通信原理公式总结

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通信原理公式

通信原理公式

通信原理公式
通信原理的数学公式如下:
1. 香农公式:
C = B * log2(1 + S/N)
其中,C是信道容量,B是信道带宽,S是信号的平均功率,N是噪声的功率。

2. 奈奎斯特准则:
最大传输速率 = 2B * log2(V)
其中,B是信道带宽,V是每个信号点所能表示的离散数。

3. 傅里叶变换:
X(f) = ∫ x(t)e^(-j2πft) dt
其中,X(f)表示信号在频域上的频谱,x(t)表示信号在时域上的波形。

4. 采样定理:
B >= 2fmax
其中,B是采样频率,fmax是信号的最高频率成分。

5. 时域与频域转换:
x(t) = ∑ X(f)e^(j2πft) df
其中,x(t)表示信号在时域上的波形,X(f)表示信号在频域上的频谱。

6. 误码率与信噪比关系:
P(e) ≈ Q(sqrt(2SNR))
其中,P(e)是误码率,SNR是信噪比。

这些公式在通信原理中起着重要的作用,在分析和设计通信系统时可以利用这些公式进行计算和评估。

通信原理公式

通信原理公式

第一章 绪论
模拟通信系统一般模型:
结论 1:线性系统:输出过程的功率谱密度是输入过程 的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即
Po ( f ) | H ( f ) |2 Pi ( f )
结论 2:如果线性系统的输入是高斯型的,则输出也是 高斯型的。 结论 3:一个均值为零的窄带平稳高斯过程,他的同相 分量和正交分量同样是平稳高斯过程,而且均值为零, 方差也相同。此外在同一时刻上得到的同相分量和正交 分量是统计独立的。 结论 4:一个均值为零、方差为 的窄带平稳高斯过程
2 a 2 /( 2 n )
e r 2 r
相干解调(极 性比较法)Pe 差分相干解 调(相位比较 法)Pe
2DPSK
B2 DPSK 2 f s 2RB
n0 B
a2 / 2
2 a 2 /( 2 n )
e r r
e r
2
解调 非相干解调(包络检波) 2ASK 相干解调(同步检测法)


3 2 A2 / 2 mf 2 n0 f m
第七章 数字带通传输系统 调制 模拟调制法 2ASK 键控法
2FSK
2PSK
2DPS K
带宽 B
噪声功率 n
2
信号功率 (a 为信号 幅度)
信噪比 r
非相干(包 络)解调误码 率 Pe

相干解调误 码率 Pe
2ASK
B2 ASK 2 f s 2RB
DSB
SSB
BSSB f m
BFM 2(m f 1) f m
(直接调频法:频偏大,稳定性差)
FM
2(f f m )
调频指数:
m f f / f m
最大频偏: f 阿姆斯特朗法,先倍频,再混频,再倍频 解调抗噪声性能 非相干解调(包络检波) 相干解调 载频: f c

通信原理期末总结6

通信原理期末总结6

数字系统
某信源符号集由A 某信源符号集由A、B、C、D、E,F组成, 组成, 设每个符号独立出现, 设每个符号独立出现,其出现概率分别为 1/2,1/4, 1/8,1/16,1/32,1/32。试求 1/2, 1/8,1/16,1/32,1/32。 每个符号的信息量分别为多少? (1)每个符号的信息量分别为多少? 该信息源符号的平均信息量。 (2)该信息源符号的平均信息量。 该信源的最大可能平均信息量, (3)该信源的最大可能平均信息量,条 件是什么? 件是什么? 信息量及平均信息量) (信息量及平均信息量) 四进制系统中每秒传输1000个四进制符号, 四进制系统中每秒传输1000个四进制符号, 个四进制符号 求此系统的码元速率和各符号独立等概时的信 息速率。(码元速率和信息速率的定义及关系) 。(码元速率和信息速率的定义及关系 息速率。(码元速率和信息速率的定义及关系)
计算1秒传送100个画面所需要的信道容量 计算1秒传送100个画面所需要的信道容量; 个画面所需要的信道容量; S/N=30dB,传送所需要的带宽是多少? 若S/N=30dB,传送所需要的带宽是多少?
2.一幅图像在电话线上实现传真传输,大约 2.一幅图像在电话线上实现传真传输, 一幅图像在电话线上实现传真传输 2.25 ×105个像素,每个像素有12个亮度等 个像素,每个像素有12个亮度等 亮度等概率,电话电路具有3kHz的带 级,亮度等概率,电话电路具有3kHz的带 宽和30dB的信噪比 的信噪比, 宽和30dB的信噪比,试求在该电话线上传 输一张传真图片需要的最小时间。 输一张传真图片需要的最小时间。 分析: 分析:
sSSB (t )
cos ω ct
s SSB (t )
x
s p (t )
LPF

