动画原理的知识总结

第一篇：动画原理的知识总结

现在的动画片的镜头运用，越来越趋向用电影化的分镜来表现。

原动画的工作内容包含了：如何正确的了解脚本的内容，明白率表所标示的各种指示，并且真正的明白了构图上所要让我们了解并完成的工作。

一部影片的构成是由一个一个的镜头连接而成的其剧情的发展过程常包含数个或更多的段落，这个段落也常常在一个特定的地方展开，这个特定的方向或许是室内景或许是室外景。我们称它为场。几个或更多个场在组合成一部完整的故事架构。

摄影角度基本上可分为主观镜头和客观镜头。客观镜头是从一个旁观者的立场和角度来观察一个事件，如一个偷窥者因为他们对事件的看法并不是来自场景中的任何一个人的观点，客观镜头的摄影角度是非个人的。一般来说摄影师或导演都将它设定为观众的观点。主观镜头，则是从一个个人的观点的角度来怕

镜头：极远景、远景、全景、中景、近景和特写。

远景和极远景只是交代场景的环境，常使用在开场时给观众一个进入的窗口。

全景：除了显示场景的环境外，在人物的运动上交代人物的入境和出境的位置，在穿插中景和特写之前是观众明白演员和背景的关系。

中景：远景设定好了场景，就有中景来叙述，是很具戏剧表演的景框在影片中占了很大的比重。变化最为丰富

近景：说明小的环境可以对剧本下一个推动摄像机语被摄主题的关系。

特写：常用来表现内心的情绪变化，动画员在特写画处理上对于造型和细微动作的精确度应特别重视，甚至线条的描绘都要特别的注意。

此外一些插入性的镜头，各种角度变化的镜头，如水平角度、俯仰角度、倾斜角度的镜头和描述性的镜头如跟拍镜头、推拉镜头、升降镜头的交互作用将画面充满变化

四种基本的镜头及其作用：推拉摇移

推：场景变小内容细致镜头越来越近。拉与上相反平移：介绍环境场景空间人物的关系

摇：摄像机位置固定镜头进行左右上下的旋转

过肩镜头必须在两个人之间发生，有很大的调节作用

影片中有时间和空间的连续性

常用动画术语：Fade in(淡入)Fade Out(淡出)L.S(远景)FS(全景)M.S(中景)layout(构图)EFX(特效)Field of center(安全框)Wipe dope sheet(率表)第二章第一节人体结构

人体素描都是一项重要的基本能力 动画的表现方式主要以线条为主

用线条表现人物的立体感和结构合理性和快速的完成画面是我们的训练方向。

比例：惟有合理的比例概念才能强调夸张的基础。制作夸张的步骤1:首先将所画的人物分成几大大块结构，2:调整人物的造型3：在做动作上的修正最后才是表情、配件的细节刻画。

人体结构

儿童：三到四头，头大腿短。成年人：立七座五蹲三半，当你站立好胳膊垂放手指在指尖在大腿的二分之一处。人物的头部结构：三庭五眼

透视的原理：为了表现深度，我们利用透视的方法来模拟立体感，以光影来达到立体的效果。光影达到立体的效果，透视利用了许多消失在一个或数个点上的线条，完成空间的建构

观察立体、想象空间、以透视的原则来描绘

基础的透视原理

基本要素1:地平线（HL）观察者的水平线，有观察者的眼睛决定。2:消失点（VP）观察者的视点与地平线的焦点即是消失点，画面上集中聚与消失点的直线被视为平行线 有一条地平线组合一个或数个消失点，形成不同的透视空间。

一点透视：物体的正面以及平面与地平线平行，而与视线必须呈直角。

注：所有的透视线只存在一个消失点，一点透视的画面比较稳定，使用也是非常的广泛。

两点透视：是不但物体的侧面不与地平线成平行，而且当中视线偏离时物体的侧面平行线上的两个消失点消失两点透视画出的物体，视觉上比较美观

三点透视:很合适描绘巨大的物体或有俯仰角的物体或空间三点透视的立体感最为真实 特别注意：消失点要适当，消失点选择太远会太平板，消失点太近则会是画面产生扭曲。

广角透视;表现出视觉效果，是物体具有上下左右四个透视线消失点，是物体呈现出弧度变化的透视效果。

阴影的处理：光源的区别大致分为自然光和人造光源两类自然光源无透视。

人造光的阴影透视：人造光是以辐射方式直线前进，消失点和阴影消失点是相同的。

反影：光滑的平面都能反映物体的形状，称为反射面。反射面折射的虚像就是反影。物体是立体的上下形状会因透视空间和视线高度不同而不同，越远则倒影相对面积就越大。

钟摆原理：动画动作设计的原理，是模仿自然界运动的现象，并以方便制作的原则进行设计。

轨目的基本形式：一般有中割轨目、等割轨目、和偏割轨目的基本形式，也用可能同时具有。轨目中割越多表示动画张数就越多时间越长速度越慢。

第二篇：动画原理复习资料

动画原理

一、填空题：

1、法国电影史将1877年8月30日定为动画的生日，那是法国光学家兼画家艾米尔。雷诺发明“光学实用镜”获得专利的日子。

2、1929年，迪士尼公司推出的第一部有声动画片《蒸汽船威利号》。

3、1937年，迪士尼公司推出的第一部彩色动画长片是《白雪公主》。

4、日本的动画与漫画的发展密不可分，其中影响最重大的首推手冢治虫，他的重要作品有《铁壁阿童木》、《森林大帝》、《怪医黑杰克》等。

5、中国最早研究动画的艺术家是万氏兄弟:万古蟾、万籁鸣、万超尘。1941年他们完成80分钟的动画片《铁扇公主》，为此东南亚第一部动画长片诞生。

6、中国的动画片从传统绘画、民间工艺、地方戏曲等艺术领域吸取丰富的养逐渐形成了一种艺术风格，被称为“中国学派”。《骄傲的将军》、《神笔》是此学派的开山之作。

7、1960年水墨动画片的出现，把中国动画的民族风格推向新的高峰，代表作有《小蝌蚪找妈妈》、《牧笛》。

8、20世纪80年代宫崎骏的崛起，代表日本动画的质量与内涵上升到了另一个高度。

9、原画设计，也被称为动作设计，是一部动画片的灵魂。

10、绘画是静止的艺术，动画则是加入了时间与动态的因素来讲故事。

11、动画的制作流程分为三个阶段：前期策划、中期制作、后期制作。

12、原画也称为动作设计师，相当于实拍电影中的演员。

13、美术设计奠定了一部动画片的视觉风格，具体的工作主要为造型设计、场景设计。

14、画面分镜头是将文字剧本转换成图像的道工序，它确立了影片的画面构成与节奏，相当于影片的雏形。，通常由导演亲自来制作。

15、声音设计的具体任务包括设计音乐、配音、音效。

16、动画作为一项视听传播工具，需要“外在形式”来构成画面，并将多个画面组接在一起，来达成叙事的目的，这种外在形式也就是我们常说的视听语言。

15、组成视听语言的元素包括镜头设计、场面调度、剪辑、声音等。

16、AS3.0中脚本语句gotoAndStop(1,“Scene 2”);的含义是：跳转并停止在名称为“Scene 2”场景的第一帧

17、为了让Flash动画跳转第10帧开始播放，应该在最后一帧处用哪个语句______

18、Flash CS4以上版本在时间轴上可以创建补间形状动画、创建传统补间和创建补间动画

19、要将显示对象添加至显示列表，应使用

20、定义了一个Timer类的实例mytimer并对其添加了TIMER事件，若要使计时事件生效，还需添加______语句。

二、选择题：

1.下列动画片不属于水墨动画片的是(B)

A 《小蝌蚪找妈妈》B.《田螺姑娘》 C《牧笛》D.《山水情》

2.动画作品在世界上最早出现在电视上是：(A)

A.迪斯尼B.万古蟾C.手冢治虫D.宫崎骏

3.第一部有声卡通是：(C)

A.《花与树》 B.《幻想曲》C.《气船威利号》 D.《三只小猪》

4.中国第一部有声动画片(B)

Ａ.《铁扇公主》 Ｂ.《骆驼献舞》 Ｃ.《舒振东华文打字机》 Ｄ.《皇帝梦》

5.被日本动画界称为“漫画之父”“漫画之神”的著名艺术大师是(C)

