【通信电路与系统】期末复习提纲_2016
通信电子线路复习纲要完整答案
PC = PD − PO
I C 0 、I C1 m 分别表示集电极电流 i C 脉冲波平均分量和基波分量振幅，
第三章 正弦波振荡器 1、 平衡条件、起振条件、稳定条件 P117~121 答： 平衡条件：
振幅：T (ωOSC ) = 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…) 振幅：V f > Vi 或T (ωOSC ) > 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…)
⎧ f − f L (当f C > f L 时) f I = fC + fL或 f I = ⎨ C ⎩ f L − f C (当f L > f C 时)
6、二极管双平衡稳定条件（了解）
通信 1002 班
-5-
dream-fly
7、混频增益、噪声系数的概念。 答： 混频增益： 混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率 PI ） 对输入信号电压 VS （或功率 PS ） 的比值，用分贝数表示，即 AC = 20 lg
绪论 1、 无线通信系统由哪几部分组成，各部分的功能？P1~2 答：组成：发射装置、接收装置和传输媒质。 发射装置包括换能器、发射机和发射天线三部分。 作用：换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。 传输媒质是自由空间。 接收装置由接收天线、接收机和换能器组成。要求：能从众多的电磁波中选出有用的微 弱信号。 作用：接收天线：将空间传播到其上的电磁波→高频电振荡。 接收机：高频电振荡还原成电信号。 换能器：将电信号还原成所传送信息 。 2、 无线电波传播方式有哪几种？P2~3 答：中长波： f ≤ 1500 KHz ， λ > 200 m （沿地面传播） ； 短波： ； f : 1500KHz ~ 30MHz ， λ : 10m ~ 200m （靠电离层反射传播）
通信原理期末总复习重点
3
3 . 23 * 10 Baud
3
第2章的主要知识点
一、随机过程的统计特性
分布函数 Fn ( x1 , x2 , xn ; t1 , t 2 , t n ) P { (t1 ) x1 , (t 2 ) x 2 , (t n ) x n }
2 2 2 2 2
E x 1 cos 0 t E x 1 E x 2 sin 2 0 t E x 2 sin 0 t
2 2 2 2
2
cos
2
0 t sin 2 0 t
2
2 2 （2）R y ( t 1 , t 2 ) E y t 1 y t 2 E x 1 cos 0 t 1 cos 0 t 2 E x 2 sin 0 t 1 sin 0 t 2
e
j 2 f
df n 0 f H
sin H
H
n 0 f H Sa ( H )
第2章的主要知识点
十一、窄带随机过程
1、数学表示 ( t ) a ( t ) cos[ c t ( t )],
a ( t ) 0
(t ) c (t ) cos c t s ( t ) sin c t
dt
0
erfc ( x ) 1 erf ( x )
2
e
2
e
t
2
dt
x
3、概率积分函数 4、Q函数
Q ( x) 1 2 erfc (
通信原理期末复习提纲
信息量定义： I = log a [1/P(x)] = -log a P(x) 通常取a = 2, 此时单位为“比特”。
对于一个等概率、二进制码元：I = log 2 [1/P(x)] = log 2 [1/(1/2)] = 1 比特⏹ 信息量的定义若一个符号x i 出现的概率为P (x i )，则其信息量为⏹ 信息量的单位当a = 2 时，单位为比特（Bit ）总信息量x 为消息，它是组成消息的各种符号的集合；n i 为符号x i 出现的次数； M 为消息中符号的种类。
⏹等概率出现的M 进制符号的信息量☐ 设符号种类为M ，每个符号出现的概率相等，则每个符号出现的概率均为 ⏹ ☐ 每个符号的信息量为⏹☐ 若M = 2k (k 为正整数)，则⏹⏹平均信息量（熵）Mi Mx P i ,...,2,1,1)(==Mi M x P x I i i ,...,2,1,log )(log )(22==-=Mi k x I ki ,...,2,1,2log )(2===设各符号出现的总次数为n ，则总信息量为 I (x ) = H (x ) · n例：一个信息源由4个符号0、1、2、3组成，它们出现的概率分别为3/8、1/4、1/4、1/8，且每个符号的出现都是独立的。
试求某消息:10201302013001203210100321010023010202010312 0322100120210的信息量。
解：此消息中0出现23次，1出现14次，2出现13次，3出现7次，消息共有57个符号。
出现0的信息量为， 出现1的信息量为 出现2的信息量为 出现3的信息量为 消息的信息量：平均信息量（算术平均）：信息的熵（统计平均）：∙模拟信号：取值连续，例如语音∙数字信号：取值离散，例如数据模拟通信通信方式：信号中某个参量连续取值 通信要求：高保真地复现信息 质量准则：信噪比基本问题：参量估值问题 数字通信通信方式：信号中某个参量离散取值 通信要求：正确判断离散值 质量准则：错误率基本问题：统计判决理论bit 3338log 232=⋅bit 284log 142=⋅bit 264log 132=⋅bit 218log 72=⋅bitI 10821262833=+++=符号89.157108符号总数bitI I ===符号906.1 81log 8141log 4141log 4183log 832222bitI =----= 模拟通信系统模型⏹模拟通信系统主要性能指标☐有效性：信号的带宽☐可靠性：信噪比⏹数字通信系统主要性能指标☐有效性：传输速率，包括码元速率和信息速率☐可靠性：错误率，包括误码率和误比特率⏹频带宽度对于传输同一信号，所需的频带宽度越窄，则通信系统的有效性越好。
通信电子线路总复习大纲PPT学习教案
3. 高频调谐功率放大器
重点：
1）调谐功放的用途与特点（与小信号调谐放 大器进行比较）（掌握）； 2） 调谐功放的工作原理及折线近似分析法 （掌握）； 导通角、动态特性线 3）功率和效率(5种功率和2种效率) (掌握） ；
4）工作状态(过压状态、欠压状态、临界状 态)和阻抗变换问题（掌握）； 5）直流馈电电路；自给偏压环节——基流 偏压与射流偏压（了解）。
通信电子线路总复习大纲
会计学
1
1．绪论
重点：
1）通信系统的概念和结构（掌 握）
2）无线电波的传输特性（掌握）
3）调制的通信系统（掌握）
4）无线电广播调幅发射机和超 外差接收机（了解）
难点：调制通信系统结构
典型习题：
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1-3（调制的作用）、1-5
2.小信号调谐放大器 重点：
1）并联谐振回路的选频作用（掌握） 品质因数 (Q)、通频带、选择性
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难点：
1）工作状态分析； 2）根据调谐功率放大器的动态负载线分析
电路工作状态。
典型习题： 3-14、3-22
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4. 正弦波振荡器 重点：
1）振荡器的种类、结构及应用（了解）： 起振条件和稳定条件
2）三点式振荡器（ 射同基反）（掌握）； 3）改进型电容三点式振荡器，即克拉泼电 路和西勒电路（掌握）； 4）石英晶体振荡器电路（串联晶振、并联 晶振）（掌握）。
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难点：
1）大信号基极、集电极调幅工作原理及设 计、调整要点；
2）检波失真分析。
