通信原理讲义总复习1
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简要介绍数字通信中的编码和同步技术
通信系统权衡三大问题
带宽性能
选择携带信息的波形，提高带宽利用率，减少占用带 宽资源
功率性能（信噪比性能）
改善信噪比需求，提高抗干扰能力、减小发射功率
实现复杂度
降低系统的实现复杂度
通信原理所需数学方法
通信需要
足够的带宽 足够的功率
充分利用带宽与功率资源 所需要的数学方法
➢ 正态分布函数
f(x) 21exp(x2a2)2
F (x)P (x)x
2 1 exp (z2 a 2)2 dz
平稳随机过程通过线性系统（掌握）（计算题）
➢ 随机过程通过线性系统仍为随机过程
➢ 输出过程的数字特征
➢ 输出过程的功率谱密度
9
第3章 随机过程
窄带随机过程（理解）
➢ 定义 ➢ 同相分量，正交分量的统计特性 ➢ 包络，相位的统计特性
第5章 模拟调制系统
理解调制和解调的基本概念 理解幅度调制的基本原理 掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形 掌握线性调制系统的抗噪声性能（掌握抗噪性能的分析
方法） 掌握非线性调制系统的抗噪性能（调频） 了解频分复用的概念 作业： 5-7，5-9，5-10，5-11，5-13，5-16，5-17
掌握➢ 数字特征：数学期望，均方差，相关函数 a(t),σ2(t),R(t1,t2)都是时间函数
平稳随机过程(熟练掌握）
✓ 数字特征：数学期望、方差与时间无关（为常数）
相关函数只与时间间隔有关
✓ 各态历经性：平稳随机过程的数字特征完全可以由任一实现的
数字特征来代替，即平稳随机过程的任一实现都经
历了随机过程的所有可能状态
描述和研究通信信号的时间域特征、频率域特征 描述和研究信号与噪声的功率（能量） 描述和研究随机信号的时域、频域特征 描述和研究信息的度量方法 描述和研究信道的特征
第1章 绪论
信息量： IloagP(1x)loagP(x)
M
信源熵： H P(xi)lo2P g(xi) (b)it i1
作业题：4-6， 4-7
11
第4章 信 道
信道包括无线信道和有线信道。 无线信道：地波、天波和视线传播；还有散射传播：
对流层散射、电离层散射和流星余迹散射。 有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆和光纤。光
纤：单模光纤和多模光纤。 信道的数学模型：调制信道和编码信道。调制信道
用加性干扰和乘性干扰表示信道对于信号传输的影 响。
12
第4章 信 道
恒参信道产生的失真主要是线性失真，用振幅－频率 特性和相位－频率特性（群延迟）描述。线性失真可 用线性网络补偿。可等效为线性时不变系统
随参信道：传输损耗和传输时延都随时间改变，对信 号传输的影响主要是多径效应，多径效应使数字信号 的码间串扰增大。非线性时变系统
13
第4章 信 道
通信系统的两个主要指标：有效性和可靠性
模拟通信系统中：有效性用带宽衡量；可靠性用输 出信噪比衡量。
数字通信系统中：有效性用码元速率RB、信息速率 Rb、频带利用率衡量；可靠性用误码率、误信率衡 量。
作业：1-3, 1-4, 1-5，1-7，1-9
第2章 确知信号
2.4小结
傅里叶变换的公式：
精品
通信原理总复习1
wk.baidu.com结
分三大部分内容： ➢第一部分：1—4章 讨论通信的基础知识
通信系统的基本组成，主要性能指标 通信系统中的信号和噪声 信息传输要通过信道 ➢第二部分：5—8章 模拟通信系统的原理---第5章
数字通信系统的原理---第6,7,8章 模拟系统的数字化传输原理---第9章
数字信号的最佳接收原理---第10章 ➢ 第三部分：11—14章：
st S f ej2ftdf V
Sf s t ej2ftdt V/Hz
第3章 随机过程
随机过程的基本概念 平稳随机过程 高斯随机过程 平稳随机过程通过线性系统 窄带随机过程 正弦波加窄带高斯噪声 高斯白噪声和带限白噪声
第3章 随机过程
随机过程
了解➢
➢
定义 统计特性：分布函数、概率密度函数
功耗大、带宽 宽、解调简单 （调幅广播）
功耗小 带宽宽
功耗小、带 宽窄，低频 困难（单边
✓ 自相关函数: (a) R(0)---总功率; (b) R(∞)=a2 --直流功率;
