通信原理 第2章 预备知识
《通信原理》各章节重点知识考点
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）221log log ()()()I P x bit P x ==- 21()()log ()(/ni 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)1xz erf x e dz ϕ-==- 互补误差函数：2()1()22)z xerfc 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()()2nR ξτ=δτ 低通白噪声：020()H n f f n P f ||≤={其他自相关函数：0sin 2()=n 2H HH f R f f ππτττ带通白噪声：0f f 2220()c c n B Bf n P f -≤ ||≤ +={其他自相关函数：0sin ()=n cos 2c B R Bf B πππττττ平均功率：N= 0n B4、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()()4o 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：22111()()444o o i i o N n t n t N n B ====解调器输入信号平均功率：221()()2i m S s t m t == ⇒解调器输入信噪比：21()2i i o m t S N n B = 输出信噪比：221()()414o 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 22SSB 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：221()()16o o S m t m t ==1144o i o N N n B == ⇒输出信噪比： 221()()16144o o o o m t S m t N n B n B ==输入信号平均功率：221()()4i 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/oo 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2/22o o o m S A N n f = FM ：2232o f o o mS 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 AMS N BS 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5、频分复用的目的（了解 P123）为了充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率 6、AM 包络检波的性能222()()22o i mA m t S s t ==+ 2()i i o N n t n B == ⇒ 22()2i o i o S A m t N n B+=大信噪比时：2()o S m t = 2()o i o N n t n B == ⇒2()o o o S m t N n B = ⇒ 222/2()/()o o AM i i o S N m t G S N A m t ==+ 7、FM 非相干解调性能()cos[()]FM c f s t A t K m d =ω+ττ⎰22i A S =i o FMN n B =22i i o FMS A N n B =大信噪比：222()()()o od f S m t K K m t == 223283d o mo K n f N Aπ= ⇒ 23(1)FM f f G m m =+ 第六章1、基带信号的波形及其功率谱（了解 P133-138） s(t)=u(t)+v(t)22u 1212()()()(1))))(1))]()s v s s s s s m P f P f P f f P P f f f mf P mf f mf ∞=-∞=+=-⎪(-(⎪+⎪(+-(⎪δ-∑G G [PG G平均功率：1()()2s s S P d P f df π∞∞-∞-∞=ωω=⎰⎰单极性基带信号功率谱密度为22()(1))(1))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G双极性基带信号功率谱密度为22()4(1))(21))]()s s sssm P f f P P f f P mf f mf ∞=-∞=-⎪(⎪+⎪-(⎪δ-∑G G2、码间串扰的概念、传码率与系统带宽（掌握 P146）由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。
通信原理第2章精品PPT课件
2.1 信号概述 2.2 确知信号分析 2.3 随机信号分析
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2.1
信号概述
2.1.1 信号的概念 2.1.2 信号的分类 2.1.3 几种常见信号 2.1.4 信号的时域分析和频域分析
