通信原理知识点(供参考)
通信原理 知识点总结

通信原理知识点总结一、信号的基本概念1. 信号的定义和分类信号是携带信息的载体,可以分为连续信号和离散信号、模拟信号和数字信号、周期信号和非周期信号等多种类型。
2. 信号的时域和频域表示信号可以在时域和频域上进行分析和表示,时域表示信号的波形随时间的变化,频域表示信号的频谱分布和频率成分。
二、调制和解调1. 调制的概念和分类调制是指将基带信号转换成载波信号的过程,可以分为模拟调制和数字调制两大类。
2. 调制的方式和特点调制方式包括幅度调制、频率调制和相位调制等,不同调制方式有不同的特点和适用范围。
3. 解调的原理和方法解调是指将调制后的信号还原成原始信号的过程,可以通过同步解调、非同步解调和数字信号处理等方法实现。
三、信道传输1. 信道的基本特性信道是信号传输的通道,包括有线信道和无线信道两种,具有传输损耗、噪声干扰、多径效应等特点。
2. 信道的调制和编解码为了提高信道传输的可靠性和效率,需要对信道进行调制和编解码处理,包括信道编码、信道调制和信道估计等技术。
3. 信道的误码性能和改进方法信道传输存在误差和丢失,需要通过纠错编码、自适应调制和多路径衰减补偿等技术来改进信道的误码性能。
四、多址接入技术1. 多址接入的原理和分类多址接入技术是指多个用户共享同一信道进行通信的技术,包括频分多址、时分多址、码分多址和空分多址等多种方式。
2. 多址接入的调度和管理多址接入需要进行合理的调度和管理,包括动态分配资源、碰撞检测和退避算法等技术。
3. 多址接入的性能和优化方法多址接入技术对系统性能有较大影响,需要通过功率控制、干扰对抗和协议优化等方式来改进系统的多址接入性能。
五、调制解调器和调制解调器的应用1. 调制解调器的功能和结构调制解调器是进行调制和解调的设备,主要由调制器和解调器两部分组成,具有信号处理和传输功能。
2. 调制解调器的性能和参数调制解调器的性能参数包括端到端时延、误码率、传输速率等,对通信系统的性能有重要影响。
通信类通信原理知识点

通信类通信原理知识点通信原理是指在信息交换过程中所采用的方法和规则,它是通信技术中最基本的内容之一、通信原理的掌握对于理解和应用现代通信技术非常重要。
以下是通信原理的一些知识点,详细介绍如下:1.信号和信息:-信号是信息传输的载体,可以是一种物理量(如电压、声音波形等)或者一种事物(如光线)。
-信息是人们要传输和接收的内容,可以是语音、图像、视频等各种形式。
2.信号的特性:-幅度:信号的变化范围,通常用电压、声压等物理量表示。
-频率:信号的周期性变化次数,单位为赫兹(Hz)。
-相位:信号的相对位置关系,通常用角度表示。
3.模拟信号和数字信号:-模拟信号是连续变化的信号,它可以取任意值。
-数字信号是离散的信号,它只能取有限个数值。
4.信号调制:-信号调制是将模拟信号转换为适合传输的信号的过程。
-常见的调制方式包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。
5.信道和噪声:-信道是信息传输的通道,可以是无线信道、有线信道等。
-噪声是信号在传输过程中受到的干扰,会影响信息的传输和接收质量。
6.调制解调器:-调制解调器是实现信号调制和解调的设备,用于将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。
7.编码和解码:-编码是将信息转换为适合传输和存储的信号的过程。
-解码是将接收到的信号转换为原始的信息的过程。
-常见的编码方式包括二进制编码、格雷码、汉明码等。
8.多路复用:-多路复用是指将多个信号同时传输在同一条信道上的技术。
-常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)和时分多路复用(TDM)等。
9.信道编码:-信道编码是为了提高信道利用率和错误检测与纠正能力而对信号进行编码的过程。
-常见的信道编码方式有海明码、卷积码、纠错码等。
10.调制解调器:-调制解调器是实现信号调制和解调的设备,用于将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号。
11.通信协议:-通信协议是指在通信过程中所采用的规则和约定,用于确保信息的可靠传输。
通信原理知识点

通信原理知识点1.1 通信的概念什么是通信?答:通信就是由一地向另一地传递消息。
1.2 通信系统的构成答:通信系统由信源、发送设备、信道、接收设备与收信者构成。
