通信原理复习提纲
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第一章知识点:1.什么是信息、消息、通信?信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容(或有效内容)。
消息是指信源所产生的信息的物理表现。
通信是指一地向另一地进行消息的有效传递2.通信系统一般模型具有哪些模块,模拟通信系统、数字通信系统有哪些模块,各模块具有什么功能。
(重点)通信系统一般由信息源、发送设备、信道、噪声源、接受设备、信宿组成。
数字通信系统有信源、信源编码、信道编码、调制、信道、同步。
模拟通信系统有:信源、调制、信道、解调、信宿信源:将消息转换为电信号的设备。
信源编码:降低数字信号的冗余,提高数字信号的有效性。
信道编码:增加冗余字符,纠错编码,提高传输的可靠性。
调制:使编码信号特性与信道特性相适应,以通过信道传输。
信道:基带信道--可传输很低的频率分量。
频带信道--不能传输很低的频率分量。
同步:数字通信系统中不可缺少的组成部分。
发端、收端间需共同的时间标准使收端准确知道每个符号的起止时刻,实现同步接收3.什么是基带信号、什么是频带信号?基带信号:由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
频带信号:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)4.数字通信系统具有哪些特点?(1)由于数字信号的可能取值数目有限,所以在失真没有超过给定值的条件下,不影响接受的正确判决。
(2)可采用纠错编码等差错控制技术,从而提高系统的抗干扰性。
(3)可采用数字加密技术,从而提高系统的保密度。
(4)可以综合传输各种模拟和数字输入消息,并且便于存储和处理。
(5)和模拟通信设备相比,设计和制造更容易、体积更小、重量更轻。
(6)可以通过信源编码进行压缩,以减小多余度,提高信道利用率。
(7)输出信噪比随带宽按指数增长。
5. 通信系统可以分为哪些类型?数字通信系统和模拟通信系统6. 通信系统的主要性能指标是什么?提高各项指标可以采用什么方法?(重点)主要性能指标:有效性、可靠性可以用降低有效性的方法提高可靠性、也可以用降低可靠性的办法提高有效性。
通信电路原理复习提纲复习提纲⼀、基本概念1、在通信设备中,属于线性系统的电路有线性放⼤器、滤波器、均衡器、相加(减)器、微分(积分)电路以及⼯作于线性状态下的反馈控制电路等。
2、零中频接收机是将有⽤信号直接变换到基带,中频为零。
3、滤波器按处理的信号形式可分为模拟滤波器、数字滤波器和抽样数据滤波器等。
4、接收机要有⾜够⾼的灵敏度(接收弱信号的能⼒)和⾼的选择性(选出有⽤信号滤除⽆⽤信号的能⼒)。
5、通信系统的基本特性有传输距离、通信容量、信号失真度、抗⼲扰能⼒。
6、发送与接收设备主要任务是对基带信号进⾏处理,使之适宜于所采⽤信道的传输特性。
7、通信系统按信道可分有线通信系统和⽆线通信系统。
8、通信系统的基本特性有传输距离、通信容量、信号失真度、抗⼲扰能⼒。
9、信号通过⾮线性系统后,最主要的特点是将产⽣新的频率分量。
10、通⾏系统的信道特性有衰减特性、⼯作频率范围、频率特性、时变时不变特性、⼲扰特性。
11、常⽤的多路复⽤信号传输有频分复⽤、时分复⽤和码分复⽤等。
12、PLL 表⽰锁相环,AGC 表⽰⾃动增益控制,AFC 表⽰⾃动频率控制。
13、滤波器按其频率特性可分为低通,⾼通,带通,带阻。
14、通⾏系统的信道特性有衰减特性、⼯作频率范围、频率特性、时变时不变特性、⼲扰特性。
15、直接表⽰原始信息的电信号为基带信号,直接传送该信号称为基带信号传输。
16、设备内部的噪声主要由电阻内电⼦的热运动和电⼦器件内部的带电粒⼦的⽆规则运动产⽣的。
17、滤波器的功能是对信号频谱进⾏处理。
18、通信系统调制⽅式主要有调幅、调频、调相。
19、有⾊噪声是在有效频带内,功率谱分布不均匀的噪声。
20、晶体管的噪声有四个来源:电阻热噪声、散粒噪声、分配噪声、1 / f 噪声。
21、共发—共基组合放⼤单元电路最突出的特点是⾼频响应特性好,频带宽,稳定性好。
