通信原理知识点

第1课

绪论一通与信统一概二通系的成各分作信

源

发送设备

信

道

接收设备

收信者（发送端）（接收端）噪声源三模通与字信问题问题-编辑-四通系的类五通方六通发简个30年七通系的量标-编辑-Tss＝RsbTss＝Rsb进

s

RbRlogMb2s/b例题解：(log16)300bit/s)162SRRRbit/)bn（差错码元数）lim传的元数）s（错误消息的比数）pebn传输息的总比特数）b一周信T的

f(

第2课确定信的分析f(t)(ansint)0n0f(t)cos(n0n

-编辑-22F1T/222F1T/22122R(t1Tft)ejn二信的里变

Fn

T

2

f(t

jn

dt

f()e

dtf()

Fjd三信的量与率()E

f2tPlim

1

2

f2(t)

f(

f()dt

F()

1

f2(t)**结论：时域内能量信号的量等于频域内各个频域分量的连续和。周期信号的总的平均功率等于各个频域分率的总和。

f(t)td(f)df2－20

T

f()dtlim(TT

Pf)df(

)

(F(

FT**论：功率谱只与功率信谱的模值有关，而与其相位。四波的相和相

f(tf(2

Rt)f((t1212f(tf((lim

f(1

)f(t2

)d

f

)f(t

)

(t)limf((T-编辑-R(t)F(R(t)F((F(2()F(F2R(t)E)

五信带

(t)Plim(/T

维-钦系2

f)

或％

2

0

F(fdfP

或9％一概及机量

(f)/2(0)BPf)df/2P(0)第3课随机信的分析Plim(/)AAP(A,)lim(n

/)()(A,)/P()

P(A,)(AP(A(A|B)P)X…XXX）nx(()XXX是p

F(x)X

Xp(FY

(,y)(Xx)-编辑-XpaaaaXpaaaa

p

X

(x,)F(x,)

二随变的字征iEX]x(x)iXiia[]x)

X

[]EX)X

]

(X)X

()dxXY定C[]E[()]XY

X)()XY

X

,ydxdyY相系数

X)(Y)]YX)]E[()Y

2

]

[]Y例题f(x

其它解：E[X]

(x)dx

x2dxaaD]

[Xf(xdx

23dxa6a三随过及统特的Sx…x(iiix(ttx(t-编辑-t11t(tP{(t}111

(x,t),t)111

(,t,tL,){Xtx,(tL(tx}1n2n12n

F(xxL,x;t,t,12L1n

Lt)n(,x,L,x;ttL,t)1n

(t)E[X(t)]

(xt)dx是

(t)[(t)]{[X(t((t))]

}

[x(t)]2

(x,

()dxxa()p(,t)dx(t)]2p(,t)dx112()dxat)(x,t)dx(t)]12()dx(t)]C(t,t)E{[(t)(t)][X(t)(t)]}X11

(x)

[x(txt(x,xtt)121212R(tt)[X(t)(t)]X2

xxp(x,;t)21-编辑-ncostcosncostcostsin000第4课

平稳随过程一平随过概nttn维p(L,x,t)p,L,;tn12n1

,t2

,Ltn

px,p(x,t111

xt)px)1

t(;tt)p(22121

0

,2

0

)令t2

,则p(,;t,t211

)p(xxt211

0

,t1

0

)(,;21

)(t)[Xt)]

(t)dx

(xdx

([X(t)]

x()](x)

)

()t)E[X(()]2

xp(,x;2

dxdx(

二平随过的相函

[X

2

)]

)(

)R

)(

R(

2

[t)]

(0)

(0)(

例题

s(tAcos(

A,

0~

证明：at){Acos(ttsin)}0tE{cossintE{sin)}0021210202(t)E(t)]0

2A2[12(t222(tt

)E{cos((t

)22

2AE2222

)a(t)、t)和R(tt

)关，而(tt

)