A.大川博B.宫崎骏C.手冢治虫D.大友克洋

6.世界上最早放映动画片的人（C）。

A.约翰拉斯特B.彼得 罗杰C.雷诺D.沃尔特迪斯尼

7.中国唯一收益大于投入的国产动画是（C）。

A.《宝莲灯》 B.《我为歌狂》 C.《蓝猫淘气3000问》D.《隋唐英雄传》

8.日本东映动画制作公司于1958年推出的第一部取材于中国神话故事的彩色动画长

片是（b）

A.《西游记》 B.《白蛇传》 C.《哪吒闹海》 D.《女娲补天》

9.早提出人眼有“视觉暂留”特点的人是（a）

A.彼得 罗杰B.诺曼麦克拉伦C.约翰拉斯特D.奥诺雷杜米埃

10.1914年, 美国人埃尔.赫德发明了透明的（c），实现了活动形象与背景分离的制

作，大大提高了动画制作的效率和表现力。

A.定位尺B.绘图板C.赛璐珞片D.绘图纸

11.中国动画始于20世纪20年代，动画创始人万籁鸣、万古蟾、万超尘。拍摄出片长仅有

1分钟的动画广告片开创了中国动画的先河。（D）

A．《金色海螺》B.《天空之城》

C.《白雪公主》D.《舒振东华打字机》

12.《阿凡提》是我国80年代木偶片的一个高峰，也是中国木偶片史上的一部杰作，这部动

画片的作者是谁（C）

A.周克勤B.万氏兄弟

C.靳夕D.胡金铨

13.艺术短片的造型风格中重要的一部分是借鉴了传统的美术样式。由我国著名动画家万古

蟾制作的动画短片，借鉴了民间剪纸，皮影的艺术风格，这部片叫什么（B）

A.《阿童木》B.《渔童》

C.《千与千寻》D.《龙猫》

14.迪斯尼于1932年推出了世界上第一部彩色卡通片是（B）。

A.《小美人鱼》B.《花与树》C.《狮子王》D.《恐龙》

15.迪斯尼于1937年拍摄电影史上世界上第一部动画电影是（A）

A.《白雪公主》B.《花与树》C.《蒸汽船威利》D.《小美人鱼》

16.美国动画片史上第一个有性格魅力的动画人物是（A）

A.米老鼠B.菲利克斯猫C.唐老鸭D.兔宝宝

17.迪斯尼公司于1995年与皮克斯公司推出的完全用电脑制作的动画电影是（D）

A.《埃及王子》 B.《圣诞夜惊魂》 C.《飞天巨桃历险记》 D.《玩具总动员》

18.1922年摄制的中国第一部广告动画片是（C）

A.《骆驼献舞》B.《同胞速醒》C.《苏振东华文打字机》D.《飞来祸》

19.1935年，中国第一部有声动画片是（C）标志着中国电影进入有声时代。

A.《铁扇公主》B.《皇帝梦》C.《大闹画室》D.《骆驼献舞》

20.1941年万氏兄弟摄制大型动画片（C）是中国也是亚洲的第一部动画长片。

A.《龟兔赛跑》B.《皇帝梦》C.《铁扇公主》D.《神笔》

21.1955年，中国第一部传统彩色动画片是（A）。

A.《乌鸦为什么是黑的》B.《骄傲的将军》C.《铁扇公主》D.《牧笛》

22.1958年，第一部中国风格的剪纸片是（C）。

A.《小蝌蚪找妈妈》B.《聪明的鸭子》C.《猪八戒吃西瓜》D.《牧笛》

23.1960年，中国第一部折纸片是（B）。

A.《小蝌蚪找妈妈》B.《聪明的鸭子》C.《猪八戒吃西瓜》D.《牧笛》

24.1961年，中国第一部水墨动画片是（A）。

A.《小蝌蚪找妈妈》B.《聪明的鸭子》C.《猪八戒吃西瓜》D.《牧笛》

25、Flash中普通帧与关键帧的主要区别在于（C）。

A、普通帧中不包括内容，关键帧中包括内容

B、普通帧中包括内容，关键帧中不包括内容

C、普通帧中的内容与其之前的关键帧相同，而关键帧通常定义了内容的变化

D、普通帧定义了内容的变化，而关键帧延续其之前普通帧的内容

26、创建动作补间动画时，如果在“缓动”选项中设置为负数值，则表示（B）。

A、动画先快后慢B、动画先慢后快

C、动画由快到慢，再到快D、动画由慢到快，再到慢

27、在FLASH中若要制作一段与存在动画时间上相反的动画，则可以使用（）。

A、复制帧 B、粘贴帧 C、翻转帧 D、插入帧

28、按钮的时间轴中有四个帧，其中的“点击”帧表示（C）。

A、隐形按钮B、鼠标点击后的状态

C、有效点击范围D、鼠标点击可发出声音

29、下列选项中所述各组事物之间的关系可以与ActionScript中的“事件”和“侦听器”

之间关系类比的有（A）。

A、学生听到铃声开始上课B、观众走进影院观看电影

C、学生去食堂吃饭D、学生打开灯后开始学习

30、下面选项中不能直接用于创建传统补间动画的对象是（）。

A、元件实例 B、群组件 C、文字D、用Flash绘图工具绘制的图像

31、在中可以创建多种类型的文本字段。如果在某个动画中，希望某个文本显示经常更新的内容，例如每小时发布的天气预报，那么应该使用（）。

A、静态文本B、动态文本C、输入文本D、链接文本

32、在脚本中改变下面哪个属性能够改变动态文本的内容？（C）

A、htmlTextB、typeC、textD、variable33、以下代码中小球运动轨迹为（）

var angley:Number = 0;

stage.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,ballMove);

function ballMove(e:Event)

{

ball.y = 200 + Math.cos(angley)* 50;

angley +=0.07;

ball.x+=

1}

A、正弦曲线B、余弦曲线C、圆周运动D、水平往复运动

34、以下代码中小球运动轨迹为（）

var angley:Number = 0;

stage.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,ballMove);

function ballMove(e:Event)

{

ball.y = 200 + Math.cos(angley)* 50;

angley +=0.07;

}

A、正弦曲线B、余弦曲线C、垂直往复运动D、水平往复运动

35、以下代码中小球运动轨迹为（）

var anglex:Number = 0;

var angley:Number = 0;

stage.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,ballMove);

function ballMove(e:Event)

{

ball.y = 200 + Math.cos(angley)* 50;

ball.x = 200 + Math.sin(anglex)* 50;

anglex +=0.07;

angley +=0.07;

}

A、正弦曲线B、余弦曲线C、圆周运动D、直线往复运动

36、以下代码中，小球运动速度为每秒（）像素

function time(){

ball.x+=

2}

setInterval(time,100);

setInterval(time,100);

setInterval(time,100);

A、2B、20C、60D、637、Flash CS6中，帧频为默认值，以下代码中，小球运动速度为每秒（）像素

ball.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,ballMove)

ball.addEventListener(Event.ENTER_FRAME,ballMove)

function ballMove(e:Event){

ball.x+=

2}

A、30B、48C、60D、638、以下可以生成形状补间动画的是（b）。

A、开始关键帧和结束关键帧中分别是一幅导入的位图

B、开始关键帧和结束关键帧中分别是一个用绘图工具绘制的图形

C、开始关键帧和结束关键帧中分别是一个用Flash文本工具输入的文字

D、开始关键帧和结束关键帧中分别是某个元件的实例

39、在以下遮罩动画中不可能实现的是（d）。

A、遮罩层中的对象是静态的，而被遮罩层中是动作补间动画

B、遮罩层中是动作补间动画而被遮罩层中的对象是静态的C、遮罩层与被遮罩层中都是动作补间动画

D、在遮罩层中设置透明度的效果，从而获得半透明的遮罩效果

40、关于元件的说法错误的是（C）

A、元件就是位于当前影片库面板中的可重复使用的元素

B、元件可通过“窗口”-“库”命令，或按F11键打开库面板调用

C、使用元件能加快影片的播放速度

D、使用元件可使动画影片文件的存储量增大

三、判断题

1、动画作品的构成要素为活动影像、故事和声音。（对）

2、立体动画一般有偶动画与电脑三维动画。（实物动画）（错）

3、动画片的构图原理包括绘画构图原理和运动构图原理。（对）

4、美国迪斯尼公司在1928年制作的有声卡通片《蒸汽船威利》是世界上第一部影院动画电

影。（世界上第一部影院动画电影是《白雪公主》）（错）

5、动画片的众多风格中，原画的风格对动画影响最大。（是导演）（错）

6、电影制作都分为两个部分：前期创作及后期制作阶段。（错）

7、宫崎骏是日本动画的主要代表，日本新漫画的创始人，被称为“漫画之神”。

（是手冢治虫）（错）

8、故事版就是画面分镜头剧本（对）

9、绘制故事板的最佳人选是原画，原画对电影知识了解透彻，最能体现其构思与艺术追求。（是导演）（错）

10、动画是用来填补原画与原画之间的过程动作。（对）

11、动画片的人物角色，在任何场合任何时候，都要保持其特征形象的统一。（对）

12、修形的主要工作是清稿，还要负责其它动作衔接所需要完成的不足张数。

（不负责其它动作衔接所需要完成的不足张数）（错）

13、传统动画片拍摄方法与实拍电影故事片不同，动画片采用逐格拍摄。（对）

14、AS3.0创建类文件时，类文件名、类名和构造函数名必须保持一致（对）

15、使用setInterval()函数可实现类似与ENTER_FRAME事件类似的效果

四、程序题（以填空形式）

1、兔子胡萝卜（兔子眼睛随鼠标转动原理）

2、在舞台任一位置单击鼠标，要使小球（实例名称为ball）移动至鼠标单击位置，移动的规律是先快后慢，掌握其关键代码

3.用代码实现小球（实例名称为ball）加速下落效果

题型：

填空题 20分

单选题 40分

判断题 10分

程序题 30分

第三篇：电路原理知识总结

电路原理总结

第一章 基本元件和定律

1.电流的参考方向可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i>0，反之i<0。

电压的参考方向也可以任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。

2． 功率平衡

一个实际的电路中，电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。

3． 全电路欧姆定律：U=E-RI 4． 负载大小的意义：

电路的电流越大，负载越大。电路的电阻越大，负载越小。5． 电路的断路与短路

电路的断路处：I＝0，U≠0 电路的短路处：U＝0，I≠0 二． 基尔霍夫定律 1． 几个概念：

支路：是电路的一个分支。

结点：三条（或三条以上）支路的联接点称为结点。

回路：由支路构成的闭合路径称为回路。网孔：电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。

2． 基尔霍夫电流定律：

（1）定义：任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。

或者说：流入的电流等于流出的电流。（2）表达式：i进总和=0

或： i进=i出

（3）可以推广到一个闭合面。3． 基尔霍夫电压定律

（1）定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。

或者说：在一个闭合的回路中，电压的代数和为零。

或者说：在一个闭合的回路中，电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。（2）表达式：1

或： 2 或： 3（3）基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路

三． 电位的概念

（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。

（2）规定参考点的电位为零。称为接地。（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示

（4）两点间的电压等于两点的电位的差。

（5）注意电源的简化画法。

四． 理想电压源与理想电流源 1． 理想电压源

（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小，理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。（2）理想电压源不允许短路。2． 理想电流源

（1）不论负载电阻的大小，不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。（2）理想电流源不允许开路。

3． 理想电压源与理想电流源的串并联（1）理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。

（2）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。

4． 理想电源与电阻的串并联

（1）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。（2）理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉（短路），不影响对其它电路的分析。5． 实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。

实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。五． 支路电流法

1． 意义：用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。

2． 列方程的方法：

（1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。

（2）若电路中有n个结点，首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。

（3）然后选b-（n-1）个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。3． 注意问题：

若电路中某条支路包含电流源，则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程）。六． 叠加原理

1． 意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。2． 求解方法：考虑某一电源单独作用时，应将其它电源去掉，把其它电压源短路、电流源断开。

3． 注意问题：最后叠加时，应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。七． 戴维宁定理

1． 意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。2． 等效电源电压的求法： 把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。

3． 等效电源内电阻的求法：

（1）把负载电阻断开，把二端网络内的电源去掉（电压源短路，电流源断路），从负载两端看进去的电阻，即等效电源的内电阻R0。

（2）把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。然后，把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。八． 诺顿定理 1． 意义：

把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。

2． 等效电流源电流IeS的求法：

把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。

3． 等效电源内电阻的求法： 同戴维宁定理中内电阻的求法。本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法，必须很好地理解掌握。其中，戴维宁定理是必考内容，即使在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容，在第2章<<电路的瞬态分析>>的题目中也会用到。

第2章 电路的瞬态分析 一． 换路定则： 1． 换路原则是:

换路时：电容两端的电压保持不变，Uc(o+)=Uc(o-)。

电感上的电流保持不变，Ic(o+)= Ic(o-)。原因是：电容的储能与电容两端的电压有关，电感的储能与通过的电流有关。2． 换路时，对电感和电容的处理

（1）换路前，电容无储能时，Uc(o+)=0。换路后，Uc(o-)=0，电容两端电压等于零，可以把电容看作短路。

（2）换路前，电容有储能时，Uc(o+)=U。换路后，Uc(o-)=U，电容两端电压不变，可以把电容看作是一个电压源。

（3）换路前，电感无储能时，IL(o-)=0。换路后，IL(o+)=0，电感上通过的电流为零，可以把电感看作开路。

（4）换路前，电感有储能时，IL(o-)=I。换路后，IL(o+)=I，电感上的电流保持不变，可以把电感看作是一个电流源。

3． 根据以上原则，可以计算出换路后，电路中各处电压和电流的初始值。二． RC电路的零输入响应 三． RC电路的零状态响应 2． 电压电流的充电过程

四． RC电路全响应

2． 电路的全响应＝稳态响应＋暂态响应

稳态响应 暂态响应 3． 电路的全响应＝零输入响应＋零状态响应

零输入响应 零状态响应 五． 一阶电路的三要素法： 1． 用公式表示为：

其中： 为待求的响应，待求响应的初始值，为待求响应的稳态值。

2． 三要素法适合于分析电路的零输入响应，零状态响应和全响应。必须掌握。3． 电感电路的过渡过程分析，同电容电路的分析。

电感电路的时间常数是: 六． 本章复习要点

1． 计算电路的初始值

先求出换路前的原始状态，利用换路定则，求出换路后电路的初始值。2． 计算电路的稳定值

计算电路稳压值时，把电感看作短路，把电容看作断路。

3． 计算电路的时间常数τ 当电路很复杂时，要把电感和电容以外的部分用戴维宁定理来等效。求出等效电路的电阻后，才能计算电路的时间常数τ。4． 用三要素法写出待求响应的表达式 不管给出什么样的电路，都可以用三要素法写出待求响应的表达式。第3章 交流电路复习指导

