0耳
目
|嗫声源|
点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工
有效性指标可靠性指标模拟频宽利用率输岀信噪比数字传码率,传信率,带宽利用率误码率,误信率
参量:公式单位信息量I log2 P(x)bit
平均信息量/信
源熵
M
H (x) P(X i)log2 P(X i)
i 1
bit/符号
传码率R B 1/T B
传信率R b R B H (x)b/s
带宽利用率R B.P B/Hz
误码率P e=错误码元数/码元总数
误信率P b=错误比特数/比特总数
平稳随机过程自相关函数性质
R(0)代表平均功率
R()代表直流功率(均值的平方)
R( ) R()偶函数
|R( )| R(0)有上界
R(0) R( ) 2方差代表交流功率
高斯随机过程:f
(X)厅e)p(2 2 )
结论1:线性系统:输岀过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密
度乘以系统频率响应模值的平方,即P o( f) I H (f) I2R (f)
结论2 :如果线性系统的输入是高斯型的,则输岀也是高斯型的。
结论3 :一个均值为零的窄带平稳高斯过程,他的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差也相同。此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。
结论4 :一个均值为零、方差为2的窄带平稳高斯过程
(t),其
包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布,并且就一维分布而言他们是统计独立的。
结论5:正弦波加窄带高斯噪声的包络:小信噪比时接近瑞利分布,大信噪比时接近高斯分布,一般情况下是莱斯分布。
模拟通信系统一般模型:
*開制器第一章绪论*佶道
嗥声原
Sr 'll
■ ' - e^li
确知信号功率
信号
频谱
C 1 T°2 o/+\a j2 nf°t
C^ —T 2s(t)e dt
T o T。2
功率
谱密
度
1 2
P(f) T im 〒丨SJf)|2
自相关
函数
1 T /2
R( ) T im〒T2s(t)s(t )dt
能
量
信
号
频谱密
度
S(f) s(t)e j2 ft dt
能量
谱密
度
G(f) |S(f)|2;F 1[G(f)] R()
自相关
函数
R( ) s(t)s(t );F[R()] G(f)
公式备注
统计均值
E[ (t)] (t)f(x)dx f (x)是x的概率密度
函数
统计自相关
函数
Eg) E[ (tj &)]
参照统计均值计
算方法
广义平稳随
机过程
1. 均值为常数,与时间t无关
2. 自相关函数只与时间间隔有关
时间均值 1 T/2
a lim —x(t)dt
T T T2
时间自相关
函数
1 T/2
R()何子T2x(t)x(t )dt
1 f
各态历经性
1.E[ (t)] a 2?R(t1,t2) R()
信道容量:c t Blog2(1b/s
数字通信系统模型:
第二章确知信号
第三章随机过程
第四章信道
无线信道:天波、地波、视线传播。
有线信道:明线、对称电缆、同轴电缆。
信号无失真条件:1.具有线性相位(相频特性为通过原点的直线)
2?幅频响应为常数
第五章模拟调制系统
调制框图带宽B
AM
DSB
SSB
w it荻為
FM
* VCO
(直接调频法:频偏大,稳定性差)
倍频亦
调制辭
cos 2 砺cosier B AM 2 f m B DSB 2 f m
B SSB
B FM 2(m f 1) f m 2( f f m)调频指数:
m f f / f m
阿姆斯特朗法,先倍频,再混频,再倍频
BPF
最大频偏:
载频:f
解调抗噪声性能
抗噪声性能(可靠性) WBFM>DSB>SSB>VSB>AM 频带利用率(有效性) SSB>VSB>DSB=AM>FM 带宽
