通讯原理__chapt2
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
通信原理课件
通信原理讲义第一章 绪论1．1 通信系统的组成 1．1．1 通信一般系统模型点对点通信模型：反映了通信系统的共性。
1．1．2 模拟通信与数字通信● 消息可以分成两类 离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等），也称为数字消息。
连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。
● 消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常，消息被载荷在电信号的某以参量上。
数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。
模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。
● 相应的通信系统分成两类 数字通信系统模拟通信系统● 模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。
● 数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求 （1） 数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累； （2） 传输差错可以控制；（3） 便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4） 易于加密处理；（5） 可以综合传递各种消息，增强系统功能。
● 模拟通信系统模型（点对点）基带信号：携带信息，但具有频率很低的频谱分量，不适宜传输的原始电信号。
已调信号：基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号，也称频带信号。
调制器：将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题：（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错； （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步：发送和接收节拍一致，包括：位同步（码元同步）和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型：同步环节的位置不固定，图中没有出现。
消息消息数字基带传输模型：●数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。
通信原理简介
通信原理简介一、引言通信原理是指在信息传输过程中所涉及的基本原理和概念。
随着科技的发展，通信原理成为了现代社会不可或缺的一部分。
本文将从通信原理的定义、分类、基本原理和应用等方面进行全面、详细和深入地探讨。
二、通信原理的定义通信原理是指通过某种方式将信息从发送方传输到接收方的过程。
它涉及到信号的产生、编码、传输、解码和接收等环节。
三、通信原理的分类通信原理可以分为有线通信和无线通信两大类。
3.1 有线通信有线通信是指利用导线或光缆等物理媒介进行信息传输的通信方式。
常见的有线通信方式包括电话、有线电视、局域网等。
3.2 无线通信无线通信是指利用无线电波进行信息传输的通信方式。
常见的无线通信方式包括无线电广播、移动通信、卫星通信等。
四、通信原理的基本原理通信原理涉及到许多基本原理，包括信号的产生、编码、传输、解码和接收等。
4.1 信号的产生信号的产生是指将信息转化为电信号或光信号的过程。
常见的信号产生方式包括模拟信号和数字信号。
4.2 信号的编码信号的编码是指将信号转化为适合传输和存储的形式。
常见的信号编码方式包括脉冲编码调制（PCM）、频分多路复用（FDM）等。
4.3 信号的传输信号的传输是指将编码后的信号通过媒介传输到接收方的过程。
有线通信和无线通信的信号传输方式不同，有线通信一般采用电缆或光缆进行传输，而无线通信则利用无线电波进行传输。
4.4 信号的解码信号的解码是指将传输过程中的信号转化为原始信息的过程。
解码器根据信号的编码方式进行解码，将信号转化为原始信息。
4.5 信号的接收信号的接收是指将解码后的信号转化为可读取的信息的过程。
接收器对接收到的信号进行放大、滤波等处理，使其变得更加清晰和稳定。
五、通信原理的应用通信原理广泛应用于各个领域，包括电信、互联网、电视、无线通信等。
5.1 电信电信是指通过有线通信方式进行信息传输的领域。
电信包括电话、传真、宽带等服务，是人们日常生活中不可或缺的一部分。
通信原理的原理
通信原理的原理
通信原理是指将信息从发送方传输到接收方的过程。
其原理主要涉及三个关键要素：发送器、传输媒介和接收器。
首先，发送器将待传输的信息转化为信号。
这个过程称为编码。
编码可以采用不同的方式，例如将声音转化为电信号、将文字转化为光信号等。
然后，编码后的信号通过传输媒介进行传输。
传输媒介可以是电磁波、光纤、导线等。
不同的媒介有不同的特点和适用范围。
