1、通信原理课程总结,第一章 绪论, 研究通信系统模型是本门课程的基本分析方法,它突出了影响通信质量的关键部件。在这里强调了调制和解调在通信系统中的重要作用,对数字通信来说,编码和解码也是很重要的。,第一章 绪论, M个等概率出现的离散消息的信息量 信息量: 非等概率出现的离散消息的每符号信息量 信息熵:,第一章 绪论, 通常从信号传输的有效性和可靠性两方面来衡量通信质量的好坏。对模拟通信系统,为有效传输带宽和输出信噪比;对数字通信系统,为信息传输速率和误码率。二进制与N进制码元速率的关系:RB2 = RBNlog2N误码率: Pe = 错误码元 / 传输的码元总数误信率 :Pb = 错误比特数
2、/ 传输总比特数,第二章 信道, 信道数学模型:,高斯白噪声概率谱密度:,带通型噪声概率谱密度:,瑞利衰落信号:,第二章 信道,恒参信道:幅度频率特性和相位频率特性(群时延频率特性),恒参信道特性的不理想带来两种畸变(幅度频率畸变、相位频率畸变)。 随参信道:对信号的衰耗随时间变化、对信号的时延随时间变化、多径传播。 衰落的概念: 慢衰落,快衰落和选择性衰落。 多径传播可导致:时延扩展、频率弥散、频率选择性衰落, 信道的特征:,第二章 信道, 分集接收技术的理论依据:利用信号在空间、频率、时间、天线角度、极化方向等方面的相互独立性。 分集的种类:空间分集、频率分集、时间分集、角度分集、极化方向
3、分集。 分集合并方式:选择式、等增益相加式、最大比值相加式。, 分集接收:,第三章 模拟调制系统, 模拟调制,频谱搬移,角度调制(FM、PM)本质是一样的,频率与相位之间有微分关系,调频解调过程中,输出噪声功率为抛物线分布,使得高频端信噪比差,解决办法:预加重/去加重技术, 调制制度增益的概念,第三章 模拟调制系统, 幅度调制的数学模型:,根据滤波器传输函数的不同,模拟幅度调制分为四类: 常规调幅AM:H() 为全通网络,m(t)有直流成分。 抑制载波双边带调制DSB:H()为全通网络, m(t)无直流成分。 单边带调制SSB:H()是截止频率为c的高通或低通滤波器。 残留边带调制VSB: H
4、()是特定的互补特性滤波器。,第三章 模拟调制系统,(1)傅里叶变换,如幅度调制信号:, 本章涉及的数学方法:,第三章 模拟调制系统,(2)希尔伯特变换:,SSB信号:,第三章 模拟调制系统,(3)矢量的分解与合成,如窄带高斯噪声:,其中:,第三章 模拟调制系统,(4)泰勒级数展开,如近似公式:, 频分多路复用的原理与应用,第四章 数字基带传输系统, 数字基带信号的码型一、二元码1、单极性非归零码2、双极性非归零码3、单极性归零码4、差分码5、数字双相码(曼彻斯特码)6、传号反转码(CMI码)7、密勒码,第四章 数字基带传输系统, 数字基带信号的码型二、三元码1、双极性归零码2、传号交替反转码
5、( AMI码)3、 HDB3码4、 PST码,第四章 数字基带传输系统, 数字基带信号的频谱特征,二进制的随机脉冲序列:,s(t)的功率谱密度:,连续谱,离散谱,第四章 数字基带传输系统, 码间干扰,恢复信息,码间干扰,随机干扰,第四章 数字基带传输系统, 码间干扰产生的原因:抽样定时不准、信道特性不理想 无码间干扰的充要条件: (Nyquist第一准则), 理想低通传递函数,第四章 数字基带传输系统, 频带利用率:最高为2(B/Hz) Nyquist速率 滚降特性:减小理想低通冲激响应的拖尾振荡幅度、应满足在 处奇对称 眼图:定性观测、估计系统性能 均衡:改善、补偿信道特性,使其接近理想状态
6、而减少码间干扰,第四章 数字基带传输系统, 本章涉及的数学方法: 1、误差函数2、补误差函数,第五章 数字调制系统, 二进制数字调制 : 2ASK(OOK)其中:, 2ASK(OOK)信号的产生,第五章 数字调制系统, 2FSK,其中:, 2FSK信号的产生,第五章 数字调制系统, 2FSK信号的解调,非相干方式,相干方式,第五章 数字调制系统, 2FSK信号的解调,过零检测方式,第五章 数字调制系统, 2FSK信号的解调,差分检测方式,第五章 数字调制系统, 2PSK(2DPSK),其中:, 2PSK信号的产生,第五章 数字调制系统, 2DPSK信号的产生, 2PSK和2DPSK信号的波形,
7、第五章 数字调制系统, 2PSK信号的解调, 2DPSK信号的解调,第五章 数字调制系统, 重点掌握: 各种二进制调制的波形、功率谱密度图、带宽、调制信号的产生和解调方法及误码率性能分析的结论和公式。 二进制误码率分析推导的思路。通过对各种数字调制系统性能的比较,能掌握各种调制系统性能的优劣,能根据实际情况正确选用调制和解调的电路。,第五章 数字调制系统, 多进制数字调制: 多进制数字振幅调制 多进制数字频率调制 多进制数字相位调制 振幅相位联合键控调制(APK) 改进的数字调制: 最小移频键控(MSK)方式 高斯最小移频键控(GMSK)方式,第五章 数字调制系统, 本章涉及的数学方法: 1、
8、Q函数,Q函数与误差函数的关系:,第五章 数字调制系统, 本章涉及的数学方法: 2、贝塞尔函数n阶贝塞尔方程:这是一个变系数的二阶线性常微分方程,它的解称为n阶贝塞尔函数,其中一个特解:另一个特解为:,第五章 数字调制系统, 本章涉及的数学方法: 2、贝塞尔函数 当 n整数时, J(x)n 和J(x)n 是线性无关的,则方程的通解为:,若令:,则可得方程的另一个特解:,第六章 模拟信号的数字传输, 抽样定理: 抽样的方式:理想抽样、自然抽样和平顶抽样。 脉冲振幅调制(PAM) 脉冲编码调制(PCM) 基本原理和工作过程 均匀量化及量化信噪比 非均匀量化及量化信噪比 增量调制原理(M);一般量化噪声;过载量化噪声的产生原理。 时分复用的概念。, 载波同步,第七章 同步原理,载波同步系统的性能: 稳态相差 随机相差 建立时间 保持时间, 位同步,第七章 同步原理,位同步系统的性能: 相位误差 建立时间 保持时间, 群同步,第七章 同步原理,群同步系统的性能: 漏同步概率 假同步概率 平均同步建立时间,