模拟通信系统性能指标
重庆理工大学现代通信原理与技术复习重点
3、请简述逐次比较型编码器的工作原理。
4、采用13折线A律编码器电路,设接收到的码组为“01010011”,最小量化间隔为△。
(1)试问编码器输出的该样值量化电平为多少;
(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
5、若采用13折线A律编码,设最小的量化间隔为△,已知抽样值为 – 95△。
2、简述题20分,每题4分。
3、综合计算题60分,A6~B7个题,每题分值不等(课堂例题及课后习题)。
第1章
1、通信系统的模型(数字通信系统模型)
2、通信系统的分类。
3、通信方式:(1)单工、半双工和全双工传输;(2)串行传输和并行传输。
4、通信系统的主要性能指标。
(1)模拟通信系统的有效性和可靠性指标(带宽和信噪比);
因为是单路信号每秒有8000个抽样值一个抽样值用3个码元所以码元传输速率fbpcm3800024kbaud3因为128级量化需用7位二进制码进行编码所以码元速率为fbpcm7800056kbaud思考与练习题1脉冲编码调制pcm是把模拟信号转换为数字信号的一种调制方式
考题类型:1、填空题20分,每空1分。
(3)段内码: (四次比较)
取IW4= 64 + 8 × 4 = 96 ,因为Is < IW4 所以, C5 = 0 ;
取IW5= 64 + 4 × 4 = 80 ,因为Is > IW5 所以, C6 = 1 ;
取IW6= 64 + 6 × 4 = 88 ,因为Is > IW6 所以, C7= 1 ;
IW=段落起始电平+8×(量化间隔)
=1024+8×64=1536Δ
通信原理与通信技术期末考试复习题及参考答案-专升本
《通信原理与通信技术》复习题一、填空题1、将信号的幅值随频率变化的关系画在以________为横轴的平面上得到的图称为振幅频谱图。
2、二进制数字信号在1分钟内共传送了576000个码元,则其码元速率为__________。
3、将模拟信号进行数字化的过程称为A/D转换,最主要最基本的A/D变换方法是脉冲编码调制,简称PCM,PCM的三个基本步骤包括抽样、_______和编码。
4、ΔM调制与PCM调制的本质区别是,ΔM调制只用1位二进制编码进行编码,但这1位码不表示信号抽样值的大小,而是表示抽样时刻信号曲线的________。
5、2ASK信号的解调可用非相干解调和相干解调两种方法。
____________是常用的一种非相干解调法,这种方法所用的检波器往往是一个半波或全波整流器,再加上一个低通滤波器。
6、若二进制基带信号的带宽为BB,2FSK的两个载频分别位f1和f2,则2FSK信号的带宽大约为________。
7、产生PSK调相信号的方法有两种,直接调相法和相位选择法。
直接调相法是先将单极性NRZ信号变换成______________信号后再直接与载波相乘。
8、对二进制数字基带信号进行______________,然后再进行绝对调相,就可获得2DPSK信号。
9、设信息速率为106bit/s则进行QPSK调制后,已调信号的谱零点带宽为______________。
10、设发送端发送的序列为C=11010100111,接收端收到的序列为R=01101011011,则差错图样E= ____________________。
11、分组码(1101101001)的码长是10,码重是______。
12、设调制信号为f(t)载波为tccos,则已调信号的频域表达式为______________________。
13、如果信号的频谱不是从直流开始,而是在fL ~fH之间,带宽B=fH-fL,通常当________时该信号就被称为带通信号。
通信系统性能指标
3.数字通信系统的性能度量
可靠性
数字通信系统可靠性的指标是利用差错率来衡量。 差错率通常有两种表示方法:
(1) 码元差错率(误码率 )
发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例,也就是说, 误码率就是码元在传输系统中被传错的概率。
符号: Rb ,它与N有关
3.数字通信系统的性能度量
(3)Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系:
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
(4)多进制与二进制传输速率之间的关系
码元速率不变,二进制信息速率与多进制信息速率之间的关系:
RbN RBN log2 N RB2 log2 N log2 N Rb2
系统信息速率不变,多进制码元速率与二进制码元速率之间的关系:
RB2 Rb2 RbN log2 N RBN
RBN
RB 2 log2 N
3.数字通信系统的性能度量
(3)Rb 与 RB 之间的互换
