通信原理信号基本知识
信号与系统通信原理知识点
描述信源平均信息量的物理量，等于 信源所有可能消息的信息量的数学期 望。
07 模拟调制技术
幅度调制原理及抗噪性能分析
幅度调制原理
幅度调制是通过改变载波的振幅来传递 信息的一种调制方式。在幅度调制中， 调制信号控制载波的振幅，使得载波的 振幅随着调制信号的变化而变化。
VS
抗噪性能分析
幅度调制系统的抗噪性能主要取决于信噪 比（SNR）。在相同的信噪比条件下，幅 度调制系统的误码率随着信噪比的增加而 降低。为了提高幅度调制系统的抗噪性能， 可以采用增加信号功率、降低噪声功率、 采用合适的解调方式等方法。
对于离散时间信号，可以采用离散时间傅里叶变换（DTFT）进行频域
分析，DTFT是连续时间傅里叶变换的离散化形式。
系统频率响应
系统频率响应的定
义
系统对输入信号的响应可以通过 频率响应来描述，频率响应反映 了系统对不同频率分量的放大或 衰减程度。
系统频率响应的求
解
通过系统的传递函数或差分方程 可以求解系统的频率响应，传递 函数描述了系统输入与输出之间 的关系。
数值计算法
对于难以用解析方法求解的拉普拉斯反变换，可以采用数值计算方法进行近似求解。
系统S域分析
系统函数
在S域中，系统的特性可以用系统函数来描述。系统函数 是系统冲激响应的拉普拉斯变换，它包含了系统的全部信 息。
频率响应分析
通过系统函数在虚轴上的取值可以得到系统的频率响应。 频率响应描述了系统对不同频率信号的放大或衰减特性。
通信分类
根据传输媒介的不同，可分为有线通信和无线通信；根据信号性质的不同，可分为模拟通信和数字通 信。
模拟通信与数字通信比较
信号性质
模拟通信传输连续的信号，数 字通信传输离散的信号。
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 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。
通信原理知识要点
通信原理知识要点第一章概论1 、通信的目的2 、通信系统的基本构成●模拟信号、模拟通信系统、数字信号、数字通信系统●两类通信系统的特点、区别、基本构成、每个环节的作用3 、通信方式的分类4 、频率和波长的换算5 、通信系统性能的度量6 、传码速率、频带利用率、误码率的计算第二章信息论基础1 、信息的定义2 、离散信源信息量的计算（平均信息量、总信息量）3 、传信率的计算4 、离散信道的信道容量5 、连续信道的信道容量：掌握香农信道容量公式第三章信道与噪声了解信道的一般特性第四章模拟调制技术1 、基带信号、频带信号、调制、解调2 、模拟调制的分类、线性调制的分类3 、 AM 信号的解调方法、每个环节的作用第五章信源编码技术1 、低通、带通信号的采样定理（例 5 － 1 、例 5 －2 ）2 、脉冲振幅调制3 、量化：●均匀量化：量化电平数、量化间隔、量化误差、量化信噪比●非均匀量化： 15 折线 u 律、 13 折线 A 律4 、 13 折线 A 律 PCM 编码（过载电压问题－ 2048 份）5 、 PCM 一次群帧结构（ P106 ）6 、 PCM 系统性能分析7 、增量调制 DM 、增量脉码调制 DPCM ：概念、特点、与 PCM 的比较第六章数字基带信号传输1 、熟悉数字基带信号的常用波形2 、掌握数字基带信号的常用码型3 、无码间干扰的时域条件、频域条件（奈奎斯特第一准则）4 、怎样求“等效”的理想低通（）5 、眼图分析（示波器的扫描周期）6 、均衡滤波器第七章数字调制技术1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图2 、上述调制技术的性能比较3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK （ h=0.5 ）、APK 的含义、特点4 、数字调制技术的改进措施第七章复用与多址技术1 、复用与多址技术的基本概念、分类、特点、目的（区别）2 、同步技术的分类、应用第九章差错控制技术1 、常用的差错控制方式（ ARQ 、 FEC 、 HEC ）、优缺点2 、基本概念3 、最小码距与检错纠错能力的关系4 、常用的简单差错控制编码（概念、特点、编写）5 、线性分组码：基本概念、特点6 、汉明码的特点6 、循环码●概念●码字的多项式描述、模运算、循环多项式的模运算●循环码的生成多项式●根据生成多项式求循环码的：码字、（典型）生成矩阵、监督多项式、（典型）监督矩阵较大题目的范围1 、信息量的度量2 、信道容量的计算3 、 13 折线 A 律 PCM 编码4 、均衡效果的计算5 、数字调制波形的绘制6 、 HDB3 编码、解码7 、循环码重点Part I 基础知识1. 通信系统的组成框图 , 数字 / 模拟通信系统的组成框图。
通信原理基本概念总结
通信原理基本概念总结1. 通信原理：通信原理是指在信息传输过程中，通过发射、传输和接收的方式实现信息的有效传递和交流的一种基本规律。