本书的 封面
2.1.1
信号的概念
“信号”来源于拉丁文“signum(记号)”一词，其 含意甚广。
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信号的分类
确定性信号
信号
随机信号
周期信号
非周期信号
平稳随机信号 非平稳随机信号
正弦周 期信号
复杂周 期信号
准周期 信号
瞬变信号
各态历经 信号
非各态历经 信号
确知信号的分析是随机信号分析的基础，
本书重点分析确知信号的特性。
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（1）周期信号 周期信号是指经过一定时间间隔周而复始 重复出现，无始无终的信号，可表达为
《通课信程原名理称》课件
第1章 通信系统概述 第2章 信号分析 第3章 信道与噪声 第4章 模拟调制 第5章 模拟信号的数字传输 第6章 数字基带传输 第7章 数字调制
第8章 差错控制编码 第9章 同步原理
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《通课信程原名理称》课件
第1章 通信系统概述 第2章 信号分析 第3章 信道与噪声 第4章 模拟调制 第5章 模拟信号的数字传输 第6章 数字基带传输 第7章 数字调制
一定意义 。
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信号就是用于描述、记录或传输的消息( 或者说信息)的任何对象的物理状态随时 间的变化过程。简单而言，信号就是载 有一定信息(或消息)的一种变化着的物 理量。也可说，信号就是载有一定信息 的一种物理体现。
通信原理第二章
第2章 调制解调 射频带宽的变化 射频信号s(t)的带宽取决于伪噪声码c(t)的码速率Rc。在PSK 调制的情况下，s(t)的带宽等于伪噪声码速率的2倍，即BRF
=2Rc，而几乎与数字信号d(t)的速率无关。
(a)接收机输入；(b)混频器输出；(c)中频滤波器输出
第2章 调制解调 假设有用信号的功率为P1＝P0，码分多址干扰信号的功率P2＝ P0，多径干扰信号的功率P3=P0，其他进入接收机的干扰和噪 声信号功率N=P0。再假设所有信号的功率谱是均匀分布在 BRF=2Rc带宽之内。
第2章 调制解调
相关解扩后，有用信号的频带变窄，无失真地通过带宽为Bb =2Rb 的中频滤波器。其他信号与本地参考伪噪声码无关， 带被展宽，大部分能量落在中频滤波器的通频带之外，被中频 滤波器滤除了。因此，解扩前后的信噪比发生了显著的改变。
第2章 调制解调
图2-48 跳频(FS)系统 (a) 原理示意图； (b) 频率跳变图案
第2章 调制解调
工作原理
发信机的发射载波频率，在一个预定的频率集内由伪随机码 序列控制频率合成器(伪)随机的由一个跳到另一个。 收信机中的频率合成器也按照相同的顺序跳变，产生一个和 接收信号频率相差 fIF(中频频率)的参考本振信号，经混频后 得到频率固定的中频信号，此过程称为对跳频信号的解跳。 解跳后的中频信号经放大后送到解调器解调，恢复出传输的 信息。
的统计特性相近。伪噪声序列是接近于高斯信道要求的最佳信
号形式。
1 N
R(τ)Ni1cici
1N 1
τ0 τ0
N
1
R(τ)
1 N
0
τ 0 τ 0
第2章 调制解调
《通信原理》培训PPT课件(第二章)
（ω0 的整数倍的离散谱线）
可见：给定周期信号f(t)，可以利用傅立叶分解的方 法确定它的频谱；反之，利用式(2-2)也可以求出它 所对应的信号。 三、重要结论 在时间域中，作为时间的函数定义f(t)； 在频率域中，按照它的频谱确定此信号。 我们可以用这两种彼此等价的关系确定一个周期 性信号。 一般来说，Fn是一个复数，由Fn确定周期信号f(t) 的第n次谐波分量的幅度，它与频率之间的关系图形称 为信号的幅度频谱。因为它不连续，仅存在于ω0的整 数倍处，故将这种频谱叫离散频谱。
解：在一个周期内，
f(t)可表示为：
A 2 t 2 f (t ) 0其他
利用式(2．6)，并令ω0＝2л／T，有：
1 Fn T
2 2
Ae
j t
0
dt
2 2
A
jn 0T
e
jn
0t
第二章
一、信号与噪声
信号与噪声
① 信号：确知信号和随机信号。 ② 噪声：具有随机性
二、分析方法
①时域分析 ②频域分析
三、分析工具：
①确知信号——傅里叶分析的方法； ②随机信号——随机过程的理论来描述。
2．1
信号的频谱分析
确知信号：表征信号的所有参数都是确定的。 （周期信号、非周期信号） 2． 1． 1 傅里叶级数
jn 0 t
(2 2)
2 n j t 1 Fn f ( t )e T dt T T 1 2 jn0 t T f ( t )e dt ( n 0, 1, 2,) T 2
一、周期信号 如果一个信号f(t)满足如下关系
f (t ) f (t nT )( t )
通信原理第六版课件 第2章
P V 2 / R I 2R V 2 I 2
W
设连续电压或电流信号为s(t),则它在单位电阻（1Ω）上的瞬时 功率为s2(t)。
信号总能量： E
s 2 (t )dt
1 信号的平均功率： P lim T T
T /2
