信号。如早期的电报信号、电传机送出的脉冲信号等。图b是数字信号的波形,其特点是:幅值被限制在有限个数值之内。
需要说明的是,模拟信号有时也称为连续信号,因为模拟信号的某一参量可以连续变化(可以取无限多个值)。数字信号有时也称为离散信号,因为数字信号某一参量的去取值是离散的。
(二)模拟通信与数字通信
通信的目的是为了传递和交换携带信息的信号。根据信道上传输的信号是模拟信号还是数字信号,通信技术体制分为模拟通信和数字通信两类。
1、模拟通信 通常以模拟信号的形式来传递消息的通信方式称为模拟通信。所以模拟通信系统将按模拟信号传输特点来设计。
2、数字通信 通常将以数字信号的形式来传递消息的方式称为数字通信。同理,数字通信系统将按数字信号传输的特点来设计。
需要强调的是,模拟信号并非一定要在模拟通信系统中才能传输,任何模拟信号都可经模/数转换边为数字信号后,在数字信道中传输。数字电话通信就是以数字方式传输语音模拟信号的例子。同样,数字信号也并非一定要在数字通信系统中才能传输,只要加上相应的数字终端设备,数字信号也可在模拟通信系统中传输。任何一种信息,即可以用模拟方式传输,也可以用数字方
式传输,而且不论是模拟通信还是数字通信,在整个通信系统中有较大一部分是共用的。这对了解数模兼容的通信技术是十分重要的。
二、数字通信系统模型及主要特点
(一)数字通信系统模型及各部分功能
信源:其功能是把原始消息变换成原始电信号。常见的信源产生模拟信号的电话机、话筒、摄象机和输出数字信号的电子计算机、电传机、纸带读出机等各种数字终端设备。
信源编(译)码:信源编码的功能有二,当信源送来的是模拟信号时,发端的信源编码器要将模拟信号转换为数字信号。信源编码的第二个作用是进行降低信号冗余度的编码,其目的是减少码元数目和降低码元速率,提高传输有效性。这方面的内容我们后面会讲到。
信源译码的作用与信源编码相反。例如,信源编码为模数转换器时,信源译码就是数模转换器。
信道编(译)码:信道编码又称抗干扰编码或纠错编码。它是将信源编码器输出的数字基带信号人为地按照一定的规律加入多余码元,以便在接收端译码器中发现或纠正码元在传输中的错误,这样可以降低码元传输的概率。初看起来,信道编码增加多余度的作用与信源编码降低多余度的作用互相抵消了。其实不然,因为信源编码中降低的是数字信号中的自然冗余度,它是随机的,因此自然冗余度不能起纠正错误的作用。而信道编码中加入的多余码元是为使数码形成一定规律,从而使接收端能识别并纠正错误。
信道译码的作用与信道编码相反。
加(解)密器:其作用是对信码进行加(解)密。数字调制(解调)器:将工作在较低频段上的数子基带信号
经过调制,将数字基带信号的频带搬移到相应的信道频带上。
说明:
1、一个实际的数字系统,并非都具备以上所有环节。
2、由于数字通信传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号,所以接收端必须有一个与发送端相同的节拍;不然,会因为收发步调不一制而造成混乱,故数字通信系统必须有一个同步问题
(二)数字通信的主要特点
通过刚才对数字通信系统模型和各部份作用的学习,接下来我们简要介绍一下数字通信的特点。
1、抗干扰能力强,无噪声积累
在模拟通信中,为了提高信噪比,需要及时对传输信号进行放大(增音),但在放大的同时噪声也被放大,由于模拟信号的幅值是连续的,难以把传输信号与干扰噪声分开,随着传输距离增加,噪声积累也随之增大,从而使传输质量恶化。
在数字通信中,由于数字信号的幅度取值只有有限个(通常取0和1两个值),在传输过程中受到噪声干扰时,只要信噪比没有恶化到一定程度(噪声不使判决发生错误),可通过经一段距离再生一次的方法,再生出已消除噪声的原发送信号。由于无噪声积累可实现长距离高质量传输。
2、便于加密
3、可采用信道编码技术使错误率降低;
4、设备便于集成化、微型化;
由于设备中大部分电路都是数字电路,而数字电路比模拟电路更容易集成化,可采用大规模和超大规模集成电路,制成体积小、功耗低、成本低、可靠性高、速度快的设备。
5、更有利于传输和交换的综合
在计算机和程控数字交换技术迅速发展和广泛应用的背景下,数字通信能使传输和程控交换都以数字信号形式进行。这不仅可省去许多设备,而且大大改善男端对端的话音质量。数字交换和数字传输的结合形成了综合数字网(IDN),这将使通信网的建设大为便利和节约,并便于利用计算机对数字信息进行各种处理。
6、可兼容数字、电话、电报、数据和图像及各种信息的传输,组成综合业务数字网;
数字通信中所有的信号(语音、电报、音乐、数据等)都可以转换为统一形式的二进制数字脉冲,进入IDN进行传输和交换,实现端对端的数字连接,成为综合业务数字网(ISDN)。ISDN可为多种业务共用,因此通信网变得更为灵活和经济高效。在实际应用中还可带来极大的便利。
7、占用信道频道宽(缺点);如:模拟通信一路话占4KHZ,数字电话一路话占十几至几十KHZ;
以上列举了数字通信的主要优点,但数字通信也有它的缺点,最主要的一个缺点是占用的信道频带比较宽。我们只举一个例子给出大致的数量概念,以通电话为例,模拟通信中一路话音信号占用的频带为4kHz,而数字电话一般需要十几~~几十kHz的带宽;此外数字通信的设备一般 也比模拟通信复杂一些。
