通信信号处理
通信系统中的信号处理方法与技巧
通信系统中的信号处理方法与技巧在当今信息化时代，通信系统已成为现代社会中不可或缺的基础设施。
随着科技的飞速发展，通信系统的处理方法和技巧也在不断地创新和优化。
其中，信号处理方法和技巧是通信系统中最为关键的一环。
一、数字信号处理数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是现代通信系统中应用最为广泛的信号处理方法之一。
它通过对信号进行采样、量化、编码、滤波等数学操作，将信号从模拟域转换到数字域，从而实现对信号的数字化处理。
在通信系统中，常用的数字信号处理技术包括FFT、滤波、降噪、解调等。
其中，FFT（快速傅里叶变换）可以将信号从时域转换到频域，实现频谱分析；滤波技术可以去除信号中的噪声和干扰，提高信号的质量；降噪技术可以对信号进行去噪处理，提高信号的清晰度；解调技术可以将调制信号还原成原始信号，实现信息的传输。
二、自适应滤波在通信系统中，往往存在着各种干扰和噪声，这些干扰和噪声会对信号的质量产生不利影响。
自适应滤波（Adaptive Filtering）技术就是通过对干扰和噪声进行识别和估计，对信号进行滤波处理，从而提高信号的抗干扰能力和抗干扰性。
自适应滤波技术主要包括LMS算法（最小均方算法）和RLS 算法（递归最小二乘算法）等。
LMS算法是一种基于梯度下降的最小均方算法，它通过对信号进行加权运算，实现对干扰和噪声的消除；RLS算法是一种递归最小二乘算法，它通过对信号进行递推运算，实现对信号的实时滤波处理。
三、多路复用技术多路复用（Multiplexing）技术是一种将多个信号合并在同一传输信道中传输的技术。
在通信系统中，常用的多路复用技术包括时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）和码分多路复用（CDM）等。
其中，TDM技术将多个信号按照时间间隔进行分割，将分割后的信号按照顺序发送到接收端，从而实现多路复用；FDM技术将多个信号按照频率进行分割，将分割后的信号按照频域隔离发送到接收端，从而实现多路复用；CDM技术则是通过将每个信号转换成特定的码序列，将所有信号合并在同一频率上进行传输，从而实现多路复用。
通信行业手机信号差的解决方案与技巧
通信行业手机信号差的解决方案与技巧手机通信已经成为我们生活中必不可少的一部分。
然而，随着通信网络的普及，人们也经常面临一个普遍问题，那就是手机信号差。
手机信号差带来的问题包括通话质量差、网络速度慢等，严重影响了用户的使用体验。
本文将介绍一些通信行业中解决手机信号差的方案与技巧。
一、室内信号增强器在室内使用手机时，由于建筑物的隔绝和屏蔽作用，信号往往会受到干扰或衰减，导致信号弱或消失。
为解决这一问题，市场上存在着室内信号增强器。
室内信号增强器通过接收外部信号、放大信号后再进行室内覆盖，有效改善了室内的信号弱点。
用户只需将室内信号增强器安装在合适的位置，并进行简单的设置即可。
二、使用WIFI电话对于信号非常差的地区，用户可以考虑使用WIFI电话。
WIFI电话是通过手机连接Wi-Fi网络进行通话的一种方式，可以解决信号差的问题。
只要连接到可靠的Wi-Fi网络，用户可以使用WIFI电话打电话或发送短信，相比于传统的通信方式，WIFI电话在提供稳定通信的同时还能有效降低通信费用。
三、改变手机信号接收方式手机通信控制着信号的接收和发送，用户可以通过改变手机信号接收方式来改善信号问题。
首先，尝试不同的手机接收方式，例如将手机放置在水平位置，或者举起手机以使天线获得更好的信号接收。
其次，用户还可以尝试改变自己的手机通信频率。
不同地区的手机信号频率可能不同，选择合适频率的信号接收能够有效地提高信号质量。
