电子科技大学通信原理(李晓峰版)课件第3章_模拟传输
电子科技大学 李晓峰《通信原理》第3章
非线性失真：
可能存在于恒参信道中 定义： 输入电压～输出电压关系 是非线性的。
直线关系
非线性关系
其他失真： 频率偏移、相位抖动…
输入电压
图3-18 非线性特性
22
第 3章 信 道
【例3-1 】设某恒参信道的传输特性为
H ( ) [1 cos T0 ] e j td
ms ）
频率(kHz) (b) 群延迟～频率特性
(a) 插入损耗～频率特性
图3-17 典型电话信道特性
21
第 3章 信 道
频率失真：振幅～频率特性不良引起的
频率失真 波形畸变 码间串扰 解决办法：线性网络补偿
对语音影响不大，对数字信号影响大 解决办法：同上
输 出 电 压
相位失真：相位～频率特性不良引起的
f (t ) F ( )
28
第 3章 信 道
f (t ) F ( )
（4.4-8）
则有
Af (t 0 ) AF ( )e j 0
Af (t 0 ) AF ( )e j ( 0 )
Af (t 0 ) Af (t 0 ) AF ( )e j 0 (1 e j )
－接收信号的相位
26
第 3章 信 道
所以，接收信号可以看作是一个包络和相位随机缓慢变 化的窄带信号（衰落信号，快衰落）
（波形）
(a)
图3-19 衰落信号的波形与频谱示意图
多径传播的结果 :
波形上，单频恒幅正弦波变成包络起伏的窄带信号。 频谱上，引起频率弥散，即由单一频率变成窄带频谱。
27
通信原理ppt课件——第三章
输出信号
两条路径信道模型
34
频域表示 信道传输函数为
35
信道幅频特性为
若两条路径的相对时 延差 固定，则信 道的幅频特性为：
36
若两条路径的相对时延差相对时延
差
是随机参量 ，则信道的幅
频特性为：
多径传播信道的相关带宽 ——信道传输特性相邻两个零点之间的频率间隔
信道最大多径时延差
37
• 如果信号的频谱比相关带宽宽，则会产生严重的频率 选择性衰落，为了减少频率选择性衰落，就应使信号 的频谱小于相关带宽（通常选择信号带宽为相关带宽 的1/3~1/5）
（噪声）。
根据以上几条性质，调制 信道可以用一个二端口线 性时变网络来表示，该网 络称为调制信道模型：
调制信道模型
4
二端口的调制信道模型，其输出与输入的关系有
一般情况下，
可以表示为信道单位冲激响应c(t)与输入
பைடு நூலகம்
信号的卷积， c(t)的傅里叶变换C(w)是信道传输函数：
或
可看成是乘性干扰
根据信道传输函数 的时变特性的不同，将物理信道分为
21
➢自由空间传播 ——当移动台和基站天线在视距范围之内，这时
电波传播的主要方式是直射波，其传播可以按自由 空间传播来分析。
设发射机输入给天线功率为 (W)，则接收天线 上获得的功率为
22
自由空间传播损耗定义为 当发射天线增益和接收天线增益都等于1时
用 dB可表示为
自由空间传播损耗与距离d的平 方成正比，距离越远损耗越大
发送信号
单一频率正弦波
陆地移动多径传播
多径信道一共有n条路径，各条 路径具有时变衰耗和时变传输 时延且各条路径到达接收端的 信号相互独立，则接收端接收 到的合成波为
电子科技大学 通信原理课件 李晓峰 考研
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
量纲：1/s
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
可以用确定的函数形式表达的信号。 信号的波形可以由有限时间上的值确定。
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.2 历史回顾
电子科技大学通信学院
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1.2 历史回顾
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
信号与消息存在某种对应关系（映射）
现代通信原理李晓峰版一到三章部分答案
习题第一章 2 4 6 10 11；2 两个二元消息符号1X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=4 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率（信息速率）3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制速率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=6 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为304.728/ 5.059Mbps13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。