三、数字通信系统的主要性能指标
在设计及评价一个通信系统时,必然涉及通信系统的性能指标问题。通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、及维护使用方法等等。因为通信的任务是传递信息,从信息传输角度讲,在各项实际要求中起主导的、决定作用的,主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。
(一)有效性指标
指给定信道和时间内的传输信息的多少,是系统信息数量上的表征;它通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。
1、码元速率(RB)
码元速率RB也称为传码率,符号传输速率等。定义:码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。单位:为波特(baud)简记为B。
2、信息速率(Rb)也称为传信率、比特率。定义:每秒钟传输的信息量。单位:比特/秒,简记为(b/s)
3、频带利用率(η)单位频带内的传输速率。
(二)可靠性指标
是指信道系统传输信息质量上的表征,指的是接收信息的准确程度。衡量数字通信系统可靠性的主要指标是错误率,具体的有误码率Pe和误信率(误比特率)Pb两种表示方法。
1、误码率(Pe)
在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数的比值,用Pe表示;
2、误信率(Pb)
系统在传输中发生差错的比特数与传输总比特数的比值,用Pb表示。
错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。最后需指出的是:可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以互换的,即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性,或反之。
四、数字通信网的概念
(一)通信网的概念及发展方向
通信的最基本的形式是在点与点之间建立通信系统,但尽管
有许多这样的通信系统,还是不能称为通信网,只有将众多的通信系统按一定拓扑模式组合在一起才称为通信网。即多个点对点的通信系统相互连接构成的通信体系称为通信网。通信网硬件的三要素为:终端节点(对应图中的用户)、交换节点(对应图中的端局,汇接局)及传输链路。对传统的模拟通信方式而言,终端节点发出的和接收的信号都是模拟信号,链路中传输和交换节点交换的信号及是模拟信号,这样的通信网叫模拟通信网。
随着经济的高速发展,要求通信网提供的业务种类越来越多,传递信息的形式已从传统的电话通信向数据通信、图像通信乃至多媒体通信等多样化方向发展。且通过通信网传输、交换、处理的信息量不断增大,质量要求也越来越高,这就要进一步提高传输效能及设备效率等等。现代通信网根据这种形势,正加速采用现代通信技术,以计算机为基础的各种智能终端技术和数据库技术积极使通信网向数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化方向发展。世界各国在发展过程中第一步通常是建设本国的综合数字网(IDN),第二步是在IDN的基础上组建综合业务数字网(ISDN)和宽带综合业务数字网(B-ISDN)下面我们就对IDN和ISDN作一简要介绍。
(二)综合数字网(IDN)
由于微电子技术和计算机技术的发展,目前国际上较发达国家长途传输的数字化已接近百分之百,市内电话局中交换设备也基本数字化。采用数字传输与数字交换综合而成的电话网称为综合数字网(IDN)。这里的综合是指传输和交换处理都是以数字方式进行的,但在IDN中,终端节点所发送的信号仍然是模拟信号。
由于终端节点发送的信号是模拟信号,所以,这样的网络不能进行业务的综合,即对不同的通信业务需要不同的专用IDN。为电话通信所建立的IDN就叫电话IDN。
综合数字网除了具有1)、抗干扰性强;2)、失真不积累;3)、终端设备简单;4)、便于加密;5)、网络成本低;6)、传输性能好等数字通信技术所具有的优点外,还由于广泛采用数字设备后,数字网在连接点上不再需要模/数交换和数/模变换,因此可以节省许多费用,降低了网络成本,并能提高传输性能,经济的实现高质量通信,具有较好的经济效益。随着各种电信新业务的日益增多,综合数字网为将来过渡到综合业务数字网(ISDN)创造了必要的条件。
(三)综合业务数字网(ISDN)
1、ISDN的基本定义和特点
ITUT在1984年提出的关于ISDN的一系列建议中指出ISDN是以电话IDN为基础发展而成的网络。它提供对端的数字连接性,用来提供包括话音和非话音业务在内的多种业务;用户能够通过一组标准多用途的用户/网路接口接到这个网络。
ISDN的基本概念和特点可归纳为以下几点: 1)ISDN是可以提供多种业务的电信网络;
2)ISDN在电话IDN的基础上发展而成的,发展初期还是以电话为主;
3)ISDN主要特点是在网内可实现端到端的数字连接; 4)用户通过一组标准多用途的用户/网路接口接入网络,可以适应不同业务的终端;
5)ISDN的用户终端设备中网路组成可以分别开发,网路可用不同方式向用户提供多种业务;