通信原理公式总结

通信原理公式总结

第一章 绪论模拟通信系统一般模型:数字通信系统模型:点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工通信。

有效性指标 可靠性指标 模拟 频宽利用率输出信噪比数字 传码率,传信率,带宽利用率 误码率,误信率参量: 公式 单位 信息量 )(log 2x P I -=bit 平均信息量/信源熵∑=-=Mi i i x P x P x H 12)(log )()(bit/符号传码率 T R B /1= B 传信率 )(x H R R B b =b/s 带宽利用率B R B =ηB/Hz 误码率P e =错误码元数/码元总数误信率P b =错误比特数/比特总数第二章 确知信号确知信号功率信号 频谱⎰--=2220000)(1T T tnf j n dt et s T C π功率谱密度2|)(|1lim )(f S Tf P T T ∞→=自相关函数dtt s t s T R T T T ⎰-∞→+=2/2)()(1lim )(ττ能量信号 频谱密度∑∞∞--=dt e t s f S ft j π2)()(能量谱密度2|)(|)(f S f G =;)()]([1τR f G F =-自相关函数⎰∞∞-+=)()()(ττt s t s R ;)()]([f G R F =τ第三章 随机过程公式备注 统计均值dxx f t t E )()()]([⎰∞∞-=ξξf (x )是x 的概率密度函数统计自相关函数)]()([)(212,1t t E t t R ξξ==参照统计均值计算方法广义平稳随机过程1. 均值为常数,与时间t 无关2.自相关函数只与时间间隔τ有关时间均值⎰-∞→-=2/2)(1limT T T dt t x T a 时间自相关函数⎰-∞→----+=2/2)()(1lim )(T T T dtt x t x T R ττ各态历经性1.-=a t E )]([ξ 2.-----=)(),(21τR t t R平稳随机过程自相关函数性质)0(R代表平均功率)(∞R代表直流功率(均值的平方))()(ττ-=R R偶函数 )0(|)(|R R ≤τ有上界2)()0(σ=∞-R R方差代表交流功率高斯随机过程:)2)(ex p(21)(22σσπa x x f -- 结论1:线性系统:输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即)(|)(|)(2f P f H f P i o =结论2:如果线性系统的输入是高斯型的,则输出也是高斯型的。

通信原理公式总结

通信原理公式总结

第一章 绪论模拟通信系统一般模型:数字通信系统模型:点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工通信。

有效性指标 可靠性指标 模拟 频宽利用率输出信噪比 数字 传码率,传信率,带宽利用率误码率,误信率 参量: 公式单位 信息量 )(log 2x P I -=bit 平均信息量/信源熵 ∑=-=Mi i i x P x P x H 12)(log )()(bit/符号 传码率 T R B /1= B 传信率 )(x H R R B b =b/s 带宽利用率 B R B =ηB/Hz 误码率 P e =错误码元数/码元总数 误信率P b =错误比特数/比特总数第二章 确知信号确知信号功率信号 频谱⎰--=2220000)(1T T tnf j n dt et s T C π功率谱密度 2|)(|1lim )(f S Tf P T T ∞→=自相关函数 dt t s t s T R T T T ⎰-∞→+=2/2)()(1lim )(ττ能量信号 频谱密度 ∑∞∞--=dt et s f S ftj π2)()(能量谱密度 2|)(|)(f S f G =;)()]([1τR f G F =-自相关函数⎰∞∞-+=)()()(ττt s t s R ;)()]([f G R F =τ第三章 随机过程公式备注统计均值dx x f t t E )()()]([⎰∞∞-=ξξf (x )是x 的概率密度函数 统计自相关函数 )]()([)(212,1t t E t t R ξξ==参照统计均值计算方法广义平稳随机过程 1. 均值为常数,与时间t 无关2. 自相关函数只与时间间隔τ有关时间均值⎰-∞→-=2/2)(1limT T T dt t x T a 时间自相关函数 ⎰-∞→----+=2/2)()(1lim )(T T T dt t x t x T R ττ各态历经性1.-=a t E )]([ξ 2.-----=)(),(21τR t t R平稳随机过程自相关函数性质)0(R代表平均功率)(∞R代表直流功率(均值的平方) )()(ττ-=R R偶函数 )0(|)(|R R ≤τ有上界2)()0(σ=∞-R R方差代表交流功率高斯随机过程:)2)(ex p(21)(22σσπa x x f -- 结论1:线性系统:输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即)(|)(|)(2f P f H fP i o =结论2:如果线性系统的输入是高斯型的,则输出也是高斯型的。