)s(t)是平随过的率密和相函之的系

R

)

)

X

ejX四平随过通线系

Xt

Y(t

(t)tt

X(

d

X

(t

d

Y(t

E[Y(t)](0)XH)t)jdt

a[tX

)]E[X(t)]

t)

Rt,t)E[Y()(u)h(vR(Y1X

)dudv(Y

Y(t

HHY

t)

-编辑-22五高随过X的()p(xexp2

2Xpx)xa正态布的率密P(X

C

(exp2

C

z2exp

z

(

)

/y(X)

六窄随过

c

fc

X(t)AtX

()]c

At)X(t)AtX

(t)cosX

t(tc

(t)sinX

t(t)coscI

t(t)sincQ

c

X(t)()cosIX

(t)

X(t)At)Q

(t)

Xt

Xt

-编辑-00

E[(t)][(tE[tIcQE[X(t)][X(t)]IQ

tc(

)I

)cos

c

(IQ

)

c(

)RQ

)cos

c

QI

)

c

(I

)(Q

)R(IQ

)(QI

)

R(0)(0)IQ

即2

I

QP(I第5课信

P)),它信道、声及信息度狭义信道

有线信道无线信道

光缆广播短波卫星通信移动通信有

k(t)

(ti

(t)e((t)0i

(t):

(t)

kt)

t):

白声(n-编辑-00

)

[P)])/2P(n(

ff其f

)P()]n

f

n02

j

dffn0

0(0

)例题n的解：（1）因为以收通滤波器输出噪声是一个窄带白噪，它时域达式：()(tcos

t(tsin

tI

t)双边率谱度为P(f)

fB2f2其他Pf的图如图示(2)P([D(D(D(

2()BSa)22根据傅里叶变换的频移特性，得)的自相函数R(t)[)

t

BSa()e

jt

]nBt)()

-编辑-fii2iiCD2222fii2iiCD2222(3)收滤波器输出噪声功率为PP(

n2

f

n2

(4)(t)是一个值，方差为的高斯过程，其一维概率密度为p()

exp[

(2

]

2B

]信及度出

P(x)i

1I(x)()()P()()ii

单位比特（bit）N种次

xi

I

log(x)iii

H)

N

(P(x)ii

IH(xH

i

1N例题

1P，P5

11P，P4410

1n100个H(log)log4symbol44Hx200bits1113Hx)loglogbit/5441010x)198.5bit/b第6课

常规调与抑制载波边带调-编辑-cccccc常调（AM）

s

AM

(t)t0cf(t)Atmst)AAcos()tAM0cc)t0AMcc

AM

A/0

和1

AM

t

/

A时

()()tAM0c

ft0cf(t)cost0cc

1f(tF(2

S

AM

(A0

c

F)

PAM

AM

)()t0c22tf(t2tf2t00c-编辑-cfmcccfmcc

f(t

2tc

tcPAM

A2f(t)0P

AM

PffAMcf

1f2(t)21Af(t2

A

f2()f2()

f(t)tmm

f

(t

/

AM

20

m122

2mAM22220mAM

AM

例题50

AM

AMAM

21

AM

PPffPfAM

AM

(1fAM

AM

1)140(kW)

P

A2R

AR

000(V)二抑载双带幅）

s

t)f(t

c

DSB

11F(22

P(tf(t)costDSBDSB

DSB-编辑-cc三调与调()tft)DSB

2tc

1f(t)f(t)cos2t2

()

f(t)

的

f

m

1RC

s(t)ft)第7课

单边带制与残留边调制一单带制-编辑-cmmcmmmH

H

||

H

||

SSB

(

DSB

((

/

f1

L

fff2L

c1

f(t)costmmt)cost(tAcos

t

t

1cos()tA)22t

cos()t

Acossin2

tsintmc

LSB

(t)