(c) R(0)-R(∞)=σ2 –交流功率
✓ 相关函数与功率谱密度的关系：R(τ)↔Pξ(w) 维纳--辛钦关系
计算题
第3章 随机过程
高斯随机过程（理解）
➢ 通信系统的噪声，通常是一种高斯随机过程
➢ 一维概率密度函数： （掌握）
16
第5章 模拟调制系统
理解幅度调制与解调的基本原理
m t
cos ct
h t sm t sm (t) [m (t)co c t] sh (t)
只要适当选择H()，便可以得到各种幅度调制信号。
17
第5章 模拟调制系统
掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形
AM调制
DSB调制
正弦波加窄带高斯噪声（理解）
➢ 合成波的表示形式 ➢ 合成包络的统计特性
高斯白噪声和带限白噪声（掌握）
➢ 白噪声与带限白噪声定义 ➢ 带限白噪声的相关函数（低通、带通）
作业：3-5，3-6，3-8，3-9, 3-10
10
第4章 信 道
无线信道 有线信道 信道的数学模型 信道特性对信号传输的影响 信道中的噪声 信道容量
信道容量：信道能够传输的最大平均信息量。分为：离 散信道容量和连续信道容量。
离散信道容量C：每个符号能够传输的平均信息量最大 值 Cm[aH x (x)H (x/y)](比特/符号)
P(x)
连续信道容量：
C t B lo 2 1 g n S 0 B B lo 2 1 g E n b 0 /B T b B lo 2 1 g E n 0 b
增大带宽可以降低信噪功率比而保持信道容量不变。 但无限增大带宽并不无限增大信道容量。当S/n0一定时， 连续信道容量趋于1.44(S/n0) b/s。
14
第5章 模拟调制系统
模拟线性调制与解调 线性调制信号的一般模型 线性调制系统的抗噪声性能 非线性调制（角度调制）原理 调频系统的抗噪声性能 各种模拟调制系统的比较 频分复用和调频立体声
通信系统权衡三大问题
带宽性能
选择携带信息的波形，提高带宽利用率，减少占用带 宽资源
功率性能（信噪比性能）
改善信噪比需求，提高抗干扰能力、减小发射功率
实现复杂度
降低系统的实现复杂度
通信原理所需数学方法
通信需要
足够的带宽 足够的功率
充分利用带宽与功率资源 所需要的数学方法
➢ 正态分布函数
f(x) 21exp(x2a2)2
F (x)P (x)x
2 1 exp (z2 a 2)2 dz
平稳随机过程通过线性系统（掌握）（计算题）
➢ 随机过程通过线性系统仍为随机过程
➢ 输出过程的数字特征
➢ 输出过程的功率谱密度
9
第3章 随机过程
窄带随机过程（理解）
➢ 定义 ➢ 同相分量，正交分量的统计特性 ➢ 包络，相位的统计特性
第5章 模拟调制系统
理解调制和解调的基本概念 理解幅度调制的基本原理 掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形 掌握线性调制系统的抗噪声性能（掌握抗噪性能的分析
方法） 掌握非线性调制系统的抗噪性能（调频） 了解频分复用的概念 作业： 5-7，5-9，5-10，5-11，5-13，5-16，5-17
掌握➢ 数字特征：数学期望，均方差，相关函数 a(t),σ2(t),R(t1,t2)都是时间函数
平稳随机过程(熟练掌握）
✓ 数字特征：数学期望、方差与时间无关（为常数）
相关函数只与时间间隔有关
✓ 各态历经性：平稳随机过程的数字特征完全可以由任一实现的
数字特征来代替，即平稳随机过程的任一实现都经
历了随机过程的所有可能状态
描述和研究通信信号的时间域特征、频率域特征 描述和研究信号与噪声的功率（能量） 描述和研究随机信号的时域、频域特征 描述和研究信息的度量方法 描述和研究信道的特征
第1章 绪论
信息量： IloagP(1x)loagP(x)
M
信源熵： H P(xi)lo2P g(xi) (b)it i1
作业题：4-6， 4-7
11
第4章 信 道
信道包括无线信道和有线信道。 无线信道：地波、天波和视线传播；还有散射传播：
对流层散射、电离层散射和流星余迹散射。 有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆和光纤。光
纤：单模光纤和多模光纤。 信道的数学模型：调制信道和编码信道。调制信道
