现代通信原理
考试科目 通信原理
考卷需用计算器
一、考试大纲
（一）信息论初步
离散信源的信息量，条件信息量，互信息量，平均信息量（熵）
连续信源的平均信息量，平均互信息量
有扰信道的信息传输，信道容量
香农（Shannon）信道容量公式
（二）模拟调制
1． 模拟线性调制
常规双边带调幅（AM），抑止载波双边带调幅（DSB-SC），单边带调制（SSB），残留边带调制（VSB）。
上述各种线性调制的时域和频域表示，调制和解调方法
线性调制的一般模型
线性调制系统的抗噪声性能
2． 模拟角调制
调频（FM）、调相（PM）基本概念
单频调制时宽带调频信号的时域和频域表示，宽带调频信号的频带宽度
窄带调频信号的时域和频谱表示
调频信号的调制和解调方法
频率调制非相干解调和相干解调的抗噪声性能，门限效应
改善调频系统信噪比和门限效应的方法
（三）语音信号的数字编码
1、 抽样
低通抽样定理，带通抽样定理
理想抽样，自然抽样，平顶抽样
2、 脉冲编码调制（PCM）
脉冲编码调制系统构成及原理
标量量化，分层电平，量化电平，量化间隔，量化误差
最佳量化，均匀量化
量化噪声，过载噪声，量化信噪比计算
非均匀量化，压缩特性，A律对数压缩特性， 律对数压缩特性
对数压缩特性的折线近似
PCM编码原理，自然二进制码，折叠二进制码，格雷二进制码，信道误码的影响
3、 增量调制
简单增量调制系统框图及原理
本地译码信号，重建信号
斜率过载
量化信噪比计算
信道误码的影响
（四）多路复用
频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM）基本概念
频分复用系统及原理
时分复用原理，我国常用的时分复用数字复接系列
脉冲编码调制基群帧结构
正码速调整数字复接原理
（五）数字信号基带传输
1、 基带传输系统的组成
数字基带信号的码型设计原则
常用二元码：单极性/双极性码、归零/非归零码、数字双向码（Manchester）、传号反转码（CMI码）
常用三元码：传号交替反转码（AMI码）、三阶高密度码（HDB3码）
功率谱密度特点和基本分析方法
2、 波形传输的无失真条件
奈奎斯特第一准则：抽样值无失真
奈奎斯特带宽，奈奎斯特间隔，每赫兹频带利用率[(b/s)/Hz]
升余弦滚降信号，滚降系数
部分响应基带传输系统，第Ⅰ类部分响应信号，第Ⅳ类部分响应信号，部分响应信号的预编码、相关编码
数字传输的误比特率，误符号率
3、 伪随机序列与扰码和解扰
伪随机序列，最长线性反馈移位寄存器序列（m序列），m序列发生器
m序列特征多项式，本原多项式
扰码器和解扰器
眼图与传输质量
时域均衡原理
（六）数字信号载波传输
1、 二进制数字调制
二进制幅移键控（2ASK），二进制频移键控（2FSK）
二进制相移键控（2PSK，BPSK），二进制差分相移键控（2DPSK）
二进制调制的时域和频域表示，调制与解调方法
二进制相移键控的载波恢复
数字信号的最佳接收，匹配滤波器
二进制数字调制的误比特率的性能
信噪比与 间的转换
2、 多进制数字调制
多进制幅移键控（MASK），多进制相移键控（MPSK），多进制正交幅度调制（MQAM）
多进制数字调制信号的矢量图（星座图）表示
QPSK信号的调制与解调方法
3、 恒包络调制
偏移四相相移键控（OQPSK）
最小频移键控（MSK）
4、 各种数字调制信号的频带利用率、误比特率
（七）差错控制编码
1、 差错控制编码的基本概念
差错控制方式
检错和纠错的基本原理，码距与检错和纠错能力的关系
分组码，卷积码，线性码/非线性码，系统码/非系统码
2、 线性分组码
信息码元，监督码元，误码图样，校正子
监督方程，监督矩阵，生成方程，生成矩阵
汉明码的构造
循环码及其特点，循环码的生成多项式，循环码的编码和译码
交织码
循环冗余检验码（CRC码）
二、参考书目
1、曹志刚等编《现代通信原理》 清华大学出版社，1992
2、樊昌信等编《通信原理》第四版 国防工业出版社 1995
http://wenkubaiducom/linkurl=SNF3svEMRMYfkLZAE6M5UAyQHl_VOHuDE_XcIhDMNMjehg8gJvXty7jWMLqa5omh0H_UtdzW5DgyT-FzHKrE1Kvrt9PnJn_BDWfoCDOEF3C