通信原理 常用公式

通信原理 常用公式

S
σ2
)
B:线性分组码码距与检错、纠错的关系
a)若要发现 e 个独立随机错误,则要求
d min ≥ e + 1
b).若要求纠正 t 个独立随机错误,则要求
d min ≥ 2t + 1
c).若要求同时发现 t(e>t)个同时有纠正 t 个独立随机错误,则要求
d min ≥ t + e + 1
C:各类熵之间的关系 1. H ( XY ) = H ( X ) + H (Y X )

Ef = ∫
1 2π
−∞

f
2
( t )dt = ∫−∞ F ( 2π f )
∞ −∞

2
df
功率谱密度: Pf =

−∞
P (ω )d ω = ∫ P ( 2π f )df
平稳随机过程的功率谱密度
2 ⎡ F (ω ) 2 ⎤ ⎡ ⎤ E T FT (ω ) ⎦ ⎥ = lim ⎣ RX (ω ) = E ⎢ lim T T ⎢T →∞ ⎥ T →∞ ⎣ ⎦
其中 P
lim (ω ) = T →∞
FT (ω ) T
2
在随机序列 {an } 各符号之间互不相关的条件下发送 MPAM 信号的功率谱密度为
Ps ( f ) =
2 σa
Ts
GT ( f )
2
F:码元速率与信息速率的关系
Rs =
Rb R = b log 2 M K
Baud
Rb = Rs log 2 M = Rs K
一些重要公式
A:信道容量
1. 离散信道的信道容量
C = 1 + µ log µ + (1 − µ ) log(1 − µ )

(完整版)通信原理公式总结

(完整版)通信原理公式总结

第一章绪论模拟通信系统一般模型:数字通信系统模型:点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工通信。

结论1:线性系统:输岀过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即P o( f) I H (f) I2 R (f)结论2 :如果线性系统的输入是高斯型的,则输岀也是高斯型的。

结论3 :一个均值为零的窄带平稳高斯过程,他的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差也相同。

此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。

结论4 :一个均值为零、方差为2的窄带平稳高斯过程(t),其包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布,并且就一维分布而言他们是统计独立的。

结论5:正弦波加窄带高斯噪声的包络:小信噪比时接近瑞利分布,大信噪比时接近高斯分布,一般情况下是莱斯分布。

第四章信道无线信道:天波、地波、视线传播。

有线信道:明线、对称电缆、同轴电缆。

信号无失真条件:1.具有线性相位(相频特性为通过原点的直线)2•幅频响应为常数信道容量:c t Blog2(1b/s第二章确知信号2■ BPFH LPF +丄 m 2(t)2n o B DSB1m 2(t) 4 —n 0 B DSB 4倍频「2第五章模拟调制系统 解调抗噪声性能调制框图带宽BB AM2 f mDSBB DSB2 f mSSBB SSBf mB FM2(m f 1) f m2( ff m )调频指数:阿姆斯特朗法,先倍频,再混频,再倍频(直接调频法:频偏大,稳定性差)m f f/f m最大频偏:f 载频:fcccs 2砺NBFM调制器— 倍频亦BPF制度增益n 0B AMn 0B AM22m (t)A m 2(t)同左,最SSB1m 2(t)4n0B SSB16m2(t)1 _1 n o B sSB 4仅适用于NBFM ,须同步信号,应用范围窄微分对NBFM 和WBFM 都适用,不需同步信号,应用范围广• LPF微分叫⑴3m 2B FM2 f m非相干解调(包络检波)抗噪声性能(可靠性) WBFM>DSB>SSB>VSB>AM 频带利用率(有效性) SSB>VSB>DSB=AM>FM 带宽 SSB<VSB<DSB=AM<FM第六章数字基带传输系统部分响应(提高频带利用率):人为的,有规律的在码元抽样时刻 引入码间串扰,并在接收端判决前加以消除,从而达到改善频谱特 性,压缩传输频带,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度 的要求。