一． 正弦量的基本概念 1． 正弦量的三要素

（1）表示大小的量：有效值，最大值（2）表示变化快慢的量：周期T，频率f，角频率ω.（3）表示初始状态的量：相位，初相位，相位差。

2． 正弦量的表达式：

3． 了解有效值的定义：

4． 了解有效值与最大值的关系：

5． 了解周期，频率，角频率之间的关系：

二． 复数的基本知识：

1． 复数可用于表示有向线段，如图： 复数A的模是r，辐角是Ψ 2． 复数的三种表示方式：（1）代数式：（2）三角式：（3）指数式：（4）极坐标式：

3． 复数的加减法运算用代数式进行。复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。

4． 复数的虚数单位j的意义：

任一向量乘以+j后，向前（逆时针方向）旋转了，乘以-j后，向后（顺时针方向）旋转了。

三． 正弦量的相量表示法：

1． 相量的意义：用复数的模表示正弦量的大小，用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别，相量的符号上加一个小园点。

2． 最大值相量：用复数的模表示正弦量的最大值。

3． 有效值相量：用复数的模表示正弦量的有效值。

4． 例题1：把一个正弦量 用相量表示。解：最大值相量为： 有效值相量为： 5． 注意问题：

正弦量有三个要素，而复数只有两个要素，所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位，没有表示出交流电的周期或频率。相量不等于正弦量。

6． 用相量表示正弦量的意义：

用相量表示正弦后，正弦量的加减，乘除，积分和微分运算都可以变换为复数的代数运算。

7． 相量的加减法也可以用作图法实现，方 3 法同复数运算的平行四边形法和三角形法。四． 电阻元件的交流电路

1． 电压与电流的瞬时值之间的关系：u=Ri 式中，u与i取关联的参考方向 设：（式1）则：（式2）

从上式中看到，u与i同相位。

2． 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：

3． 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到：

4． 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2 得： 相位 与相位 同相位。5． 瞬时功率：

6．平均功率：

五． 电感元件的交流电路

1． 电压与电流的瞬时值之间的关系： 式中，u与i取关联的参考方向 设：（式1）则：（式2）从上式中看到，u与i相位不同，u 超前i 2． 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：

3． 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到：

4． 电感的感抗： 单位是：欧姆

5． 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2 得：

相位 比相位 的相位超前。6． 瞬时功率：

7．平均功率：

8． 无功功率：用于表示电源与电感进行能量交换的大小 Q=UI=XL

单位是乏：Var

六． 电容元件的交流电路

1． 电压与电流的瞬时值之间的关系：

式中，u与i取关联的参考方向 设：（式1）则：（式2）从上式中看到，u与i不同相位，u 落后i 2． 最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：

3． 有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到：

4． 电容的容抗： 单位是：欧姆

5． 相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2 ： 得：

相位 比相位 的相位落后。6． 瞬时功率：

7．平均功率：

8． 无功功率：用于表示电源与电容进行能量交换的大小

为了与电感的无功功率相区别，电容的无功功率规定为负。Q=-UI=-XC 单位是乏：Var

七．R、L、C元件上电路与电流之间的相量关系、有效值关系和相位关系如下表所示： 元件

名称 相量关系 有效值 关系 相位关系 相量图 电阻R 电感L 电容C 表1 电阻、电感和电容元件在交流电路中的主要结论

八．RLC串联的交流电路 RLC串联电路的分析

RLC串联电路如图所示，各个元件上的电压相加等于总电压：

1． 相量形式的欧姆定律

上式是计算交流电路的重要公式 2． 复数阻抗：

复阻抗Z的单位是欧姆。

与表示正弦量的复数（例：相量）不同，Z仅仅是一个复数。3． 阻抗模的意义：（1）

此式也称为有效值形式的欧姆定律（2）

阻抗模与电路元件的参数之间的关系

4． 阻抗角的意义：（1）

阻抗角是由电路的参数所确定的。（2）

阻抗角等于电路中总电压与电流的相位差。

（3）当，时，为感性负载，总电压 超前电流 一个 角；

当，时，为容性负载，总电压 滞后电流 一个 角；

当 , 时，为阻性负载，总电压 和电流 同相位；这时电路发生谐振现象。

5． 电压三角形：在RLC串联电路中，电压相量 组成一个三角形如图所示。图中分别画出了、和 三种情况下，电压相量与电流相量之间的关系。

6． 阻抗三角形：

了解R、XL、与 角之间的关系及计算公式。

九．阻抗的串并联 1． 阻抗的串联 电路如图：

（1）各个阻抗上的电流相等：

（2）总电压等于各个阻抗上和电压之和：（3）总的阻抗等于各个阻抗之和：（4）分压公式： 多个阻抗串联时，具有与两个阻抗串联相似的性质。

2． 阻抗的并联 电路如图：

（1）各个阻抗上的电压相等：

（2）总电流等于各个阻抗上的电流之和：（3）总的阻抗的计算公式： 或（4）分流公式： 多个阻抗并联时，具有与两个阻抗并联相似的性质。

3． 复杂交流电路的计算

在少学时的电工学中一般不讲复杂交流电路的计算，对于复杂的交流电路，仍然可以用直流电路中学过的计算方法，如：支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理等。

十．交流电路的功率

1.瞬时功率：p=ui=UmIm sin(ωt+φ)sinωt=UIcosφ－UIcos(2ωt+φ)2.平均功率：P= = =UIcosφ

平均功率又称为有功功率，其中 cosφ称为功率因数。

电路中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率：

3.无功功率：Q=ULI－UCI= I2(XL－XC)=UIsinφ

电路中的无功功率也就是电感与电容和电源之间往返交换的功率。4.视在功率： S=UI

视在功率的单位是伏安（VA），常用于表示发电机和变压器等供电设备的容量。5．功率三角形：P、Q、S组成一个三角形，如图所示。其中φ为阻抗角。它们之间的关系如下：

十一。电路的功率因数 1． 功率因数的意义

从功率三角形中可以看出，功率因数。功率因数就是电路的有功功率占总的视在功率的比例。功率因数高，则意味着电路中的 5 有功功率比例大，无功功率的比例小。2． 功率因数低的原因：

(1)生产和生活中大量使用的是电感性负载 异步电动机，洗衣机、电风扇、日光灯都为感性负载。

(2)电动机轻载或空载运行（大马拉小车）异步电动机空载时cosφ=0.2～0.3，额定负载时cosφ=0.7～0.9。3． 提高功率因数的意义：

(1)提高发电设备和变压器的利用率 发电机和变压器等供电设备都有一定的容量，称为视在功率，提高电路的功率因数，可减小无功功率输出，提高有功功率的输出，增大设备的利用率。(2)降低线路的损耗

由公式，当线路传送的功率一定，线路的传输电压一定时，提高电路的功率因数可减小线路的电流，从而可以降低线路上的功率损耗，降低线路上的电压降，提高供电质量，还可以使用较细的导线，节省建设成本。4． 并联电容的求法一，从电流相量图中导出：

在电感性负载两端并联电容可以补偿电感消耗的无功功率，提高电路的功率因数。电路如图：

计算公式如下：

5． 并联电容的求法二，从功率三角形图中导出： 如图所示，和S1是电感性负载的阻抗角和视在功率，和S是加电容后电路总的阻抗角和视在功率，QL和QC分别是电感和电容的无功功率，Q是电路总的无功功率。

计算公式如下：

十二。本章复习重点

1． 概念题：关于正弦量表达式、相量表达式式、感抗、容抗、阻抗等公式判断正误的题目，如教材各节后面的思考题。可能以填空题、判断题的形式出现。2． 用相量计算交流电路

用相量计算交流电路，是本章的核心内容，必须掌握。但由于复数的计算很费时间，所以本章不会出很复杂的电路计算题。重点应掌握简单交流电路的计算，例如：RLC串联电路、RL串联电路、RL串联后再并联电容等电路。

3． 有些电路不用相量也能计算，甚至比用相量法计算电路要简单。只用阻抗、相位角、有功功率、无功功率、视在功率等相差公式计算电路，例如作业题3.7.1、3.7.2等。第4章 供电与用电复习指导

一、概念题：

1． 星形联结法中线电压与相电压的关系，线电流与相电流的关系。三角形联结法中线电压与相电压的关系，线电流与相电流的关系。

基本要求是：已知一个线电压或相电压的表达式(三角函数式或相量表达式)，能写出其它线电压和相电压的表达式。

2．三相负载故障情况(短路、断路)下，电路的分析与简单计算。

3．已知负载的额定相电压，根据三相电源的电压考虑采用何种联结方法(星形或三角形)。

二、简单计算题：

考察三相电路的基本知识，一般用于对称三相电路的计算。

例1：有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路,已知电源线电压为 380 V,负载每相阻抗模 为10Ω,试求负载的相电流和线电流。

解：负载相电压 Up = 220 V 负载相电流 Ip =22A 负载线电流 IL = 22 A

三、用相量进行计算的题目

一般用于计算不对称的三相电路。

例3：已知R1=22Ω，R2=38Ω，UL=380V，求线电流的大小。解：用相量法求解。设U相的相电压为

四、用功率相加的方法计算电路 求总的有功功率、无功功率和视在功率的方法是： 总的有功功率等于各个元件的有功功率之和，等于各个支路的有功功率之和，也等于各个部分电路的有功功率之和。

总的无功功率等于各个元件的无功功率之和，等于各个支路的无功功率之和，也等于各个部分电路的无功功率之和。

总的视在功率按式 计算。注意：一般情况下，用此法计算电路，有时比用相量法计算电路要简单一些，此方法也可用于单相交流电路的计算。

第6章 电动机复习指导

一． 本章主要的计算公式及分类 本章公式很多，可归纳总结如下：

1．转速、转差率、极对数、频率之间的关系

2．输出功率、转矩之间的关系

3．输入功率、额定电压、额定电流、额定功率因数之间的关系

4．输入功率、输出功率、损耗和效率之间的关系

5．Y一△起动时起动电流和起动转矩的公式

6． 自耦变压器降压起动时起动电流和起动转矩的公式

7． 其它公式

二． 本章复习重点

（一）.概念题：

1．关于转速、转差率、极对数、频率之间的关系的题目。例1．日本和美国的工业标准频率为 60 Hz，他们的三相电动机在 p = 1 和 p = 2 时转速如何？答：分别为3600转/分和1800转/分。

例2．50HZ 的三相异步电动机，转速是 1

440 r/min 时，转差率是多少？转子电流的频率是多少？

答：S＝0.04，f2=Sf1=2HZ.2．关于电动机的联接方式（星形或三角形）及简单计算。

例1．额定电压为 380 V / 660 V，星/角联结的三相异步电动机，试问当电源电压分别为 380 V 和 660 V 时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？

答：当电源电压为 380 V 时采用三角形联结方式，当电源电压为 660 V时采用星形联结方式时它们的额定相电流相同，额定线电流不同。

例2：380 V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？ 380 V角形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？ 答：220 V 和 660 V。

