通信原理复习完整版本优秀PPT.ppt
《通信原理复习完整版本优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通信原理复习完整版本优秀PPT.ppt(67页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、考试留意事项1、考试形式闭卷,A、B卷2、试卷分值分布填空题(20分)、选择题(20分)、简答题(12分)、计算题(48分,总计五大题)3、试卷分值占各章比例第一章(11分),第三章(16分),第四章(13分),第五章(20分),第六章(9分),第七章(12分),第九章(12分),第十一章(4分),第十四章(3分)4、考试时间1月5号下午13:30-15:30地点:5-215第一章 绪论 驾驭要点:1.模拟通信和数字通信模型模拟通信数字通信驾驭要点:2.数字通信优缺点 数字通信的优点:(1)抗干扰实力强 (2)差错可控,传输性能好 (3)易于与各种数字终端接口 (4)易于集成化 (5)易于加密
2、处理,且保密强度高。数字通信的缺点:数字通信的缺点:(1)、频频带带利利用用率率不不高高数数字字通通信信的的很很多多优优点点都都是是用用比比模模拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取的。拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取的。(2)、对同步要求高,系统设备比较困难。)、对同步要求高,系统设备比较困难。单工通信单工通信,是指消息只能单方向传输的工作方式是指消息只能单方向传输的工作方式半双工通信半双工通信,是指通信双方都能收发消息,是指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式但不能同时进行收和发的工作方式 全全双双工工通通信信,是是指指通通信信双双方方可可同同时时进进行行收收发发消消息息
3、的的工工作作方方式式。全全双双工工通通信信的的信道必需是双向信道。信道必需是双向信道。驾驭要点:3.了解各通信方式驾驭要点:4.离散信源的信息量 平均信息量(熵)的计算信息量信息量I与消息出现的概率与消息出现的概率P(x)之间的关系之间的关系应为 信息量的单位与对数底数a有关。a=2时,信息量的单位为比特比特(bit);传送传送M进制波形之一的信息量进制波形之一的信息量为:为:离散信源的平均信息量离散信源的平均信息量:指信源中每个符号所含信息量的统计平均值。:指信源中每个符号所含信息量的统计平均值。H(x)=P(x1)-log2 P(x1)+P(x2)-log2 P(x2)+P(xn)-log
4、2 P(xn)推论推论:当信源中每个符号等概独立出现时,信源的熵有最大值。:当信源中每个符号等概独立出现时,信源的熵有最大值。其最大值为:码元传输速率码元传输速率RB:简称传码率,又称符号速率:简称传码率,又称符号速率单位是波特(单位是波特(Baud),记为),记为B信息传输速率信息传输速率Rb:简称传信率,又称比特率等。它表示单位时间内传递的信息:简称传信率,又称比特率等。它表示单位时间内传递的信息量或比特数量或比特数,单位是比特比特/秒秒,可记为bit/s,或 b/s,或bps。Rb=RBH(b/s)等概传输时,熵有最大值log2M,信息速率也达到最大,即 Rb=RB log2 M(b/s
5、)驾驭要点:5.码元速率、信息速率、频带利用率 计算,误码率、误信率的定义频带利用率频带利用率:真正衡量数字通信系统传输效率的应当是单位频带内的码元传输速:真正衡量数字通信系统传输效率的应当是单位频带内的码元传输速率率 误码率(码元差错率)误码率(码元差错率)Pe:是指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例:是指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例误信率(信息差错率)误信率(信息差错率)Pb是指发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例是指发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例1.字母A出现的概率是0.05,求其信息量()。(书本P11例1-1)2.某二进制离散信源,“1”、“0
6、”发生概率分别为1/4和3/4,该信源的平均信息量为(0.811 bit/符号 )。3.A、B、C、D、E的概率是1/4、1/8、1/8、3/16、5/16,则平均信息量是()。(书本P11例1-2)4.一个数字通信系统传送四进制信号,其码元速率为800波特,则信息传输速率为(1600b/s )。5.设信源由A、B、C三个符号组成,出现概率分别为1/2 1/4 1/4,假设各符号的出现相互独立,则信源的平均信息量为(1.5 bit/符号)。6.出现概率越(小 )的消息,其所含的信息量越大;出现概率越(大 )的消息,其所含的信息量越小。例题分析:7、已知某四进制离散信源(0 1 2 3)中各符号
