通信原理第六版复习资料

如在运输中，波特类似轿车，比特类似乘客，一辆 轿车可载运一个或多个乘客。轿车的辆数（而不是乘客 的人数）确定了交通情况，类似的，波特数（而不是比 特数）确定了所地求的传带宽。所以波特率≤比特率。
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➢Rb=RBlog2M，
➢RB ≤Rb，当二进制（M=2）时，Rb=RB
➢Rb一定时，增加进制数M。可以降低RB，从而减小信 号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。
➢由频谱Cn可确定周期信号s(t)的平均功率，即
P1
T0
T T 00//22s2(t)d t n Cn2
该式称为周期信号的巴塞伐尔定理。它表明周期信号的平 均功率完全可以在频域中用傅里叶系数Cn确定。
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第2章 确知信号
周期信号频谱Cn的意义:
➢对于实信号，有 cn cn*，则有
P Cn2C0 22 Cn2
第1章 绪论
1、概念： 信号的区别、通信系统的组成和分类、数字
通信的特点、通信方式、主要性能指标等。 2、计算：
信息量、信源熵、总信息量的计算； 信息速率、码元速率、频带利用率、误码率、 误信率的计算。
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1）模拟信号和数字信号的区别
模拟信号：代表消息的信号参量取值连续(不可数、无 穷多)
数字信号：信号的参量取值离散（可数的、有限个）。
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第2章 确知信号
周期信号频谱的特点：
离散性：周期信号的频谱是以f0为间隔的一系列谱 线，其包络形状取决于一个周期内波形的频谱形状。
谐波性：谱线只在信号基频的整数倍（nf0）上出 现，称为n次谐波；
收敛性：各次谐波的振幅尽管不一定随谐波次数n 增大作单调减小（可能有起伏），但总的趋势是下 降的。
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第3章 随机过程
1、平稳过程和各态历经性 （1）如何判定一个随机过程ξ(t)是否广义平稳？ 答：只需验证下式成立与否：
E(t)a
R (t1,t2)R ()
含义：均值与t无关，相关函数仅与时间间隔τ有关。
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第3章 随机过程
（2）如何判定一个随机过程ξ(t)是否各态历经？ 答：只需验证下式成立与否：
➢RB一定时（即带宽一定时），增加进制数M，可增大 Rb，从而在相同的带宽中传输更多的信息量。
➢从传输的有效性考虑，多进制比二进制好，但从传输 的可靠性考虑，二进制比多进制好
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第2章 确知信号
1、概念 信号的分类与特征；频谱的概率；周期信号的频谱Cn的特 点和意义；相关函数的定义和性质；δ(t)函数 2、计算 常用信号（δ，方波、三角波、冲激函数序列）的傅里叶 变换；卷积定理；能量和功率的计算；相关函数与谱密度 的互求。
nf0，复振幅为Cn的指数信号 e j2f0t 的线性组合。
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第3章 随机过程
1、概念
随机过程的定义；狭义平稳和广义平稳；各态历经的含 义与意义；高斯过程的性质；窄带过程的两个结论；正 弦波加窄带高斯过程的统计特性；功率谱密度的意义；
2、计算
数字特征（均值、方差、相关函数）；一维概率密度函 数和分布函数；平稳过程自相关函数的性质；维纳——辛 钦定理;随机过程的总（平均）功率；平稳过程、高斯过 程、白噪声通过线性系统。
② 实能量信号和实功率信号的频谱有一个共同的特性： 即其负频谱和正频谱的模是偶对称的，相位是奇对称 的；
① 注意：双边谱中负频谱仅在数学上有意义，在 物理上并不存在负频率。
③ 信号的有效带宽是振幅频谱中正频率部分的宽度，描 述的是实信号的带宽。
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第2章 确知信号
能量信号的频谱密度s(f)和周期性功率信号的频谱Cn的区别
S(f)是连续频谱，Cn是离散频谱。
S(f)的单位是伏/赫(V/Hz)，Cn的单位是伏(V).
式 s(t) S(f)ej2ftdf
的物理意义是：能量信号可以分解为无数个频率
为f，复振幅为s(f)df的指数信号e j2ft 的线性组合。
式 s(t)
Cej2nt/T0 n
n Leabharlann 的物理意义是周期信号可以分解为谐波频率为
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第2章 确知信号
1、信号类型的区别与关系： ① 所有周期信号（除s(t)≡0外）都是功率信号， 而功率信号不一定都是周期信号； ② 非周期信号可以是能量信号，或功率信号，或 既不是能量信号也不是功率信号（ 如tu(t)）； ③ 能量信号是持续时间有限的非周期信号，而非 周期信号不一定就是能量信号； ④ 一个信号不可能既是能量信号也是功率信号。
区别模拟信号和数字信号的关键是看携带消息的信 号参量（如幅值、频率、相位）的取值是连续的还是离 散的，而不是看时间。
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2）比特率和波特率的区别
比特率，即信息速率——每秒传送的平均信息量或比特 数，用符号Rb表示，它与码元的进制数有关，单位为 bit/s, 简记为b/s
波特率，即码元速率——每秒传送的码元的个数，用符 号RB表示，它与码元的进制数无关，仅与码元的宽度有 关，单位为波特（Baud），简记为B。
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第2章 确知信号
傅里叶级数的物理意义——频谱
在信号分析中，傅里叶级数可以将一个周期信号表示为 各种频率分量的复指数或三角函数的组合。
把一个时域信号转换为频域表述，从而引出频谱的 概念；
揭示了周期信号的实质，即一个周期信号由不同频 率的谐波分量所组成，当信号被分解成各次谐波后， 就可以从频域来分析问题，因此，傅里叶分析实质上 是一种频域分析方法，信号的频域特性是信号的内在 本质，而信号的时域波形只是信号的外在形式。显然 从本质上分析处理总是将会更深入，更全面，也更直 观方便。
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第2章 确知信号
周期信号频谱Cn的意义:
➢若已知信号的频谱(指数傅里叶级数的系数)Cn,则可以重建周
期信号;
s(t)
Cej2n t/T0 n
n
➢由频谱Cn可确定信号的有效带宽B(单位Hz)，信号的有效带 宽B是指包含主要谐波分量的频率范围。如周期矩形脉冲信号的
有效带宽等于单个脉冲持续时间τ的倒数，即B=1/ τ；
n
n1
该式表明：周期信号的平均功率等于信号所包含
的直流、基波以及各次谐波的平均功率之和。
➢引入冲激函数后，周期信号的功率谱密度也能用Cn
表示：
P(f) C(f)2(fn0f)
n
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第2章 确知信号
单边谱和双边谱的概念：
① 双边谱(分布在正负频率范围)具有数学上的意义；单 边谱是指实际物理信号可测量的频谱。前者便于数学 分析，后者便于实验测量。