3． 关于星形一三角形起动、自耦变压器降压起动的问题。

例1：星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？

答：前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。4． 其它

（二）。计算题：至少会作以下2类题目。1．关于电动机的额定数据的计算。

例1：一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为 50 Hz，三角形联结。在负载转矩 TL = 133 N?m 时，定子线电流为47.5 A，总损耗为 5 kW，转速为1 440r/min。求：（1）同步转速；（2）转差率；（3）功率因数；（4）效率。解：（1）由题目知 p＝2，所以

（2）（3）（4）

2．关于能否采用直接起动、星形一三角形起动、自耦变压器降压起动的题目。

例1：某三相异步电动机，PN＝30 kW，UN＝380 V，三角形联结，IN＝63 A，nN＝740 r/min，KS＝1.8，KI＝6，TL＝0.9 TN，由 SN = 200 KV ? A 的三相变压器供电。电动机起动时，要求从变压器取用的电流不得超过变压器的额定电流。试问：（1）能否直接起动？（2）能否星－三角起动？（3）能否选用 KA＝0.8 的自耦变压器起动？ 答：（1）

变压器的额定电流为

虽然 但由于，故不可以直接起动。（2）

由于，故不可以采用星一三角起动。（3）

从变压器取用的电流为：

由于，故可以选用KA＝0.8的自耦变压器起动。

第7章电气控制电路复习指导

一．复习内容： 1． 熟悉电气控制电路中常用控制电器的结构、工作原理。包括刀开关、空气开关、行程开关、熔断器、按钮、交流接触器、中间继电器、时间继电器等。

2． 必须理解、掌握并能默写（画）出异步电动机起停控制电路和正反转控制电路，这是本章的核心内容，也是能分析其它控制电路的基础。

3． 理解电气控制电路中的各种保护环节。包括短路保护、过载保护、失压保护、零压保护、互锁（联锁）保护等。

4． 理解电气控制电路中的其它控制功能。例：点动控制、长动控制、自锁控制、顺序控制、时间控制、行程控制等。二．考试例题：

1． 画出异步电动机直接起动的控制电路，要求具有短路保护、过载保护、失压保护、零压保护功能。

2． 画出异步电动机直接起动的控制电路，要求具有短路保护、过载保护、失压保护、零压保护功能。并能进行点动控制和长动控

制。

3． 画出异步电动机正反转控制电路，要求具有短路保护、过载保护、失压保护、零压保护、联锁保护功能。

4． 改错题。要求熟悉电气控制电路的功能和各种控制电器的符号。

5． 能分析和设计简单的顺序控制电路。如两台电动机按一定的顺序起动或停止的控制电路。

6． 能分析和设计简单的行程控制电路。如实现自动往返的控制电路。

由于本章学时很少（只有4学时），讲的内容不是很多，在整个电工学课程（共十几章，每章都有题）中所占比例不是很大，一般不会出难题和大题，前4个题应重点掌握。第8章 半导体器件复习指导

本章复习的重点是概念题、作图题和判断题。

一．概念题

1．关于半导体材料的性质

例1：半导体材料有哪些性质？答：光敏特性、热敏特性、掺杂特性。

例2：P型半导体中，()是多数载流子？()是少数载流子？答：空穴、自由电子。例3：N型半导体中，()是多数载流子？()是少数载流子？答：自由电子、空穴。2．关于关于PN结的性质 例1：PN结加正向电压时，P区接电源的()极，N区接电源的()极。答：正、负。例2：PN结加反向电压时，P区接电源的()极，N区接电源的()极。答：负、正。3．关于二极管的性质

例1：硅二极管的导通电压是()伏，锗二极管的导通电压是()伏？答：0.7V、0.3V。

例2：硅二极管的死区电压是()伏，锗二极管的死区电压是()伏？答：0.5V、0.2V。

例3：二极管的最高反向工作电压是否等于反向击穿电压？答：不相等，约为1/2到2/3。

4．关于晶闸管的性质

例1：晶闸管的导通条件是什么？答：阳极 8 和控制极都加正向电压。二．作图题和判断题

1．关于二极管的题目，一般要用理想二极管来判断。

例1：输入电压是交流电压，画出输出电压和波形。

例2：上题中，输入电压改为直流电压，求输出电压的大小。改变二极管和电阻的位置、改变二极管的方向、改变电源电压的大小，上题可变成多个题目。

例3：A、B端的电位不同，求F 电位。2．关于稳压二极管的题目 要了解稳压管的几种工作状态

稳压管加反向电压，且反向电压大于稳压值，稳压管的电压等于稳压值。

稳压管加反向电压，且反向电压小于稳压值，稳压管不导通。

稳压管加正向电压，稳压管导通，导通电压很小，约0.6－0.7V。

3．关于三极管的三种工作状态。

放大状态：发射结正向偏置、集电结反向偏置。公式 成立。

饱和状态：发射结正向偏置、集电结正向偏置。

UCE约为0.2一0.3V 集电极电流等于集电极饱和电流ICS，截止状态：发射结反向偏置、集电结反向偏置。

UCE等于电源电压 ；集电极电流为零IC=0。

第11章 直流稳压电源复习指导

一． 理解并记住整流电路的16个基本公式 1． 单相半波整流电路

(1)输出电压的大小用平均值来表示

(2)输出电流的平均值

(3)通过二极管的电流平均值

(4)二极管承受反向电压的最大值

2． 单相桥式整流电路

(1)输出电压的大小用平均值来表示

(2)输出电流的平均值

(3)通过二极管的电流平均值

(4)二极管承受反向电压的最大值

3． 单相半波可控整流电路

(1)输出电压的大小用平均值来表示

(2)输出电流的平均值

(3)通过晶闸管的电流平均值

(4)晶闸管承受正反向电压的最大值

4． 单相桥式半控整流电路

(1)输出电压的大小用平均值来表示

(2)输出电流的平均值

(3)通过晶闸管和二极管的电流平均值

(4)晶闸管承受正反向电压的最大值

二． 整流电路加电容滤波后的计算公式 1． 滤波电容的选择公式 单相半波整流电路 单相桥式整流电路 2． 输出电压U0的值

三． 单相桥式整流电路中二极管和电容的故障分析

1． 某二极管断路：电路变为单相半波整流电路。

2． 某二极管短路：造成电源短路。3． 某二极管接反：造成电源短路。4． 滤波电容开路： 5． 负载开路：

四． 整流电路的例题 五．其它概念 1．可控整流电路中控制角和导通角的关系：α+θ=180°。

2．滤波电容的极性。

第四篇：第1课 动画原理 教案

第一课 动画原理

【教学内容】

本课从学生喜欢的各种动画片入手，介绍了动画的起源、发展、分类以及动画原理等知识，让学生对动画有了初步的认识。通过欣赏《喜羊羊与灰太狼》等经典国产动画片，再结合一系列的静态图片在ACDSee中以不同速度放映形成动态效果的探究活动，让学生体验动画形成的原理。通过师生欣赏国产动画片的环节，还能达到培养学生热爱家乡、热爱祖国的优良品质的目的。

本课通过观赏动画这个过程，让学生感受二维动画与三维动画的不同视觉效果，使学生对二维动画与三维动画的特点有了直观的认识。在探究动画形成原理的过程中，促使学生产生制作动画的欲望，为后续学习动画制作打下良好的基础。

【教学目标】

1、了解动画的起源和发展。

2、了解动画的分类和原理。

3、体验神奇的动画效果。

4、激发学生学习动画制作的兴趣，让学生乐于学习。【教学重难点】

1、教学重点：了解动画的原理

2、教学难点：探究动画形成的原理。【教学方法】

1、欣赏法：通过观看动画的起源、发展与制作过程等视频，让学生了解与动画相关的理论知识，通过欣赏熟悉的动画片，激发学生学习动画制作的兴趣与欲望。

2、探究法：通过一溪流的静态图片在ACDSee中以不同速度放映的活动，让学生探究动画形成的原理。【教学准备】

1、教学环境：多媒体网络教室。

2、教学资源：教学课件，相关视频

【教学过程】

一、导入新课

1、课件出示经典动画片的剧照，边播放边解说：动画片一直吸引着我们的眼球，因为它将奇幻多变的故事情节、个性夸张的角色性格、多种多样的服饰组合、时空交错的世界等有机地组合在一起，将我们带入一个梦幻般的新世界：雨露可以说话，玩具也可以翩翩起舞，虹猫也可以天马行空，羊也可以战胜狼。动画片的内容通俗易懂，它将做人做事的道理融入欢快轻松的故事情节之中，更容易让我们理解和接受。

学生欣赏，倾听。

2、揭示课题：第一课 动画原理。学生明确学习内容。

二、动画的起源于与发展：

1、发送学习资料：动画原理与发展.ppt。

2、引导学生打开并阅读学习资料。

3、学生说一说动画起源于什么？

4、引导学生阅读课本第二页“动画的起源与发展”。

5、引导学生交流讨论传统动画创作过程与计算机辅助动画制作过程在人力物力以及创作手法上有什么区别？

6、小结：动画起源于人类用绘画记录和表现运动的愿望，随着人类对运动的逐步了解及技术的发展，这种愿望逐步发展成一种特殊的艺术形式。

动画的发展是由早期传统的将手绘图片拍成胶片并播放形成动画到现在的使用计算机软件辅助创作动画。

三、动画的原理和分类。

1、播放课件中“视觉残留”部分，引导学生思考：

（1）动画是根据什么原理形成的？

（2）从空间的视觉效果可将动画分为哪几类？

2、结合课件内容，引导学生阅读P3的内容，让学生在小组里交流讨论前面提出的两个问题。

3、小组汇报讨论结果。

4、播放两段动画片片段并小结：动画从空间视觉效果上看的分类有二维动画（平面动画）和三维动画（立体动画）。动画的原理是根据人的视觉暂留的现象而形成的。

四、感受动画原理。

1、讲授动画原理的具体概念：人的眼睛看到的影像惠暂留大约0.1秒，即实际图像消失之后，其影像还会暂时停留在眼前，这是人的视觉暂留原理。利用这一原理，在一幅画的影像还没有消失前，播放出下一幅画的影像，就会给人造成一种的视觉变化效果，这就是动画形成的原理。

