数字通信知识点整理
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《数据通信与计算机网络》复习要点第1章概述1.以数字信号来传送消息的通信方式称为数字通信,而传输数字信号的通信方式称为数字通信系统。
2.数据通信包括数据传输、数据交换和数据处理。
3.数据通信网络按照覆盖的物理范围可分为广域网、局域网和城域网。
4.计算机网络是通信技术与计算机技术密切结合的产物。
5.计算机网络已经历了由单一网络向互联网发展的过程。
6.计算机网络具有三个主要的组成部分(三大组成要素),即①能向用户提供服务的若干主机;②由一些专用的通信处理机(即通信子网中的结点交换机)和连接这些结点的通信链路所组成的一个或数个通信子网;③为主机与主机、主机与通信子网,或者通信子网中各个结点之间通信而建立的一系列协议。
7.计算机网络按通信方式分为广播网络和点到点网络。
8.计算机网络主要性能指标,包括速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积和利用率。
9. OSI模型有七个层次,分别是:(7)应用层;(6)表示层;(5)会话层;(4)运输层;(3)网络层;(2)数据链路层;(1)物理层10.因特网使用的TCP/IP参考模型的四个层次是:应用层、传输层、互联网层、网络接入层。
11.协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
协议的语法定义了所交换信息的结构或格式;协议的语义定义了源端和目的端所要完成的操作。
12.服务指同一开放系统中某一层向它的上一层提供的操作,但不涉及这些操作的具体实现。
13.面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放三个阶段。
14.标准是由标准化组织、论坛以及政府管理机构共同合作制订的。
标准可分为两大类:法定标准和事实标准。
一 .数据通信网络由哪些部分组成?答:从系统设备级的构成出发,可以认为数据通信系统由下面三个子系统组成:(1)终端设备子系统,由数据终端设备及有关的传输控制设备组成。
(2)数据传输子系统,由传输信道和两端的数据电路终接设备组成。
(3)数据处理子系统,指包括通信控制器在内的电子计算机。
知识点总结的公式一、数据通信基础1. 数据通信的基本概念数据通信是指在数据通信系统中,通过通信线路或无线信道传输二进制数据的过程。
数据通信系统由信源、发送器、传输介质、接收器和信宿组成。
2. 信道的基本概念信道是数据通信中用于传输信号的媒介。
常见的信道有有线信道和无线信道。
3. 数据传输的基础知识数据传输的基础知识包括数据传输的速率、数据传输的带宽和数据传输的时延。
4. 信号的调制与解调调制是指将数字信号转换成模拟信号,解调是指将模拟信号转换成数字信号。
5. 数据通信中的错误控制数据通信中的错误控制技术主要包括纠正编码和差错检测。
常用的差错检测技术有奇偶校验、CRC校验和海明码等。
6. 数据通信中的信号复用技术信号复用技术是指不同用户在同一信道上进行数据通信的技术。
常见的信号复用技术有时分复用、频分复用和码分复用。
二、计算机网络基础1. 计算机网络的基本概念计算机网络是指通过网络设备连接起来的计算机系统,它们之间可以进行数据传输和资源共享。
计算机网络可以分为局域网、城域网、广域网和互联网等不同的类型。
2. 计算机网络体系结构计算机网络体系结构分为OSI参考模型和TCP/IP参考模型。
OSI参考模型将计算机网络分成七层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
而TCP/IP参考模型将计算机网络分成四层,分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
3. 数据链路层的基本知识数据链路层是OSI参考模型中的第二层,它主要负责在两个相邻节点之间传输数据帧。
数据链路层的主要功能包括帧定界、流量控制、差错检测和纠正等。
4. 网络层的基本知识网络层是OSI参考模型中的第三层,它主要负责在不同网络之间传输数据包。
网络层的主要功能包括路由选择、拆装数据包、差错检测和纠正等。
5. 传输层的基本知识传输层是OSI参考模型中的第四层,它主要负责在端到端的通信中提供端到端的可靠通信和数据传输服务。
