通信原理总复习精品PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
掌握以下结论
1、平稳随机过程的一维时间无关，二维分布只与 时间间隔有关
2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换 关系
3、宽平稳不一定是严平稳，严平稳一定是宽平稳
第三章 随机过程
4、平稳随机过程的平均功率，直流功率，交流 功率与自相关函数的关系。
5、平稳随机过程的特性---各态历经性（时间平 均代替统计平均）
最大熵：等概时： lo2gn(bi/t符号 )
信息速率和码元速率的关系 RbM RBMH
误码率：
错误码元数
pe 传输总码元数
第一章 绪论
❖ 习题：
1、如果二进制独立等概信号，码元宽度为 0.5ms,求RB和Rb；四制独立等概信号，码元 宽度为0.5ms,求RB和Rb。
2、某系统经长期测定，其误码率Pe=10-5， 系统码元速率为1200B，问在多长时间内可 能收到360个错误码元。
第三章 随机过程
10、高斯随机过程通过线性系统输出仍为高斯 型
11.窄带平稳随机过程通过线性系统输出过程 仍为平稳，输出过程的功率谱密度与输入过程 的功率谱密度关系。
第四章 信道
❖ 1.知识结构 狭义信道
信道 广义信道
有线信道 无线信道
调制信道 编码信道
信道模型
恒参信道 随参信道
信道模型
恒参信道：幅频特性，相频特性，无失真传输条件 随参信道：多径传播，快衰落，慢衰落
❖ 5.信道容量 了解离散信道的信道容量 掌握连续信道的信道容量计算及应用
Ct Blo2g 1nS 0B
(b/s)
❖ 1.了解信道的概念、分类，以及常见的恒参 信道（如明线，对称电缆，同轴电缆，光纤 信道，无线电视距中继，卫星中继信道等）， 理解调制信道和编码信道的数学模型，掌握 恒参信道的传输特性及对传输信号的影响。
（（信11道））容试试量求计每算幅每彩秒色传画送面10的0个平彩均色信画息面量所；需的 （（22））若若每接秒收传机送的1信0是0噪多个比少彩为？色3画0d面B，，为其了信传息送速彩率
3（色（0d3图loB）g像，2在x所为=（3需了.23的）传2lg最的送x）小条彩信件色道下图带，像宽若所为接需多收的少机最？的小信信噪道比带为宽 为多少？（log2x=3.32lgx）
3、黑白电视图像每幅含有3×105个像素， 每个像素有16个等概出现的亮度等级。要 求每秒钟传输30幅图像，若信道输出信噪 比为30dB。试计算传输该黑白图像所需要 的信道最小带宽。
第四章 信道
4. 已知彩色电视图像由5×105个像素组成。 设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有 16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等 级的组合机会均等，并统计独立。
三、性能指标：有效性和可靠性
掌握 信息传输速率，码元传输速率，以及之 间的转换关系。根据已知条件会计算码元传输 速率与信息传输速率。
掌握误码率定义，会计算误码率。
《通信原理》
聊城大学理工学院李晓红
3
第一章 绪论
❖ 重要公式：
信息量： IlogaP(1x)logaP(x)
平均信息量（信源熵）H(x) n P(xi)log2P(xi) (b符 it/ 号 i1
（1）求该信道的信道容量； （2）若在该信道中传输一幅 6.12105 像素的
黑白图片（每个象素具有黑白两个独立电平。 设黑白等概，且各像素相互独立），至少需要 多少秒钟？
第四章 信道
2.在图片传输中，每帧有3.25106个像素， 每个像素分8个亮度电平，设亮度电平等 概分布。现在利用带宽为4kHz,信噪比为 20dB的信道传输该种图片，至少需要多少 时间才能传输一帧图片？
❖ 2.了解常见的随参信道（陆地移动信道，短 波电离层反射信道，对流层散射信道等）的 特点，掌握随参信道的传输特性及对传输信 号的影响。
❖ 了解信道中噪声的来源及分类，了解有噪离 散信道的信息量计算，掌握模拟信道香农容 量公式的特点及应用。
第四章 信道
1．某高斯信道的带宽为4kHz，信道中信 号功率与噪声单边功率谱密度之比为 124kHz。
第一章 绪论
3.某离散信源集由四个独立符号所组成，它