它们之间在数值上有如下关系:
Rb RB log 2 N
Rb2 RB2 log 2 2 RB2
可靠性:传输信息的准确程度 这两个指标始终是矛盾的
2.模拟通信系统的性能度量
有效性
模拟通信系统的有效性是用有效带宽来度量。 频带宽度占用的越窄,效率越高,有效性越好。
可靠性
模拟通信系统的可靠性一般用接收端设备输出的信噪比来衡量。 信噪比越大,通信质量越高,可靠性越好。
3.数字通信系统的性能度量
衡量数字通信系统传输质量的指标
衡量数字通信系统传输质量的指标
通信系统是一个复杂的体系,传输质量对于其发挥作用至关重要,而衡量数字
通信系统传输质量的指标就十分重要。
首先,信道容量是衡量数字通信系统传输质量的关键指标,它是指传输数据有
多多少,单位是千兆比特/秒或兆比特/秒。
信道容量越大,则说明当前的通信传输质量就越高,可以传输的数据也就越多,这也是数字通信系统传输质量提高的重要指标。
其次,传输延迟大小是衡量数字通信系统传输质量的重要指标之一,也被称为ping值。
这个指标代表数据在一次传输过程中需要经过多长时间,单位是毫秒。
一般来说,通信延迟时间越小,换句话说,ping值越小,说明通信系统性能越好,传输效率也就越高,这也是衡量数字通信传输质量的重要指标。
此外,信号水平也是衡量数字通信系统传输质量的重要指标。
当信号水平越大,说明数字信号传输质量越高,可以保证更高的传输速率,从而提高通信传输质量。
最后,还有信噪比这一重要指标。
信噪比是比率型指标,表示数字信号中有用
信息和噪声的比值,信噪比越高,说明传输的信号有效占比越大,信号质量越高,从而提高传输质量。
综上所述,衡量数字通信系统传输质量的关键指标有信道容量,传输延时,信
号水平和信噪比等,要确保数字通信系统可以良好地发挥作用,就必须保持这些指标性能较高。
通信系统的主要性能指标
两类信号: • 模拟信号:取值连续,例如语音 • 数字信号:取值离散,例如数据
两类通信系统: • 模拟通信系统 要求 - 高保真度 准则 - 信号噪声功率(电压)比 (信噪比) 手段 - 参量估值方法 • 数字通信系统 要求 - 正确 准则 - 错误率 (误码率与误信率) 手段 - 统计判决理论
6
码元
t 模拟信号
数字信号
t
模拟信号tFra bibliotek数字信号模拟信号和数字信号
t
7
项目任务
任务一:信息量的计算
信息量是消息出现的概率的P(x)函数。 消息中包含的信息量与消息发生的概率紧密相关,消息出现 的概率越小,则消息中包括的信息量就越大。 如果事件是必然的(概率为1),则它传递的信息量为零; 如果事件是不可能的(概率为0),则它将有无穷的信息量。 如果得到的不是由一个而是由若干个独立事件构成的消息, 那么,这时得到的总的信息量,就是若干个独立事件的信息量的 总和。
铁道信号专业----《现代通信原理》课程
项目1-3:通信系统的主要性能指标
2020/3/3
1
项目准备
信息量的公式和单位?
检索有效性与可靠性的概念?
探讨模拟通信系统用什么指标来衡量其通信质 量?
2020/3/3
2
项目目标
理解信息量的计算方法 掌握有效性与可靠性的基本概念 掌握数字通信系统的主要性能指标
• 可靠性是指系统接收信息的准确程度。即质量的好坏问题。 • 可靠性是关于消息传输质量的指标,它衡量收、发信息之间
的相似程度,取决于系统的抗干扰能力。 • 模拟通信系统的可靠性通常用输出信噪比来衡量。 • 数字通信系统的可靠性用差错率,即误比特率和误码率来
通信原理习题解答
解法二:设
H1 ( f ) 1 cos0.2πf 1 0.5e j0.2πf 0.5e-0.2jf
0.1 H2( f ) 0 f 5 f 5
则 H(f )=H1(f )H2(f )
其中,由FT的时移性质得到
h1 (t ) IFT [H1 ( f )] (t ) 0.5 (t 0.1) 0.5 (t 0.1)
有: E[x(t)]=0,E[x2(t)]=1/2,|x(t)|max=1,求
(1)DSB调制时,已调信号的传输带宽和平均发送功率。 (采用同步解调)
(2)SSB调制时,已调信号的传输带宽和平均发送功率。
(采用同步解调) (3)100%AM调制时,已调信号的传输带宽和平均发送 功率。(采用包络解调,且单音调制) (4)FM调制时(调制指数为5),已调信号的传输带宽和平 均发送功率。(采用鉴频解调,且单音调制)
而
h2 (t ) IFT[ H 2 ( f )] Sa(10πt )
则由FT的时域卷积性质得到
h(t ) h1 (t ) * h2 (t ) (t ) 0.5 (t 0.1) 0.5 (t 0.1)* Sa(10πt ) Sa(10πt ) 0.5Sa(10πt π) 0.5Sa(10πt π)
2. 一个传输二进制数字信号的通信系统, 1分钟传送了 72000 bit的信息量。
(1) 系统的传码率为多少?
