通信原理总复习PPT课件
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❖ 窄带角度调制
S N( B t) F A c M o c t A s m 2 K F A c Mo m c s ) t ( co m s c ) t(
❖ 宽带角度调制
SF(M t)A Jn(FM )co csn (m )t n
2020/6/1
.
14
4.频域表达式
❖ 幅度调制
f(t)F ()
Am A0
1
称为调幅指数
S A( t M ) A 0 co c t A s 2 m co c s m ) t (co c s m ) t(
2020/6/1
.
12
单频调制情况
❖ 角度调制
f (t) Am cosmt
SPM(t) Acos(ct PM cosmt) 其中：PM KPMAm 称为调相指数
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
2020/6/1
.
3
1. 信号和通信系统分类
❖ 信号：
携带消息的电信号
❖ 通信系统：
传输信号的技术设备
❖ 通信的任务：
克服距离障碍，准确的传递信息
2020/6/1
.
4
❖ 对通信系统的分析方法
1. 通信系统的组成
发送设备 —— 调制部分 通信系统
接收设备 —— 解调部分
2. 通信系统的工作原理
调制原理 原理
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。
2020/6/1
.
22
❖ 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
.
13
❖ 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
❖ 幅度调制
调制效率
Sf
(边带信号功率） S（ o 调制信号功
载波占有 较大功率
DSB SSB VSB 1
AM
2 AM
2
2 AM
( 1) 3
2020/6/1
.
18
❖ 角度调制
P FM
A2 2
P FM P c P f
Pc
A2 2
J
2 0
(
FM
)
P f
2
A2 2
J
2 n
(
FM
n
)
2020/6/1
SS S
1 B(t)2
f
(t)cosct
1 2
f (t)sinct
❖ 角度调制
SPM (t)Acoc stKPM f(t)
SFM (t)AcocstKFMf(t)dt
2020/6/1
.
11
单频调制情况
❖ 幅度调制
f (t) Amcosmt
SAM(t) A01AMcosmtcosct
其
中
： AM
2020/6/1
.
6
二、信息论初步
❖ 信息的度量
信息量计算，与出现概率的关系
❖ 信息熵
定义 离散信源信息熵的计算 最大熵条件
❖ 信道容量
香农公式：C=Wlog2(1+S/N)，物理含义 信道容量与信息速率的关系。
2020/6/1
.
7
三、模拟调制系统
❖ 模拟调制系统
幅度调制 角度调制
通过对比两者的共同点和差别， 掌握幅度和角度调制特点。
通信原理复习
.
1
❖ 通信系统的组成
系统包括那些部分 用方框图表示
❖ 通信系统的工作原理
调制解调原理 用时域和频域表达式描述
❖ 通信系统的性能
通信系统所能达到的指标 模拟通信系统：带宽，信噪比 数字通信系统：频带利用率，误码率
2020/6/1
.
2
一、概述
❖ 信号和通信系统分类 ❖ 分析方法
.
16Βιβλιοθήκη Baidu
5. 带宽
❖ 幅度调制： 信号最高频率
❖ 角度调制：
f (t)
W
B DSB 2 W B AM 2 W B SSB W B VSB W ～ 2 W
用卡森公式计算：
B F M 2 ( 1 F) M fm 2 fm 2 fma
信号最高频率
已调信号 最大频偏
2020/6/1
.
17
6.功率分配
dt
2020/6/1
调频
.
9
2.调制方式
❖ 幅度调制
抑制载波双边带调幅 DSB 常规调幅 AM 单边带调制 SSB 残留边带调制 VSB
❖ 角度调制
相位调制 FM 频率调制 PM
2020/6/1
.
10
3.时域表达式
❖ 幅度调制
SDSB(t) f(t)cosct
SAM(t)A0 f(t)cosct
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
2020/6/1
.
21
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。
2020/6/1
.
8
1. 基本概念
❖ 调制信号与已调信号之间的关系
调制信号： 载波: 已调信号:
f(t)
C(t)Aco sc(t0)
幅度调制
SAM(t) A(t)cos( ct 0)
A(t) f (t)
调相
角度调制
SFM (t) Ac cos(ct t 0 )
(t) f (t) (t) d(t) f (t)
.
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
.
20
❖ 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)
线性调制：指调制前后信号频谱的变化。
2020/6/1
.
