《通信原理》总结

1、1 通信原理总结 2 通信原理是通信学科的理论基础， 以调制和编码技术为核心，着重介绍 传输信号的形成和接收方式，进行理 论分析与性能评价。 可靠性 模拟系统的噪声性能分析 数字系统的误码性能分析 差错控制编码 有效性 各种信道复用方式：TDM， FDM，CDMA等。 3 1. 数学理论基础 设计一个通信系统，包括信号形式，变 换，处理，抑制传输噪声和干扰，以及 信号的接收等都是以系统、信号和噪声 的数学分析、计算作为理论基础。傅立 叶理论奠定的时 频域变换贯穿于全书。 2. 信道及其统计特征以及信道的复用 原理 4 3. 调制与解调 调制与解调技术及其性能分析是教 材的主体与核心. 4. 最

2、佳接收及信息论的基本知识 通信系统最佳化包括3方面 1) 信源最佳编码 2) 差错控制编码 3) 最佳接收 信息量,熵,传码率,传信率,误码率, 误信率等. 5 例例1：已知在图示的平衡调制器中，已知在图示的平衡调制器中， 非线性器件的输出非线性器件的输出输入特性为输入特性为 Y=aX+bXY=aX+bX2 2，（，（a a，b b为常数），调制信为常数），调制信 号号m m（t t）限带为限带为f fm m。 1证明此方案能产生理想的抑制载波 双边带调幅信号； 2载波频率fc与fm关系怎样？ 3画出带通滤波器的频谱特性曲线。 6 非线性器件 非线性器件 带通滤波器 （） 7 四、（） （）

3、()cost （）cost ()cost （）cost 2()+4()cost 只要上式的第一项与第二项的频谱不发生混叠 ，即即可产生抑制载波的双边带调 幅信号。第二项即是。 8 )( fH m f2 m f2 c fc f 9 例2已知调幅波的表达式为： Sm()=0.125COS2（104）t+ 4COS2(1.1104)t+0.125COS2(1.2104)t 试求其中： 1)载频是多少？ 2)调幅指数为多少？ 3)调制频率是多少？ 解Sm()=0.25COS2(.1104)t COS2（1.1104）t fc1.1104AM0.25/0.0625 fm.1104 10 例3 一信号 通

4、过截止角 频率 c=1rad/s 的理想低通,试确定滤 波器输出的能量谱密度,并确定输出信 号和输入信号的能量 解 输入能量 )(2)(tuetf t 2)( 2 dttfE f j tueF t 1 2 )(2)( 2 1 2 )( F 2 2 1 4 )()( FE f 11 理想低通 输出能谱密度 输出能量 k为常数 1)( d tj keH 2 )()()(HEE fg 1 1 4 )( 2 2 k E g d k E g 1 0 2 2 1 41 1 0 2 4 arctg k 2 k 12 例4 已知f1(t)限带为3kHz, f2(t), f3(t), f4(t)限带为1kHz,

5、以奈氏速率进行抽样, 然后进行1024级量化及二进制编码,试 求 抽样速率为多少? 画出适用的复用装置. 输出Rb 解 fs1=6kHz f2(t), f3(t), f4(t)其fs2=2kHz 13 f1(t) f2(t) f3(t) f4(t) 抽样输出 1024=210 因此每一抽样量化后用10位 二进制码编码 fs=6000+32000=12000 Rb=12000 10=120 kbit/s 14 例5 已知(15,11)汉明码的生成多项式为 g(x)=x4+x3+1 试求其生成矩阵和监督矩阵 解 n=15 k=11 r=4 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0

6、 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 H= 15 G=IkPT 1 1111 10111 11011 10011 11101 10101 11110 10110 11010 11100 11001 0 0 = 16 例6 已知双边带调制系统的等效模型 如图示： A B C 其中，LPF的截止频率为4000Hz，噪声N（t） 为高斯白噪声，其双边功率谱密度 n0/2=210-7W/Hz，若要求从A到C的通信信 道容量不小于40000bit/s，试求B点信

7、号 SDSB（t）的最小功率。 LPF LPF )(tFin)(tFout t c cost c cos)(tN 17 解： B点信噪比 SDSB（t）最小功率 =511.52 10-7 8000 2 =1.6 W 40000)1 (log 0 0 2 N S FC 102312 10 0 0 N S 5 .511 2 1023 i i N S 18 例7 已知载波频率为c，调制信号频 率为m ，下列三种已调信号的表达式 分别表示何种调制？ ttAtS cm sin)sin5 . 01 ()( 1 ttAtS cm sinsin)( 2 tAtS mc )cos()( 3 A M DS B S

8、SB 19 例8：已知（7，4）循环码的生成多项式为g （x）=x3+x+1，求生成矩阵G，监督矩阵H。 x3g（x） x6+x4+x3 x2g（x） x5+x3+x2 xg（x） x4+x2+x g（x） x3+x+1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 G（x）= G= 20 将G作线性变换，得其典型阵： 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 G=IkQ H=PIr= 21 例9：一角调波为Sm（t）=200 COS （ct+32sin1t），f1=1KHz，fc=100MHz。 1）该角调波为调频还是调相？ 2）若为调频波，频敏度Kf=106rad/V-S，求 调制信号m（t）的表达式，m（t）的峰值、 频率为多少？ 解：1）不能判断。 2） )( sin32 1 tmk dt td f f kttm/cos32)( 11 t2000cos009.0 22 互相关与自相关 功率信号 能量信号