通信系统的
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通信系统的一般模型:
信息源——发送设备——信道——接收设备——受信者
噪声源
模拟通信系统是利用模拟信号来传递的通信系统
基带的含义是指信号的频谱从零頻附近开始的
语音信号为300——3400Hz
已调信号:经过调制以后的信号,又称带通信号或频带信号
模拟通信系统的重点是:调制与解调原理以及噪声对信号传输的影响
数字通信系统:是利用数字信号来传递信息的通信系统
数字调制:把数字基带信号的频谱搬到高頻处,移成适合存储在信道中传输的频带信号
基本数字调制的方式有:振幅键控ASK 頻移键控FSK 绝对相移键控PSK 相对(差分)相移键控DPSK
同步:载波同步位同步群同步和网同步
分类:调制方式(基带传输频带传输)
信号特征(模拟同喜数字通信系统)
传输媒介(有线无线)
信号复用(频分套用码分时分)
通信方式分为:单工通信(广播遥测遥控无线寻呼)
半双工(对讲机)
全双工(手机)
信息量与信息出现的概率成反比
平均信息量:
码元传输率:
第三章
恒参信道信道特性不随时间的变化或变化很缓慢,如果传输媒介随时间随机快变化,则构成的广义信道通常属于随参信道
由架空明线,电缆,中长波传播,超短波以及微波视距传播,人造卫星中继,光导纤维以及光波视距传播等传输媒介构成的广义信道都属于恒参信道
随参信道是指:信道传输特性随时间随机快速变化的信道
常见的随参信道:陆地移动设备,短波电离层发射信道,超短波流星余迹散射信道,超短波以及微波对流层散射信道,超短波电离层散射以及超短波视距绕射信道
随参信道特性:1,对信号的衰耗随时间随机变化
2,信号传输的时延随时间随机变化
3,多径传播
分集接收:是指接收端按照某种方式使它收到的携带同一信息的多个信号衰落特性相对独立,并对多个信号进行特定的处理,以降低合成信号电平起伏,减小各种衰落对接收信号的影响
分集接收的两重含义:一是分散接收,使接收端能够得到多个携带同一信息的统计独立的衰落信号二是集中处理即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并,从而降低衰落的影响,改造系统性能
信息容量(c)是指信道中信息无差错传输的醉倒速率
香农公式:
香农公式结论:1 增大信号功率S可以增加信道容量
2 减小噪声功率N可以增加信号容量
3 增大信道带宽B可以增加信道容量,但不能使信道容量无限增大
第四章
载波调制:在通信系统的发送端需要由一个载波来运载基带信号,也就是使载波的某个参量随基带信号的规律而变化
调制的作用和目的:1降基带信号转换成适合于信道传输的已调信号
2 实现信道的多路复用,提高信道利用率
3 减小干扰,提高系统抗干扰能力
4 实现传输带宽与信噪比之间的互换
调制正弦调制模拟调制解调相干解调(原理)
数字调制
脉冲调制非相干解调(包络检波)
线性解调方法:调幅(AM)双边带调制(DSB)单边带调制(SSB)残留边带调制(VSB)非线性调制方法:
基带传输常用码型
传输码型的结构应具有下列特征:
1 相应的基带信号无直流分量且低频分量少
2 便于从信号中提取定时信息
3 信号中高频分量尽量少,以节省传输频带并减少码间串扰
4 不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息员的变化
5 具有内在的检错能力,传输码型应具有一定的规律性,以便利用这一规律进行宏观监测6编码设备要尽可能简单
若想消除码间串扰,应有这也是消除码间串扰的基本思想奈奎斯特第一准则
眼图:在传输二进制信号波形时,示波器现实的图形很像人的眼睛,故名眼图
第六章
低通抽样定理:
带通抽样定理:
Pcm脉冲编码调制,简称脉码调制,他是一种用一组二进制数字代码来替代连续信号的抽样值,从而实现数字通信的方式
过程:首先在发送端进行波形编码,主要包括抽样,量化,编码三个过程
Pcm 系统原理图
量化:利用预先规定的有限个电平表示模拟信号抽样值的过程为量化
均匀量化:把输入的信号的取值域按等距离分割的量化成为均匀量化
非均匀量化:是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化
第七章
二进制数字调制方式:二进制振幅键控(2ASK)二进制移頻键控(2FSK)二进制移相键控(2PSK)
2ASk原理:用二进制数字基带信号控制载波的幅度(有载波”1”,无载波”0”)
2PSK原理:用二进制数字基带信号控制高频载波的相位,使高频的相位随数字基带信号变化
2DPSK二进制差分相位键控:
复用
频分复用:(FDM)是指按照频率的不同来复用多路信号的方法
特点:频域各路信号在频域上相互间隔
时域各路信号在时域上相互叠加
时分复用:(TDM)是利用各路信号抽样值在时间上不相互重叠来达到同一信道中传输各路信号的一种方法
特点:频域频谱重叠
时域互不重叠相互间隔
码分复用:(CDM)是靠不同的编码来复用各路信号的一种复用方式
特点:频域相互重叠
时域也相互重叠
第十一章
同步
载波同步:是指在相干解调时,接收端需要提供一个与接收信号中的调制载波同頻同相的相干载波
位同步(码元同步):在数字信号系统中,任何消息都是通过串码元序列所以接收时需要知道每一个码元的起止时刻以便在适当的时刻进行取样判决
群同步:群同步包含了字同步,句同步分路同步它有时也称帧同步,在数字通信中,信息流使用若干码元组成一个字又用若干字组成句网同步
第十二章
差错控制编码:通过编码来实现对传输中出现的错误进行检测或纠正的方法
差错控制编码的基本实现方法:是在发送端将传输的数据信息中增加一些多余的比特,使原来彼此相互独立没有关联的信息码与监督码经过某种变换后产生某种规律性或相关性
接收端按照一定的规则对信息码与监督码之间的相互关系进行校验,一旦传输发生差错,则信息码与监督码的关系就受到破坏,从而接收端可以发现以至纠正传输中产生的错误
通过差错编码这一环节使系统具有一定的差错或纠错能力,可减少接收信息中的错误,提高系统抗干扰能力
检错(检测错误)是指接收端反对接收到的信号进行正确或错误判断而不对错误进行纠正纠错(纠正错误)是指接收端不仅能够对接收到的信息进行正确或错误的判断,而且能对错误进行纠正
差错编码(纠错编码)基本原理:在信息码元序列中加入一定的监督码元,使编成的码具有一定的检测错误和纠正的能力
纠错编码包括:检错编码和纠错编码。