各科复习大纲和笔记-通信原理

第一部1、由于A/D或D/A变换的过程通常由信源编（译）实现，所以我们把发端A/DD/A变换称模拟信号的数字化又要经过抽样、量化、编码三个过程3、抽样的定义及其抽样的分抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系时间上离散的抽样理想低通信号的抽样定理定理：频带限制在(0，fh)的时间连续信号m(t)，如果以T<1／2fh秒的间隔对它进行等间隔抽样m(t)将被所得到的抽样值完全确意义：若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身,可以只传输应的最低抽样速率fs=2fH称为奈奎斯特速率4、理想带通信号的抽样定理求。但这样fs0~fL一大段频谱空隙得不到利用，5、带通型抽样定理内容带通均匀抽样定理带通信号m(t)，其频率限制在fL与fH之间，带宽为B=fH-fL，n=(fL/B)取整数部分，为了节约抽样速率，可在(0＿fL)间ｎ个下 2 2s s n f2(fL 为了使抽样后的频谱相邻间隔相同常 6、脉冲调

2n脉冲振幅脉冲载波的幅度随基带信号变化的一种调制方7、模拟信号的量根据量化间隔不同，量化分为均匀量化和非均匀量化噪声的均方误差（即平均功率） 量化噪声的均方误差（即平均功率） 均匀量化：把输入信号的取值域按等距离分割的量化称为均匀量化b其量化间隔Δi取决于输入信号的变化范围和量化电平数。bvv 信号的最小值和最大值分别用a和b表示,量化电平数为M，则均量化时的量化间隔【讨量化信噪比随量化电平数M的增加而提高。均匀量化器广泛应用于线性A/D变换接口，均匀量化的不足：量化信噪比随信号电平的减范围，在遥测系统、仪表、图像信号的数字化接口中,都使用均要达到２6ｄB以则需编码成11位代码。8、6dB原理 2v 2v v N

q(

9、非均匀量信号幅度越小，量化间隔Δv也小；反之亦大。实现方法（压缩扩张技术实现非均匀量化的方法之一是把输入量化器的信号x先进行压缩处理，再把压缩的y进行均匀量化。常用压缩器大多采用对数式压μy ln(1

,0 xln(1式y——压缩器归一化输出电μ——压缩器参数 常选 结论：小信号时，可以改善量化信噪比，大信号时，会降低量比。相当于增加了输入信号的动态范（2）A律压扩特性 y 1ln ,0x1/1ln( ,1/Ax1ln式x——y——A——压缩器参数(常 A87.6压缩特性的近似实现：早期的A律和μ律压扩特性是用非线性模拟许多折线来近对数压扩特性。在实际中常采用的方法有两种：一种是采用13折线近似A律压缩特性，另一种是采15折线近似μ律压缩特性。我国PCM30/32路基群也A13折线压缩特性。CCITT建议G.711规定在国际间A律为标准。A律13折线。A律13折线：用13段折线近A=87.6的A律压缩特性对分y0~1范围内均匀8段，每段间隔均1/8。然后x，y各对应段的交点连接起来构8段直线。其中12段斜μ律15折线：用15段折线近μ=255的μ律压缩特性把量化的电平值表示成二进制码组的过程称为编码，相反的过将模拟信号的经过抽样、量化、编码为数字信号，然后再变换PAMPCM的区别：PAM是时间离散、幅度连续的模拟信PCM是时间离散、幅度离散的数字信号模拟信号通过抽样后得到PAM信号，再通过量化、编码后得PCMPCM中常用的二进制码型有三种：自然二进码、折叠二进码和格在PCM通信编码中，折叠二进码比自然二进码和码优越，它A13PCM30/32路基群设备中所采用的码型11、PCM编码的方法（A律13折线编码基本原理在13折线编码中普遍采用8位二进制码对应 28256个量化级，即正、负输入幅度范围内各128个量化级个段落长度不均匀，因此正或负输入的 个段落被划分成8×161288位码的安排如极性 段落 段内 1C1的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称各段的特点：（1）Δ的含段内16个量化级均匀划分，小信号最小的量化级间隔为Δ它是输入信号归一化1/2048，代表一个量化单位。最大信号2048Δ。可见，在保证小信号时的量化间隔相同的条件下，7位非线性编码与11位线性编码等效。每段的起始电平和终止电1——：0-16 2——：16Δ-32 3——：32Δ-64 4——：64Δ-128 5——：128Δ-256 6——：256Δ- 7——：512Δ-1024 8——：1024Δ-2048 C5C6C7C8（ 1）＊由Δi18段，分别为Δ，Δ，2Δ4Δ8Δ，16Δ32Δ64Δ译码：将编码的代码翻译成模拟量的过程。抛开极性码后，有7/12两种。7/12精度更高。将7/11译码的结果加上12、PCM信号的速率和带设编码位数为n，采样速率为fs，信号路数为m，则数字信号

