总复习(李2013年版).pptx

1、通信原理 总复习,2013年-2014年 秋,第一章 绪论,基带信号和频带信号的定义 基带信号: 很多信源输出的信号，含有丰富的低频成分，即，其频谱在低频附近。这些信号我们统称为基带信号。 频带信号： 将基带信号从低频段调制到高频段后的信号。 （又称“已调信号/已调波”）,2. 信源编码和信道编码的性质： 编码和译码组成一对环节，编码包括信源编码和信道编码。信源编码的主要任务是提高数字信号传输的有效性，即用适当的方法降低数字信号的码元速率以压缩频带。若从信息源传来的信号是模拟信号，则先要进行A/D转换，信源编码的输出就是信息码。此外，信源编码还包括数据扰乱、数据加密、语音和图像压缩编码等。信道

2、编码的主要任务是提高数字信号传输的可靠性。,3. 信息量的计算 （信源）熵的计算 4. 通信的有效性和可靠性是通信系统中最主要的性能指标。 在模拟通信系统中，有效性是利用有效传输频带来衡量。可靠性用接收端最终输出信噪比（即输出信号平均功率与噪声平均功率的比值）来衡量。,数字通信系统的有效性可用码元速率、信息速率及系统带宽利用率这三个性能指标来描述。 Rb =RB log2 N (bit/s) 数字通信系统的可靠性主要用误码率衡量。 5. 误码率计算 习题：1.2 ；1.3； 1.9；1.10,第二章 确知信号分析,1. 常用傅立叶变换的性质和变换对 表2-1 傅立叶变换的性质 时移： 频移：

3、时间卷积： 频率卷积： 调制定理：,表2-2 傅立叶变换的性质 4；5；7；8；13 2. 时域的卷积算法。 （第九章会用到）,第三章 随机信号分析,1. 相关函数的定义，计算 2. 随机过程的性质 每一个样本都是一个关于时间的函数 在某一特定时刻t=t1时，函数 是一个随机变量。,3. 平稳随机过程 分类：严(狭义)平稳过程，宽(广义)平稳过程 宽(广义)平稳过程的条件（也是定义） 如果一个随机过程满足下列条件则称之为“宽（或广义）平稳过程” （1）均值函数为常数 （2）方差函数为常数 （3）自相关函数只与两个时间点之间的时间差有关，而与时间起点无关,4. 各态历经性 （遍历性）条件 （定义

4、） 各态历经性的含义：随机过程的任意一个实现，都经历了随机过程的所有可能状态。,5. 平稳过程自相关函数的性质,6. 平稳过程的自相关函数和功率谱密度的关系 7. 高斯白噪声 定义 （1）在时域上，任一时刻，该随机过程对应的随机变量是一个高斯随机变量 （2）在频域上，其功率谱是一个常数,平稳过程的自相关函数与功率谱密度是一对付立叶变换,8.平稳过程通过线性系统 习题：3.8和3.11 考试时，二者选一 参考课件例题 3.3,当想得到输出过程的自相关函数 时，比较简单的方法是先计算出输出功率谱密度，然后求其反变换，这比直接计算 要简便得多。,第四章 信道,1. 无失真信道 传输函数为 要使信号通

5、过信道进行无失真传输，应使信道传输函数的模值为一常数，如左图所示；而相位特性为过原点的一条直线，如右图所示。,2. 信道容量 3. 信道容量三要素： 习题：4.14；课件例题,第五章 模拟调制系统,调制,正弦波调制,脉冲调制,模拟调制,数字调制,调幅,调相,AM, DSB, SSB, VSB,FM,PM,ASK,FSK,PAM,PSK,PDM,PPM,1.,2. 单边带调制 3. 4.,5. 给出一个FM 表达式，会求功率， 6. 有效频带宽度：卡森公式 fm是调制信号的频率 7. 表5.1 习题：5.11；5.14；5.7,第六章 模拟信号数字化,1. 低通抽样定理 2. 带通抽样定理,即采

6、样频率至少是基带信号最高频率的2倍，这就是低通抽样定理,2. 自然采样和平顶采样，哪个有失真？ 3.,编码,信源编码,信道编码,A/D,压缩,加密,抽样,量化,编码,均匀,非均匀,PCM属于A/D的一种,4. 逐次比较型PCM编码原理 答题时，要有过程。 5. PCM译码 注意：对应的11位线性码，要求把量化后的数变为二进制 例如：例6.4.2中 应该为 436 432 11位二进制,6. 什么是M的过载现象，及避免方法。 在M系统中，过载是由于译码器输出的斜变波形m(t)跟不上输入模拟信号m(t)的变化所引起的噪声。 必须使信号的最大可能斜率小于斜变波的斜率， 习题：6.10；6.11 二者

7、选一,第七章 数字信号的基带传输系统,1. 四种常见的基本码型 及其特点 单极性不归零码；单极性归零码； 双极性不归零码；双极性归零码 （1）是否含有时钟分量 （2）是否含离散分量 （3）是否含有直流分量 （4）带宽：,2. 差分码，CMI，AMI，HDB3 会画 每年必考 3. 码间串扰 的概念 基带数字脉冲序列通过系统时，由于系统的滤波作用或者信道不理想，会使脉冲展宽，甚至重叠（串扰）到邻近时隙中去。若重叠（串扰）到邻近时隙中去的信号太强，成为干扰，就称为码间串扰。,4.无码间串扰的频域条件 奈奎斯特（Nyquist）第一准则： 把一个基带传输系统的传输特性H()分割为2/Tb宽度，然后将

