国家电网通信类笔试心得

国家电网通信类

分享一下国网通信笔试的心得

2020年电网一批复习走了一些弯路，同时听一些同学说通信类的复习掌握不到重点。因而，本人想写一些自己的复习心得来分享给各位。闲话不多说，进入笔试复习重点。
2020年通信类笔试的考纲相对于之前的考纲有很大一部分的改动，所以建议大家使用2019年或者之前的资料就要注意了。其中肯定没有涉及到2020年新增的知识板块，并且还会涉及到复习到已经删除的知识板块，浪费大家的时间。2020新考纲其中改动最大的主要是添加了信号与系统和微波通信技术两个大板块；同时删除之前考纲中的光器件这个知识点。建议：信号与系统和微波技术这两个知识板块既然是添加了，今后两年里笔试考试肯定会涉及到，光器件部分的内容在备考中就可以选择性的不看。但我个人预测新增的这两部分肯定考的不难。2020通信新考纲截屏如下：


后面我将就2020通信新考纲的六大知识大板块细致的跟大家分享我当时的学习过程。

通信原理、信号与系统

通信原理
通信原理是我当时笔试复习的第一步，在考试中它的占比也很重，希望能引起大家的重视。
通信原理可以分为：
1.确知信号的时域和频域分析
首先要了解通信系统模型：模拟通信系统和数字通信系统，以及它们的可靠性和有效性由什么来度量；误码率的计算；两种通信系统有什么特征；三种通信方式：单工，半双工，全双工；香农公式；信号的分类；能量信号与功率信号的区别：功率信号的频谱是离散的，能量信号的频谱是连续的，能量信号的功率P=0；零输入响应与零状态响应的计算；卷积运算，例如：f(t) * h(t)=y(t)可以推出f(3t)*h(3t)=y(3t)/3等等；
2.信道特性分析
信源----->发送设备-----> 信道----->接收设备------->信宿
噪声的来源：人为噪声，自然噪声，热噪声
从噪声的性质分类：单频噪声，脉冲噪声，起伏噪声
起伏噪声包括：热噪声，散弹噪声，宇宙噪声
信道：随参信道，恒参信道
电缆信道和光纤信道属于恒参信道，短波电离层信道属于随参信道。
信道又分为调制信道和编码信道，调制信道可以看成一种模拟信道，编码信道则可以看成是一种数字信道。
各态历经性性质：各态历经过程的任一样本函数的功率谱密度等于过程的功率谱密度；各个样本函数的谱密度都能很好的表现整个过程的谱特性；各态历经过程的自相关函数等于任一样本的自相关函数。
白噪声的特点：带宽无限，其平均功率为无穷大；真正的白噪声不存在，它只是构造的一种理想化的噪声形式；噪声的功率谱均匀分布的频率范围远大于通信系统的工作频带。
如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布，就称这种噪声为高斯白噪声。

3.模拟通信调制技术
设m(t)为调制信号，已调信号s(t)=Acos[wt+f(m(t))]。
模拟调制：调幅；调频；调相
调幅：AM,DSB,SSB，VSB; DSB的制度增益G=2，SSB的制度增益G=1，DSB和SSB具有相同的抗噪性能；AM信号中A>=|m(t)|,制度增益G<=2/3；DSB,SSB,VSB都是调幅调制。不同的是AM是有直流分量的，而DSB，SSB,VSB都没有，SSB是将DSB信号通过带通滤波器滤除上边带或者下边带，VSB的产生是由于实际操作中，滤波器的下降没有那么理想，不能做到直上直下，现实中可以做到有弧度的下降，所以有了残留边带（VSB）调制。
AM信号的特点：
（1）.调制效率最大为 1 / 3 1/3 1/3
（2）.AM信号是基带信号带宽最高频率的两倍
（3）.频谱组成：载波分量，上边带，下边带
（4）.AM信号的输入信噪比太低的时候解调时要使用相关解调，如果选用包络检波，可能会出现门限效应。
SSB信号产生的方法：滤波法，相移法
VSB信号的滤波器的要求：
（1）.具有陡峭的截止频率
（ 2 ） . H ( w + w c ) + H ( w − w c ) = 常 数 ， ∣ w ∣ < = w H （2）.H(w+w_{c})+H(w-w_{c})=常数，|w|<=w_{H} （2）.H(w+wc)+H(w−wc)=常数，∣w∣<=wH
（3）.比单边带滤波器（SSB）更容易制作
（4）.滤波器在截频处具有互补对称的性质
VSB的主要用途：电视广播通信

                            四种模拟调制的区分

AM	DSB	SSB	VSB
G<=3/2	G=2	G=1	2>G>1
有直流分量	没有直流分量	没有直流分量	没有直流分量
抗噪声最差
大信噪比，优先使用包络检波	相干解调	相干解调	相干解调