四、避免信号屏蔽物在日常使用手机过程中，一些金属或混凝土材料往往会干扰到信号的传输。
因此，用户应尽量避免与这些阻挡信号的物体接触，如金属墙壁、混凝土结构等。
此外，信号衰减还可能由于周围环境的遮挡，如树木、高楼大厦等。
因此，用户在使用手机时可以选择到空旷的地方，以获得更好的信号质量。
五、更新软件与固件手机厂商经常会推出软件和固件更新，以改进手机的性能和信号接收能力。
用户可以及时检查并更新手机的软件和固件，以确保手机始终能获得最新的信号处理技术。
通信工程信号处理基础知识
通信工程信号处理基础知识信号处理是通信工程领域的重要基础知识，它涉及到了信号的获取、传输、处理以及分析等方面。
在通信系统中，信号处理技术的应用对于保证通信质量、提高通信速率以及实现多媒体通信等具有至关重要的作用。
本文将介绍通信工程中信号处理的基础知识，包括信号的分类、信号的时域与频域表示、信号处理的基本方法和应用等。
一、信号的分类在通信工程中，信号可以根据不同的属性进行分类。
常见的信号分类包括以下几种：1. 连续信号与离散信号：连续信号是指在时间和幅度上连续变化的信号，例如模拟电信号；离散信号是指在时间和幅度上都是离散的信号，例如数字信号。
2. 实信号与复信号：实信号是指信号的幅度只取实数值的信号，例如音频信号；复信号是指信号的幅度可以取复数值的信号，例如射频信号。
3. 周期信号与非周期信号：周期信号是指信号在时间上具有周期性的信号，例如正弦信号；非周期信号是指信号在时间上没有周期性的信号，例如脉冲信号。
二、信号的时域与频域表示信号可以通过时域和频域两种方式进行表示和分析。
1. 时域表示：时域表示是指将信号在时间轴上进行展示，可以直观地观察信号的变化过程和特征。
时域表示常用的方法包括波形图、幅度谱图等。
2. 频域表示：频域表示是指将信号在频率轴上进行展示，可以分析信号的频率分布和频率特性。
频域表示常用的方法包括傅里叶变换、功率谱密度图等。
三、信号处理的基本方法信号处理中常用的基本方法包括滤波、调制与解调、编码与解码等。
1. 滤波：滤波是对信号进行频率选择性处理的方法，通过增强或削弱信号的某些频率成分来实现对信号的处理。
常用的滤波方法包括低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
2. 调制与解调：调制是将待传输的信号通过改变载波信号的某些特性进行转换的过程，解调是将调制后的信号恢复为原始信号的过程。
常见的调制解调方法有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
3. 编码与解码：编码是将原始信号转换为一定规则的码流，解码是将码流解析还原为原始信号的过程。
通信技术中的数据传输与信号处理原理
通信技术中的数据传输与信号处理原理引言：- 数据传输与信号处理是现代通信技术中非常重要的一环，它使得我们能够进行无线通信、互联网连接和数字媒体传输等。
- 本文将详细解析数据传输和信号处理的基本原理，包括信号与数据的概念、信号处理技术、数据传输方式等。
一、信号的概念和特点：1. 信号是指携带信息的波形或序列，可以是模拟信号或数字信号。
2. 特点：- 频率：信号具有一定的频率，用来表示信号的变化快慢。
- 幅度：信号的幅度表示信号的强度。
- 相位：信号的相位表示信号的起始点。
- 随机性：信号可以是随机的，也可以是确定的。
二、信号处理技术：1. 采样：将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
2. 量化：将采样后的信号幅度转换为离散的数值。
3. 编码：将量化后的数字信号转换为可传输的码字。
4. 解码：将接收到的码字还原为原始信号。
5. 滤波：在信号处理过程中，滤波可以去除噪声和不必要的频率成分，以提高信号的质量和可靠性。