10 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。
解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB（即， 2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
电子科技大学通信原理李晓峰版课件-第1章绪论
信息的度量与性质
信息的度量
除了信息量之外，还有其他一些度量信息的方法，如冗余度、互信息等。冗余度衡量了信息中重复内容的多少， 而互信息则表示两个随机变量之间的相关性。
信息的性质
信息具有可压缩性、可加性和不确定性。可压缩性意味着可以通过编码技术减少信息的位数；可加性意味着多个 信息源的信息可以合并；不确定性则与信息的不确定性有关。
03
CATALOGUE
信息论基础ห้องสมุดไป่ตู้
信息量的定义与计算
信息量的定义
信息量是衡量信息多少的量，通常用熵来表示，熵是系统不 确定性的量度。在通信中，信息量用来衡量传输的信号所包 含的信息量大小。
信息量的计算
信息量的计算基于概率论，通过计算随机变量的不确定性来 得出信息量。在离散随机变量中，信息量等于各个事件发生 的概率的对数之和；对于连续随机变量，信息量等于概率密 度函数的积分对数的面积。
电子科技大学通信原理李 晓峰版课件-第1章绪论
CATALOGUE
目 录
• 通信系统概述 • 信号与信道 • 信息论基础 • 通信原理的发展历程
01
CATALOGUE
通信系统概述
通信系统的基本组成
信息源
产生需要传输的信息 ，如声音、图像、文 字等。
发送设备
将信息转换为适合传 输的信号形式，如调 制器、编码器等。
01
02
03
04
传输速率
单位时间内传输的信息量，单 位为比特/秒（bps）。
误码率
传输过程中出现错误的概率， 单位为比特/千比特（bit/kb
）。
频带利用率
单位频带内传输的信息量，单 位为比特/秒/赫兹（bps/Hz
）。
通信原理教案李白萍
通信原理教案李白萍第一章：通信原理概述1.1 通信系统的定义解释通信系统的概念强调通信系统在现代社会中的重要性1.2 通信系统的分类介绍模拟通信系统和数字通信系统的区别解释无线通信和有线通信的区别1.3 通信系统的基本组成介绍发送端、接收端和信道的基本功能强调调制、解调、编码和解码在通信系统中的作用1.4 通信系统的性能指标介绍传输速率、误码率和信号失真度等性能指标解释这些指标对通信系统的影响第二章：模拟通信系统2.1 模拟通信系统的原理解释模拟通信系统的基本原理强调调制和解调在模拟通信系统中的作用2.2 模拟通信系统的优点和缺点介绍模拟通信系统的优点和缺点强调模拟通信系统在特定应用场景中的适用性2.3 模拟通信系统的应用实例举例说明模拟通信系统在实际应用中的应用强调模拟通信系统在特定行业中的重要性第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的原理解释数字通信系统的基本原理强调编码、解码和数字调制在数字通信系统中的作用3.2 数字通信系统的优点和缺点介绍数字通信系统的优点和缺点强调数字通信系统在现代通信中的重要性3.3 数字通信系统的应用实例举例说明数字通信系统在实际应用中的应用强调数字通信系统在不同行业中的广泛应用第四章：无线通信系统4.1 无线通信系统的原理解释无线通信系统的基本原理强调无线传输技术和频率分配在无线通信系统中的作用4.2 无线通信系统的优点和缺点介绍无线通信系统的优点和缺点强调无线通信系统在现代社会中的便利性和局限性4.3 无线通信系统的应用实例举例说明无线通信系统在实际应用中的应用强调无线通信系统在不同行业中的广泛应用第五章：通信系统的性能评估5.1 通信系统的性能评估方法介绍常用的通信系统性能评估方法强调性能指标在评估通信系统性能中的重要性5.2 误码率的计算和降低解释误码率的计算方法介绍降低误码率的技术和策略5.3 信号失真度的分析和补偿分析信号失真度的原因和影响介绍信号失真度的补偿技术和方法第六章：信号传输技术6.1 信号传输的基本概念介绍信号传输的定义和目的强调信号传输在通信系统中的重要性6.2 同轴电缆传输信号解释同轴电缆的结构和传输原理介绍同轴电缆在不同通信系统中的应用6.3 光纤传输信号解释光纤的结构和传输原理强调光纤通信系统的优点和应用领域第七章：调制与解调技术7.1 调制的基本概念解释调制的定义和目的强调调制在通信系统中的重要性7.2 模拟调制技术介绍调幅、调频和调相的原理和应用强调不同调制技术的优缺点和适用场景7.3 数字调制技术介绍振幅调制、频率调制和相位调制的原理和应用强调数字调制在现代通信系统中的重要性第八章：编码与解码技术8.1 编码的基本概念解释编码的定义和目的强调编码在通信系统中的重要性8.2 模拟编码技术介绍模拟编码的原理和应用强调不同编码技术的优缺点和适用场景8.3 数字编码技术介绍数字编码的原理和应用强调数字编码在现代通信系统中的重要性第九章：信号接收与处理技术9.1 