(2) 如果每分钟传送的信息量仍为72 000 bit,但改用八 进制信号传ห้องสมุดไป่ตู้,系统传码率为多少?
解:Rb=72000/60=1200 bit/s (1)二进制系统,Rs=Rb=1200 baud (2)八进制系统,Rs=Rb/log28=1200/3 =400 baud 3. 某二进制数字通信系统,传码率为1200 B。经过多次统 计,发现每分钟平均出现7.2个错码,试计算该系统的 误码率。 解:
通信系统概述
第一章通信系统概述1.1 通信系统模型一、通信的定义1.信息:对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容﹙包括语音、图象、文字等﹚人与人之间要互通情报,交换消息,这就需要消息的传递。
古代的烽火台、金鼓、旌旗,现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等,都是人们用来传递信息的方式。
2.信号:与消息一一对应的电量。
它是消息的物质载体,即消息是寄托在电信号的某一参量上。
3.通信就是由一地向另一地传递消息。
二、电通信1.定义利用“电”来传递信息,是一种最有效的传输方式,这种通信方式称为电通信。
2.特点电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效,而又准确、可靠的传递。
电通信一般指电信,即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统,对于消息、情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。
(1)模拟信号与数字信号:按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。
模拟信号:信号的取值是连续的。
数字信号:信号的取值是离散的。
(2)基带信号与频带信号:按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。
基带信号:发信源发出的信号。
频带信号:通过调制将基带信号变换为频带信号。
基带传输:在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。
频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。
(FM、AM、MODEM)三、通信系统的模型1.通信系统的一般模型(1)通信系统:通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。
(2)通信系统的基本模型●发信源:是消息的产生来源,其作用是将消息变换成原始电信号。
变换:将非电物理量转换为掂量。
信源可分为模拟信源和离散信源。
模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号;离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。
●发送设备:作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信号。
它要完成调制、放大、滤波、发射等。
在数字通信系统中还要包括编码和加密。
通信原理-课程介绍
通信原理(教育部新世纪网络课程,/zskj/5017/txyl/navi/cjwtdhdh.htm)一、课程介绍<<通信原理>>是通信工程、无线电工程、信息工程、计算机通信、图像处理与传输等专业的必修专业基础课。
并且是这些专业考研的专业课程之一。
本网络课程主要介绍现代通信系统所涉及的基础理论、通信中常用的信号及噪声分析、通信系统的构成、原理及性能分析。
在介绍通信系统时以现代常用的及正在发展的通信系统为主。
本网络课程适用于上述专业本科生学习通信原理课程,同时也可作为通信工程技术人员的技术参考教程。
为了便于读者学习,本教程的阐述力求条理清楚、深入浅出,除应用必要的数学工具外,尽量从物理概念上把问题解释清楚。
用多媒体来展示《通信原理》课程中的某些基本原理和系统流程,并对通信原理中的某些关键技术采用Java编程给出定量的分析。
先修课程1高等数学2电子电路基础3信号与系统4概率论与随机过程5数字系统与逻辑设计重点需要的数学工具1 卷积定义及性质2傅立叶变换及性质3 欧拉公式4 积分参考文献樊昌信张甫等编著 <<通信原理>>(第5版) 国防工业出版社,2001 (指定教材)南利平<<通信原理简明教程>> 清华大学出版社,2000张辉曹丽娜王勇<<通信原理辅导>> 西安电子科技大学出版社,2000曹志刚<<现代通信原理>> 清华大学出版社,1992李文海,徐耀先编著.数字通信技术.北京:人民邮电出版社,1991徐靖忠,王钦笙编著.数字通信原理.北京:人民邮电出版社,1990张应中,张得民,温启荣,张继努,胡庆编著.数字通信工程.北京:人民邮电出版社,1996刘颖,王春悦,赵蓉编著.数字通信原理与技术.北京:邮电大学出版社,1999韦乐平,李英灏编著.同步数字体系(SDH)原理与技术.北京:人民邮电出版社,1996曾甫泉,李勇,王河编著.光同步传输网技术.北京:邮电大学出版社,1996纪越峰编著.现代光纤通信技术.北京:人民邮电出版社,1997刘少亭,付慧生.数字通信.北京:煤炭工业出版社王彦骏.数字通信系统.北京:水利电力出版社毛京丽.数字通信原理.北京:中国人民大学出版社二、教学计划本课程是一门原理性的课程,要求掌握通信系统的基本概念和构成。