22、⽩噪声是功率谱密度在整个频段内为恒定值的噪声。
23、场效应管的噪声有四个来源:栅极散粒噪声、沟道热噪声、栅极感应噪声和1 / f 噪声。
通信原理复习提纲第一章绪论基本知识点:1. 通信基本概念:通信,信息,消息,信号;2. 信息量、主要性能指标计算;3. 数字通信系统的一般模型与组成4. 通信系统的分类5. 通信系统的发展典型例题:1、已知彩色电视图像由5×105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且统计独立,则每种像素携带的平均信息量为_________bit/符号;每个画面的平均信息量为_________bit。
2、在数字传输系统中,码元速率为1200波特,信息速率为4800bps,则信号最多可取______种不同的状态;若要使得码元速率与数据速率相等,则信号可取______种状态。
3、一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每个字母用二进制脉冲编码,分别用00、01、10、11表示,每个脉冲宽度为5ms。
(1)当不同字母等概出现时,试计算传输的平均信息速率。
(2)当出现概率分别为1/4、1/8、1/8、1/2时,试计算传输的平均信息速率。
4、单位时间内传输的二进制信息位数是指______速率,而单位时间内传输的码元个数是指_______速率。
第二章预备知识基本知识点:1. 随机过程的描述方法2. 平稳过程(广义)的定义与证明3. 随机过程通过线性系统4. 窄带随机过程及其描述方法、数字特征5. 高斯白噪声的定义及自相关函数、功率谱密度6. 信道容量计算7. 信道的分类与模型典型例题:1、均值为0,双边功率谱密度为n0/2的高斯白噪声的自相关函数为__________________。
2、高斯随机过程通过线性系统后仍是高斯过程。
(判断说法是否正确)3、已知随机过程)cos()(θω+=tAtXc,其中θ是在)2,0(π内均匀分布的随机变量。
试证明X(t)是广义平稳的。
4、广义信道可以分成编码信道和调制信道。
(判断)6、随机过程通过线性系统,若输入是广义平稳的,则输出也是广义平稳的;。
第一章知识点:1.什么是信息、消息、通信?信息是指消息中所包含的对受信者有意义的内容(或有效内容)。
消息是指信源所产生的信息的物理表现。
通信是指一地向另一地进行消息的有效传递2.通信系统一般模型具有哪些模块,模拟通信系统、数字通信系统有哪些模块,各模块具有什么功能。
(重点)通信系统一般由信息源、发送设备、信道、噪声源、接受设备、信宿组成。
数字通信系统有信源、信源编码、信道编码、调制、信道、同步。
模拟通信系统有:信源、调制、信道、解调、信宿信源:将消息转换为电信号的设备。
信源编码:降低数字信号的冗余,提高数字信号的有效性。
信道编码:增加冗余字符,纠错编码,提高传输的可靠性。
调制:使编码信号特性与信道特性相适应,以通过信道传输。
信道:基带信道--可传输很低的频率分量。
频带信道--不能传输很低的频率分量。
同步:数字通信系统中不可缺少的组成部分。
发端、收端间需共同的时间标准使收端准确知道每个符号的起止时刻,实现同步接收3.什么是基带信号、什么是频带信号?基带信号:由于未经调制的脉冲电信号所占据的频带通常从直流和低频开始。
因而称为数字基带信号。
频带信号:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)4.数字通信系统具有哪些特点?(1)由于数字信号的可能取值数目有限,所以在失真没有超过给定值的条件下,不影响接受的正确判决。
(2)可采用纠错编码等差错控制技术,从而提高系统的抗干扰性。
(3)可采用数字加密技术,从而提高系统的保密度。
(4)可以综合传输各种模拟和数字输入消息,并且便于存储和处理。
(5)和模拟通信设备相比,设计和制造更容易、体积更小、重量更轻。
(6)可以通过信源编码进行压缩,以减小多余度,提高信道利用率。
(7)输出信噪比随带宽按指数增长。
5. 通信系统可以分为哪些类型?数字通信系统和模拟通信系统6. 通信系统的主要性能指标是什么?提高各项指标可以采用什么方法?(重点)主要性能指标:有效性、可靠性可以用降低有效性的方法提高可靠性、也可以用降低可靠性的办法提高有效性。