信号接收的基本概念解释信号接收的定义和目的强调信号接收在通信系统中的重要性9.2 模拟信号接收技术介绍模拟信号接收的原理和应用强调不同接收技术的优缺点和适用场景9.3 数字信号接收技术介绍数字信号接收的原理和应用强调数字信号接收在现代通信系统中的重要性第十章：通信系统的安全与隐私10.1 通信系统安全的基本概念解释通信系统安全的重要性强调保护通信系统免受攻击的必要性10.2 加密技术在通信系统中的应用介绍加密技术的原理和应用强调加密技术在保护通信系统安全中的重要性10.3 隐私保护在通信系统中的重要性解释隐私保护的概念强调隐私保护在通信系统中的重要性第十一章：多路复用与解复用技术11.1 多路复用的基本概念解释多路复用的定义和目的强调多路复用在提高通信系统效率中的重要性11.2 模拟多路复用技术介绍频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）和波分多路复用（WDM）的原理和应用强调不同多路复用技术的优缺点和适用场景11.3 数字多路复用技术介绍数字时分多路复用（TDMA）、数字频率分配（DAMA）和码分多址（CDMA）的原理和应用强调数字多路复用在现代通信系统中的重要性第十二章：信号处理技术在通信系统中的应用12.1 信号处理的基本概念解释信号处理的目的和重要性强调信号处理技术在通信系统中的应用12.2 滤波器在通信系统中的应用介绍滤波器的作用和类型强调不同滤波器在通信系统中的重要性12.3 信号处理技术在无线通信系统中的应用介绍信号处理技术在无线通信系统中的应用实例强调信号处理技术在提高通信系统性能中的重要性第十三章：现代通信技术的发展趋势13.1 5G通信技术介绍5G通信技术的基本概念和特点强调5G通信技术在推动通信技术发展中的重要性13.2 物联网（IoT）技术解释物联网的概念和应用领域强调物联网技术在通信系统中的应用和前景13.3 边缘计算在通信系统中的应用解释边缘计算的概念和作用强调边缘计算在提高通信系统性能中的重要性第十四章：通信系统的实际应用案例分析14.1 移动通信系统案例分析分析移动通信系统的实际应用案例强调移动通信系统在现代社会中的重要作用14.2 互联网接入技术案例分析分析互联网接入技术的实际应用案例强调互联网接入技术在提供高速互联网服务中的重要性14.3 卫星通信系统案例分析分析卫星通信系统的实际应用案例强调卫星通信系统在不同行业和场景中的重要性第十五章：通信系统的未来发展方向15.1 量子通信技术介绍量子通信的基本概念和特点强调量子通信在提供绝对安全通信中的重要性15.2 集成光学通信技术解释集成光学通信的概念和优势强调集成光学通信在提高通信系统性能中的重要性15.3 通信系统智能化发展介绍通信系统智能化的发展趋势强调智能化技术在提高通信系统效率和可靠性中的重要性重点和难点解析本文教案涵盖了通信原理和相关技术的各个方面，包括通信系统概述、模拟和数字通信系统、无线通信系统、信号传输和接收技术、多路复用与解复用技术、编码与解码技术、通信系统的安全与隐私、信号处理技术在通信系统中的应用、现代通信技术的发展趋势、通信系统的实际应用案例分析以及通信系统的未来发展方向。
通信原理第3章
Fn ( x1 , x2 ,, xn ; t1 , t 2 ,t n ) P (t1 ) x1 , (t 2 ) x2 ,, (t n ) xn
随机过程 (t) 的 n维概率密度函数：
n Fn ( x1，x2， ，x n；t1，t2， ，t n ) f n ( x1，x2， ，x n；t1，t2， ，t n ) x1x2 x n
3
确知信号
（1） 功率信号： P为有限值，E而为无穷大；
（2）能量信号： E为有限值，而 P=0
4
确知信号
5
确知信号
6
电子科技大学 通信学院 李晓峰教授
3.1 随机过程的基本概念和统计特性
3.1.1 随机过程的基本概念 从两种不同角度看：
角度1：对应不同随机试验结果的时间过程的集合，是一个时间
衡量随机过程在任意两个时刻获得的随机变量之间的 关联程度时，常用协方差函数B(t1, t2)和相关函数R(t1, t2) 来表示
3.相关函数
R(t1 , t 2 ) E[ (t1 ) (t 2 )]
x1 x2 f 2 ( x1 , x2 ; t1 , t 2 )dx1dx2
第3章 随机过程
1
第3章 随机过程
本章学习要点 1. 随机过程的数字特征：数学期望、方差、协方差函 数、相关函数。 2. 平稳随机过程：定义、特性（各态历经性）、主 要性质、自相关函数和功率谱密度的关系。 3. 高斯随机过程 (1) 四个重要性质、一维概率密度函数 (2) 高斯白噪声的概念 4. 随机过程通过线性系统 5. 窄带随机过程：两种表示方法 (1) 包络、相位表示 (2) 同向、正交表示 6. 正弦波加窄带高斯噪声
电子科技大学移动通信系统(第三章)
第三层主要功能