SSB 第六章数字基带传输系统 部分响应(提高频带利用率):人为的,有规律的在码元抽样时刻 引入码间串扰,并在接收端判决前加以消除,从而达到改善频谱特 性,压缩传输频带,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度 的要求。 时域均衡(消除码间串扰)。 横向滤波器设计: 第九章模拟信号的数字传输 题型:13折线法编码译码。 13折线法:不均匀分8段,每段均匀分16份。 最小量化间隔等于总体的 1/2048,称为量化单位。第1段的1份。 对于码 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 : C1:表示电压极性; C2 C3 C4:表示段落码;确定时列表格逐次比较确定。 C4 C5 C6 C7:表示段内码,可用[16( X-段始值)/(段末值-段始值)] 取整表 示。 量化电平取所属区间的中间值。 N y k C i X k i (tips : y k 等于以X k 为中心左右取共2N+1个 i N AMI 码 将1交替的变为+1和-1,0保持不变 HDB3 码 出现4连0时插入V 码,V 码与前 一个非0脉冲极性相同,V 码必须 交替岀现,V 码后的传号码极性也 要交替,B 码可取0, +1, -1,使以 上要求全部满足。 双相码 0码用01表示,1码用10表示。 T i H( 1 s i u 1;其中| T s 1 T S 段落序号 段落码C2 C3 C4 段落范围() 1 000 0~16 2 001 16~32 3 010 32~64 4 011 64~128 5 100 128~256 6 101 256?512 7 110 512~1024 8 111 1024~2048 元素镜像后分别与 C -N 至C N 相乘,然后再相加。) 例如 设计要求(y 中只有y0=1,其余全为0): X 。 X 1 X 2 C 1 0 y 1 [X 1 X 0 X 1 ][ C 0 ] [1]=[ y °] X 2 X 1 X 0 C 1 0 y 1 峰值失真: D 1 |y k 1 y 。k k 0 均方失真: 2 1 e 2 2 y k 常用码型 奈奎斯特第一准则(无码间串扰条件) y 。ko 2DPSK 带宽B2 噪声功率n 信号功率 (a为信号幅 度) 信噪比r非相干(包络) 解调误码率P e 相干解调误码 率P e 2ASK B2ASK 2 f s 2 R B n o B a2/2a2/(2 2)r 4 e 2r 4 e T7 2FSK B2FSK 1 f2 f1 1 2 f s n o2f s a2/2a2/(2 2) e r2 r 2 e 2 42 r 2PSK B2PSK 2 f s 2 R B n o B a2/2a2/(2 2)r e 2DPSK B2DPSK 2 f s 2R B n o B a2/2a2/(2 2)相干解调(极性 比较法)P e r e / v r 差分相干解调 (相位比较法) P e r e 2 模拟调制法第七章数字带通传输系统 调制 2ASK 5CQ —?乘法器 cos^z 2FSK 2PSK 匚05 即 1 - 键控法 开去山幽 S⑴ 「 X0 连M送 述应I * 4选通弋 榊加器 0S⑴ ■ \.1 I8U/S」舗) ? 各模拟调制系统性能比较: 频带宽度(有效性) 2ASK=2PSK=2DPSK<2FSK *越小越好 误码率(可靠性) 2PSK <2DPSK (同步检测)< 2DPSK (差分相干)<2FSK (相干)<2FSK (包络)<2ASK (相干)<2ASK (包络) *越小越好 第十章数字信号的最佳接收 匹配滤波器相关: 输入信号s (t ) 冲击响应h (t ) 输出信号S o (t ) 最佳接收滤波器特性 H (t ) s(t) h(t) s(T s t) S o (t) h(t)*s(t) s(t )s(T s )d R(t T s ) *卷积运算 H(f) S *(f)e j2fT s 解调 非相干解调(包络检波) 相干解调(同步检测法) 2ASK 卜 Lfl 2FSK BPF 11包络检跛 BPF 匚 n 器 n ” f] - 相乘黔 ; ? 定时 抽样理決紅 器 —1 定时 sfc i 2PSK 2DPS K BPF f2 包络检液 器 BPI 相干解调(极性比较法) irwsrW 戸 抽样判决 —? ■ f 症时 肚冲 1山样判 码反变换 BPb 1 ■ LPF 器| 器 呱冲 坐时 除种 企—(/) rsh. —h I 卩 「