通信原理复习课
通信原理复习.ppt
【例4.1】设一个均匀量化器的量化电平数为M，其输入信号抽
样值在区间[-a, a]内具有均匀的概率密度。试求该量化器的平
均信号量噪比。
解：NqM i1
m m i i1(skqi)2f(sk)dsk
M
i1
(s mi
mi1 k
qi)221adsk
iM 1 a a ( ii v 1 ) v (s k a i v 2 v )2 2 1 a d s k
B 2 ( ffm )2 2 kH z
引申
调制指数：
mf
f fm
10k 10 1000
4.7 在A律PCM语音通信系统中，试写出当归一化输入信号抽样值等于0.3 时，输出的二进制码组。 解：方法一: 抽样值为正值，所以 C1＝1 步骤： C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8
= W1/W
0≤ ≤1
W W1
(a) 传递函数（升余弦特性）
(b) 冲激响应
➢ 滚降特性仍然保持2W波特的传输速率，等效于带宽为W
的理想低通系统。
➢ 滚降系统带宽为 B＝W+W1＝W(1+)
2 W /W (1 ) 2 /(1 )(B )
例：① 当传码率分别为2×103和4×103波特时，如图所示(a)(b) 系统能否实现无码间干扰？② 试从无码间干扰最大码速率、频 带利用率、尾巴衰减几个方面比较两系统的基带传输特性。
3.8 设一个角度调制信号的表达式为： s(t)＝10cos(2×106t+10cos2000t)
试求(1) 已调信号的最大频移；(2) 已调信号的最大相移；(3)已调信号的带宽。
通信原理(总复习)-通信PPT课件
2021
1
第1章 绪 论
• 内容：通信的基本概念，通信系统的组成，通信系 统的分类与通信方式，信息及其度量，通信系统的
主要性能指标。
• 重点：1.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）
•
2．信息及其度量（信息。
• 难点：1.通信系统的主要性能指标。
• 6.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。 且
E[0 (t)] a
h( )d
a H (0)
P0 ( f ) H ( f ) H ( f ) P2i0(2f1) H ( f ) 2 Pi ( f )
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• 7.窄带随机过程
– 结论1：一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ，它的
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
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图1-5 数字通信系统模型
• 3.数字通信的优缺点
• 优点 – 抗干扰能力强，且噪声不积累 – 传输差错可控 – 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 – 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 – 易于加密处理，且保密性好
• 缺点： – 需要较大的传输带宽 – 对同步要求高
• 6.计算离散信源的信息量、熵
I
log2
1 P(x)
log2
P(x)
（b）
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号）
i 1
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P(xM )[ log2 P(xM )]
(1.4 6)
通信原理复习资料整理
第一章内容1.信息的概念: 消息中包含的有意义的内容, 或者说有效内容。
码元速率（）：单位时间内传输的码元数目, 单位是“波特（Baud）”。
信息率的计算（）：单位时间内传输的信息量, 单位是“比特/秒（bit/s,b/s）”。
2.平均信息量: I=3.通信系统的性能指标（即关系）：传输速率、错误率、安全性、频带利用率、能量利用率、适应性、标准型、经济性, 使用维修。
