通信原理复习提纲

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数字带通传输ห้องสมุดไป่ตู้统与基带传输系统的区别及 其各自的特点
2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK波形绘制 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK调制解调方法。
（原理框图） 2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的带宽，功率
谱密度特点
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2PSK的“倒π”现象，2DPSK的原理，其与2PSK的 区别，2DPSK的产生方法，相干解调法和差分相干 解调法，绝对码和相对码的相互转换。
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关于考试
题型：填空题、判断题、简答题、计算题 有关傅里叶变换的常用公式、三角公式、互补
误差函数将在试卷中提供，希望充分利用。 可携带计算器
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通信系统基本分类和组成。（原理框图 及各部件作用）
模拟通信系统 数字通信系统，数字通信的优点 通信系统的分类、通信方式
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信息和信息熵。
信息：消息中所含有效内容。信息量的计 算。
信息熵（平均信息量）：信源每符号平均 所含信息量。
最大熵：信源等概时，信息熵达到最大。 H0=Hmax=log2 M
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高斯白噪声和带限白噪声的定义（高斯指统计特 性，带限指频带受限）
白噪声、低通白噪声、带通白噪声的物理概念及 其功率谱密度和自相关函数的特点。
什么是窄带高斯白噪声，其表达式和统计特性 （式3.7-8至3.7-11）。
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
调制作用：
为获得较高辐射效率，适合信道的需要 多路复用，提高信道利用率 改善信噪比，提高系统抗干扰、抗衰落能力
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按载波不同分类
线性调制：调幅。 AM、DSB、SSB、VSB。 模拟调制 非线性调制：调角。 FM、PM。 连续波调制 数字调制：包括 ASK，FSK，PSK。 脉冲调制：PAM，PCM，Δ M，PPM，PDM 。
码间串扰 信道噪声
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码间串扰问题
什么是码间串扰？码间串扰的产生原因。码间串 扰造成的危害。
如何消除码间串扰。（无码间串扰的条件）
在系统冲激响应过零点处抽样，就不会对相邻码元抽样
值产生影响。即
1，当k 0 h(kTs ) 0，当k 0
无码间串扰的传输特性（Nyquist准则）：
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
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关于能量信号和功率信号的概念和判别方法
线性调制 解调： 相干解调：本地同频同相相干波，与接收波相乘，再低通滤波。
非相干解调：包络检波
调制 直接法 VCO
非线性调制
间接法（阿姆斯特朗（Armstrong）法）
（了解）
相干解调：需要同步信号，且只能用于窄带调频和调相。
解调 非相干解调（鉴频法）：适于窄带调角和宽带调角信号。
要求：对线性调制解调，画出框图，各步波形（频谱）变化。
平稳随机过程通过线性系统，输出随机过程的均值、 自相关函数、功率谱密度的计算公式；
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窄带随机过程的定义和解析式表达，同相分量 和正交分量的概念和统计特性，(P52的重要结 论)。
窄带随机过程的随机包络和随机相位，一个服 从瑞利分布，一个服从均匀分布。
正弦波加窄带高斯噪声的表达式，其包络服从 莱斯分布。
透彻理解功率信号的频谱和功率谱密度的概 念，能量信号的频谱密度和能量谱密度的概 念
能量和能量谱的关系，功率和功率谱密度的 关系
了解自相关函数和互相关函数的概念
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
RB 2 fN 2 B / Hz B (1 ) fN (1 )
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部分响应系统（理解）
原理：为解决什么问题而设计此系统？ Nyquist第二准则。
均衡（理解）
为什么要均衡？（均衡解决了什么问题？） 均衡的分类。
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
随参信道的传输媒质的三个特点：
信号的传输衰减随时间而变 信号的传输时延随时间而变 存在多径效应
数字信号经信道传输后可分为：
确知信号 随相信号 起伏信号
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信道容量
离散信道容量
Ct

max{r[H(x) H(x /
P(x)
y)]}
(b/s )
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
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调制：把信号转换成适合在信道中传输 的形式的过程。(频谱搬移。把基带信号 搬到高频。)
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通信系统的主要性能指标。
速度上——有效性。 质量上——可靠性。
模拟通信系统
有效性——带宽 B，信号所占用的频率范围的宽度。 可靠性——信噪比 S 。
N
传输速率： 传码率 RB，传信率：Rb 有效性 频带利用率： RB / B ，b Rb / B 数字通信系统 可靠性（差错率）：误码率 Pe ；误信率 Pb
连续信道容量
Ct