15
❖ 角度调制 单频余弦调制
f(t)A m co m ts
S F(M )A Jn(F)M ( c n m ) ( cn m ) n
非线性调制
2020/6/1
S N( B t) F A c M o c t A s m 2 K F A c Mo m c s ) t ( co m s c ) t(
❖ 宽带角度调制
SF(M t)A Jn(FM )co csn (m )t n
2020/6/1
.
14
4.频域表达式
❖ 幅度调制
f(t)F ()
Am A0
1
称为调幅指数
S A( t M ) A 0 co c t A s 2 m co c s m ) t (co c s m ) t(
2020/6/1
.
12
单频调制情况
❖ 角度调制
f (t) Am cosmt
SPM(t) Acos(ct PM cosmt) 其中：PM KPMAm 称为调相指数
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
2020/6/1
.
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1. 信号和通信系统分类
❖ 信号：
携带消息的电信号
❖ 通信系统：
传输信号的技术设备
❖ 通信的任务：
克服距离障碍，准确的传递信息
2020/6/1
.
4
❖ 对通信系统的分析方法
1. 通信系统的组成
发送设备 —— 调制部分 通信系统
接收设备 —— 解调部分
2. 通信系统的工作原理
调制原理 原理
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。
2020/6/1
.
22
❖ 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
.
13
❖ 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
❖ 幅度调制
调制效率
Sf
(边带信号功率） S（ o 调制信号功
载波占有 较大功率
DSB SSB VSB 1
AM
2 AM
2
2 AM
( 1) 3
2020/6/1
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❖ 角度调制
P FM
A2 2
P FM P c P f
Pc
A2 2
J
2 0
(
FM
)
P f
2
A2 2
J
2 n
(
FM
n
)
2020/6/1
SS S
1 B(t)2
f
(t)cosct
1 2
f (t)sinct
❖ 角度调制
SPM (t)Acoc stKPM f(t)
SFM (t)AcocstKFMf(t)dt
2020/6/1
.
11
单频调制情况
❖ 幅度调制
f (t) Amcosmt
SAM(t) A01AMcosmtcosct
其
中
： AM
2020/6/1
.
6
二、信息论初步
❖ 信息的度量
信息量计算，与出现概率的关系
❖ 信息熵
定义 离散信源信息熵的计算 最大熵条件
❖ 信道容量
香农公式：C=Wlog2(1+S/N)，物理含义 信道容量与信息速率的关系。
2020/6/1
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三、模拟调制系统
❖ 模拟调制系统
幅度调制 角度调制
通过对比两者的共同点和差别， 掌握幅度和角度调制特点。
通信原理复习
.
1
❖ 通信系统的组成
系统包括那些部分 用方框图表示
❖ 通信系统的工作原理
调制解调原理 用时域和频域表达式描述
❖ 通信系统的性能
通信系统所能达到的指标 模拟通信系统：带宽，信噪比 数字通信系统：频带利用率，误码率
2020/6/1
.
2
一、概述
❖ 信号和通信系统分类 ❖ 分析方法
.
16Βιβλιοθήκη Baidu
5. 带宽
❖ 幅度调制： 信号最高频率
❖ 角度调制：
f (t)
W
B DSB 2 W B AM 2 W B SSB W B VSB W ～ 2 W
用卡森公式计算：
B F M 2 ( 1 F) M fm 2 fm 2 fma
信号最高频率
已调信号 最大频偏
2020/6/1
.
17
6.功率分配
dt
2020/6/1
调频
.
9
2.调制方式
❖ 幅度调制
抑制载波双边带调幅 DSB 常规调幅 AM 单边带调制 SSB 残留边带调制 VSB
❖ 角度调制
相位调制 FM 频率调制 PM
2020/6/1
.
10
3.时域表达式
❖ 幅度调制
SDSB(t) f(t)cosct
SAM(t)A0 f(t)cosct
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
2020/6/1
.
21
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。
2020/6/1
.
8
1. 基本概念
❖ 调制信号与已调信号之间的关系
调制信号： 载波: 已调信号:
f(t)
C(t)Aco sc(t0)
幅度调制
SAM(t) A(t)cos( ct 0)
A(t) f (t)
调相
角度调制
SFM (t) Ac cos(ct t 0 )
(t) f (t) (t) d(t) f (t)
.
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
.
20
❖ 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)
线性调制：指调制前后信号频谱的变化。
2020/6/1
.
15
❖ 角度调制 单频余弦调制
f(t)A m co m ts
S F(M )A Jn(F)M ( c n m ) ( cn m ) n
非线性调制
2020/6/1