4.数字通信系统的模型: P4加性高斯白噪声: PPT第一章最后一页第二章内容1.随机变量的数字特征定义及计算1）数学期望: 反映了随机变量取值集中位置 E(X)=2)方差: 反映随机变量取值集中程度 D(X)= =3)矩: 随机变量X的K阶矩的定义为:2.平稳随机过程的定义, 概念及其统计特征计算定义: 广义平稳随机过程: 平均值、方差和自相关函数等与时间起点无关的随机过程。
3.平稳随机过程经过线型系. （P53页—2.10.3）第三章内容1.调制: 在发送端把基带信号频谱搬移到给定的信道通带内的过程；解调: 在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号频谱的过程。
2.振幅调制（AM）的概念、带宽及不失真传.振幅调制（AM）是线性调制, 他包含直流分量, 包络不可能为负, 解调简单, 大部分功率被载波所占用。
带宽为基带带宽fm的两倍, 这个可以不失真传输。
双边带调制的概念、带宽及不失真传输这个也是线性调制, 他没有直流分量, 他不发送时不发送载波, 可以节省发射功率, 解调时需要在接收端加入载波（要求同频同相）, 电路较为复杂。
带宽和AM调制一样。
当然只有带宽够, 并且接收端加入的载波和发射的载波没有频率和相位的差别后才能不失真传输。
单边带调制的概念、带宽及不失真传输线性调制, 没有直流分量, 在双边带调制的基础上, 使用滤波器率掉了一个边带, 这样带宽减半, 其他和双边带一样, 不失真条件也是一样的。
就是对发射端的滤波器斜率要求比较高。
通信原理总复习PPT课件
❖ 抑制载波双边带调幅 ❖ 插入幅度远远大于信号幅度的载波后，合成信号的包络和信号
成正比，用包络检波检调。
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❖ 角度调制
1. 非相干解调
❖宽带调频信号 ❖鉴频器——对已调信号进行微分，微分信号与调制信
号包络成正比。 ❖具有门限效应
SFM(t) Acos(ct FM sinmt)
其中：FM
KFMAm
m
max m
f max fm
称为调频指数
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❖ 幅度调制
S A( M t)A 1 AM co m ts co cts A co ct sA 2 m co m s (c)t co m s (c)t
解调原理
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2. 通信系统的性能指标
❖ 通信系统性能： 有效性：占用信道资源的多少 可靠性：消息传输的准确程度
模拟通信系统性能 有效性：有效传输带宽 可靠性：输出信噪比
1.二进制与多进制 情况的换算 2. 比特率与波特 率的关系 3. 传输速率与传 输带宽之间的关系
数字通信系统性能 有效性：传输速率 可靠性：差错率
.
19
7. 调制
❖ 双边带调制 —— 相乘器 ❖ 常规调幅 —— 叠加直流分量 ❖ 单边带调制
1. 滤波法 —— 滤波器的过渡带，多级调制 2.相移法 —— 希尔波特滤波器，宽带相移90度
❖ 残留边带调制
残留边带滤波器 —— 对称互补特性
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❖ 角度调制
1. 窄带调制
❖近似于载波分量和正交分量相加，类似线性调制方法
SDS(M )1 2F(c)F(c) SAM ()A(c)(c)1 2F(c)F(mc)
通信原理复习大纲
通信原理复习⼤纲⼆：复习⼤纲第1章绪论1，什么叫通信？通信系统的⼀般模型是什么？通信的定义：是指由⼀地向另⼀地进⾏消息的有效传递。
⼀般模型：2型）？图1-3 数字频带通信系统的模型3，什么叫数字频带传输通信系统？什么叫数字基带传输系统？通常把有调制解调器的数字通信系统叫做数字频带传输通信系统。
与频带传输通信系统相对应的，把没有调制解调器的数字通信系统叫做数字基带传输通信系统。