数字通信的要紧特点抗干扰能力强;差错可控;易于与各类数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网;易于集成化,从而使通信设备微型化;易于加密处理,且保密强度高;可使用再生中继,实现高质量的远距离通信。
1.2 信源编码与信道编码的概念与区别答:概念:信源编码:用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。
信道编码:在信息码组中按一定的规则附加一些码,以使接收端根据相应的规则进行检错与纠错。
区别:信源编码是用来提高数字信号传输的有效性。
信道编码是用来提高数字信号传输的可靠性。
1.3 什么是信息?信息与消息的区别是什么?信息量的计算(看课件内容)答:消息是指通信系统的传输对象,它是事物状态描述的一种具体形式。
信息是指消息中包含的有意义的内容。
设消息所代表的事件出现的概率为P ( x ),则所含有的信息量设有消息x发生的概率为P(x),则所带来的信息量为:连续消息的信息量可用概率密度来描述。
可证明,连续消息的平均信息量(相对熵)为式中,—连续消息出现的概率密度。
x d xfxfxH xx'''-=⎰+-)(log)()(2若a = 2,则信息量的单位为比特(bit ),它代表出现概率为1/2的消息所含有的信息量。
当两个消息等概率时,任一消息所含有的信息量为1比特。
一位二进制数称之1比特,而不管这两个符号是否相等概率。
1.4 衡量通信系统的性能指标有效性、可靠性、安全性、保密性。
1.4 什么是传码率、误码率与传信率?答:码元传输速率是传码率;在传输中出现错误码元的概率叫误码率;信息传输速率叫传信率。
1.5 通信方式单工通信,是指消息只能在一个方向传输的工作方式。
如广播、电视、遥控等。
所谓半双工通信,是指信号能够在两个方向上传输,但不能同时传输,务必是交替进行,一个时间只能同意向一个方向传送。
通信原理 知识点

通信原理知识点通信原理是指在信息传输过程中所涉及的基本原理和方法。
以下是与通信原理相关的一些知识点:1. 调制与解调:调制是将要传输的信息信号转换为适合传输介质的信号,解调则是将接收到的信号还原为原始信息信号。
常见的调制方法包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
2. 编码与解码:编码是将要传输的数据转换为特定的编码形式,以便在传输过程中能够被正确接收和解码,解码则是将接收到的编码信号还原为原始数据。
常见的编码方法包括奇偶校验、汉明码和循环冗余检验(CRC)等。
3. 多路复用与分用:多路复用是指将多个信号通过同一传输通道同时传输,以提高传输效率;分用则是将复用的信号在接收端进行分解和恢复。
常见的多路复用技术包括频分复用(FDM)、时分复用(TDM)和码分复用(CDMA)等。
4. 衰减与补偿:信号在传输过程中会遭受衰减,衰减导致信号质量下降。
为了补偿信号的衰减,常常使用放大器、衰减器和补偿器等设备。
5. 报文和分组交换:在通信系统中,数据通常以报文或者分组的形式进行交换。
报文是指一个完整的数据单位,分组则是将较长的报文拆分为固定大小的数据单元进行传输。
6. 信道编码与误码控制:为了提高信道传输的可靠性,常常采用信道编码和误码控制技术。
信道编码可以通过增加冗余信息来提高抗干扰和纠错能力,误码控制则通过检测和纠正接收到的错误码来恢复原始信息。
7. 频谱和带宽:在通信中,频谱用于描述信号在不同频率范围内的分布情况,带宽则是指信号占据的频率范围。
在信号传输中,带宽的选择和管理对于传输效率和资源利用具有重要意义。
8. 噪声和信噪比:噪声是指由于各种随机因素引起的信号干扰,会影响到信号的质量和可靠性。
信噪比是衡量信号与噪声强度之比的指标,信噪比越高,信号传输的质量就越好。
9. 调幅幅度、调频频偏和调相相位:在调制过程中,调幅幅度、调频频偏和调相相位是描述信号变化的重要参数。
调制过程实际上是改变信号的幅度、频率或相位来携带信息。
通信原理基础知识

通信原理基础知识通信原理是指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、调制、传输、解调和接收等环节。
以下是通信原理的基础知识:1. 信号:通信过程中传输的信息被称为信号。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续变化的电压或电流信号,而数字信号是由一系列离散的电压或电流脉冲表示的信号。