第2章 数据通信基础知识
2.3.2 信源编码技术
1.数字数据的模拟信号编码 ③ 相移键控法(PSK,Phase Shift Keying)。 相移键控法又称相位调制(PM,简称调相), 是调制载波的相位,用不同的载波相位(幅值 相同)表示数字信号“1”和“0”。 绝对调相使用相位的绝对值。
因为在频带传输中只需要用不同幅度或不同频率 表示0、1两个电平。
2.3.1 基带传输、频带传输和宽带传输
4.宽带传输 宽带是指带宽比声频更宽的频带。利用宽带 进行的传输称为宽带传输。 宽带传输可以在传输介质上使用频分多路复 用技术。 由于数字信号的频带很宽,不便于在宽带网 中直接传输,通常将其转化成模拟信号后再在宽 带网中传输。
2.1.3 数据通信的主要技术指标
1.数据传输速率 设T为传输的电脉冲信号的宽度或周期,N为 脉冲信号所有可能的状态数,则比特率为 S=(1/T)*log2N(bit/s) 式中,log2N是每个电脉冲信号所表示的二进制 数据的位数(比特数)。 如电信号的状态数N=2,即只有“0”和“1”两个 状态,则每个电信号只传送1位二进制数据,此 时,S=1/T。
2.数字数据的数字信号编码
(1)不归零编码(NRZ,Non-Return to Zero)。
不归零编码规定,如果用负电平表示逻辑 “0”,则正电平表示逻辑“1”,反之亦然。 特点:发送能量大,有利于提高收端信噪比; 带宽窄但直流和低频成分大; 不能提取同步信息,判决电平不易稳定;
不归零编码一般用于设备内部通信和短距离通信。
模拟通信系统性能指标
1.5。
1 模拟通信系统性能指标知识点归纳:通信系统的主要性能指标通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等,但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。
有效性主要是指消息传输的“速度",而可靠性主要是指消息传输的“质量"。
对于模拟通信系统来说,有效性可以用消息占用的有效带宽来度量,可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。
对于数字通信系统来说,度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率,可靠性主要指标是差错率。
数字系统的性能指标有效性有效性时通信系统传输信息的数量上的表征,时指给定信道和时间内传输信息的多少。
数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。
1.码元速率码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义:码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。
单位:为波特(baud),简记为B, 例如,某系统在 2 秒内共传送 4800 个码元,则该系统的传码率为 2400B 。
虽然数字信号由二进制和多进制的区分,但码元速率与信号的进制无关,只与一个码元占有时间Tb有关,RB=1/Tb.2 。
信息速率定义:信息速率(Rb)是指每秒传输的信息量.单位:比特/秒(bit/s),简记(b/s)例如,若某信源在 1 秒钟内传送 1200 个符号,且每一个符号的平均信息量为 l ( bit ),则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或 1200bps 。
对于传输二进制数字信号,则Rb为二进制码元数目/秒,对于传输N二进制数字信号,有Rb=RBlog2M式中RB为M进制数字信号的码元速率。
二进制时,码元速率与信息速率数值相等,只是单位不同.3.频带利用率在比较不同的数字通信系统的效率时,仅仅看他们的信息传输速率是不够的.因为即使是两个系统的信息传输的速率相同,他们所占用的频带宽度也可能不同。
从而效率也不同。
对于相同的信道频带,传输的信息量越来越高.所以用来衡量数字通信系统传输效率指标(有效性)应当是单位频带内的传输速率,即n=符号传输速率/频带宽度(波特/赫)对于二进制传输,则可以表示为n=信息传输速率/频带宽度(比特/秒*.赫)可靠性可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。
1.4通信系统的主要性能指标
又可定义频带利用率为
Rb b /( s Hz ) B
2. 差错率
衡量数字通信系统可靠性的指标是差错率, 常用误码 率和误信率表示。
误码率(码元差错率)Pe是指发生差错的码元数在传输 总码元数中所占的比例,更确切地说,误码率是码元在传 输系统中被传错的概率,即