T / 2
s 2 (t )dt
5
2.1 确知信号的类型
C0 an cos 2 nt / T0 bn sin 2 nt / T0
n 1
2 2 C0 an bn cos 2 nt / T0 n 1
n 1
tan1 bn / an
s(t)
【例2.1】 试求图所示周期性方波的频谱。
1 通常把0≤f≤ 1/τ 这段频率称之为周期信号的带宽B(= 1/τ ) / 2 T 1 V /2 1 1 /2 j 2 nf 0t j 2 nf 0t e j 2 nf0t Cn s (t )e dt Ve dt / 2 / 2 T j 2 nf 0 T T / 2 f0
T /2
简称功率信号。 其特征是：信号的持续时间无限，功率信号的能量 E→∞ 。
实际通信系统中，信号都具有有限的功率，有限的持续时间， 因而具有有限的能量。
但若信号的持续时间非常长，可以近似的认为是具有无限长的 6 持续时间。-----功率信号。
2.1 确知信号的类型
信号类型的区别与关系：
（1）所有的周期信号都是功率信号（s(t) ≡0除外)，但功率信号
【例2.3】试求图中周期波形的频谱。
s( t ) sin( t ) s( t ) f ( t 1)
通信原理(第7版)复习资料讲解
通信原理复习资料第一章 绪论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）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （4）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （5）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（6）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），是“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：可用接收端解调器输出信噪比来度量。
（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log 2M 比特的信息量。
9、信息源的熵，即每个符号的平均信息量：)x (p log )x(p I i 2n1i i∑=-=结论：等概率发送时，信息源的熵有最大值。
通信原理教程2
若此信号的频谱密度，为S(f)，则由巴塞伐尔定理得知：
E s 2 (t)dt S ( f ) 2df
上式中|S(f)|2称为能量谱密度，也可以看作是单位频带内的 信号能量。上式可以改写为：
E G( f )df
式中，G(f)＝ |S(f)|2 （J / Hz） 为能量谱密度。 ➢ G(f)的性质：因s(t)是实函数，故|S(f)|2 是偶函数，∴
例：接收机噪声 随机过程的数字特征：
➢ 统计平均值：
S( ) s(t)e jt dt
S()的逆变换为原信号：
s(t) S ( )e jt dt
【例2.3】试求一个矩形脉冲的频谱密度。
解：设此矩形脉冲的表示式为
g (t )
1
0
t /2 t /2
则它的频谱密度就是它的傅里叶变换：
G() / 2 e jtdt 1 (e j / 2 e j / 2 ) sin( / 2)
第二章 信号
2.1 信号的类型
2.1.1 确知信号和随机信号
➢ 什么是确知信号 ➢ 什么是随机信号
2.1.2 能量信号和功率信号
➢ 信号的功率: 设 R = 1, 则 P = V2/R = I2R = V2 = I2 ➢ 信号的能量：设S代表V或I，若S随时间变化，则写为s(t),
于是，信号的能量 E = s2(t)dt
13
互相关函数 ➢ 能量信号的互相关函数定义：
R12 ( ) s1(t)s2 (t )dt,
➢ 功率信号的互相关函数定义：
R12
(
)
lim
T
1 T
T /2
T / 2 s1(t)s2 (t )dt,
➢ 性质：
通信原理 第2章(基础知识)
31/59
2.4.3 平稳随机信号通过系统
平稳信号X(t)输入系统，
Y (t) X (t) h(t) X (t u)h(u)du
X(t)与Y(t)是联合平稳的。
1. 输出的概率特性 如果X(t)是高斯过程，则Y(t)也是高斯过程。 2. 输出的功率谱
PY ( f ) PX ( f ) H ( f ) 2
P f
Beq
1 P( f0 )
P(
0f)dfBeqP f0
f
当 P f 为低通信号时， f0 0
0
f0
便于计算信号功率， P 2BeqP f0
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等效噪声带宽（相对于系统）
equivalent noise bandwidth
Hf 2
(自学)
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2.1 确知信号
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2.1.1 信号及其基本参数
信号——某个随时间变化的电子或电气物理量，如v(t) 或i(t)，也常常称为波形。