2. 信号：信号是指携带信息的电、声、光、磁等形式的波动或变化。
信号可以分为模拟信号和数字信号两种形式。
3. 传输媒介：传输媒介是指信息信号在传输过程中所需要经过的媒介，包括导线、电缆、光纤等。
传输媒介的选择与传输距离、传输速率和传输质量有关。
4. 调制与解调：调制是指将原始信号转换为适合传输的信号形式，解调则是将传输过程中获得的信号还原成原始信号。
调制解调主要有模拟调制解调和数字调制解调两种方式。
5. 信道：信道是指信号在传输媒介中的传播路径。
信道可以是有线或无线的。
有线信道包括电缆、光纤等，无线信道包括无线电波、微波等。
6. 编码与解码：编码是将信息转换成适合信道传输的信号形式，解码则是将接收到的信号转换成原始信息。
编码和解码是通信系统中的关键技术。
7. 噪声：噪声是指干扰信号的非期望的信号。
噪声来源包括天线、电路、器件等。
在通信中，需要通过一系列的技术手段对噪声进行抑制和消除。
8. 带宽与频谱：带宽是指信号在频率上所占据的范围，是衡量信号频率特性的一个重要参数。
频谱则是将信号的频率特性图形化显示。
9. 多路复用：多路复用是指将多个信号通过同一信道传输的技术，从而提高信道的利用率。
常见的多路复用技术有频分复用、时分复用和码分复用等。
10. 错误检测与纠正：错误检测与纠正是在通信过程中对传输过程中产生的错误进行检测和纠正的技术。
常用的错误检测与纠正方法有奇偶校验、循环冗余校验等。
以上是通信原理的基本概念总结，了解这些概念可以帮助我们更好地理解通信技术的工作原理和应用。
通信原理基础知识
通信原理基础知识
通信原理是指信息在传输过程中所遵循的一组基本规律和原则。
下面介绍几个通信原理的基础知识：
1. 信号传输：通信中的信息通过信号的传输来实现。
信号可以是一种物理量（如电流、电压），也可以是一种电磁波（如无线电波）。
信号的传输可以通过导线、光纤等媒介进行，也可以通过无线电等无线方式进行。
2. 信号调制：为了适应传输媒介和提高传输效率，信息信号通常需要进行调制。
调制是指将信息信号转换成适合传输的调制信号。
常见的调制方式有模拟调制（如调幅、调频）和数字调制（如调制解调器中的ASK、FSK、PSK等）。
3. 信道传输：信道是指信号传输的通道或媒介，包括有线信道和无线信道。
在信道传输过程中，信号可能会受到噪声、干扰和衰减等影响，从而导致传输质量下降。
为此，通信系统需要采取一些手段来提高传输的可靠性和性能。
4. 信号解调：在接收端，接收到的调制信号需要进行解调，将其转换回原始的信息信号。
解调过程通常与调制过程相反，可以恢复出原始信号。
5. 编码与解码：在数字通信中，对于数字信号的传输，常常需要进行编码与解码处理。
编码是指将数字信号转换成一种特定的编码格式，以便在传输中进行处理和恢复。
解码则是将接收到的编码信号转换回原始的数字信号。
以上是通信原理的一些基础知识，了解这些原理对理解通信系统的工作原理和性能优化有很大帮助。
通信原理信号基本知识
通信方式的分类
有线通信
利用物理介质（如电缆、光纤等）传输信号，如 固定电话通信、有线电视等。
卫星通信
利用人造卫星传输信号，覆盖范围广，适用于远 程通信和广播。
ABCD
无线通信
利用电磁波传输信号，如移动电话通信、无线电 广播等。
光纤通信
利用光波传输信号，具有高速、大容量、低损耗 等特点，广泛应用于数据传输和网络通信。
评估通信系统所需设备的成本， 设备成本越低，系统的经济性越 好。
02
03
运营成本
兼容性
评估通信系统运营所需的成本， 包括维护、电费等，运营成本越 低，系统的经济性越好。
评估通信系统与其他设备或网络 的兼容性，兼容性越高，系统的 经济性越好。
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THANKS
通信系统的可靠性评估
误码率
01
衡量通信系统传输数据时发生错误的概率，误码率越低，系统
的可靠性越高。
信道容量
02
信道容量越大，通信系统能够传输的信息量越大，系统的可靠
性越高。
抗干扰能力
03
通信系统在受到干扰时仍能保持正常通信的能力，抗干扰能力
越强，系统的可靠性越高。
通信系统的经济性评估
01
设备成本
解调
将已调制的高频信号还原为低频信号的过程，以便于处理和识别。解调方式与调制方式相对应。
信号的编码与解码
编码
将原始信息转换为二进制代码的过程， 以便于传输和存储。常见的编码方式有 ASCII码、二进制码等。
VS
解码
将已编码的二进制代码还原为原始信息的 过程。解码方式与编码方式相对应。
信号的传输方式与媒介
均衡
用于补偿信号传输过程中产生的失真，通过调整信号的频谱分布，使信号在传输过程中 保持恒定的特性。
通信原理基础知识
通信原理基础知识一、对于信号带宽的理解1.与信息速率的关系：信息速率是时域的说法，带宽是频域的说法。