三、数据传输方式：1. 单工传输：只能在一个方向上传输数据，如广播电台。
2. 半双工传输：在两个方向之间交替传输数据，但同一时间只能传输数据的一方向，如无线对讲机。
3. 全双工传输：可以同时在两个方向上传输数据，如电话通话。
4. 并行传输：采用多个传输通道同时传输数据，吞吐量高，如计算机内部数据传输。
5. 串行传输：采用一个传输通道逐位依次传输数据，如串口通信。
四、常见的数据传输协议：1. 串口协议：包括RS232、RS485等，用于计算机与外部设备的通信。
2. USB协议：用于计算机与外部设备的高速通信。
3. 以太网协议：用于局域网和广域网的数据通信，是互联网的基础。
4. 无线通信协议：包括蓝牙、Wi-Fi、4G/5G等，用于无线网络连接。
五、现代通信技术的应用：1. 无线通信：包括手机通信、卫星通信等。
2. 互联网：通过数据传输与信号处理原理，实现了全球范围内的信息互通和大规模数据传输。
通信信号处理第五章
• 延迟均衡：补偿不同路径信号到达的 时间差（时间对齐），完成时间对齐 后就可以执行信号相加了（合并）
• 合并相加：将经过信道补偿后的多路信号相加，由此获得了抵抗衰落 效应的多径分集增益
• 时间分集：快衰落除了具有空间和频率独立性外，也具有时间独立性， 即同一信号在不同时间区间重复发送，只要两次重发的时间间隔大于信 道相干时间，那么各次发射信号通过信道后，呈现出的衰落效应也是彼 此独立的。接收机将重复收到的信号按照一定准则合并，也可以减小衰 落效应
显分集技术
• 极化分集：由于极化方式不同的电磁波也具有独立的衰落特性，所以收 发两端可以利用两个位置靠近但极化方式不同的天线收发信号，也能获 得分集增益。极化分集是空间分集的一种特殊形式，其优点是硬件结构 紧凑，体积小，但由于射频功率需要分配到两副天线上，其发射功率会 损失3dB
• 移动终端在A路段与基站B通信，在 B路段则与基站A通信，基站数根据 需要确定。
显分集技术
• 微分集：主要用于抵抗快衰落效应。理论分析和实验验证表明：当信号 在空间、频率和时间等范围分离时都会呈现出相互独立的衰落特性。按 照路径分离的不同，微分集又分为：空间分集、频率分集、时间分集、 极化分集、角度分集、场分量分集和路径分集等
• 交织阵列的行列越多，抗干扰能力越强，但由于在接收端必须完成整 个交织矩阵的所有数据接收后才能执行纠检错处理，所以交织矩阵越 大，由此产生的传输时延也越大
通信信号处理：常用方法与算法
通信信号处理：常用方法与算法通信信号处理是一门重要的学科，涉及到信号的获取、分析、处理和传输。
本文旨在介绍通信信号处理的常用方法和算法，包括信号获取、信号分析、信号处理和信号传输等内容。
以下是详细的步骤和分点。
一、信号获取1.1 传感器获取：介绍常用的传感器，如光学传感器、声学传感器、温度传感器等。
1.2 信号采样：介绍模拟信号的数字化过程，如采样率、量化位数等。
1.3 信号滤波：介绍滤波过程，包括低通滤波、高通滤波和带通滤波等。
1.4 信号增强：介绍信号的放大、增益和均衡等方法，以提高信号的质量。
二、信号分析2.1 时域分析：介绍时域分析方法，如时域图、时域波形等。
2.2 频域分析：介绍频域分析方法，如傅里叶变换、功率谱密度等。
2.3 谱分析：介绍信号的频谱分析方法，如快速傅里叶变换、窗函数等。
2.4 相位分析：介绍信号的相位分析方法，如相位谱分析、自相关函数等。
三、信号处理3.1 降噪处理：介绍降噪处理的常用方法，如滑动平均、中值滤波和小波去噪等。
3.2 压缩处理：介绍信号的压缩处理方法，如离散余弦变换、小波变换等。
3.3 去除干扰处理：介绍去除信号中的干扰方法，如滤波器设计和自适应滤波等。
3.4 特征提取：介绍提取信号中的特征信息方法，如主成分分析、独立成分分析等。