2. 调制:为了能够将信号传输到远处,信号需要经过调制来适应传输介质的特性。
调制是指将信息信号转换为另一种具有特定频率或振幅特性的信号。
调制常用的方法有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。
3. 传输介质:通信中用于传输信号的介质被称为传输介质,可以是导线、光纤、无线电波等。
选择合适的传输介质,要考虑信号的传输距离、带宽要求和传输成本等因素。
4. 解调:解调是指在接收端将调制过的信号转换回原始信息信号的过程,恢复原始信号的频率、振幅或相位特性。
解调过程通常与调制过程相反,可以利用专门的解调器来完成。
5. 噪声:在信号传输过程中,经过传输介质的信号可能会受到噪声的影响。
噪声是指一切干扰信号传输和接收的不相关的、随机的外部电磁干扰。
噪声会导致信号质量下降,因此通信系统需要采取一些方法来抑制噪声,例如加入纠错码和使用信号调制技术等。
6. 编码:编码是将原始信号转换为一种特定的编码格式,以便于传输和解析。
常见的编码方式包括二进制编码、格雷码和差分编码等。
编码可以提高数据传输的可靠性和效率。
7. 多路复用:为了提高传输效率,多个信号可以通过多路复用的方式同时传输。
多路复用是指在一条物理链路上传输多个信号的技术。
常用的多路复用技术有时分多路复用(TDM)、频分多路复用(FDM)和码分多路复用(CDM)等。
总结起来,通信原理的基础知识包括信号、调制、传输介质、解调、噪声、编码和多路复用等。
了解这些基础知识可以帮助我们理解通信系统的工作原理,并为更深入的学习通信技术打下坚实的基础。
《通信原理》各章节重点知识考点

第一章1、通信系统的模型(了解 图1-1 1-4 1-5)2、数字通信的特点(掌握)①抗干扰能力强,且噪声不积累②传输差错可控③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储④易于集成,使通信设备微型化,重量轻⑤易于加密处理,且保密性好⑥需要较大的传输带宽 3、平均信息量的简单计算(选、填)221log log ()()()I P x bit P x ==- 21()()log ()(/ni i i H x P x P x bit ==-∑符号)当信息源的每个符号等概率出现时,信息源具有最大熵:2()log n(/H x bit =符号)4、码长、码元速率、信息速率、频带利用率定义、单位、计算码元速率RB :每秒传输码元的数目,单位B 二进制与N 进制码元速率转换关系:RB2=RBNlog2N(B) 信息速率:每秒钟传递的信息量,单位bit/s 在N 进制下Rb=RBNlog2N(bit/s)第二章1、随机过程的概念、分布函数、概率密度函数的定义(理解 P36-37) 均值:1[()](,)()E t xf x t dx a t ∞-∞ξ==⎰方差:2222[()]{()()}[()][()]()D t E t a t E t a t t σξ=ξ-=ξ-=自相关函数:1212(,)[()()]R t t E t t =ξξ 协方差函数:121122(,){[()()][{()()]}B t t E t a t E t a t =ξ-ξ- 2、高斯过程的一维概率密度函数(掌握 P46-47)22()f ())2x a x -=-σ 误差函数:2()2)1xz erf x e dz ϕ-==- 互补误差函数:2()1()22)z xerfc x erf x e dz ϕ∞-=-==-3、高斯白噪声及带限噪声的定义、平均功率的计算(掌握 P57-60) 白噪声:0()()(/z)2n n P f f W H =-∞<<∞ 自相关函数:0()()2nR ξτ=δτ 低通白噪声:020()H n f f n P f ||≤={其他自相关函数:0sin 2()=n 2H HH f R f f ππτττ带通白噪声:0f f 2220()c c n B Bf n P f -≤ ||≤ +={其他自相关函数:0sin ()=n cos 2c B R Bf B πππττττ平均功率:N= 0n B4、噪声的功率谱密度与相关函数的关系 线性系统输出/输入功率谱密度的关系计算(掌握 P42-44 P48-49) 平稳过程的功率谱密度()P f ξ与其自身相关函数()R τ是一对傅里叶变换关系,即()()j P f R e d ∞-ωτξ-∞=ττ⎰()=()j R P f e df ∞ωτξ-∞τ⎰或()()j P R e d ∞-ωτξ-∞ω=ττ⎰ 1()=()2j R P e d