Amtcostsin22

tm-编辑-ˆˆˆˆst)f(t)cosf(t)sintcc(t(t)cost)/f(t)cos2t/2(t/2pcc

s(t(t/例题Hz20.000MHzf

f限f频中通围010.000MHzfdfMHz20.003MHzif

f-编辑-

f

f10.003若

f

i

。f

f

－f∼f10.000MHz残边调(

VSB

(H

VSB

)cs(t)(t)(()costVSBc(()Hdc

VSB

)

VSB

)

VSB

)

常数

H第8课

线性调系统的抗噪性能一通系抗声能分模-编辑-ncosi

0

t

t(tsin0

)

t0(t)I

t(Q

t

t)(t)cosI

(t)

n((tQ

()

n(t)t)(t)iI

2

Ni

0

B0N

解调器输出有用信均功率解调器输出噪声的率/Go/iiii

平均功率二线调相解的噪性

()(t)()(t)iii

n(t(tiI

t(cQ

c(t)i

t

f(t)costt)cost(t)sintcosIcf(t

t(t)I

t(sin

t

tft)/2f(tcos2/2(t)/2(t)cos2t/2()sin2/2II-编辑-icˆoicˆo

s)(tft)/t)/2ooIf

(t)/E

f

(t)

/

No

2I

t)/4/40DSB0N

(n

Sf(t)cost(t2Et)2i

NniDSB

nW0

iNi

(t)n

G

DSB

/N/Nii((tt(t)sintiI0Q0(t)tt/(t/2t)cost(t)sintccI0Qft)/4f(t

/4f(t)sin2

t/4(t)cos()t/2I(tI

)/2(t

)t/()sin(

)/s(t)(t)(t/()cos(t/22(tIo

f2t

N/0(N4WSE2(i

/4

NBiSSB

G

/o/ii例题22

-编辑-DSBiioocPMFMDSBiioocPMFMSSiiNnBi

3SiiNNNii

125SSiiNnBiDSB

Gii

62.5125

i

SSB

:i

DSB

2:1

o

SSB

:

o

DSB

第9课

线性调系统的抗噪性能一角制基概任号，c(tA

(t)调，)

t

))/dt

t

)0，ωc

t)

(t)/t

t)

f(t)

st

)t)Kf(t)s(tcost)K(t)d)f(tt)dt

d

Kf(t)FMK-编辑-

tK

f(t)t)

tK

FM

f(s(t)

Kt)dtFM

f(tm

tm

PM

As)APMm

t

Acos

cost

FM

sintt)tFMKAFMmmaxfmm

m

m

二窄角制K

FM

f(tt|

6

或K

f(t|

6

(0.5)()

K

ft)dt

t

K

ftt

sin

tsin

K

f(t

sin

K

f()dt

K

f()dt

K

f(tt

s

(t)t(ttsint

f(t)

F)

F

-编辑-AM2ccAM2ccS

2

F(

f(t)costmms(t)cost(tNBFM

tAcostAAK

1

tsin

tAcos

AAtmFM)t()tm

S(tcosc

m))tcc

(t(t

tAKf()tjAKFM(2AM度第

宽带角制及调频信的产生解调一宽调-编辑-

ft)ttmmst)

td

A

sintFM

s(tFM

cos(

FM

sin

t)sin

(

FM

sin

t)

t)(

)

)tsin(

FM

t

J

2n

(

FM

)tn

J(

FM

)

n和

FM

t))J()cos(t)2J)sin(2FM2nFMmcnFMmn

FM

(t)

(

FM

)

FM

(

FM

mcm

m

AJ(n

FM

J0

J(1

FM

)

n值

J(

)

FM

BFM

FM

)ffmm

max

FM

FM

f

m

FM

B2(D2)

maxfm

ax

FM

FM

m

FM

FM

f

m

二宽调

f(t)costmms(t)APMcPMmc

PM

t

)PM

max

K

PM

tm

max

PM

max

PM-编辑-2222

BPM

PM

m

PM

PM

PM

f

m

PM

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Am

f

m

f

m

信三调信的生以

s(t)

i

(t)s(t)cosis(t)(t)aA/2aAcos2t/i

2)