最后，接收器接收到传输的信号，并将其解码还原为原始的信息。
解码的过程与编码相反，它将信号转化为人们能够理解的形式，例如声音、文字等。
在整个通信过程中，信号可能会受到多种干扰和衰减。
为了保证信息的可靠传输，信号可以通过各种方式进行处理和增强，例如加入纠错码、调制解调等技术。
总结起来，通信原理包括编码、传输和解码三个关键步骤，通过发送器、传输媒介和接收器实现信息的传输和还原。
通过不断的技术创新和改进，人们可以实现更快、更稳定的信息传输。
通讯原理总结
通讯原理总结1. 引言通讯是人类社会发展的重要组成部分，它使得信息的传递变得更加高效和快速。
通讯原理是实现信息传递的基本原理，它包括信号的产生、传输和接收等环节。
本文将对通讯原理进行总结，并介绍一些常见的通讯原理及其应用。
2. 通讯原理概述通讯包括两个主要的部分：信号的产生和信号的传输与接收。
信号的产生是指将要传递的信息转化为一种能够在信道中传输的形式。
信号的传输与接收是指将产生的信号通过信道传输到接收端，然后恢复成原先的信息。
3. 通讯原理分类通讯原理可以根据不同的标准进行分类。
根据传输介质的不同，通讯原理可以分为有线通信和无线通信两种。
根据信号的传输方式，通讯原理可以分为模拟通信和数字通信两种。
3.1 有线通信有线通信是通过电缆等有线介质来进行信息传输的通信方式。
常见的有线通信技术包括电话线通信、以太网通信等。
有线通信具有传输距离远、传输速度快等优点，适用于需要高带宽和稳定性的场景。
3.2 无线通信无线通信是通过空气等无线介质来进行信息传输的通信方式。
无线通信技术的应用非常广泛，如无线电通信、移动通信等。
无线通信具有灵活性高、覆盖范围广等优点，适用于移动场景和无法布设电缆的场景。
3.3 模拟通信模拟通信是指将传输的信息信号模拟成与被传输信息相关的连续物理量，如电压、电流等。
模拟通信的主要特点是传输的信号具有连续性，适用于音频和视频等连续信号的传输。
3.4 数字通信数字通信是指将传输的信息信号转换成数字形式进行传输的通信方式。
数字通信的主要特点是传输的信号离散化，适用于计算机数据等离散信号的传输。
数字通信在现代通信中占据了重要地位。
4. 常见通讯原理及应用4.1 调幅和调频调幅（AM）和调频（FM）是模拟通信中常见的调制技术。
调幅是通过改变载波的振幅来传输信息，调频是通过改变载波的频率来传输信息。
调幅和调频广泛应用于广播、电视等传媒领域。
4.2 数字调制数字调制是数字通信中常用的调制技术。
常见的数字调制方式包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等。
什么是通信原理
什么是通信原理
通信原理是指在信息传输过程中所遵循的基本规律和方法。
通信的基本原理包括以下几个方面：
1. 信号产生与调制：通信系统中的信息需要转换成电信号进行传输，信号可以通过各种方式产生，如声音可以通过麦克风转换成电压信号，图像可以通过摄像头转换成数字信号。
调制是将原始信号转换成适合传输的信号形式，常见的调制方式有频率调制、幅度调制和相位调制等。
2. 信道传输：信道是指信息传输的媒体，可以是无线信道或有线信道，如光纤、电缆等。
信道本身会引入噪声和失真，影响信号的传输质量。
通信原理中的调制技术可以提高信号在信道中的传输效率，并且通过纠错码、调制解调器等机制可以增强信号在信道中的可靠性。
3. 接收与解调：接收端会接收到经过信道传输后的信号，需要将信号进行解调还原成原始信号。
解调过程与调制的过程相反，可以通过滤波、解码等操作提取出原始信息。
4. 恢复与处理：接收端还需要对接收到的信号进行处理和恢复。
在数字通信中，可以进行信号处理操作，如采样、编解码、压缩等，以提高信号的质量和效率。
总之，通信原理是通过信号产生、调制、传输、接收与解调等过程实现信息的传输和处理的基本规律和方法。
不同通信系统中的原理和方法可能有所差异，但以上的基本原理是通用的。
通信的基本原理
通信的基本原理
通信的基本原理是信息的传递和交流。
它主要涉及两个基本组成部分：发送者和接收者。
在通信过程中，发送者将要传达的信息转化为特定的信号或者数据，并通过传输媒介将信号或者数据发送给接收者。
接收者接收到信号或者数据后，解码并理解其中的信息。
通信的基本原理包括以下几个方面：
1. 编码：编码是将信息转化为特定信号或者数据的过程。
发送者根据事先约定的编码规则将信息转化为可传输的形式。
常见的编码方式有二进制编码、数字编码和模拟编码等。
2. 传输：传输是信息从发送者到接收者的过程。
传输媒介可以是电磁波、光纤、导线等。
不同的传输媒介有不同的特性和适用范围。
3. 解码：解码是接收者将接收到的信号或者数据转化为可理解的信息的过程。
接收者根据事先约定的解码规则对接收到的信号或者数据进行解码。
4. 反馈：反馈是接收者向发送者确认接收到信息的过程。
在通信过程中，接收者通常会向发送者发送确认信号，以确保发送者得知信息已经成功传递。
除了以上的基本原理，通信还涉及到信道的选择、信噪比的控制、信号处理以及通信协议的设计等方面。
通信原理是什么
通信原理是什么
通信原理是指在信息传输过程中，按照一定的规则和方法进行信息的发送、传输和接收的原理。
它包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等各个环节。