1、某信源的符号集由A、B、C、D和E组成, 设每一个符号独立出现,其出现概率分别为 1/4,1/8,1/8,3/16和5/13;信源以1000B 速率传送信息。 (1)求传送1小时的信息量; (2)求传送1小时可能达到的最大信息量。
通信系统的有效性、可靠性
数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量。 可靠性可
用差错率来衡量。 1. 传输速率 码元传输速率 RB简称传码率,又称符号速率等。它表示 单位时间内传输码元的数目,单位是波特(Baud),记为B。 例如,若1秒内传2400个码元,则传码率为2400B。 数字信号有多进制和二进制之分,但码元速率与进制数
无关,只与传输的码元长度T有关:
1 RB ( B ) T
解:每个符号的平均信息量为
1 1 H ( x) 16 log 2 32 112 log 2 224 6.404 bit / 符号 32 224
已知码元速率RB=1000B,,故该信息源的 平均信息速率为
Rb R B H ( x) 6404 bit / s
最大熵定理
1.4.1 信息及其度量
通信系统中传输的具体对象是消息,但通信 的 最终目的是传递信息,因此有必要明确信息 的含义。
1 信息的含义
消息:有待于传输的文字、符号、数据和语言、活动图片等。 信息:可理解为消息中所包含的有意义的内容,不同的消息可以 包含相同的信息。有如下特征: 1)能被摄取; 2)可以传输(信息的本质特征) 3)能够转换和再生(信息的处理、变换) 4)能共享(通信的必要) 信息的定义:信息是事物的运动状态和规律(自然信息不肯 定度的描述),它可以被传输、摄取、处理和利用。
通信系统的主要性能指标
究其原因,第一事件是一个必然事件,人们不足为奇; 第三事件几乎不可能发生,它使人感到惊奇和意外,也就是 说,它带来更多的信息。因此,信息含量是与惊奇这一因素 相关联的,这是不确定性或不可预测性的结果。 越是不可预 测的事件, 越会使人感到惊奇,带来的信息越多。
根据概率论知识,事件的不确定性可用事件出现的概率 来描述。可能性越小,概率越小;反之,概率越大。因此, 消息中包含的信息量与消息发生的概率密切相关。消息出现 的概率越小,消息中包含的信息量就越大。假设P(xi)是一个 消息发生的概率,I(xi)是从该消息获悉的信息,根据上面的认 知, 显然I (xi)与P(xi)之间的关系反映为如下规律:
2. 离散信源的平均信息量
设离散信源是一个由n个符号组成的符号集, 其中每个符号
n
xi(i=1, 2, 3, …, n)出现的概率为P(xi),
i 1
P(xi)=1,
则x1,
x2, …, xn 所包含的信息量分别为- log2 P(x1), -log2 P(x2), …,
- log2 P(xn)。于是,每个符号所含信息量的统计平均值,即
1.906 (bit / 符号位)
可见,两种算法的结果有一定误差,但当消息很长时, 用熵的概念来计算比较方便。 而且随着消息序列长度的增加, 两种计算误差将趋于零。
例四 设一信息源的输出由128个不同符 号组成。其中16个出现的概率为1/32,其 余112个出现概率为1/224。信息源每秒发 出1000个符号,且每个符号彼此独立。试 计算该信息源的平均信息速率。
平均信息量为
H(x)=P(x1) [ log2 P(x1) ] +P(x2) [ log2 P(x2) ] +…+P(xn)
数字通信系统的主要性能指标
数字通信系统的主要性能指标各种通信系统有各⾃的技术性能指标,但对于任何通信系统衡量其优劣的基本指标都是以有效性和可靠性为基础的。
但有效性和可靠性是⽭盾的,只能求得相对的统⼀。
有效性指标1. 信息传输速率信道的传输速率通常以每秒所传输的信息量来衡量。
信息量是⼀种消息多少的⼀种衡量。
消息的不确定性程度越⼤,则其信息量越⼤。
信息传输速率是指每秒传输的信息量。
信息论中已经定义信源发出信息量的度量单位是"⽐特",所以信息传输速率的单位为⽐特每秒"bit/s"。
2. 符号传输速率符号传输速率也叫信号速率或者码元速率,指单位时间内所传输的码元数⽬,单位为"波特(Bd)"。
这⾥的码元可以是多进制的,也可以是⼆进制的。
符号速率不管传输的信号为多少进制,都代表每秒钟所传输的符号数。
对于信息传输速率,则必须折合为相应的⼆进制码元来计算。
符号速率与信息传输速率转换关系:R = N * log2 (M);M:符号的进制数N :符号传输速率R :信息传输速率3. 频带利⽤率在⽐较不同的数字通信系统的效率时,单看信息传输速率是不够的,或者说即使两个系统的信息传输速率相同,他们的效率也可能不同,因此还要看传输这种信息所占信道频带的宽度。
通信系统所占⽤的带宽越宽,传输信息的能⼒应该越⼤,所以⽤来衡量数字通信系统传输效率的指标(有效性)应当是单位频带内的传输速率,对于⼆进制传输时,可表⽰为:可靠性指标衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率。
在传输过程中发⽣误码的码元个数与传输的总码元数之⽐,称作误码率。
这个指标是多次统计结果的平均量,所以这⾥指的是平均误码率。