无线资源管理(RRM) ：包含物理信道的 无线资源管理 (RRM)：包含物理信道的 建立与维持， 建立与维持，支持越区切换等 移动性管理(MM)：对移动台移动特性进 移动性管理(MM)：对移动台移动特性进 行管理， 行管理，同时负责无线信道的安全 呼叫管理(CM) ：移动台建立呼叫的所需 呼叫管理 (CM)：移动台建立呼叫的所需 功能 补充业务支持(SS)：如呼叫转移、 补充业务支持(SS)：如呼叫转移、计费等 短消息业务支持(SMS) 短消息业务支持(SMS)
GSM主要特点
具有跨国漫游能力 系统容量大、频谱效率高 系统容量比TACS模拟系统高2 系统容量比TACS模拟系统高2倍，系 统载干比一般只要求9dB，频率重复利用 统载干比一般只要求9dB，频率重复利用 率高，组网灵活方便。
二、移动通信系统结构
PSTN
BTS
MSC
BTS
IP NET GATEWAY
ห้องสมุดไป่ตู้ 信道类型
逻辑信道——业务信道（TCH） 逻辑信道——业务信道（TCH） 控制信道（CCH） 控制信道（CCH） 业务信道：传送数字话和数据 话音：分全速率和半速率 全速率：13kb/s，纠错保护后总速率22. 全速率：13kb/s，纠错保护后总速率22.2kb/s 半速率：6 kbps， 纠错保护后总速率 11. 半速率： 6.5kbps ， 纠错保护后总速率11.4kb/s 半速率为交替帧发送。 半速率为交替帧发送。 数据：2 数据：2.4、4.8、9.6kbps透明数据业务。 kbps透明数据业务。
附属设备
TC单元 TC单元 GSM——PSTN之间实现码型和速率转换 GSM——PSTN之间实现码型和速率转换 13kb/s+3kb/s——PCM 13kb/s+3kb/s——PCM 64kb/s 接口将一条PSTN 的 048Mb/s PCM 链路， 接口将一条 PSTN的 2.048Mb/s PCM链路 ， 30×64kb/s转化为 30×16kb/s业务 ， 同时 30×64kb/s 转化为30×16kb/s 业务， 建立一个64kbps的 号信令信道。TC的位 建立一个64kbps的7号信令信道。TC的位 置一般在MSC一侧。 置一般在MSC一侧。
通信原理(全套1162页PPT课件)
2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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2.1 確知信號
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2.1 確知信號
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2.1 確知信號
电子科技大学通信原理李晓峰版课件-第1章绪论
实验室设备和工具
提供实验室设备和工具，用于实践学习和实验 项目。
结论和总结
本章对电子科技大学通信原理课程进行总结，并强调通信技术的重要性和学 习通信原理的意义。
通过本课程的学习，学生将获得通信原理的核心知识，为将来的学术和职业 发展打下坚实的基础。
3
期末考试
学期末进行的综合考试，测试对整个课程内容的理解。
课程资源
为了帮助学生更好地学习通信原理，我们提供了丰富的课程资源。
教材和参考书籍
推荐的教材和参考书籍，以供学生进一步阅读 和深入学习。
在线学习平台
提供在线学习资源和作业提交平台，方便学生 进行学习和互动。
课程论坛和讨论组
为学生建立课程讨论组和论坛，以便讨论问题 和相互交流。
1 通信技术的重要性
介绍现代社会中通信技术 的广泛应用，从电话到无 线网络。
2 课程背景
了解该课程的历史、发展 及其在电子科技大学的重 要性。
3 课程目标
概述学习本课程后学生能 够达到的目标和期望。
课程内容
本章介绍通信原理课程所涉及的主要内容和学习重点，包括信号与系统、调制与解调、接收机设计等。
信号与系统
深入探讨信号的表示与处理， 频域与时域分析。
调制与解调
介绍调制与解调技术的原理和 应用，如调幅、调频、调相等。
接收机设计
讲解接收机的结构和原理，提 供设计实践案例。
学习方法
有效的学习方法是提高学习效率和理解深度的关键。本章节将介绍一些学习通信原是将理论知识应用 到实践中，通过实验和项 目来加深对概念的理解。
电子科技大学通信原理李 晓峰版课件-第1章绪论
欢迎来到电子科技大学通信原理课程的世界！本章节将介绍课程的背景和目 标，以及学习方法和考核方式。准备好开启通信技术的奇妙旅程吧！
通信原理教案李白萍