传输层的主要功能包括连接管理、差错检测和纠正等。
第一章 绪论1. 数字通信系统模型通信系统结构:信源-发送设备-传输媒质-接收设备-收信数字通信系统模型:信源-信源编码-信道编码-调制-信道-解调-信道解码-信源解码-收信 其中干扰主要来至传输媒质或信道部分 信源编码的作用: 信道编码的作用:2. 香农信道容量公式对上式进行变形后讨论其含义:令0b E S C N N W=,代入上式有 ())021C Wb E N C W =-,讨论当信道容量C 固定时,0b E N 和W 的关系。
注意,W 的单位是Hz ,SN是瓦特比值! (1) 00b E N C W W ↑⇒↑⇒↓→,功率可以无限换取带宽 (2) 0 1.6b W C W E N dB ↑⇒↓⇒↓→-,带宽不能无限换取功率(3)max 22log 1log 1P P R C I W I TW N N ⎛⎫⎛⎫=⇒=+⇒=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,信噪比PN 一定时,传输时间和带宽也可以互换第三章 模拟线性调制1. 调制分类A. AM (双边带幅度调制)载波 ()()0cos c c C tA t ωθ=+已调信号 产生方式:将调制信号()f t 加上一个直流分量0A 然后再乘以载波()cos c c t ωθ+ AM 调制信号信息包含在振幅中其频谱为 ()()()()()012AM c c c c S A F F ωπδωωδωωωωωω⎡⎤⎡⎤=-+++-++⎣⎦⎣⎦ 实现频谱的搬移,注意直流分量的存在。
B. DSB-SC (抑制载波双边带调制)产生方式:相对于AM 调制,仅是00A =,即不包含直流分量 DSB-SC 调制信号信息包含在振幅和相位中 已调信号 ()()()cos AM c c S t f t t ωθ=+其频谱为()()()12AM c c S F F ωωωωω⎡⎤=-++⎣⎦C. SSB (单边带调制)产生方式:DSB 信号通过单边带滤波器......,滤除不要的边带 已调信号 ()()()SSB DSB SSB S S H ωωω=实际物理信号频谱都是ω的偶函数,可去掉其中一个边带,节省带宽和功率任何信号....()f t 可以表示为正弦函数的级数形式,仅讨论单频正弦信号的单边带调制不失一般性...................................()()()cos cos DSB m m c c s t t t ωθωθ=++ ()()()()()cos cos sin sin SSB m m c c m m c c s t t t t t ωθωθωθωθ=++++令0c θ=,0m θ=,式中“-”取上边带,“+”取下边带()()()()()cos cos sin sin SSB m c m c s t t t t t ωωωω=通过移相相加或相减可以得到相应边带的调制信号。
数据通信基础知识在当今数字化的时代,数据通信已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的手机与朋友聊天、发送电子邮件,到企业之间的大规模数据传输和全球范围内的信息共享,数据通信的身影无处不在。
那么,什么是数据通信?它又是如何工作的呢?让我们一起来探索数据通信的基础知识。
一、数据通信的定义和重要性数据通信,简单来说,就是在不同的地点之间以数字形式传输数据的过程。
这些数据可以是文本、图像、音频、视频或其他任何形式的信息。
数据通信的重要性不言而喻。
它使得人们能够迅速、准确地获取和传递信息,大大提高了工作效率和生活质量。
比如,在医疗领域,医生可以通过数据通信远程诊断病情,为患者提供及时的治疗建议;在教育领域,学生可以在线学习丰富的课程资源,不受时间和空间的限制;在商业领域,企业可以实时监控库存和销售数据,做出更明智的决策。
二、数据通信的基本要素要实现有效的数据通信,需要以下几个基本要素:1、发送方和接收方发送方是产生数据并将其发送出去的设备或个人,而接收方则是接收并处理这些数据的设备或个人。
2、数据数据是通信的内容,可以是各种形式的信息。
3、信号信号是数据的物理表现形式,比如电信号、光信号等。
4、传输介质传输介质是信号传输的通道,常见的有双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等。
5、协议协议是通信双方遵循的规则和标准,确保数据能够正确、有序地传输和理解。