6)为利于网路维护和管理,ISDN应具有包括信息处理在内的综合网路功能。
由上述特点可知,采用ISDN给通信网建设带来的好处为: 1)由于通信网内的技术设备可谓多种业务共用,因此通信网
变得更为经济有效。
2)在规划和介入新任务时具有很大灵活性。
3)传输和交换过程中不需要经过信号形式的变化,有利于传输质量的提高。
4)同一的操作程序,使用者便于操作;同一的技术,简化了运营与维护,节省费用。
5)对光纤等传输介质的宽带特性可充分利用。
一个通信网只要它能够提供数字连接,不论网路如何组成,从用户的观点看,它就是ISDN;只要遵循业务标准,网路能力标准,接口标准,每个国家都可以按照各自的国情以不同方式实现ISDN。
作 业 讲 评
本节课我们利用了约45分钟时间对数字通信原理概述进行了学习,今天的学习过程中,同志们认真听讲、积极思考,对数字通信原理概述知识有了一定的了解。好的同志有XXX,他们学习兴趣浓厚,在课堂中积极发言,希望在以后的学习中大家向他们学习。下节课我们将对数字光纤通信原理进行学习,希望同志们利用课余时间进行预习。今天的就讲到这里。
思 考 题
1、模拟信号与数字信号之间的区别是什么?举例说明。
2、试述数字通信的主要特点有哪些?为什么?
3、数字通信系统中,其可靠性和有效性指是什么?
教员:杨博
6.现代通信原理与技术期末复习重点 篇六
1.模拟信号与数字信号的定义
2.信息及其度量:信息量及平均信息量的定义,给定信源,会计算信源的平均信息量及总的信息量。
3.主要性能指标:模拟通信与数字通信各自的性能指标及其度量方法。会计算码元速率,信息速率及两者之间的关系;会计算误码率和误信率。
第2章
1.狭义平稳和广义平稳的定义以及两者之间的关系。
2.平稳过程自相关函数的性质;理解独立的概念。
3.窄带随机过程的同相分量,正交分量,包络及相位的统计特性。
第3章
1.理想恒参信道特性及对信号传输的影响,理解幅度-频率失真和相位频率失真的概念。
2.随参信道传输媒质的特点。
3.理解信道的数学模型中乘性干扰与加性干扰的概念。
4.香农公式的定义以及由香农公式得到的重要结论
第4章
1.掌握线性调制系统(AM,DSB,SSB,VSB)的调制与解调原理,理解制度增益的概念,会计算输入信噪比和输出信噪比。
2.理解角度调制(非线性调制)的原理,会计算FM信号的带宽和调制指数。
3.各种模拟调制系统的性能比较(选择题)
第5章
1.给定信源,能编出AMI和HDB3码,并画出波形。
2.无码间串扰的时域和频域条件,奈奎斯特速率,奈奎斯特带宽的定义。
3.掌握无码间串扰基带系统抗噪声性能分析方法(包括单极性信号和双极性信号分析)
第6章
1.模拟信号数字化(PCM)的过程:抽样,量化和编码。重点掌握低通抽样定理。
2.掌握13折线A律编码方法
第7章
1.掌握二进制数字调制与解调原理(2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK)2ASK又称作OOK.,给定信源会画出几种信号的波形图。理解相对码的概念,给出绝对码能求出相对码。理解2PSK的相位模糊问题。
7.数字通信原理复习大纲 篇七
2.1 分层次教学内容探索
将教学内容划分为基础概念、重点知识和扩展阅读三个层次,并划分难点内容。其中基础概念和重点知识都是一些基本概念、基本原理和基本分析方法等,故而要求所有学生必须掌握,也是考察的重点,在授课过程中,教师要对重点知识详细讲解,反复强调,包括公式推导,物理意义等;而扩展阅读则往往都是一些结合实际通信系统的应用案例分析等,以便让学有余力的学生进一步学习。当然,对于难点要有针对性地进行更为细致的讲解。另外,对于一些相近的知识点,可以让学生对比学习,进行分组自主讨论学习,没有必要在课堂教学上面面俱到。
2.2 现代化教学手段和传统教学手段的结合
通信原理课程基本原理多、公式推导复杂、流程图原理分析图也很多,使用传统的板书讲授费时费力效果还不好,很多复杂公式的推导、原理分析都很慢,不够清晰明了,所以采用多媒体教学和板书结合的方式,节省了时间,处理了内容多与学时少的矛盾,并且两种方法还可以优势互补。教学论文在课堂教学中使用现代化的教学手段,通过文字、声音、图形、图像和动画等多种媒体对通信原理内容进行有机的整合和生动的表达,给教学注入生动翔实的内容和丰富的信息量,并用板书辅助讲解,帮助学生理解,使讲述内容更连贯。不但增强了课堂教学内容的生动性与形象性,而且增强了教学过程中的互动性,有利于知识的获取与保持。
2.3 引用Matlab/Simulink仿真软件到理论课堂中
在数字通信原理的课堂教学过程中,只利用课本中的相关公式和方框图,对学生来说,缺乏可视化的直观表现,学生难以理解,严重影响和制约了课程的教学效果。引用Matlab/Simulink仿真软件到课堂中,可简化计算过程,把计算结果以图的形式形象地显示出来,让学生直观地观察各种调制解调信号波形、频谱等,同时仿真软件中的Simulink仿真工具可以仿真许多通信系统,通过改变某些参数来观察通信系统的性能,增强学生的感性认识,加深学生对知识的理解,给学生清晰的学习思路,从而可以获得比较好的`教学效果。
2.4 实验环节的完善