B
log
2
1

S N

(b / s)
Ct是无失真情况下信道能够传输的最大平均信息速
率。
香农公式表示带宽与信噪比的制约关系：带宽B增 大，信噪比S/N增大，通信质量好。是有效性与可 靠性的转换。单纯靠增大带宽B，增大的信道容量 Ct有限，B 时， Ct 1.44 S/ n0
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随机过程基本概念
随机过程是所有样本函数的集合。 随机过程是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集
合。
随机过程是样本和时间的双重随机函数。
通信系统中的信号和噪声均属于随机过程，可用统 计特性（概率密度函数和概率分布函数）和数字特 征（均值、方差、相关函数）描述。
扰条件。
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奈奎斯特带宽和奈奎斯特速率的概念
无码间串扰的理想系统带宽 （Nyquist带宽）
B=1/ 2TS (Hz)
Nyquist速率： RB = 1/Ts 频带利用率： RB / B 2 (B/Hz)
余弦滚降特性的特点和频带利用率
滚降系数越大，h(t)的拖尾衰减越快 滚降使带宽增大为 B fN f (1 ) fN 余弦滚降系统的最高频带利用率为
Heq()


i
H
(
0

2i
Ts
)


H (
i

2 iRB )

常数
,当 | ,当 |
| |

Ts

Ts
RB RB
系统等效传输函数满足上式，即只要Heq(ω)具有理想低通 形式，就可使系统无码间串扰。
要求会判定某个系统的传输特性函数是否满足无码间串
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狭义信道无有线线信信道道 信道广义信道调编制码信信道道（（连离续散／／模数拟字信信道道））随恒有无参参记记信信忆忆道道信信道道
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恒参信道特性：等效为一线性时不变系统，信号 无失真传输条件：
振幅-频率特性曲线是一条水平直线 相位-频率特性曲线是一条通过原点的直线
各种调制信号的时域表达。AM、DSB、SSB 、FM、PM。 要求：能写出表达式，能识别参数（如载波表达式、调频系数等）。
各种调制信号的频谱（AM、DSB 要求能写出表达式，绘制频谱图）与带宽。
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调制方式与解调方式
调制：乘以载波 cosCt ，经滤波器（如 SSB，VSB）。
2ASK的抗噪声性能，同步检测法和包络检波法的性 能公式的应用
2FSK的抗噪声性能，同步检测法和包络检波法的性 能公式的应用
2PSK相干解调的性能公式，2DPSK相干解调性能公 式，2DPSK差分相干解调性能公式的应用
二进制数字调制系统的性能比较
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
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数字基带信号的概念，各种基带信号是如何定义 的，其波形怎样，基带信号的表示式（6.1-1）
基带信号的功率谱密度的计算，即式（6.1-26） 的应用；连续谱和离散谱的含义，由该功率谱密 度计算直流分量和定时分量的功率。
数字基带信号码型（写出代码，绘制波形）
影响基带传输系统性能的两个因素
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解调器抗噪声性能分析
信噪比分析：
输入 Si Ni
解调器
信噪比增益（调制制度增益）
解调器输出信噪比 G 解调器输入信噪比
S0 / N0 Si / Ni
输出 So No
1、不同调制方式与不同解调方式的信噪比计算。
2、门限效应。
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收
随机过程无确定表达式，频谱密度不确定，只有功 率谱密度确定，可用功率谱密度描述其频域特性。
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平稳随机过程的概念尤其是广义平稳随机过程的概 念，平稳过程的各态历经性的定义，自相关函数的 概念和性质。
功率谱密度的概念和性质；维纳-辛钦关系；总功率 和功率谱密度的关系。
高斯随机过程的概念，高斯随机变量的一维概率密 度函数；高斯过程的重要性质。
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模拟信号的数字化的三个基本步骤 抽样、量化、编码
理解低通模拟信号的抽样定理，掌握理想抽样信 号的频谱计算方法（式9.2-5）
抽样定理及其计算 低通型抽样定理 理想抽样、自然抽样和瞬时抽样的方法和原理。
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第1章 绪论 第2章 确知信号 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第9章 模拟信号的数字传输 第10章 数字信号的最佳接收