通信原理(总复习)-通信PPT课件

通信原理
2021
1
第1章 绪 论
• 内容：通信的基本概念，通信系统的组成，通信系 统的分类与通信方式，信息及其度量，通信系统的
主要性能指标。
• 重点：1.通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统 模型。（框图，各部分基本功能）
•
2．信息及其度量（信息。
• 难点：1.通信系统的主要性能指标。
• 6.平稳随机过程通过线性系统
若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 且
E[0 (t)] a
h( )d
a H (0)
P0 ( f ) H ( f ) H ( f ) P2i0(2f1) H ( f ) 2 Pi ( f )
9
• 7.窄带随机过程
– 结论1：一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ，它的
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
2021
3
图1-5 数字通信系统模型
• 3.数字通信的优缺点
• 优点 – 抗干扰能力强，且噪声不积累 – 传输差错可控 – 便于处理、变换、存储 – 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 – 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 – 易于加密处理，且保密性好
• 缺点： – 需要较大的传输带宽 – 对同步要求高
• 6.计算离散信源的信息量、熵
I
log2
1 P(x)
log2
P(x)
（b）
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号）
i 1
2021
P(xM )[ log2 P(xM )]
(1.4 6)
同相分量c(t)和正交分量s(t)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
c和s是互不相关的或统计独立的。
– 结论2：一个均值为零，方差为2的窄带平稳高斯过程
(t)，其包络a(t)的一维分布是瑞利分布，相位(t)的一 维分布是均匀分布，并且就一维分布而言， a(t)与(t)
• R( ) R( )
R( ) R(0)
•
— 的偶函数
— R()的上界
即自相关函数R()在 = 0有最大值。
• R() E 2[ (t)] a 2 — (t)的直流功率
• R(0) R() 2
表示平稳过程(t)的交流功率20。21 当均值为0时，有 R(0) = 28 。
• 3.平稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是一对傅
• 重点：1.随机过程的数字特征。
2.平稳随机过程的特性—各态历经性。
3.高斯过程的一维概率密度函数的特性。
4．正弦波加窄带高斯过程。
5．平稳随机过程通过线性系统的特点。
6．高斯白噪声和带限白噪声。
• 难点：1.平稳随机过程的相关函数与功率谱密度。
2．平稳随机过程通过线性系统的特点。
3．正弦波加窄带高2斯021 噪声。
7
• 1.随机过程的数字特征：均值（数学期望）、方差、相关函数
• 2.平稳过程的自相关函数
– 平稳过程自相关函数的定义：
R(t1, t2 ) E[ (t1) (t1 )] x1x2 f2 (x1, x2; )dx1dx2 R( )
– 平稳过程自相关函数的性质
• R(0) E[ 2 (t)] — (t)的平均功率
2021
4
• 4.通信系统的分类（按信号）
• 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统
• 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统
• 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统
• 按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用
• 5.通信方式
按消息传递方向与时间关系分：单工、半双工和全双工通信 按数据代码排列方式分：并行传输和串行传输
是统计独立的 。
2021
10
• 8.白噪声n (t)、高斯白噪声、低通白噪声（带限白噪 声）、带通白噪声、窄带高斯白噪声
Pn ( f
)
n0 2
0
f fH 其它
R( )
n0
fH
sin 2f H 2f H
Pn
(
f
)
n0 2
0
fc
B 2
f
fc
B 2
其它f
R( )
n0 B
sin B B
cos 2fc
5
7.通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性
模拟通信系统
• 有效性：可用有效传输频带（带宽）来度量。
• 可靠性：可用接收端最终输出信噪比（So/No）来度量。
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：用误码率和误信率表示
码元传输速率RB:
RB
1 T
(B)
信息传输速率Rb： Rb RB log2 M (b/s)
里叶变换。 ——维纳-辛钦关系 R( ) P ( f )
• 4.平稳过程的归一化总平均功率
S E[ 2 (t)] R(0)
P ( f )df
• 5.高斯过程重要性质
• 高斯过程若是广义平稳的，则也严平稳。
• 如果高斯过程在不同时刻的取值是不相关的，那么它们也 是统计独立的。
• 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。
• 9.窄带高斯白噪声平均功率
2021
N n0 B 11
第4章 信 道
• 内容：信道的定义、分类及其数学模型，有线信道举例、 无线信道举例，信道特性对信号传输的影响，信道的噪 声，信道容量。
• 重点：1. 有线（恒参）信道特性及其对信号传输的影响。 2．随参信道的三个特点及其对信号传输的影响。 3．信道的加性噪声。 4．信道的数学模型。 5．信道容量的概念及求法。
Rb RB H (b/s)
频带利用率：
RB (B/Hz)
B
b
Rb B
b/(s Hz)
误码率
错误码元数
Pe 传输总码元数
误信率
错误比特数 Pb 传输总比特数
8.计算码元速率RB 、信息速率Rb2、02频1 带利用率、误码率 、误信率6
第3章 随机过程
• 内容：随机过程的基本概念，平稳随机过程，高斯、 窄带随机过程，平稳随机过程通过线性系统，正弦波 加窄带高斯噪声，高斯白噪声和带限白噪声。
•
2．求信息的信息量。
2021
2
• 1.通信的基本概念：通信、通信系统、通信的目的
• 2.通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统模型。 （框图，各部分基本功能）
图1-1 通信系统一般模型
图1-4 模拟通信系统模型
信 息 源
信 源 编
码
加 密
信 道 编
码
数 字 调
制
信道
数 字 解 调
信 道 译
码
解 密