在课程的实验教学和课程设计环节中大力发挥Matlab软件的强大功能,可从三个方面设计数字通信原理实验和课程设计的项目:①M文件编程仿真;②Simulink动态系统仿真;③GUI(图形用户界面)演示系统设计。
学生在学习过程中可以根据所学内容自行设计实验方案,通过对知识点的仿真分析,使学生更专注于问题的解决方法,而不是无意义的大量重复劳动,培养了学生的自主编程能力和创新能力。
2.5 注重培养学生的信息素养
信息素养是思维能力、问题解决能力、决策能力和合作能力的基础。拥有良好的信息素养就等于拥有了创新的催化剂。它反映了人们在网络时代中的一种数字化生存能力。数字通信原理课程的教学对象大都是电子信息类专业的学生。这些学生在将来的职业岗位上要接收和处理大量的技术信息,要适应未来数字信息化社会的急剧变化。教师在课堂中要积极培养学生收集信息、处理信息、独立思考和解决新问题的能力。例如在讲解通信领域时分复用技术时,教师可以要求学生课后了解复用技术的最新科研动态,并在下次课让学生提出自己的认识和见解。这样既可以培养学生处理信息的能力,又可以为学生将来深入研究、创新专业技术打下一定的理论基础。
2.6 前沿通信技术相关知识与教学内容相融合
由于电子信息技术发展很快,数字通信原理课程的教材很难跟上科学技术的步伐。而学生要具有创新意识,就必须有大量的知识积累。教师在课堂教学中可以将与学生专业有关的前沿通信技术相关知识渗透到教学内容中去。例如在讲解模拟调制系统抗噪声性能时,教师可以简要介绍最新的基于小波理论的信号降噪方法。这样既可以让学生了解最新的学科知识,又丰富了学生后续课程所需的专业知识。
3 结束语
总之,《数字通信原理》是通信专业的主干课程,对后续课程影响深远。通过研究与实践,对《数字通信原理》课程的教学内容进行层次划分,加强教学方法和教学手段的改革,构建科学合理的数字通信原理课程体系,同时把现代化教学手段和传统教学手段相结合、将Matlab/Simulink仿真软件引入到理论教学中,完善实验环节,并将前沿通信技术相关知识与教学内容相融合,注重提高学生的信息素养,激发了学生主动学习的热情,充分突出学生的主体作用,发挥教师的主导作用,提高了教学质量。但在实际教学过程中碰到的问题还很多,这些问题的解决有待在《数字通信原理》课程教学改革实践中不断完善。
【参考文献】
[1]罗涛,桑林,杨鸿文。“通信原理”国际化教学方法探索[J].电气电子教学学报, ,35(1)。
[2]安静,康琦,汪镭,吴启迪。面向卓越工程师培养的“通信原理”教学改革与实践[J].,30(11)。
8.机械原理考研大纲 篇八
了解本课程的研究对象、内容、地位、作用和任务。2.平面机构的结构分析
能够正确绘制简单机构的运动简图;掌握平面机构自由度的计算及其注意事项(局部自由度、复合铰链、虚约束);理解运动副、约束、运动副元素的概念和机构具有确定运动的条件;掌握平面机构的组成原理、结构分类、结构分析和高副低代。3.平面机构运动分析
掌握瞬心的概念,瞬心的求法,能够用瞬心法对平面机构进行速度分析;掌握矢量方程图解法(即相对运动图解法)对平面II级机构的(角)速度、(角)加速度的分析;能够综合运用瞬心法和矢量方程图解法对III级机构进行速度分析。4.平面连杆机构
了解常用四杆机构的类型和特点;理解四杆机构传动角、死点位置、极位夹角、行程速比系数等概念;掌握铰链四杆机构、曲柄滑块机构有曲柄存在的条件;能够用图解法按给定的连杆三个位置(或连杆上标线位置)、连架杆三组对应位置、行程速比系数设计四杆机构。5.凸轮机构
了解凸轮机构的类型和特点;掌握从动件的常用运动规律(等速运动、等加速等减速运动、简谐运动(余弦运动)、摆线运动(正弦运动))的特点;理解凸轮压力角概念;掌握盘形凸轮机构的基圆半径与压力角、滚子半径与凸轮理论廓线曲率半径的定性关系;掌握反转法的原理,能够用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线。6.齿轮机构
了解齿轮机构的类型和特点;理解平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律;掌握渐开线直齿圆柱齿轮的啮合特性(定传动比、可分性、正确啮合条件、重合度、连续传动条件)、渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸的计算;了解渐开线齿轮切齿的基本原理、根切现象及产生根切原因、变位齿轮的概念,掌握切制标准渐开线直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数。了解斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成、传动特点;理解平行轴斜齿轮机构的正确啮合条件、斜齿轮的当量齿数概念并能计算当量齿数、斜齿轮的基本参数所在位置。了解蜗杆传动的特点;理解蜗杆蜗轮的正确啮合条件、阿基米德蜗杆蜗轮的主要参数所在位置;能够计算标准蜗杆蜗轮传动的中心距、传动比。了解直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成;理解圆锥齿轮当量齿数的概念并能计算当量齿数、基本参数所在位置、正确啮合条件。7.轮系
