工学硕士研究生（915）
《通信系统原理及应用》课程入学考试大纲
一、 参考书
主要参考书：
1、冯玉珉，郭宇春，《通信系统原理》，清华大学出版社，北京交通大学出版社， 2011年第2版；
2、蔡跃明，吴启晖等，《现代移动通信》，机械工业出版社，2009年第1版。
3、延凤平，裴丽，宁提纲，《光纤通信系统》，科学出版社出版，2008年第2版。
4、谢希仁，《计算机网络》，电子工业出版社，2008年第5版；
辅助参考书：冯玉珉，《通信系统原理学习指南》，清华大学出版社，北京交通大学出版社， 2006年6月修订版。
二、考试信息
1. 课程性质：初试专业课
2. 考试形式：笔试
3．考试分数：150分
4. 考试时间：3小时
5. 试题类型：以理论分析推导、计算题和论述题为主。
三、考试内容和要求
根据《通信系统原理》教学大纲的要求，考生要完整掌握通信系统基础理论知识，如通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能；掌握模拟信号数字化技术的基础理论；要能够重点分析数字通信系统的数学模型、误码特性、差错控制编码；并从最佳接收观点掌握统计通信理论的基础知识和当前通信系统建模和优化的思维方法；了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。在应用层面，重点掌握光通信和光网络主要技术及其应用；无线移动通信主要基础理论和相关知识知识；计算机网络的基础理论和应用。
考试内容如下：
1、系统概述
通信系统的组成：基本概念、框图
通信系统的质量指标：有效性、可靠性
通信信道：分类、常用信道特征
2、信号与噪声分析
随机变量：统计特性和数字特征
随机过程：随机过程的概念、统计特性、数字特征；平稳随机过程的概念、数字特征、各态历经性、功率谱；随机过程通过线性系统的传输特性
噪声分析：高斯噪声、白噪声、高斯白噪声、窄带高斯噪声、余弦信号加窄带高斯噪声
3、模拟调制系统
线性调制系统：各种线性调制的时、频域表达式、系统框图、功率和带宽计算、解调及噪声性能分析、信噪比增益比较、希氏变换
非线性调制系统：角度调制的概念及一般表达式、单音调角、 FM 信号的频谱特征、有关参数的分析、解调及噪声性能分析、 FM 门限效应
4、模拟信号数字化
线性 PCM 概念：取样定理、 PCM 编码，解码原理、基本参数
量化噪声分析：量化噪声功率、量化信噪比计算
线性 PCM 系统中的误码噪声：信道噪声和量化噪声对信噪比的影响
对数压扩PCM： A 律 13 折线 PCM 编解码方法
多路复用和传码率：多路复用的概念、各种情况传码率计算方法
增量调制：实现方法、不过载条件、量化信噪比分析、传码率计算
预测编码：DPCM、ADPCM基本概念
5、数字信号基带传输
数字基带信号码型：常见码型及其特点
数字基带信号功率谱：功率谱特征、带宽的取决条件
基带传输系统组成及符号间干扰：符号间干扰的概念、产生的原因、对通信质量的影响
基带数字信号的波形形成和 Nyquist 准则：形成无符号间干扰的基带波形的条件、 Nyquist 第一准则；互补滚降特性、升余弦频谱的特点；奈氏带宽、奈氏间隔、传输速率、传输带宽的计算
基带传输的误码率分析：误码率的分析方法、最佳判决门限及其确定条件
部分响应系统：第一类、第四类部分响应系统的实现原理、系统框图、编码和接收判决方法
信道均衡：均衡的概念和基本原理
6、数字信号的频带传输
二元数字调制：信号的时域表达式、波形和功率谱特点、发送和接收原理、系统框图、误码率分析方法、频带利用率的分析
四元数字调制：信号的时域表达式、波形和功率谱特点、发送和接收原理、系统框图、误码率分析方法、频带利用率的分析
多元数字调制：系统框图、频带利用率的分析
现代调制技术：QAM、CPFSK 和 MSK原理和基本性能分析
7、数字信号的最佳接收
最佳接收准则：最大输出信噪比准则、最小均方误差准则、最大后验概率（最大似然）准则
利用匹配滤波器的最佳接收：匹配滤波器的概念、设计、输出信号波形、匹配滤波器的实现、特点
相关法最佳接收：匹配滤波器接收与相关法接收的原理及相互等效性
最佳接收误码率分析：基带、频带数字信号最佳接收的误码率分析
8、 信道编码