π∞ωτξ-∞τωω⎰平稳过程的总功率:(0)=()R P f df ∞ξ-∞⎰输出过程0()t ξ的均值:0()]()(0)t a h d H ∞-∞E[ξ=⋅ττ=α⋅⎰输出过程0()t ξ的自相关函数:0120()()R t t R ,+τ=τ输出过程0()t ξ的功率谱密度:2()()o i P f f P f =⎪H()⎪ 输出过程0()t ξ的概率分布:0()()()i t h t d ∞-∞ξ=τξ-ττ⎰第四章1、恒参、随参信道的定义及特点(填选 P72)2、频率选择性衰落的原因(简答 P75-76)第五章1、调制解调的概念(了解 P86),调制的目的(掌握 P86)①提高天线通信时的天线辐射效率②实现信道的多路复用,提高信道利用率③扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换2、双/单边带调制系统的带宽、抗噪性能的分析、计算(掌握 P98-101)双边带:()()cos DSB c s t m t t =ω 带宽:2DSB H B f = H f 为调制信号的带宽 o n 为单边功率谱密度经低通后输出信号为:1()()2o m t m t =所以解调器输出的有用信号功率为:221()()4o o S m t m t == 经低通后,解调器最终的输出噪声为:1()()2o c n t n t =所以输出噪声功率为:22111()()444o o i i o N n t n t N n B ====解调器输入信号平均功率:221()()2i m S s t m t == ⇒解调器输入信噪比:21()2i i o m t S N n B = 输出信噪比:221()()414o o o i m t S m t N n B N ==⇒制度增益:/2/o o DSB i i S N G S N ==单边带:11()()cos ()sin 22SSB c c s t m t t m t t ∧=ω+ω 带宽:SSB H B f = H f 为调制信号的带宽经低通后输出信号为:1()()4o m t m t =所以解调器输出的有用信号功率为:221()()16o o S m t m t ==1144o i o N N n B == ⇒输出信噪比: 221()()16144o o o o m t S m t N n B n B ==输入信号平均功率:221()()4i m S s t m t == ⇒ 221()()44i i o o m t S m t N n B n B == ⇒ 制度增益:/1/oo SSB i i S N G S N == 3、卡森公式(P110)、门限的概念(P104)(了解 选填)用相干解调解调各种线性调制信号时不存在门限 AM 包络检波小信噪比时会出现门限效应 FM 小信噪比时也会出现门限效应调频波的有效带宽为:2(1)2()FM f m m B m f f f =+=∆+ m f 时调制信号的最高频率,f m 是最大频偏f ∆与m f 的比值4、FM 优于AM 的原因(P118-119)在大信噪比情况下,AM 包络检波的输出信噪比为:2()o o o S m t N n B=设AM 信号100%调制,且m(t)为单频余弦波,则22()2A m t =因而2/22o o o m S A N n f = FM :2232o f o o mS A m N n f =所以2(/)3(/)o o FM f i i AM S N m S N = 宽带调频(WBFM )信号的传输带宽FM B 与AM 信号的传输带宽AM B 之间关系为:2(1)(1)FM f m f AM B m f m B =+=+ ⇒2(/)3()(/)o o FM FM i i AM AMS N BS N B =在大信噪比情况下,调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增加而提高5、频分复用的目的(了解 P123)为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率 6、AM 包络检波的性能222()()22o i mA m t S s t ==+ 2()i i o N n t n B == ⇒ 22()2i o i o S A m t N n B+=大信噪比时:2()o S m t = 2()o i o N n t n B == ⇒2()o o o S m t N n B = ⇒ 222/2()/()o o AM i i o S N m t G S N A m