了解轮系的分类和应用。掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系的传动比计算。8.机械运转的速度波动及其调节 掌握机械系统等效力(力矩)、等效质量(转动惯量)的计算以及系统运动方程的建立;了解机械运转产生速度周期性、非周期性波动的原因及其调节方法;掌握飞轮转动惯量的计算方法。
9.回转构件的平衡
掌握刚性转子的静平衡和动平衡概念及其平衡方法。
四川理工学院802机械原理考研复习大纲 [ 录入者:云恋 | 时间:2008-01-01 17:03:03 | 作者: | 来源:考研加油站 http:/// ]
[上一篇] [下一篇] 《机械原理》入学考试复习大纲 适用专业:机械设计及理论 第 1 章 绪论
1. 本课程研究的对象、内容、地位、作用和任务 2. 机械原理学科的发展状况和趋势 第 2 章 机构的结构分析
1. 构件、运动副、约束、运动链和自由度等基本概念 2. 常用机构的机构运动简图的绘制
3.平面机构的自由度的计算及其判定机构是否具有确定运动 4. 机构的组成原理及其结构分析 第 3 章平面机构的运动分析 1.速度瞬心(绝对和相对瞬心)概念
2.运用三心定理确定一般平面机构瞬心的位置 3.用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析 4.用矢量方程图解法对平面机构进行运动分析 第 4 章平面机构的力分析 1.机构中各种作用力的分类 2.构件惯性力的确定及质量代换法
3.几种常见运动副中的 总反力 进行分析和计算 4.II 级机构的动态静力分析 第 5 章 机械的效率和自锁
1.建立正确、全面的机械效率的概念 2.机械效率的计算
3.简单机械的机械效率和自锁条件的求解方法 第 6 章 机械的平衡
1.刚性转子静、动平衡的原理和方法 2.平面四杆机构的平衡原理
第 7 章 机械的运转及其速度波动的调节
1.建立单自由度机械系统等效动力学模型和运动方程以及求解运动方程的方法 2.飞轮调速原理,掌握飞轮转动惯量的简易计算法
3.机械非周期性速度波动调节的基本概念和方法;考虑构件弹性时的机械动力学方法 第 8 章平面连杆机构及其设计
1.平面连杆机构的组成、传动特点及其主要优缺点 2.平面连杆机构的基本型式及其演化和应用 3.四杆机构基本知识
4.平面四杆机构的设计方法;了解多杆机构 第 9 章 凸轮机构及其设计 1.凸轮机构的类型及应用
2.推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则 3.凸轮机构压力角及其自锁现象
4.确定凸轮机构基本尺寸及其应考虑的主要问题 5.凸轮轮廓曲线的设计 第 10 章 齿轮机构及其设计 1.齿轮机构的类型和应用 2.齿廓啮合基本定律及共轭齿廓
3.渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合特性及其正确啮合条件和连续传动条件 4.标准渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸的计算 5. 渐开线齿廓的切削原理、根切现象和最少齿数 6. 渐开线齿轮的变位修正和变位齿轮传动
7. 斜齿圆柱齿轮的啮合特点及其标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 8. 标准直齿锥齿轮的传动特点及其基本尺寸的计算 9. 蜗轮蜗杆
第 11 章 齿轮系及其设计 1.轮系的分类和应用
2.定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算 3.行星轮系传动效率的计算、选型、齿数选取等基本知识 第 12 章 其他常用机构
槽轮机构、棘轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、非圆齿轮机构、螺旋机构和万向铰链等其他一些常用机构以及组合机构的工作原理、运动特点及其应用 第 13 章 机械传动系统的方案设计
1.机械传动系统设计的任务以及大体的设计步骤 2.拟定机械传动系统方案的基本原则和要点 3.机构选型、机构组合和机构变异的基本知识 主要参考书
9.现代通信原理复习资料整合 篇九
第一章 绪论
1.通信、通信系统的定义;
通信:从一地向另一地传递消息(信息或消息的传输和交换);
通信系统:实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统。2.通信系统的一般模型及各框图作用;
信息源:消息的发源地,把各种消息转换成原始电信号(称为消息信号或基带信号)。
发送设备:将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道:传输信号的物理媒质。
噪声源:不是人为加入的设备,而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。
接收设备:功能是放大和反变换(如滤波、译码、解调等),其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。
受信者(信宿):传送消息的目的地。(将原始电信号还原成相应的消息)。