通信原理的基本过程包括以下几个步骤：首先，发送方将要传输的信息转化为合适的信号形式。
这个过程称为信号的产生。
然后，发送方对信号进行调制，将其变换为能够在传输介质上传输的合适形式。
调制可以通过改变信号的频率、振幅、相位等来实现。
接着，调制后的信号通过传输介质进行传输，传输介质可以是电磁波、光纤、铜线等。
传输的过程中，信号可能会经历衰减、失真等影响传输质量的因素。
然后，在接收端，接收方对传输的信号进行解调，将其变换为能够被接收方理解的形式。
最后，接收方将解调后的信号转化为原始的信息。
在通信原理中，还有一些重要的概念和技术，如调制解调器、信道编码、调制方式等。
调制解调器用于实现信号的调制和解调功能。
信道编码则可以提高信号传输的可靠性和抗干扰性能。
调制方式则决定了信号在传输介质上的传输特性。
总之，通信原理是通信技术的基础，它通过信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节实现信息的传输和交流。
不同的通信原理和技术可以应用于不同的场景和需求，以实现高效、可靠的信息传输。
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RX t1 , t2 RX ,
t2 t1
则称它为宽平稳随机过程或广义平稳随机过程
严平稳与宽平稳的关系
二阶矩随机过程
严平稳过程
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宽平稳过程
12
2.3 平稳随机过程
各态历经性 从任意一条平稳随机过程的样本函数中获得其统计特性的性质
1 T /2 X (t ) lim X (t )dt mX T / 2 T T
性质2 性质3
RX E 2 X t
RX RX
RX RX 0
性质4
性质5
RX 0 RX X
2
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14
2.4 自相关函数和功率谱密度
平稳随机过程的频谱特性 随机过程任一样本函数是一个确定的功率型信号 功率型信号的频谱特性是用功率谱密度来描述的
2013/2/26 Tuesday
5
2.2 随机过程的基本概念、统计特性
随机过程的概率分布 二维概率分布 对于在任意给定两个时刻t1, t2∈T，X(t)的取值为X(t1)和 X(t2)构成二维随机变量，则 F X(x1,x2; t1,t2)=P｛X(t1)≤x1, X(t2)≤x2｝称为随机过程X(t) 的二维分布函数
1 RX ( ) 2
PX ( )e j d
功率谱密度的主要性质 非负的、实的、偶函数
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17
2.5 高斯随机过程
高斯过程定义 若随机过程X(t)的任意n维（n=1, 2, …）分布都是正态分布， 则称它为高斯随机过程或正态过程 高斯过程的一维概率密度函数
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3
2.2 随机过程的基本概念、统计特性
随机过程基本特征体现在两个方面 其一，它是一个时间函数 其二，在固定的某一观察时刻t，随机过程的的取值X(t)是 一个随机变量 可以把随机过程看成依赖时间参数的一族随机变量 随机过程具有随机变量和时间函数的特点
2013/2/26 Tuesday
随机过程的概率分布
n维概率分布
对于任意给定t1, t2, …, tn∈T, X(t1)、X(t2)… X(tn) 构成 n维 随机变量，则X(t)的n维分布函数和n维概率密度被定义为
FX ( x1, x2 ,..., xn ; t1, t2 ,, tn ) PX t1 x1, X t2 x2 ,, X tn xn
1 2 X 1 2 1 2 1
2
(自）协方差函数
C X t1 , t2 E X t1 mX (t1 ) X t2 mX (t2 ) RX t1 , t2 mX (t1 )mX (t2 )
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9
2.2 随机过程的基本概念、统计特性
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25
2.6 窄带随机过程
窄带随机过程 功率谱以fc为中心频率，且Δf<<fc S( f ) SP (f X)( f )
f f
f
－fc O
f
fc f
－fc
O
(a )
fc
f
样本函数
S( f )
O
X((ft)) S
(a ) 缓慢变化的包络[a (t )] 缓慢变化的包络[a (t)]
XY 1 2 1
2
互协方差函数
CXY t1, t2 E X t1 mX (t1 ) Y t2 mY (t2 )
10
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2.3 平稳随机过程
平稳随机过程 统计特性不随时间推移而变化 严平稳定义 设随机过程X(t)，t∈T, 若对于任意的n，任意选定的 t1＜ t2＜…＜tn以及任意的τ
正态分布函数与误差函数、补误差函数之间的关系