4，信息及其度量，信息量I 的定义I=-log 2P(x) ⽐特信源的熵的计算H= -∑P i (x)log 2P i (x) (⽐特/符号)5，通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性1）数字通信系统的有效性指标⽤传输速率来衡量？ 2）数字通信系统的可靠性指标⽤误码率来衡量？3）模拟通信系统中的有效性指标⽤系统频带利⽤率来衡量？（系统频带利⽤率） 4）模拟通信系统中的可靠性指标⽤输出信噪⽐来衡量？（输出信噪⽐） 5）R B /R b /ηb/ηB 的计算⽅法和各⾃的单位R B 与R b 的换算：(N 为进制数)（N=2的K 次幂）b bη B = R B /B 波特/Hz6）误码率P e 的计算7）误⽐特率P eb 的计算bB R 1=22222B B b R R R =?=log NR R BN bN 2log ?=N R R NB bN 2log =系统传输的总码元数接收的错误码元数=e P 系统传输的总⽐特数数系统传输中出错的⽐特=eb P练习：P15, 1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7第2章信道与噪声1，什么是调制信道？什么是编码信道？各⾃的范围是什么？调制信道定义：传输已调信号的信道。
调制信道的范围：是从调制器输出端到解调器输⼊端。
编码信道定义：是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。
编码信道的范围：是从编码器输出端到译码器输⼊端。
2，信道容量C的概念？C。
⾹农公式:从⾹农公式可发现，1）C为最⼤值，实际的速率R必须⼩于或等于C。
(整理)通信原理复习提纲-
10级通信原理内容提纲第一章 绪论1． 通信系统的组成和各部分的功能；2． 通信系统的两个主要性能要求、在模拟和数字通信系统中分别反映为哪个指标。
3． 信源信息量的有关计算● 单个符号的信息量：I=−log 2p(x) bit ● 平均每符号的信息量：211()()()()log()/M Miiii i i H x p x I x p x p x bit symbol ====-∑∑● 信源等概时平均每符号的信息量：H(x)=log 2M bit/symbol ● 整个消息的信息量：I=N·H(x)=I 1+I 2+···+I N bit 4． 比特率、符号率、频带利用率的概念，以及有关计算 ● R b =R s ×每符号所含比特数 bit/s ，对信源有R b =R s ·H(x) ● R b =R s ·log 2M bit/s ，M 个符号等概下5． 误符号率与误比特率的概念、二者关系，以及有关计算 * 说明：本课程中，“比特（bit ）”有两种含义，一是信息量单位，一是二进制的“位”，应根据具体情况判断是哪种含义。
本章内容基本，要求全面掌握。
第二章 随机信号分析本章内容注重概念、结论、参数的物理意义、必要的计算推导，特定函数的付利叶变换与反变换关系。
以下ξ(t )表示随机过程。
1． ξ(t )的概率密度函数与概率分布的关系，E[ξ(t )]、D[ξ(t )]、R(t 1,t 2)的定义及简单计算，广义平稳ξ(t )的定义及判定。
2． 平稳ξ(t )的功率谱密度与R(τ)的关系。
3． 正态分布统计特性特点，一维正态分布概率密度表达式及其参数的物理意义。
4． 白噪声及带限白噪声的功率谱密度和自相关函数的有关计算和结论。
5． 窄带随机过程的统计特性结论。
6． 平稳ξ(t )通过线性系统的统计特性结论。
本章内容，重点掌握基本概念如要点1、3、5、6，并进行相应的随机信号分析。
通信原理复习大纲
第1章 绪论1. 通信的最初含义是指由一地向另一地传递消息，现已扩展到包含交换、网络等。
本课程主要研究传输。
消息是指信源所产生的信息的物理表现。
信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容。
2. 信号是指消息的物理载体。
通信系统中的信号常指电信号。
根据原来承载消息的信号参量是连续取值还是离散取值，信号可分为模拟信号和数字信号。
3. 根据信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可分为模拟通信系统和数字通信系统。
与模拟通信系统相比，数字通信系统优点突出，因而得到广泛应用。
4. 本章介绍的通信系统模型均属点对点通信模型。
在这些模型中，主要完成两种变换：非电量↔电量，基带信号↔频带信号。
前者把各种非电信号变换为电信号，从而利用电通信系统进行传输；后者利用调制技术进行频谱搬移，以适应在带通型信道中传输。
此外，亦存在有直接以基带信号进行传输的系统−基带通信系统；它无需载波调制，只适用于低通型信道。
在数字通信系统中，常采用各种编码技术来达到特定目的。
5. 信息量是对消息源发出的消息所包含的信息进行度量的重要参数。