实际物理波形的特点： 1）实的、连续的、峰值有限的 2）存在于有限的时间段内 3）频谱主要集中在某个频带中
2.2 随机信号
（随机过程）
（Random Signal）
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2.2.6 功率谱密度
1. 功率谱密度与维纳—辛钦定理
功率型信号
P lim 1 T x2 t dt T 2T T
功率型信号一般持续时间无限，不满足绝对可积的条件。
功率谱密度（PSD）：
通信原理
第2章 基础知识
通信原理简明教程预备知识
V f nf
n 0
周期冲激脉冲序列频谱函数： 周期矩形脉冲序列频谱函数：
A x(t ) T0
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dt
/2
/ 2
Ae
j 2 ft
dt A
sin f
f
A Sa f
第2章 预备知识
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2.2.2 非周期信号的频谱分析
门函数频谱函数的傅氏反变换
X(f )
x (t )
2 f0
1
f0
0
f0
f
2 2 f0
n
T0 2 T0 2
Vn e
x (t )dt
j 2 nf0 t
1 ， Vn T0
T0 2
j 2 nf0 t x ( t ) e dt T0
2
当x(t)为实偶信号时， V n 也为实偶函数。 V n 反映了周期信号 中频率为 nf0 成分的幅度值和相位值，Vn ~ f 称为周期信号 的频谱。
通信原理简明教程－第2章
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第2章 预备知识
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第2章 预备知识
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 信号与系统的分类 确知信号分析 随机信号分析 通信系统中的噪声 匹配滤波器 信道
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第2章 预备知识
2
2.1 信号与系统的分类
1. 信号的分类 数字信号与模拟信号 数字信号：携带信息的参量取值离散，如计算机输出 的“１”“０”信号。 模拟信号：携带信息的参量取值连续，如语音信号。 周期信号与非周期信号 周期信号：每隔一个固定时间重复出现的信号，如正 弦信号或余弦信号。 非周期信号：不是周期重复出现的信号，如语音信号、 单个的矩形脉冲信号等。
通信原理(第二版) 第2章
2.2 周期信号的频谱分析
信号的频谱分析在通信原理课程中占有极其重要的地位。 频谱分析的目的是找出信号所包含的频率成分以及各个频率
周期信号的频谱分析采用傅氏级数展开法，傅氏级数展 开有多种表达形式，其中指数表达式最常用。
任何周期为T0周期信号x(t)，只要满足狄里赫利条件， 都可以展开为指数形式的傅氏级数，即
P x2 (t) lim 1 T / 2 x2 (t)dt T T -T / 2
若信号的能量有限(即0<E<∞)，则称该信号为能量信号； 若
信号的平均功率有限(0<P<∞)，则称该信号为功率信号。 能量信号的平均功率(在全时间轴上的平均)等于0，而功率信
号的能量等于无穷大。持续时间无限的信号一定是功率信号，而 持续时间有限的信号则是能量信号。
解 (1)由式(2-2-2)及图2.2.1得
Vn
1 T0
T0
2 T0
2
x(t)e j2 nf0tdt
1 T0
2
Ae j2 nf0tdt
2
A
T0
sin
nf0 nf0
A
T0
nf0
代入式(2-2-1)得周期矩形脉冲信号的傅氏级数表达式为
x(t)
A
T0
Sa( nf0 )e j2 nf0t
f (t) F( f )
2.3.2 通信中常用信号的频谱函数
1. 矩形脉冲信号的傅氏变换及矩形频谱的傅氏反变换
利用傅氏变换公式(2-3-1)可求出其频谱函数为
X ( f ) f (t)e j2πftdt /2 Ae j2πftdt A sin(πf ) A Sa(πf )
2. 周期信号和非周期信号 如果一个信号x(t)可描述为： x(t)=x(t+kT0)，其中T0(常数) >0；k为整数，则称x(t)为周期信号，T0为周期。反之，不满 足此关系式的信号称为非周期信号。
通信原理习题答案郑国梓精要
第1章 绪论1-2 设信源X 由4个符号a,b,c,d 组成，各符号出现概率分别为3/8，1/4，1/8，1/4，每个符号的出现是独立的，求（1）信源熵H(X)；(2)一个消息babcacaddabbcdcaabdcb 的信息量I 。
解：（1）符号/bit .log log log log )x (p log )x (p )x (H i i i 906141418181414183832222241=----=-=∑= （2）4148154168362222412log log log log )x (p log N I i i i ----=-=∑=bit ..494381512498=+++=若 bit ..)x (H 0264021906121=⨯=⨯个符号 是统计平均，与题意不符，为错的。
