通信原理(总复习)-通信PPT课件下载推荐.pptx

1、通信的基本概念：通信、通信系统、通信的目的通信、通信系统、通信的目的2.通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统模型。通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统模型。（框图，各部分基本功能框图，各部分基本功能）图1-4 模拟通信系统模型图1-5 数字通信系统模型图1-1 通信系统一般模型3.数字通信的优缺点数字通信的优缺点优点优点抗干扰能力强，且噪声不积累抗干扰能力强，且噪声不积累传输差错可控传输差错可控便于处理、变换、存储便于处理、变换、存储便于将来自不同信源的信号综合到一起传输便于将来自不同信源的信号综合到一起传输易于集成，使通信设备微型化，重量轻易于集成，使通信设备微型化，重量轻易于加密处理，

2、且保密性好易于加密处理，且保密性好缺点：缺点：需要较大的传输带宽需要较大的传输带宽对同步要求高对同步要求高4.通信系统的分类（按信号）通信系统的分类（按信号）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5.通信方式通信方式 按消息传递方向与时间关系分：单工、半双工和全双工通

3、信按消息传递方向与时间关系分：单工、半双工和全双工通信 按数据代码排列方式分：并行传输和串行传输按数据代码排列方式分：并行传输和串行传输6.计算离散信源的信息量、熵计算离散信源的信息量、熵 （b）7.通信系统的主要性能指标：通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性和可靠性模拟通信系统模拟通信系统有效性：可用有效性：可用有效传输频带（带宽）有效传输频带（带宽）来度量。来度量。可靠性：可用可靠性：可用接收端最终输出信噪比（接收端最终输出信噪比（So/No）来度量。数字通信系统数字通信系统有效性：用有效性：用传输速率传输速率和和频带利用率频带利用率来衡量。来衡量。用可靠性：用误码率误码率和和误信

4、率误信率表示表示码元传输速率码元传输速率RB:信息传输速率信息传输速率Rb：频带利用率频带利用率：误码率误码率 误信率误信率8.计算计算码元速率码元速率RB、信息速率信息速率Rb、频带利用率、误码率频带利用率、误码率、误信率、误信率第第3章章 随机过程随机过程内容：随机过程的基本概念，平稳随机过程，高斯、内容：随机过程的基本概念，平稳随机过程，高斯、窄带随机过程，平稳随机过程通过线性系统，正弦波窄带随机过程，平稳随机过程通过线性系统，正弦波加窄带高斯噪声，高斯白噪声和带限白噪声。加窄带高斯噪声，高斯白噪声和带限白噪声。1.1.随机过程的数字特征。随机过程的数字特征。2.2.平稳随机过程的特性平

5、稳随机过程的特性各态历经性。各态历经性。3.3.高斯过程的一维概率密度函数的特性。高斯过程的一维概率密度函数的特性。4 4正弦波加窄带高斯过程。正弦波加窄带高斯过程。5 5平稳随机过程通过线性系统的特点。平稳随机过程通过线性系统的特点。6 6高斯白噪声和带限白噪声。高斯白噪声和带限白噪声。1.1.平稳随机过程的相关函数与功率谱密度。平稳随机过程的相关函数与功率谱密度。2 2平稳随机过程通过线性系统的特点。3 3正弦波加窄带高斯噪声。正弦波加窄带高斯噪声。1.随机过程的数字特征：随机过程的数字特征：均值均值（数学期望）、（数学期望）、方差、相关函数方差、相关函数2.平稳过程的自相关函数平稳过程的

6、自相关函数平稳过程自相关函数的定义：平稳过程自相关函数的定义：平稳过程平稳过程自相关函数的性质自相关函数的性质 （t）的平均功率的平均功率 的偶函数的偶函数 R（）的上界的上界即自相关函数即自相关函数R（）在在 =0有最大值。有最大值。（t）的直流功率的直流功率 表示平稳过程表示平稳过程（t）的交流功率的交流功率。当均值为。当均值为0时，有时，有 R（0）=2 。3.平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是一对傅平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是一对傅里叶变换。里叶变换。维纳维纳-辛钦关系辛钦关系4.平稳过程的归一化总平均功率平稳过程的归一化总平均功率5.高斯过程重要性质高斯过程重要性质

7、高斯过程若是广义平稳的，则也严平稳。高斯过程若是广义平稳的，则也严平稳。如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也是统计独立的。是统计独立的。高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。6.平稳随机过程通过线性系统平稳随机过程通过线性系统若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。且7.窄带随机过程窄带随机过程 结论结论1：一个均值为零的窄带平稳高斯过程一个均值为零的窄带平稳高斯过程（t），它的，它的同相分量同相分量 c（t）和正交分量和正交分量 s（t）同样是平稳高斯过程，而同样是平稳高斯

8、过程，而且均值为零，方差也相同。此外，在同一时刻上得到的且均值为零，方差也相同。此外，在同一时刻上得到的 c和和 s是互不相关的或统计独立的。是互不相关的或统计独立的。结论结论2：一个均值为零，方差为一个均值为零，方差为 2的窄带平稳高斯过程的窄带平稳高斯过程（t），其包络，其包络a（t）的一维分布是瑞利分布，相位的一维分布是瑞利分布，相位 （t）的一的一维分布是均匀分布，并且就一维分布而言，维分布是均匀分布，并且就一维分布而言，a（t）与与 （t）是统计独立的是统计独立的。8.白噪声白噪声n（t）、高斯白噪声、低通白噪声（、高斯白噪声、低通白噪声（带限白噪带限白噪声声）、带通白噪声、窄带高斯

