通信系统各部分在信息传输中的角色及典型高考简答题解答

1. 信源（信息源）

角色：生成原始信息（如语音、图像、数据），并将其转换为电信号（基带信号）。例如，麦克风将声音转换为电信号，摄像头将图像转换为电信号。

关键功能：完成消息到电信号的初步转换（模数转换或直接生成数字信号）。

2. 发送设备

角色：对信号进行处理，使其适合在信道中传输。包括调制、放大、编码等操作。例如，调制器将基带信号转换为高频带通信号（如PSK、QAM）。

关键功能：

调制：将低频基带信号搬移到高频以匹配信道特性。

信道编码：通过添加冗余码（如CRC、卷积码）提高抗干扰能力。

3. 信道

角色：传输信号的物理或逻辑媒介。分为有线信道（光纤、电缆）和无线信道（无线电波、微波）。

关键影响：

有线信道：传输稳定但可能受衰减和噪声影响。

无线信道：易受多径效应、频率选择性衰落等干扰。

4. 接收设备

角色：从受损信号中恢复原始信号。包括解调、解码、滤波等操作。例如，解调器从已调信号中提取基带信号。

关键功能：

同步：确保收发端时序一致（如定时同步、载波同步）。

信道译码：检测并纠正传输错误（如LDPC码、Turbo码）。

5. 信宿

角色：将电信号还原为可感知的信息形式（如声音、图像）。例如，扬声器将电信号转换为声音，显示器将数字信号转换为图像。

典型高考简答题及解答

1. 比较模拟通信与数字通信的优缺点

模拟通信：

优点：设备简单，频带利用率高。

缺点：抗噪声差，噪声随传输积累，保密性弱。

数字通信：

优点：抗干扰强（可通过再生中继消除噪声），支持加密和压缩，差错可控（如信道编码）。

缺点：占用带宽大，对同步要求高。

2. 简述香农公式及其意义

公式：( C = B log_2(1 + frac{S}{N}) )

含义：信道容量（C）由带宽（B）和信噪比（S/N）共同决定。

结论：

带宽或信噪比任一参数提升均可提高容量。

实际应用：扩频通信通过增大带宽降低对信噪比的要求。

3. 什么是码间串扰？如何解决？

定义：因信道特性不理想，导致相邻码元波形重叠，干扰当前码元判决。

解决方法：

均衡技术：通过滤波器补偿信道畸变（如时域均衡器）。

选择合适码型：如采用低码间干扰的升余弦脉冲。

4. 眼图的作用及观测指标

作用：定性分析信号受噪声和码间干扰的影响程度。

观测指标：

最佳抽样时刻：眼图张开最大处。

噪声容限：眼图垂直张开度。

定时误差灵敏度：眼图水平闭合速率。

5. 解释调制的作用

功能：

频谱搬移：将基带信号适配信道传输频段（如将语音信号调制到射频载波）。

多路复用：通过频分复用（FDM）或码分复用（CDM）实现多路信号同时传输。

抗干扰：高频信号更易通过天线辐射，且可通过扩频技术增强抗噪能力。

通信系统的核心流程为信源→发送设备→信道→接收设备→信宿，各部分协同完成信息的高效可靠传输。高考高频考点多围绕通信模型、调制解调、编码技术及性能指标展开，需结合公式推导（如香农公式）和实际案例（如眼图分析）进行理解。