1-4 八进制数字信号在3分钟内共传送72000个码元，求码元速率和每个码元所含的信息量。
解：码元速率： B R B 40060372000=⨯=每个码元所含的信息量：bit log I 382==1-5 已知信源X 含有两个符号x 1，x 2，它们的出现概率分别为p(x 1)=q ，p(x 2)=1-q ，设信源每秒向信道发出1000个符号，求此无扰离散信道的信道容量。
解：符号/bit )q (log )q (q log q )x (p log)x (p )x (H i i i----=-=∑=1122212当21=q 时，信源熵有最大值：符号/bit H max 1= 每秒发送1000个符号，所以最大信息速率：s /bit R max b =⨯=10001信道容量：s /bit R C max b 1000==第2章 预备知识2-4 （a ）试写出图P2-3（a ）所示方波波形的复数傅里叶级数表示式；（b ）用（a ）中所得结果写出图P2-3（b ）所示三角形波的复数傅里叶级数表示式。
解：（a ）t n j n e n Aj t f 0)12(1)12(2)(ωπ+∞-∞=∑⋅+= （b ）∑∞-∞=+⋅++=n t n j e n AT AT t f 0)12(22002)12(4)(ωπ2-9 已知)(t f 的频谱函数如图P2-5所示，画出t t fcos )(ω的频谱函数图，设τωω50=。
通信原理 第2章
• 2. 随机变量的分布函数 • 对于随机试验仅知道它可能出现什么样 的随机事件并不重要，重要的是知道这 些事件出现的可能性有多大。引入随机 变量后，我们不仅关心取什么数为值， 更重要的是知道它取某些数值的可能性 大小，也就是说，要关心它以多大的概 率取某些数为值。
• 设X是一个随机变量，x是任一实数。定 义随机变量的分布函数F(x)是X的取值小 于或等于x的概率，即 F ( x) = P( X ≤ x) • （2.3-11） • 从定义可知，随机变量X的分布函数F(x) 是在整个实数轴上定义的。F(x)在x处的 函数值表示随机变量X在(-∞,x]上取值 的概率。
−∞
2. 自相关函数
• 如果两个信号的信号完全相同，此时互 相关函数就变成自相关函数
R (τ ) =
∫
∞ −∞
f ( t ) f ( t + τ ) dt
• 3. 归一化相关函数和相关系数 • 归一化自相关函数定义为 R ( τ )
11
R
11
(0 )
• 归一化互相关函数定义为 • 互相关系数定义为
2.4 随机过程
2.4.1随机过程的一般表述 随机过程的一般表述
1.随机过程 随机过程 自然界中事物的变化过程可以大致分成为两类。一类是其 变化过程具有确定的形式，或者说具有必然的变化规律，用 数学语言来说，其变化过程可以用一个或几个时间t的确定函 数来描述，这类过程称为确定性过程。例如，电容器通过电 阻放电时，电容两端的电位差随时间的变化就是一个确定性 函数。而另一类过程没有确定的变化形式，也就是说，每次 对它的测量结果没有一个确定的变化规律，用数学语言来说， 这类事物变化的过程不可能用一个或几个时间t的确定函数来 描述，这类过程称为随机过程。下面我们给出一个例子：
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32位可编程寄存器体系 实方式下存储器寻址机制 堆栈存储技术 程序汇编连接与调试方法
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武汉大学计算机学院《汇编语言》课程组
第二章 32位PC汇编程序设计环境
2.1 32位可编程寄存器体系
一、通用寄存器
EAX EBX ECX EDX ESI EDI EBP ESP
进位CF = 1，否则CF = 0 溢出标志OF：操作数结果超出表示范围，OF=1,否则OF=0
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2.1 32位可编程寄存器体系
（2）控制标志
方向标志DF：DF=0，处理从低位地址开始，DF=1，处 理从高位地址开始
中断允许标志IF：IF=1,CPU允许中断，否则关闭中断 跟踪标志TF：TF=1，机器进入单步工作方式，TF=0，机
2.2 实地址下的存储器寻址方式
三、段的分配方式
CS
0150H
01500H 64KB代码
DS
4200H
ES
8C50H
42000H 64KB数据 8C500H
64KB附加数据
SS
C000H
每个段占用64KB的分配方式
C0000H 64KB堆栈
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2.2 实地址下的存储器寻址方式
31
AH
AL AX
BH
BL BX
CH
CL CX
DH
DL DX
SI
DI
BP SP
… 16 15
…0
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2.1 32位可编程寄存器体系
累加器AX：存放算术运算的结果，AL为字节累加器
基址器BX：地址计算时，用作存放基地址的寄存器 计数器CX：某些指令隐含作为计数器
FLAGS