通信原理复习⼤纲⼆:复习⼤纲第1章绪论1,什么叫通信?通信系统的⼀般模型是什么?通信的定义:是指由⼀地向另⼀地进⾏消息的有效传递。
⼀般模型:2型)?图1-3 数字频带通信系统的模型3,什么叫数字频带传输通信系统?什么叫数字基带传输系统?通常把有调制解调器的数字通信系统叫做数字频带传输通信系统。
与频带传输通信系统相对应的,把没有调制解调器的数字通信系统叫做数字基带传输通信系统。
4,信息及其度量,信息量I 的定义I=-log 2P(x) ⽐特信源的熵的计算H= -∑P i (x)log 2P i (x) (⽐特/符号)5,通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性1)数字通信系统的有效性指标⽤传输速率来衡量? 2)数字通信系统的可靠性指标⽤误码率来衡量?3)模拟通信系统中的有效性指标⽤系统频带利⽤率来衡量?(系统频带利⽤率) 4)模拟通信系统中的可靠性指标⽤输出信噪⽐来衡量?(输出信噪⽐) 5)R B /R b /ηb/ηB 的计算⽅法和各⾃的单位R B 与R b 的换算:(N 为进制数)(N=2的K 次幂)b bη B = R B /B 波特/Hz6)误码率P e 的计算7)误⽐特率P eb 的计算bB R 1=22222B B b R R R =?=log NR R BN bN 2log ?=N R R NB bN 2log =系统传输的总码元数接收的错误码元数=e P 系统传输的总⽐特数数系统传输中出错的⽐特=eb P练习:P15, 1-2,1-3,1-4,1-5,1-6,1-7第2章信道与噪声1,什么是调制信道?什么是编码信道?各⾃的范围是什么?调制信道定义:传输已调信号的信道。
调制信道的范围:是从调制器输出端到解调器输⼊端。
编码信道定义:是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。
编码信道的范围:是从编码器输出端到译码器输⼊端。
2,信道容量C的概念?C。
⾹农公式:从⾹农公式可发现,1)C为最⼤值,实际的速率R必须⼩于或等于C。
第一章1. 掌握信息量的计算方法;2. 掌握数字通信方式的分类;3. 掌握码元速率、信息速率的概念,计算方法,它们之间的关系;4. 掌握误码率的计算方法;5. 掌握影响通信质量的因素。
6. 理解多路信号的复用方式。
第三章1. 掌握平稳随机过程的概念,平稳随机过程自相关函数的性质,掌握随机过程数学期望和自相关函数的计算;平稳随机过程通过线性系统的输入输出过程相关数字特征的计算方法;2. 掌握随机过程为广义平稳的判定方法;3. 掌握各态历经性的含义;第四章1. 随参信道的定义及特点,恒参信道的定义及特点2. 多径效应的含义第五章1. 理解单、双边功率谱密度的含义;2. 理解线性调制的原理;3. 掌握双边带、单边带调制及解调的相关计算方法(带通滤波器、输入输出信噪比、调制制度增益等);4.什么是门限效应,AM信号采用包络检波时产生的原因是什么第六章1. 掌握数字基带信号的波形组成及其频谱结构;2. 掌握AMI码和HDB3码的编码规则,波形画法;3. 掌握码间串扰产生的原因,其对通信质量有哪些影响,及消除办法,理解奈奎斯特第一准则的含义并会使用奈奎斯特第一准则分析系统是否会产生码间串扰;4. 理解奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽,并会计算频带利用率;5. 理解眼图的含义,能够根据眼图判断码间串扰及噪声的情况;6. 理解时域均衡的概念,掌握衡量时域均衡效果的技术指标。
第七章1. 理解2ASK(OOK)、2PSK、2FSK信号产生的方法及解调方法;2. 理解数字调制和模拟调制的异同点;3.掌握2ASK、2PSK、2FSK、2DPSK信号波形的绘制方法;4. 掌握2ASK、2PSK、2FSK系统在非相干解调和相干解调时的误码率计算方法;第九章1. 理解抽样定理,能利用抽样定理计算码速率;2. 理解抽样、量化及量化误差的概念3.掌握A律13折线编码方法,理解段落码、段内码编码的依据,理解量化间隔、量化单位的概念;4. 理解PCM中常用的二进制码型的特点;5. 理解增量调制中一般量化噪声和过载量化噪声产生的原因;6. 掌握多路模拟信号PCM时分复用传输时带宽的分析。