带宽越宽，信息速率越高。
也可以这样理解，每个信息之间的时域间隔T（一个信息所占间隔）越短，也就相当于提高了速率，T大就意味着其对应频带宽度大。
2.基带信号与带通信号：基带信号的带宽如何得到的呢？可以从数学上来理解，把基带信号x(t)进行傅里叶变换，这就相当于把基带信号分成了无数三角波的积分的线性组合。
从频带上看，信号能量最集中的部分的最高频率fH，就是带宽。
因此，带宽之外还有信号，只是能量较小，工程上忽略不计（切记）。
对于基带信号，理论其带宽一定在f轴上对称（切记）。
但实际上不存在负频率，因此其带宽只有右半部分。
对于带通信号，其带宽全在右半部分。
二、抽样定理（Nyquist定理）（参考通信原理261页图）注：采样周期是时域的说法，采样频率是频域的说法。
对于基带信号m(t)来说，采样周期为T，采样频率fs=1/T,采样后得到的信号是ms(t),对应的频谱为Ms(f)。
从图中可以看出，Ms(f)相当于对原来的频谱M(f)以fs为间隔进行搬移，若要（在接收端或发送端需要）恢复原始信号，必须保证频谱不能重叠，即带内信号不畸变，因此fs≥2fH。
过采样：fs≥2fH只是恢复信号的最低要求。
对于信号来讲，带外有信息，只是能量小，因此fs越大，包含的频谱信息就越丰富，恢复信号ms(t)的失真就越小。
从时域来解释，T越小，就越能体现原始信号的信息，避免错过峰值等重要信息。
因此，过采样可以减小信号的失真。
如果过采样因子为L，则采样频率fs=2BL。
三、编码与调制编码编码是为了保证传输的可靠性，降低误码率。
具体解释：信道干扰中的乘性干扰所引起的码间串扰，可以采用均衡器的方法纠正；而加性干扰则需要通过其他办法解决。
不同类型的信道可以采取不同的差错控制方法。
譬如FEC编码。
大体上是将信号源（可能是模拟的，譬如视频；也可能是数字的）产生的bit流按一定方法编码，然后送入调制。
通信原理知识点笔记总结
通信原理知识点笔记总结一、信号与系统1.1 时域和频域时域表示信号随时间的变化，频域表示信号在频率上的特性。
通信系统中的信号通常是在时域和频域上进行分析和处理的。
1.2 信号的分类根据波形和性质，信号可以分为连续信号和离散信号。
连续信号是信号在时间上连续变化的，而离散信号是在某些时刻取特定数值的信号。
1.3 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域上的波形转换到频域上的表示，可以分析信号的频谱特性。
傅里叶逆变换则是将信号从频域上的表示还原为时域上的波形。
1.4 采样和量化在数字通信中，信号需要经过采样和量化处理，将连续信号转换为离散信号，以便进行数字化处理和传输。
1.5 系统的传递函数系统的传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，可以用来分析系统的性能和稳定性。
二、模拟调制与解调2.1 模拟调制模拟调制是将数字信号调制成模拟信号，以便在传输过程中减小信号的失真和干扰。
常见的模拟调制方式包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）。
2.2 AM调制原理AM调制是通过改变载波的幅度来传输信息，信号可以直接调制到载波上。
2.3 FM调制原理FM调制是通过改变载波的频率来传输信息，信号是通过改变载波的频率来实现。
2.4 PM调制原理PM调制是通过改变载波的相位来传输信息，信号是通过改变载波的相位来实现。
2.5 解调解调是将模拟信号还原成原始数字信号的过程，通常通过相应的解调器实现。
三、数字调制与解调3.1 数字调制数字调制是将数字信号调制成模拟信号的过程，常见的数字调制方式有ASK、FSK和PSK 等。
3.2 ASK调制原理ASK调制是通过改变载波的幅度来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
3.3 FSK调制原理FSK调制是通过改变载波的频率来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
3.4 PSK调制原理PSK调制是通过改变载波的相位来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。
通信原理知识点归纳总结
通信原理知识点归纳总结一、基本概念1. 通信：信息的传递和交流。
通信系统是指将信息从一个地方传递到另一个地方的系统。
通信系统由信源、传输系统、接收系统组成。
2. 信号：携带信息的载体。
可以是声音、图像、文字等形式。
信号可以是模拟信号或数字信号。
3. 模拟信号：信号的取值连续变化，可以对应于连续的时间或空间。
例如声音信号、光信号等。
4. 数字信号：信号的取值离散变化，用一组离散的数值表示。
例如二进制信号、数字化声音信号等。
5. 噪声：通信过程中产生的干扰信号。
噪声会降低通信系统的性能。
