通信原理第六樊昌信复习.pptx

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1、第2-3章 信号 随机过程的数字特征：均值、方差和自相关函数平稳过程的自相关函数平稳随机过程通过线性系统输出过程的均值输出过程的自相关函数输出过程的功率谱密度输出过程的概率密度分布窄带随机过程：同相分量和正交分量第1页/共23页第4章 信道无线信道中天线高度的确定：天线尺寸不小于电磁波波长的1/10信道分类：恒参信道和随参信道恒参信道对信号传输的影响：振幅-频率特性；相位-频率特性随参信道的特征：信号的传输衰减随时间而变信号的传输时延随时间而变存在多径传播多径效应连续信道的信道容量三要素：信道带宽(Hz)、信号功率(W)、噪声功率谱密度(W/Hz)第2页/共23页第5章 模拟调制系统载波调制、

2、调制信号、载波、已调信号的概念AM信号频谱的构成：载频分量、上边带、下边带；带宽调制效率：AM最大为1/3，DSB为100。VSB信号对输出滤波器要求：在载波处必须具有互补对称（奇对称）特性。即解调方式相干解调：条件包络检波制度增益：DSB=2；SSB=1；AM=2/3；FM第3页/共23页调制方式传输带宽解调方式AM2fm包络检波、相干解调（同步检波）DSB2fm相干解调SSBfm相干解调VSB略大于fm近似SSB相干解调第4页/共23页第6章 数字基带传输系统数字基带信号单极性波形；双极性波形；单极性归零波形；双极性归零波形；差分波形（以相邻码元的电平跳变和不变来表示消息代码，而与码元本身

3、的电位或极性无关）几种常用的传输码型AMI码：0保持不变，1交替的用1和-1来表示双相码：0码用01表示；1码用10表示CMI码：1码交替的用11和00表示，0码固定的用01表示第5页/共23页HDB3码：首先，将消息码变换成AMI码；然后检查AMI码中连“0”的情况：当没有发现4个以上（包括4个）连“0”时，则不作改变，AMI码就是HDB3码。当发现4个或4个以上连“0”码元串时，就将第4个“0”变成与其前一个非“0”码元（“1”或“1”）同极性的码元。将这个码元称为“破坏码元”，并用符号“V”表示，即用“+V”表示“1”，用“V”表示“1”。为了保证相邻“V”的符号也是极性交替：*当相邻“

4、V”之间有奇数个非“0”码元时，这是能够保证的。*当相邻“V”之间有偶数个非“0”码元时，不符合此“极性交替”要求。这时，需将这个连“0”码元串的第1个“0”变成“B”或“B”。B的符号与前一个非“0”码元的符号相反；并且让后面的非“0”码元符号从V码元开始再交替变化。第6页/共23页消息码：1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 AMI码：HDB3码：信息码：1 0 1 1 0 0 1 0 1差分码：HDB3码：+1-1 0 0 0-V+1 0-1+1 0 0 0+V-B 0 0-V+1 0-1+1-1信息码：+1 0-1+1 0 0 0 0 0 0 0

5、0 0 0 0 0-1 0+1+1 0-1+1 0 0 0+V-B 0 0-V+B 0 0+V-1 0+10 1 1 0 1 1 1 0 0 11 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1第7页/共23页误码产生的原因：码间串扰（产生原因）和加性噪声为了使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度的减小码间串扰和随机噪声的影响。无码间串扰的条件：时域条件频域条件（奈奎斯特第一准则）（无码间串扰时）基带系统所能提供的最高频带利用率为第8页/共23页采用余弦滚将特性滤波器时：基带传输系统的抗噪声性能二进制双极性基带系统：在发送等概，且在最佳门限电平下

6、，误码率仅依赖于信号峰值和噪声均方根的比值，而与采取的信号形式无关。眼图观察码间干扰和信道噪声等因素对系统性能影响程度的实验手段将示波器接在抽样判决器的输入端最佳抽样时刻是眼睛张开最大的时刻改善数字基带系统性能的措施部分响应系统：提高频带利用率时域均衡：减小码间串扰第9页/共23页部分响应的一般形式部分响应波形的一般形式可以是N个相继间隔Ts的波形sin x/x之和，其表达式为式中R1、R2、RN为加权系数，其取值为正、负整数和零。R1=1，R2=1，其余系数为0，第类部分响应波形。R1=1，R3=-1，其余系数为0，第类部分响应波形第10页/共23页在部分响应系统中为了控制差错传播，采用“预