误码率的⼤⼩由通路的系统特性和信道质量决定,如果通路的系统特性和信道特性都是⾼质量的,则系统的误码率较低。
提⾼信道信噪⽐(信号功率/噪声功率),缩短中继段距离信噪⽐可以提⾼,从⽽使误码率减少。
现代通信概论第1章
不确定性:就是随机性,具有不确定性的事件就是
随机事件 。因此可运用研究随机事件的数学工具—
—概率来测度不确定性的大小。
根据概率论知识,事件的不确定性可用事件
出现的概率来描述。
可能性越小,概率越小;反之,概率越大。 结论: 消息中包含的信息量与消息发生的概率
密切相关。消息出现的概率越小,消息中包含 的信息量就越大。
时分复用:不同信号占据不同的时间区间 码分复用:相互正交的码进行区分
(7)按终端用户移动性分类 通信还可以按终端用户是否移动分为移动
通信和固定通信。
1.1.3 通信系统的主要性能指标
有效性:指消息传输的“速度”问题
可靠性:主要指消息传输的“质量”问题
适应性:通信系统使用时的环境条件
信道编码:提高数字信号传输的可靠性。 基本做法:在信息码组中按一定的规则附加
一些监督码元,以使接收端根据相应的规则
进行检错和纠错,信道编码也称纠错编码。 接收端信道译码是其相反的过程。
③数字通信的主要特点
抗干扰能力强 差错可控 易于与各种数字终端接口,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
图1-7 数字基带传输系统模型
② 数字频带传输通信系统模型
图1-8 数字频带传输系统模型
信源编码:提高数字信号传输的有效性。 作用:一是当信息源给出的是模拟信号时, 信源编码器将其转换成数字信号,以实现模 拟信号的数字化传输;二是当信息源给出的 是数字信号时,信源编码器设法用适当的方 法降低数字信号的码元速率以压缩频带。信 源编码的目的是提高数字信号传输的有效性。 接收端信源译码则是信源编码的逆过程。
第2章 数据通信基础知识
模拟通信系统仅使用模拟传输方式 数字通信系统既可以使用模拟传输方式又可使 用数字传输方式。
数字通信的主要优点
(1)抗干扰能力强 (2)便于加密处理 (3)易于实现集成化,从而减小通信设备体积和功耗 (4)利于采用时分复用实现多路通信
图2-2 模拟通信和数字通信抗干扰性能的比较
2.1.3 数据通信的主要技术指标
2.3.2 信源编码技术
1.数字数据的模拟信号编码
① 幅移键控法(ASK,Amplitude Shift Keying)。幅移 键控法又称幅度调制(AM,简称调幅),是调制载波的 振幅,用载波信号的幅度值表示数字信号“1”和“0”。 通常用有载波ω表示数字信号“1”,无载波表示数字信号 “0”。 ② 频移键控法(FSK,Frequency Shift Keying)。频移 键控法又称频率调制(FM,简称调频),是调制载波的 频率,用载波信号的不同频率(幅值相同)表示数字信 号“1”和“0”。用ω1表示数字信号“1”,用ω2表示数字 信号“0”。 ③ 相移键控法(PSK,Phase Shift Keying)。相移键控 法又称相位调制(PM,简称调相),是调制载波的相位, 用不同的载波相位(幅值相同)表示数字信号“1”和 “0”。绝对调相使用相位的绝对值,相位为0表示数字信 号“1”,相位为π表示数字信号“0”。相对调相使用相位 的相对偏移值,当数字数据为0时,相位不变化;数字数 据为1时,相位偏移π
2.通信系统的性能指标
(2)数字通信系统的质量指标
数字通信系统的有效性用信息传输速率来度量。 它是指单位时间内传输的信息量,单位为bit/s。 数字通信系统的可靠性用误码率来度量。它是 指接收错误的码元数与传输的总码元数之比, 即
在有线信道或卫星传输信道中,误码率可以达 到10-7;而在无线短波信道内只能达到10-3。
《通信技术基础》课件——任务4 系统性能指标
A系统:
b
Rb B
2400 2400
(1 b/(s
Hz))
B系统:
b
Rb B
2400 ( 2 b/(s Hz)) 1200
所以,B系统的有效性更好。
— 17 —
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第一章 通信技术概论
1.4 信系统性能指标
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评注:两个传输速率相同的系统,若占用的带宽不同,则两者的传输 速率不同,所以频带利用率更好地反映了数字通信系统的有效性。
19
第一章 通信技术概论
1.4 信系统性能指标
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2.数字通信系统的可靠性指标 数字通信系统的可靠性可用信号在传输过程中出现错误的概率来衡量,即用差 错率来衡量。差错率也有两种表示方法:误码率(Pe)和误信率(Pb)表示。 (1)误码率(Pe),指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例,更确切 的说,误码率是码元在传输系统中被传错的概率,即:
例:某信源在1秒内传送1000个符号,且每个符号的平均信息量为1b, 则该信源的信息速率Rb为1000b/s.