二、信号基本处理1. 信号调制：将基带信号调制成为带通信号。
调制的目的是使得信号能够在传输过程中传输更远、更快、更准确。
2. 调制方法：AM调制、FM调制、PM调制、OFDM调制、QAM调制等。
3. 调制技术：基带调制、带通调制、数字调制等。
4. 信号解调：将带通信号解调成为基带信号。
解调的目的是使得接收端能够恢复原始的信息。
5. 解调方法：AM解调、FM解调、PM解调、OFDM解调、QAM解调等。
6. 解调技术：功率谱密度估计、相位估计、频率估计等。
三、调制解调原理1. AM调制原理：将音频信号和载波信号进行非线性调制。
2. AM解调原理：利用包络检波、同步检波、相干检波等方式进行解调。
3. FM调制原理：通过改变载波信号的频率来传输信息。
4. FM解调原理：通过频率变化的方式来提取信号信息。
5. PM调制原理：通过改变相位角来传输信息。
6. PM解调原理：通过相位检测和同步解调来提取信息。
四、传输介质1. 有线传输介质：包括电缆、光纤等。
2. 无线传输介质：包括电波、微波、红外线、激光等。
3. 传输介质的选择主要受到传输距离、传输速率、成本和环境条件等影响。
五、通信技术1. 电信技术：通过电信设备传输信息，包括电话、传真等。
2. 网络技术：通过计算机网络进行信息交流，包括互联网、局域网、广域网等。
3. 无线通信技术：包括蜂窝通信、卫星通信、移动通信等。
通信原理知识点总结
通信原理知识点总结通信原理是研究人类信息传输的原理和方法的学科，它涉及到信号的产生、传输、接收和处理等方面。
通信原理的核心是建立可靠的通信链路，使发送方能够将信息准确地传递给接收方。
1. 信号：信号是信息的载体，可以是电信号、光信号或者无线信号等。
在通信系统中，信号经过编码、调制和解调等过程，将原始信息转化为可传输的形式。
2. 传输媒介：通信系统中的传输媒介主要有导线、光纤和无线电波等。
不同的传输媒介有不同的特点和适用场景，选择合适的传输媒介可以提高通信系统的性能和可靠性。
3. 编码与调制：编码是将信息转化为信号的过程，可以分为数字编码和模拟编码两种形式。
调制是将编码后的信号转化为适合传输的信号形式，常见的调制方式包括调幅、调频和调相等。
4. 信道：信道是信号传输的路径，信道可以是有线或无线的。
在信道传输过程中，信号可能会受到噪声、干扰和衰减等影响，从而导致信号质量的下降。
5. 解调与解码：解调是将接收到的信号还原为原始信号的过程，解调过程中可以提取出信号的基本特征。
解码是将解调后的信号转化为原始信息的过程，解码方式需要与编码方式相匹配。
6. 信号处理：信号处理是对信号进行改善、重新构造或提取信息的一系列处理过程。
常见的信号处理技术包括滤波、降噪、调频和解调等。
7. 传输技术：传输技术是为了提高通信性能和信号质量而采用的方法和手段。
常见的传输技术包括多路复用、信道编码、纠错编码和调制解调等。
8. 数字通信与模拟通信：数字通信是以离散的数字信号为基础进行信息传输的方式，具有较高的抗干扰性和可靠性。
模拟通信是以连续的模拟信号为基础进行信息传输的方式，具有较高的传输带宽和传输速度。
9.调制解调技术：调制解调技术是将数字信息转化为模拟信号或将模拟信号转化为数字信息的过程，常见的调制解调技术有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
10. 多路复用技术：多路复用技术是指将多个信号合并到同一个信道中进行传输的方法。
通信原理各类信号及频谱
第二章 通信基础一 信号分类（1） 确定信号和随机信号确定信号：指的是信号的电压或电流幅值在任意时间的值都是确定的，确定信号的时域波形可以用明确的数学表达式来表达。
如某一电压信号t sin )t (u 610=。
随机信号：指的是在信号实际发生之前的值是不确定的，这种信号的时域波形不能用确定性的数学表达式来表达，只能采用一定的数学手段如概率分布函数、概率密度函数、数学期望、方差或自相关函数等来间接描述。
这种随机过程的数学模型，对通信系统中的信号和噪声的分析是非常有用的。
（2）周期信号和非周期信号周期信号：对于信号)t (f ，若存在某一最小值T ，满足+∞<<∞--=t )T t (f )t (f ，则称该函数为周期函数。
满足条件+∞<<∞--=t )T t (f )t (f 的最小T 值称为信号)t (f 的周期。
非周期函数：如果满足+∞<<∞--=t )T t (f )t (f 的T 值不存在，则称为非周期函数。
（3） 能量信号和功率信号在通信系统中，电信号的功率用归一化的功率值来表示。
归一化的功率值：是指假设电压或电流信号通过电阻为Ω1时获得的功率。
设电压或电流信号为)t (f ，则归一化功率为)t (f )t (P 2=取一时间间隔T ，T 时间内的能量为：dt )t (f E TT T ⎰-=222在时间间隔T 内对应的平均功率为dt )t (f T T E P T T T T ⎰-==2221能量信号：当)t (f 在无限长时间内能量有限且不为0时，该信号被称为能量信号。