7、编码-相关编码-模2判决”。预编码：dn=andn-1相关编码：Cn=dn+dn-1模2 判决：bn=Cnmod2=dn+dn-1mod2=dndn-1=an比如当输入序列为1001001 第11页/共23页第7章 数字带通传输系统数字信号传输方式：基带传输和带通传输常用的二进制数字调制方式2ASK（OOK）产生方法：模拟调制和键控法解调方式及各位置时间波形2FSK解调方法及各位置时间波形2PSK解调方式及各位置时间波形2DPSK（利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息）解调方式及各位置时间波形性能比较：带宽、误码率学习辅导：P136例题第12页/共23页2DPSK2PSK2FSK2A

8、SK非相干解调相干解调带宽第13页/共23页第9章 模拟信号的数字传输模拟信号数字化过程包括抽样、量化和编码三个步骤低通模拟信号的抽样定理量化均匀量化：量化电平数、量化间隔固定，对小输入信号不利非均匀量化：信号抽样值小时，量化间隔小；信号抽样值大时，量化间隔大；从而改善小信号时的信号量噪比13折线中各段折线的斜率折线段号12345678斜 率161684211/21/4第14页/共23页脉冲编码调制：从模拟信号抽样、量化，直到变换成二进制符号的基本过程。逐次比较法编码的原理13折线法中采用的折叠码是8位：极性码；段落码；段内码段落序号段落序号段落码段落码c2 c3 c4段落范围段落范围（量化单

9、位）（量化单位）81 1 11024204871 1 0512102461 0 125651251 0 012825640 1 16412830 1 0326420 0 1163210 0 0016段落码编码规则第15页/共23页段内码编码规则：量化间隔量化间隔段内码段内码c5 c6 c7 c8量化间隔量化间隔段内码段内码c5 c6 c7 c8151 1 1 170 1 1 1141 1 1 060 1 1 0141 1 0 150 1 0 1121 1 0 040 1 0 0111 0 1 130 0 1 1101 0 1 020 0 1 091 0 0 110 0 0 181 0 0 00

10、0 0 0 0第16页/共23页例9-2习题9；10；1110241536204811521280012345678910 11121314151216第17页/共23页第10章 数字信号的最佳接收最大似然准则确知信号的最佳接收W1r(t)S1(t)S0(t)W0t=Ts比较判决积分器积分器第18页/共23页当先验概率相等时，对于给定的噪声功率，误码率仅和两种码元波形之差的能量有关，而与波形本身无关。就误码率而言，先验概率相等时最坏的情况。在抽样时刻上，令输出信噪比最大的线性滤波器称为匹配滤波器将消除了码间串扰并且误码率最小的基带传输系统称为最佳基带传输系统第19页/共23页第11章 差错控制

11、编码差错控制技术：检错重发；前向纠错；反馈校验；检错删除分组码：码重；码距编码的检纠错能力奇偶监督码线性分组码监督位数的确定监督矩阵和生成矩阵错误图样和校正子最小码距就是最小码重Q=PT S=B H T第20页/共23页线性分组码常见题型监督矩阵和生成矩阵的相互转换确定最小码距，判定检纠错能力求分组码码组例：已知(7,4)汉明码的监督矩阵为H，设信息位(1010)，用此(7,4)进行信道编码，写出监督关系式求生成矩阵求输出该码能纠正几位错误设接收到的(7,4)码组为(0001100)时,问有无错误？第21页/共23页(n，k)循环码生成多项式：因式分解xn+1，从中找到任一(n-k)次因子，该因子即为(n，k)循环码的生成多项式个g(x)生成矩阵和监督矩阵循环码组已知(7,3)循环码的生成矩阵为G，写出该(7，3)循环码的生成多项式g(x)和监督矩阵H；若输入信息码为011，写出对应的循环码码组；该码能纠正几位错误？写出(4，2)循环码的生成多项式、生成矩阵和全部码字第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页