通信原理教案李白萍第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与分类1.2 通信系统的性能指标1.3 通信系统的组成与工作原理1.4 通信系统的分类及特点第二章：模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与工作原理2.2 调制与解调技术2.3 幅度调制与解调2.4 频率调制与解调2.5 相位调制与解调第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的组成与工作原理3.2 数字基带信号传输3.3 数字调制与解调技术3.4 数字信号的编码与解码3.5 数字通信系统的性能评估第四章：通信信道与噪声4.1 通信信道的分类与特性4.2 信道模型及其数学描述4.3 噪声的来源与特性4.4 信道容量与误码率4.5 信道编码与解码技术第五章：现代通信技术5.1 卫星通信技术5.2 光纤通信技术5.3 无线通信技术5.4 移动通信技术5.5 物联网通信技术第六章：信号检测与估计6.1 信号检测的基本原理6.2 检测器的设计与性能评估6.3 信号估计的基本方法6.4 信号参数估计的性能分析6.5 信号检测与估计在通信系统中的应用第七章：信息论基础7.1 信息论的基本概念7.2 信息的度量与熵7.3 信道的容量与信息传输率7.4 信息编码与解码技术7.5 信息论在通信系统中的应用第八章：数字信号处理8.1 数字信号处理的基本概念8.2 离散时间信号与系统8.3 数字滤波器的设计与实现8.4 快速傅里叶变换及其应用8.5 数字信号处理在通信系统中的应用第九章：无线通信技术9.1 无线通信系统的基本原理9.2 无线传播模型与信道特性9.3 调制与解调技术在无线通信中的应用9.4 无线通信系统的性能评估9.5 无线通信技术的发展趋势第十章：通信系统实验与实践10.1 通信系统实验的目的与意义10.2 通信系统实验设备的组成与使用10.3 通信系统实验项目与步骤10.4 通信系统实验结果与分析重点和难点解析一、通信系统概述补充说明：性能指标是评估通信系统性能的重要依据，组成与工作原理是理解通信系统的基础。
现代通信原理李晓峰版一到三章部分答案共6页
习题第一章 2 4 6 10 11；2 两个二元消息符号1X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，4 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，连续按键产生的熵率（信息速率） （2）拨号产生的二进制速率,6 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。
10 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。
解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB（即， 2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
第二章 5 12 135 设()t x t x t X ππ2sin 2cos 21+=是一个随机过程，其中，1x 和2x 是互相统计独立的高斯随机变量，数学期望均为0，方差均为2σ。
通信原理教案李白萍
第1章绪论本章教学基本要求：掌握：1. 通信基本概念2. 信息量、主要性能指标计算3. 数字通信系统的组成理解：1. 通信系统的分类2. 通信系统的发展本章核心内容：一、通信的基本概念二、通信系统的组成、分类三、数字通信系统的性能指标四、数字通信技术及发展一、通信的基本概念1. 通信：消息传递的全过程，即信息的传输与交换。
2. 消息：是有待于传输的语言、活动图片和文字、数据等。
3. 信息：消息中包含的有意义的内容。
4. 信号：信息的物质载体。
5. 信息量：度量信息多少的量值，它和消息的总类，消息的重要程度无关，它只反应一个量值。
1）信息量的计算消息中所含信息量与消息出现的概率有关。
（1）信息量（I ）是消息出现的概率（P(x)）的函数：I=I[P(x)] （2）消息出现的概率愈小，它所包含信息量愈大；反之信息量愈小。
且P(x)=1时，I=0，P(x)=0时，I=（3）若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量的和。
I[P(x 1)P (x 2)…P(x n )] = I[P(x 1)]+ I[P(x 2)]+…+ IP(x n )]所以，I=log a)(1x p = - log a p(x) 信息量I 的单位与对数的底数有关：当对数底a 取2时，信息量的单位为比特（bit ）；当对数底a 取e 时，信息量的单位为奈特（nit ）；当对数底a 取10时，信息量的单位为哈特（hart ）。
通常使用的单位为比特。
1比特（bit ）的含义：是信息量的度量单位；一位二进制数不经压缩所含的信息量；一个脉冲波形所含的信息量；一比特等于488微秒。
2）离散信源的平均信息量 （1）离散等概时信息量的计算假设有M(M=2K )个消息，它们是等概的，每条消息的概率P(x)=M1，以2为底时：I=lb )(1x P =lbM=K(bit)（2）离散不等概时信息量的计算某离散信息源输出x 1,x 2,…,x M M 个不同符号，它们出现的概率分别为P(x 1),P(x 2),…,P(x M )。
通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案.