通信原理公式总结

通信原理公式总结

0耳目|嗫声源|点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工有效性指标可靠性指标模拟频宽利用率输岀信噪比数字传码率,传信率,带宽利用率误码率,误信率参量:公式单位信息量I log2 P(x)bit平均信息量/信源熵MH (x) P(X i)log2 P(X i)i 1bit/符号传码率R B 1/T B传信率R b R B H (x)b/s带宽利用率R B.P B/Hz误码率P e=错误码元数/码元总数误信率P b=错误比特数/比特总数平稳随机过程自相关函数性质R(0)代表平均功率R()代表直流功率(均值的平方)R( ) R()偶函数|R( )| R(0)有上界R(0) R( ) 2方差代表交流功率高斯随机过程:f(X)厅e)p(2 2 )结论1:线性系统:输岀过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即P o( f) I H (f) I2R (f)结论2 :如果线性系统的输入是高斯型的,则输岀也是高斯型的。

结论3 :一个均值为零的窄带平稳高斯过程,他的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差也相同。

此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。

结论4 :一个均值为零、方差为2的窄带平稳高斯过程(t),其包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布,并且就一维分布而言他们是统计独立的。

结论5:正弦波加窄带高斯噪声的包络:小信噪比时接近瑞利分布,大信噪比时接近高斯分布,一般情况下是莱斯分布。

模拟通信系统一般模型:*開制器第一章绪论*佶道嗥声原Sr 'll■ ' - e^li确知信号功率信号频谱C 1 T°2 o/+\a j2 nf°tC^ —T 2s(t)e dtT o T。

2功率谱密度1 2P(f) T im 〒丨SJf)|2自相关函数1 T /2R( ) T im〒T2s(t)s(t )dt能量信号频谱密度S(f) s(t)e j2 ft dt能量谱密度G(f) |S(f)|2;F 1[G(f)] R()自相关函数R( ) s(t)s(t );F[R()] G(f)公式备注统计均值E[ (t)] (t)f(x)dx f (x)是x的概率密度函数统计自相关函数Eg) E[ (tj &)]参照统计均值计算方法广义平稳随机过程1. 均值为常数,与时间t无关2. 自相关函数只与时间间隔有关时间均值 1 T/2a lim —x(t)dtT T T2时间自相关函数1 T/2R()何子T2x(t)x(t )dt1 f各态历经性1.E[ (t)] a 2・R(t1,t2) R()信道容量:c t Blog2(1b/s数字通信系统模型:第二章确知信号第三章随机过程第四章信道无线信道:天波、地波、视线传播。

通信原理按知识点整理.

通信原理按知识点整理.
(2若抽样频率为48kHz ,求量化器输出的二进制符号速率; (3针对某个抽样,求量化器输出为00000000的概率; (4求收端重建的话音信号的量化信噪比;
知识点:平均功率、自相关函数平均功率的求法: 1、通过自相关函数求
2、通过功率谱密度求
3、通过对表达式平方再取平均的方法求(确定信号
4、固定公式(一般用不到
知识点:调制的基本概念
已调信号(AM、DSB-SC、FM、PM、OOK、2FSK、2PSK时域表达式已调信号的频谱(AM、DSB-SC、OOK、2FSK、2PSK已调信号的带宽解调方法
AM信号的调制效率、调制指数FM、PM的最大频偏、调制指数、
1、已调信号的表达式为((cos 2c s t A m t f t π=+⎡⎤⎣⎦,其中(m t是带宽为B的模拟基带信号,c f B。(1求(s t的带宽;
(2若抽样频率为8kHz ,求量化器输出的二进制符号速率; (3求收端重建的话音信号的量化信噪比;
(4如果把第32路这样二进制数字信号时分复用成一路二进制信号,求复用后的符号速率;
2、一最高频率为22kHz音乐信号在区间(1,1-+内均匀分布。该信号通过一个
抽样器以及一个8bit均匀量化器后得到一个二进制比特流。(1求最小抽样频率s f ;
(1、判断这个系统是否符合抽样时刻无码间串扰的条件。
(2、求这个系统的最高码元传输速率以及频带利用率。
知识点:误比特率分析
1、数字频带通信系统,发送信号(((12cos 20
c s t f t
s t s t π=⎧=⎨
=⎩
,0b t T ≤≤。(w n t为高斯白
噪声,均值为零,功率谱密度为
02
N。相干接收机如图所示,其中(1H f为理想带通滤波