MSK的星座图有四个点 相位相差90度
GMSK的星座图在相比MSK的星座图 每个点旁边有两个点 一共12个点 这是由于信号先经过高斯低通滤波器造成了码间干扰造成的
说白了 GMSK就是增大码间干扰来改善发射频谱
I- Q的调变信号可由同相载波和90度相移的载波相加合成,在电路上下直接牵涩到载波相位的改变,所以比较好实现其次,通常I-Q图上只有几个固定点,简单 的数字电路就足以腾任编码的工作。而且不同调变技术的差异只在于I-Q图上点的分布不同而已,所以只要改变I-Q编码器,利用同样的调变器,便可得到不同 的调变结果。
I-Q解调变的过程也很容易,只要取得和发射机相同的载波信号,解调器的方块图基本上只是调变器的反向而已。从硬件 的开点而言,调变器和解调器的方块图上,没有会因为I-Q值的不同(不同的I-Q调变技术)而必须改变的部份,所以这两个方块图可以应用在所有的I-Q调 变技术中。
BPSK(Bi-Phase Shift keying)为最简单的数字元题调变方式,如图6-5。当基频数据为1时,载波的振幅不变,相位也不改变当基频数据为0时,载波的振幅还是不变,但相 位改变180度如果数据1和0交互传送,载波相位就会有180度的大转换,造成信号不连续。所以BPSK调变后的信号频宽较大BPSK的I-Q图或星 座图(constellation diagram)上只有两个点,分别在原点的两侧,两点和原点的距离相同,但是相位差180度。
QPSK(Quadrature Phase Keying)在星座图上有四点,以原点为中心, 构成一个正方形，如图6-6。星座图上四点到原点的距离相同,所以载波的振幅没有改变,只改变了相位。由于星座图上只有四个点,即有四种可能调变的状况, 每种状况可用两个数据位来代表。
定义I-Q图上的每一个点为一个符号(symbol),图上点出现的频率即为符号传输速率 (symbol rote)或是鲍率(boud rate),也就是实际载波改变的速率。在QPSK中,每个符号代表两个数据位,所以数据传输速率(bit rate)为符号传输速率的两倍。反过来说,符号传输速率为数据传输速率的一半。如果已知一个符号代表几个数据位,那么符号传输速率即为数据传输速率除以 一个符号所代表的数据位数。
调变后信号的频宽和符号传输速率成正比,而QPSK将载波直接作180度变化的机会相对比BPSK少,在同样的符号传输速率下,QPSK所占的频宽会比较小一点,但实际上数据传输速率却是BPSK的两倍。
FSK(Frequency Shift Keying)是FM的数位元,如图6-9。传送数据为1和0各代表一个载波频率,载波振幅则一直不变利用现有的FM解调技术,就可以很容易的取回基频的数据数据。
MSK(Minimum Shift Keying)是一个特殊的FSK,其中资料1和0所代表载波频率间的差距△f,为数据传输速率的1/2。MSK也可以看做是QPSK的一种变形。MSK 在星座图上和QPSK一样有四点,但是点的移动每次只能向前或向后移动90度,不能作对角线的移动,也就是说,载波的相位不会有180度的变化,所以调变 后信号频谱比较不会散开,频率的利用也就更有效率。
调变（modulate）的意义是要在信号发射端以一定的方式改变一个已知的信号-载波,而解调变（demodulate）则是要在接收端找出已知的载波 信号如何被改变,和这种改变背后所要传递的信息。在模拟通信系统中,模拟基频信号（例如语音）就是调变和解调变所要传送的信息。而在数字通信系统中,传送 的信息通常是经过种基频信号处理的数据数据。也就是说,数字调变是将数据数据载在射频载波的过程,而解调变则是将数据数据从射频信号中取出的过程。射频载 波信号Aces（2πfct+θ）可供改变的参数只有振幅、频率和相位三种。改变载波振幅的调变方式称为调幅（AM）;改变载波频率方式称为调频 （FM）;改变载波相位的调变方式称为相位调变（PM）。由于相位的微分即是频率,所以载波信号的振幅和相位可以说是两个主要的调变变量,
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考试科目 831通信与信号系统 考试形式 笔试（闭卷）
考试时间 180分钟考试总分 150分
一、总体要求
