通信原理复习提纲.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date通信原理复习提纲通信原理复习提纲通信原理复习提纲第1章 绪论1、通信：信息的传输与交换，用“电”来传递“信息”的方式简称通信2、通信系统模型：模拟通信系统数字通信系统3、 信系统的分类： 模拟基带传输系统 模拟通信系统 模拟调制传输系统通信系统 数字基带传输系统数字通信系统 数字调制传输系统 模拟通信：信道中传输的是模拟信号。 数字通信：信道中传输的是数字信号。 （通

2、信的其他分类方式见教材） 4、 通信方式分类：单工通信、半双工同时、全双工通信5、性能指标 有效性-传输信息的速度。 可靠性-传输信息的质量。（1）模拟通信 有效性：用有效传输带宽表征传输信息的速度，B越小，有效性越好 可靠性：用接受端输出信噪比来量度，S/N越大，可靠性越好 （2）数字通信 传输速率（系统有效性） a、码元速率Rs：每秒钟传输的码元数，单位波特band，Rs也称波特率 b、信息速率Rb:单位时间传输的信息量，单位bit/s，Rb称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M进制码元的信息量bit Rb=Rs（bit/s） RS=（band） c、频带利用率：单位频带能传输的

3、信息速率 b= 单位bit/s.Hz 差错率（系统可靠性） 误比特率Pb= （误信率） 误码元率Ps= （误码率）第2章 模拟线性调制线性调制的特点：已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构，仅仅是频谱位置的线性搬移。一、 常规调幅（AM）1、 调制 时域表达式： sAM(t)= A0+f(t)cosct+c频域表达式：带宽： 基带信号最高频的2倍输入功率： 调制效率： 对单频余弦f(t)： 满调幅 。则 效率低，主要是载波功率大，又不携带信息所至。2、解调(1)、相干解调原理： 低通滤波后得：（2）、非相干解调原理：包络检波、平方律检波（必须有载波分量才能解调）二、抑制载波的双边带调幅(DS

4、B-SC) 1、 调制 时域表达式: 频域表达式: 效率 高(抑制了载波)带宽： 2、解调：只能相干解调，不能用包络检波解调三、单边带调制（SSB）1、 产生：（1）滤波法形成单边带信号一级滤波法规一化值 要求不低于多级滤波法（2）用相移法实现单边带信号2、单边带信号的解调由于单边带信号抑制了载波，故必须用相干解调法四、残留边带调制(VSB)1、产生 常用滤波法(抑制了载波)频域表达式时域表达式2、解调 VSB抑制了载波,故要用相干解调五、线性调制系统的抗噪声性能噪声只对已调信号的接收产生影响，故对通信系统的抗噪声性能研究，可只考虑解调器的抗噪声性能。1、分析模型 带通滤 波 器低通滤 波 器

5、 n(t) s(t) 2、双边带调制相干解调的抗噪声性能输出信噪比 输入信噪比 信噪比增益 3、单边带调制相干解调的抗噪声性能 必须注意：，而，并不能说明双边带调制抗噪声性能优于单边带调制。因为上述讨论中双边带的平均功率是单边带信号的2倍。如果在、W都在相同的条件下比较，二者信噪比相等。4、常规调幅包络检波的抗噪声性能包络检波一般模型 n(t)带 通滤波器包 络检波器 大信噪比情况输入信噪比 输出信噪比 信噪比增益 上式说明 与直流分量有关，随减小而增加，但对常规调幅来说为了不发生过调幅故总有，解调后信噪比恶化。对100的调制，。则最大信噪比增益 小信噪比情况：与噪声分不开，调制信号已被噪声干

6、扰，无法解调第3章 模拟角调制 调频FM角 调 制（非线性调制） 调相PM一、角调制的基本概念 PM：（为移相常数）瞬时相位 瞬时频率单频余弦波调制的PM 调相指数 FM （为频偏常数）瞬时频率 瞬时相位 单频余调制的FM 调频指数 最大偏频二、窄带角调制窄带角调制条件：调频或调相引起的瞬时相位偏移远小于30度 NBFM： NBPM： 1、 窄带调频（NBFM） 单频调制情况2窄带调相。也与常规调幅相似，且带宽相等。三、宽带调频1、单频信号的宽带调频。调制信号 时域表达式 =频域表达式 带宽：卡森公式 - 调制信号最高频，- 最大频偏功率分配 总功率：= 载波功率 边带功率 四、宽带调相1、宽