t ==+ 7、FM 非相干解调性能()cos[()]FM c f s t A t K m d =ω+ττ⎰22i A S =i o FMN n B =22i i o FMS A N n B =大信噪比:222()()()o od f S m t K K m t == 223283d o mo K n f N Aπ= ⇒ 23(1)FM f f G m m =+ 第六章1、基带信号的波形及其功率谱(了解 P133-138) s(t)=u(t)+v(t)22u 1212()()()(1))))(1))]()s v s s s s s m P f P f P f f P P f f f mf P mf f mf ∞=-∞=+=-⎪(-(⎪+⎪(+-(⎪δ-∑G G [PG G平均功率:1()()2s s S P d P f df π∞∞-∞-∞=ωω=⎰⎰单极性基带信号功率谱密度为22()(1))(1))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G双极性基带信号功率谱密度为22()4(1))(21))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G2、码间串扰的概念、传码率与系统带宽(掌握 P146)由于系统传输总特性不理想,导致前后码元的波形畸变、展宽,并使前面波形出现很长的拖尾,蔓延到当前码元的抽样时刻上,从而对当前码元的判决造成干扰。
通信原理知识点

通信原理知识点1. 信号与频谱:通信中的信息可以用信号来表示,信号可以通过不同的频率成分来描述,频谱是信号在频域上的表示,用于分析信号的频率特性。
2. 调制与解调:为了在传输过程中将信息通过载波传送,需要将信息信号调制到载波信号上,这个过程称为调制。
接收端根据接收到的调制后的信号,将其从载波上提取出来,还原为原始信息信号,这个过程称为解调。
3. 基带信号与带通信号:基带信号是指未经调制的原始信息信号,通常具有较低的频率范围。
带通信号是指经过调制后的信号,其频率范围通常偏移原信号的频率。
4. 传输介质:通信中的信号需要通过一种介质进行传输,可以是电磁波、导线、光纤等。
不同的介质对信号的传输有不同的特性和限制。
5. 噪声与信噪比:传输过程中会产生各种干扰和噪声,噪声会影响到信号的质量。
信噪比是信号与噪声功率的比值,是衡量信号质量的一个重要指标。
6. 衰减与失真:信号在传输过程中会遇到各种因素的阻碍和干扰,导致信号的强度减弱和形状失真。
衰减是指信号强度的减弱,失真是指信号波形的畸变。
7. 编码与解码:为了提高信号的可靠性和安全性,通常会对信号进行编码和解码。
编码是将信息转换为特定的编码形式,解码是将编码过的信号恢复为原始信息。
8. 多路复用与分解复用:在多个信号需要同时传输的情况下,可以采用多路复用技术将多个信号合并在一起传输。
分解复用是指将合并的信号进行分解,恢复为原始的多个信号。
9. 信道:信道是指信号传输的路径,可以是有线或无线的传输介质。
信道可以受到信号干扰、损耗和衰减,影响信号的传输质量。
10. 误码率与纠错编码:在信道传输中,可能会引入一些错误,导致接收端接收到的信号与发送端发送的信号不一致。
误码率是指接收到的错误比特数与发送的总比特数之比。
为了提高传输可靠性,通常会在编码过程中加入纠错编码,可以检测和纠正部分错误。
11. 延迟与带宽:信号的传输需要一定的时间延迟,是从信号发送到信号到达接收端的时间差。
通信原理 知识点 总结

通信原理知识点总结一、信号传输信号传输是指将信息从一个地方传输到另一个地方的过程。
信号传输可以通过导线、光纤、无线电波等介质进行。
在信号传输中,需要考虑信道的带宽、信号的功率与频率等因素,以确保信息的传输质量。
1.1 信道带宽信道带宽是指信道所能通过的频率范围。
对于有限带宽的信道,信号的频率必须控制在信道可通过的频率范围内,以避免频率分量丢失。
通常情况下,信道带宽越宽,传输的信息量就越大。
1.2 信号功率信号功率是指信号的能量大小。
在传输过程中,信号的功率要足够大才能克服传输介质的阻力,保证信息传输的可靠性。
而过大的功率会引起干扰,影响其他信道的正常传输。
1.3 信号频率信号频率是指信号的周期性变化,它是信号传输中非常重要的一个参数。
信号的频率决定了信号的波形和频谱特性,对信号的编码、调制和解调等过程都有影响。
二、编码调制编码调制是指将数字信号或模拟信号转换成适合传输的信号的过程。
在通信中,对于数字信号,需要通过编码将其转换成模拟信号,再通过调制的方式转换成适合传输的信号;而对于模拟信号,则可以直接进行调制。