典型习题： 5-7、5-12、5-24、5-25
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通信系统概论期末重点总结
通信系统概论期末重点总结一、引言通信系统是现代社会不可或缺的重要基础设施，其作用在于传递信息以实现人类的交流和信息传播。
通信系统的研究和应用领域广泛，包括无线通信、光纤通信、卫星通信、移动通信等多个方面。
本文将对通信系统的基本原理、技术特点和应用进行综述，以期对通信系统的学习和理解有所帮助。
二、通信系统的基本原理（一）信号传输与调制技术1. 信号传输的基本要求：带宽、信噪比、误码率等。
2. 调制技术：AM调制、FM调制、PM调制、数字调制等。
（二）信道特性与编码技术1. 信道特性：衰减、失真、干扰等。
2. 编码技术：奇偶校验码、海明码、卷积码、纠错码等。
（三）多路复用与分用技术1. 频分多路复用技术（FDM）2. 时分多路复用技术（TDM）3. 波分多路复用技术（WDM）4. 码分多路复用技术（CDM）三、通信系统的技术特点（一）抗干扰性1. 抗多径传播干扰2. 抗噪声干扰3. 抗多用户干扰（二）高性能要求1. 高速传输性能：数据传输速率、误码率等。
2. 高可靠性：校验码、纠错码等保证通信质量。
（三）适应不同应用场景1. 宽带通信：视频传输、大容量数据传输等。
2. 移动通信：移动性、覆盖范围、无线传输技术等。
四、通信系统的应用（一）无线通信系统1. 蜂窝网络：GSM、CDMA、WCDMA、LTE等技术。
2. WIFI与蓝牙通信技术。
（二）光纤通信系统1. 光缆传输技术与系统组成。
2. 光纤放大器、光解调器、光交换机等关键设备。
（三）卫星通信系统1. 卫星通信技术与应用。
2. 地球站设备与卫星链路配置。
（四）移动通信系统1. 手机通信技术：GSM、3G、4G、5G等。
2. 移动通信网络：基站、核心网、用户终端等。
五、未来发展趋势（一）5G通信技术的发展与应用1. 5G技术的优势和特点。
2. 5G在物联网、智能制造、自动驾驶等领域的应用。
（二）光通信技术的创新与突破1. 光通信技术的发展趋势和应用前景。
通信电路原理复习提纲
通信电路原理复习提纲复习提纲⼀、基本概念1、在通信设备中，属于线性系统的电路有线性放⼤器、滤波器、均衡器、相加（减）器、微分（积分）电路以及⼯作于线性状态下的反馈控制电路等。
2、零中频接收机是将有⽤信号直接变换到基带，中频为零。
3、滤波器按处理的信号形式可分为模拟滤波器、数字滤波器和抽样数据滤波器等。
4、接收机要有⾜够⾼的灵敏度（接收弱信号的能⼒）和⾼的选择性（选出有⽤信号滤除⽆⽤信号的能⼒）。
5、通信系统的基本特性有传输距离、通信容量、信号失真度、抗⼲扰能⼒。
6、发送与接收设备主要任务是对基带信号进⾏处理，使之适宜于所采⽤信道的传输特性。
7、通信系统按信道可分有线通信系统和⽆线通信系统。
8、通信系统的基本特性有传输距离、通信容量、信号失真度、抗⼲扰能⼒。
9、信号通过⾮线性系统后，最主要的特点是将产⽣新的频率分量。
10、通⾏系统的信道特性有衰减特性、⼯作频率范围、频率特性、时变时不变特性、⼲扰特性。
11、常⽤的多路复⽤信号传输有频分复⽤、时分复⽤和码分复⽤等。
12、PLL 表⽰锁相环,AGC 表⽰⾃动增益控制，AFC 表⽰⾃动频率控制。
13、滤波器按其频率特性可分为低通，⾼通，带通，带阻。
14、通⾏系统的信道特性有衰减特性、⼯作频率范围、频率特性、时变时不变特性、⼲扰特性。
15、直接表⽰原始信息的电信号为基带信号，直接传送该信号称为基带信号传输。
16、设备内部的噪声主要由电阻内电⼦的热运动和电⼦器件内部的带电粒⼦的⽆规则运动产⽣的。
17、滤波器的功能是对信号频谱进⾏处理。
18、通信系统调制⽅式主要有调幅、调频、调相。
19、有⾊噪声是在有效频带内，功率谱分布不均匀的噪声。
20、晶体管的噪声有四个来源：电阻热噪声、散粒噪声、分配噪声、1 / f 噪声。
21、共发—共基组合放⼤单元电路最突出的特点是⾼频响应特性好，频带宽，稳定性好。
22、⽩噪声是功率谱密度在整个频段内为恒定值的噪声。
23、场效应管的噪声有四个来源：栅极散粒噪声、沟道热噪声、栅极感应噪声和1 / f 噪声。
通信原理期末复习重点
第一章绪论1.数字通信系统的组成2.通信系统的分类（按调制方式和复用方式）、3.通信系统主要的性能指标第二章信息论初步第三、四章模拟线性调制和角调制1. 什么是调制？调制的分类（按调制信号和载波分类）2. AM、DSB-SC、SSB的时域表达式、频域表达式、调制、解调的方法3. 希尔伯特变换？写出希尔伯特变换器的递函数，说明它在产生单边带信号中的作用。
4. 抑制载波双边带调制和单边带调制的制度增益，并比较它们的抗噪声性能的优异5. 线性调制，解调的一般模型6. 残留边带滤波器的互补对称特性7. 当调制信号是单频余弦信号时，写出其调频信号的表达式，并给出用瞬时角频率表示的表达式，说明功率是如何分配的？8. 计算带宽的卡森公式9. 调频信号的产生与解调，非相干解调（鉴频）为重点10 用鉴频解调时输出噪声的功率谱有什么特点？大信噪比情况下，信噪比增益与调频指数（频偏比）是什么关系？11 门限效应？哪些模拟调制在什么条件下会出现门限效应？改进门限效应的解调方法是什么？12 欲加重和去加重的用途是什么？13 应用题：用90°相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号f1（t）和f2（t），而只占用一条信道。
画出原理图，并证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数H（f）必须满足：H(fc+f)=H(fc-f)，0≤f≤W。
第五、六、七章模拟信号的数字化1 画出PCM原理图，说明各部分的作用？2 低通和带通抽样定理，内插公式3 平顶抽样？失真？4 PCM编码信号的传输速率是占用的带宽是多少？（DPCM的原理）5 最佳量化器的分层电平应该怎样选择？量化电平（重建电平）又该怎样选择？6 A率对数压缩特性，压缩系数？7 若13折线A率编码器的过载电平是5V，输入抽样脉冲幅度是1.2V。
设最小量化间隔为单位2个单位，最大量化器的分层电平是4096单位，求输出编码器的码组，解码输出。
通信原理复习提纲
通信原理复习提纲第1章绪论1、通信：信息的传输与交换,用“电”来传递“信息”的方式简称通信2、通信系统模型：模拟通信系统A点i)NS(o)N(B点数字通信系统3、信系统的分类：模拟基带传输系统模拟通信系统模拟调制传输系统通信系统数字基带传输系统数字通信系统数字调制传输系统模拟通信：信道中传输的是模拟信号;数字通信：信道中传输的是数字信号;通信的其他分类方式见教材4、通信方式分类：单工通信、半双工同时、全双工通信5、性能指标有效性-----传输信息的速度;可靠性-----传输信息的质量;1．模拟通信有效性：用有效传输带宽表征传输信息的速度,B越小,有效性越好可靠性：用接受端输出信噪比来量度,S/N越大,可靠性越好2．