数学描述为：dt )t (f lim E TT T ⎰-∞→=222实际应用中发送信号的能量多是有限的。
如非周期的确定信号是能量信号。
功率信号: 如果信号在整个时间域中都存在，其能量是无限的，我们称之为功率信号。
数学定义为：dt )t (f T lim P TT T ⎰-∞→=2221功率是能量传递的速率，它决定着发射机的电压和无线系统中必须考虑的电磁场强度。
通信原理教程第二章 信号
P(X xn) = 1
∵P(X xi) = P(X = x1) + P(X = x2) + … + P(X = xi),
∴
0
FX
(x)
i
pk
k1
1
x x1 x1 x xi1
x xn
性质：
FX(- ) = 0
FX(+) = 1
若x1 < x2，则有: FX(x1) FX(x2) ，
随机变量的概念：若某种试验A的随机结果用X表示，则称此
X为一呼叫次数是一个
随机变量。 随机变量的分布函数：
定义：FX(x) = P(X x) 性质： ∵ P(a < X b) + P(X a) = P(X b),
f(t)sin t)( 0t1
f(t)f(t1)
求频谱：
t
C ( jn 0 ) T 1 0 T T 0 0 // 2 2 s ( t ) e j n 0 td 0 1 t si t ) e n j2 n d ( t t ( 4 n 2 2 1 )
解：单位冲激函数常简称为函数，其定义是：
(t)dt 1 (t) 0
t 0
(t)的频谱密度： (f)(t)e j td 1 t(t)d 1 t
7
Sa(t)及其频谱密度的曲线：
(f)
(t)
1
0
t
0
f
函数的物理意义： 高度为无穷大，宽度为无穷小，面积为1的脉冲。
将上式两端求导，得到其概率密度：
性质：
n
pX(x) pi(xxi) i1
大学通信原理知识点总结
大学通信原理知识点总结1. 信号与系统1.1 基本信号：包括冲激信号、阶跃信号、正弦信号、方波信号等 1.2 信号运算：信号的加法、乘法、卷积等1.3 信号特性：能量、功率、频谱等1.4 离散信号与连续信号：时域和频域中的表示与处理1.5 系统特性：线性、时不变、因果、稳定2. 调制解调2.1 调制方式：AM调制、FM调制、PM调制2.2 调制原理：将低频信号调制到高频载波上2.3 调制技术：调幅、调频、调相2.4 解调技术：包络检波、鉴频检波、鉴相检波3. 数字通信系统3.1 数字信号处理：数字化、采样、量化、编码3.2 数字调制：ASK、FSK、PSK等3.3 数字调制原理：将数字信号调制到高频载波上3.4 数字解调技术：相干解调、非相干解调4. 信道传输4.1 信道类型：基带信道、带通信道、AWGN信道、多径衰落信道 4.2 信道容量：香农定理、信道编码、信道复用4.3 信道传输特性：信噪比、误码率、误比特率4.4 信号传输特性：多路复用、调制解调技术、通道编码5. 信号处理5.1 信号滤波：低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波5.2 信号调理：放大、衰减、频率转换、混频5.3 信号恢复：时钟恢复、时域均衡、频域均衡6. 频谱分析6.1 信号频谱：信号能量分布、频谱密度、功率谱密度6.2 频谱分析方法：傅里叶变换、快速傅里叶变换、功率谱密度估计理解了以上这些基本的通信原理知识点，就能够对通信系统的运作原理有一个比较清晰的认识。
当然，通信原理是一个比较庞大的知识体系，其中还涉及到很多其他的知识点，比如信号处理、信息论、调制解调技术、通信系统设计等。
通信原理知识点的深入理解需要通过理论与实践相结合，需要多多实践与实验才能更好地掌握。
在实际的通信工程中，通信原理知识被广泛应用于无线通信、卫星通信、光纤通信、移动通信等各个领域。
只有深入理解通信原理，才能够更好地解决通信系统中的各种问题，提高通信系统的性能和可靠性。
通信工程的基本概念通信原理等基础知识
编码是将信息转换为数字或符号的过程，以便于在信道中传输。解码则是编码的反过程，将接收到的数字或符号转换回原始信息
同步是保证信息正确传输的关键技术之一。它涉及到使发送端和接收端的时钟信号同步，以确保信息的正确解码
通信原理
除了上述概念，通信原理还涉及到许多其他技术，如多路复用、信道分配、噪声抑制等
信道：信道是传输信息的通道，可以是无线电波、光纤、电缆等。在传输过程中，信道可能会受到噪声和其他干扰的影响，导致信号质量的下降
接收端：接收端包括解调、解码等过程，它需要从信道接收信号，并将其转换回原始的信息信号。在接收过程中，接收端还需要进行噪声抑制和错误检测等处理，以提高信息的可靠性
通信系统的组成
这些技术都是为了提高通信系统的效率和可靠性
通信系统的组成
3
通信系统的组成