9、白噪声）、带通白噪声、窄带高斯白噪声9.窄带高斯白噪声平均功率窄带高斯白噪声平均功率第第4章章 信信 道道内容：信道的定义、分类及其数学模型，有线信道举例、内容：信道的定义、分类及其数学模型，有线信道举例、无线信道举例，信道特性对信号传输的影响，信道的噪无线信道举例，信道特性对信号传输的影响，信道的噪声，信道容量。声，信道容量。1.有线（恒参）信道特性及其对信号传输的影响。有线（恒参）信道特性及其对信号传输的影响。2随参信道的三个特点及其对信号传输的影响。随参信道的三个特点及其对信号传输的影响。3信道的加性噪声。信道的加性噪声。4信道的数学模型。信道的数学模型。5信道容量的概念及求法。信道容量

10、的概念及求法。1.恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。2信道的数学模型。3信道容量的概念及求法。1.信道：信道：是以传输媒质为基础的信号通道，是连接发送端和接收端的通信设备。2.信道分类（按传输媒质不同）信道分类（按传输媒质不同）无线信道、有线信道无线信道、有线信道3.信道中的干扰：信道中的干扰：有源干扰有源干扰（噪声）（噪声）无源干扰无源干扰（传输特性不良）（传输特性不良）4.电磁波（无线电波）的传播方式分类：电磁波（无线电波）的传播方式分类：地波、天波、视线传播地波、天波、视线传播5.信道模型的分类：信道模型的分类：调制信道、编码信道调制信道、编

11、码信道调制信道调制信道乘性干扰乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。特点：加性干扰加性干扰特点：当没有信号时，仍有加性干扰。调制信道分类：随参信道（随参信道（k（t）作随机变化）作随机变化）恒参信道（恒参信道（k（t）变化很慢或很小）变化很慢或很小）6.线性系统（恒参信道）中无失真条件：线性系统（恒参信道）中无失真条件：振幅频率特性：为水平直线振幅频率特性：为水平直线相位频率特性：为通过原点的直线相位频率特性：为通过原点的直线7.随参信道（变参信道）的随参信道（变参信道）的特性（共性）特性（共性）：衰减随时间变化衰减随时间变化时延随时间变化时延随时间变化多径效应（概念、特点）多径效应（概念

12、、特点）8.信道容量信道容量：指信道能够传输的最大平均信息速率：指信道能够传输的最大平均信息速率离散信道容量离散信道容量C 每个符号能够传输的平均信息量最大值每个符号能够传输的平均信息量最大值Ct 单位时间（秒）内能够传输的平均信息量最大值单位时间（秒）内能够传输的平均信息量最大值信息传输速率信息传输速率R （b/s）式中式中 r 单位时间内信道传输的符号数单位时间内信道传输的符号数 （比特比特/符号符号）（b/s）9.连续信道的信道容量连续信道的信道容量高斯白噪声背景下的连续信道的信道容量公式（香农公式）高斯白噪声背景下的连续信道的信道容量公式（香农公式）连续信道的容量连续信道的容量Ct和和

13、信道带宽信道带宽B、信号功率信号功率S及及噪声功率谱密噪声功率谱密度度n0三个因素有关。三个因素有关。14.信道容量的计算（连续信道为主）信道容量的计算（连续信道为主）第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统 内容：幅度调制的原理及抗噪声性能，非线性调制内容：幅度调制的原理及抗噪声性能，非线性调制（角度调制）的原理及其抗噪声性能，各种模拟调制（角度调制）的原理及其抗噪声性能，各种模拟调制系统的比较，频分复用系统的比较，频分复用（FDM）和调频立体声。和调频立体声。1.幅度调制的原理及抗噪声性能。（计算）幅度调制的原理及抗噪声性能。（计算）2.非线性调制的原理及频率调制系统的抗噪声非线性调制的原理及

14、频率调制系统的抗噪声性能。性能。3.各种模拟调制系统的性能比较。各种模拟调制系统的性能比较。4.频分复用频分复用（FDM）的概念。的概念。1.幅度调制的抗噪声性能分析。幅度调制的抗噪声性能分析。2.非线性调制的原理及频率调制系统的抗噪声非线性调制的原理及频率调制系统的抗噪声性能分析。性能分析。1.调制调制 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。调制信号调制信号、载波、载波调制、载波、载波调制、已调信号、已调信号、解调（检波）的概念。、解调（检波）的概念。2.常见的模拟调制常见的模拟调制幅度调制（线性调制）：调幅（幅度调制（线性调制）：调幅（

15、AM）、双边带）、双边带（DSB）、单边带、单边带（SSB）和残和残留边带留边带（VSB）角度调制（非线性调制）：频率调制角度调制（非线性调制）：频率调制（FM）、相位调制、相位调制（PM）3.调幅（调幅（AM）时域表示式时域表示式频谱：频谱：调制器模型调制器模型可用包络检波法解调。可用包络检波法解调。条件条件m（t）|A0。否则，否则，“过调幅过调幅”。AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成AM信号的信号的带宽、功率、调制效率带宽、功率、调制效率 当当|m（t）|max=A0时（时（100调制），调制效率最高，这时调制），调制效率最高，这时 max 1/34.双边带双