数字通信①传输速率系统有效性a 、码元速率R s ：每秒钟传输的码元数,单位波特band,R s 也称波特率b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量,单位bit/s,R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log bit/s R S=MRs2log bandc 、频带利用率：单位频带能传输的信息速率 ηb =BR b单位bit/ ②差错率系统可靠性误比特率P b =传输总码元（比特）数错误码元（比特）数 误信率误码元率P s =信息量）传输总码元数（传输总量）错误码元数（错误信息 误码率 第2章 模拟线性调制线性调制的特点：已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构,仅仅是频谱位置的线性搬移; 一、 常规调幅AM1、 调制时域表达式：s AM t= A 0+ft·cosωc t+θc频域表达式：[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽： W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率： f c AMP P t f A P +=+=2)(222调制效率：)()()(2121)(2122022202t f A t f t f A t f P P P fc f AM+=+=+=η 对单频余弦ft ：2/)(22m A t f = 22220222AMAM mmAM A A A ββη+=+=满调幅 1=AM β;则 31=AM η 效率低,主要是载波功率大,又不携带信息所至; 2、解调1、相干解调原理：t t f t t s c c DSB ωω2cos )(cos )(=•t t f t f c ω2cos )(21)(21+=低通滤波后得：)(21)(t f t s d = 2、非相干解调原理：包络检波、平方律检波必须有载波分量才能解调二、抑制载波的双边带调幅DSB-SC1、 调制 时域表达式: t t f t s c DSB ωcos )()(=频域表达式: )(21)(21)(00ωωωωω++-=F F S DSB 效率 1=DSB η 高抑制了载波 带宽： W f B H DSB 22==2、解调：只能相干解调,不能用包络检波解调三、单边带调制SSB1、 产生：1滤波法形成单边带信号一级滤波法)()()(ωωωH S S DSB SSB =规一化值cf f ∆=α 要求不低于310- 多级滤波法2用相移法实现单边带信号t t f t t f t s c c USB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(-=t t f t t f t s c c LSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(+=2、单边带信号的解调由于单边带信号抑制了载波,故必须用相干解调法 四、残留边带调制VSB1、产生 常用滤波法抑制了载波频域表达式)]()()[(21)(C C VSB VSB F F H S ωωωωωω++-=时域表达式)(*)()(t h t s t s USB DSB VSB =2、解调 VSB 抑制了载波,故要用相干解调 五、线性调制系统的抗噪声性能噪声只对已调信号的接收产生影响,故对通信系统的抗噪声性能研究,可只考虑解调器的抗噪声性能;1、分析模型t t c C d ωcos )(=)()()()(t n t s t n t s i i i +=+2、双边带调制相干解调的抗噪声性能输出信噪比 W n t f E N S 02002)]([= 输入信噪比 Wn t f E N S i i 024)]([=信噪比增益 200==ii DSB N S N S G3、单边带调制相干解调的抗噪声性能[]W n t f E N S 02004)(=[]Wn t f E N S i i 024)(= 100==ii SSB N S N S G 必须注意：2=DSB G ,而1=SSB G ,并不能说明双边带调制抗噪声性能优于单边带调制;因为上述讨论中双边带的平均功率是单边带信号的2倍;如果在i S 、o n 、W 都在相同的条件下比较,二者信噪比相等;4、常规调幅包络检波的抗噪声性能包络检波一般模型 St A t f m m ωcos)(=大信噪比情况输入信噪比W n t f E A N S i i 02204)]([+= 输出信噪比 ()[]Wn t f E N S o O O 22=信噪比增益 ()[]()[]t f E A t fE G O AM 2222+=上式说明 AM G 与直流分量O A 有关,AM G 随O A 减小而增加,但对常规调幅来说为了不发生过调幅[]max )(t f A O ≥故总有AM G 1 ,解调后信噪比恶化;对10000的调制))((max t f A O =,[]2)(2OA t f E =;则最大信噪比增益 32=AM G 小信噪比情况：)(t f 与噪声分不开,调制信号已被噪声干扰,无法解调 第3章 模拟角调制调频 FM角 调 制 非线性调制调相 PM 一、角调制的基本概念 １． PM ：[])(cos )(t f K t A t s PM C PM +=ω PM K 为移相常数瞬时相位)()(t f K t t PM C +=ωθ 瞬时频率dtt df K dt t d t PMC )()()(+==ωθω 单频余弦波调制的PM t A t f m m ωcos )(=t A k t A t s m m PM c PM ωωcos cos[)(+=]cos cos[t t A m PM c ωβω+=调相指数 m PM PM A k =β ２． FM ])(cos[)(dt t f k t A t s FMc FM ⎰+=ωFM K 为频偏常数瞬时频率 )()(t f K t FM C +=ωω 瞬时相位 ⎰⎰+==dt t f K t dt t t FM C)()()(ωωθ单频余调制的FMdt t A k t A t s m m FM c FM ⎰+=ωωcos cos[)( ]sin cos[t t A m FM c ωβω+=m mmmFM FM f f A k max max∆=∆==ωωωβ 调频指数 π2maxmFM A k f =∆ 最大偏频 二、窄带角调制窄带角调制条件：调频或调相引起的瞬时相位偏移远小于30度NBFM ： 6)(maxπ〈〈⎰dtt f k FMNBPM ： 6)(max π〈〈t f k PM1、 窄带调频NBFM⎰-≈t dt t f Ak t A t s c FM c FM NB ωωsin ])([cos )(⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---+++-=c c c c FM c c NBFM F F Ak c A S ωωωωωωωωωωδωωδπω)()(2)]()([)(单频调制情况()()[]t t k AA t A t s m c m c mFMm c NBFM ωωωωωω--++=cos cos 2cos )(2．窄带调相;)](cos[)(t Af k t A t s PM c NBPM +=ωt t f Ak t A c PM c ωωsin )(cos -≈[])]()(2)]()([)(c c PMc c NBPM F F jAk A S ωωωωωωδωωδπω+--+++-= 也与常规调幅相似,且带宽相等; 三、宽带调频1、单频信号的宽带调频;调制信号 t A t f m m ωcos )(=时域表达式 ()t t A t s m FM c FM ωβωsin cos )(+==)sin sin(sin )sin cos(cos t t A t t A m FM c m FM c ωβωωβω-t n J A m c FM n n )cos()(ωωβ+=∑∞-∞=频域表达式 ()()[]m c m c FM n nFM n n JAS ωωωδωωωδβπω+++--=∑∞-∞=)()(带宽：卡森公式)(2)1(2max f f f m m FM FM ∆+=+=ββm f ---- 调制信号最高频,m ax f ∆----- 最大频偏功率分配 总功率：f c FMP P P +== 22A 载波功率 )(222FM c J A P βο=边带功率 )(22212FM n f J A P βο∑∞=⨯=四、宽带调相1、宽带调相信号表达式 调制信号t A t f m m ωcos )(=调相信号]cos cos[)(t A k t A t s m m PM c PM ωω+=)cos cos(t t A m PM c ωβω+=m PM PM A k =β 最大角频偏 m PM ωβω=∆max2、信号频带宽度 m PM PM f B )1(2+=β随调制信号频率变化,不利于充分利用信道频带;五、调频信号的产生与解调1、产生1直接调频法----用调制信号改变电抗元件参数,进而改变振荡器频率2倍频法----先产生NBFM 