2、发送资料至学生机：动画片段《喜羊羊与灰太狼》及其截图文件夹。

3、引导学生欣赏动画作品。

4、出示动画原理的体验任务：用ACDSee软件感受动画原理。

（1）打开ACDSee软件，选择“喜羊羊与灰太狼”截图文件夹，连续点击“下一张”按钮，播放连续静态图片的动画效果。

（2）连续点击“上一张”按钮，播放连续静态图片的动画效果。

（3）以不同的速度进行点击“下一张”或“上一张”按钮，感受不同速率播放连续静态图片的动画效果。

（操作可参考P4、P5）

5、引导学生开展动画原理的体验任务，并引导他们在小组里互相观赏操作成果。巡视指导，参与学生的活动，及时表扬与鼓励。

五、自主探究，进一步感受动画原理。

1、引导学生想一想并说一说：

还可以通过什么活动来体验动画的原理？（生活中的例子或学过的软件）

2、出示分层任务：利用老师提供的“喜羊羊与灰太狼”动画截图，使用PPT软件来完成连续播放的动画效果。

基础任务：

（1）将图片按顺序插入PPT文档中。（2）手动放映PPT文档，感受播放效果。提高任务：

（1）将图片按顺序插入PPT文档中，并调整图片位置一致。（2）设计每一张幻灯片放映的时间，放映PPT文档，感受播放效果。

（3）将每一张幻灯片放映的时间缩短为0.001秒，再次播放PPT文档，感受不同速率播放效果。

3、引导学生使用PPT软件创作喜羊羊与灰太狼的动画。巡视指导，参与学生活动，及时表扬与鼓励。

4、交流互动心得与成果，了解完成任务的情况，对活动过程及成果进行适当点评。

5、引导学生说一说制作动画的软件有哪些？举例说明。

6、小结：根据学生说的情况，进行小结。同时简单说明GIF动画与Flash动画制作软件。

六、总结。

1、引导学生填写P6评价表，了解学生学习情况。

2、总结树立本课所学，通报学生学习情况。

第五篇：物联网通信原理知识总结

IOT Revision Chap 1 通信系统

Part 1 Key Point 1.无线通信系统的模型

a)组成：

i.发送端：把各种可能转换的消息转换成原始电信号 ii.信道：信号传输的通道 iii.接收端：从接收信号中回复出相应的原始信号 iv.噪声源：信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示 b)简化模型

i.一种简化模型

ii.模拟通信系统模型

两个概念：

·调制：发送端把连续消息变换为原始信号称为调制

·解调：接收端把原始电信号反变换为原连续消息称为解调 数字通信系统模型 iii.图中加密-解密，编码-解码和调制-解调并非必有，可根据需求定制

2.无线通信网络系统的分类及通信方式

a)分类： i.按消息的物理特性：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 ii.按调制系统：基带传输（将未经调制的信号直接传送）、调制传输（对各种信号变换方式后传输的总称）iii.按传输信号的特征：模拟通信系统、数字通信系统（按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号）iv.按传输信号的复用方式：

1.频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占用不同频率范围 2.时分复用：用脉冲调制的方法使不同的信号占据不同的时间分区 3.码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同的信号 传统的模拟通信中都采用频分复用。随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用越来越广泛。码分复用主要应用于卫星通信系统中。

b)通信方式： i.按消息传递的方向和时间关系

单工：消息只能单方向传输

半双工：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发 全双工：通信双方可同时进行收发消息 ii.按数字信号排列的顺序分类

串行通信:数字序列以串行方式一个接一个在一条信道上传输，一般的远距离数字通信 并行通信：数字序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输

iii.按通信的网络方式分类

专线通信（点对点通信）：通信网的基础网通信

3.信息的度量和计算

a)消息出现概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且当P（x）=1时，I=0 b)若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量的和

c)等概率离散消息的度量：

消息是M进制，则该消息的每个波形出现的概率就变成为1/M.所传递的信息量就为

非等概率离散消息度量：

在非等概率的情况下，设离散信息源是一个由n个符号组成的集合，称符号集。符号集中的每一个符号xi在消息中是按一定概率P(xi)独立出现的，又设符号集中各符号出现的概率为x1, x2, …, xn P(x1), P(x2), …, P(xn)且，Σ P(xi)= 1则x1, x2, „, xn所包含的信息量分别为－log2P(x1), －log2P(x2), „, －log2P(xn)于是，每个符号所含信息量的统计平均值，即平均信息量为

H(x)= P(x1)[－log2P(x1)] + P(x2)[－log2P(x2)] + „ + P(xn)[－log2P(xn)]=-ΣP(xi)log2P(xn)(bit/符号)由于H与热力学中的熵形式相似，故又称为信息源的熵，共单位为bit/符号 例题：非等概率等概率

4.通信系统的性能指标涉及：

a)有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性和维护使用，其中通信的有效性与可靠性是其主要矛盾所在。b)有效性主要指:主要是指消息传输的“速度”，可靠性主要指消息传输的“质量”

Part 2 Practice Answer 1.数字通信有哪些特点？ ·传输的信号是“离散”或数字的 ·数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错原则上都是可以控制的 ·传输可以加密 ·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单元（码元）因而接收端必须按与发送端相同的节拍接收 ·为了表达消息内容，基带信号都是按消息内容进行编组的（相当于文章要有标点符号）2.按消息的物理特征，通信系统如何分类？ · 电报通信 · 电话通信 · 数据通信

· 图像通信等系统

3.按调制方式，通信系统如何分类？

·基带传输（音频市内电话）和频带（调制）传输 4.按传输信息的特征，通信系统如何分类？ · 模拟通信和数字通信

5.按传送信息的复用方式，通信系统如何分类？ · 频分复用、时分复用、码分复用 6.通信方式如何确定的？

依据传输时是单向传输还是双向传输 或者不能同时双向但不同时候能双向传输

Chap 2无线通信

Part 1 Key Point 1.电波波段的划分及相应的传播特性

长波的传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好 中波的传播特性：以表面波和天波的方式传播

短波的传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远

超短波、微波传播特性：只能用空间波、散射波和穿越电离层在外层空间的传播方式 a.长波：

传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好。缺点： 1）由于表面波衰减很慢，对其他的收信台干扰严重。2）天电干扰对长波的接收影响很大，特别是雷雨天气。

3）使用的发射机和天线一般体积庞大，但通信容量小，因此利用不广。利用：导弹、潜艇导航及地下、水下通信。b.中波: 传播特性 ：以表面波和天波的方式传播。对于波长2000～3000米的中长波，电离层对它的影响很小，电波可以获得稳定的场强。用于对飞机、舰船的导航通信。波长200～2000米的波段，电离层对它的吸收强烈，只能靠地表波传播。主要用于广播，称为广播波段。c.短波: 传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远。

缺点：因表面波衰减快，天波传播距离远，会形成哑区（寂静区），通信容量小，通信质量不稳。

利用：是一种传统的远程和超远程通信方式。因设备简单，通信距离远，用于远距离的无线电通信和广播。d.超短波、微波

传播特性：只能用空间波、散射波和穿透电离层在外层空间的传播方式。缺点：接收信号随季节、昼夜和气象条件而有所变化。

利用：超短波由于频带较宽，广泛应用于电视、调频广播、雷达、导航通信等方面。微波频带更宽，用于多路通信，传输电视、电话、电报、高速数据等，以及地面至空间飞行器、空间飞行器之间或地球于外星球之间的通信、遥测、射电天文等。

2.大尺度路径损耗与小尺度衰落及多径效应

大尺度路径损耗包括反射，绕射，散射。

反射：电波在不同性质的介质交替处，会一部分发生反射，一部分通过 绕射：绕射使电波可绕物体表面传播

散射：实际移动无线环境中，接受的信号比单独绕射和反射模型预测的要强，这是因为当电波遇到粗糙表面时反射能量由于散射而散布于所有方向

小尺度衰落：指无线信号在经过短时间或短距离传播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路径损耗的影响可以忽略不计。

多径效应：指无线通信中，由于建筑、山脉、地面等物体对发射及发射出的电磁波的反射，使得接收机收到的信号包含有大量反射信号，这些反射信号通常称为多径信号。

3．无线通信的多址技术及各自特征

频分多址FDMA：是以不同的频率信道实现；指为每个用户指定了特定的信道，按要求分配给请求报务的用户，在呼叫和整个过程中，其他用户不能共享这一频段。

时分多址TDMA：是以不同时隙实现通讯；且每个时隙仅允许一个用户，要么接受要么发送。

码分多址CDMA：是以不同的代码序列来实现通信；它是扩频多址的一种，扩频多址可以抵抗多径干扰而增强多址功能。每个用户都有自己的伪随机码，而其他码字由于不相关而被认为是噪音

空间多址SDMA：是以不同方位信息实现多址通信。空间分址控制用户的空间辐射能量，如用定向波束来服务不同的用户。

Part 2 Practice Answer 1.简述电波波段的传播特性

长波的传播特性：以表面波的方式传播，传播稳定性较好 中波的传播特性：以表面波和天波的方式传播

短波的传播特性：可用表面波、天波的方式传播，传播距离远

2.简述无线通信系统设计需要注意哪些方面 频率复用 信道分配策略 切换策略 无线通信系统的干扰 中继和服务等级

频率复用：为了解决频率带宽有限的问题，必须对频率进行再利用，这称为频率利用。需要解决同频和邻频干扰等问题。

信道分配策略：分为固定分配策略和动态分配策略。其中固定分配策略是给小区分配一组预先确定好的信道，固定分配策略易遇到呼叫阻塞等问题，这时靠借用策略，即借用相邻小区的信道。动态分配策略是在每次呼叫请求来时，小区基站向移动交换中心请求一个信道。在通信结束后，这一信道又被归还，以便重复使用。

切换策略：当一个正在使用信道服务的移动平台从一个基站移动到另一个基站时，要求在服务不中断的情况下完成切换。因此，切换策略要优先于呼叫请求，同时必须指定一个最恰当的信号强度，避免产不不需要的切换。无线通信系统的干扰：需要解决同频干扰和邻频干扰问题。同频干扰可通过在物理上隔开一个最小距离来避免。邻频干扰可以通过精确滤波和信道分配来减小干扰

中继和服务等级：中继是指允许大量用户在一个小区内共享相对较小的信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。一旦服务结束，其占用的信道就立即回到可用信道库中。服务等级是用来测量在系统最忙的时间用户进入系统的能力，被用作某个中继系统的预定性能基准，定义为呼叫阻塞概率（表示为B，单位为Erlang），或是呼叫延迟时间大于特定排除时间的概率。

3.信道分配策略分哪几种，其不同点时什么

固定分配策略：固定分配信道，若所有信道被占用则呼叫阻塞，但也可以向相邻小区借用信道 动态分配策略：不固定分配信道，每次呼叫时，小区基站向移动交换中心请求一个信道

4.思考下快速移动和低速移动时，无线通信系统的切换策略需要考虑哪些因素

当一个正在使用信道服务的移动平台，从一个基站移动到另一个基站时，移动交换中心自动地将呼叫转移到新基站的信道上。一般情况下，切换策略都使切换请求优先于呼叫请求。尽可能让用户觉察不到。必须指定一个启动切换的最恰当信号强度，避免产生不需要的切换。实际切换时，需要注意到快速移动和低速移动不同，以减轻移动交换中心的负荷。基于上述原因，当用户快速移动时，可优先进行切换。而当用户低速移动时，可暂缓切换。

5.无线通信系统干扰主要来自哪些方面，如何降低干扰

同频干扰：频率复用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组频率的小区，即同频小区。同频小

区间的信号干扰称为同频干扰。

同频干扰不能通过增大发射功率来克服，因为这会干扰相邻同频小区，所以同频小区必须在物理层上隔开一个最小距离

邻频干扰：使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫邻频干扰。

使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫邻频干扰，该干扰是由于接受滤波器不理想造成的，可通过精确滤波和信道分配来减小干扰。即给小区分配信道频率时避免相邻，或给予分配的信道一定的频率间隔

降低功率来减小干扰

6．简述大尺度路径损耗和小尺度衰落及多径效应

大尺度路径损耗：一方面信号的反射、绕射、散射等现象使电波在传输过程中发生了能量损耗。另一方面，受

到建筑物、高山的阻挡也会造成阴影衰落。这两方面的影响是引发大尺度路径损耗的主要因

素。

小尺度路径损耗：简称衰落，指无线信号在经过短时间或短距离传播后，其幅度快速衰落，以至于大尺度路径

损耗的影响可以忽略不计。

7.简述无线通信多址技术 上述现象是由同一信号沿多个路径转播，以微小时间差到达接收机的信号的相互干涉引起的，也称为多径效应。频分多址：指为每个用户指定了特定的信道，按要求分配给请求报务的用户在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段