若消息x 出现的概率为P （x ），则它所包含的信息量I= -loga P(x) ，通常a=2，则I 的单位为bit 。
对于由M 个离散独立等概率消息（符号）组成的消息源，它发送的每个消息（符号）所包含的信息量为log 2 M(bit) （bit ）。
对于离散独立非等概率消息（符号）组成的消息源，则采用平均信息量−每个符号所包含的信息量的统计平均值（称为熵）来描述H(x)=P(x 1)［log 2P(x 1)］+ P(x2)［log 2P(x 2)］+ … + P(xn)［log 2 P(xn)］= （bit/符号） 等概时具最大熵M x H 2log )(= （bit/符号）6. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要的性能指标。
在模拟通信系统中，有效性用带宽（B ）表示，可靠性用信噪比（SNR ）表示。
在数字通信系统中，有效性用传输速率表示，可靠性用差错率表示。
通信原理复习课件总结
第五章 模拟调制系统 重点：
1. 幅度调制与解调
AM，DSB，SSB，VSB的调制和解调方式，
抗噪声性能分析，带宽计算等。
2. 角度调制
角度调制的概念；FM的调制和解调；宽带FM
的计算（带宽，功率，抗噪声性能等）。
t ，载波为 2 cos104 t 1. 已知调制信号 m(t ) cos200
第十章 信道复用和多址方式 重点：复用原理 第十一章 同步原理 重点： 1. 四种同步
2. 同步的原理
1、直接由PSK信号中提取位同步的方法有
__(1)__和__(2)__。 2ຫໍສະໝຸດ 画出载波同步中平方环法提取载波的框
图。
第十二章 差错控制编码
1.纠错编码的基本原理 2.线性分组码 3.循环码 4.卷积码
第九章 最佳接收
重点： 1. 最佳接收的概念
2. 三种最佳接收的原理
1、对输入信号s(t)采用匹配滤波器进行最
佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为__(1)__，匹配滤波器的输出信号s0(t)为 __(2)__。 2、在数字通信系统中经常用到的最佳接收 准则有：__(3)__，__(4)__和__(5)__。
它的自相关函数为______。
2.已知噪声的自相关函数为 Rn ( ) a e
2
，a为常
数，则n(t) 的功率为S=
。
3.一个均值为0，方差为 2 的窄带平稳高斯过程
，
则其同相分量的均值为 (t )
，方差为
。
4、有一平稳随机过程X(t)，其功率谱密度为 S x () ，
通过一个特性为 y(t ) x(t ) x(t T )的网络，给系统输
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媒 质
接 解 译 信宿
收 调码
器
器器
调制信道 编码信道
3.3.1 调制信道模型
调制信道模型
vi (t)
H(ω,t)
+
vo(t)
h(t) n(t)
恒参信道模型
vi (t)
H(ω) h(t)
+ vo(t)
n(t)
随参信道模型
vi (t)
H(ω,t)
+
vo(t)
h(t) n(t)
3.3.2 编码信道模型
际
当 =常数时，
ω
没有相频畸变；
o
当 = 的函数时，
有相频畸变。
3.5 随参信道
信道特点：信道参数随时间显著地随机变化。 传输特性：可以用幅频特性和相频特性来表征。 信道对信号传输的影响：产生多径传播现象，对每
条路径的信号而言其衰耗和时延都是随机变化的。 改善措施：采用分集接收技术。
3.6 信道噪声
编码信道的模型可以用信道的转移概率矩阵来描述。 转移概率 P(yj /xi )含义：
发送符号为xi而接收符号为yj的条件概率， 即： P(yj /xi )=P(y=yj /x=xi ) 例：无记忆二进制编码信道：
P(0/0) P(1/0) P( yj/xi) =
P(0/1) P(1/1)
虚报概率 漏报概率
时移特性： x（t t0） e j t0 X（） 频移特性： x（t）e j0t X（ 0）
卷积定理： x(t) y(t) X ()Y ()
常用性质：
x(t) y(t) 1 X () Y () 2
X 0 X 0
2.3 常用傅立叶变换
(t) 1
1 2 ()
cos0t [ ( 0 ) ( 0 )] sin 0t j[ ( 0 ) ( 0 )]
3.1 信道的概念
狭义信道：发送设备和接收设备之间用以 传输信号的传输媒质。
广义信道：除了传输媒质外，还包括有关 的部件和电路。