通信公式

通信公式

通信公式总结来几个最基本的时延计算1发送时延=数据大小也就是整个帧的长/传输速度2传播时延= 物理线路长度/传播速度注意传播速度是指的信号一秒能跑多少KM往返时延通常是2X传播时延3处理时延=1/r x 1/(1-r/y) 也可以=1/r x 1(1-p)r是指一秒内到达r个分组y表示CPU每秒处理y个分组r/y =p是CUP的使用率1/r表示无争用期的处理时间第2个是由于CPU一次处理多个分组导致的竞争的减慢因素。

误码率 Pc=Ne(出错的位数)/N(传送的总位数)这里的出错位说的是通过纠错码纠错得到的位数注意海码分纠错和验错他们需要的码距是不一样的纠错 2d-1 其中d表示的是要纠错几位验错 d-1 d表示要检测几位接下来就是等待ARQ的公式他的最大吞吐量是 (1-p)/2tr+tf tf是发送时间 p是帧的错误率 tr是传播时严 2tp+tf 这个就是一帧的最短时间归一吞吐率(1-p)/a 这里的a是等于2tr+tf/tf tr是传播时延tf是发送时延当a=1的时候吞吐率约等于 1-p停止等待的协议利用律是(1-p)/2a+1信道利用律是tf/2tr+tf连续arq这里计算下p 就是说的帧出错率p=1-(1-p)^lf lf就是说的一个帧的有效比特非出错的再来他的协议利用律是w/2a+1信道利用率是wtf/(2trw +tf) wtf是工作时间 w是发送窗口的大小下面的2tr+tf是一帧正常发送的最小时间a还是等于2tr+tf/tf最大吞吐量是也是网络信道利用率(1-p)/tf(1+(a-1)p)归一吞吐量是(1-p)/1+(a-1)p连续ARQ比等待的好就是因为这里不一样还有连续arq 必须要满足w<= 2^n-1 的窗口才能正常工作其中n=发送的bit位个数接下来就是选择ARQ其中信道利用律为wrtf/2trwr+tf wr是接受窗口的大小协议利用率wr(1-p)/2a+1注意他的条件w=wr=2^n/2这个条件他才可以正常工作注意是2的n次方接下来是以太有 CSMA/CD以太归一的吞吐量是1/1+a(2A^-1 -1)a=传播时延 /发送时延也可以等于传播时延X传送速度/帧长这里的a和前面ARQ里的不一样只有ARQ里接受端不出错的时候才会使用此a参数因为没重传嘛要不一律是 a=2tr+tf/tf还有注意哪个是大A 就是某个站的发送成功率A=KP(1-P)^K-1这里K是站点数这里的p是发送成功=1/nAmax=(1-1/n)^n-1这里的n是节点数。

通信原理基础知识

通信原理基础知识

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系【带宽W】带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间内能够传输的比特数。

高带宽意味着高能力。

数字设备中带宽用bps(b/s)表示,即每秒最高可以传输的位数。

模拟设备中带宽用Hz表示,即每秒传送的信号周期数。

通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10M b/s。

带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8。

电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率范围。

【数据传输速率Rb】数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率(传信率)的度量。

单位为“比特每秒(bps)”。

其计算公式为S=1/T。

T为传输1比特数据所花的时间。

【波特率RB】波特率,又称调制速率、传符号率(符号又称单位码元),指单位时间内载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。

单位为“波特每秒(Bps)”,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。

【码元速率和信息速率的关系】码元速率和信息速率的关系式为:Rb=RB*log2 N。

其中,N为进制数。

对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。

【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。

1924年,奈奎斯特(Nyquist)推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式:理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。

其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹(Hz),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。

对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:理想带通信道的最高RB= W Baud,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。

符号率与信道带宽的确切关系为:RB=W(1+α)。

其中,1/1+α为频道利用率,α为低通滤波器的滚降系数,α取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。