三、数据通信的传输方式数据通信有两种主要的传输方式:串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据,一次只传输一位。
这种方式虽然速度相对较慢,但成本较低,适用于长距离通信。
并行传输则是同时传输多位数据,速度较快,但成本较高,通常用于短距离通信,如计算机内部的数据传输。
四、数据通信的网络类型1、局域网(LAN)局域网通常覆盖一个较小的地理区域,如办公室、学校或家庭。
它具有较高的传输速度和较低的误码率。
2、城域网(MAN)城域网覆盖的范围比局域网大,一般是一个城市。
2.2数据通信基础知识2.2数据通信基础知识码元速率波特带宽码元码元是指⽤⼀个固定时长的信号波形(数字脉冲),代表不同离散数值。
是数字通信中数字信号的计量单位,这个时长内的信号称为k进制码元,⽽该时长称为码元宽度。
当码元的离散状态有M个时(M⼤于2),此时码元为M进制码元。
1码元可以携带多个⽐特的信息量。
例如,在使⽤⼆进制编码时,只有两种不同的码元,⼀种代表0状态,另⼀种代表1状态数据传输速率速率也叫数据率,是指数据的传输速率,表⽰单位时间内传输的数据量。
两种表⽰⽅法码元传输速率信息传输速率码元传输速率别名:码元速率、波形速率、调制速率、符号速率。
它表⽰单位时间内数字通信系统所传输的码元个数(也可称为脉冲个数或信号变化的次数),单位是波特(Baud)。
即:1s内传输多少个码元例:若2秒内传 4800个码元,码元传输速率是多少?答:2400B数字信号有多进制和⼆进制之分,但码元速率与进制数⽆关,只与码元长度T有关。
信息传输速率别名:信息速率、⽐特率表⽰单位时间内数字通信系统传输的⼆进制码元个数(即⽐特数),单位是⽐特/秒(b/s)。
即:1s内传输多少个⽐特两种结果的转换若⼀个码元携带n bit的信息量,则M Baud的码元传输速率所对应的信息传输速率为M×n bit/s。
题1某⼀数字通信系统传输的是四进制码元,4s传输了8000个码元,求系统的码元传输速率是多少?信息传输速率是多少?答:2000Baud,4000b/s ;解:四进制码元系统:码元传输速率就是8000/4=2000Baud,信息传输速率就是2000 log2^4=4000b/s【2bit表⽰4个状态:00、01、10、11】题2若另⼀通信系统传输的是⼗六进制码元,6s传输了7200个码元,求他的码元传输速率是多少?信息传输速率是多少?并指出与题1相⽐哪个系统传输速率快?⼗六进制码元系统码元传输速率就是7200/6=1200Baud,信息传输速率就是1200log2^16=4800bit/s【表⽰16个状态需要4bit】答:1200Baud,4800b/s ;⼗六进制更快虽然四进制的波特率⾼,但实际承载的⽐特率低。
数字通信总结数字通信是一种使用数字信号进行信息传输的通信方式。
相比于模拟通信,数字通信具有更高的传输速率、更强的抗干扰能力、更好的保密性和更低的误码率等优点。
在数字通信中,信息被转换为数字信号,通过信道传输到接收端,再还原成原始的信息。
数字信号具有离散性和不连续性,因此数字通信系统需要将信息进行数字化处理,包括采样、量化和编码等步骤。
数字通信系统主要由信源、信道和信宿三部分组成。
信源是信息的来源,信道是传输信号的媒介,信宿是信号的接收端。
在数字通信中,信源需要将原始的信息进行数字化处理,转换成数字信号。
信道可以是有线、无线或有线无线结合的传输媒介,如光纤、卫星、无线电等。
信宿在接收到数字信号后,需要进行解码、解调和译码等处理,还原成原始的信息。
数字通信的优点主要包括:抗干扰能力强:数字信号在传输过程中不易受到噪声和干扰的影响,能够保证通信的可靠性。
保密性好:数字信号经过加密处理后,可以有效地防止信息被窃取或篡改。
传输速率高:数字信号的传输速率比模拟信号更高,能够支持更大数据量的传输。
易于实现信号的存储和处理:数字信号可以方便地存储和加工处理,能够实现多种信号处理算法和多媒体应用。
数字通信的应用非常广泛,包括但不限于:移动通信:如手机、平板电脑等移动终端之间的通信。
有线电视:数字电视信号的传输和接收。
卫星通信:卫星与地面站之间的通信。
计算机网络:各种数据传输和多媒体应用。
工业自动化控制:各种传感器和执行器之间的通信和控制。
总之,数字通信是一种重要的通信方式,具有广泛的应用前景和发展潜力。