通信系统通常由发送端、接收端和信道组成。发送端负责将信息转换为适合信道传输的形式，并通过信道发送出去。接收端则从信道接收信号，并进行解调、解码等处理，最终恢复出原始信息
发送端：发送端包括信息的产生、编码、调制等过程。它需要将原始的信息信号转换为适合信道传输的形式，以便在信道中传输
通信原理是通信工程的核心内容，它主要研究如何将信息通过信道传输到另一端
在通信原理中，最重要的概念包括
通信原理
信道
信道是传输信息的通道，可以是无线电波、光纤、电缆等。信道的质量会影响信息的传输效果
调制
解调
编码
同步
调制是将信息信号转换为适合信道传输的形式的过程。调制的方式有很多种，如幅度调制、频率调制、相位调制等
通信工程的基本概念，通信原理等基础知识
20xx
通信原理知识
通信原理知识
通信原理是指在传输信息时，通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程，从发送端将信息通过信道传输到接收端，并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。
其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。
在通信原理中，常见的技术原理包括：
1. 模拟通信原理：模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号，通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。
常见的模拟调制技术有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
2. 数字通信原理：数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号，通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。
常见的数字调制技术有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、
相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。
3. 噪声及信道模型：通信过程会受到噪声和信道影响，因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。
噪声主要包括加性白噪声和信道噪声，信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。
4. 调制解调技术：调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。
调制将原始信号转换为适合传输的信号，解调则将接收到的信号恢复为原始信号。
常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。
5. 误码控制：为了保证信息的可靠传输，通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。
这些技术可以提高通信系统的容错性，减小信道传输中出现的错误率。
综上所述，通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。
深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。
通信类-通信原理知识点
第1课绪论一、通信与通信系统的一般概念1.通信：传输与交换消息的过程。
2.电通信：用电信号携带所要传递的消息，然后经过各种电信道进行传输与交换，以达到通信的目的。
3.通信系统：为完成通信任务所需的一切技术设备和传输媒质所构成的总体。
二、通信系统的组成和各部分的作用1.信源：原始信号的来源，其作用是将消息转换成相应的电信号。
（如电话机、话筒、摄像机、计算机以及各种数字终端设备）2.3.4.5.1.3.4.通信；（55.通常占据[问题1]答：区别在于数字电话是数字通信系统，语音信号在信道中已经转换为数字信号；而模拟电话是模拟通信系统，语音信号在信道中仍然为模拟信号。
四、通信系统的分类1、按消息的物理特征分类（业务）如电报、电话、数据、图像通信系统2、按调制方式分类基带传输：未经调制的信号直接传输（音频和数字基带）调制传输：对各种信号变换方式后进行传输的总称。
3、按信号特征分类最常用分为模拟与数字通信系统两大类4、按信号复用方式分类频分复用：用频谱搬移使不用信号占据不同的频率范围（主要用于模拟通信）时分复用：用脉冲调制使不同信号占据不同的时间区间（主要用于数字通信）码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同的信号（主要用于扩频通信）5、按传输媒介分类最常用分为有线（包括光纤）与无线五、通信方式1、按消息传输的方向与时间关系分单工：单方向传输（一点发、一点收）.例如遥控。