信号;然后倍频和混频成WBFM 信号2、调频信号的解调1非相干解调----适用窄带和宽带调频信号解调 具有线性频率／电压转换关系的鉴频器 2相干解调----适应对NBFM 信号解调 六、调频系统的抗噪声性能1、 非相干解调的抗噪声性能输入信噪比 FMi i B N A N S 022=输出信噪比 mm f n A t f t f E f f N S 02max 222max 002)()([)(3⋅∆= 信噪比增益 )()()]([)(3max 222max 00mFMm i i FMf B t f t f E f f N S N S G ∆== 在单频调制时 )1(32FM FMFM G ββ+=门限效应——当输入信噪比下降到一定程度时,输出信噪比急剧恶化;2、相干解调的抗噪音声性能只适合窄带调频信号窄带调频信号输入、输出信噪比m o NBFM o i i f n A B n A N S 22222== 322228)]([3mo FM o o f n t f E k A N S π= 信噪比增益m FM i i o o NBFMf t f E k N S N S G 22222)]([3π==max 222max )()]([)(6t f t f E f f m ∆= 单频调制时21)()]([max22=t f t f E ,m FM f f max ∆=β,常取101=FM β 则3.0≤NBFM G结论：NBFM 相干解调比WBFM 非相干解调信噪比增益低得多;NBFM 相干解调不存在门限效应;七、采用预加重和去加重改善信噪比 八、频分复用FDM复用：若干独立的信号在同一信道中传送,可提高信道利用率;复用 {1、频分复用原理 FDM ：是对信道进行频域分割,每路信号占一个频段,接收端用滤波器将多路信号分开,分别解调和终端处理;2．多级调制;目 的：减少载频数量、部件类型,并使滤波器制作容易;多级调制：在一个复用系统内,对同一基带信号进行两次或两次以上同种方式的调制; 3、复合调制两种或两种以上的调制方式形成的复用系统;九、模拟通信系统的应用举例1、载波电话系统载波电话：在一对传输线上同时传输多路模拟电话,使用SSB 的FDM 方式,其设备载波机用于长途通信; 2、调幅广播调幅广播采用常规调幅方式中波载频 535kHz-1605kHz 自由空间传播 地区性广播 短波载频 电离层反射 数千公里调制信号最高频kHz f m 5.4= 电台间隔 kHz B 9≥∆ 3、调频广播()对信道进行频域分割频分复用FDM ()对信道进行时域分割时分复用TDM 对信道进行波形分割波分复用)(CDM单声道调频广播调频广播载频87MHz-108MHz 频带 kHz f f B H 180)7515(2)(2max =+=∆+= 电台间隔 200kHz 双声道立体声调频广播 4、广播电视标准频道{载频范围49;75MH Z ---951;25MH Z伴音调频 调制信号最高频kHz f H 15= 最大频偏 kHz f 50max =∆调频信号带宽 kHz f f B H 130)(2max =∆+= 双边带发射图像调幅 调制信号带宽 0—6MHz 用残留边带发射方式5、 卫星直播电视图像传输：调频 MHz f H 6=; MHz f 7max =∆; 保护间隔1MHzMHz f f f B g H 27)(2max =+∆+=伴音传输：单路伴音 FM多路伴音 数字化时分复用DPSK PCM 4→高频电视信号经一次调制后的伴音与图像信号相加成FDM 基带信号,对70MHz 中频载波调 频,然后经高频、放大后发射; 6、通信卫星的频分多址方式多址方式 {()()()()CDMA TDMA FDMA 码分多址时分多址目前卫星通信多用频分多址7、模拟移动电话移动通信：通信双方中至少有一方是移动的; 模拟移动电话通信{ 模拟移动通信频段 900M 高频话音电子高频 kHz f H 3= 最大频偏 kHz f 5max =∆带宽B=25+3+ =20 规定25kHz第4章 模拟信号的波形编码模拟信号-----编码------数字信号波形编码时域波形 数字序列,数码率16 ~ 64 Kbit/s 重建信号质量好 语音编码 参量编码处理信号,提取语音信号特征参量,变成数字代码,数码率16Kbit/s 以下,重建信号质差{)126()51(--H L VHF VHF VHF ()6813-UHF 模拟信号话音:数字化信令信道:z H Bg kHz一、脉冲编码调制PCM1、PCM 的基本原理抽样：把时间上连续的模拟信号变成时间上离散的抽样信号; 量化：把幅度上连续的模拟信号变成幅度上离散的量化信号; 脉冲编码调制PCM ：以模拟信号为调制信号二进制码以二进制脉冲序列为载波;电话信号的PCM 码： 原始话音：40Hz~10000Hz 滤波后：300Hz~3400Hz PCM 码组：8位二进制码组成 2、抽样抽样：将时间上连续的模拟信号变为时间上离散样值的过程;低通抽样定理：一个频带限制在0,H f 内的连续信号xt, 若抽样频率s f 大于或等于2H f ,则其样值序列{xnT s }可以无失真地重建原始信号xt ;满足抽样定理的最低抽样频率称奈奎斯特Myquist 频率;带通抽样定理：对带通信号B=L H f f -抽样频率应满足)1(2NMB f S +=,式中NB f M H-=,B f N H≤的最大正数;由于M ≤0<1,故S f 在B 2至B 4之间变动;显然抽样频率S f 比H f 2小得多;自然抽样：实际中无法得到理想冲激脉冲序列)(t δ;而只有顶部有持续时间的脉冲序列 平顶抽样：抽样脉冲期间幅度不变的抽样称平顶抽样;理想抽样+保持抽样 3、量化量化：对样值进行幅度离散化的过程;量化间隔k k x x k -=∆+1 均匀化k ∆相等 非均匀化k ∆不相等 量化误差)(x Q x y x q -=-= 量化噪声的平均功率总量化噪声功率为不过载的噪声和过载噪声功率之和;22q q q N οσσ+=4、均匀量化和线性PCM 编码;1均匀量化量化器的量化范围--v 到v, 量化间隔数L,则量化间隔LV k 2=∆=∆均匀量化不过载的噪声功率2222312LV q=∆=σ 2线性PCM 编码：对均匀量化的量化间隔或量化电平用n 位码表示,得到了数字编码信号; 量化信噪比 qN SSNR =表示量化质量; ①正弦信号：输入幅度为m A 的正弦信号,且不过载;22mA S = ,223L V N q =222222332L V A L VA N S SNR m mq ⎪⎭⎫⎝⎛===用n 位二进制码表示L 个量化电平,n L 2= 并令归一化有效值VA D m 2=信号有效值与量化器最大量化电平之比223L D SNR =[]n dBD SNR 2lg 20lg 203lg 10++=n D 02.6lg 2077.4++≈满载正弦波V A m = 21=D 的最大信噪比[]n SNR dB 02.676.1max +≈②语言信号：过载噪声)3(222L V q ≈οσ 总量化噪声平均功率 xVx q q q e LV N σοσσσ2222223--+=+=语言信号平均功率 22)(x x dx x p x S σ==⎰∞∞-量化器的信噪比为 1222223---⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+==x V x x g e L V N S SNR σσσ[]122231lg 10---⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-=x V dBe L D SNR σ, V D x σ=当D 〈时,过载噪声很小,量化噪声是主要的的[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≈2231lg 10L D SNR dBn D 02.6lg 2077.4++≈当信号有效值很大时,过载噪声是主要的 均匀量化器的优缺点：优点：广泛应用于线性A/D 接口计算机A/D 变换,遥控遥测,图像信号,数字化接口; 缺点：在数字电话通信中的不足：A 电话信号动态范围很大m inm axlg20σσ=dB R σ信号有效值 }B 人耳要求电话信噪比25dB 为在动态范围40~50dB 内,[]dB SNR 均大于25dB;n=12位,其信息速率高,传输带宽宽;C 语言信号取小信号时的概率大,均匀量化小信号时的信噪比明显低于大信号;[]DVeSNR xVdB x1.61.6lg 102=≈-≈--σσ 5．