FM

sin

tmn四调信的调—s(t)A

Kt)dt

s(t)f(t)oFMs(t)

f()

tt

—

sKKo

f(-编辑-

NBFM

()Acost

ttFM

t

c(t

ts(t(t)dttFM

t

Asin22

FM2

(t)dt

t

t)

AK

f(t)dt(t)

AKf()第

调频系的抗噪声性及频分用一非干调抗声能s(t)t)dtFM/2iNiFMSAiN2Bis)(t)(t)()iiiAt)(t)

(t)sin

V()

t)d)()1dttt2

n(td

-编辑-FM/fFMFM/fFM

Kf(t)4

K(t)4

o

f

nf2f0f0mA3A2KN8

(t)nff

Kf()

K

)

Nf

()ft)nfGFM

//Nfii

f()f(t)

FMf

m

BFM

f

FM

()()Df(t)ft)E()ft)

(1

)f

m

)二相解的噪性s()(t)ii

NBFM

(t)()cosI

(t)sincQ

tct)tI

f(t)dtt

()()o

AK1dn()FMf(t)22t

A

K4

Et)

P(f)o

n204

f0-编辑-FMS/NFMfFMS/NFMf

N

f

P()d

nf

AKE(t)N8n

SA2//2iNnfi0NBFM0m

NBFM

3ES/fii

(t)

fmax

Kf(t)FM

max

K

2(t)

maxmax

ft)f(t)

f(t)ft)

＝f/fmaxm

FM

0.3NBFM频复(BBs第

脉冲编调制-编辑-nssnss一脉编调的本理达转二抽＝周大f的(txt)(t)s(t)nT)sx(t))(t)x(t)nT)x()

T

n

X(

1(TTsns

(s-编辑-TtTt

0,

HHX(rect(/X

(t(t(t

x(nT))

1t

1T

sin(tnTH(tnT)H

Bff/HL

fBH

f1

就

至

()T

(t)

ptnT)

nx(t)(t)s

(t)

n

Cen

jt

Cn

1T

T/

pt)e

nt

dt

：(t)

(t)Cn

jt

X

CX)nn

ht)

nt其它

H

2)

xx()(tsfs

-编辑-X(XH(X(XH(X()()T2)2)

第

均匀量一量的本理y

,k,L

x

k

k

k

qxyx()

()x

-编辑-L12kLkkVq222222L12kLkkVq222222

)

x(

2q

(xy)2p(x)dxLx)p(xxk

k

k2

Ppxkx

k

q

1L12

P

1L12

px)k

xk

q

112

k

(xp(xx表V值

V

)

(x)dx

)

)dx二均量和性PCM编

到

V/k

0.5

q

1LPkkP

1L1212k21232

A2

/2

SNR

S/ALmL)q

2

Ln

DA/(2V)m

2

10lg3D2n20lgndB

m

D

1.766.02-编辑-f(x)f(x)第

非均匀化及差分脉调制律一非匀化基原为二对量及折近xxi

Ax0A1Ax

f()

ln(1)ln(113-编辑-三A律PCM编原律

例题xA折

x1024

1260236

236512M236256，

23623664M8-编辑-sC

1024128

q126012

/2

四差脉调（DPCM）

d)(n)n)

()n)(n)

e()(n)

E()EnE(n)E))n)

G

En)E(n

EE)第

增量调及时分复用一增调（

M

）

f

-编辑-ˆmaxˆmax

l

n

差)x()n)()l

M

出

()d()

(

()l

()

xt)t果入号：t)t

由

dtd

cost

以满A

T

A

s

M

M

M，二时复（）-编辑-30路路路，

b

2048(kbit/s)