7、出现的概率分别为3/8 1/8,且每个符号出现都是独立的,求(书本P11)(1).信源的平均信息量(熵)8 8、某四进制数字传输系统的每个码元的持续时间宽度为、某四进制数字传输系统的每个码元的持续时间宽度为833*10833*10(-6-6)s,s,连续工作连续工作1 1小小时后,接收端收到时后,接收端收到6 6个错码个错码(1).系统的码元速率系统的码元速率 信息速率信息速率(2).系统的误码率系统的误码率第三章 随机过程驾驭要点:1、驾驭狭义平稳、广义平稳的概念,两者关系如何?狭义平稳随机过程是指随机过程的统计特性(n维分布函数和n维概率密度函数)不随时间的推移而变更。广义平稳随机过程是随
8、机过程(t)的均值和方差与时间t无关,而其相关函数只与时间间隔有关。两者关系:狭义平稳一般是广义平稳的,反之不确定成立。2、各态历经性(遍历性)平稳随机过程,它的数字特征(均为统计平均)完全可由随机过程中的任一实现的数字特征(均为时间平均)来替代。即:假设x(t)是平稳随机过程(t)的随意一个实现,(t)的数字特征(统计平均)可由x(t)的时间平均替代,即:3 3 3 3、平稳随机过程自相关函数、平稳随机过程自相关函数、平稳随机过程自相关函数、平稳随机过程自相关函数 对对对对于于于于平平平平稳稳稳稳随随随随机机机机过过过过程程程程而而而而言言言言,它它它它的的的的自自自自相相相相关关关关函函函
9、函数数数数是是是是特特特特殊殊殊殊重重重重要要要要的的的的一一一一个个个个函函函函数数数数。(其其其其一一一一,平平平平稳稳稳稳随随随随机机机机过过过过程程程程的的的的统统统统计计计计特特特特性性性性,如如如如数数数数字字字字特特特特征征征征等等等等,可可可可通通通通过过过过自自自自相相相相关关关关函函函函数数数数来来来来描描描描述述述述;其其其其二二二二,自自自自相相相相关关关关函函函函数数数数与与与与平平平平稳稳稳稳随随随随机机机机过过过过程程程程的的的的谱谱谱谱特特特特性性性性有有有有着着着着内内内内在在在在的的的的联联联联系系系系)。设设设设(t)(t)(t)(t)为为为为平平平平稳稳
10、稳稳随随随随机机机机过过过过程程程程,则则则则它它它它的自相关函数的自相关函数的自相关函数的自相关函数 R()=E R()=E R()=E R()=E(t)(t+)(t)(t+)(t)(t+)(t)(t+)具有下列主要性质:具有下列主要性质:具有下列主要性质:具有下列主要性质:(1 1 1 1)R(0)=ER(0)=ER(0)=ER(0)=E2(t)2(t)2(t)2(t)(t)(t)(t)(t)的平均功率的平均功率的平均功率的平均功率 (2 2 2 2)R()=E2 R()=E2 R()=E2 R()=E2(t)(t)(t)(t)(t)(t)(t)(t)的直流功率的直流功率的直流功率的直流功
11、率 (5 5 5 5)R(0)-R()=2 R(0)-R()=2 R(0)-R()=2 R(0)-R()=2 方差,方差,方差,方差,(t)(t)(t)(t)的沟通功率的沟通功率的沟通功率的沟通功率 当均值为当均值为当均值为当均值为0 0 0 0时,有时,有时,有时,有R(0)=2R(0)=2R(0)=2R(0)=2。驾驭要点:4.4.4.4.平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度P()P()与其自相关函数与其自相关函数R()R()是一对傅里叶变换关系是一对傅里叶变换关系,即即驾驭要点:驾
12、驭要点:5.5.白噪声白噪声凡是功率谱密度在整个频率范围内都是匀整分布的噪声,被称之为凡是功率谱密度在整个频率范围内都是匀整分布的噪声,被称之为白噪声。白噪声。,即即白噪声的自相关函数与功率谱密度也是一对傅立叶变换关系,即白噪声的自相关函数与功率谱密度也是一对傅立叶变换关系,即白噪声的功率谱密度和自相关函数例题分析:1、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同,其一维分布与(时间t)无关,二维分布只与(时间间隔)有关。2、实平稳随机过程的自相关函数为 ,则平均功率是(R(0))。3、平稳随机过程S(t)中,R()的物理意义是(直流功率 )。4、某随机相位余弦波(t)=Acos(ct+),其中
13、A和c均为常数,是在(0,2)内匀整分布的随机变量。(书本41例3-1,,44例3-2)(1)证明(t)是否是平稳随机过程。(2)求(t)的功率谱密度和平均功率;(3)探讨(t)是否具有各态历经性。5、某随机过程(t)=s(t)cos(ct+),已知s(t)是一个平稳随机脉冲序列,其功率谱密度为Ps(f),c为常数,是在(0,2)内匀整分布的随机变量,且s(t)与相互独立。(1)证明(t)是否是平稳随机过程。(2)求(t)的功率谱密度Pe(f);6、已知s(t)是一个平稳随机脉冲序列,其功率谱密度为Ps(f),求已调信号(t)=s(t)cos(ct)的功率谱密度Pe(f);第四章 信道驾驭要点