非均匀量化：量化间隔不相等的量化; 6．对数量化及其折线近似国际电话电报咨询委员CCITT 建议对语言信号采用A 律μ律压缩特性; 1A 律对数压缩特性;{ A 为压缩系数A=1 无压缩 A 越大压缩愈明显 国际标准： A 律13折线 A= L=256时小信号信噪比改善24 dB 中国采用 2μ律对数压缩特性; μ=0 无压缩 μ越大压缩愈明显;国际标准：μ律15折线 μ=255L=256时,对小信号信噪比改善 dB 欧,美使用;7．A 律PCM 编码原理1常用的二进制码;自然二进制码NBC ： 十进制正整数的二进制码 折叠码FBC PCM 采用折叠码：左边第一位表正,负号;正 1 ,负0发话人音量情绪变化30dB 话机与交换机衰耗30dB~25 50dB~40=)(x f A Axln 1+A Axln 1ln 1++11≤≤x AAx 10≤≤)1ln()1ln()(μμ++=x x f绝对值相同的折叠码,除第一位外都相同,形成相对零电平的对称折叠格雷码RBC ： 任何相邻电平的码组,只有一位码发生变化; （2） 律PCM 编码规则{ 码 2M 3M 4M 表示八段000~111段落段内码 5M 6M 7M 8M 每段分16等分0000~1111 共八位编码1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M为了使编码造成的量化误差小于量化间隔k ∆的一半,解码时要加上该层量化间隔的一半,即2ˆˆkk x x∆+= 3 信道误码对信噪比的影响;在自然码、均匀量化及输入信号均匀分布的前提下;可证明ee g p L L N N S N S SNR )1(4122-+=+==式中 S 满载时输信号功率 g N 量化噪声功率 e N 误码噪声功率 L n =2 n 为码元数,L 量化电平 e p 码元的误码率;8．差分脉码调制DPCM 目的：提高数字通信系统频带利用率;1 DPCM 原理：大量分析表明,可根据前些时刻的信号样值预测当前时刻的样值;预测值和实际值之差称差值;统计表明,大多数时间信号功率比差值功率大得多;因此可只传递差值代替信号,则码组位数可显著减少;)(n x 输入抽样信号 )(ˆn x接收端重建信号 )(n d 输入信号下预测信号的差)(n x -)(ˆn x )(n c 是)(n d q 经编码后输出的数字编码信号()1M 极性码符号位+-1)(ˆn x)(~n x )(n d q )(ˆn c)(n d q )(ˆn x)(~n x ++)(n d系统总量化信噪比为 q p SNR G n e E n d E n d E n x E n e E n x E SNR ⋅=⋅==)]([)]([)]([)]([)]([)]([222222上式中)]([)]([22n d E n x E G p =为DPCM 系统相对于PCM 系统的信噪比增益; )]([)]([22n e E n d E SNR q =把差值作为信号的量化信噪比; 要使系统性能提高,必须增大p G 和q SNR ;但语言信号动态范围大,故只有采用自适应系统,才能获得最佳性能;2 ADPCM ：有自适应的DPCM 系统称为自适应差值脉码调制;自适应预测：预测器的预测系数随信号瞬时值变化作自适应调整; 自适应量化：量化阶距随信号瞬时值变化作自适应调整;ADPCM 是近年长途传输中新型的通用语言编码方法,与PCM 比SNR 可改善16~21 dB;相当于编码位数减小3~4位; 9、增量调制)(M ∆特点：编解码器简单,抗误码性能好;比特率低时信噪比高; 应用：军事、工业中专用通信网、卫星通信; 1简单的增量调制;增量调制：当取样速率远大于奈奎斯特速率时,样值之间的关联程度增强,可进一步简化DPCM 系统,仅用一位编码表示抽样时刻的波型变化趋势;M ∆编解码原理：)(t x )1(ˆ1-n x)(n x sT ∆)(~n x 过程M ∆自适应增量调制：∆的大小跟踪输入信号统计特性变化;二、时分复用TDM时分复用：将传输时间划分为若干个互不重叠的时隙,互相独立的多路信号顺序地占用各自的时隙,合成为一个复用信号,在同一信道中传输;作 用：数字信号一般采用时分复用方式传输以提高信道利用率;1、TDM 原理框图编码器M ∆解码器M ∆1帧=n 个时隙,每帧时间必须符合抽样定理要求;2、复接把一定路数的数字电话信号复合成一标准数据流基群,然后将基群复合成更高速的数据信号;准同步数字系列PDH ：四次群以下的数字复接系列,μ律：比特率 sA 律：比特率 s Mbit /048.2 我国采用同步数字系列SDH ： 四次群以上的数字复接系列,全球统一标准三．PCM 基群帧结构：PCM 通信系统属TDM 编码{A 律PCM 30/32 基群帧结构：s Mbit /544.1sMbit /312.6sMbit /736.44sMbit /176.274122423427624⨯4⨯27⨯6⨯130⨯12304⨯234s Mbit /048.22411244⨯4⨯sMbit /488.8s Mbit /368.34sMbit /264.1394⨯4⨯4⨯律μPCM24律A PCM30/32一帧中30个时隙为话路时隙通30路话,另二个为帧同步时隙及信令时隙 抽样频率Hz f s 8000= ,每帧时间帧周期s f T ss μ1251==一帧码元数 32⨯8=256 基群信息速率：s Kbit R b /048.2101252566=⨯=- 平均每路信息速率为64Kbit/s第5章 数字信号的基带传输基带传输系统 数字通信系统频带传输系统调制传输系统数字基带信号：没有经过调制的原始数字信号;如各种二进制码PCM 码,M ∆码等数字调制信号：数字基带信号对载波进行调制形成的带通信号; 一、数字基带信号的码型1、 数字基带信号的码型设计原则：①对传输频带低端受限的信道,线路传输的码型的频谱中应该不含有直流分量；⎩⎨⎧②信号的抗噪声能力强；③便于从信号中提取位定时信息；④尽量减少基带信号频谱中的高频分量,节省传输频带、减小串扰； ⑤编译码设备应尽量简单; 2、 数字基带信号的常用码型：①单极性的不归零码NRZNon Return Zero特点： 不能用滤波法直接提取位定时信号 ②双极性非归零码BNRZ特点：不能用滤波去直接提取位定时信号; ③单极性归零码RZ特点：可用滤波法提取位同步信号 ④双极性归零码BRZ特点：整流后可用滤波提取位同步信号 ⑤差分码电平跳变表1,电平不变表0 称传号差分码 电平跳变表0,电平不变表1 称空号差分码 特点：反映相邻代码的码元变化; ⑥传号交替反转码AMI0用零电平表示,1交替地用+1和-1半占空T 5.0=τ归零码表示; 缺点：连0码多时,AMI 整流后的RZ码连零也多,不利于提取高质量 的位同步信号位同频道抖动大应用：μ律一、二、三次群接口码型：AMI 加随机化;⑦三阶高密度双极性码()3HDB编码原则：1先把消息代码变换成AMI 码;2AMI 码中有四个连0用取代节000V 或B00V 代替;当两个相邻V 中有奇数个1时;用000V ,为偶数个1时用B00V;B 的符号极性与前一非0符号相反,V 的符号与前一非零符号同极性,后面的非0符号从V 符号开始再交替变化;3非四个连0码为AMI 码不变;特点：保留了AMI 的优点,克服了AMI 连0多时位同步抖动的缺点; 应用：A 律一、二、三次群的接口码型; ⑧双相码Manchester 码又称BPH 码 编码原则：1 10, 0 01;特点：易于取位同步信号; 应用：以太网 ⑨信号反转码CMI编码原则 1 11或00,0 01 特点：电平跳跃多,易提取位同步信号;应用：被CCITT 推荐为PCM;四次群接口码型,也用于光纤传输系统;⑩多进制码：不仅用于基带传输,还广泛用于调制传输,提 高频带利用率;二、数字基带信号的功率谱)()()(f P f P f P u a +=∑∞∞=--++--=m s s s ss mf f mf G P mf PG T f G f G P P T )()()1()(1)()()1(12212221δ通常二进制信息1和0是等概,即21=P , )()()(41)()(41)(221221s m ssss mf f mf G mf G T f G f G T f P -++-=∑∞-∞=δ结论： 1. 