要求考生掌握连续和离散信号与系统的基本概念、理论和分析方法；理解时间域与变换域建立信号与系统的数学模型、信号分析、求解系统输出以及对系统本身性能的基本方法。熟练掌握基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。要求考生掌握数字与模拟通信的基本原理及性能分析方法。
二、内容及比例
《通信原理》占30%，《信号系统》占70%。
1、深刻理解模拟信号调制解调的基本原理。熟练掌握模拟线性幅度调制（包括AM、DSB、SSB）信号特性及相关参数的计算方法、熟练掌握幅度调制系统的抗噪声性能信噪比计算方法。深刻理解模拟角度调制FM、PM信号特性、调制/解调方法以及相关计算方法。
2、深刻理解数字基带信号的波形产生及基本特性。熟练掌握数字信号的功率计算及相同波形数字信号的功率谱计算。熟练掌握二元信号的接收方法与误码分析。深刻理解码间串扰与Nyquist准则，熟练掌握无ISI系统的判断方法和设计方法。深刻理解部分相应系统的基本原理。熟练掌握预编码和相关编码的计算方法。
3、深刻理解数字频带调制信号的基本特性（包括2ASK、2FSK、2PSK与2DPSK、QPSK与DQPSK），熟练掌握其频谱及带宽计算，熟练掌握相关的差分编解码计算方法。熟练掌握二元数字调制信号的相干解调方法及误码率计算。
4、深刻理解模拟信号数字化及PCM系统原理基本原理及实现方法。熟练掌握模拟信号的抽样定理及计算方法。深刻理解量化的基本原理，熟练掌握信号量化噪声及量化信噪比的分析方法。深刻理解量化与编码的基本实现方法，熟练掌握A律13折线与对数编码方法。熟练掌握PCM系统相关参数指标计算方法。
5、深刻理解QAM系统的基本原理，数量掌握信号星座图及相关信号参数计算。
6、深刻理解最小频域键控MSK信号的基本原理及信号产生方法。
（二）《信号与系统》部分：
1 掌握常用连续时间和离散时间信号的分类及基本运算和奇异函数性质，理解连续时间和离散时间系统的性质。
2 熟练掌握线性时不变系统的时域分析方法。熟练掌握卷积积分与卷积和的基本运算。
3 深刻理解连续时间周期信号的傅里叶级数分解和其物理意义；掌握连续时间周期信号的傅里叶级数性质和LTI系统对复指数信号的响应计算方法。
4 深刻理解连续时间和离散时间傅里叶变换的物理意义；熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用傅里叶变换的基本性质求解傅里叶变换（包括反变换）的方法；正确理解系统的频率响应及有关滤波等概念，熟悉各类滤波器；熟练掌握信号的幅度调制、采样等基本理论，深刻理解采样定理。
第九章：拉普拉斯变换
5 熟练掌握连续时间LTI系统的S域分析方法。准确理解双边拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念以及傅里叶变换与拉普拉斯变换的关系；熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用拉普拉斯变换的基本性质求解拉普拉斯变换（包括反变换）的方法；深刻理解连续时间LTI系统的系统函数H(s)对系统基本特性的表征；能熟练地运用双边或单边拉普拉斯变换求解系统（包括具体电路）的响应；熟练掌握连续时间LTI系统的方框图表达、系统函数和线性常系数微分方程描述相互间的转换。
6 熟练掌握离散时间LTI系统的Z域分析方法。准确理解双边Z变换的定义、收敛域的概念以及离散时间傅里叶变换与Z变换的关系；熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用Z变换的基本性质求解Z变换（包括反变换）的方法；深刻理解离散时间LTI系统的系统函数H(z)对系统基本特性的表征；能熟练地运用双边或单边Z变换求解系统的响应；熟练掌握离散时间LTI系统的方框图表达、系统函数和线性常系数差分方程描述相互间的转换。
三、题型及分值
题型为计算、证明、简答、作图等。
收分情况你可以给个****发给你前两年的
MSK的星座图有四个点
相位相差90度
GMSK的星座图在相比MSK的星座图
每个点旁边有两个点
一共12个点
这是由于信号先经过高斯低通滤波器造成了码间干扰造成的
说白了
GMSK就是增大码间干扰来改善发射频谱