差错控制基本原理：差错控制编码分类、特点，错误概率的计算、汉明距离、汉明距离与纠检错能力的关系，简单的差错控制编码
线性分组码：线性分组码（n , k）码的结构特点与编码原理、监督方程组、一致监督（校验）矩阵、生成矩阵、纠检错能力、伴随式解码、对偶码、汉明码、完备码
循环码：循环码特点、码多项式、生成多项式、生成矩阵，循环码的编码、解码方法
卷积码：卷积码概念、简单卷积码基本原理, 数学描述,图示法, 编码、解码方法
9、光纤通信
1）光纤通信概论
光通信系统的组成：基本概念、框图。
光纤通信系统的特点。
2）光纤的基本特性
光纤的基本结构、传光原理、不同种类及特性。
光纤制造技术，光缆基本结构及特性。
对称和非对称一维平面光波导的基本结构及其导光原理。
阶跃折射率光纤的矢量模分析及弱导近似条件下的线偏振模分析，特征方程及其截止特性。
弱导近似下矢量模的简并性及其与线偏振模的关系。
光纤的单模工作条件，普通单模光纤的基本物理结构及基模场分布、功率限制因子、截止波长和模场直径。
3）光纤的传输特性
损耗：损耗的成因，损耗的表示方法，典型的损耗曲线。
色散：光纤色散的概念、各种成因，对光纤中信号传输的影响及减小光纤色散的基本途径。单模光纤的色散、数学表述及其物理意义。
非线性：光纤中的光学非线性概念、形成机理及对光纤中信号传输的影响。 受激非弹性散射的起因、分类及特点。
10、无线通信
1）移动通信信道
电波传播：电波传播方式与电波传播损耗
2）组网技术
移动通信网：移动通信网的概念、移动环境下的干扰
组网技术：区域覆盖和信道配置、提高蜂窝系统容量的方法
3）多址接入技术
多址接入：多址接入的主要方式与系统容量的计算
11、计算机网络
1）计算机网络概述
计算机网络的组成，性能和 体系结构
2）物理层
计算机网络物理层的服务，功能以及信道复用技术
3） 数据链路层
计算机网络数据链路层的服务，功能以及高速以太网技术
4） 网络层
计算机网络网络层的服务和功能，IP地址和IP路由协议。
具体要求如下：
1、基本概念和基本理论：理解和掌握通信系统的组成、质量指标、信道分类和信道特征。 熟练掌握随机变量和随机过程的概念、统计特性、数字特征、通过线性系统的传输特性以及平稳随机过程的概念、数字特征、各态历经性和功率谱，并可以对各类噪声进行分析。
2、模拟调制系统和模拟信号数字化：掌握线性调制系统和非线性调制系统的基本理论和分析方法。
3、模拟信号数字化 ：掌握线性 PCM 概念、量化噪声分析方法、线性 PCM 系统中的误码噪声、对数压扩PCM，理解和掌握多路复用概念和传码率的计算方法，熟练掌握增量调制的实现方法、不过载条件、量化信噪比分析、传码率计算，了解DPCM、ADPCM预测编码的基本概念。
4、数字信号的基带与频带传输：掌握数字基带信号的常见码型和功率谱、基带传输系统组成及符号间干扰、基带数字信号的波形形成和 Nyquist 准则、基带传输的误码率分析、第一类、第四类部分响应系统以及信道均衡的基本知识和分析计算方法。并掌握好二元与四元数字调制、多元数字调制以及QAM、CPFSK 和 MSK现代调制技术的原理与性能分析。
5、数字信号的最佳接收
掌握最佳接收准则，并可以利用匹配滤波器进行最佳接收分析以及最佳接收误码率分析。
6、 信道编码 ：掌握差错控制基本原理，对线性分组码和循环码能够进行分析，了解卷积码的概念、基本原理以及编、解码方法。
7、光纤通信：了解光通信和光网络技术的历史、现状和未来发展方向及其对通信技术发展的巨大推动作用。掌握应用电磁理论对光波导和一般光学介质系统的光传输特性进行分析与研究的理论体系和一般方法。深入理解和掌握光纤的损耗、色散和非线性等光学特性的物理起源和理论分析方法及其对光纤传输系统的影响。能够灵活应用所学知识分析和解决具体的光纤技术问题。
8、无线通信：掌握电波传播的主要方式和损耗特性；多径衰落信道的分类以及基于典型电波传播损耗预测模型的路径损耗计算；了解移动环境下干扰的主要形式；能够配置小区和信道；掌握主要多址接入方式的原理，能够对主要多址接入方式移动通信系统的容量进行计算。
9、计算机网络：了解计算机网络的发展过程和基本组成，掌握计算机网络的体系结构和各层的服务和功能；掌握IP地址组成和IP路由协议。
北京交通大学电子信息工程学院
2012年9月10日