随机序列的功率谱密度由连续谱和离散谱两部分组成,2.于)(1t g 与)(2t g 不完全相同,故)()(21f G f G ≠,连 续谱总是存在；3、离散谱与)(1t g 与)(2t g 的波形及出现的概率有关,而位定时信号的提取必须依赖于离散谱;否则就要变换基带信号波形,以利于定时信号提取;推理：（1） 功率谱的形状取决于单个波形的频谱函数,码形规则仅取加权作用,使功率谱形状有所变化;（2） 时域波形的占空比越小,频带越宽;（3） 凡是0、1等概的双极性码均无离散谱,无直流分量和位定时分量 （4） 单极性归零码的离散谱中有位定时分量;三、无码间串扰的传输波形;码间串扰：前面码元对后面若干码元在s kT t =时刻的抽样值的影响;产生原因：1传输系统的传输特性,如信号带宽大于信道带宽 2噪声;1、无码间串扰的传输条件;充要条件：接收波型的抽样值仅在本码元抽样时刻有最大值,而对其它码元抽样时刻信号值无影响;即T S T n S n οπω=+∑∞-∞=)2( Tπω≤称奈奎斯特第一准则 物理意义：把传递函数在ω轴上以T π2为间隔切开,然后分段沿ω轴平移到⎥⎦⎤⎢⎣⎡-T T ππ,区间,其叠加结果为一常数;2、码间串扰的传输波形①理想低通信号：频带利用率为 z s H BdTT2)21(1max==η②升余弦滚降信号：)()1(2z b H s bit⋅+=αη 10<<α③两种系统比较理想低通系统：频带利用率高,系统时域响应衰减慢,t1对定时信号抽样信号、位同步信号相位抖动敏感;余弦滚降系统：频带利用率低,系统时域响应衰减快,31t对抽样信号的相位抖动要求不严格;四、部分响应基带传输系统奈奎斯特第二准则：在某些码元的抽样时刻进行控制,使其存在码间干扰,而在其余码元抽样时刻无码间干扰,能使频带利用率提高到理论上的最大值,同时还能降低对定时精度的要求;达到此性能的基带传输系统称部分响应系统;特点：频带利用率高,可达z H Bd2,时域响应衰减快,可放宽对定时抖动的要求;1、第I 类部分响应系统对相邻码元的取样时刻产生同极性串扰的系统;)2()2(sin )2()2(sin)(T t T Tt T T t T T t T t p --+++=ππππ])4(1)cos([422T t T t -=ππ )(t p 的幅度约与2t 成反比,相距一码元的xx sin 波形的拖尾相位相反而互相抵消,其合成波拖尾迅速衰减; ={TT B 2121=⋅=ππ )(2211z b b H s bit TT B R⋅=⋅=η为二元码最大值相关编码规则：1-+=n n n a a c 差错扩散 预编码：解除码间相关性,差错不扩散1-⊕=n n n b b a , 1-⊕=n n n b a b , 1-+=n n n b b c 2、部分响应系统的其它形式;部分响应信号可分为I 、II 、III 、IV 、V 类五、数字信号基带传输的差错率1、 单极性NRZ 二元码的误码率：信号平均功率22AS =,噪声平均功率2σ=N , 222σA N S = )(ωp Tπω>)2cos(2T T ω0T πω≤则)2()2(N S Q A Q P b ==σ])4(1[21NS erf -= 2、 双极性NPZ 码的误码率：信号平均功率42A S =,噪声平均功率2σ=N ,224δA N S =则 )()2(N S Q A Q P b ==σ])2(1[21NS erf -= 3、多元码的误码率 )2()1(2σAQ M M P s -=误码率s P 随M 增大而缓慢增加,抗噪声性能下降;六、扰码和解扰七、眼图 八、均衡第6章 数字信号的调制传数字调制：数字基带信号对载波进行调制,使数字基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上,这种调制称数字调制;也称键控;相应的传输方式称数字信号的调制传输; 一、二进制数字调制1、二进制幅度键控2ASK ①产生m(t)tcos )t (m )t (e c o ω=NRZ模拟法键控法tcos c ωe o (t)1信息代码2ASK②时域表达式t nT t g a t s c s n nASK ωcos )()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑双边带调幅③ 频谱()ASK 幅度键控数字调制的基本方式()FSK 频移键控()PSK 相移键控⎪⎩⎪⎨⎧=n a 1P 概率0P-1概率⎩⎨⎧功率谱密度为：[])()(41)(c B c B ASK P P P ωωωωω-++=④谱零点带宽b s R f B 22== b R 为码元速率 ⑤ 解调包络检波2①产生②时域表达式：t nT t g a t nT t g a t S s n n s n n fSK 212cos )(cos )()(ωω⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑式中112f πω=,222f πω=,n a 是n a 的反码;{ ,{二进制频移键控可视为不同载波频率的ASK 信号之和; ③ 频谱功率谱密度为 [][])()(41)()(41)(222211112ωωωωωωωωω-+++-++=B B B B FSK P P P P P ④带宽122f f B B B -+≈ B B 为基带信号带宽 ⑤2FSK 调制器;⑥2FSK 解调=n a 1P 概率P-1概率0=n a 0P 概率1P -1概率1 0相位连续⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎰dt )t (m K t cos A )t (e F c o ω 相位不连续()tcos t m t cos 2c 1c ωω+A 包络检波：条件s 2c 1c f 2|f f |>-3．二进制相移键控2PSK 或BPSK 绝对调相① 时域表达式;t nT t g a t S c s n n PSK ωcos )()(2⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑{ 为双极性数字信号若)(t g 是幅度为1,宽度为s T 的矩形脉冲;则t t S c PSK ωcos )(2-+= 为抑制载波的双边带调制; ② 频谱 [])()(41)(2c B c B pSK P P P ωωωωω-++=③ 带宽 s f B 2=④ 2PSK 调制器相乘器、相位选择法 ⑤ 2PSK 的解调因无载波,故只能用相干解调; A 恢复载波的方法;平方环电路,科斯塔斯Costas 环电路锁相环从PSK 信号中恢复载波都存在着“相位模糊”问题, B2PSK 相干解调器4．二进制差分相移键控2DPSK 相对调相,克服倒π=n a P 概率P-1概率1-1+① 产生 绝对码→相对码差分码→ 绝对调相 传号差分码的编码规则为： 1-⊕=n n n b a b 载波变化规律：“1变0不变” ② 频谱 同2PSK ③ 解调相干解调差分译码规则： ∧-∧∧⊕=1n n n b b a 克服了载波相位模糊问题;差分相干解调相位比较法不需恢复本地载波,将DPSK 信号延时一个码元间隔T S 后与DPSK 信号本身相乘,经低通滤波后再抽样判决可恢复原数字信息;二、二进制数字调制系统的性能比较1．