们出现的概率分别为1/2、1/4、3/16、1/16，
则信源熵是
。若该信源每秒钟发
送2000个符号，则码元传输速率
为
，信息传输速率
为
。
4.已知：0,1,2,3码等概率出现的四进制数
字信号，每秒传输2000个符号,则码元传输
速率为
，信息传输速率
第四章 信道
❖ 2.随参信道特性
信号的传输衰减随时间变化 信号的传输时延随时间变化 多径传播
❖ 3.衰落的原因 快衰落——由多径传播引起 慢衰落——由天气影响
❖ 4.多径传播对传输信号的影响 （1）.瑞利型衰落 （2）.频率弥散 （3）.频率选择性衰落 -----相关带宽的概念
第四章 信道
第五章 模拟调制系统
❖ 1.知识结构框图
第五章 模拟调制系统
源自文库
6.均值为零，方差为
2 n
窄带平稳高斯过程，它
的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，且
均值为相等都为0，方差相等都为
2 n
，在同一
时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的
或统计独立的。
7. 窄带高斯随机过程包络服从瑞利分布，相位 服从均匀分布。正弦波窄带随机过程包络随从赖 斯分布
8.一维高斯随机变量概率密度函数
为
。在半小时内共接收到116
个错误码元，试计算系统Pe的值
。
思考题：6.7.9.10.11.12.13
习题：3,4,8,9,10
第三章 随机过程
❖ 主要概念，几个结论。推导过程不用掌握。
1.了解随机过程的定义：无穷多个样本函数 的集合。随机过程的数字特征：数学期望， 方差，相关函数。
2.了解狭义平稳随机过程定义：任意N维分布 都与时间起点无关。知道什么样的随机过程 是广义（宽）平稳随机过程。
理
总复习
数字信源 模拟信源
10110
抽样 PC量M编化码 编码
基带成型
信宿
低通滤P波C器M译码 译码
抽样判决
10110
数字调制
信道 信道
解调
模拟信源
模拟调制
信道
解调
《通信原理》
聊城大学理工学院李晓红
2
第一章 绪论
❖ 概念
一、理解通信系统的基本概念，组成、分 类，数字通信的优点、缺点。
二、掌握信息量的计算。信源熵的意义与 计算。什么情况下信源熵取最大值。
1、平稳随机过程的一维时间无关，二维分布只与 时间间隔有关
2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换 关系
3、宽平稳不一定是严平稳，严平稳一定是宽平稳
第三章 随机过程
4、平稳随机过程的平均功率，直流功率，交流 功率与自相关函数的关系。
5、平稳随机过程的特性---各态历经性（时间平 均代替统计平均）
最大熵：等概时： lo2gn(bi/t符号 )
信息速率和码元速率的关系 RbM RBMH
误码率：
错误码元数
pe 传输总码元数
第一章 绪论
❖ 习题：
1、如果二进制独立等概信号，码元宽度为 0.5ms,求RB和Rb；四制独立等概信号，码元 宽度为0.5ms,求RB和Rb。
2、某系统经长期测定，其误码率Pe=10-5， 系统码元速率为1200B，问在多长时间内可 能收到360个错误码元。
第三章 随机过程
10、高斯随机过程通过线性系统输出仍为高斯 型
11.窄带平稳随机过程通过线性系统输出过程 仍为平稳，输出过程的功率谱密度与输入过程 的功率谱密度关系。
第四章 信道
❖ 1.知识结构 狭义信道
信道 广义信道
有线信道 无线信道
调制信道 编码信道
信道模型
恒参信道 随参信道
信道模型
恒参信道：幅频特性，相频特性，无失真传输条件 随参信道：多径传播，快衰落，慢衰落
❖ 5.信道容量 了解离散信道的信道容量 掌握连续信道的信道容量计算及应用
Ct Blo2g 1nS 0B
(b/s)
❖ 1.了解信道的概念、分类，以及常见的恒参 信道（如明线，对称电缆，同轴电缆，光纤 信道，无线电视距中继，卫星中继信道等）， 理解调制信道和编码信道的数学模型，掌握 恒参信道的传输特性及对传输信号的影响。
（（信11道））容试试量求计每算幅每彩秒色传画送面10的0个平彩均色信画息面量所；需的 （（22））若若每接秒收传机送的1信0是0噪多个比少彩为？色3画0d面B，，为其了信传息送速彩率