半双工：通信双方（两点）均能收发消息但不能同时收发。
例如无线对讲机。
20世纪5020世纪80(1)带宽度。
频带宽度越窄，则有效性越好。
2．可靠性可靠性是指接收信息的准确程度，模拟通信用均方差来衡量发送的模拟信号与接收端恢复的模拟信号之间的误差程度。
在实际的模拟通信系统中，其可靠性是用接收终端的输出信噪比来度量的，这是因为在信道是理想的情况下，误差是由信号传输时的加性噪声产生的，而加性噪声一般用信噪比衡量。
信噪比越大，通信质量越高。
(3)数字通信系统的质量指标1．有效性数字通信的有效性用传输速率来衡量。
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幅度谱示意图
ft 3 cto cs o 5 t s 2 c o 8 t s 2 62 3 3co tc s o5ts1 2c o8ts 3 3 cn 3 2 1 O 12345678
幅度谱示意图
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8 5
Fn
1
3 2 1 2
1O 1 2 3 4 5 6 7 8
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卷积的概念
数学上看，卷积是一种运算
物理上看，卷积反映了系统响应的物理过
程，如信号通过信道的输出，就是信号和
信道特性的卷积结果
，
y(t) = x(t) * h(t)
卷积定义
卷积定义
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时域卷积定理
如果： h(t) --傅立叶变换--> H(w) x(t) --傅立叶变换--> X(w)
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时移、尺度与反褶运算
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积分、微分运算
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时域和频域
• 时域（时间域）——自变量是时间,即横轴是
时间,纵轴是信号的变化。其动态信号x（t）是 描述信号在不同时刻取值的函数。
• 频域（频率域）——自变量是频率,即横轴是频
率（f或则w）,纵轴是该频率信号的幅度,也就 是通常说的频谱图。频谱图描述了信号的频率 结构及频率与该频率信号幅度的关系。
周期信号经过傅里叶转化的实质是将周期 信号分解为不同频率的谐波分量的加权， 揭示了周期信号的实质
傅里叶分析的实质就是一种频域分析方法， 信号的频域是信号的内在本质，而时域只 是信号的外在形式
傅里叶级数就代表了当前谐波频率的幅值
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傅里叶复数变换
欧拉定理
• eix=cos(x)+isin(x)
t/s
002.0 231r4a/ds
信号的分类
能量信号
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功率信号
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指数信号f(t)=kea
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复指数信号
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信号的四则运算
信号的四则运算包括：信号相加，信号相减， 信号相乘，信号相除。其运算方法是：运算结 果得到一个新信号，新信号在定义域上各点的 取值，是参与运算的两个信号在对应点取值进 行相应运算的结果。 也就是说：若两个信号相加，则结果信号的取 值是参与运算的两信号对应点取值相加，若是 相乘运算，则是对应点取值相乘。依此类推。
/2
/2
Esi nt /2/2ESa 2
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幅度谱
F() ESa 2
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相位谱
( ) 0, ,
4k2(2k1)
2(2k1)4(k1)
(对F应 ( )0) (对F应 ( )0)
kZ
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频谱搬移
频移特性在各类电子系统中应用广泛，如 调幅、同步解调等都是在频谱搬移的基础 上实现的。实现频谱搬移的原理如下图所 示