《通信原理》常用公式

《通信原理》常用公式

( S / N ) out
( S / N )out ( S / N )out = =1 ( S / N )in ( S / N )baseband
卡森公式
∞ Ac2 A2 A2 1 + cos[2ωc t + 2θ (t )] = ∑ c J n2 ( β ) = c 2 2 n =−∞ 2
BT = 2( β + 1) B
表 2 二进制数字调制的波形、功率谱及频谱效率 已调信号波形 m(t) 功率谱 频谱效率
OOK
s (t ) = Ac m(t ) cos ωc t
相位调制 波形
sPM (t ) = Ac cos[ωc t + D p m(t ) + φ0 ]
j [ D p m ( t ) +φ0 ]
g (t ) = Ac e jθ (t ) = Ac e 复包络
瞬时相移 最大相移
θ (t ) = D p m (t )
∆θ = max[θ (t )] = Dp max[m(t )] = DpV p
奈奎斯特滤波器
∑ H ( f + Ts ) = CTs, |f | ≤ 2Ts
e i
i
1
系统能支持的最大波特率 带通信号表达式
D = 2 B /(1 + r )
v(t ) = Re g (t )e jωct v(t ) = R (t )Cos[ωc t + θ (t )] v(t ) = x (t ) cos ω t − y (t ) sin ω t c c
V( f ) = 1 G ( f − f c ) + G ∗ ( − f − f c ) 2
{
}

通信原理常用公式(优.选)

通信原理常用公式(优.选)

常用公式表1 基本理论、基带传输与带通传输信息量熵(平均信息量)信道容量(香农公式)采样定理瞬时抽样其中其中PCM信噪比数字信号功率谱其中,频谱效率奈奎斯特第一准则升余弦滚降滤波器奈奎斯特滤波器系统能支持的最大波特率带通信号表达式带通信号频谱带通信号频谱功率谱带通信号的平均功率带通信号的峰值功率带通信号传输无失真条件带通抽样定理已调信号波形复包络频谱功率AMDSB-SC SSB相位调制•波形复包络•瞬时相移•最大相移•相位调制指数频率调制•波形•复包络•瞬时相移•最大频偏•频率调制指数•FM/PM的功率•卡森公式表4 二进制数字调制的波形、功率谱及频谱效率已调信号波形m(t)功率谱频谱效率OOK 单极性NRZBPSK极性NRZ2FSK 单极性NRZ/多进制调制1. MPSK, QAM, QPSK, OQPSK and π/4 QPSK 的零点带宽2. MPSK, QAM, QPSK, OQPSK and π/4 QPSK 的频谱效率3. 升余弦滤波后的MPSK, QAM, QPSK, OQPSK and π/4 QPSK 的零点带宽4. 升余弦滤波后的MPSK, QAM, QPSK, OQPSK and π/4 QPSK 的绝对带宽5. 升余弦滤波后的MPSK, QAM, QPSK, OQPSK and π/4 QPSK 的频谱效率匹配滤波器应用LPF滤波器接收应用LPF滤波器接收其中MF滤波器的单位冲激响应AM(包络检波)的输出信噪比DSB-SCSSB最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成word文本--------------------- 方便更改。

通信原理基础知识

通信原理基础知识

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系【带宽W】带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间内能够传输的比特数。

高带宽意味着高能力。

数字设备中带宽用bps〔b/s〕表示,即每秒最高可以传输的位数。

模拟设备中带宽用Hz表示,即每秒传送的信号周期数。

通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10Mb/s。

带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8。

电子学上的带宽那么指电路可以保持稳定工作的频率范围。

【数据传输速率Rb】数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率〔传信率〕的度量。

单位为“比特每秒〔bps〕〞。

其计算公式为S=1/T。

T为传输1比特数据所花的时间。

【波特率RB】波特率,又称调制速率、传符号率〔符号又称单位码元〕,指单位时间内载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。

单位为“波特每秒〔Bps〕〞,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。

【码元速率和信息速率的关系】码元速率和信息速率的关系式为:Rb=RB*log2N。

其中,N为进制数。

对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。

【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。

1924年,奈奎斯特〔Nyquist〕推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式:理想低通信道下的最高RB=2WBaud。

其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹〔Hz〕,即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。

对于理想带通信道的最高码元传输速率那么是:理想带通信道的最高RB=WBaud,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。