//kbit/s)第

数字基信号的码型功率谱一数基信的型-编辑-RZ1和101交表-编辑-和示码0时V相时二数基信的率1g(t)g()12和g(tg()n

nTg(t)),

P出

n

(t)t)t)

t)1

(t2

f)1

f)2

(t)

(f)

(nf(1(

(t)

P(1)G(

t)

()a

(f)u

0和P(fff)4

4

nf))fnf)第

无码间扰的传输机一无间扰传条-编辑-0T0T

s(kTt)

n

n,T

TT

,TT

二无间扰传波（1）想通号S(

0ST

TT

t)Sa0

t(n

-编辑-TTTTsB

为

RM进升弦降号0T

B(1/2

bit/(s第

数字信基带传输的错率及码一数信基传的错

r(t)(t(t)和-编辑-QQ

r(kT)(kT)

r(kT)(kT)

p()e

/(2

)

p(r)0

e

/(2)

p(r)1

e

r)/(2)

P

r0P

)

rPP01

PPb0b01

20

b

(PP)b0b1

P

r

r

dx

1

d

Pb

d/

/dxQ

d

A

信

SA2/

P

A2

2N

均

SA2/

4

相比率-编辑-nnnnP

A

Q

S

0二扰m

an

n

n

a

n

0001001101011110即a

CaCai

iCi

Ci

(n0n

0

Cain

Fx)

Cxi

i

i该

i满个是p

n

-编辑-1515

x

q

序

4

()xx15

x

4

4

3

(

4

3

2

2

x

x

5x43

(x

x

4

3

2

第

数字信基带传输的错率及码一眼二均-编辑-KM-编辑-1KM-编辑-1

(t

n

t时

()

n

n

n

nk

n

y

0

y

及0

x0

X

0

2

2

nk

ny，…

xxxLxMM

xMxx

xxMMMxLxL

MKB4KB4除“第

二进制字调制（2ASK一二制度控2ASK）或

(t)Acos

t

a

a

0,

出现概率为出现概率为

B(tg(t)

2ASK

s

(t)ag(t)t

)

ASK

1P((cBc

s

s

f

s

-编辑-二二制频控2FSK）0

f1

f

(tatnTcostatnTt率为PPa概率P0,概率P

(t)2FSK

(t)Acos2f11(t)Af2fffc

fff)/

fR

R

2FSK

BffB2

1

-编辑-第21课

二进制字调制（2PSK、2DPSK）一二制移控2PSK）

(t

n

n

s

costc-编辑-率概P1宽

s

t)tc

Ts

2信码a码元相位

本地载波相位本地载波相位

二二制分移控）-编辑-aˆˆˆˆaˆˆˆˆbbnnbnˆbnnan绝对码差分码b码元相位

10

10

00

110

10

00

110

010

010

10

110

10载波相位载波相位bb

010

0011

0010

0101

0011

0010

0101

0100

0100101

0101

0011第

二进制字调制的抗声性能-编辑-11V01RA)I11V01RA)I0一ASK系统的噪性2ASK

t)

t,0,nn((tt(t)sintiIQc(t)At)t)tt)sintiIQ

yI)

(

/

b

p()yp(y)dy2V2T/2

P

/

z/

dy/

Pb

A/2

/

A

r

A/2

P

r

0时t)cos(t)cos(tcosIQc

R的exp2

AR

,时符

R2p(Rexp

Pb

T

p()0

0

p()dR1-编辑-T2bT2bA822A2

1/2

APexpQ

A2

r

A/

b

e

/FSK系统的噪性

2FSK

t)

t,1t2P

/

expQ22

A

Pexp

rexp2

r

A/

2PSK和的噪性P

/

AdQQ

b

e

r

A/22

第

数字信的最佳接收一使匹滤器最接机

-编辑-mmmm

t)(t(t)

(t)ty(t)()(

(f)H(f)e

ft

df

t

m

SNR