编码调制的过程主要包括数字信号的编码、调制器的调制和解调器的解调等步骤。
2.1 数字信号的编码数字信号的编码是将数字信号转换成模拟信号的过程。
在编码过程中,需要考虑信号的时域特性、频域特性和效率等因素,以确保信号在编码后能够准确地表示原始信息。
2.2 调制器的调制调制器是将编码后的信号,通过改变其幅度、频率或相位等特性,转换成适合传输的信号的装置。
调制的方式有很多种,如调幅调制、调频调制和调相调制等,不同的调制方式适用于不同的传输介质和传输要求。
2.3 解调器的解调解调器是接收端用来将调制信号还原成原始信号的装置。
解调器必须能够准确地将信号的幅度、频率或相位等特性恢复,以保证信息的传输质量。
三、传输介质传输介质是指信息在传输过程中所经过的物理媒介,包括导线、光纤和空气等。
不同的传输介质有着不同的特性,对信号的传输速率、传输距离和传输质量都有影响。
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第一章1.通信的目的是传输消息中所包含的息。
消息是信息的物理表现形式,信息是消息的有效内容。
.信号是消息的传输载体。
2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值,信号分为模拟信号和数字信号.,3.通信系统有不同的分类方法。
按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号(信号特征分类),相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统。
4.数字通信已成为当前通信技术的主流。
5.与模拟通信相比,数字通信系统具有抗干扰能力强,可消除噪声积累;差错可控;数字处理灵活,可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输;易集成,成本低;保密性好等优点。
缺点是占用带宽大,同步要求高。
6.按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。
7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。
8.信息量是对消息发生的概率(不确定性)的度量。
9.一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。
等概率发送时,信源的熵有最大值。
10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。
两者相互矛盾而又相对统一,且可互换。
在模拟通信系统中,有效性可用带宽衡量,可靠性可用输出信噪比衡量。
11.在数字通信系统中,有效性用频带利用率表示,可靠性用误码率、误信率表示。
12.信息速率是每秒发送的比特数;码元速率是每秒发送的码元个数。
13.码元速率在数值上小于等于信息速率。
码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。
第二章14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。
功率信号按照其有无周期性划分,又可以分为周期性信号和非周期性信号。
15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的,其能量有限,(在无限长的时间上)平均功率为零。
功率信号的持续时间无限,故其能量为无穷大。
16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。
17.确知信号在频域中的性质有4种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。
18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示,级数的各项构成信号的离散频谱,其单位是V。
19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示,波形变换得出的函数是信号的频谱密度,其单位是V/Hz 。
20.只要引入冲激函数,我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。