符号率与信道带宽确实切关系为:RB=W(1+α)。

其中,1/1+α为频道利用率,α为低通滤波器的滚降系数,α取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾〞而易造成码间干扰。

它的取值一般不小于,以调解频带利用率和波形“拖尾〞之间的矛盾。

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当信源中每个符号等概率独立出现时,熵有最大值。设此时信源有M个符号,则信源的最大熵:
������ 1
1
������������������������ = − ������ ∙ ������������ ������ = ������������ ������
������=1
(������������������ 符号)
������������ = ������������ ������ (������������������������ ������������) ,即单位频带内的码元传输速率。 (2)用信息传输速率表示的频带利用率
������������ = ������������ ������ (������������������ ������ ∙ ������������) ,即单位频带内的信息传输速率。
第二章 随机过程
1、随机过程的数字特征
(1)均值(数学期望)
(2)方差

������ ������ ������ = ������������1 ������, ������ ������������ = ������ ������
−∞
������ ������ ������ = ������ ������ ������ − ������ ������ 2 = ������ ������2 ������ − ������ ������ 2 = ������2 ������
������������������������ 或������
在信息速率不变的情况下,������进制的码元速率������ ������������与二进制的信息速率������������ 之间有以下转换关系:
4、信息传输速率������������
������������2 = ������������������ ∙ ������������ ������
一条由������个符号构成的消息,其总信息量 ������ = ������ ∙ ������ ������ (������������������)
3、码元传输速率������������ 码元速率与进制数无关,仅与传输的码元长度������������ 有关。
1 ������������ = ������������
6、误码率(码元差错率)������������
������������
=
错误接收码元数 传送总码元数
=
������������ ������
7、误信率(信息差错率)������������
二进制时有������������ = ������������
������������
=
错误接收比特数 传送总比特数
(������ ������)
������������ = ������������ ∙ ������������ ������ (������ ������) (������为进制数) ������ = 2 时,������������ = ������������
5、频带利用率 (1)用码元传输速率表示的频带利用率
另外在背公式的周期安排上,小公式、容易记的公式,最好每天回顾一遍,要在大脑中用“想”的方 法背,把公式的每个符号从大脑中抽出来。小公式回顾的次数多了,就能记住很久,以后就可以多隔几天 再背一次。大公式、难记忆的公式,像功率谱密度公式、PCM 的信号量化误差平均功率比推导公式、各种 常见方波(包括单极性 NRZ、双极性 NRZ、单极性 RZ、双极性 RZ)的功率谱公式等等,最好每天特别安排 一段时间背,要细背,反复地“看—背—写”。此后每天背之前,先检查前一天背完的效果。这里要说明 一下,最初刚开始背的时候,前一天背好的个别公式,可能第二天还记得很清晰,可若觉得问题不大就把 精力从它移到别处,放松了警惕,第三天就可能什么也写不出来。所以背公式是个长期坚持的工作,短期 效果可能很好,但这不是我们的最终目的,我们要的是长效。
考研●通信原理公式手册
Date: 2007-05-02
复习通信原理之前应该知道的
通信与信息系统这一学科的研究生入学考试专业课包括通信原理和信号与系统两门。两者风格不同, 所以复习时的策略和方法也应适当调整。
通信原理课程主要考察基本原理,因此数学计算量不大,题型相对信号与系统来说也比较固定。教材 中虽有相当数量的公式需要记忆,但都比较简单,解题时只需确定好题型,带入相应公式计算,基本上没 有过于繁杂的步骤的特殊的技巧。
������
1
������
������ ������ = ������ ������ ∙ ������������ ������ ������ = − ������ ������ ∙ ������������ ������ ��������������������� 符号)
