通信原理复习提纲

1、通信原理复习提纲通信原理复习提纲第1章 绪论、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。()模拟通信 有效性：用有效传输带宽表征传输信息的速度，越小，有效性越好 可靠性:用接受端输出信噪比来量度

2、，s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s：每秒钟传输的码元数，单位波特bad，s也称波特率 b、信息速率r:单位时间传输的信息量，单位i/s,rb称比特率 一个二进制码元的信息量1bi 一个m进制码元的信息量bt rbrs(bit/s） rs(ad) c、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 b= 单位bits.z 差错率(系统可靠性） 误比特率p （误信率） 误码元率= （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)a+f(t)c

3、osct+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。、解调()、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(dsbsc) 1、 调制 时域表达式: 频域表达式：效率 高(抑制了载波）带宽: 、解调:只能相干解调，不能用包络检波解调三、单边带调制（ss）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

4、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 sb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。、分析模型 带通滤 波 器低通滤 波 器 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

5、性能包络检波一般模型 (）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00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 nb： n

6、bm: 1、 窄带调频（bfm） 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、宽带调相信号表达式 调制信号调相信号 最大角频偏 、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()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()倍频法-先产生nfm信号。然后倍频和混频成wbm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

7、转换关系的鉴频器（2)相干解调-适应对nbm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：nf相干解调比bf非相干解调信噪比增益低得多。bfm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(f)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

8、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-605kh 自由空间传播 地区性广播短波载频 3.9mh-18h 电离层反射 数千公里调制信号最高频 电台间隔 、调频广播单声道调频广播调频广播载频7mhz-8m 频带 电台

9、间隔200z 双声道立体声调频广播、广播电视标准频道 载频范围49。75mhz-951。2mhz 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 用残留边带发射方式5、 卫星直播电视图像传输：调频 。 。 保护间隔z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fm基带信号,对7mhz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 900 (高频）话音电子高频 最大频偏 带宽b(5+）

10、 =20 规定2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 kit 重建信号质量好)语音编码参量编码(处理信号,提取语音信号特征参量，变成数字代码,数码率6kbi/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 (t） 预滤 波形 数字 波形 低通 x() 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(m）：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。电话信号的码:

11、原始话音：h0000hz 滤波后:300h400z pcm码组：8位二进制码组成、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。低通抽样定理:一个频带限制在（0，）内的连续信号x(）, 若抽样频率大于或等于2,则其样值序列x(nt)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(yqust）频率。带通抽样定理:对带通信号=抽样频率应满足，式中，的最大正数。由于0,c1=1段落码: 12463552, ,cc3c10 段内码：6355+32,c5=0 63551+22=7，c7=1 5512+22+21=608,c8=1 编码器输出 1100011（) 量化误

12、差：解码器输出=60+322=6 q=63-24=7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pm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。()计算pam系统的最小带宽；（）在pc系统中抽样后系统按8级量化,求pm系统的最小带宽，并与(1）的结果比较;（3)若抽样后信号按12级量化，pcm系统的最小带宽又为多少?解:（1）fs=8kh ，=t125(s） a带宽为kz,pam系统带宽为8hz。 ()pcm码速率b=38=24k pm系统最小带宽为rb/2kh （cm/2psk系统最小带宽为24k) (3)fmn=/27=8khz、正弦信号线性编码时,如果信号动态范围为4d，要求在整个动态范围内信噪比不低于30b,问最少需要几位编码。解：输入信号为正弦波,且信号不过载时.若幅度为则正弦波功率为 ,于是 令 归一化有效值 ， ， 当时 ， 则 满足题意有 0 故 取12位编码9.若1路话音信号（每路信号的最高频率均为khz)进行抽样和时分复用,将所得的脉冲用pm或m系统传输，重做上题。解：设fs=8khzpam系统带宽为82=9khfmin=12=144hz min=2812=31khz0.已知话音信号的最高频率为f=300hz，今用pc系统传输,要求量化信噪比s/nq不低于30