-
显然,(s t是一个载波角频率为21ωω-的上边带信号。
【题3-6】某调制系统如下图所示。为了在输出端同时分别得到1(f t及2(f t ,试确定接收端的1(c t及2(c t。
【答案3-6】
设发送端合成后的发送信号是1020((cos (sin f t f t w t f t w t =+,根据我们的假设,接收端采用的是相干解调,则可设相干载波10(cos c t w t =,解调后输出为
s t s t t s t t m t t m t t t m t t m t t t m t t t t t m t t t ωωωωωωωωωωωωωω=+⎡⎤
⎡⎤
=++
-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
=++-[]
122121s(sin(11 (cos((sin(2
2
t t m t t m t t ωωωωωω=
2000
=No
So
【题3-9】某线性调制系统的输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为10-9W输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB ,试求:
1DSB /SC时的发射机输出功率? 2SSB /SC时的发射机输出功率?【答案3-9】
设发射机输出功率为O P ,损耗为10
10
==i
O S P K ,已知100
设(M S w是(10.5sin cos c t w t +Ω的傅立叶变换,有
([((] [((
2
((] [(6(6] [(7(5
2
(7(5]
M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδπδδδδπδδπδδδδ=++-+
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Mf
频谱图：
f
B 0 B
BAM 2B
Sf
Upper sideband
f
fc
Lower sideband f c
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常规AM信号的波形及频谱
发射机被一个1000hz的测试音 100% 调制. 我们计算一些
参数 平均载波功率
未调制时载波 Ac cosct 功率为(设载波为电压信号)：
1 2
Ac 2
5000
50
Ac 707V
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定义调幅指数： modulation index
max sAM t
Ac 1maxm(t)
A Mm ax sA M A ct A 调c幅 指m 数a 影x 响 功m 率t分配
AM 1 ：常规调幅
max mt 1
or m inmt1
其中 AM 1 ：临界调制
max mt 1
AM 1 ：过调制
max mt 1
or m inmt1
波形如图（b）所示。
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2. 频域分析
s A M ( t ) A c 1 m ( t ) c o s 2 f c t A c c o s 2 f c t A c m ( t ) c o s 2 f c t
频谱：
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PAM
1Ac2 2
1Ac2m2(t) 2
离 散 载 波 功 率 边 带 功 率 (上 、 下 两 个 边 带 )
AMmaxmt
调制效率： A M
AM边 总 带 功 功 率 率12Ac122Ac122m A2c2(m t)2(t)1mm 2(2t()t)
AM 1
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乘积检波器 用于检测 AM（常规调幅、过调幅） 信 号，接收机复杂，这是调幅只用常规调幅的原因。
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例 AM 信号的功率
联邦通信委员会（FCC）用平均载波功率对AM 广播频
段发射机评级; 这种评级系统在 AM 音频应用中很普通 . 假
设一个 5,000-W AM 发射机 与一个 50- 负载相连. 如果
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幅度调制----用信号去迫使高频载波瞬时幅度变化。
✓模拟常规调幅（AM） ✓抑制载波双边带调幅（DSB-SC） ✓单边带调幅（SSB） ✓残留边带调幅（VSB）信号
已调带通信号的频谱是基带信号频谱的简单搬移