14、:1、了解信道的定义及分类、了解信道的定义及分类信道:指以传输媒质为基础的信号通道。连接发送端和接收端的通信设备,信道:指以传输媒质为基础的信号通道。连接发送端和接收端的通信设备,其功能是将信号从发送端传送到接收端。它可分为狭义信道和广义信道。其功能是将信号从发送端传送到接收端。它可分为狭义信道和广义信道。依据信道的定义,假如信道仅是指信号的传输媒质,这种信道称为狭义信道;依据信道的定义,假如信道仅是指信号的传输媒质,这种信道称为狭义信道;假如信道不仅是传输媒质,而且包括通信系统中的一些转换装置,这种信道假如信道不仅是传输媒质,而且包括通信系统中的一些转换装置,这种信道称为广义信道。称为广义信
15、道。狭义信道依据传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道两类。狭义信道依据传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光纤等。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光纤等。无线信道包括地波传播、短波电离层反射、超短波或微无线信道包括地波传播、短波电离层反射、超短波或微 波长波长 视视 距中继、距中继、人人造卫星中继等。造卫星中继等。今后,为了叙述便利,常把广义信道简称为信道。今后,为了叙述便利,常把广义信道简称为信道。16162 2 2 2、恒参信道特性及对信号传输的影响、恒参信道特性及对信号传输的影响、恒参信道特性及对信号传输的影响、恒参信道特性及对信号传
16、输的影响 恒恒恒恒参参参参信信信信道道道道的的的的信信信信道道道道特特特特性性性性不不不不随随随随时时时时间间间间变变变变更更更更或或或或变变变变更更更更很很很很缓缓缓缓慢慢慢慢。如如如如由由由由架架架架空空空空明明明明线线线线、电电电电缆缆缆缆、地地地地波波波波传传传传播播播播、对对对对称称称称电电电电缆缆缆缆、人人人人造造造造卫卫卫卫星星星星中中中中继继继继、光光光光导导导导纤纤纤纤维维维维等等等等传传传传输输输输媒媒媒媒质质质质构构构构成成成成的的的的信信信信道道道道都都都都属属属属于于于于恒恒恒恒参参参参信信信信道。道。道。道。恒参信道对信号传输的影响是确定的或者是变更极恒参信道对信号
17、传输的影响是确定的或者是变更极其缓慢的。因此,其传输特性可以等效为一个线性其缓慢的。因此,其传输特性可以等效为一个线性时不变网络。时不变网络。只要知道网络的传输特性,就可以接只要知道网络的传输特性,就可以接受信号分析方法。受信号分析方法。3 3、随参信道的特性以及对信号传输的影响随参信道的特性以及对信号传输的影响随参信道的特性以及对信号传输的影响随参信道的特性以及对信号传输的影响 随随随随参参参参信信信信道道道道是是是是指指指指信信信信道道道道传传传传输输输输特特特特性性性性随随随随时时时时间间间间随随随随机机机机快快快快速速速速变变变变更更更更的的的的信信信信道道道道。常常常常见见见见的的的
18、的随随随随参参参参信信信信道道道道短短短短波波波波电离层反射信道、流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道等。电离层反射信道、流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道等。电离层反射信道、流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道等。电离层反射信道、流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道等。随随随随参参参参信信信信道道道道以以以以短短短短波波波波电电电电离离离离层层层层反反反反射射射射信信信信道道道道和和和和对对对对流流流流层层层层散散散散射射射射信信信信道道道道为为为为典典典典型型型型代代代代表表表表。随随随随参参参参信信信信道道道道有有有有三三三三个特点:个特点:个特点:个特
19、点:(1)(1)对信号的衰耗随时间随机变更;对信号的衰耗随时间随机变更;对信号的衰耗随时间随机变更;对信号的衰耗随时间随机变更;(2)(2)信号传输的时延随时间随机变更;信号传输的时延随时间随机变更;信号传输的时延随时间随机变更;信号传输的时延随时间随机变更;(3)(3)多径传播。多径传播。多径传播。多径传播。驾驭要点:4、连续信道容量、连续信道容量香农香农(Shannon)信道容量公式信道容量公式,简称其表明的是当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给定时,在具有确定频带其表明的是当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给定时,在具有确定频带宽度的信道上,理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值