四、信号传输4.1 调制技术：介绍常用的调制技术，如幅度调制、频率调制和相位调制等。
4.2 信道编码：介绍信号的编码方式，如差分编码、霍夫曼编码和矩阵编码等。
4.3 信道调制：介绍信号的调制方式，如正交振幅调制、频分多路复用和码分多址等。
4.4 误码处理：介绍信号传输中的误码处理方法，如前向纠错编码和自动重传请求等。
总结：通信信号处理是一门综合性学科，涉及到信号的获取、分析、处理和传输等多个方面。
通过信号获取，可以采集到所需的信号；信号分析可以帮助理解信号的特性和规律；信号处理可以对信号进行降噪、压缩和干扰去除等处理；信号传输是将处理后的信号进行调制、编码和传输的过程。
通信信号处理的基础知识与技术
通信信号处理的基础知识与技术通信信号处理是指对信号进行采样、量化、编码、调制、解调、调制解调等一系列操作的过程，它是现代通信系统中不可或缺的一部分。
本文将介绍通信信号处理的基础知识与技术，包括信号的基本属性、信号采样与量化、编码与调制等内容。
一、信号的基本属性信号是指一种包含有关消息或信息的电、光、声等形式的波动。
信号可以是连续的，也可以是离散的。
连续信号是指在时间和幅度上都是连续变化的信号，如声音信号、光信号等；离散信号是指在时间或幅度上是离散变化的信号，如数字信号等。
信号可以表示为函数的形式，如x(t)表示连续时间信号，x[n]表示离散时间信号。
信号的幅度可以是实数或复数，其取值范围可以是有限的或无限的。
二、信号采样与量化信号采样是指将连续时间信号转换为离散时间信号的过程。
采样频率决定了信号在时间轴上的离散程度，采样频率越高，信号离散程度越高，还原信号的准确性越高。
信号量化是指将连续幅度信号转换为离散幅度信号的过程。
量化过程中，幅度取样值被映射到一个有限的量化级别中，这个量化级别由设定的量化位数来决定。
信号的采样与量化都会引入误差，因此在信号处理中需要选择适当的采样频率和量化位数，以平衡信号重建的准确性和处理的复杂性。
三、信号编码与调制信号编码是指将信号转换为具有不同表达形式的编码信号的过程，以便在传输或存储中更高效地表达和处理。
常见的信号编码方式有脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）等。
信号调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在传输中以模拟信号的形式传递。
常见的信号调制方式有脉冲幅度调制（PAM）、正交振幅调制（QAM）、频移键控（FSK）等。
编码和调制可以结合使用，以满足不同的通信需求。
通过编码和调制，可以使信号更好地适应传输介质的特性，保证信号的可靠传输和解码，提高通信系统的性能。
四、信号解调与解码信号解调是指将调制信号转换为原始信号的过程，恢复信号的原始幅度、相位和频率等信息。
通信系统中的信号处理技术
通信系统中的信号处理技术在现代化的通信系统中，信号处理技术起着至关重要的作用。
这种技术可以将无线信号、语音信号、图像信号、视频信号等转换为数字信号进行传输，也可以对数字信号进行处理，从而实现语音通信、视频通信、网络通信等功能。
本文将介绍通信系统中的信号处理技术，包括数字信号处理、调制解调、信道编解码等方面。
数字信号处理数字信号处理是将模拟信号转化为数字信号，并对数字信号进行处理的一种技术。
模拟信号在传输过程中容易受到干扰和衰减，而数字信号则可以通过误码纠正、编码、压缩等处理方式，提高信号的可靠性和传输效率。
数字信号处理的基本过程包括抽样、量化和编码。
抽样是将模拟信号按照一定的频率采集成数字信号，量化是将采样得到的数字信号分成一定的区间并转换为数字，编码是将量化后的数字信号压缩为较小的码字。
数字信号处理技术被广泛应用于通信、控制、信号处理等领域，如数字语音处理、数字图像处理、数字信号压缩等。