复习提纲第1章绪论(xùlùn)1.了解(liǎojiě)通信方式2.了解(liǎojiě)通信系统的一般模型3.掌握模拟通信系统和数字通信系统的特点(主要(zhǔyào)的区别)4.掌握信息的度量(dùliàng):信息量的计算及平均信息量的计算,熵的计算5.掌握通信系统中主要性能指标(码元传输速率,信息传输速率,频带利用率)第2章确知信号1.掌握功率信号的频谱书上的例子,看题2.掌握能量信号的频谱密度3.了解能量信号的能量谱密度4.了解功率谱的功率谱密度5.掌握能量信号的自相关函数计算6.掌握功率信号的自相关函数计算第3章随机过程1.熟练掌握平稳随机过程(概念,判断,平稳过程的自相关函数,平稳过程的功率谱的计算)2.熟练掌握高斯随机过程3.熟练掌握窄带随机过程4.熟练掌握正弦波加窄带高斯随机过程5.了解(liǎojiě)高斯白噪声和带限白噪声第4章信道(xìn dào)1.了解各种(ɡè zhǒnɡ)信道的数学模型2.熟练掌握信道容量的概念(gàiniàn)(离散,连续)及信道容量的计算第5章模拟调制(tiáozhì)系统1.熟练掌握AM,DSB,SSB调幅信号的时域表达式,频谱图,信号带宽2.熟练掌握各种调幅波(AM,DSB,SSB)的调制电路及解调电路3.熟练掌握线性调制系统的抗噪声性能(AM,DSB,SSB)4.熟练掌握调频信号的产生(单频调制的时域表达式,调制指数,带宽等指标的计算)5.掌握宽带调频信号的抗噪声性能第6章数字基带传输系统1.熟练掌握AMI,HDB3码的波形及编码规则2.熟练掌握数字基带信号的频谱特性3.熟练掌握无码间串扰的基带传输特性(无码间串扰条件,奈奎斯特第一准则)4.熟练掌握无码间串扰的传输特性设计(特别是余弦滚将特性设计)5.熟练掌握基带传输系统的抗噪声性能(眼图)6.熟练掌握部分(bù fen)响应(第I类部分响应波形)(特别是注意采用(cǎiyòng)预编码——相关(xiāngguān)编码——模2判决(pànjué))7.熟练掌握时域均衡的最小峰值(fēnɡ zhí)法(迫零调整法的原理及设计)第7章数字带通传输系统1.熟练掌握ASK,FSK,PSK,DPSK信号的时域表达式,频域表达式及波形,带宽等指标2.掌握ASK,FSK,PSK,DPSK信号的调制电路框图及解调电路的原理款图3.熟练掌握各种二进制数字调制系统的抗噪声性能的分析计算第9章模拟信号的数字传输1.了解模拟信号的抽样定理(包括低通,带通模拟信号)2.熟练掌握十三折线法PCM的原理及编码,解码3.掌握DPCM的编,解码电路原理4.了解增量调制的原理5.掌握增量调制不产生过载的条件6.了解PCM的复接技术第10章数字信号的最佳接收1.了解最佳接收的概念2.了解最大似然规则3.了解匹配滤波器,匹配相关接收机的概念通信(tōng xìn)原理模拟试卷一、填空题(每空1分,共20分)1、八进制符号速率为600波特(bō tè),则信息传输速率为(1800bit/s)。
通信原理复习提纲 一、基本概念 各章小结; 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累 (2)传输差错可控(3)便于处理、变换、存储(4)便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5)易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点:(1)需要较大的传输带宽 (2)对同步要求高 4、通信系统的分类(1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3)调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1 (4)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (5)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (6)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信(7)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速模拟通信系统模型信息源信源编码信道译码信道编码信 道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源数字通信系统模型度”问题。