有效性 信号带宽：2ASK 2DPSK 为b B s R R f B 222=== 2FSK 为 B=s f f f 212+- 占用信道带宽：2ASK 2DPSK 最小为s f 2FSK 为 最小为s f f f +-12 频带利用率：2ASK 2DPSK)HZ /bps (11α+ 10≤≤α 2FSK)HZ /bps (11α+ 10≤≤α 可见 2ASK 、2DPSK 的有效性相同且优于2FSK2．可靠性类别 相干解调P e非相干解调2ASK ()2r Q4r e 21- 2FSK ()r Q 2r e 21- 2PSK ()r 2Q /2DPSK()r Q 2r e 21-讨 论：为σ22A r =比收滤波输出信号的信噪相干解调优于非相干解调例 2/r 2/r e 21e r21)r (Q --<≈π2PSK 优于2FSK 3db, 2FSK 优于2ASK 3dB,故2PSK 适于传高速数据; 典型值：,10187-<>b P dB r 时误码信噪比dB p N S bb 6441==,优于模拟系统输出信号噪比; 3．其它 2ASK 最佳门限随信号功率变化,不方便2FSK 两个抽样值比较,不需设置判决门限 2PSK 门限为0,与信号功率无关2DPSK 差分相干解调不需要相干载波,比较适用于信道不稳定系统.三、数字信号的最佳接收 四、多进制数字调制系统线性调制系统 MASK. MDPSK. MQAM 等可提高系统的频带利用率 非线性调制系统MFSK 等可提高抗衰落解力,其有效性低于2FSK复习题1．设一宽带频率调制系统,载频振幅为100V,频率为100 MHz,调制信号mt 的频带限制于5KHz ,vs rad500K V 5000)t (m f 22⋅==π，,最大频偏KHz 75f =∆,Pnf= 10-3W/Hz 单边谱,试求：1接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H ω；2解调器输入信噪比； 3解调器的输出信噪比；4若mt 以振幅调制方法传输,并以包络检波器检波,试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制系统有何区别解：KHz 160)575(2)f f (2B )1(m =+=+∆=⎩⎨⎧<<=其他 ,0MHz08.100f MHz 92.99,1)f (H2.31N S W1601016010N W 50002A S (2)ii 33i 2i =∴=⨯⨯===-，37500500010850005001003f n 8)t (m K A 3N S )3(3322223H0222F 200=⨯⨯⨯⨯⨯==-πππ)t (n )t (m A (t)n (t)]n m(t)[A :tsin n -t (t)cos n t m(t)]cos [A )4(c 2s 2c c s c c c ++≈+++++包络ωωω50050002105000N )t (m N S (t)n (t)n ,m(t)(t)m 30200c 0o =⨯⨯====-噪声解调输出信号()()1610160B B 7550037500N S N S AM FM AM0FM 0====，()()2AMFM AM0FM0iAMiFM )B B (5.4N S N S S S )t (m <∴<且不是正弦信号，但FM 输出信噪比仍远大于AM 输出信噪比;2．设随机二进制序列中的0和1分别由gt 和-gt 组成,它们出现概率为P 及1-P ： 1求其功率谱密度及功率；2若gt 为如图a 所示波形,T s 为码元宽度,问该序列存在离散分量f s =1/T s 否3若gt 改为图b,回答题2所问;解：1∑∞∞---+-=)()()12()()1(4)(2222s s s s s mf f mf G p f f G p p f f p δ⎰∑∞∞-∞∞--+-=2s 22s 2s )mf(G )1p 2(f df )f (G )p 1(p f 4S 20)()()2()(===s s s ss f G fT Sa T T Sa T f G πω故不存在离散谱f s ; 302Sa 2T )f (G ,2fT Sa 2T )f (G s S s s ≠⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ 由1中P S t 公式可见当p=1/2时无离散谱f s ,p ≠1/2时有离散谱f s ;3、已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,试确定相应的AMI 码和HDB 3码,并分别画出它们的波形图; 解：4．假设在某2DPSK 系统中,载波频率为2400Hz,码元速率为1200波特,已知相对码元序列为1 1 0 0 0 1 0 1 1 1;（1）试画出2DPSK 信号波形注：相位偏移Δφ可自行假设；（2）若采用差分相干解调法接收该信号时,试画出解调系统的各点波形； （3）若发送信息符号0和1的概率分别为和,试求2DPSK 信号的功率谱密度;解：123基带信号功率谱 ∑∞∞--++--=)mf ()mf (G a )p 1(pa f )f (G )a a )(p 1(p f )f (P s s 22212s2221s s δa 1=1,a 2=-1,p=,f s =1200, Gf=Sa πf/f s Gmf s =0∴P s =1200×××4×Sa 2πf/1200=1152Sa 2πf/1200 2DPSK 的功率谱 P e f=41p s f+f c +p s f-f c =288Sa 2πf+2400/1200+Sa 2πf-2400/12005．设载频为1800Hz,码元速率为1200波特,发送数字信息为0 1 1 0 1 0;求相对码,若相位偏移Δφ=0°代表“0”、 Δφ=180°代表“1”,试画出这时的2DPSK 信号波形;解：相对码2DPSK 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 相对码绝对码1 1 0 0 0 1 0 1 1 10 1 1 1 1 0 0 0 0 a b c de 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 11 a k b k 2DPSK。
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5．例题 【例 1】变容二极管直接 FM 器电路如下图，分析时忽略晶体管分布电容。 （1）画出高频等效电路； （2）求振荡器的反馈系数。
解： （1）高频等效电路为：
（2）反馈系数： B
5pF 1 5pF 10pF 3
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第 4 章 幅度调制、解调和混频电路
【AM 部分】 1．调制/解调的概念 何谓调制，必要性，实质；解调的必要性？ 2．幅度调制原理 （1）普通 AM，DSB-AM，SSB-AM，VSB-AM 的谱结构 （2）掌握 AM 波时域波形特点与表达，调制度 0<m<1 （3）掌握 AM 波带宽计算、功率计算 （4）了解模拟乘法器实现幅度调制的基本原理 3．调幅波的解调 （1）检波器作用与组成结构 （2）同步检波的对象与实现前提、同步检波器的结构 （3）二极管包络检波器原理，电压传输系数 Kd 和输入电阻 Ri 的含义与计算 （4）二极管包络检波器的惰性失真、负峰切割失真产生原因及其克服条件 4．举例 【例 1】二极管包络检波器如图 5 所示。输入电压为 试求： （1）若 R 10k ，电容 C 最大为何值 （2）若 C1 200pF ， L1C1 回路空载品质因数 Q0 80 ，初级与次级线 圈匝数比 n N1 / N 2 5 ，求回路的带宽 （3）二极管正向导通电阻为 100Ω 时，负载电阻 R 上的电压 uo 表达式 （4） ui (t ) 2.5cos 2π 465 103 t ，负载电阻 R 上的电压 uo 近似值
由直流等效电路可以看出：通过合理设计三个偏置电阻，可以达到合理 选择晶体管静态工作点的目的。
U BEQ
