通信原理复习课
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。
2020/6/1
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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
2020/6/1
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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
2020/6/1
.
5
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
2020/6/1
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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)
通信原理期末考试复习重点总结(完整版)(通信原理知识点总结)
通信原理期末考试复习重点总结(完整版)（通信
原理知识点总结）
通信原理知识点总结
通信原理期末考试复习重点总结(完整版)
《通信原理》考试重要知识点
第1章绪论
掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。
熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。
了解内容：通信的概念与发展；
1、信号：消息的电的表示形式。
在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。
2、消息：信息的物理表现形式。
如语言、文字、数据或图像等。
3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。
4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。
5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。
6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。
它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。
7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲
的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。
8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
9
、通信系统的一般模型
第1页下一页。
通信原理总复习
线性调制：指调制前后信号频谱的变化。
2019/2/21
通信原理总复习
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角度调制 单频余弦调制
f (t ) Am cosmt S FM ( ) A J n ( FM ) ( c nm ) ( c nm )
n
非线性调制
量化定义：
对信号的幅度进行离散化的过程。
量化特性和量化特性曲线
25
8. 解调
幅度调制
1. 相干解调：已调信号与相干载波相乘，通过低通滤波
器滤除高频分量。
所有幅度调制系统 相干载波
2. 包络检波 常规条幅，有门限效应。 3. 载波插入法 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。
2019/2/21
残留边带调制
残留边带滤波器 —— 对称互补特性
2019/2/21 通信原理总复习 24
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 2. 宽带调制
直接调频法：用调制信号改变电抗元件的参数，从而
改变载波频率。 倍频法
窄带调频——倍频——混频
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通信原理总复习
A2 2 Pc J 0 ( FM ) 2 A2 2 Pf 2 J n ( FM ) 2 n
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通信原理总复习
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7. 调制
双边带调制
常规调幅 单边带调制
1. 滤波法 2. 相移法
—— 相乘器 —— 叠加直流分量
—— 滤波器的过渡带，多级调制 —— 希尔波特滤波器，宽带相移90度
通信原理复习（核心篇）
通信原理复习（核心篇）《通信原理》复习之核心知识点篇一、模拟调制系统1、掌握幅度调制（线性调制）的原理（包括调制模型图、数学表达式）；2、掌握各种调制系统的解调原理；3、掌握信号功率和噪声功率的数学描述方法；4、掌握线性调制系统抗噪声性能分析模型，会分析AM 、DSB 系统的抗噪声性能。
二、非线性调制（角度调制）原理1、角度调制FM 和PM 信号的一般表达式：)](cos[)(t t A t s c m ?ω+=，理解下列概念：瞬时相位、瞬时角频率、瞬时相位偏移、瞬时频率偏移。
2、FM 信号的表达式：])(cos[)(?+=ττωd m K t A t s f c FM ，能够根据调制信号m(t)，求出最大频率偏移和调频指数；3、PM 信号的表达式：)](cos[)(t m K t A t s p c PM +=ω，能够根据调制信号m(t)，求出最大相位偏移和调相指数；4、窄带调频条件：6)(πττ<t d m AK t A t s c f c NBFM ωττωsin ])([cos )(?-=5、宽带调频条件：窄带调频条件不满足时，则为宽带调频。
掌握并理解宽带调频波的带宽：)(2)1(2m m f f f f m B +?=+= 卡森公式要能够根据已知条件，计算宽带调频波的带宽。
6、调频信号的产生：理解VCO 的基本特性，了解NBFM 信号的产生，间接法产生WBFM 信号原理。
掌握WBFM 信号产生的阿姆斯特朗法，完全理解例题5－1。