3.基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义; 基带信号:信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。
频带信号(带通信号):(经过调制以后的信号称为已调信号,特点:携带信息,适合在信道中传输)信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。
模拟信号(连续信号):凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),称为模拟信号。数字信号(离散信号):凡信号参量只可能取有限个值,称为数字信号。4.数字通信系统模型及各框图作用;数字通信的主要特点;
信源编码与译码:信源编码的作用是提高信息传输的有效性,完成模/数(A/D)转换;信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码与译码:数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错,为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码,组成抗干扰编码,接收端译码器则按照一定规则解码,发现错误或纠正错误,从而提高心态的抗干扰能力(提高可靠性)。
数字调制与解调:数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的频带信号。数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。同步:同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。(载波同步、位同步、群同步和网同步)。
数字通信的主要特点:(1)抗干扰能力强而且噪声不累加;(2)差错可控;(3)易于与各种数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网;(4)易于集成化,从而使通信设备微型化;(5)易于加密处理,且保密强度高。缺点:占用带宽大,需要同步。
5.通信系统分类(按传输媒质、信号复用方式);
按传输媒质分类:有线通信系统(用导线作为传输媒质完成通信:架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等。)和无线通信系统(依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的:短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。)
按信号复用方式分类:传输多路信号有三种复用方式,频分复用(用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围)、时分复用(用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间)、码分复用(用正交的脉冲序列分别携带不同信号)。
6.信息量的含义;自信息量、平均信息量(熵)、一条消息的信息量计算; 信息量的含义:对消息中不确定的度量(可能性越小,信息量越大)。自信息量: a=2时:
算术平均信息量:I/符号数平均信息量(熵):
每个符号等概率出现时,熵最大:
7.通信系统的两个主要性能指标;码元传输速率、信息传输速率、频带利用率定义、误码率、误信率的计算;
模拟通信系统:有效性:有效传输频带来度量;可靠性:接收端最终输出信噪比来度量。数字通信系统:有效性:传输速率来衡量;可靠性:差错率来衡量。码元传输速率RBd:简称传码率,又称符号速率等。
信息传输速率Rb:简称传信率,又称比特率。
频率利用率:单位频带内的码元传输速率。
误码率:发生差错码元数在传输总码元数中所占的比例
误信率:发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例
第二章 随机过程 1.随机过程的基本概念;
随机过程:无穷多个样本函数的总体叫做随机过程。2.描述随机过程统计特性的两类方法;
随机过程的统计特性可以用分布函数或概率密度函数来描述。(实际工作中用数字特征来描述随机过程的统计特性)
3.平稳随机过程的基本概念及分类;
平稳随机过程:统计特性不随时间的推移而变化。(只与时间间隔有关)。宽平稳随机过程或广义平稳随机过程:自相关函数仅是τ的函数。严平稳随机过程或狭义平稳随机过程:分布特性与t无关。严平稳随机过程一定是宽平稳随机过程。4.平稳随机过程自相关函数的主要性质;
5.高斯随机过程的定义及重要性质; 高斯随机过程(正态随机过程):
重要性质:
6.高斯白噪声的定义、功率谱密度和自相关函数; 高斯白噪声:白噪声是高斯分布的,则称之为高斯白噪声。功率谱密度和自相关函数:
7.窄带随机过程的同相—正交表示及统计特性、包络和相位的统计特性。
第三章 信道与躁声 1.信道的定义与分类;
信道:以传输媒质为基础的信号通道,有狭义信道和广义信道之分。狭义信道:仅是指信号的传输媒质。