可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。
(1)模拟通信系统:有效性:可用有效传输频带来度量。
可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。
(2)数字通信系统:有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性:常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B:定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud)信息传输速率R b:定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒6、通信的目的:传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。
通信原理复习提纲第1章绪论1、通信:信息的传输与交换,用“电”来传递“信息”的方式简称通信2、通信系统模型:模拟通信系统A点i)N(o)N(B点数字通信系统3、信系统的分类:模拟基带传输系统模拟通信系统模拟调制传输系统通信系统数字基带传输系统数字通信系统数字调制传输系统模拟通信:信道中传输的是模拟信号。
数字通信:信道中传输的是数字信号。
(通信的其他分类方式见教材)4、通信方式分类:单工通信、半双工同时、全双工通信5、性能指标有效性-----传输信息的速度。
可靠性-----传输信息的质量。
(1).模拟通信有效性:用有效传输带宽表征传输信息的速度,B越小,有效性越好可靠性:用接受端输出信噪比来量度,S/N越大,可靠性越好(2).数字通信①传输速率(系统有效性)a 、码元速率R s :每秒钟传输的码元数,单位波特band ,R s 也称波特率b 、信息速率R b :单位时间传输的信息量,单位bit/s ,R b 称比特率 一个二进制码元的信息量1bit 一个M 进制码元的信息量M 2log bit R b =Rs M 2log (bit/s ) R S=MRs2log (band )c 、频带利用率:单位频带能传输的信息速率 ηb =BR b单位bit/s.Hz ②差错率(系统可靠性)误比特率P b =传输总码元(比特)数错误码元(比特)数 (误信率)误码元率P s =信息量)传输总码元数(传输总量)错误码元数(错误信息 (误码率) 第2章 模拟线性调制线性调制的特点:已调信号的频谱结构正比于基带信号频谱结构,仅仅是频谱位置的线性搬移。
一、 常规调幅(AM )1、 调制时域表达式:s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]频域表达式:[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM 带宽: W f B H AM 22== 基带信号最高频的2倍 输入功率: f c AMP P t f A P +=+=2)(222调制效率:)()()(2121)(2122022202t f A t f t f A t f P P P fc f AM+=+=+=η 对单频余弦f(t):2/)(22m A t f =2222222AMAMmmAM AAAββη+=+=满调幅1=AMβ。
则31=AMη效率低,主要是载波功率大,又不携带信息所至。