随着数字信号处理技术的不断发展，其应用范围也在不断扩大。
调制解调调制解调是将数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号进行解码的一种技术。
在通信系统中，数字信号需要通过传输介质向目标接收端传输，而传输介质只能传输模拟信号，因此需要通过调制技术将数字信号转换为模拟信号以便进行传输，然后再通过解调技术将接收到的模拟信号还原为数字信号。
调制技术根据传输介质的不同可以分为多种，例如模拟调制、数字调制、光纤调制等。
其中数字调制技术是应用最为广泛的一种调制技术，在数字通信、移动通信等领域都有广泛应用。
解调技术是将接收到的模拟信号进行还原的技术，它的主要作用是把接收到的模拟信号还原为数字信号，从而实现数字信号的传输和处理。
信道编解码信道编解码是在数字通信中应用最为广泛的一种技术，主要用于提高数据的可靠性。
在数字通信中，经过传输介质传输的数字信号往往会受到噪声、干扰等因素的影响，容易产生误码，因此需要通过编码和解码技术来提高传输的可靠性。
通信系统中的信号调理与处理
通信系统中的信号调理与处理通信系统的发展与进步，离不开对信号的调理与处理。
信号调理与处理是指对信号进行增强、修正、解调、滤波等操作，以使其在传输过程中更稳定、更适合传递信息。
本文将介绍通信系统中常见的信号调理与处理方法。
一、信号调理1.增强信号强度在通信中，有时由于信号强度的不足，导致传输质量不佳。
为了增强信号强度，通信系统可以采用放大器进行信号放大。
放大器可以将信号的电压或者功率进行放大，以提高信号的传输距离和质量。
2.修正信号误差在信号传输过程中，可能会出现误差，导致信号质量下降。
为了修正信号误差，通信系统采用纠错码技术。
纠错码可以通过增加冗余信息，使得在一定范围内可以纠正一定数量的错误，从而提高传输的可靠性。
3.解调信号在接收端，信号需要经过解调过程，将模拟信号转换为数字信号。
解调的方法有多种，常用的方法包括调幅解调、调频解调和调相解调等。
解调过程能够将信号恢复到原始的模拟或数字形式，以便后续处理和分析。
二、信号处理1.滤波为了去除信号中的噪声和干扰，通信系统常使用滤波器进行滤波处理。
滤波器可以通过选择性地传递某一特定频率范围内的信号，来滤除其他频率范围内的干扰信号。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
2.编码与解码在通信中，为了提高信号传输的效率和可靠性，通信系统采用编码与解码技术。
编码器可以将信号转换成特定的编码形式，以便在传输过程中更好地保持信号的稳定性；解码器则能够将编码后的信号恢复成原始信号，以便进行后续的处理和分析。
3.调制与解调调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，而解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制与解调是实现数字与模拟信号之间互相转换的重要技术，常用的调制与解调技术有频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
总结：信号调理与处理是通信系统中必不可少的环节。
通过增强信号强度、修正信号误差、解调信号以及滤波、编码与解码、调制与解调等处理，可以使信号在传输过程中更稳定、更适合传递信息。
通信技术如何进行信号处理与调整
通信技术如何进行信号处理与调整随着科技的不断进步和发展，通信技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在通信过程中，信号处理和调整是其中非常重要的环节。
本文将探讨通信技术中信号处理与调整的原理、方法以及应用。