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3.1.1 常规调幅AM (conventional AM)
1．表达式：
s A M (t) A c1 m (t)c o s2fc t
复包络: gtAc1mt
调制： s A M ( t ) A c c o s 2 f c t A c m ( t ) c o s 2 f c t
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波形: 图（a）常规调幅
图（b）过调幅
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mt
0
1 mt
被调信号
已调信号
s(t)a(t)cos[2fct (t)] xc(t)cos2 fct xs(t)sin2fct
Re[g(t)ej2 fct ]
a t a m t
幅度调制
t m t
角度调制
g t,x ct,x st,a t,t 都是 m t 的函数
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已调带通信号: s(t)Re{g(t)ejct } 其 中 ： g (t)为 s(t)的 复 包 络
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本章内容----模拟信号的调制、解调
3.1 幅度调制 3.2 模拟角度调制 3.3 幅度调制系统的抗噪声性能 3.4 *角度调制系统的抗噪声性能 3.5 各类通信系统的比较与应用
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3.1 幅度调制 (Amplitude Modulation)
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例：对于调福指数为100％的AM信号
maxmt1
1. 周期方波调制信号：
m2(t)1 T12dt 1 T0
AM
m2(t) 1m2(t)
50%
2. 单频正弦波调制信号： s in m t
m2(t)1
Tm
0Tmsin2mtdt12
AM1mm 2(2t()t)
1/2 33% 11/2
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3. 功率与效率
归一化功率：
a(t)g(t)A c1m (t)
PAM
sA2M
t
1 a2 t
2
1 2
Ac2
1 mt2
1 2
Ac2
1
2mt
m2
t
Ac2 2
Ac2 2
m2
t
Pc
Pm
s A M ( t ) A c c o s 2 f c t A c m ( t ) c o s 2 f c t
s ( t ) 的谱: S f 1 /2 G f fc G f fc
其 中 :G fF gt
s ( t ) 的功率谱: P s f 1 / 4 P g f f c P g f f c
P gf是 gt的 P S D
s ( t ) 的归一化平均功率为： Ps2(t)1g(t)21a2(t)
0
A ccosct
sAM t
Amax A c
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常规调幅: minmt1
t 一般：m t 0
（常规调幅: max mt 1） t
t
Ac 1mt
Amax maxsAM t
t Ac 1maxm(t)
10
过调幅：minmt1 or max mt 1
mt
1
t
1
st
Ac
t
载波反相点
电子科技大学通信原理(李晓峰版)课件第3章_模拟传输
模拟通信系统——信道中传输模拟波形的通信系统。
调制信号 基带信号
Hale Waihona Puke m t信源发送设备
调制器
发射机
已调带通信号
s t
基带信号
接收设备
信宿 mˆ t 解调器
接收机
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噪声 信道
n t
rtstnt
带通信号
2
调制信号
m t 调制器
Acosct
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4. 接收 常规调幅常用的二极管包络检波器解调：
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vout(t)Ac[1m (t)]
非相干解调：接收机不需要产 生与接收信号中的载波同频同 相的本地载波的接收方式。
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总结：AM 信号的特点:
AM信号的功率效率 很低，因为离散载波项浪费功率。 AM 信号的带宽是 信息信号 m(t)带宽的2倍. 上下两个 边带完全对称，带宽浪费一半。 包络检波器 用于检测 AM（常规调幅） 信号（接收 机简单），这是离散载波项的功劳。