时分多址：指把无线频谱按时隙划分，且每个时隙仅允许一个用户，要么接收，要么发送

码分多址：码分多址系统中，窄带信号被乘以叫作扩频信号的宽带信号。扩频信号是一个伪随机代码序列，此麻片速率比消息中的数据速率高若干个数量级。每个用户都有自己的伪随机码，而其他码字由于不相关而被认为是噪音。

空间分址：空间分址控制了用户的空间辐射能量，如用定向波束来服务不同的用户。

Chap 3近距离无线通信

Part 1 Key Point 1.近距离无线通信的分类及各自特点

低速近距离无线通信技术：

802.15.4：具备连接简单器件（传感器和激活器）的能力

802.15.4a:具备精确定位（精度1米以内）及跟踪支持等能力 高速近距离无线通信技术：

高速UWB，主要应用与无线个人网（WPAN）的超宽带技术，其目的是将电子设备间的物理连接替换为无线连接

2.无线局域网、蓝牙、ZigBee、RFID各自的特点及在物联网领域的应用

无线局域网：

优点：安装便捷、保用灵活、经济节约、易于扩展

应用：销售、物流、电力、服务、教育、证券、展厅、中小型办公室/家庭办公应用、企业办公楼间办公

蓝牙: 是一种低成本低速率近距离通信技术 特点：

工作在2.4GHz频带

采用高速跳频和时分多址的技术

采用权向纠错编码、ARQ（自动重复请求）、TDD（时分双工）和基带协议（速率1Mbps）

支持64kbps实时语音传输和数据传输

发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW

使用全球统一48位设备识别码

出书距离为10-100cm,覆盖范围是相隔1MHz的79个通道

应用：移动电话和计算机等电子设备，汽车、医疗监护、智能住宅与办公室、小范围传感器网络

ZigBee: 优点：低功耗、端到端信息传输时延短、可靠数据传输、网络可拓展空间大、安全性较高、成本低、优良的网络拓扑能力

应用：家庭和楼宇自动化、医学、传感器、工业控制、农业、大型运输工具、道路交通安全

RFID: 优点: 快速扫描

体积小型化、形状多样化

抗污染能力和耐久性

可重复使用

穿透性和无屏障阅读

数据的记忆容量大

安全性高

应用：身份识别系统（身份证、通告证）、物流管理系统、商业交易系统

Part 2 Practice Answer 1.简述低速和高速近距离通信有什么异同与作用？

高速近距离无线通信技术：

高速UWB，主要应用于无线个人网（WPAN）的超宽带技术。其目的是将电子设备间的物理联线替换为无线连接。

例：数字化家庭网络，高速UWB的工作主要在IEEE 802.15.3a中进行，其数据率可以100Mbps以上。另一前景就是这样的个人终端可支持读取大量存放在服务器空间里的数据，也可利用本地设备随时构成一台属于自己的多媒体计算机。低速近距离无线通信技术：

802.15.4：具备连接简单器件（传感器和激活器）的能力。

802.15.4a：具备精确定位（精度1米以内）及跟踪支持等能力。例：适时跟踪公共汽车，以避免在烈日下等车。

2.简述无线局域网的构成和各自的功能

构成：接入设备（AP）、接入控制器（AC）、无线接入服务（AS）和各种无线网络终端

AP：将各个无线网络客户端连接在一起，实现大范围、多用户的无线接入

AC：将来自不同AP的数据进行汇聚并接入互联网，同时完成AP的配置管理、无限用户认证，管理及宽带、访问、切换、安全等控制功能。

AS：用于管理与控制无线局域网内提供。如IP电话、视频会议、电子邮件等。

3.简述无线局域网的网络结构及各自特点

无线网的网络结构：点对多、点对点、多对点、混合型等

点对点：常用与固定的要联网的两个位置间，优点是传输距离远、传输效率高、受外界影响小

点对多：常用于一个中心点。多个远端点的情况。最大的优点是组网成本低，维护简单，设备调试相对简单。缺点是使用全向天线，使用功率大大衰减，网速较低，对远端点的可靠性得不到保证。

混合型：适用于所建网络中有远距离的点、近距离的点，还有建筑物或地形阻挡的点，远距离的点采用点对点方式，近距离的多个点采用点多方式，有阻挡的点采用中继方式。

4.什么是蓝牙技术？其特点是什么？

蓝牙技术是一种低成本、低功率、近距离通信技术，主要用于移动电话、个人数字助理（PDA）、无线了耳机、笔记本电脑、相关外设之间可通过蓝牙连接，进行无线信息的传输与交换。

蓝牙技术是由蓝牙联盟制定的，其标准如下： 工作在2.4GHz频带；

采用高速跳频和时分多址（每时隙为0.625μs）技术； 使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议（速率1Mbps）； 支持64kbps实时语音传输和数据传输； 发射功率分别1mW、2.5mW和100mW； 使用全球统一48位设备识别码；

传输距离为10cm-100m，覆盖范围是相隔1MHz的79个通道。

5.简述ZigBee的协议层的构成及各自的功能 物理层（PHY Layer）：

收发信机状态控制，即激活（Activation）或者禁止（Deactivation）；

能量检测（ED：Energy Detection），指对当前信道接收信号功率的检测，其结果为高层的信道选择提供依据；

链路质量指标（Link Quality Indication，LQI），指接收数据包强度及质量的指标，通过测量接收机ED或估计SNR 或两者的结合获得，该指标可以作为量化网络性能的一个尺度；

空闲信道评估（CCA），用于在采用CSMA-CA接入信道过程中提供空闲信道信息；

信道频率选择；

数据发送及接收。媒体访问控制层（MAC Layer）：

实现帧结构、信标（beacon）的生成及同步；

实现PAN的关联（Association）与取消关联（Disassociation）机制；

用于支持自组织目的，可支持自动建立星状网，还允许自组织对等网；

支持设备安全加密；

提供三级安全性：无安全性方式、接入控制清单（ACL）、属于高级加密标准（AES）的对称密码；

CSMA-CA信道接入机制；

保障时隙（Guaranteed Time Slot，GTS）机制；

建立可靠链接。网络层（NWK Layer）：

网络层主要功能：

设备加入和离开网络；

基于每个帧提供安全机制；

路由、路由的发现和维护；

邻居节点设备的发现；

邻居节点设备的信息登记。应用层（Application Layer）：

应用层由应用支持子层（Application Support，APS）、ZigBee设备对象层（ZigBee Device Object，ZDO）和应用 框架（Application Framework，AF）构成。

6.简述RFID的网络架构及各自的功能

信息接入层：标签、阅读器及边缘节点，完成数据采集功能。

信息分析层：包括EvenSever，对上报的数据进行过滤，分析处理。对上的命令进行解析。信息传递层：可以是TCP/IP、NGN网络，或某种闭环网络。根据应用类型进行选择 业务应用层：包括网络管理服务器、AAA（鉴权、认证）、应用服务器、命令解析服务器、物品地址解析服务器及数据库等。

7.简述RFID标签的种类及各自的特点以及关键技术

被动式：没有内部供电电源，其内部集成电路用过收到的电磁波进行驱动。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读写器发出数据。价格低廉，体积小、无需电源。目前市场多以被动式为主。被动式射频标签受传播衰减影响，读取距离受限。

半被动式：在被动式上加上了一颗电池，反应速度更快。距离更远，效果更好。

主动式：具有内部电源能供应内部IC所需电源。拥有较长的读取距离和可容纳较大的内存容量，可以用来存储读取器所传送来的一些附加讯息。

Chap 4中远距离无线通信技术

Part 1 Key Point 1.微波通信系统的构成、通信方式及特点、衡量用性能指标

数字微波系统构成：用户终端、交换机、数字复用终端机、微波站 通信方式：一点对多点微波通信方式，是一种分布式无线通信 特点： 传输容量大

抗干扰性强，整个线路噪声不累积 保密性好

便于组成数字通信网 设备体积小、功耗低 容易穿越复杂地形 抗灾害能力强 性能指标：传输容量频带利用率传输质量

传输质量：位误码率：Pb=错误接受的比特数/信道传输的总比特数

码元误码率：PB=错误接受的码元数/信道传输的总码元数

2.短波通信的方式及特点

方式：

·利用频率为3-30MHz的电磁波进行无线电通信

·主要通过地波传播及天波传播 特点：

·通信距离远 ·短波信道拥挤 ·信道具有时变性

3.卫星通信系统的构成、通信方式及特点

构成：通信卫星地球站

·通信卫星：

天线系统：包括通信天线、遥测、指令天线（波束有全球覆盖、区域覆盖、点波束、多点波束等类型）

通信转发器：任务是把接收到的地球信号放大，并用变频器变换成下行频率信号，再发出

·地球站：

包括地球站到卫星和上行链路和卫星至地球站的下行链路

由于传输距离远，需要发出大功率的信号

同时地球接收站必须采用低噪音高增益放大器

需要具有自动跟踪和伺服系统

特点：

·通信距离远，覆盖面积大，不受地理条件限制 ·以广播方式工作，便于实现多址连接 ·信道稳定，通信质量高 ·机动性能好

4.WiMAX的系统构成及关键技术

WiMAX是一种高速无线数据传输网络标准，主要用于城市网络，采用IEEE802.16标准。构成：

传输单元：类似于一个移动电话的蜂窝单元，即把一定的地理范围划分为一个无线电波可覆盖的区域，区域间的重叠部分称为传输单元，用户设备可通过传输单元从一个区域过渡到另一个区域 主要设备：基站和用户设备

应用范围：支持移动、便携和固定服务 关键技术：

Part 2 Practice Answer

1.数字微波通信的特点是什么？

数字微波通信又分为PDH（准同步数字体系列）和SDH（同步数字系列）微波通信

特点：传输容量大；频带宽，一个信道可同时传输若干路数字信号；抗干扰性强，整个线路噪声不累积； 每次中继时会除掉干扰噪声；保密性强；数字信号易于加密；微波天线方向性好；便于组成数字通信网；设备体积小、功耗低；容易穿越复杂地形；抗灾害能力强。

2.如何评价微波通信和传输质量？

传输容量：

位传输速率Rb，即每秒传输的信息量，单位为bps 码元传输速率RB，即每秒传输的码元数，单位为Bd 频带利用量：

传输速率与所占信道频带的关系，公式为η = 信息传输率 / 频带宽度 b(s·Hz)传输质量：

位误码率：Pb = 错误接收的比特数信道 / 传输的总比特数

码元误码率：PB = 错误接收的码元数 / 信道传输的总码元数

3.同步数字体系是什么？简述其技术关键

SDH全称叫做同步数字传输体系（Synchronous Digital Hierarchy）,是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，采用了高速多态调制解调技术、自适应交叉极化干扰抵消（XPIC）技术、高线性功率放大器和自适应发射功率控制、自适应频域和时域均衡技术及智能天线、编码调制与前向纠错技术等关键技术。

4.什么是短波通信？简述短波通信的特点。

利用频率为3～30MHz的电磁波进行的无线电通信。主要通过地波传播和天波传播，由于地波信号沿地球表面进行传播，衰减较大，只能进行近距离传播。而天波信号依靠电离层反射来传播，可实现远距离传播。