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第一章 通信技术概论
1.4 信系统性能指标
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在“0”、“1”等概率出现的二进制系统中,每个码元含有的信息量为1b,所以
二进制数字信号系统的码元速率和信息速率在数量上相等。
在采用多(N)进制码元的传输中,若N个符号相互独立且等概出现,则每个码元
**结论:若数字传输系统的进制不同,其传输速度 通过信息传输速率来衡量。
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第一章 通信技术概论
小结
— 27 —
任务1:通信的 1. 掌握通信的目的、基本概念;2. 了解通信发展的历史
基本概念、组 ;3. 能区分信号、信息、消息的概念。4. 掌握通信系统
2-2 通信系统的主要性能指标
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《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _______________________________________________________
通信系统的主要性能指标
① 误码率 传输过程中发生错误码元数与传Leabharlann 的总码元数之比Pe = lim
N →∞
错误码元数 n 传输的总码元数 N
通信系统的主要性能指标
传输速率分为码元传输速率和信息传输速率
又叫符号速率或码速率,它表示单位时间(每秒)内传输 的码元(符号)的个数。其单位为波特,常用B表示,简称波 特率
① 码元传输速率(R B)
② 信息传输速率(Rb)
又叫信息速率或比特速率,它表示单位时间(每秒)内传 送的信息量或比特数。其单位为比特/秒,记为bit/s或bps
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《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _______________________________________________________
通信系统的主要性能指标
一、通信系统性能指标涉及要素
有效性:传输一定信息所占用的资源多少 可靠性:通信传输质量 安全性:保密性、抗窃听、抗截获 适应性:使用的环境条件 经济性:系统的成本 标准性:系统接口、结构及协议符合国家、国际标准 维修性:系统是否维修方便 工艺性:通信系统各种工艺要求
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通信系统的主要性能指标
9 二进制信息传输时,码元传输速率等于信息传输速率
Rb = RB
9 M进制码元传输时, R b = R B ⋅ log 2 M (M为2的整幂次) 9 传输速率的高低直接对应着对传输信道带宽的要求。高的 传输速率要求较高的信道传输带宽,低传输速率要求较窄 的信道带宽
通信原理复习要求
第1章1 基本概念:(1)模拟通信系统模型,数字通信系统模型,数字通信系统的主要特点(2)信息量,平均信息量(香农熵)(3)模拟与数字通信系统的主要性能指标(有效性:有效频带(带宽B),传码率R B、传信率R b,频带利用率(带宽效率):ηb(ηB);可靠性:信噪比SNR(S/N),误码率P e、误信率P b)等。
2 计算:信息量,平均信息量,传码率R B,传信率R b,频带利用率(带宽效率),误码率P e、误信率P b,二进制与多进制系统的主要性能指标的关系(有效性,可靠性)。
3 填空题、简答题。
第3章1 基本概念:(1)随机过程的统计特性:可以用分布特性(概率分布)和数字特征两种方法描述。
分布特性(概率分布)包括概率分布函数和概率密度函数;数字特征包括数学希望、方差和相关函数等。
(2)平稳随机过程(分布特性与时间起点无关),广义平稳随机过程(数学希望和方差与时间起点无关,自相关函数仅与时间间隔τ有关的平稳随机过程)(3)平稳随机过程相关函数的性质(物理意义):平稳随机过程ξ(t)的功率谱密度Pξ(ω)与其相关函数R(t)构成一对傅里叶变换关系,R(0) = S(平均功率)等等,功率谱密度意义(描述平稳随机过程的频域特性,建立频域与时域关系,积分面积为总功率,系统传输特性对信号和噪声的影响)。
平稳随机过程的各态历经性与意义(时间平均(一个样本)替代统计平均(无穷多个样本)。
)(4)高斯过程(正态随机过程),窄带随机过程(频带宽度B(△f)远小于其中心频率f c的随机过程,即△f《f c,f c》0)的描述(2种:包络-相位和同相-正交表达式);平稳窄带高斯过程统计特性(包络服从瑞利分布,相位服从均匀分布)。