标志寄存器及其位序号
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2.1 32位可编程寄存器体系
（1）条件标志：反映包含在ALU中算术逻辑运算后的结果特征
符号标志SF：结果为负，SF = 1;否则 SF = 0 零标志ZF：运算操作结果=0，ZF = 1，否则 ZF = 0 辅助进位AF：运算中第三位有进位，AF = 1，否则AF = 0 齐偶标志PF：结果操作数中有偶数个“1”时，PF=1,否则PF=0 进位标志CF：记录运算操作时最高有效位产生的进位值，有
数据寄存器DX：端口地址寄存器，某些输入输出指令 用来存放外部设备的I/O地址
源变址器SI / 目的变址器DI：变址寄存器
基址指针BP：作为堆栈数据存取操作的基本地址指针 寄存器
栈指针SP：堆栈指针寄存器，指示堆栈的当前偏移地 址
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2.1 32位可编程寄存器体系
栈顶是一个动态的概念，用SP来记录堆栈操作时变 化的指针，它动态地指向当前可以压入信息到堆栈 中的偏移地址，或者从堆栈中当前需要弹出信息的 偏移地址
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2.3 堆栈存储技术
二、操作原则 “后进先出”或“先进后出” 下推式：从堆栈的高地址先压入内容，再从相邻的
器处于连续工作方式
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2.1 32位可编程寄存器体系
31 … …
16 15
IP
……
EIP
0
指令指针IP/EIP指出程序执行过程中当前要取出的下条 指令的地址。当取出一条指令后，IP/EIP自动加上该指令的 长度或者形成转移地址，又指向下一条指令的地址，从而可
以控制有序的执行程序。
段寄存器
CS
0200H
DS
0400H
SS
0480H
ES
8KB代码 2KB数据 256B临时数据
按实际需要的分配方式
存储器
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2.3 堆栈存储技术
一、堆栈概念
堆栈是由程序在RAM中开辟的一片内存区域，具有 主存储器的功能和特性
设置堆栈段寄存器SS，用来指示堆栈起始位置的指 针；栈顶寄存器SP用来指示堆栈顶部到堆栈起始位 置的距离，即栈顶指针
低地址压入内容。
堆栈操作指令（PUSH、POP）均是对16位（2个字节） 的数据进行操作。
示例：设AX=4130H,BX=2010H,堆栈的初始栈顶 SP=100H,分析执行下列指令序列后，SP=?
PUSH AX
PUSH BX
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2.2 实地址下的存储器寻址方式
一、存储单元的地址和内容
1 MB空间
76543210
FFFFFH
…
00801H
21
00800H
98
…
00001H 00000H
高位字节 低位字节
存储器线性编址
h
AH
AL
21
98
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2.2 实地址下的存储器寻址方式
二、基本控制寄存器
………
I V V AV R D IF IF C M F
N IO O D I T S Z A P C T PL F F F F F F F F F
31 … … … 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
EFLAGS
二、存储器分段寻址 分段寻址允许一个程序可以使用多个代码段、数据段
和堆栈段 存储段内的每个单元的物理地址(PA)，可以用“段基址：
段内偏移地址”来表达 段基址：即段地址(SA)，是相应段的起始地址 段内偏移地址：即偏移地址或有效地址(EA)，是该单
元的物理地址到段地址的相对距离,EA=PA-SA
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2.1 32位可编程寄存器体系
15 … … 0
CS DS SS ES FS GS
段寄存器
•代码段寄存器CS：存放当前正在执行代码的 段的起始地址 •数据段寄存器DS：存放当前正在执行程序所 用数据的段的起始地址 •堆栈段寄存器SS：存放当前正在执行程序暂 时保留信息的段的起始地址 •附加段寄存器ES、FS和GS：存放程序的数据 段的起始地址，为程序设计使用多个数据段 带来方便
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Hale Waihona Puke 武汉大学计算机学院《汇编语言》课程组
2.2 实地址下的存储器寻址方式
物理地址的计算与形成
00000H
16位段地址 0000 16位偏移量
20位物理地址
123A0H 段地址 123A0H ＋
341CH 偏移量 341CH 157BCH 物理地址 157BCH
CS段
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