特点：

通信距离远：通过天波传播的单跳反射最大可过3500km，多次反射可达数万公里。

短波信道拥挤：可用频率资源只有20MHz左右，且载频低、可用频带窄、容量小；信道具有时变性。

大气形成的电离层时高时低、多变化，且易受太阳黑子的影响，故不够稳定。

5.简述短波信号在电离层中的传播特性

多径延时差：短波通过多径传播到达接收端的时间有先后，最长和最短路径的延时之差称为多径延时差； 衰落：由于多径信号在接收端的叠加，使接收信号强度随机起伏，即信道产生衰落；

多普勒扩展和延时扩展：时变多径信道会对所传输的信号造成频谱上的扩展和信息符号时间上的扩展，前者称为多普勒扩展，后者称为延时扩展。

6.卫星通信系统由什么构成？简述各自的功能。

卫星通信系统由通信卫星、地球站、轨道与通信频段，以及监测管理系统构成。通信卫星由天线系统及通信转发器组成。

天线系统：包括通信天线、遥测-指令天线；波束有全球覆盖、区域覆盖、点波束、多点波束等类型。通信转发器：任务是把接收到的地球站信号放大，并用变频器换成下行频率信号，再发出。可细分为：

变频转发器：将输入信号直接放大后变频为下午频率；

处理转发器：将输入的数字信号，经微波放大和下变频后，变为中频信号；再进行解调和数据处

理，得到基带数字信号；然后再经调制，上变频到下午频率，经功放后发出。

轨道与通信频段：分别指卫星运行的地球轨道，和通信使用的频段。

监测管理系统：对卫星的轨道位置进行测量和控制，以保持预定轨道；前对所有通信卫星有效载荷（转发 器）的通信业务进行监测管理，以保持整个系统的安全、稳定运行。7.试比较WiMAX与Wi-Fi的优劣

传输范围：WiMAX可使用许可与公用频段，Wi-Fi使用公用频段，Wi-Fi的功率大约是WiMAX的1/百万； 传输速度：理论上WiMAX是324Mbps，Wi-Fi是300Mbps； 安全性：均使用WPA2标准的加密，安全性有保障；

移动性： WiMAX在支持移动接入时，需要牺牲传输速度和覆盖范围；Wi-Fi不支持两个基地间的切换； 网络对比： WiMAX主要基于许可频段的服务，与Wi-Fi竞争的可能性较小。

Chap 5移动通信网络

Part 1 Key Point 1.1G到4G蜂窝移动通信的不同点

第一代：模拟移动通信系统，只有语音通信 第二代：数字移动通信系统，可数据通信，可连接ISDN和非ISDN终端 第三代：宽带移动通信系统，可实现多媒体通信、移动互联网接入

第四代：新一代宽带移动通信系统，进一步提高了频谱的利用率，扩大了系统容量，统一了制式，提高了保密性能；提供更高速率的多媒体通信能力；逐步向IP交换过度

2.蜂窝移动通信系统的基本构成及特点

构成：

移动用户终端（MS）：移动用户使用的通信终端：1G只有语音通信；2G可数据通信，可连接ISDN和非ISDN终端；3G可实现多媒体通信、移动互联网接入

基站子系统（BSS）：由无线基站（BS）完成与移动用户终端的无线通信收发，并受移动交换中心控制

基站控制器（BSC）：对一个或多个基站进行控制

移动交换中心（MSC）：对区域内的无线收发设备（包括基站和移动台）进行控制和实现交换功能，提供移动通信系统与公用电话网（PSTN）间的接口

3.集群通信网络的构成及特点

构成： 基站（BS）：最基本的系统模块。由无线收发信道机（BTS）、基站控制器（BSC）、天馈系统和电源设备 控制交换中心（SCN）：监测和控制系统操作，可控制多个基站，一个基站也可被多个SCN控制 用户终端（SU）：用于在移动中或停留在某个地点进行通信的用户台，含移动终端（MS）和固定终端（LS）网络管理终端（CNM）：实现用户终端和基站的配置、故障诊断及业务管理 调度台：对移动台进行指挥、调度和管理。分为无线和有线

天馈设备：有高增益全向天线及收发信滤波器、隔离器等无源部件组成 特点：

1.是多个用户（部门、群体）共用一组无线电信道，并动态地使用这些信道的专用移动通信系统 2.采用多信道共用和动态分配信道技术，主要为团体用户提供指挥高度业务 3.具有频率利用率高，接通迅速，能实现群呼组呼等优点

4.语音通信采用PTT（Push to Talk）按键，被叫无须摘机；多以单工或半双工为主

4.三种典型的集群通信系统的比较

TETRA集群通信系统

①由欧洲电信标准研究所于1995年正式确定 ②基于数字时分复用（TDMA），提供了一系列开放接口、呼叫服务和协议 ③不仅提供了一对一全双工移动电话服务，还可提供短数据信息服务、分组数据服务及一对多群、组的调度功能 ④适用于公安、消防、急救中心、机场、港口、铁路、出租车和公共汽车调度、城市地铁、高速公路管理 ⑤每个25kHz载波内可容纳4个时分信道，同时支持4路语音或数字信号 ⑥具有语音和数字加密功能 IDEN集群通信系统

①1994年，由摩托罗拉推出的集语音和数字传输为一体的集群通信系统 ②采用TDMA技术，在25kHz信道上可同时传送6路数字信号 ③具有蜂窝无线电话、调度通信、无线寻呼及无线数据传输功能④语音编码采用矢量和激励线性预测编码技术（VSELP），提高了语音输出的质量，改善了覆盖边缘区的语音效果 ⑤目前使用范围遍及亚洲的日、韩、菲、新加坡、以色列和美洲的美国、加拿大、墨西哥、哥伦比亚、巴西、阿根廷和秘鲁等，用户已超过3000万 GoTa集群通信系统

①由我国的中兴公司自主推出的开放式集群通信系统 ②基于CDMA技术，具有容量大、覆盖面广、抗干扰能力强等特点 ③功能包括一对一私密呼叫、一对多群组呼叫、动态重组、强拆强插、迟后接入、呼叫显示、通话显示、呼叫前转；数据业务包括数据业务、消息类业务及定位业务 ④提供成熟的传统移动通信业务；实现集团虚拟专用网（VPN）

调查一下身边的蜂窝移动通信系统，从功能、结构和性能特点等方向进行相互比较。

Chap 6移动自组织网络

Part 1 Key Point 1.移动自组织网络的概念与特点

概念：

①移动自组织网络（Mobile Ad-hoc Network, MANET），属对等式多跳移动通信网络

②由一组无线移动节点组成，不依赖现有的基础设施，所需人工干预少，没有任何中心，且自组织、自愈 ③移动自组织网络可以通过无线连接构成任意的网络拓扑，且能独立工作，能与互联网或蜂窝移动通信系统连接

④自组织网络一般不适合于作为中间传输网络，只允许产生于或目的是网络内部节点的信息进出，而不让其他信息穿越本网络

⑤由于受传输范围影响，自组织网络往往要通过多个中间环节，又称为多跳无线网、自组织网络、无固定设施网络或对等网络 特点：

网络自组织性：在任意时间、地点搭建，自动探测网络拓扑信息，自动选择传输路由，自动控制通信 分布式控制方式：建立在对等节点之上，没有控制中心

网络拓扑的动态变化：移动节点间通过无线信道所形成的网络拓扑结构随相互干扰和地形变化等影响而变化

有限传输带宽：受信道竞争时的信号衰落、碰撞、阻塞、噪声干扰的影响，带宽变得更窄 多跳路由：由于节点覆盖范围有限，需要经中间节点转发

移动节点的计算性能有限：受CPU、内存和供电能力限制 安全性较差：数据信息易受窃听，网络易受攻击

存在单向无线信道：两个节点发射功率不同时，强的一方接收不支弱的一方的信号 生存时间较短：临时搭建的，随任务的完成而消失

供电问题突出：一般用电池供电，长时间工作需要解决电池问题 2.移动自组织网络的拓扑结构

原则：

网络中各节点可以直接或经过转接而相互连通

不允许存在不与其他节点相连的孤立节点

不允许存在一部分节点与另一部分节点不相连的情况 随机拓扑结构

所有的节点都具有收发信息的功能 所有的节点随机分布，并可动态变化

分群结构

所有节点都具有相同的功能，并能在预定的通信区域 内随机分布

若干个节点组成一个子群，每个子群内是单跳网 群首：子群中编号最小的节点

信关：为相邻子群的群首提供链路的节点，处于相邻子 群的重叠区域。若重叠部的节点多于1个，则编号小的 节点被指定为信关

普通节点：子群中不为群首和信关的其他节点 多个子群相互链接以覆盖整个区域

3.移动自组织网络的隐藏终端和暴露终端问题

隐藏终端：

节点ACB相连，但节点C相对于节点A为隐藏终端，当A向B发送信号时，可能会遇到节点C也在向B发送信号，造成节点B丢失双方信号

暴露终端：

节点ABCD为串联链路，节点B相对于节点C为暴露终端

当节点B向节点A发送CTS控制报文时，节点C认为自己可以向节点D发送CTS控制报文，但当节点反馈的CTS会与B发送的数据报文在节点C发送冲突，于是节点C无法和节点D成功握手

4.四类单播路由协议基本原理

表驱动路由协议：WRP、DSDV、OLSR 按需驱动路由协议：AODV、DSR 混合路由协议：ZRP、CBRP 基于定位的路由协议：LAR、GPSR（具体内容另外理解记忆）

Part 2 Practice Answer

1.什么是移动自组织网络？

通常是由一些公平对等的无线移动节点，按照一定的规则自动组建的网络 不需要固定基础设施就可以在节点间建立有效通信 网络节点的连接关系可以是动态的

适合于传感器网络、移动办公会议、个人局域网、智能家庭等领域

移动自组织网络可以通过无线连接构成任意的网络拓扑，且能独立工作，能与互联网或蜂窝移动通信系统连接；自组织网络一般不适合于作为中间传输网络，只允许产生于或目的是网络内部节点的信息进出，而不让其他信息穿越本网络；由于受传输范围影响，自组织网络往往要通过多个中间环节，又称为多跳无线网、自组织网络、无固定设施网络或对等网络。

2.简述移动自组织网络的特点？

网络的自组织性：在任意时间、地点搭建，自动探测网络拓扑信息，自动选择传输路由，自动控制通信 分布式控制方式：建立在对等节点之上，没有控制中心

网络拓扑的动态变化：移动节点间通过无线信道所形成的网络拓扑结构相互干扰和地形变化等影响而变化 有限传输宽带：受信道竞争时的信号衰落、碰撞、阻塞、噪声干扰的影响，带宽变得更窄 多跳路由：由于节点覆盖范围有限，需要经中间节点转发 移动节点的计算性能有限：受CPU、内存和供电能力限制 安全性能较差：数据信息易受窃听，网络易受攻击