Rb 2 Vcc I CQ Re Rb1 Rb 2
自给负偏压
实际上：反馈型振荡器中直流反馈是负反馈，对交流信号的反馈为正反馈。 为了保证起振时的放大器电压增益，直流偏置设计应保证晶体管正偏， 使其工作在线性放大区，但应保证较小的正偏电流（工作于截止平衡状态） 交流等效电路及等效原则 A、所谓“交流”是指在振荡频率上的交流振荡电压。 B、 “交流等效电路”是振荡频率上的等效电路。 C、 “交流等效电路”中的电抗是在振荡频率上的电抗。
《通信电路与系统》课程期末复习提纲
【特别声明】 】 以下课程复习内容并非本课程期末考试某种导向，仅作为对课程教学内 容的系统性复习时参考。 【复习说明】 （一）首先建立正确、牢固的电路概念（物理概念） 充分理解对课程涉及各种电路的物理工作过程、对有关分析公式的内涵 要理解。 （二）务必建立强烈的“非线性电路”的概念 非线性电路与大家所学的模拟电路课程中的线性电路分析方法截然不 同，不能再使用拉氏变换、叠加定理等线性系统的分析方法。 （三）要建立信号“频率变换” 、 “频谱搬移”的概念 实现这类信号变换非得“非线性电路”不可。 （四）理解“线性”与“非线性”的对立统一关系 课程中的“时变参量分析法” 、锁相环路中的“线性分析”等有所体现。 （五）不同章节的知识点应该做到融会贯通
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交流等效原则： 电容按电容值大小和功能分为耦合电容、回路电容。 电感按电感值大小和功能分为射频扼流圈(R.F.C.)、回路电感。 A、耦合电容短路，回路电容保留。 B、射频扼流圈开路，回路电感保留。 C、电源接地。
（4）观察振荡器组态，找到输出端与反馈端，不同组态下的反馈系数 计算、振荡频率计算、主放大器增益 不同组态放大器的特点： ●共射放大器：输入-输出反相，电压增益 > 1 射极为参考点 GND； 基极输入（反馈加入端） ；集电极输出。 ●共集放大器(射随器)：输入-输出同相，电压增益 < 1 集电极为参考点 GND；基极输入；射极输出。 ●共基放大器：输入-输出同相，电压增益 > 1 基极为参考点 GND；射极输入；集电极输出。 3．频率稳定度改进 1：LC 振荡器的改进 （1）影响频稳度的主要电路因素，改进措施 （2）改进电路（克拉拨/西勒电路）的特点 （3）观察振荡器组态，找到输出端与反馈端，反馈系数计算；振荡频率 计算。 4．频率稳定度改进 2：晶振 （1）晶体的等效电路与频率特性（容性区、感性区，串联/并联谐振频率） （2）晶体的两种属性及其应用（高 Q 的电感/短路元件） （3）两种类型的晶振电路（并联/串联型） （4）基音与泛音晶振，泛音晶振的电路措施（其中 LC 回路的作用？）
FM (t ) (t ) dt c t k f u (t ) dt
求得 K d 0.896 ，则负载电阻 R 上的电压的近似值为
N 0.896 uo 2 K d U m 0 2.5 0.448(V ) N 5 1
【说明】大信号检波时 K d 与外输入波形无关，因此无论第（3）问的调幅波 输入，还是第（4）问的等幅波输入， Kd 0.896 不变；输出电压是低频或直 。 流电压，只比例于输入振幅包络电压值（比例系数为 K d ） 【混频部分】 5．混频及其作用 混频的作用、实质；混频与调幅的联系与区别；变频放大的准线性概念 6．叠加型混频器的分析与计算 （1）时变参量分析法（应熟练掌握） （2）幂级数分析法 （3）参数计算：gc、iI(t)、uI (t)表达式 7．混频中的干扰 （1）组合频率分量分类与产生的机理
3 3 gc a2U Lm a4U Lm ，显然 gc 已改变。 2
注意：转移伏安特性不同，变频跨导就可能不同。
8
第 5 章 角度调制原理
1．角度调制原理 （1）FM 与 PM 的定义，FM 与 PM 的联系与区别 FM 波定义与时域表达：
(t ) c k f u (t ) c (t )
6
（2）因为： f c 465kHz
所以： L1
1 1 2 58.57mH 2 2 4 fc C1 4 465 106 200 1012
2
R0 Q0
(n R / 2) R0 125 137 L1 65k 137k ； Rp R0 // Rr 2 n R / 2 R0 125 137 C1
ui (t ) 2 1 0.3cos8π 103 t cos 2 π 465 103 t （V）
解： （1）根据： RC
1 m2 m
C
1 m2 1 0.32 0.01 F mR 0.3 8 103 104
1 2 L1C1
2
第 3 章 振荡电路
1．正反馈振荡起振与平衡原理 （1）正反馈振荡的物理概念，振荡器的性质 （2）起振条件（振幅条件、相位条件） （3）平衡条件（振幅条件、相位条件） （4）软激励状态/硬激励状态 2．三点式振荡器及其电路组成原则 （1）三点式振荡器电路及其组成原则 三个电抗元件 X ce 、 X be 、 X cb 共同构成谐振 选频回路，其中两个电抗元件构成反馈网络。电路 组成原则 （2）基本三点式振荡器主要形式（考比兹/哈特莱） （3）必须掌握高频交流等效电路的画法 直流等效电路及等效原则：电容开路，电感短路。 以考比兹振荡器（Colpitts oscillator）为例
uce 小，或 uce 大时 ic 小；最佳途径是减小 ic 的导通角
（4）丙类（C 类）工作状态效率高的原因 3．丙类放大电路特点 （1）放大器偏置特点，输出电流波形特点（负偏/余弦脉冲，付氏级数分解） （2）波形放大不失真的条件（准线性放大的概念） （3）负载特点：用回路进行选频，是谐振放大方式 4．丙类功放的三种工作状态 （1）临界、过压、欠压三种状态，各自的定义？ （2）影响三种状态之间变化的因素，电路特性，具体应用 5．简单计算 输出功率，电源 DC 功率，效率 6．已调波放大 不失真、高效率地放大 AM 或 FM 波应使用何种放大方式？ 7．功放设计中选取功放管 （1） fT (2 ~ 10) f s （2） PCM Pc （3） U (BR)CEO 2Vcc （4） I CM ic max 8．耦合电路的功能 （1）调谐选频+阻抗匹配 （2）临界状态的最佳匹配电阻 必须同时满足四个参数指标
R0 Q0 L C
RP
R0 RL R0 RL
RP QP
L C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R0 Q0 Rp Q p
B3dB
f0 Qp
2．放大效率 （1）功率放大必须注重效率 （2）放大器甲、乙、丙类工作状态的定义 （3）提高放大效率的关键是减小管耗，主要措施： 减小管耗的有效途径是减小电流与电压的乘积 ic uce ，保证 ic 大时
RB log2 M
第 2 章 谐振功率放大
1． LC 并联谐振回路（各电路的基础，务必熟练掌握） （1）阻抗频率特性，谐振频率、谐振电阻，谐振与失谐（各种属性） （2）频率响应：幅频特性、相频特性 （3）品质因数 Q，以及与谐振电阻和通频带的关系 （4）滤波作用，通频带估算
1
（5）几个有用的关系式：
7
（2）寄生通道干扰产生条件，中频与镜频干扰及产生条件 （3）干扰哨叫及产生的条件 8．例题 【例 2】在叠加型晶体三极管混频器中，晶体三极管转移伏安特性为
2 ic a0 a1ube a 2 ube
且 ube Usm cos s t U Lm cos Lt （ U Lm Usm ） ，中频角频率 I L s 。 （1）试求混频器的变频跨导 gc ，集电极电流 ic 中的中频电流分量幅度 I Im 和中频电流表达式；
Kd cos cos 26.4 0.896
N K uo 2 Kd U m (t ) d 2 1 0.3cos8π 103 t 5 N1 0.36 1 0.3cos8π 103 t (V )
3 （4）因 ui (t ) 2.5 cos 2π 465 10 t （V）为等幅波，且由第（3）问
2
Q p Q0
Rp R0
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