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周期信号的概念
• X(t)=x(t+T)，则X(t)是周期信号，周期为T • 最常见的周期信号----正弦信号
x(t)=Asin(w0t+φ)，其中w0角频率， φ是相位。 角频率反映了信号波形的变化快慢；相位反映 了正弦信号的起始位置
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f (t)
0.01 0.02
0
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数据通信原理课程预备知识
信号基本知识
• 通常看成是时间的函数（时域）
模拟信号
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模拟信号——幅度取值是连续的 连续信号（波形在时间上是连续的） 离散信号（波形在时间上是离散的）
电话、传真、电视信号等
PAM信号
数字信号
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数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取 值上是否离散而定的
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相位谱示意图
n 1
3
O
1
3
1 2 3 45
678
8 5
n
3 5
O 1234 678 1
3
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傅立叶的两个最主要的贡献——
“周期信号都可表示为谐波关系的正 弦信号的加权和”——傅里叶的第一 个主要论点
“非周期信号都可用正弦信号的加权 积分表示” ——傅里叶的第二个主要论点
离散频率， 连续频率，
谐波频
整个频
率处
率轴
频率分量的 频率分量的
数值
密度值
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矩形脉冲信号： (脉宽为、脉高为E)
f (t)=EG(t) E
F()
E=矩形脉冲面积
-/2 0 /2 t
(a)
2 4 6
0 (b)
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F ( ) f(t)e j td t /2E j e td t /2 E c o td st
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周期时间信号的傅里叶变换
任意一个周期为T0的周期函数f(t)，只要满 足狄里赫利条件，就可以展开为傅里叶级 数f(t)=A0+∑Ancos(nw0t)+Bnsin(nw0t)，其 中w0=2π/ T0
或者f(t)=C0+ ∑Cncos(nw0t+φn)
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傅里叶级数的物理意义
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非周期函数傅里叶变换
信号f (t)的傅里叶变换：
F ( )f(t)ej td tFf(t)
• F(w)是信号的频谱密度函数或FT频谱，简称
为频谱(函数)。
频谱密度函数的逆傅里叶变换为：
f(t)1F ( )ej td ˆF 1F ( ) 2
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则： x(t)*h(t) <=傅立叶变换=> X(w)H(w)
此称为时域卷积定理，它说明时间函数卷积的 频谱等于各个时间函数频谱的乘积，既在时间 域中两信号的卷积，等效于在频域中频谱中相 乘。
信号的傅里叶变换一般为复值函数，可写成
F( )F( )ej( )
|F(w)|称为幅度频谱密度函数，简称幅度谱， 表示信号的幅度密度随频率变化的幅频特性；
Φ(w)称为相位频谱密度函数，简称相位谱函 数，表示信号的相位随频率变化的相频特性。
FS
FT
分析 对 象
频率 定 义 域
函数 值
周期信号 非周期信号
f(t)=∑Vneinw0t 和其他两种表达式本质上一样，但表达简
单，使用方便，是各种教材和工程应用上 最常见的一种表达方式
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例：试求周期矩形脉冲( 幅度为 1 、宽 度为τ、周期为 T ) 的傅立叶变换。
fT (t) 1
T
0 T
t
2
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0 F()
0 4 2 2 4 6