调频：窄带调频（NBFM）和宽带调频（WBFM）。根据调制后载波瞬时相位偏移的大小，可将频率调制分为宽带调频（WBFM）与窄带调制（NBFM）。宽带与窄带调制的区分并无严格的界限，但通常认为由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30° 时，称为窄带调频。否则，称为宽带调频。

NBFM	WBFM
f s = 2 f m f_{s}=2f_{m} fs=2fm	f s = 2 ( m f + 1 ) f m f_{s}=2(m_{f}+1)f_{m} fs=2(mf+1)fm
相干解调和非相干解调	非相干解调

调相：调相（PM）是相位偏移随调制信号 m ( t ) m(t) m(t)线性变化。
FM和PM的区别在于：PM是相位偏移随调制信号 m ( t ) m(t) m(t)线性变化，FM是相位偏移随 m ( t ) m(t) m(t)的积分呈线性变化；如果预先不知道调制信号 m ( t ) m(t) m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。

4.数字通信调制技术
数字调制技术：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和差分相移键控 (DPSK）等。脉冲调制技术：脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PWM）、脉频调制（PFM）、脉位调制（PPM）、脉码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。
一些常考知识点：
（1）相干解调时，2PSK比2FSK小3dB, 2FSK比2ASK小3dB。
（2）在抗加性高斯白噪声，从优到差的是：2PSK,2FSK,2ASK。
（3）在相同传码率下，2FSK的频带利用率最低。
（4）相干2ASK解调方式对判决门限敏感。
（5）占用频带的大小关系： 2 F S K > 2 P S K = 2 A S K 2FSK>2PSK=2ASK 2FSK>2PSK=2ASK

5.常用滤波器设计
重点关注两种数字滤波器：IIR滤波器和FIR滤波器。

IIR滤波器的设计有两种方法：
（1）首先设计模拟滤波器，再通过脉冲响应不变法或者双线性变换法来实现相应滤波器的设计。
（2）直接法。（比较少用，不用太关注）

两种变换法的区分：
脉冲响应不变法的特点：有混频，线性频率关系。因此该方法可能产生频率混叠的现象，不适用于设计高通、带阻滤波器设计。
双线性变换法的特点：无混频，非线性频率关系。

FIR滤波器设计有三种常见的方法：
（1）窗函数法
（2）频率采样法
（3）切比雪夫逼近法

FIR滤波器重点关注其中的窗函数法各种窗函数的对比分析，如下图所示：

窗函数	旁瓣峰值幅度	过渡带宽	阻带最小衰减
矩形窗	-13	4 π / N 4\pi/N 4π/N	-21
三角形窗	-25	8 π / N 8\pi/N 8π/N	-25
汉宁窗	-31	8 π / N 8\pi/N 8π/N	-44
哈明窗	-57	8 π / N 8\pi/N 8π/N	-53

6.差错控制技术
常用的差错控制方式有四种：检错重发、前向纠错、信息反馈和混合纠错。
（1）检错重发又称为自动请求重发方式，记作ARQ，这种方式是由发送端发送出能够发现错误的码，接收端如果发现错误，则通过反向信道把这一判决结果反馈给发送端，然后，发送端把接收端认为有错误的信息再次重发。特点：译码设备简单，在突发错误非常有效，但需要反馈信道，实时性差。
（2）前向纠错也叫前向纠错码(Forward Error Correction，简称FEC)，是增加数据通讯可信度的方法。在单向通讯信道中，一旦错误被发现，其接收器将无权再请求传输。FEC 是利用数据进行传输冗余信息的方法，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据。特点：单向传输，实时性好，但译码设备复杂。
(3)信息反馈（IF）就是指由控制系统把信息输送出去，又把其信息原封不动的返送回发送端，将反馈回来的信息与原发送信息进行对比，发现错码就进行重发，其优点是方法和设备简单，无需纠错和检错的编译码系统。
（4）混合纠错HEC (Hybrid Error Correction)是FEC和ARQ方式的结合。发端发送具有自动纠错同时又具有检错能力的码。特点：具有自动纠错和检错重发的优点，可达到较低的误码率。
7.通信系统同步技术
同步是指通信系统的收发双方在时间上步调的一致，同步是进行信息传输的必要和前提，同步性能的好坏直接影响着通信系统的性能，同步系统应具有比信息传输更高的可靠性和更好的质量指标，如同步误差、相位抖动及同步建立时间长短，保持同步的时间等。
同步按照不同功能用途可分为：
（1）载波同步：相干解调中接收端恢复出与发送端的载波在频率上同频的相干载波的过程。载波同步是实现相干解调的先决条件。
（2）位同步（码元同步）
（3）群同步（帧同步）
（4）网同步