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长,数字通信将会得到更加广泛的应用和发展。
通讯基础必学知识点1. 通信基本原理:通信基本原理包括信息的编码与调制、信道的传输与传播、信号的解调与解码等方面。
编码与调制是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程;信道的传输与传播是指信号在通信介质中传输的过程;信号的解调与解码是将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
2. 信道与信噪比:信道是指信息传输的媒介,可以是电磁波在空间中传播的介质,也可以是电缆、光纤等导体。
信道的质量可以用信噪比来衡量,信噪比是信号功率与噪声功率之比,用来描述信号与噪声的相对强弱程度。
3. 数字通信技术:数字通信技术是将模拟信号转换成数字信号,并以数字信号进行传输和处理的通信技术。
数字通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、传输容量大等优点。
常见的数字通信技术包括调幅、调频、调相、多址技术等。
4. 通信协议:通信协议是指计算机或通信设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。
通信协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次的协议。
常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
5. 信号与系统:信号与系统是指信号的产生、传输、处理和分析等过程与方法。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号,系统可以是连续时间系统或离散时间系统。
信号与系统理论是通信系统设计和信号处理等领域的基础。
6. 调制与解调技术:调制与解调技术是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程,以及将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
常见的调制与解调技术包括调幅调制(AM)、调频调制(FM)、调相调制(PM)等。
7. 无线通信技术:无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线介质进行信息传输的技术。
常见的无线通信技术包括无线电通信、移动通信、卫星通信、蓝牙通信、红外线通信等。
8. 数据压缩与编码:数据压缩与编码是将冗余信息从数据中去除,减小数据量的过程。
数据压缩与编码可以将数据表示得更紧凑和有效,节省存储空间和传输带宽。
常见的数据压缩与编码技术包括哈夫曼编码、算术编码、字典编码等。
数字通信类知识点一、填空1)BGP自治系统号使用 16 位二进制表示;其中私有自治系统号是从65412 至65535 ;2)BGP路由协议中公认必遵属性是 AS_path 、 next-hop 、original 。
3)BGP协议中同步概念是指BGP和 igp 之间的同步。
4)BGP协议完全建立后的状态是 established 。
5)BGP属于路径向量协议,相同AS内的BGP邻居建立 ibgp 会话,不同AS之间的BGP邻居建立 ebgp 会话。
二、选择1)BGP协议和自治系统之间的正确关系是(c )A.BGP协议只能被应用在自治系统之间,不能被应用在自治系统内部B.BGP协议是运行在自治系统之间的路由协议,而OSPF、RIP及IS-IS等协议应用在自治系统内部C.BGP协议通过在自治系统之间传播链路信息的方式来构造网络拓扑结构D.BGP协议不能跨多个自治系统而运行2)下面有关BGP协议描述,错误的是(c )A.BGP是一个很健壮的路由协议B.BGP可以用来检测路由环路C.BGP无法聚合同类路由D.BGP是由EGP继承而来的3)在BGP协议中,用来交换BGP版本号、自治系统号、保持时间以及BGP标识符等信息的报文是(a )A.Open报文B.Update报文C.keepalive报文D.Notification报文4)对于运行BGP4的路由器,下面说法错误的是(d )A.多条路径时,只选最优的给自己使用B.从EBGP获得的路由会向它所有BGP相邻体通告C.只把自己使用的路由通告给BGP 相邻体D.