我们需要了解信号处理的基本原理。
信号处理涉及到对信号进行获取、转换、压缩和解码等一系列的操作。
当我们在通信中使用的信号经过模拟到数字的转换或数字到模拟的转换后，就需要进行信号处理。
处理后的信号可以更好地适应通信系统的要求，提高信号的传输质量和可靠性。
信号调整是信号处理中的一个重要环节。
它主要涉及到信号的放大、滤波、等化和编码解码等操作。
放大信号可以使信号的强度增加，来弥补信号在传输过程中的损耗。
放大信号的常用方法有模拟放大和数字放大两种方式。
滤波用于去除信号中的噪声和干扰，以提高信号的质量。
滤波器的设计可以根据信号的特点和需求进行选择。
再次，等化是指通过改变信号的频率响应来补偿信号的失真。
通过等化可以使信号的频域特性更加均匀，从而提高信号的质量。
编码和解码是指将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转变为模拟信号的过程。
编码可以使信号更好地进行存储和传输，解码则用于恢复原始的信号。
在实际应用中，信号处理和调整有着广泛的应用领域。
其中，无线通信是应用最为广泛的领域之一。
无线通信包括手机通信、卫星通信等，其中信号处理和调整是保证通信质量和可靠性的关键。
例如，在手机通信中，信号处理和调整可以使音频信号更加清晰、稳定，从而使通话更加顺畅。
在卫星通信中，信号处理和调整可以提高信号的传输效率和带宽利用率，实现高速、大容量的数据传输。
信号处理和调整在医疗设备、雷达系统、音频和视频处理等领域也得到了广泛应用。
在医疗设备中，信号处理和调整可以为医生提供清晰、准确的信号，从而帮助医生做出正确的诊断和治疗决策。
在雷达系统中，信号处理和调整可以提高雷达信号的分辨率和抗干扰能力，实现更精确的目标检测和跟踪。
在音频和视频处理中，信号处理和调整可以提高音频和视频的质量，让人们享受更好的听觉和视觉效果。
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本课程先修课程信号与系统，数字信号处理，概率论，通信信号处理随机过程，通信原理，等。
1本课程讲什么？针对无线通信的物理层，学习相关的通信信号处理通信信号处理技术。
1）调制理论和调制检测技术；2）性能提升技术；3）MIMO 技术；4）空时信号处理技术；5）多载波通信等。
2通信信号处理参考书目：1.刘祖军，田斌，易克初译.《通信信号处理》，电子工业出版社.2. 其他学术论文。
3第一章无线主题1.1 无线标准综述1.2带通信号/系统的表示45GWhat will5G be？n时间维n空间维n频率维5语音通信发射机的原理框图图1.1 典型的发送功能框图n时间维n空间维n频率维6图1.6 时隙结构图1.7 MSK信号星座图表1.2 一些GSM 系统参数的简介每个用户的数据速率是33.85 kbps 。
GSM 系统采用GMSK 调制方式，GMSK 调制方式具有一些好处，处包括恒包络、频谱效率高和优异的误比特率（BER）性能。
7n图1.9 逻辑信道的划分逻辑信道分为业务信道（TCH）和控制信道（CCH）。
n TCH在上行链路和下行链路中承载话音或者数据信息样本。
n CCH将承载控制信息，即信令或者同步样本。
8IS-95/CDMA2000IS-95CDMA系统的高层技术细节包括•1.5-MHz的信道间距•在全球定位系统（GPS）的支持下实现基站的时间同步•具有用于相干检测的公共导频信道（码分复用的）•码片速率＝1.2288 Mcps•调制方式＝QPSK/OQPSK•20ms的帧长•变速率语音编码（9600，4800，2400和1200 bps）91.2.5 IEEE 802.11 无线局域网WLAN模式：1）ad hoc模式，即所有的设备允许相互通信并像接入点一样工作，2）基础架构(infrastructure)模式，即以单个WLAN设备作为接入点，其它的设备与该接入点相连。