广义信道:不仅是传输媒质,还包括通信系统张的一些转换装置。2.调制信道和编码信道的定义;调制信道特点;
调制信道:指从调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。
编码信道:指编码器的输出端到译码器的输入端的部分,包括调制器、调制信道和解调器。调制信道特点:
(1)有一对或多对的输入、输出端
(2)绝大多数的信道都是线性的,即满足线性叠加定理(3)信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间(4)信号通过信道会受到固定的或时变的损耗
(5)即使没有信号输入,在信道的输出端仍可能有一定的输出(噪声)
3.恒参信道和随参信道的含义、特点
恒参信道:传输媒质是基本不随时间变化的,所构成的广义信道通常属于恒参信道; 随参信道:传输媒质随时间随机快变化,则构成的广义信道通常属于随参信道 4.理想恒参信道特性;
(a)幅频特性:(b)相频特性:(c)群迟延-频率特性: 特点:
(1)对信号在幅度上产生固定衰减(2)对信号在时间上产生固定的迟延 5.随参信道的特点;
(1)对信号的衰耗随时间随机变化;(2)信号传输的时延随时间随机变化;(3)多径传播。
6.分集接收技术的含义及分集方式;
分集接收技术:是指接收端按照某种方式使它收到的携带同一信息的多个信号衰落特性相互独立,并对多个信号进行特定的处理,以降低合成信号的电平起伏,减少各种衰落对接收信号的影响。其包含两重含义:一是分散接收,使接收端能得到多个携带同一信息的、统计独立的衰落信号;二是集中处理,即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并,从而降低衰落的影响,改善系统性能。分集方式:空间分集、频率分集、时间分集。7.通信系统噪声分类(按性质);
噪声按性质分类:单频噪声(主要是无线电干扰,频谱特性可能是单一频率)、脉冲噪声(在时间上无规则的突发脉冲波形)、起伏噪声(是一种连续波随机噪声,包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声)。
8.起伏噪声特点与分类;
起伏噪声是一种频谱很宽的噪声,其有热噪声、散弹噪声和宇宙噪声,均属于高斯噪声,且功率谱密度在很宽的频带范围都是常数。因此起伏噪声通常被认为是近似的高斯白噪声。
9.信道容量的概念、香农公式的含义、应用及计算。信道容量:指信道中信息无差错传输的最大速率。香农公式含义:
N=n0B。
10.多经传播定义。
从同一发射点发出的信号,经由多条路径传输后到达同一接收点,总接收信号为多路信号之合成的现象。第四章 模拟调制系统
1.调制的定义、调制方式的分类;
调制:使载波的某个参量随基带信号的规律而变化,这一过程称为(载波)调制。调制方式的分类:根据调制信号的形势可以分为模拟调制和数字调制;根据载波的选择可以分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制等。2.AM调制器的一般模型;
幅度调制器的一般模型: AM调制器的一般模型:
3.AM信号、DSB信号的产生、时域波形、频谱图、带宽; AM:
DSB:
4.输入信噪比、输出信噪比、调制制度增益的定义; 输入信噪比:
输出信噪比:
调制制度增益:
5.调频、调相信号的一般表达式;
调相:
调频:
6.宽带调频(单音频调制)的时域表达式及调频指数、带宽、最大频偏的计算;
7.各种调制系统抗噪声性能比较(定性)。
8.门限效应:输入信噪比下降到某一门限值时,输出信噪比急剧下降的现象称为门限效应。
第五章 数字基带传输系统
1.数字基带传输系统组成框图及作用;
信道信号形成器:把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号(主要通过码型变换和波形变换来实现,目的是与信道匹配,便于传输,减小码间串扰,利于同步提取和抽样判决)
信道:它是允许基带信号通过的媒质。
接收滤波器:主要作用是滤除带外噪声,对信道特性均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。
抽样判决器:在传输特性不理想及噪声背景下,在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决,以恢复或再生基带信号。2.常用的几种数字基带信号的码型; AMI码、HDB3码
3.二进制单极性不归零码、双极性不归零码的功率谱密度图;
双极性不归零码:
4.AMI、HDB3码的编、译码规则;书上P103-P104 5.基带信号奈奎斯特第一准则;
6.码间串扰及产生,带来的影响;
码间串扰及产生:数字基带信号通过基带传输系统时,由于系统(主要是信道)传输特性不理想,或者由于信道中加性噪声的影响,使收端脉冲展宽,延伸到邻近码元中去,从而造成对邻近码元的干扰,我们将这种现象称为码间串扰。影响:可能会引起误码或带来错误的判决。
7.会根据系统总特性判断是否满足抽样点上无码间串扰条件;P107-P111 8.眼图模型及观察方法; 眼图模型:
观察方法:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器水平扫描周期,使其与接收码元的周期同步。9.均衡器的定义及分类。