2、解调(1)、相干解调原理:ttfttsccDSBωω2cos)(cos)(=•ttftfcω2cos)(21)(21+=低通滤波后得:)(21)(tftsd=(2)、非相干解调原理:包络检波、平方律检波(必须有载波分量才能解调)二、抑制载波的双边带调幅(DSB-SC)1、调制时域表达式: ttftscDSBωcos)()(=频域表达式: )(21)(21)(ωωωωω++-=FFSDSB效率1=DSBη高(抑制了载波)带宽:WfBHDSB22==2、解调:只能相干解调,不能用包络检波解调三、单边带调制(SSB)1、产生:(1)滤波法形成单边带信号一级滤波法)()()(ωωωHSSDSBSSB=规一化值cff∆=α要求不低于310-多级滤波法(2)用相移法实现单边带信号ttfttftsccUSBωωsin)(ˆ21cos)(21)(-=ttfttftsccLSBωωsin)(ˆ21cos)(21)(+=2、单边带信号的解调由于单边带信号抑制了载波,故必须用相干解调法 四、残留边带调制(VSB)1、产生 常用滤波法(抑制了载波)频域表达式)]()()[(21)(C C VSB VSB F F H S ωωωωωω++-=时域表达式)(*)()(t h t s t s USB DSB VSB =2、解调 VSB 抑制了载波,故要用相干解调 五、线性调制系统的抗噪声性能噪声只对已调信号的接收产生影响,故对通信系统的抗噪声性能研究,可只考虑解调器的抗噪声性能。
1、分析模型t t c C d ωcos )(=)()()()(t n t s t n t s i i i +=+2、双边带调制相干解调的抗噪声性能输出信噪比 W n t f E N S 02002)]([= 输入信噪比 Wn t f E N S i i 024)]([=信噪比增益 200==ii DSB N S N S G3、单边带调制相干解调的抗噪声性能[]W n t f E N S 02004)(=[]W n t f E N S i i 024)(= 100==iiSSB N S N S G 必须注意:2=DSB G ,而1=SSB G ,并不能说明双边带调制抗噪声性能优于单边带调制。
因为上述讨论中双边带的平均功率是单边带信号的2倍。
如果在i S 、o n 、W 都在相同的条件下比较,二者信噪比相等。
4、常规调幅包络检波的抗噪声性能包络检波一般模型S大信噪比情况输入信噪比W n t f E A N S i i 02204)]([+= 输出信噪比 ()[]Wn t f E N S o O O 22=信噪比增益 ()[]()[]t f E A t fE G O AM 2222+=上式说明 AM G 与直流分量O A 有关,AM G 随O A 减小而增加,但对常规调幅来说为了不发生过调幅[]max )(t f A O ≥故总有AM G 1π,解调后信噪比恶化。
对10000的调制))((max t f A O =,[]2)(2OA t f E =。
则最大信噪比增益 32=AM G 小信噪比情况:)(t f 与噪声分不开,调制信号已被噪声干扰,无法解调 第3章 模拟角调制调频 FM角 调 制(非线性调制)调相 PM 一、角调制的基本概念 1. PM :[])(cos )(t f K t A t s PM C PM +=ω (PM K 为移相常数)瞬时相位)()(t f K t t PM C +=ωθ 瞬时频率dtt df K dt t d t PM C )()()(+==ωθω 单频余弦波调制的PM t A t f m m ωcos )(=t A k t A t s m m PM c PM ωωcos cos[)(+=]]cos cos[t t A m PM c ωβω+=调相指数 m PM PM A k =β 2. FM ])(cos[)(dt t f k t A t s FMc FM ⎰+=ω (FMK为频偏常数)瞬时频率 )()(t f K t FM C +=ωω 瞬时相位 ⎰⎰+==dt t f K t dt t t FM C)()()(ωωθt A t f m m ωcos)(=单频余调制的FMdt t A k t A t s m m FM c FM ⎰+=ωωcos cos[)(] ]sin cos[t t A m FM c ωβω+=m mmmFM FM f f A k max max∆=∆==ωωωβ 调频指数 π2max m FM Ak f =∆ 