IEEE802.11b此系统设备在2.4G频带上互相通信。
媒体接入协议允许基站支持不同的数据速率集。
基本的数据速率集是工作在直接序列扩频系统（DSSS）中的1 Mbps和2 Mbps。
高数据速率扩展将数据速率扩展到了5.5 Mbps 和11 Mbps。
为了提供更高的数据速率，采用了补码键控(CCK)调制方式。
美国，加拿大和欧洲 2.4－2.4835 GHz日本 2.471－2.497 GHz法国 2.4465－2.4835西班牙 2.445－2.475 GHz101.2.5 IEEE 802.11 无线局域网IEEE802.11a.n 5 GHz 频带n 正交频分复用（OFDM ）物理层。
支持的数据速率有6，9，12，18，24，36，48和54 Mbps ，其中，6，12和24 Mbps 是强制性的。
n 采用BPSK/QPSK ，16-QAM(正交幅度调制)，和64-QAM ，n 利用FEC 技术进行卷积编码11IEEE802.11g.n WLAN 系统进一步扩展了数据速率，n 工作在2.4GHz 频带。
支持的数据速率有1，2，5.5，11，6，9，12，18，24，36，48和54 Mbps ，其中1，2，5.5，11，6，9，12和24 Mbps 是强制支持的。
n 支持的操作模式有：a. 基于DSSS/CCKb. 基于OFDMc. DSSS-OFDM(任选)——这是将DSSS 前导码和头域与OFDM 载荷合并起来的混合调制方式。
第一个领域是保证某些已经成功部署、但是即将或已经无法满足日益增长的容量和业务需求的标准能够继续使用，同时用户数据速率需要支持这些业务或应用。
第二个领域是创造新标准（尽管一些是建于现有的标准）来满足人们所期望的全球范围的容量增长，以及多媒体业务所需要的数据速率的增加。
这也可被称为演进。
技术驱动？or 业务驱动？13o5G 目标n更高用户数据速率n更高的区域吞吐率n大量的连接设备的适应性n更高可靠性和延时n更佳的覆盖n能量效率o但这些目标不能同时最大化141.2随机信号处理知识回顾n概率论和统计信号处理的知识n描述和分析各种信号特性以及信号处理功能15一个随机变量可由累积分布函数（CDF）来描述，其定义为这里规定0≦F(x)≦1，F(-∞)=0, F(∞)=1。
CDF的导数可由概率密度函数（PDF）来描述，其定义为16随机变量X的均值或期望值定义为E{g}是随机变量g的期望值。
求数学期望是个线性运算，具有以下性质（假设K是常量）：随机变量的方差定义为17一种常用的随机变量是高斯或者正态随机变量。
其PDF定义为其CDF定义为其中，erf(x)是误差函数，其定义为CDF也可以用互补误差函数定义，即这里，erfc(x)函数的定义以及与之前定义的误差函数的关系如下：18随机过程X(t)的自相关是两个时间变量t1和t2的函数。
假设τ＝t1-t2，则自相关也可以表示如下：我们来观察线性滤波器对随机过程的影响。
在图1.48中，随机变量X(t)输入到脉冲响应为h(t)的滤波器中。
图1.48 滤波器卷积的例子19滤波器输出在时域上可用滤波器的冲激响应与输入信号的卷积表示。
在频域，输入的功率谱密度（PSD）（单位是Watts/Hz）为现在将以上结论运用到由高斯白噪声N(t)激励的线性时不变滤波器情况下。
白噪声的PSD表示如下，其图示见图1.49。
图1.49 白噪声的功率谱密度为了获得自相关函数，采用逆傅立叶变换，我们可简单地得到21其中，是狄拉克函数，只有当t=0时，其值为1。
自相关函数的图示见图1.50。