复习好通信原理课程,在于充分理解各种基本原理。原理是基础,解题是目的。应当在牢牢把握基础 知识的情况下,有方法的、有策略的巩固、记忆学过的知识点和解题思路。切不可刚刚开始复习,就打算 用背题型的办法来对待,因为越到复习的最后阶段,越要求对基本原理有个清晰的认识,越要求对全书的 各章节有一个总体的关联和综合。如果基本的知识点都不清晰,后期复习的效果将大打折扣,那样的话, 摆在我们面前的就是各个章节独立的“块”,而没有形成紧密相连的“体”,综合就更无从谈起。
通信原理不是孤独的学科,它与信号与系统有着很大的联系。通信原理将用到很多信号与系统的公式, 比如傅立叶变换等等,同样信号与系统也需要通信原理的基本原理知识,比如调制与解调。因此前面说的 背公式,应该与信号与系统的背公式同步进行。
通信原理课程各章复习顺序:
绪论
随机 过程
信道
模拟信 号的数 字传输
数字基 带传输 系统
−∞ −∞
������ ������1, ������2 = ������ ������1, ������2 − ������ ������1 ������ ������2
当������ ������1 = 0 或������ ������2 = 0 时,������ ������1, ������2 = ������ ������1, ������2
第三轮,主要目的是强化记忆公式、知识点和解题思路。
经过前两轮的复习,有人可能觉得已经复习得差不多了。但这还不能说明你在考场上也能轻松准确地 写出每个公式的每个符号。考研数学复习的最后阶段不是讲究背公式吗?专业课也一样需要。背公式不是 让人单纯地背一大堆数学符号,而是让人在理解的基础上,会用、并且熟用公式,要达到像不用思考就说 出 1 加 1 等于 2 那样写出每一个公式的程度。背公式看似投机取巧,但这能让你在很短的时间内掌握大量 复杂的公式,其效果只有上了考场才能充分体现出来。因为在考场上,轻松准确地写出公式能节省相当的 时间,且能给自己信心,稳定情绪。对基本公式都咬不准,接下来的解题过程,你又能有多大把握保证做 完了都正确且能得分呢?没把握就直接导致信心不足,畏首畏尾,间接地影响了后面各题的解答。这是我 们不希望看到的。
复习专业课,同复习数学相似,复习一两遍是不够的,建议复习三遍以上。当然每一轮复习的侧重是 不同的。下面简要说一下各轮的安排。
第一轮,主要目的在于回顾知识点。
由于考研时,通信原理课已经结课至少半年时间,有的人已经忘记了很多内容。另外也与每个人当时 学习掌握情况有关,如果当时掌握得不是很牢固,到现在可能也忘记得差不多了。所以有必要在深入复习 之前,大略地翻看以前的教材和笔记,看看过去学过些什么。这一阶段不必背记公式和知识点,只要从前 往后翻看知识点即可,不必做题。这样的目的就是找到当时学它的感觉。当教材看完后,可翻开教材目录, 对照标题看看自己能不能大概想出该章节有那些主要内容。如果有能力,在翻看教材的过程中,可以记忆 一些简单的公式和知识点,太过复杂的公式(比如功率谱密度公式)可以在第二、三轮复习时重点背记。
背记公式也有技巧。背记公式不能采取像背诵英语课文那样的方法。我在背任何公式的时候都把公式 视为图像,而不仅仅是文字。这样是为了在大脑中浮现出公式的轮廓,多次记忆后就可清晰地显现出公式 的细节。背公式最后是为了考场上能写出来,不需要用口读出来,那种出声的背法,我并不推荐。(每个
人都有自己的背法,我的背法不一定适合所有人,这里只是提供一种经过实践检验的可行的方法。它的效 果并不是很快地就显现出来,也就是说,一开始不见得就能像口头拼写单词 beauty = b-e-a-u-t-y 一样, 快速说出公式。但当你需要在纸上写出公式时,这种方法的效果就很明显了。)背课文、背政治需要顺理 成章、有逻辑地说出内容,这需要大量运用左脑。背公式只需背一句,不需要有多强的逻辑性,所以用图 像法背,利用一下你的右脑,也许有更大的收获。
其单位与对数底������有关。
������ = 2 时, ������������������2 ������ = ������������ ������ ,单位是比特 ������������������ ; ������ = ������时, ������������������������ ������ = ������������ ������ ,单位是奈特 ������������������ ; ������ = 10 时, ������������������10 ������ = ������������ ������ ,单位是哈特莱(������������������������������������) 1 ������������������ = 1.443 ������������������ ,用于不能计算以 2 为底的对数的计算器,先算 ������������ ������ ,再乘 1.443。 2、 熵(平均信息量)
正弦载 波数字 调制
系统
差错 控制 编码
同步 原理
我们可以发现,这样的复习顺序,从绪论到信道,都是基础知识。此后的各章,正好符合了一个数字 通信系统大致上的级联顺序。这样的复习顺序,有助于把握各章节的内在联系。
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