21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布,其单位是J/Hz。
功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布,其单位是W/Hz。
22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的,这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|²,称为功率谱,其单位为w。
但若用δ函数表示此谱线。
则它可以写成功率谱密度|C(f)|²δ(f-nf0)的形式。
23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。
24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。
25.能量信号的自相关函数R(O)等于信号的能量;而功率信号的自相关函数R(O)等于信号的平均功率。
互相关函数反映两个信号的相关程度,它和时间无关,只和时间差有关,并且互相关函数和两个信号相乘的前后次序有关。
26.能量信号的自相关函数和其能量谱密度构成一对傅里叶变换。
27.周期性功率信号的自相关函数和其功率谱密度构成一对傅里叶变换。
28.能量信号的互相关函数和其互能量谱密度构成一对傅里叶变化。
29周期性功率信号的互相关函数和其互功率谱密度构成一对傅里叶变换。
第三章1.通信中的信号和噪声都可以看作随时间变化的随机过程。
2.随机过程具有随机变量和时间函数的特点,可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述:①随机过程是无穷多个样本函数的集合;②随机过程是一族随机变量的集合。
3.随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。
若一个随机过程的统计特性与时间起点无关,则称其为严平稳过程。
4.数字特征则是另一种描述随机过程的简洁手段。
若过程的均值是常数,且自相关函数R(t1,t1+τ)=R(τ),则称该过程为广义平稳过程。
5.若一个过程是严平稳的,则它必是广义平稳的,反之不一定成立。
6.若一个过程的时间平均等于对应的统计平均,则该过程是各态历经性的。
7.若一个过程是各态历经性的,则它也是平稳的,反之不一定成立。
8.广义平稳过程的自相关函数R(τ)是时间差τ的偶函数,且R(0)等于总平均功率,是R(τ)的最大值。
功率谱密度是自相关函数傅里叶变换(维纳——辛钦定理):这对变换确定了时域和频域的转换关系。
9.高斯过程的概率分布服从正态分布,它的完全统计描述只需要它的数字特征。
一维概率分布只取决于均值和方差。
二维概率分布主要取决于相关函数。
高斯过程经过线性变换后的过程仍为高斯过程。
10.正态分布函数与Q(x)或erf(x)函数的关系在分析数字通信系统的抗噪声性能时非常有用。
11.平稳随机过程通过线性系统后,其输出过程也是平稳的,且12.窄带随机过程及正弦波加窄带高斯噪声的统计特性,更适合对调制系统/带通型系统/无线通信衰落多径信道的分析。
13.瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布:正弦载波信号加窄带高斯噪声的包络一般为莱斯分布。
当信号幅度大时,趋近于正态分布;幅度小时,近似为瑞利分布。
14.高斯白噪声是分析信道加性噪声的理想模型,通信中的主要噪声源——热噪声就属于这类噪声。
它在任意两个不同时刻上的取值之间互不相关,且统计独立。
15.白噪声通过带限系统后,其结果是带限噪声。
理论分析中常见的有低通白噪声和带通白噪声。
第四章1.无线信道按照传播方式区分,基本上有地波、天波和视线传播三种;另外,还有散射传播,包括对流层散射、电离层散射和流星余迹散射。
2.为了增大通信距离,可以采用转发站转发信号。
用地面转发站转发信号的方法称为无线电中继通信;用人造卫星转发信号的方法称为卫星通信;用平流层平台传发信号的方法称为平流层通信。
3.有线信道分为有线电信道和有线光信道两大类。
有线电信道有明线、对称电缆、同轴电缆之分。
有线光信道中的光信号在光纤中传输。
4.光纤按照传输模式分为单模光纤和多模光纤。
按照光纤中折射率变化的不同,光纤又分为阶跃型光纤和梯度型光纤。
5.信道的数学模型分为调制信道模型和编码信道模型两类。
调制信道模型用加性干扰和乘性干扰表示信道对于信号传输的影响。
加性干扰是叠加在信号上的各种噪声。