均衡器:可调或不可调滤波器可以校正或补偿系统特性,减小码间串扰的影响,这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。
分类:按照调整方式可分为手动均衡器和自动均衡器,自动均衡器又可以分为预置式均衡器和自适应均衡器。
第六章 模拟信号的数字传输
1.模拟信号数字化的两种方法;波形编码方法分类; 模拟信号数字化的两种方法:波形编码和参量编码;
波形编码方法分类:脉冲编码调制(PCM)和增量调制(△M)。2.低通信号和带通信号的抽样定理; 低通信号抽样定理:
带通信号的抽样定理:
3.脉冲调制的分类;
脉冲调制可以分为:脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)4.PCM系统组成框图;
5.十三折线(A律PCM)的编、译码方法及量化误差的计算。
第七章 数字频带传输系统
1、数字调制的三种调制方式;
基本的三种数字调制方式:振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK或DPSK)。2、2ASK信号、2PSK信号的调制方法,2PSK信号相干解调原理框图及波形;
2ASK信号的两种调制方法:(a)采用模拟相乘的方法实现(b)采用数字键控的方法实现
2FSK信号的调制方法:(1)采用模拟调频电路实现(2)采用数字键控的方法来实现
2PSK相干解调:
3、会画2ASK、2PSK、2DPSK、2FSK、相对码波形;
4、会计算2ASK、2PSK、2FSK信号带宽,会画2ASK、2PSK信号的功率谱示意图; 2ASK信号带宽:B2ASK=2B;B=1/Ts 2PSK信号带宽:B2PSK=2B;B=1/Ts 2FSK信号带宽:B2FSK=|f2-f1|+2fs 2ASK功率谱示意图:
2PSK功率谱示意图:
5、二进制数字调制系统的抗噪声性能比较(定性);
第九章 现代数字调制解调技术
1、正交振幅调制的含义;
正交振幅调制:用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制,利用这种已调信号在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。
2、MSK的含义及特点;
特点:
3、MSK信号的时间波形图、附加相位图。
第十章 复用和数字复接技术
1、多路复用、频分复用、时分复用、码分复用、数字复接的含义; 多路复用:实现在同一信道中同时传输多路信号; 频分复用:指按照频率的不同来复用多路信号的方法;
时分复用:是利用各信号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信号的一种方法。
码分复用:是靠不同的编码来复用多路信号的一种复用方式。
数字复接:将若干个低等级的支路比特流合成为高等级比特流的过程称为数字复接,实质上是对数字信号的时分多路复用。
2、频分复用系统组成原理;
3、PCM基群帧结构、信息传输速率、每路时隙时间宽度、每比特时间宽度。
第十一章 同步原理 1.同步的含义及分类;
同步:指收发双方在时间上步调一致,故又称为定时。
分类:按照同步的功用分为:载波同步、位同步、群同步和网同步;按照获取和传输同步信息方式的不同又可以分为外同步法(插入导频法)和自同步法(直接法)。2.平方环法提取载波的原理框图;
3.载波同步插入导频的原则;
(1)导频的频率应当是与载频有关的或者就是载频的频率;(2)插入导频的位置与已调信号的频谱结构有关。
总的原则是在已调信号频谱中的零点插入导频,且要求其附近的信号频谱分量尽量小,这样便于插入导频以及解调时易于滤除它。4.载波系统的性能指标;
效率、精度、同步建立时间ts、同步保持时间tc。5.位同步插入导频的原则。
在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时信号,在接收端,经过窄带滤波,就可以从解调后的基带信号中提取出位同步所需要的信号 6.数字锁相环原理框图。
第十二章 差错控制编码
1.差错控制编码的基本方法和基本原理;
差错控制编码的基本方法是在发送端将被传输的数据信息(信息码)中增加一些多余的比特(监督码),使原来彼此相互独立没有关联的信息码与监督码经过某种变换后产生某种规律性或相关性。接收端按照一定的规则对信息码与监督码之间的相互关系进行校验,一旦传输发生差错,则信息码与监督码的关系就受到破坏,从而接收端可以发现乃至纠正传输中产生的错误。
2.差错控制的三种方式;(1)检错重发方式(ARQ)(2)前向纠错方式(FEC)(3)混合差错控制方式(HEC)3.最小码距与检错和纠错能力的关系;
4.线性分组码含义;
将信息码分组,为每组信息位附加若干监督位且信息位和监督位是由一组线性代数方程联系着的编码。
5.循环码的概念及特点;
循环码:是线性分组码的一个重要子集,属于无权码,每位代码无固定权值,任何相邻的两个码组中,仅有以为代码不同。
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