通信原理复习资料

通信原理复习资料 一、 基本概念 第一章

1、模拟通信系统模型

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：

（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控 （3）便于处理、变换、存储

（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：

（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类

（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 （7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性

有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

模拟通信系统模型

信息源

信源编码

信道译码

信道编码信 道数字调制

加密

数字解调解密

信源译码

受信者

噪声源

数字通信系统模型

（1）模拟通信系统：

有效性：可用有效传输频带来度量。

可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。

（2）数字通信系统：

有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。

可靠性：常用误码率和误信率表示。

码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）

信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒

6、通信的目的：传递消息中所包含的信息

7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信

8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时，信息源的熵有最大值。

第二章

1、确知信号：是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。

2、确知信号的类型

（1）按照周期性区分：周期信号和非周期信号

（2）按照能量区分：能量信号和功率信号：

特点：能量信号的功率趋于0，功率信号的能量趋于∞

3、确知信号在频域中的性质有四种，即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。

4、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。

5、自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量；功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。

第三章

1、随机过程是一类随时间作随机变化的过程，它不能用确切的时间函数描述。

2、随机过程具有随机变量和时间函数的特点，可以从两个不同却又紧密联系的角度来描述：①随机过程是无穷多个样本函数的集合②随机过程是一族随机变量的集合。

3、随机过程的统计特性由其分布函数或概率密度函数描述。

4、高斯过程的概率分布服从正态分布，它的完全统计描述只需要它的数字特征。

5、瑞利分布、莱斯分布、正态分布是通信中常见的三种分布：正弦载波信号加窄带噪声的包络一般为莱斯分布；当信号幅度大时，趋近于正态分布；幅度小时，近似为瑞利分布。

6、窄带随机过程：若随机过程ξ(t)的谱密度集中在中心频率f c附近相对窄的频带范围∆f 内，即满足∆f << f c的条件，且f c 远离零频率，则称该ξ(t)为窄带随机过程。

第四章

1、信道分类：

（1）无线信道－电磁波（含光波）

（2）有线信道－电线、光纤

2、无线信道（电磁波）的传播主要分为地波、天波和视线传播三种。

3、有线信道主要有明线、对称电缆和同轴电缆三种。

4、信道模型的分类：调制信道和编码信道。

5、调制信道数学模型

－ 信道输入端信号电压； － 信道输出端的信号电压； － 噪声电压

－ 调制信道数学模型

◆ 因k (t )随t 变化，故信道称为时变信道。

◆ 因k (t )与e i (t )相乘，故称其为乘性干扰。 ◆ 因k (t )作随机变化，故又称信道为随参信道。 ◆ 若k (t )变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。 ◆

乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。

6、调制信道分类：随参信道和恒参信道。

随参信道：特性随机变化得信道称为随机参量信道，简称随参信道。

恒参信道：信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小。称为恒定参量信道，简称恒参信道。

7、编码信道的输入和输出信号是数字序列，编码信道对信号的影响是使传输的数字序列发生变化，即序列中的数字发生错误。用错误概率来描述编码信道的特性。

8、编码信道中产生错码的原因以及转移概率的大小主要是由于调制信道不理想造成的。 9、恒参信道的主要传输特性通常用振幅～频率特性和相位～频率特性来描述。

10、码间串扰：在传输数字信号时，波形畸变可引起相邻码元波形之间发生部分重叠，造成码间串扰。 11、频率失真：指由于信道的振幅——频率特性不理想，则信号发生的失真称为频率失真。 12、相位失真：指由于信道的相位特性不理想使信号产生的失真称为相位失真。 13、频率失真和相位失真都是线性失真；可以用线性网络进行补偿。

14、非线性失真：是指信道输入和输出信号的振幅关系不是直线关系。这种失真主要是由于信道中的元器件不理想造成的。 15、频率偏移：是指信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。主要是由于发送端和接收端中用于调制解调或频率变换的振荡器的频率误差引起的。

16、随参信道：又称时变信道，信道参数随时间而变。 17、随参信道的特性： （1）衰减随时间变化 （2）时延随时间变化

（3）多径效应：信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象。

信息源

信源编码

信道译码

信道编码信 道数字调制

加密

数字解调解密

信源译码

受信者

噪声源

编码信道

调制信道 f

e 0(t )

e i (t )

n (t )

调制信道数学模型

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