从IBGP获得的路由会向它的所有BGP相邻体通告5)BGP在传输层采用TCP来传送路由信息,使用的端口号是( c )A.520B.89C.179D.1806)BGP发送路由的方式是(c )A.周期性广播所有路由B.周期性组播发送所有路由C.只发送发生改变的路由D.对等体请求才发送7)在BGP协议中,对环路的避免的方法有(b )A.在路由的origin属性中记录路由的起源B.在路由的AS-Path属性中记录所有途经的ASC.在路由的Next-Hop属性中纪录路由的下一跳D.在路由的MED属性中影响另一AS的出口选择8)以下关于BGP邻居说法正确的是( b )A.BGP邻居是协议算法动态发现的B.BGP邻居必须手工配置C.BGP邻居必须在不同的自治系统内D.以上说法都不对。
数据通信技术基础的知识点整理第一篇:物理层基础一、数据通信基础概念1. 数据通信:指在两个或多个设备之间传输数据所使用的技术和方法。
2. 信号:数据在传输过程中所采用的电、光等物理形式。
3. 信道:数据通过的传输媒介。
4. 带宽:信道所能够传输的数据量。
5. 波特率:信号每秒钟变化的次数。
6. 编码:将数据转换为特定的电信号或光信号。
二、模拟信号与数字信号1. 模拟信号:连续的信号,可以取得任意一连串数值。
2. 数字信号:离散的信号,只能取到有限的数值。
三、调制与解调1. 调制:将数字信号转化为模拟信号的过程。
2. 解调:将模拟信号重新转化为数字信号的过程。
四、常见的调制方法1. 幅度调制(AM):将数字信号调制到载波中的幅度上。
2. 频率调制(FM):将数字信号调制到载波中的频率上。
3. 相位调制(PM):将数字信号调制到载波中的相位上。
五、数字通信系统中的编码方式1. 非归零编码:0对应低电平,1对应高电平。
2. 归零编码:每个位周期的中间都有一次电平变化,0对应低电平,1对应高电平。
3. 曼彻斯特编码:每个比特都由一个位周期内两次电平跳变组成。
4. 差分曼彻斯特编码:每个比特的位周期内第一次电平跳变表示1,否则表示0。
六、常见传输介质1. 双绞线:应用广泛,可分为UTP和STP两种。
2. 同轴电缆:常用于有线电视和以太网。
3. 光纤:传输速度快,适用于远距离传输。
4. 无线电波:适用于无线网络和移动通信。
七、多路复用技术1. 时分复用(TDM):将时间分成若干时隙,不同的信号在不同的时隙进行传输。
2. 频分复用(FDM):将频率带宽分成若干频道,不同的信号在不同的频道进行传输。
3. 波分复用(WDM):利用光的不同波长来实现频分复用。
4. 码分复用(CDM):每个用户分配唯一的码,所有用户共用相同频率带宽,通过解码来实现分离。
八、数据的传输方式1. 单工传输:只有一个方向的传输,如广播电视。
第一章 绪论1. 数字通信系统模型通信系统结构:信源-发送设备-传输媒质-接收设备-收信数字通信系统模型:信源-信源编码-信道编码-调制-信道-解调-信道解码-信源解码-收信 其中干扰主要来至传输媒质或信道部分 信源编码的作用: 信道编码的作用:2. 香农信道容量公式对上式进行变形后讨论其含义:令0b E S C N N W=,代入上式有 ())021C Wb E N C W =-,讨论当信道容量C 固定时,0b E N 和W 的关系。
注意,W 的单位是Hz ,SN是瓦特比值! (1) 00b E N C W W ↑⇒↑⇒↓→,功率可以无限换取带宽 (2)0 1.6b W C W E N dB ↑⇒↓⇒↓→-,带宽不能无限换取功率(3)max 22log 1log 1P P R C I T W I TW N N ⎛⎫⎛⎫=⇒=+⇒=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,信噪比PN 一定时,传输时间和带宽也可以互换第三章 模拟线性调制1. 调制分类A. AM (双边带幅度调制)载波 ()()0cos c c C tA t ωθ=+已调信号产生方式:将调制信号()f t 加上一个直流分量0A 然后再乘以载波()cos c c t ωθ+AM 调制信号信息包含在振幅中其频谱为实现频谱的搬移,注意直流分量的存在。