7、带调相信号表达式 调制信号调相信号 最大角频偏 2、信号频带宽度 随调制信号频率变化，不利于充分利用信道频带。五、调频信号的产生与解调1、产生（1）直接调频法-用调制信号改变电抗元件参数，进而改变振荡器频率（2）倍频法-先产生NBFM信号。然后倍频和混频成WBFM信号2、调频信号的解调（1）非相干解调-适用窄带和宽带调频信号解调具有线性频率电压转换关系的鉴频器（2）相干解调-适应对NBFM信号解调六、调频系统的抗噪声性能1、 非相干解调的抗噪声性能输入信噪比 输出信噪比 信噪比增益 在单频调制时 门限效应当输入信噪比下降到一定程度时，输出信噪比急剧恶化。 2、相干解调的抗噪音声性能（只适合窄带

8、调频信号）窄带调频信号输入、输出信噪比 信噪比增益 单频调制时，常取则结论：NBFM相干解调比WBFM非相干解调信噪比增益低得多。NBFM相干解调不存在门限效应。七、采用预加重和去加重改善信噪比八、频分复用（FDM）复用：若干独立的信号在同一信道中传送，可提高信道利用率。复用 1、频分复用原理FDM：是对信道进行频域分割，每路信号占一个频段，接收端用滤波器将多路信号分开，分别解调和终端处理。2多级调制。 目 的：减少载频数量、部件类型，并使滤波器制作容易。多级调制：在一个复用系统内，对同一基带信号进行两次或两次以上同种方式的调制。3、复合调制两种或两种以上的调制方式形成的复用系统。九、模拟通信

9、系统的应用举例1、载波电话系统载波电话：在一对传输线上同时传输多路模拟电话，使用SSB的FDM方式，其设备（载波机）用于长途通信。2、调幅广播调幅广播采用常规调幅方式中波载频 535kHz-1605kHz 自由空间传播 地区性广播短波载频 3.9MHz-18MHz 电离层反射 数千公里调制信号最高频 电台间隔 3、调频广播单声道调频广播调频广播载频87MHz-108MHz 频带 电台间隔 200kHz 双声道立体声调频广播4、广播电视标准频道 载频范围49。75MHZ-951。25MHZ 伴音调频调制信号最高频 最大频偏 调频信号带宽 双边带发射图像调幅 调制信号带宽 06MHz 用残留边带发

10、射方式5、 卫星直播电视图像传输：调频 。 。 保护间隔1MHz伴音传输：单路伴音 FM多路伴音 数字化（时分复用）高频电视信号经一次调制后的伴音与图像信号相加成FDM基带信号，对70MHz中频载波调频，然后经高频、放大后发射。6、通信卫星的频分多址方式多址方式 7、模拟移动电话移动通信：通信双方中至少有一方是移动的。模拟移动电话通信模拟移动通信频段 900M （高频）话音电子高频 最大频偏 带宽B=2（5+3）+ =20 规定25第4章 模拟信号的波形编码模拟信号-编码-数字信号 波形编码（时域波形 数字序列，数码率16 64 Kbit/s 重建信号质量好）语音编码参量编码（处理信号，提取语

11、音信号特征参量，变成数字代码，数码率16Kbit/s以下，重建信号质差）一、脉冲编码调制(PCM)1、PCM的基本原理发送端接收端模拟 x(t) 预滤 波形 数字 波形 低通 x(t) 模拟 信源 波器 编码器 信道 解码 滤波 终端 抽样：把时间上连续的模拟信号变成时间上离散的抽样信号。量化：把幅度上连续的模拟信号变成幅度上离散的量化信号。脉冲编码调制(PCM)：以模拟信号为调制信号（二进制码）以二进制脉冲序列为载波。电话信号的PCM码： 原始话音：40Hz10000Hz 滤波后：300Hz3400Hz PCM码组：8位二进制码组成2、抽样抽样：将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程

12、。低通抽样定理：一个频带限制在（0，）内的连续信号x(t), 若抽样频率大于或等于2，则其样值序列x(nTs)可以无失真地重建原始信号x(t)。满足抽样定理的最低抽样频率称奈奎斯特(Myquist)频率。带通抽样定理：对带通信号B=抽样频率应满足，式中，的最大正数。由于0,c1=1 段落码： 1024635512, ,c2c3c4=110 段内码：635512+328,c5=0 635512+322=57,c7=1 635512+322+321=608，c8=1 编码器输出 11100011（2） 量化误差：解码器输出=608+322=62 q=635-624=117单路话音信号的最高频率为4kHz,抽样速率为8kHz，将所得的脉冲由PAM方式或PCM方式传输。设传输信号的波形为矩形脉冲，其宽度为，且占空比为1。（1）计算PAM系统的最小带宽；（2）在PCM系统中抽样后系统按8级量化，求P