xa 1 1 F ( x ) erf 2 2 2 xa
xa 1 F ( x ) 1 erfc 2 2
xa
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2.5 高斯随机过程
2.1 引言
确知信号 在时间上的取值是确定的信号 随机信号 在时间上的取值是不确定的，且不能事先预知的信号 随机过程——分析随机信号的数学工具 随机过程基本概念、统计描述 随机过程（信号）通过线性系统的分析
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2
2.2 随机过程的基本概念、统计特性
二维概率密度函数 2 FX ( x1 , x2 ; t1 , t2 ) f X ( x1 , x2 ; t1 , t2 ) 如果存在 x1 x2
称 f X(x1,x2; t1,t2）为X(t)的二维概率密度函数
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6
2.2 随机过程的基本概念、统计特性
2
随机过程平均功率
1 S 2
1 PX ()d 2
lim
T
E X T ( ) d T
16
2
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2.4 自相关函数和功率谱密度
平稳随机过程功率谱密度与其自相关函数的关系 傅立叶变换对
PX ( ) RX ( )e j d
以概率1成立
X (t ) X (t ) lim
T
1 T /2 X (t ) X (t )dt RX ( ) T / 2 T
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13
2.4 自相关函数和功率谱密度
平稳随机过程的自相关函数 性质1 RX 0 E X 2 t 0
第二章 随机信号分析
随机过程的基本概念和统计特性 概率分布 数字特征 平稳随机过程 严平稳 宽平稳 各态历经性 平稳随机过程的自相关函数和功率谱密度 高斯随机过程 高斯白噪声 窄带随机过程 正弦波加窄带高斯噪声 随机过程通过线性系统
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1
erf ( x ) e t dt
2
2
x
补误差函数
erfc x 1 erf x
2
x
et dt
2
erfc是自变量的递减函数 erfc(0)=1，erfc(∞)=0，且erfc(-x)=2-erfc(x)
20
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2.5 高斯随机过程
标准正态随机变量的分布函数
( x ) P( X x )
x
1 z2 exp[ ]dz 2 2
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2.5 高斯随机过程
误差函数
0 erf是自变量的递增函数 erf(0)=0，erf(∞)=1，且erf(-x)=-erf(x)
这种噪声被称为白噪声，它是一个理想的宽带随机过程， 式中n0为一常数 白噪声的自相关函数可借助傅立叶变换求得，即
RN
n0 ( ) 2
白噪声均值为零，且 0, RN 0
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2.5.3 高斯白噪声
高斯白噪声 如果白噪声又是高斯分布的， 则称之为高斯白噪声 高斯白噪声的特点 在任意两个不同时刻上的取值之间，不仅是互不相关的，而且还 是统计独立的。 理想化的白噪声在实际中是不存在的，通常若噪声功率谱均匀分 布的频率范围远远大于通信系统的工作频带，可视为白噪声
f X x1,, xn ; t1,tn f X x1,, xn ; t1 ,tn
X(t)是严平稳随机过程。
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2.3 平稳随机过程
宽平稳定义 设有一个二阶矩随机过程X(t)，它的均值为常数，自相关函数仅 是τ的函数，即
mX t mX
两个随机过程的统计特性 概率分布 二维联合概率分布
FXY x, y; t1 , t2 PX t1 x, Y t2 y
数字特征 互相关函数
RXY t1 , t2 E X t1 Y t2
xyf x, y; t , t dx dx
X(t)
… O t
f (t)
…
f T(t ) T
X (t)
T 2 t
T － 2
O
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功率信号及其截短函数
15
2.4 自相关函数和功率谱密度
样本函数功率谱密度
PX f ( ) lim
T
X T ( ) T
2
随机过程功率谱密度 ——功率按频率的分布情况
E X T ( ) E [ P ( )] lim PX ( ) Xf T T
mX (t ) E[ X (t )] x f X ( x, t )dx
均方值
方差
2 X (t ) E[ X 2 (t )] x 2 f X ( x, t )dx
X 2 t D[ X (t )] E X (t ) mX (t ) 2