最大偏频 二、窄带角调制窄带角调制条件:调频或调相引起的瞬时相位偏移远小于30度NBFM : 6)(maxπ〈〈⎰dtt f k FMNBPM : 6)(max π〈〈t f k PM1、 窄带调频(NBFM )⎰-≈t dt t f Ak t A t s c FM c FM NB ωωsin ])([cos )(⎥⎦⎤⎢⎣⎡++---+++-=c c c c FM c c NBFM F F Ak c A S ωωωωωωωωωωδωωδπω)()(2)]()([)(单频调制情况()()[]t t k AA t A t s m c m c mFMm c NBFM ωωωωωω--++=cos cos 2cos )(2.窄带调相。
)](cos[)(t Af k t A t s PM c NBPM +=ωt t f Ak t A c PM c ωωsin )(cos -≈[])]()(2)]()([)(c c PMc c NBPM F F jAk A S ωωωωωωδωωδπω+--+++-= 也与常规调幅相似,且带宽相等。
三、宽带调频1、单频信号的宽带调频。
调制信号 t A t f m m ωcos )(=时域表达式 ()t t A t s m FM c FM ωβωsin cos )(+==)sin sin(sin )sin cos(cos t t A t t A m FM c m FM c ωβωωβω-t n J A m c FM n n )cos()(ωωβ+=∑∞-∞=频域表达式 ()()[]m c m c FM n nFM n n JAS ωωωδωωωδβπω+++--=∑∞-∞=)()(带宽:卡森公式)(2)1(2max f f f m m FM FM ∆+=+=ββm f ---- 调制信号最高频,m ax f ∆----- 最大频偏功率分配 总功率:f c FMP P P +== 22A 载波功率 )(222FM c J A P βο=边带功率 )(22212FM n f J A P βο∑∞=⨯=四、宽带调相1、宽带调相信号表达式 调制信号t A t f m m ωcos )(=调相信号]cos cos[)(t A k t A t s m m PM c PM ωω+=])cos cos(t t A m PM c ωβω+=m PM PM A k =β 最大角频偏 m PM ωβω=∆max2、信号频带宽度 m PM PM f B )1(2+=β随调制信号频率变化,不利于充分利用信道频带。
五、调频信号的产生与解调1、产生(1)直接调频法----用调制信号改变电抗元件参数,进而改变振荡器频率(2)倍频法----先产生NBFM 信号。
然后倍频和混频成WBFM 信号2、调频信号的解调(1)非相干解调----适用窄带和宽带调频信号解调 具有线性频率/电压转换关系的鉴频器 (2)相干解调----适应对NBFM 信号解调 六、调频系统的抗噪声性能1、 非相干解调的抗噪声性能输入信噪比 FMi i B N A N S 022=输出信噪比 mm f n A t f t f E f f N S 02max 222max 002)()([)(3⋅∆= 信噪比增益 )()()]([)(3max 222max 00mFMm i i FMf B t f t f E f f N S N S G ∆==在单频调制时 )1(32FM FMFM G ββ+=门限效应——当输入信噪比下降到一定程度时,输出信噪比急剧恶化。
2、相干解调的抗噪音声性能(只适合窄带调频信号)窄带调频信号输入、输出信噪比m o NBFM o i i f n A B n A N S 22222== 322228)]([3mo FM o o f n t f E k A N S π= 信噪比增益m FM i i o o NBFMf t f E k N S N S G 22222)]([3π==max 222max )()]([)(6t f t f E f f m ∆= 单频调制时21)()]([max22=t f t f E ,m FM f f max ∆=β,常取101=FM β 则3.0≤NBFM G结论:NBFM 相干解调比WBFM 非相干解调信噪比增益低得多。