其逆傅立叶变换给出了自相关函数，如下1. 如何设计通信系统？Design(Algorithm)2. 通信系统在数学上如何描述？Formulation3. 如何评估设计的方法和算法？Evaluation4. 描述与实际设计的硬件的关系？Implementation24带通信号的标准形式或者现在g(t)的复包络可写为注意，被称为“复包络”，有时也称为“解析信号”。
在g(t)的定义中，通过与载波相量相乘后取实部可以得到其复包络。
g(t)的希尔伯特变换的定义为上式也可以写为对上式作傅立叶变换，则有因此，希尔伯特变换可由g(t)通过图1.51给出的滤波器得到，其中符号函数定义为27式（1.47）的傅立叶变换为这一操作将G(f)的正数部分幅度加倍，将负数部分置0。
28作为例子，我们研究图1.52中的实信号g(t)的频率响应。
图1.52 实信号g(t)的频率响应包络的频谱如图1.53所示。
图1.53 实信号g(t)包络的频率响应29复包络可以通过将预包络的频谱向下搬移到DC（直流）或者零IF（中频）得到图1.54 实信号g(t)的复包络频率响应301.5.1 复包络理论与硬件的关系.输入到正交调制器的信号是复包络。
同样，正交解调器的输出也是接收到的复包络信号。
图1.55 利用正交调制器进行上下变频图1.56 利用复包络理论进行上下变频31带通系统特别是带通滤波器的基带表示，我们有其复包络是该式可重写为带限系统输出信号的复包络是系统脉冲响应与输入带通信号复包络的卷积。
为了完整的进行说明，我们给出实BPF和它的复包络表示。
图1.57 BPF的复包络表示33基带输出信号的数学表达式为进行复数运算后，我们得到上式说明实值BPF，h(t)，可利用图1.58中的框图通过其解析（复包络）形式等效建模。
图1.58 BPF，的复包络表示PSK 信号M 进制符号的PSK 调制波形（M 个）为：2(1)/2()Re[]1,2,...,c j m M j f t m s t Aem M p p -+==22()cos[(1)]cos(2)sin[(1)]sin(2)()cos(2)()sin(2)m c c c c s c s t A m f t A m f t M Mg t f t g t f t p p p p p p =--- =-QAM信号的复包络。
或者用同样的方式，我们可以写出QAM信号的复包络如下或者36更进一步，采用笛卡尔坐标表示式为以及采用极坐标表示式，我们有正交调制器，即发送信号是复包络乘以一个复载波信号。
图1.59 正交调制器框图37接收机正交调制器，这样一种操作通常被称作“零中频（ZIF）”或者“直接变频接收机（DCR）”。
假设除了加性高斯白噪声n(t)外，信道没有引入任何其它干扰，接收信号可写为由于n(t)在接收机中已经通过了BPF，我们将它作为带通信号，因此可得正交解调器的工作原理如图1.61所示。
图1.61 正交解调器框图38利用一些基本的三角恒等式，可得到如下接收信号的数学表达式将接收信号代入上式，可得低通滤波器滤除了高频分量，因此有39如果没有其它的信号损伤，噪声的同相分量将添加到信号的同相分量中，这一点非常重要。
类似地，正交分量如下（通过LPF之后）如果发送的是QAM信号，则有以及40仿真评估中——如何加噪声？等效低通噪声具有功率密度谱：带通噪声功率密度谱：411.5.5 TX和RX功能概括图1.63 通用的调制方式发射机图1.64 通用调制方式接收机42BER定义为错误比特个数除以发送的总比特数，是信噪比（SNR）的函数。
定义接收到的SNR如下：其中，S是信号功率，N是噪声功率。
进入接收机判决器的噪声量取决于信道选择滤波器的BW，因此有其中，Eb/N0是每比特能量与噪声PSD的比值。
这也称为由比特速率归一化后的SNR。
43考虑二进制信号的例子，采用等价接收滤波器响应为SRC的滤波器，于是有Why？最后，令式（1.96）和（1.97）相等，可得它可用dB形式表示如下：45。