正弦波+窄带高斯过程统计特性(包络服从广义瑞利分布,小信噪比时,接近于瑞利分布;大信噪比时,接近于高斯分布)。
白噪声(理想的宽带平稳随机过程,其功率谱密度在整个频域内是均匀分布的。
理想白噪声通过带通滤波器后,其输出就是一个窄带过程。
通信中关于效率的指标
通信中关于效率的指标Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!在通信领域,效率是一个非常重要的指标,它直接影响着通信系统的性能和用户体验。
通信效率可以通过多种指标来衡量,下面将介绍一些常见的通信效率指标。
1. 信道利用率:信道利用率是指在单位时间内,信道被有效利用的时间占总时间的比例。
信道利用率越高,通信系统传输的数据量就越大,效率就越高。
提高信道利用率可以通过优化调度算法、提高信道带宽等方式来实现。
2. 数据传输速率:数据传输速率是指单位时间内传输的数据量大小。
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1.5.1 模拟通信系统性能指标
知识点归纳:
通信系统的主要性能指标
通信系统的性能指标指涉及有效性、可靠性、标准性、经济性及可维护性等,但设计或评价通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。
有效性主要是指消息传输的“速度”,而可靠性主要是指消息传输的“质量”。
对于模拟通信系统来说,有效性可以用消息占用的有效带宽来度量,可靠性可以用接受端输出的信噪比来度量。
对于数字通信系统来说,度量其有效性的主要性能指标是传输速率和频带利用率,可靠性主要指标是差错率。
数字系统的性能指标
有效性
有效性时通信系统传输信息的数量上的表征,时指给定信道和时间内传输信息的多少。
数字通信系统中的有效性通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。
1.码元速率
码元速率RB也称为传码率、符号传输速率等定义:码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。
单位:为波特(baud),简记为B, 例如,某系统在 2 秒内共传送 4800 个码元,则该系统的传码率为 2400B 。
虽然数字信号由二进制和多进制的区分,但码元速率与信号的进制无关,只与一个码元占有时间Tb有关,RB=1/Tb。
2 .信息速率
定义:信息速率(Rb)是指每秒传输的信息量。
单位:比特/秒(bit/s),简记(b/s)
例如,若某信源在 1 秒钟内传送 1200 个符号,且每一个符号的平均信息量为 l ( bit ),则该信源的信息传输速率 =1200b/s 或 1200bps 。
对于传输二进制数字信号,则Rb为二进制码元数目/秒,对于传输N二进制数字信号,有
Rb=RBlog2M
式中RB为M进制数字信号的码元速率。
二进制时,码元速率与信息速率数值相等,只是单位不同。
3.频带利用率
在比较不同的数字通信系统的效率时,仅仅看他们的信息传输速率是不够的。
因为即使是两个系统的
信息传输的速率相同,他们所占用的频带宽度也可能不同。
从而效率也不同。
对于相同的信道频带,传输的信息量越来越高。
所以用来衡量数字通信系统传输效率指标(有效性)应当是单位频带内的传输速率,即n=符号传输速率/频带宽度(波特/赫)
对于二进制传输,则可以表示为
n=信息传输速率/频带宽度(比特/秒*.赫)
可靠性
可靠性是通信系统传输信息质量上的象征。
指的是接收信息的准确程度。
衡量数字通信系统可靠性的重要指标是错误率,具体地有误码率,具体地有误码率Pe和误信率Pb二种中表示方式
1 .误码率Pe
这个指标是多次统计结果的平均量,所以这里指的是平均误码率。
例如:经长时间统计,平均传输1000个码元种错一个码元,则误码率Pe=10-3
2.误信率
显然在二进制种有Pe=Pb错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。
而不同信号对错误了的要求为10-3-------10-6,而传输计算机的数据信息时常常要求更高,则Pb更小。
当信道不能马民族要求时,必须家纠错编码。
最后需指出的是:可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以交换的,即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性,或反之.
模拟系统的性能指标
1. 有效传输带宽
模拟通信系统的有效性可用有效传输频带来衡量。
同样的消息用不同的调制方式,则需要不同的频带宽度,所需的频带宽度越小,则有效性越高。
2. 输出信噪比
模拟通信系统的可靠性用接收端最终的输出信噪比来衡量。
输出信噪比是指输出信号的平均功率与输出的噪声平均功率之比,即。
不同模拟通信系统在同样的信道信噪比下所得到的输出信噪比是不同的,信噪比越高,说明噪声对信号的影响越小。