用加性干扰和乘性干扰表示信道对于信号传输的影 响。
12
第4章 信 道
恒参信道产生的失真主要是线性失真，用振幅－频率 特性和相位－频率特性（群延迟）描述。线性失真可 用线性网络补偿。可等效为线性时不变系统
随参信道：传输损耗和传输时延都随时间改变，对信 号传输的影响主要是多径效应，多径效应使数字信号 的码间串扰增大。非线性时变系统
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第4章 信 道
通信系统的两个主要指标：有效性和可靠性
模拟通信系统中：有效性用带宽衡量；可靠性用输 出信噪比衡量。
数字通信系统中：有效性用码元速率RB、信息速率 Rb、频带利用率衡量；可靠性用误码率、误信率衡 量。
作业：1-3, 1-4, 1-5，1-7，1-9
第2章 确知信号
2.4小结
傅里叶变换的公式：
精品
通信原理总复习1
wk.baidu.com结
分三大部分内容： ➢第一部分：1—4章 讨论通信的基础知识
通信系统的基本组成，主要性能指标 通信系统中的信号和噪声 信息传输要通过信道 ➢第二部分：5—8章 模拟通信系统的原理---第5章
数字通信系统的原理---第6,7,8章 模拟系统的数字化传输原理---第9章
数字信号的最佳接收原理---第10章 ➢ 第三部分：11—14章：
st S f ej2ftdf V
Sf s t ej2ftdt V/Hz
第3章 随机过程
随机过程的基本概念 平稳随机过程 高斯随机过程 平稳随机过程通过线性系统 窄带随机过程 正弦波加窄带高斯噪声 高斯白噪声和带限白噪声
第3章 随机过程
随机过程
了解➢
➢
定义 统计特性：分布函数、概率密度函数
功耗大、带宽 宽、解调简单 （调幅广播）
功耗小 带宽宽
功耗小、带 宽窄，低频 困难（单边
✓ 自相关函数: (a) R(0)---总功率; (b) R(∞)=a2 --直流功率;
(c) R(0)-R(∞)=σ2 –交流功率
✓ 相关函数与功率谱密度的关系：R(τ)↔Pξ(w) 维纳--辛钦关系
计算题
第3章 随机过程
高斯随机过程（理解）
➢ 通信系统的噪声，通常是一种高斯随机过程
➢ 一维概率密度函数： （掌握）
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第5章 模拟调制系统
理解幅度调制与解调的基本原理
m t
cos ct
h t sm t sm (t) [m (t)co c t] sh (t)
只要适当选择H()，便可以得到各种幅度调制信号。
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第5章 模拟调制系统
掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形
AM调制
DSB调制
正弦波加窄带高斯噪声（理解）
➢ 合成波的表示形式 ➢ 合成包络的统计特性
高斯白噪声和带限白噪声（掌握）
➢ 白噪声与带限白噪声定义 ➢ 带限白噪声的相关函数（低通、带通）
作业：3-5，3-6，3-8，3-9, 3-10
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第4章 信 道
无线信道 有线信道 信道的数学模型 信道特性对信号传输的影响 信道中的噪声 信道容量
信道容量：信道能够传输的最大平均信息量。分为：离 散信道容量和连续信道容量。
离散信道容量C：每个符号能够传输的平均信息量最大 值 Cm[aH x (x)H (x/y)](比特/符号)
P(x)
连续信道容量：
C t B lo 2 1 g n S 0 B B lo 2 1 g E n b 0 /B T b B lo 2 1 g E n 0 b
增大带宽可以降低信噪功率比而保持信道容量不变。 但无限增大带宽并不无限增大信道容量。当S/n0一定时， 连续信道容量趋于1.44(S/n0) b/s。
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第5章 模拟调制系统
模拟线性调制与解调 线性调制信号的一般模型 线性调制系统的抗噪声性能 非线性调制（角度调制）原理 调频系统的抗噪声性能 各种模拟调制系统的比较 频分复用和调频立体声