占空比为1时，信号带宽所需系统最小宽 B 13、PCM系统的抗噪声性PCM系统性能涉及两种噪声：量化噪声和信道加性噪声。考虑两种噪声时，PCM系统接收端低通滤波器的输出为=m(t)+nq(t)+ne(t)nq(t)——量化噪声的输出，其功率ne(t)—信道噪声引起的输出噪声，功率Ne在输入信号区间[-a,a]均匀分布、并对它均匀量化，其量化电平数

2(

) (v)sss E[m2(t)]

M2

2N E[n2信噪比还可写 S N

2 22 f 大信噪比时近似小信噪比时近似

MS M N 4Pe22 413、差分脉冲编码调制DPCM的基本思想是：利用相邻抽样值之间的相关性。具体的方法DPCM的优，在编码位数不变的情况下，量化间隔减小，量化噪声降14、为了在大的动态范围内以最佳的预测和量化来获得最佳的性能DPCM基础上引入自适应技术，称为自适应差分脉冲编码调制，简称ADPCM。ADPCM包括自适应预测和自适应量化。高了预测信号的精度，从而得到高预测增益。15、增量调制（delta 简称ΔM或。是另一种模拟信号数字化的方法。将模拟信号变换成仅由一位二进制组成的数字信号序列来表示相邻抽样值的相对大小,通过相邻抽样值的相对变化反映模拟信号的变化规律.ΔMDPCM的特例，即量化电平取两个，且预测器是一个延迟为T的延迟线的DPCM系统调制系统。PCM中，用一个码组来表示抽样，码组位数大于1；而仅使用一位码组来表示抽样DPCM的一般原理框图简化可以得到增量调制ΔM的原框图

)s10lg(0. f)s( )

f2 30lgfs 上式表明（1）ΔMfs成立方关系fs每提高一倍，量化信噪比提高9dB。因此，ΔM系统的抽样速率至少要在16、时分复用及PCM30/32系一.时分复用的概念(TimeDivision 在数字通信中,PCM、DPCM都采用时分复用的方式来提高信道的在时分复用时占有很重要的地位优点:多路信号的复合和分路都是数字电路,比FDM简单、可靠TDM系统的非线性失真要求可降低帧(frame)：抽样时各路信号至少每轮一次抽样的总时间（即开关转一周的时间就是一个抽样周期Rm*n*数码率 PCM一次群（PCM30/32系统Ｅ体系PCM信号（64kbps)为基础30PCM合成为一PCM30/32帧结构中几个重要概念帧周期：复帧周期16一帧周期包含３２个路时隙，３０路 时隙＝

1253125 32*30帧同步时信令与复帧同步时PCM30/32数码率

Rb8k*32*8b17、PCM复用种：PCM复用和数字复接。PCM复所谓PCM复用就是直接将多路信号编码复用18、准同步数字体系国际上主要有两大系列的准同步数字体系，都经ITU-T推荐，即PCM零次群和PCM高次群PCMPCM子与某些传输介质相与某些业务种类相复接速率与其它等级相配合并有一定的规则性PCM子群还可用于用户环路和小容量的特殊通信需要码，四次群的接口码型是CMI码SDH信息传输、复用、分插和交叉连接的网络（SDH网中不含交换设备，它只是交换局之间的传输。递模块）是STM-1，其速率为155.520Mbit／s。STM— STM— STM— STM— SDHITU-T采纳了一种以字节为单位的矩形块状（或称页状）帧结构STM-N270×N9行组成，即帧长度270×N×9个字×N×9×8bit。帧周期为125μs(即一帧的时间)对于STM-1而言，帧长度为270×9＝2430byte，相当于19440bit，帧周期为125μs，由此可算出其速率为270×9×8125×10-6=155．520Mbit／s。 净负荷（PayLoad）区域 SDH复用结构：SDH的基本复用单元包括标准容器(C)，虚容器第二部1、通信系统的质量优劣主要取决于的性2、带噪声的数字信号的接收过程是一个统计的过程f(y) exp 2n)

在数字通信系统中，最直观且最合理的准则是“最小差错概率”准4、匹配滤波最佳线性滤波器的设计有两种使输出的信号波形与发送信号波形的均方误差最小，由此导出维它出现的条件是H(ω)=KS*(ω)e-jωt0

5.冲激响

H( d2

02*

d

2

K

ej(

t)

* 为了获得物理可实现的匹配滤波器，要求当t<0时有h(t)=0。为了满S(t0- 这个条件表明，物理可实现的匹配滤波其输入端的信号必须在它输出最大信噪比的时刻t0之前结束。对于一般情况可取t0=T。若输入信号为s(t)匹配滤波器的输出信号为 匹配滤波器的输出是输入的自相关函第三部1、同步的定义接收信号和发送信号步调一致性称为同步的分类同步、位同步（字同步、群同步（帧同步、网同数字通信中，消息是相继的码元序列，需知道每个码元的起止时刻。在接收端产生与码元的频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步。多用户相互通信组成了通信网。在载波同步、位同步和群同步之后内有统一的时间节拍标准。分为导频法和直接法在发送有用信号的同时，在适当的频率位置上，一个(或多个)称调制信号m(