3.2 信道的分类
有线信道 狭义信道
无线信道
信道
恒参信道 调制信道
随参信道 广义信道
有记忆信道 编码信道
无记忆信道
3.3 调制信道与编码信道
信源 编 调 发
码制送 器器器
3.4 恒参信道
信道特点：信道参数不随时间变化或变化缓慢。 传输特性：可以用幅频特性和相频特性来表征。 信道对信号传输的影响：幅频畸变和相频畸变。 改善措施：采取均衡措施。
3.4.1 信号的无失真传输
信号无失真传输的概念：信号输入、输出波形无变 化，只有信号幅度大小和出现时间先后的不同。
1 p(xi )
loga
p(xi )
含义：信源发出消息 xi所带来的信息量。
单位：a=2，bit；a=e，nat；a=10，hatle。
熵：
N
H(x) p(xi ) log2 p(xi )
i 1
含义：信源每发出一个消息平均带来的信息量。
单位：bit/字符
1.5 通信系统的主要性能指标
通信系统的性能指标涉及有效性、可靠性、适 应性、标准性、可维性、经济性等等。有效性 和可靠性是两个主要指标，且互相矛盾。
y(t) k0 x(t td )
信号无失真传输条件：传输函数的模为常数，复角
为 的线性函数。 H () k0e jtd
3.4.2 幅频畸变
无失真时的幅频特性
常见恒参信道幅频特性
|H(ω)|
k0 ω
|H(ω)|
k0 k0
2
-ωd t
o B
3.4.3 相频畸变
群延迟特性：
d
d
实 ()
1.5.1 模拟通信系统的主要性能指标
（速度）有效传输频带衡量（带宽性能）
——同样消息不同调制方式占有不同的频带宽度。
（质量）接收端输出信噪比衡量（功率性能）
——一般电话:20～40db，电视40db，对讲机： 10～20db以上
1.5.2 数字通信系统的主要性能指标
传输速率 传码率RS ：每秒钟传送码元的数目。单位：Baud 传信率Rb ：每秒钟传送的信息量。单位：bit/s 二者关系：对N进制Rb=RSlog2N；对二进制Rb=RS。
差错率
误码率：错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例。 误信率：错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。
第二章 信号与系统
傅立叶变换定义 傅立叶变换的性质 常用傅立叶变换 系统对信号的作用
2.1 傅立叶变换定义
傅立叶变换是时域和频域的桥梁，是通信系统分
析设计中最基本的工具。
f（t）
对于点与点之间的通信，按消息传送的方向与时间 的关系，通信方式可分为单工通信、半双工通信及 全双工通信三种方式。
在数字通信中，按照数字信号码元排列方法不同，
有串行发发传端端输与并行传输信之道分。
发端 收端
信信信道道道
收端
收收端端 收端 发端 发端
1.4 信息量与熵
信息量：
I (xi ) loga
(t)
Sa
2
w
2
Sa
wt 2
w ()
2.4 系统对信号的作用
确知信号通过线性系统：
输入
x(t)
X ()
线性系统
h(t)
H ()
Байду номын сангаас
输出
y(t) x(t) * h(t)
Y () X ()H ()
第三章 通信信道
信道的概念 信道的分类 调制信道与编码信道 恒参信道 随参信道 信道噪声 信道容量
模拟 数字 数字 模拟
1.2 通信系统分类
电话通信系统 按消息的物理特征分类 图像通信系统 按调制方式分类 基带传输数系据统通信系统
频带传输系统 按信号特征分类 模拟通信系统 按传输媒介分类 数有字线通通信信系系统统
无限通时信分系复统用系统 按信号复用方式分类 频分复用系统
码分复用系统
1.3 通信方式
第一章 通信概论
通信系统模型 通信系统分类 通信方式 信息量与熵 通信系统的主要性能指标
1.1 通信系统模型
信源
调编发 设制码送 备器
信道
解接设调码收备器
信宿
模拟 数字 数字 模拟
噪声 第四章 模模拟拟调制系统 第六章 模数拟字调制系统 第五章 数数字字基带传输系统 第七章 模拟数信字号的数字传输
Fn e
jn0t
n
Fn
1 T
TT/
2 /2
f（t）e jn0t dt
T
f (t)
1
2
F ()e jt d
F () f (t)e jt dt
2.2 傅立叶变换的性质
设：x（1 t） X（1 ）, x（2 t） X（2 ）那么有以下性质成立：
线性：
ax（1 t） bx（2 t） aX（1 ） bX（2 ）