3（色（0d3图loB）g像，2在x所为=（3需了.23的）传2lg最的送x）小条彩信件色道下图带，像宽若所为接需多收的少机最？的小信信噪道比带为宽 为多少？（log2x=3.32lgx）
3、黑白电视图像每幅含有3×105个像素， 每个像素有16个等概出现的亮度等级。要 求每秒钟传输30幅图像，若信道输出信噪 比为30dB。试计算传输该黑白图像所需要 的信道最小带宽。
第四章 信道
4. 已知彩色电视图像由5×105个像素组成。 设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有 16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等 级的组合机会均等，并统计独立。
三、性能指标：有效性和可靠性
掌握 信息传输速率，码元传输速率，以及之 间的转换关系。根据已知条件会计算码元传输 速率与信息传输速率。
掌握误码率定义，会计算误码率。
《通信原理》
聊城大学理工学院李晓红
3
第一章 绪论
❖ 重要公式：
信息量： IlogaP(1x)logaP(x)
平均信息量（信源熵）H(x) n P(xi)log2P(xi) (b符 it/ 号 i1
（1）求该信道的信道容量； （2）若在该信道中传输一幅 6.12105 像素的
黑白图片（每个象素具有黑白两个独立电平。 设黑白等概，且各像素相互独立），至少需要 多少秒钟？
第四章 信道
2.在图片传输中，每帧有3.25106个像素， 每个像素分8个亮度电平，设亮度电平等 概分布。现在利用带宽为4kHz,信噪比为 20dB的信道传输该种图片，至少需要多少 时间才能传输一帧图片？
❖ 2.了解常见的随参信道（陆地移动信道，短 波电离层反射信道，对流层散射信道等）的 特点，掌握随参信道的传输特性及对传输信 号的影响。
❖ 了解信道中噪声的来源及分类，了解有噪离 散信道的信息量计算，掌握模拟信道香农容 量公式的特点及应用。
第四章 信道
1．某高斯信道的带宽为4kHz，信道中信 号功率与噪声单边功率谱密度之比为 124kHz。
第一章 绪论
3.某离散信源集由四个独立符号所组成，它
们出现的概率分别为1/2、1/4、3/16、1/16，
则信源熵是
。若该信源每秒钟发
送2000个符号，则码元传输速率
为
，信息传输速率
为
。
4.已知：0,1,2,3码等概率出现的四进制数
字信号，每秒传输2000个符号,则码元传输
速率为
，信息传输速率
第四章 信道
❖ 2.随参信道特性
信号的传输衰减随时间变化 信号的传输时延随时间变化 多径传播
❖ 3.衰落的原因 快衰落——由多径传播引起 慢衰落——由天气影响
❖ 4.多径传播对传输信号的影响 （1）.瑞利型衰落 （2）.频率弥散 （3）.频率选择性衰落 -----相关带宽的概念
第四章 信道
第五章 模拟调制系统
❖ 1.知识结构框图
第五章 模拟调制系统
源自文库
6.均值为零，方差为
2 n
窄带平稳高斯过程，它
的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，且
均值为相等都为0，方差相等都为
2 n
，在同一
时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的
或统计独立的。
7. 窄带高斯随机过程包络服从瑞利分布，相位 服从均匀分布。正弦波窄带随机过程包络随从赖 斯分布
8.一维高斯随机变量概率密度函数
为
。在半小时内共接收到116
个错误码元，试计算系统Pe的值
。
思考题：6.7.9.10.11.12.13
习题：3,4,8,9,10
第三章 随机过程
❖ 主要概念，几个结论。推导过程不用掌握。
1.了解随机过程的定义：无穷多个样本函数 的集合。随机过程的数字特征：数学期望， 方差，相关函数。
2.了解狭义平稳随机过程定义：任意N维分布 都与时间起点无关。知道什么样的随机过程 是广义（宽）平稳随机过程。
理
总复习
数字信源 模拟信源
10110
抽样 PC量M编化码 编码
基带成型
信宿
低通滤P波C器M译码 译码
抽样判决
10110
数字调制
信道 信道
解调
模拟信源
模拟调制
信道
解调
《通信原理》
聊城大学理工学院李晓红
2
第一章 绪论
❖ 概念
一、理解通信系统的基本概念，组成、分 类，数字通信的优点、缺点。
二、掌握信息量的计算。信源熵的意义与 计算。什么情况下信源熵取最大值。