8、各段搬移到 (-/Tb,/Tb) 区间叠加，叠加后若其幅度为一个常数（或者说平行于横坐标；或者说叠加成一个矩形频率特性），那么它在以fb速率传输基带信号时，就能做到无码间串扰。 必须会画图,5.无码间串扰的理想低通滤波器 奈奎斯特带宽： 奈奎斯特间隔： 奈奎斯特速率，即最高传输速率： 理想低通无码间串扰系统的频带利用率,6.无码间串扰的滚降系统 滚降系统的频带利用率 习题：7.2；7.6；7.7（必考）,第八章 数字调制系统,1. 给一个解调框图，会画各点波形 2. 2PSK，2DPSK 波形画法 3. 什么是“倒现象”/ “相位模糊”现象，及其解决方法。 解调器中本地参考载波的相位必须和发送

9、端调制器的载波同频同相。若本地参考载波偏移相位，则解调得到的数据极性完全相反，出现倒现象。 相对相移键控DPSK能够克服倒现象。,4. PSK必须用相干解调，为什么？ 因为发”0”或发 “1” 时，采用相位变化携带信息。具体地说：其振幅不变(无法提取不同的包络)；频率也不变(无法用滤波器分开) 5. 6.,7. 多进制ASK/PSK/DPSK的带宽及频带利用率 习题：8.2；8.3；8.4；8.7,第九章 数字信号的最佳接收,1.在接收机输入信噪比相同的情况下，若所设计的接收机输出信噪比最大，则我们能够最佳地判断所出现的信号，从而可以得到最小的误码率，这就是最大输出信噪比准则。为此，我们可在接

10、收机内采用一种线性滤波器，当信号通过它时，在某一时刻 使输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比达到最大，这种线性滤波器称之为匹配滤波器。并由它构成在最大输出信噪比准则下的最佳接收机。,最大输出信噪比意义下的最佳线性滤波器的传输特性与信号频谱的复共轭相一致，故又称为匹配滤波器。 2. 匹配滤波器所能输出的最大输出信噪比为 3. 匹配滤波器的输出信号波形是输入信号的自相关函数的K倍。因此，常把匹配滤波器看成是一个相关器。 习题：9.1 （考试中如果有此题，就是10分）,第十章 信道复用和多址方式,1. “复用”的概念 将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号，并且能在接收端正确将

11、各路信号分离，从而实现多路信号共用一个信道的技术。 2. “复用”的分类及其定义 （1）频分复用（FDM）：在频分复用中需将多路信号预先调制到不同的频率位置上，再送入同一信道传输。,（2）时分复用（TDM）：按照一定时间次序依次循环地传输各路消息以实现多路通信的方式叫做时分多路复用。 （3）码分复用（CDM）：指发送端信号占用相同的频带，在同一时间发送，不同的是各信号被分配不同的特征码（地址码），在接收端通过对其特征码的识别来区分不同的信号。,3. CDM为什么又叫“扩频通信”？ CDM（码分复用）是基于扩频通信的一种应用。扩展频谱（简称扩频）通信技术是一种信息传输方式。其系统占用频带宽度远远

12、大于要传输的原始信号带宽，且与原始信号带宽无关。在发端，信号频带的展宽是通过编码及调制（扩频）的方法实现的。在接收端则采用与发送端完全相同的扩频码进行相关解调（解扩）来恢复原数据信息。,4. “多址”的概念和分类 多址：使各个信号具有不同的特征，相当于赋予各信号不同的地址。然后根据各个信号之间特征的差异即不同的地址来区分不同的信号，实现互不干扰的通信。 分类：（1）频分多址（FDMA） （2）时分多址（TDMA） （3）码分多址（CDMA）,第十一章 同步原理,1. 同步的分类及其定义 （1）载波同步：在采用相干解调系统中,接收端必须提供一个与发送载波同频同相的相干载波,这个相干载波获取的过程

13、称为载波同步。 （2）位同步：把在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步，或称位同步。,（3）帧同步：是指在时分多路传输系统中，各路信号是以帧的方式进行传送的，接收端为了把各路信号区分开来，需要有一个准确的时间标志，用以区分各帧的起止时刻，正确地识别出各路的时间位置，才能正确地对各路信号进行分离，帧同步就是提取这个时间标准的过程。 （4）网同步：（略）,2. 载波同步的方法： （1）外同步法；（2）内同步法。 位同步的方法： （1）外同步法；（2）内同步法。 3. 给出一个信号，需要哪些同步，其次序是什么？ 例子：2ASK采用相干解调： (1)载波同步;(2)位同步 PCM30/32用2ASK采用相干解调： (1)载波同步;(2)位同步;(3)帧同步 PCM30/32用2ASK采用非相干解调： (1)位同步;(2) 帧同步,第十二章 差错控制编码,1. 三种差错控制方式： （1）检错重发， ARQ （2）前向纠错， FEC （3）混合差错控制， HEC 2. 什么叫线性分组码？ 监督位与信息位呈线性关系，即任何一位监督位可以由若干信息位进行线性代数运算得到。,4. 最小码距与检错或纠错