B. DSB-SC (抑制载波双边带调制)产生方式:相对于AM 调制,仅是00A =,即不包含直流分量 DSB-SC 调制信号信息包含在振幅和相位中已调信号其频谱为C. SSB (单边带调制)产生方式:DSB 信号通过单边带滤波器......,滤除不要的边带已调信号实际物理信号频谱都是ω的偶函数,可去掉其中一个边带,节省带宽和功率任何信号....()f t 可以表示为正弦函数的级数形式,仅讨论单频正弦信号的单边带调制不失一般性...................................()()()cos cos DSB m m c c s t t t ωθωθ=++令0c θ=,0m θ=,式中“-”取上边带,“+”取下边带()()()()()cos cos sin sin SSB m c m c s t t t t t ωωωω=通过移相相加或相减可以得到相应边带的调制信号。
D. VSB (残留边带调制)产生方式:DSB 信号通过残留边带滤波器.......可得VSB 信号已调信号锐截止滤波器物理难实现,低频丰富的信号很难分力,故保留另一边带的一部分 滤波器在c ω处具有滚将特性,系统函数满足()()VSB c VSB c H H const ωωωω-++=2.模拟线性调制 信号生成模型信号的频域表示()()()()()()()()*cosc c cs F FT t H F F Hωωωωπωωωωω⎡⎤⎡⎤==++-⎣⎦⎣⎦时域表示()()()()()()()()()()()()cos*coscos cossin sinccc cc cs t f t t h th f t t dh f t t dh f t t dωττωττττωωττττωωττ∞-∞∞-∞∞-∞=⎡⎤=--⎣⎦=-+-⎰⎰⎰设()()cosI ch t h t tω=,()()sinQ ch t h t tω=,则有()()()()()()()cos sincos sinc I c QI c Q cs t t h f t d t h t f t ds t t s t tωτττωττωω∞∞-∞-∞=-+-=+⎰⎰式中,()()()*I Is t h t f t=,()()()*Q Qs t h t f t=由此可得线性调制相移法一般模型3.相干解调模型(1)标准调幅和双边带调幅接收信号()()()()cosAM c cs t f t A tωθ=++解调信号()()()()()()()()()cos cos cos1cos2cos2P AM c c c cc c cs t s t t f t A t tf t A tωφωθωφωθφθφ⎡⎤=+=+++⎣⎦⎡⎤⎡⎤=++++-⎣⎦⎣⎦讨论当频率和相位不同时的情况。
(2)单边带调幅接收信号()()()()()ˆcos sinSSB c c c cs t f t t f t tωθωθ=++解调信号 ()()()cos P SSB c s ts t t ωφ=+(3) 残留边带接收信号 ()()()VSB DSB VSB S S H ωωω=解调信号 ()()()()()cos 1P VSB c j j VSBc SVB c S S FT t S e S e φφωωωφωωωωπ-⎡⎤=+⎣⎦⎡⎤=-++⎣⎦代入()DSB S ω可以求解第四章 模拟角度调制1. 原理、相应公式及相互关系使载波的相角随调制信号变化,载波振幅不变,分频率调制和相位调制 a)调相波若已调信号的相角随调制信号幅度线性变化,得到的是调相波,即相位调制(PM )。
()()PM c c PM t t K f t θωθ=++()()()cos cos cos PM c c PM c c m PM m s t A t K f t A t A K t ωθωθω⎡⎤⎡⎤=++=++⎣⎦⎣⎦其中,m PM A K 称为调相指数,即最大相移。
b)调频波若已调信号的频率随调制信号的幅度线性变化,得到的是调频波,即频率调制(FM )。
()()c FM t K f t ωω=+()()()()()c c FM t t d t t K f t d t θωωθ==++⎰⎰()()()cos FM c c FM s t A t K f t d t ωθ⎡⎤=++⎣⎦⎰单频信号调制时,调频指数m FMmmA K ωωω∆=,也是最大相移,而相应的最大频移为()maxFM K f t ω∆=c)二者关系对于同一信号()f t ,如果先对信号积分再进行相位调制,得到的是信号的频率调制; 如果先对信号微分再进行频率调制,得到的是信号的相位调制。