存在单向无线信道：两个节点发射功率不同时，强的一方接收弱的一方的信号 生存时间较短：临时搭建的，随任务的完成而消失

供电问题突出：一般用电池供电，长时间工作需要解决电池问题

3.简述移动自组织网络的拓扑及特点？

网络中各节点可以直接或经过转接而相互连通 不允许存在不与其他节点相连的孤立节点

不允许存在一部分节点与另一部分节点不相连的情况

随机拓扑结构：所有的节点都具有收发信息的功能；所有的节点随机分布，并可动态变化。

分群结构：所有节点都具有相国的功能，并能在预定的通信区域内随机分布。若干个节点组成一个子群，每个子群内是单跳网；

群首：子群中编号最小的节点；

信关：为相邻子群的群首提供链路的节点，处于相邻子群的重叠区域。若重叠部的节点多于1个，则编号小的节点被指定为信关；

普通节点：子群中不为群首和信关的其他节点。多个子群相互链接以覆盖整个区域。

4.什么是移动自组织网络的隐藏终端和暴露终端问题？

隐藏终端：

节点ACB相连，但节点C相对于节点A为隐藏终端，当A向B发送信号时，可能会遇到节点C也在向B发送信号，造成节点B丢失双方信号

暴露终端：

节点ABCD为串联链路，节点B相对于节点C为暴露终端

当节点B向节点A发送CTS控制报文时，节点C认为自己可以向节点D发送CTS控制报文，但当节点反馈的CTS会与B发送的数据报文在节点C发送冲突，于是节点C无法和节点D成功握手

5.简述移动自组织网络的路由协议的分类及区别

表驱动路由协议：WRP、DSDV、OLSR 按需驱动路由协议：AODV、DSR 混合路由协议：ZRP、CBRP 基于定位的路由协议：LAR、GPSR（具体内容另外理解记忆）

移动自组织网络的路由问题较固定网络复杂，需要满足下述要求：节点自由移动、信号衰减、有限带宽、信号干扰；要求路由协议必须采用分布式操作；尽量支持单向链路；避免出现路由环路。因此其路由协议有如下选择。

表驱动路由协议：新节点加入时更新快；有先驱节点记录，可避免路由环路。但信息表过多，加重节点负

担，且不允许节点睡眠，耗电量加大，占用网络带宽。

按需驱动路由协议：当向目的节点发送封包时，原节点才在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由。虽可提供最新和最短跳数路由，但建立路由时开销较大。

混合路由协议：一种混合路由协议，综合了先应式路由协议和反应式路由协议。每个节点的区域内部使用路由表，在区域外部使用路由发现程序，利用区域的本地路由信息来获取路由。基于定位的路由协议：一种典型的利用地理位置信息的路由协议。中间节点收到路由查询报文后，判断自己是否在上一节点的寻找区域内，如果在则转发，不在则丢弃。由于利用位置信息限制路由查询报文的洪泛范围，路由开销较小。

6.简述移动自组织网络的QoS保障技术

QoS体系结构

传统的互联网QoS技术不再适用于移动自组织网络

新要求：业务区分能力，提供定性的QoS支持；开销小，对节点存储和处理能力要求低；分布式实施；自适应能力

QoS信令

RSVP（资源预留协议）是互联网中相当成熟和标准化的QoS信令协议，其移动性的扩展主要集中在为蜂窝网络提供QoS，解决小区的平滑切换和重路由。要求以少的信令开销迅速建立流预约；在拓扑发生变化时能维护活跃的流

QoS路由

移动自组织的QoS路由刚起步，其自身的特点使蜂窝网络等QoS路由不能简单套用：移动自组织网络的拓扑性使节点间链路状态的获取与维护变得困难；多约束的QoS路由选择更困难；单向信道的存在使QoS路由协议设计更困难基于共享机制的信道造访易造成信道阻塞；自身特性决定其QoS路由协议不能太复杂 QoS MAC协议

需要设计MAC QoS协议来高效地调度分组和使用带宽，及时响应网络拓扑的变化；在不影响其他节点的的前提下实现自身的QoS要求

Chap 7电信网络

Part 1 Key Point 1.AMPS和ETACS的系统概述和呼叫处理

概述：

①在无线传输中采用了频率调制

②每个无线信道实际由一对单工信道组成，彼此分隔45MHz ③需要建立高塔来支撑接收和发射天线，发射天线功率通常为数百瓦

④每个基站由控制信道发射器和接收器，以及8个以上FM双工语音信道组成（商用基站可达57个语音信道）

呼叫处理：

2.GSM系统的体系结构、信道分类及各自特点、帧结构及信号处理 体系结构：

基站子系统（BSS）：提供并管理移动台和移动业务交换中心之间的无线传输通道。每个BSS包括多个基站控制器（BSC），BSC经由MSC将MS连接到NSS 网络子系统（NSS）：NSS管理着系统的交换功能，允许系统工种师对GSM的所有方面进行监视、诊断和检修。该子系统与其他GSM子系统内部相连，仅提供给负责网络业务设备的GSM运营方

操作支持子系统（OSS）信道分类：

1）业务信道（TCH）：数字化的用户编码语音或用户数据，在前向链路和反向 链路上具有相同的功能和格式 业务信道又分为：

（1、全速率TCH：用户数据包含在每帧的一个时隙内

（2、半速率TCH：用户的数据映射到相同的时隙上，但是在交替帧内发送 2）控制信道（CCH）：在基站和移动站之间传输信令和同步指令 控制信道又分为：（1、广播信道（BCH）

在每个小区 中指定的ARFCH前向链路上运行，仅在某些GSM帧的第一时隙发送数据，只使用前向链路

广播控制信道（BCCH）：广播小区和网络识别、小区运行特征（控制信道结构、利用率和阻塞）、信道列表等消息。一个控制复帧的第二帧到5帧为BCCH数据

频率校正信道FCCH）：是一个特定的数据突发序列，占用第一个GSM帧的TS 0，在控 制信道复帧中每10帧重复一次，用于同步用户内部频率与基站的频率

同步信道SCH）：出现在FCCH帧后的帧中的TS 0内，当允许移动台与基站进行帧同步 时，SCH用来识别服务基站（2、公共控制信道（CCCH）

在广播信道的ARFCN上，每个没有被BCH或空闲帧使用的GSM帧的TS 0被公共控制信道占用

寻呼信道PCH）：从基站向小区内移动台提供寻呼信号，通知指定的移动台接收发自PSTN 的呼叫，也可提供小区广播的ASCII文本消息

随机接入信道RACH）：是一个反向链路信道，用来让用户接收来自PCH的寻呼，也可 用 来使移动台发出一个呼叫

接入认可信道AGCH）：被基站用来向移动台提供前向链路通信，载有使移动台在特定 物理信道中运行的数据

（3、专用控制信道（DCCH）

为双向信道，用于提供用户所需的信令服务

独立专用控制信道SDCCH）：载有信令业务数据，这些数据在移动台与基站相连后，基 站分配TCH之前，被认为是一个中间的、暂时信道，用来接收BCH新完成的呼叫

慢速辅助控制信道SACCH）：在前向链路上用来向移动台发送慢速但规则变化的控制信 息；在反向链路上载有接收信号长度、TCH的质量以及邻近小区的BCH测量结果

快速辅助控制信道FACCH）：载有紧急信息（如切换要求）

帧结构：（大概看下就行）

信号处理：（需要理解）

3.CDMA的信道特点

1）码分多址（CDMA）较TDMA和FDMA具有一些优越性，与被广泛使用的一些蜂窝系统的频带兼容，可较经济地生产出用于双模式运行的移动台和基站

2）通话小区内用户使用相同的无线信道，邻近小区内的用户也可使用相同的无线信道 3）完全取消对频率规划的要求

4.DECT和PACS的体系结构

DECT体系结构：

1）与ISDN相似，但不同于AMPS和GSM等蜂窝标准，是为无线本地环路或城市区域接入而设计的 2）根据便携台接收的信号来动态分配信道，只提供普通速度的越区切换 3）物理层：采用FDMA/TDMA/TDD无线传输方式 4）媒体接入控制层（MAC）：包括一个寻呼信道和一个控制信道 5）数据链路控制层（DLC）：负责向网络层提供可靠的数据链路，并对每个用户将逻辑物理信道划分成时隙，同时对时隙提供格式化的纠错检错。

6）网络层：即DECT的主要信令层，提供呼叫控制、电话交换业务，及面向连接的消息业务和移动性管理。

PACS的体系结构： 1）用户单元（SU）：可是固定部分也可是便携部分 2）无线接口（RP）：连接到无线端口的控制单元RPCU 3）接入管理（AM）：其中接口A是空中接口，提供SU 和RP的联接；接口P提供通过RP连接SU和RPCU所要求的协议，且接口P通过一个嵌入操作信道（EOC）来连接RPCU及BP

Part 2 Practice Answer 1.下列说法哪个对GSM来讲是不正确的？

a.上行链路和下行链路信道频率间隔为45MHz。b.一个时隙中有8个用户。

c.GSM调制器的蜂值频移是GSM数据速率的整数倍。

d.GSM采用了恒包络调制

2.GSM系统中，每个小区能提供多少个全速率物理频道？

GSM均使用专为系统保留的两个25MHz的频段，即前向链路和反向链路。前向与反向有效频段被划分为200kHz宽的信道，该信道以绝对无线频率信道号标志（ARFCN），一个信道号代表一对前向、反向信道，两者间隙为45MHz，且每个信道在8个TDMA用户里是时间共享的。

则，一个链路被可被分为信息数：25MHz / 200kHz = 125 由于每个信道在8个TDMA用户里是时间共享的，所以全速率物理频道数为：125 * 8 = 1000 3.下列AMPS信道中，哪个是空白-突发信道？

A.慢速辅助控制信道（SACCH）

B.反向语音信道（RVC）

C.寻呼信道（PC）

D.广播控制信道（BCCH）

E.快速辅助控制信道（FACCH）

4.在DECT系统上用户传输数据的最大速率是多少？

kbps

5.对每一个DETC系统，在室外有明显多径影响的环境中，可能会出现什么情况？解释你的答案，并给出定性分析。

6.下面哪个系统是基于微小区结构的。选择一项：

A.CDMA

B.IS-95

C.USDC

D.GSM

E.DECT Chap 8 异构网络协调通信 Part 1 Key Point 1.异构网络的特征及研究发展趋势 特征：

1）异构网络是一种由不同类型的网络协议或不同的接入技术所组成的混合型网络系统 2）异构网络可由不同制造商生产的网络设备和系统组成 3）异构网络中的不同类型的网络通过路由器连接

4）构建异构网络时，不应该修改现有的网络协议 异构网络之间的协作和融合是研究发展的趋势。

2.软件无线电技术

无线网络的异构性体现在底层物理技术方面的空中接口差异性 软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片，以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。宽带/多频段天线、A/D/A转换器件、DSP（数字信号处理器）技术及实时操作系统是软件无线电的关键技术。软件无线电（Software Defined Radio,简称SDR），就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。

3.认知无线电技术

1）1999年，由瑞典的一位学者提出，作为软件无线电的发展，认知无线电继承了软件无线电的开放性、标准化和模块化思路，可以智能感知周围的无线电环境特征

2）认知无线电可通过智能感知，动态地检测和有效地利用空闲频谱，并能根据一定的学习和决策算法，自适应地改变系统工作参数

3）可根据不同网络的空中接口，实时调整自身参数与之适配，因而不需改变现有网络的结构及协议

Part 2 Practice Answer 1.简述何为异构网络

异构网络是一种由不同类型的网络协议或不同的接入技术所组成的混合型网络系统 异构网络可由不同制造商生产的网络设备和系统组成 异构网络中的不同类型的网络通过路由器连接 构建异构网络时，不应该修改现有的网络协议

2.简述异构网络面临哪些问题

异构网络融合的参考模型或体系结构 异构网络的泛在移动性管理 异构无线网络的空中接口互连 异构网络的联合无线资源管理 异构网络的服务质量（QoS）管理

3.寻找一个身边与异构网络相关的事例，说明其具备哪些异构网络的特征，还有哪些方面的问题需要解决。