6.经过信道传输后的数字信号分为三类:第一类为确知信号;第二类为随机信号;第三类为起伏信号。
7.噪声能使模拟信号失真,使数字信号发生错码,并限制着信息的传输速率。
按照来源分类,噪声可以分成人为噪声和自然噪声两大类。
自然噪声中的热噪声来自一切电阻性元器件中电子的热运动。
热噪声本身是白色的。
但是,热噪声经过接收机带通滤波的过滤后,其带宽受到了限制,成为窄带噪声。
8.信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量。
按照离散信道和连续信道的不同,信道容量分别有不同的计算方法。
离散信道的容量单位可以是b/符号或是b/s,连续信道容量的单位是b/s。
9.连续信道容量的公式得知,带宽、信噪比是容量的决定因素,带宽和信噪功率比可以互换,增大带宽可以降低信噪功率比而保持信道容量不变。
但是,无限增大带宽,并不能无限增大信道容量。
第五章1.调制在通信系统中的作用至关重要,它的主要作用和目的:将基带信号(调制信号)变换成适合在信道中传输的已调信号;实现信道的多路复用;改善系统抗噪声性能。
2.调制,是指按调制信号的变化规律去控制载波的某个参数的过程。
根据正弦载波受调参数的不同,模拟调制分为:幅度调制和角度调制。
3.线性调制的通用模型有:滤波器和相移法。
4.解调是调制的逆过程,其作用是将已调信号中的基带调制信号恢复出来。
5.解调方法:相干解调和非相干解调。
6.相干解调适用于所有线性调制信号的解调。
7.实现相干解调的关键是接收端要恢复出一个与调制载波严格同步的相干载波。
8.包络检波是直接从已调波的幅度中恢复原调制信号。
它属于非相干解调,因此不需要相干解调。
AM信号一般都采用包络检波。
9.角度调制包括调频(FM)和调相(PM)。
10.PM信号的瞬时相偏与m(t)成正比。
11.NBFM信号的带宽约为调制信号带宽的两倍(与AM信号相同)12.与幅度调制技术相比,角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。
13.FM信号的非相干解调和AM信号的非相干解调(包络检波)一样,都存在“门限效应”。
14.多路复用是指在一条信道中同时传输多路信号。
15.常见的复用方式有:频分复用(FDM),时分复用(TDM)和码分复用(CDM)等。
16.FDM是一种按频率来划分信道的复用方式;17.FDM的特征是各路信号在频域上是分开的,而在时间上是重叠的第六章:1.基带信号:指未经调制的信号。
这些信号特征是其频谱从零频或很低频率开始,占据较宽的频带。
2.基带信号处理或变换的目的是使信号的特性与信道的传输特性相匹配。
3.数字基带信号是消息代码的电波表示。
表示形式有:单极性和双极性波形、归零和非归零波形、差分波形、多电平波形之分,各有不同的特点。
4.码型编码用来把原始消息代码变换成适合于基带信道传输的码型。
5.常见的传输码型有AMI码,HDB3码,双相码、CMI码、nBmB码和nBmT码等。
6.HDB3码常适用于A律PCM4次群以下的接口码型。
7.功率谱分析的意义在于,可以确定信号的带宽,还可以明确能否从脉冲序列中直接定时分量,以及采取怎样的方法可以从基带脉冲序列中获得所需的离散分量。
8.码间串扰和信道噪声是造成误码的两个主要因素。
如何消除码间串扰和减小噪声对误码率的影响是数字基带传输中相许研究的问题。
9.奈奎斯特带宽为消除码间串扰奠定了理论基础。
α=0的理想低通系统可以达到2Baud/Hz的理论极限值,但它不能物理实现。
实际中应用较多的α>0的余弦滚降特性,其中α=1的升余弦频谱特性易于实现,且响应波形的尾部衰减收敛快,有利于减小码间串扰和位定时误差的影响,但占用带宽最大,频带利用率下降为1Baud/Hz。
10.在二进制基带信号传输过程中,噪声引起的误码有两种差错形式:发“1”错判为“0”,发“0”错判为“1”。
11.在相同条件下,双极性基带系统的误差双极性基带系统的误码率比单极性的低,抗噪声性能好,且在等概条件下,双极性的最佳判决门限电平为0,与信号幅度无关,因而不随信道特性变化而变。
12.而单极性的最佳判决门限电平为A/2,易受信道特性变化的影响,从而导致误码率增大。
13.部分响应技术通过有控制地引入码间串扰(在接收端加以消除),可以达到2Band/Hz 的理想频带利用率,并使波形“尾巴”振荡衰减加快这样的两个目的。
14.部分响应信号是由预编码器、相关编码器、发送滤波器、信道和接收滤波器共同产生的。
其中,相关编码是为了得到预期的部分响应信号频谱所必需的。