2. 窄带调频、频谱及信号矢量表示要求最大相移远小于于30度,即() max6PMK f tπ或()()max6FMK f t d tπ⎰窄带调频()()()()()()()()()()()()coscos cos sin sincos sinFM c c FMc c FM c c FMc c FM c cs t A t K f t dtA t K f t dt t K f t dtA t AK f t dt tωθωθωθωθωθ=++⎡⎤=+-+⎣⎦≈+-+⎰⎰⎰⎰由上式可以画出相应的调制框图。
进行傅里叶变换可以讨论频谱。
()()()()()()()()()()c c c cc c c cj j j j FM c c FM c cc cj j j jc c FMc cFS A e e AK e ej jF FA e e AK e eθθθθθθθθωπωπδωωδωωδωωδωωωωωωωπδωωδωωπωωωω----⎡⎤⎡⎤=-++---+⎣⎦⎣⎦⎡⎤-+⎡⎤=-+++-⎢⎥⎣⎦-+⎢⎥⎣⎦对比AM频谱,同样含有直流分量,及上下两个边带,若()f t带宽为mW,则NBFM信号带宽为2mW。
3.调频信号的产生和解调a)宽带角度调制信号的产生直接法:直接由调制信号控制压控振荡器,是输出频率按照调制信号的规律变化。
调频时直接用调制信号控制振荡器,调相时由调制信号的微分信号控制振荡器。
缺点:VCO频率稳定度不高,需要稳定中心频率;频偏达不到要求,需要倍频器。
间接法:由窄带调制器和倍频器组成。
阿姆斯特朗间接法,加入混频器将倍频器分开,只改变载频,不改变频偏。
相干解调适用于窄带角调信号,宽带角调信号需要用非相干解调。
鉴频器解调鉴频器结构:微分器加包络检波器解调原理:()()cosFM c c FMs t A t K f t dtωθ⎡⎤=++⎣⎦⎰()()()sin FM c FM c c FM ds t A K f t t K f t dt dtωωθ⎡⎤⎡⎤=-+++⎣⎦⎣⎦⎰微分后的信号是一个调频调幅信号,振幅和相位都包含信息,通过包络检波器检出振幅中包含的信息。
对于PM 解调,可根据PM 与FM 的关系解调。
锁相环解调第五章 脉冲编码调制(PCM )1. PCM 原理图发送端:模拟信号()x t →预滤波→抽样→()x n →量化编码→数字信道 接收端:自数字信道→波形解码→()ˆx n →重建滤波器→()ˆx t2. 抽样定理 a)低通抽样连续信号的带宽限制在()0,H f ,如果抽样频率s f 大于或等于2H f ,信号可无失真恢复。
抽样信号: ()()()()2T s s ssn n n st t nT n n T πδδδωωωδωω∞∞∞=-∞=-∞=-∞=-↔-=-∑∑∑抽样后的信号:()()()()()()()11*=2s T s n s s s n n sx t x t t x tnT X n X n T δωωδωωωωπ∞=-∞∞∞=-∞=-∞==-↔⎡⎤--⎢⎥⎣⎦∑∑∑信号重建:()()()()()()()()()*s s sss n s HsHssHs n n x t T x t h t T x nT h tnT T x nT Sa t nT x nT Sa tnT ωωωπ∞=-∞∞∞=-∞=-∞==-⎡⎤⎡⎤=-=-⎣⎦⎣⎦∑∑∑结论:任何一个带限信号()x t 都可以展开成以抽样信号()Sa x 为基本信号的无穷级数,各分量系数是原信号在相应时刻s nT 的抽样值。
b)带通抽样抽样频率:21s Mf B N⎛⎫=+⎪⎝⎭,其中()/H H L M f f f =-,N 为不大于()/H H L f f f -的最大整数。
3.标量、矢量量化的概念标量量化:将一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合量化误差:()()1221Lk q kx kk x y p x dx σ+==-∑⎰矢量量化:输入为N 维连续幅度值的矢量,输出为有限个N 维离散幅度值的矢量 4.Lloyd-Max 量化器基于量化器的最小均方误差设定信号的分割{}k x 和及相应的量化电平{}k y 。
最佳分割:(),,1,12k opt k optk opt x y y -=+ 最佳量化电平:()()1,,1,,,k opt k opt k opt k optx x x k opt x x x xp x dx y p x dx++=⎰⎰5. 均匀量化器及误差公式在量化围,量化步长恒定,对于均匀分布的信号,均匀量化器是最佳的。