通信原理 樊昌信版 各章重点

第一章

1、通信系统的模型（了解 图1-1 1-4 1-5）

2、数字通信的特点（掌握）

①抗干扰能力强，且噪声不积累②传输差错可控③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储④易于集成，使通信设备微型化，重量轻⑤易于加密处理，且保密性好⑥需要较大的传输带宽 3、平均信息量的简单计算（选、填）

221

log log ()()()I P x bit P x ==- 21

()()log ()(/n

i i i H x P x P x bit ==-∑符号）

当信息源的每个符号等概率出现时，信息源具有最大熵：2()log n(/H x bit =符号）

4、码长、码元速率、信息速率、频带利用率定义、单位、计算

码元速率RB ：每秒传输码元的数目，单位B 二进制与N 进制码元速率转换关系：RB2=RBNlog2N(B) 信息速率：每秒钟传递的信息量，单位bit/s 在N 进制下Rb=RBNlog2N(bit/s) 第二章

1、随机过程的概念、分布函数、概率密度函数的定义（理解 P36-37） 均值：1[()](,)()E t xf x t dx a t ∞

-∞

ξ=

=⎰

方差：2222[()]{()()}[()][()]()D t E t a t E t a t t σξ=ξ-=ξ-=

自相关函数：1212(,)[()()]R t t E t t =ξξ 协方差函数：121122(,){[()()][{()()]}B t t E t a t E t a t =ξ-ξ- 2、高斯过程的一维概率密度函数（掌握 P46-47）

22()f ())2x a x -=-σ 误差函数

：

2

()2)1x

z erf x e dz ϕ-==- 互补误差函数

：

2

()1()22)z x

erfc x erf x e dz ϕ∞

-=-=

=-

3、高斯白噪声及带限噪声的定义、平均功率的计算（掌握 P57-60） 白噪声：0()()(/z)2n n P f f W H =

-∞<<∞ 自相关函数：0()()2

n

R ξτ=δτ 低通白噪声：0

20()H n f f n P f ||≤={其他

自相关函数：0sin 2()=n 2H H

H f R f f ππτ

ττ

带通白噪声：0f f 2220()c c n B B

f n P f -≤ ||≤ +={其他

自相关函数：0sin ()=n cos 2c B R B

f B πππτ

τττ

平均功率：N= 0n B

4、噪声的功率谱密度与相关函数的关系 线性系统输出/输入功率谱密度的关系计算（掌握 P42-44 P48-49） 平稳过程的功率谱密度()P f ξ与其自身相关函数()R τ是一对傅里叶变换关系，即()()j P f R e d ∞

-ωτξ-∞

=

ττ⎰

()=()j R P f e df ∞ωτξ-∞τ⎰或()()j P R e d ∞

-ωτξ-∞

ω=ττ⎰ 1()=

()2j R P e d π

∞

ωτξ-∞

τωω⎰

平稳过程的总功率：

(0)=()R P f df ∞

ξ-∞

⎰

输出过程0()t ξ的均值：0()]()(0)t a h d H ∞

-∞

E[ξ=⋅

ττ=α⋅⎰

输出过程0()t ξ的自相关函数：0120()()R t t R ,+τ=τ

输出过程0()t ξ的功率谱密度：2

()()o i P f f P f =⎪H()⎪ 输出过程0

()t ξ的概率分布：0()()()i t h t d ∞

-∞

ξ=τξ-ττ⎰

第四章

1、恒参、随参信道的定义及特点（填选 P72）

2、频率选择性衰落的原因（简答 P75-76） 第五章

1、调制解调的概念（了解 P86），调制的目的（掌握 P86）

①提高天线通信时的天线辐射效率②实现信道的多路复用，提高信道利用率③扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换

2、双/单边带调制系统的带宽、抗噪性能的分析、计算（掌握 P98-101）

双边带：()()cos DSB c s t m t t =ω 带宽：2DSB H B f = H f 为调制信号的带宽 o n 为单边功率谱密度

经低通后输出信号为：1()()2o m t m t =

所以解调器输出的有用信号功率为：221()()4

o o S m t m t == 经低通后，解调器最终的输出噪声为：1()()2o c n t n t =所以输出噪声功率为：2

2111()()444

o o i i o N n t n t N n B ====

解调器输入信号平均功率：2

21()()2

i m S s t m t == ⇒解调器输入信噪比：2

1()2i i o m t S N n B = 输出信噪比：2

21()()

414

o o o i m t S m t N n B N ==⇒制度增益：/2/o o DSB i i S N G S N ==

单边带：11()()cos ()sin 22

SSB c c s t m t t m t t ∧

=ω+ω 带宽：SSB H B f = H f 为调制信号的带宽

经低通后输出信号为：1()()4o m t m t =所以解调器输出的有用信号功率为：2

21()()16

o o S m t m t ==

1144o i o N N n B == ⇒输出信噪比： 2

21()

()

16144

o o o o m t S m t N n B n B ==

输入信号平均功率：2

21()()4

i m S s t m t == ⇒ 221()()44i i o o m t S m t N n B n B == ⇒ 制度增益：/1/o

o SSB i i S N G S N == 3、卡森公式（P110）、门限的概念（P104）（了解 选填）

用相干解调解调各种线性调制信号时不存在门限 AM 包络检波小信噪比时会出现门限效应 FM 小信噪比时也会出现门限效应

调频波的有效带宽为：2(1)2()FM f m m B m f f f =+=∆+ m f 时调制信号的最高频率，f m 是最大频偏f ∆与m f 的比值

4、FM 优于AM 的原因（P118-119）

在大信噪比情况下，AM 包络检波的输出信噪比为：2()

o o o S m t N n B

=

设AM 信号100%调制，且m(t)为单频余弦波，则22

()2A m t =因而2/2

2o o o m S A N n f = FM ：2232o f o o m

S A m N n f =所以2(/)3(/)o o FM f i i AM S N m S N = 宽带调频（WBFM ）信号的传输带

宽FM B 与AM 信号的传输带宽AM B 之间关系为：2(1)(1)FM f m f AM B m f m B =+=+ ⇒

2(/)3()(/)o o FM FM i i AM AM

S N B

S N B =

在大信噪比情况下，调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而提高