现代通信原理复习摘要

现代通信原理复习摘要

数字基带传输系统：

1. 未经过调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为数字基带信号。

2. 表示信息码元的单个脉冲波形并非一定是矩形的，根据实际需要和信道情况，还可以是高斯脉冲、升余弦脉冲等其他形式。数字基带信号可表示为：

3. ()()n

s

n s t a g t nT ∞

=-∞

=-∑，式中n

a 为第n 个码元所对应的电平值（0，

+1或者-1，+1等）；s

T 为码元持续时间；()g t 为某种脉冲波

形。

4. 由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。

5. 二进制的基带信号的带宽主要依赖于单个码元波形的频谱函数。时间波形的占空比越小，占用的频带越宽。若以频谱的第一个零点计算，NRZ （s

T τ=）基带信号的带宽1s

B f τ==；

RZ （2s

T τ=）基带信号的带宽为12s

s

B

f τ==，其中1s

s

f

T =是位定

时信号的频率，在数值上与码元速率B

R 相等。

6. 单极性基带信号是否存在离散谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性NRZ 信号中没有定时分量，RZ 信号中存在信号分量，可直接提取它。“0”“1”等概率的双极性信号没有离散谱，也就是说没有直流分量和定时分量。

7. 基带信号传输码码型的选择考虑以下原则： 1) 不含直流分量，且低频分量尽量少。

2) 应含有丰富的定时信息，以便从接收码中直接提取定

是信号。

3) 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输带宽。 4) 能适应信息源的变化。 5) 具有内在的检错能力。

6) 编译码简单，以降低通信延迟和成本。

8. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要指标。在模拟通信系统中，有效性用带宽衡量，可靠性用输出信噪比衡量；在数字通信系统中，有效性用码元速率、信息速率和频带利用率表示。可靠性用误码率衡量。

9. 信息速率b

R 是每秒发送的比特数；码元速率B

R 是每秒发送

的码元个数。

2log (/)

b B R R M b s 。在讨论效率时，信息速率更为重要，而码元

速率决定了发送信号所需的带宽。

数字频带传输系统：

1. 采用数字键控的方法来实现数字调制称为键控法。基本的数字调制方式：ASK 、FSK 和PSK （DPSK ）。

2. 2ASK 信号的时间波形随二进制信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK 信号）。

3. 二进制符号序列：()()n

s

n

s t a g t nT =-∑。其中

10()0s

t T g t other

≤≤⎧=⎨

⎩。

4. 2()()cos ASK

n s c n

e

t a g t nT t

ω=-∑

5. 2ASK 调制器原理框图：

6. 2ASK 信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。连续谱()g t 经线性调制后的双边带谱，而离散谱由载波分量确定。

7. 2ASK 信号的传输的带宽是码元速率B

R 的2倍。

8. 2ASK 信号的功率谱密度表达式：21()[()()]4

ASK

s c s c P

f P f f P f f =++-，

2ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱()s

P f 的线性搬移，属于线性调制。

9. 对2ASK 信号的解调可以采用非相干解调法（包络检波法）和相干解调法（同步检测法）。

10. ASK 信号的频谱是基带信号频谱的简单搬移，带宽是原基带信号的两倍。

11. ASK 信号的频带利用率：

（1） 对于具有理想的无码间串扰系统：

21()

22s s baseband

passband

baseband

baseband

R R B Baud Hz B B B η=

=

=

=

（2） 对于滚降系数为α的基带调制信号： i.

2(1)1

()

221s s bassband passband

bassband

bassband R R B Band Hz B B B αμα

+=

=

=

=+

（3） 对于OOK 信号，如果只考虑主瓣： （4） 11()

122s

s passband

s

R T Band Hz B

T μ===

12. 2FSK 实现方案：（1）采用变容二极管模拟调频实现。（2）采用开关电路，通过键控法实现。 13. 2FSK 功率谱密度表达式：

21111222211

[()()][()()]

44

FSK s s s s P P f f P f f P f f P f f =++-+++-。相位不连续的2FSK

信号的功率谱由连续谱和离散谱组成。连续谱由两个中心位于1

f 和2

f 的处的双边谱叠加而成，离散谱位于两个载频1

f

和2

f 处。

14. 2FSK 信号的带宽为：22FSK

B

f B

=∆+，其中1

2

f f f ∆=-，B 是基带

脉冲信号的带宽1

s

B T =。

15.

212()()cos ()cos FSK n s n s n n e t a g t nT t a g t nT t

ωω⎡⎤⎡⎤

=-+-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

∑∑。

16. 2FSK 信号的解调方法有模拟鉴频法和数字检测法，有非相干解调方法和相干解调方法。过零检测法：信号通过检