7、鉴频器原理，NBFM 信号的相干解调原理。
8、了解调频系统的抗噪声性能分析方法。
9、理解“门限效应”，“预加重”和“去加重”的概念。
10、各种模拟调制系统的性能比较，P122表5－1。
11、复习布置的习题。
三、数字基带传输系统1、数字基带信号的概念，数字基带信号的常用波形。
2、基带信号的频谱（功率谱）特性，记住随机序列可以分解成稳态波和交变波，稳态波是周期的，故其功率谱由冲激构成，交变波的功率谱是连续的。
通信原理课程复习
调制解调
调制本质：频谱搬移 调制方式分类： 信号形式 模拟调制
载波形式
幅度调制（AM DSB SSB VSB） 角度调制（FM PM） 数字调制（ASK FSK PSK） 连续波调制（载波为正弦波） 脉冲调制（脉冲串为载波）
解调方式
非相干解调（本地不产生载波） 相干解调（接收机中产生载波，载波恢复）
4.3.1
角度调制的基本概念
角度调制信号的一般表达式为 sm(t)=A cos［ωct+φ(t)］ 平均功率：A2/2
ωc
:载波角频率
ω=2πfc
A：载波的振幅；
［ωct+φ(t)］：信号的瞬时相位θ(t)
φ(t) ：瞬时相位偏移；
d［ωct+φ(t)］/dt ：信号的瞬时角频率，
dφ(t)/dt ：瞬时角频偏，最大角频偏△ω= dφ(t)/dt ︱max。
第一章 绪论
1819年 1831年 1844年 1864年 1876年 1888年 奥斯特发现电流的磁效应 法拉第发现电磁感应现象 美国人莫尔斯发明电报 麦克斯韦方程，预测电磁辐射的存在 贝尔发明电话 赫兹证明空间电磁波存在
通信发展史
模拟信号和数字信号
时间和幅值（信号参量）都为连续的信号又称为
模拟信号。模拟信号就是连续信号。
第三章 信道与噪声
信息及其度量 信道及其容量 数据传输速率 调制速率：波特率RB 数据信号速率：比特率Rb 数据信号传输形式 单工、半双工、全双工特点 异步、同步传输特点，如何计算传输效率? 传输效率=有用数据位数/字符总长 同步、异步传输的单位
其中RB=1/Ts
Ts为码元宽度 RB为码元速率 （M为进制数）
通信原理复习资料
通信原理复习资料通信原理复习资料通信原理是现代通信技术的基础，它涉及到信号的传输、调制解调、编码解码等一系列关键技术。
在这篇文章中，我们将回顾一些重要的通信原理知识，并提供一些复习资料，帮助读者加深对这一领域的理解。
一、信号的传输信号的传输是通信原理中的基础概念。
信号可以是模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续变化的信号，而数字信号则是离散的信号。
在信号的传输过程中，常常会遇到信号衰减和噪声干扰的问题。
信号衰减指的是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
它的主要原因包括传输介质的损耗、电磁波的散射和衍射等。
为了克服信号衰减，可以采取增加发送功率、使用信号放大器、改善传输介质等方法。
噪声干扰是指在信号传输过程中受到的外部干扰。
噪声的来源包括电磁辐射、设备内部电路的热噪声、信号源的抖动等。
为了减小噪声干扰，可以采取滤波、编码技术、使用差分信号传输等方法。
二、调制解调调制解调是将信息信号转换成适合传输的信号，并在接收端将其恢复成原始信息的过程。
调制是将低频信息信号转换成高频信号，以便在传输过程中更好地抵抗噪声干扰和信号衰减。
解调则是将调制后的信号恢复成原始信息信号。
常见的调制方式包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
调幅是通过改变载波的振幅来传输信息，调频是通过改变载波的频率来传输信息，调相则是通过改变载波的相位来传输信息。
不同的调制方式适用于不同的应用场景。
解调的过程与调制相反，它将调制后的信号恢复成原始信息信号。
解调的方法包括同步解调、相干解调和非相干解调等。
同步解调是通过与发送端的载波进行同步，恢复出原始信息信号。
相干解调则是通过与发送端的载波进行相干处理，恢复出原始信息信号。
非相干解调则是直接对接收到的信号进行解调。
三、编码解码编码解码是将原始信息信号转换成数字信号或其他形式的信号，并在接收端将其解码成原始信息的过程。
编码是为了提高信息传输的可靠性和效率。
解码则是将编码后的信号恢复成原始信息。
《通信原理》章节总结(大学期末复习资料).docx
第一章总结节1通信的发展1、定义：通信就是由一个地方向另一个地方传递消息。
2、电通信四个发展阶段：电报时代、电子管时代、晶体管时代、集成电路时代节2消息及其度量1、数字信号与模拟信号电信号一般为脉冲或正弦波，携带消息的三个参量：振幅、频率、相位数字信号与模拟信号的区分方法：•取值离散时间离散为数字信号•取值连续时间连续为模拟信号•取值连续时间离散仍为模拟信号即：由取值的方式确定离散信号或连续信号2、消息（信号）的度量与消息发生的概率有关。
定量计算：信息量I=log a［l/P（x）］P（X）为消息X出现的概率a=2 I的单位为bit［常用］a=e I的单位为nita=10 1的单位为哈特莱3、离散消息（数字信号）信息量的计算等概时信息量的计算:I = 10g a 1/P不等概时信息量的计算：I二H二E［X］二工P（Xi）R 结论：等概时，消息的不确定程度最大，爛H最大，即信息量最大。
节3通信系统的构成及特点1、通信系统基本模型主要性能指标为：有效性：描述消息传递的速度（单位时间传输的信息量越大越好）。
可靠性：描述消息传递的质量（收、发差值越小越好）。
2、模拟通信系统有效性：（指消息传输速度）用信息速率衡量，但模拟信号的信息量难求，用系统有效传输频带B来衡量。
可靠性：（指消息传输质量）用系统输出信噪比（S/N）。
来衡量。
3、数字通信系统有效性：用传输速率来衡量。
码元传输速率R B为：多少个码元/秒（单位：波特，B）信息传输速率心为：多少信息量/秒R b= R B H （单位：比特/秒，bit/s ）瓜越大，系统有效性越好频带利用率n二传码率际/传输带宽B （单位：波特/赫兹）n越大，系统有效性越好主要技术：编码技术、调制、解调技术。
数字通信系统的特点：1）•抗干扰能力强；2）・纠错编码可进一步降低输出误码率；3） .便于计算机对信息进行处理；4）•保密性强;5）・对信息的适应性强；6).集成度高，可靠性好；7)・频带利用率较低。