20、。只要传宽度的信道上,理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值。只要传输速率小于等于信道容量,则总可以找到一种信道编码方式,实现无差错输速率小于等于信道容量,则总可以找到一种信道编码方式,实现无差错传输;若传输速率大于信道容量,则不行能实现无差错传输。若噪声传输;若传输速率大于信道容量,则不行能实现无差错传输。若噪声n(t)的的单边功率谱密度为单边功率谱密度为n0,则在信道带宽,则在信道带宽B内的噪声功率内的噪声功率N=n0B,得香农公式,得香农公式的另一形式的另一形式(信道容量三要素公式)信道容量三要素公式):为为增大信号功率增大信号功率S可以增加信道容量,若信号功率趋于无穷大,则信道容量
21、也趋可以增加信道容量,若信号功率趋于无穷大,则信道容量也趋于无穷大,即于无穷大,即 减小噪声功率减小噪声功率N(或减小噪声功率谱密度或减小噪声功率谱密度n0)可增加信道容量,若噪声功率可增加信道容量,若噪声功率趋于零趋于零(或噪声功率谱密度趋于零或噪声功率谱密度趋于零),则信道容量趋于无穷大,即,则信道容量趋于无穷大,即 增大信道带宽增大信道带宽B可以增加信道容量,但不能使信道容量无限制增大。信道可以增加信道容量,但不能使信道容量无限制增大。信道带宽带宽B趋于无穷大时,信道容量的极限值为趋于无穷大时,信道容量的极限值为例题分析:1.调制信道分为(恒参信道)和(随参信道),短波电离层反射信道属于
22、(随参)信道。2.调制信道包括(发转换器 ),媒质,(收转换器 )。3.信号在随参信道中传输时,产生频率弥散的主要缘由是(多径衰弱 )。4.电离层反射通道1000km时,最大时延差为2ms,那么传输煤质的相关带宽为(500 )HZ.5.连续信道香农公式可表示(),当信道带宽趋于无穷大时,连续信道趋于()。19196、计算传输电视图象信号时所需的带宽、计算传输电视图象信号时所需的带宽电视图象可以大致认为由电视图象可以大致认为由300000(三(三十万)个小像元组成;一般要求的对比度,每一像元大约取十万)个小像元组成;一般要求的对比度,每一像元大约取10个可辨别的亮度电个可辨别的亮度电平(例如对应
23、黑色、深灰色、浅灰色、白色等);假设对于任何像元,平(例如对应黑色、深灰色、浅灰色、白色等);假设对于任何像元,10个亮度个亮度电平是独立等概率出现的,每秒发送电平是独立等概率出现的,每秒发送30帧图象;为了满足地重现图象,要求信噪帧图象;为了满足地重现图象,要求信噪比比S/N为为1000(即(即30dB)。试计算传输上述信号所需的最小带宽。)。试计算传输上述信号所需的最小带宽。解:解:(1)每一像元所含平均信息量:)每一像元所含平均信息量:因为每一像元能以独立等概率取因为每一像元能以独立等概率取10个亮度电平,所以,每个像元的平均个亮度电平,所以,每个像元的平均信息量为信息量为 (2)每帧图
24、象的平均信息量:)每帧图象的平均信息量:(3)每秒内传送的平均信息量(信息速率):每秒内传送的平均信息量(信息速率):(4)传输带宽:)传输带宽:为了传输这个信号,信道容量为了传输这个信号,信道容量C至少必需等于至少必需等于Rb,由香农公式:由香农公式:20207、已知彩色电视图像由、已知彩色电视图像由 个像素组成,设每个像素有个像素组成,设每个像素有64种彩色度,种彩色度,每种彩色度有每种彩色度有16个等级,假如全部彩色度和亮度等级的组合机会均等,个等级,假如全部彩色度和亮度等级的组合机会均等,并统计独立。并统计独立。(1)计算每秒传送计算每秒传送100个画面所须要的信道容量个画面所须要的信
25、道容量(2)假如接收机信噪比为)假如接收机信噪比为30dB,为了传送彩色图像所需信道带宽,为了传送彩色图像所需信道带宽为多少?提示为多少?提示 信道容量带宽 约50MHZ 第五章 模拟调制系统驾驭要点:1、用正弦波作为载波的调制、用正弦波作为载波的调制,包括幅度调制幅度调制和角度调制角度调制。幅度调制(幅度调制(属线性调制属线性调制):已调信号是基带信号频谱的平移及线性变换。):已调信号是基带信号频谱的平移及线性变换。主要有:调幅调幅(AM)、双边带调制双边带调制(DSB-SC)、单边带调制单边带调制(SSB-SC)、残留边带调制残留边带调制(VSB-SC)。2、角度调制(属非线性调制):已调
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通信 原理 复习 完整 版本 优秀 PPT
限制150内