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通信原理复习资料 一、 基本概念 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统具体内容：在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统主要功能：其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
3、数字通信的特点 优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控 （3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。
可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
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1
2
c
0
c
AM频谱
0
H
SDSB-SC()
1 2
c
0
c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DSB-SC 频谱
DSB-SC调制与解调方法
调制 相干解调
sDSB (t) m(t) cosc t
sDSB (t) cosc t m(t) cos2 c t
1 2
m(t)
1 2
m(t) cos 2c
t
m(t)
sAM(t)
SDSB(t)
LPF m(t)
频率调制FM 相位调制PM
二进制调制
幅移键控ASK 频移键控FSK 相移键控PSK/DPSK
多进制调制
4.2 常规双边带调幅AM
从时域看：
载波信号：s(t) cosct c （通常假设 c=0）
调制信号：m(t)
AM调幅信号：sAM (t) [A m(t)]cosct
从频域看：
载波信号：S 调制信号：M
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
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
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）
1 2
0
c
SSB调制与解调方法
调制
m(t)
sDSB(t)
sSSB(t)
H SSB ()
HUSB ()
1, 0,
C C
H SSB ()
cos t 滤波法原理
C
H SSB ()
H LSB
()
0, 1,
C C
sSSB(t)
S SSB
(t)
1 2
m(t) cosCt
1 2
m(t) sinC t
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
(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 ()
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
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
cosct
cos t C
4.4 单边带调幅SSB
从时域看：
载波信号：s(t) cosct c （通常假设 c=0）
调制信号：m(t)
SSB调幅信号：sSSB (t)
1 2
m(t)
cosct
1 2
m(ˆt)
cosct
从频域看：
载波信号：S [ ( c ) ( c )] 调制信号：M
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
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 )]
s s P(t) LPF d(t)
cos t C
相干解调
单边带相干解调原理
SP
(t)
S SSB
(t ) cosC t
1 2
m(t )
1 2
m(t ) cos
2C t
1 2
m(t)sin2 Ct
4.5 残留边带调幅VSB
从时域看：
载波信号：s(t) cosct c （通常假设 c=0）
调制信号：m(t)
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
上述公式都在信道噪声为高斯白噪声下得到的， 对于其他类型的噪声，香农公式需要修正。
第四章 模拟调制系统
AM DSB-SC SSB VSB PM FM
4.1 调制分类
模拟调制
双边带调幅DSB
常规AM 抑制载波DSB-SC
幅度调制 单边带调幅SSB
残留边带条幅VSB
调制
数字调制
角度调制
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。
增加信道带宽B，并不能无限地使信道容量增大。
lim
B
C
lim
B
B
log2
(1
S) no B
1.44
S no
3.7.3 香农公式的物理意义
信道容量C是信道能传输的极限信息速率，通常 把实现上述速率的通信系统称为理想通信系统；
香农公式只证明了理想系统的“存在性”，却没 有给出这种通信系统的实现方法。因此，理想系 统只能作为实际系统的理论极限；
调制信号：m(t)
DSB-SC调幅信号：sDSBSC (t) m(t) cosct
从频域看：
载波信号：S [ ( c ) ( c )] 调制信号：M
DSB-SC调幅信号：
S DSBSC
()
1 2
[M
(
C
)
M
(
C
)]
DSB-SC调制的频谱
M()
1
M()
1
0
H
SAM()
A0
A0
按来源
人为噪声 自然噪声
外部噪声
通信系统内部噪声
加性噪声
单频噪声
信道噪声
按性质 脉冲噪声 热噪声
起伏噪声 散弹噪声 高斯白噪声
宇宙噪声
乘性噪声
3.7 信道容量
信道容量定义： 在信道条件一定的前提下，信道容量为
最大的信息传输速率。
C max R
p（x）
3.7.1 有扰连续信道的信道容量
在有扰连续信道中，假设输入信道的噪声
是加性高斯白噪声，功率为N(W)，信道带宽为
B(Hz)，信号功率为S(W)，该信道的信道容量
为：
C
Blog
2
1
S N
10lg S dB
N
3.7.2 由仙农公式得到的结论
信道容量一定时，带宽B与信噪比S/N之间可以 彼此互换；
提高信号与噪声功率比（简称信噪比）S/N，能 增加信道容量，当噪声功率N０时，信道容量 C∞，这意味着无干扰信道容量为无限大；
1 VSB 0.5
0 残留部分下边带的传递函数
H ()