模拟信号的数字传输
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通信原理绪论给舍友同学总结的考点知识点;通信的目的是传递消息中所包含的信息;消息是信息的物理表现,是物质或精神状态的一种反映;消息中包含的有效内容是信息,信息是消息的内涵;通信就是信息传输; 信号参量的传递→通信原理;电信号的参量取值连续(不可数、无穷多),指某一取值范围内可以取无穷多个值,不一定时间上连续,则为模拟信号;电信号的参量仅可能取有限个值,则为数字信号;基带信号:原始信号,频带从零频附近开始,不适合在信道传输;→带通信号(频带信号):调制后,适合信道传输且有带通的特性;复用:频分(模拟)、时分(数字)、码分(WCDMA );时分复用:用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间;频分复用:用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围;码分复用:用正交的脉冲序列分别携带不同的信号;信息量:;熵:平均信息量 等概率最大;性能指标:有效性和可靠性矛盾统一;1.有效性:传输一定信息量时所占用的信道资源,传输的“速度”问题; 衡量:传输速率和频带利用率; 码元传输速率RB :单位时间传送码元的数目,Baud ;RB=1/T;信息传输速率Rb: 信息率,比特率;单位时间内传递的平均信息量;bps ;b/s ; 二进制:RB=Rb;频带利用率:;单位带宽(每赫)内传输速率;2.可靠性:接收信息的准确程度,即传输“质量”问题; 衡量:误码率;误信率 误码率Pe :错误码/总传输码元;Pb 误信率:错误比特/总传输比特数;二进制:Pe=Pb;随机过程一维概率分布函数:F 1(x 1,t 1)=P [ξ(t 1)≤x 1] 数学期望:信号或噪声的直流成分;方差:信号或噪声交流功率;自相关函数:用来判断广义平稳,用来求随机过程的功率谱密度及平均功率。
;(广义/宽)平稳随机过程:数学期望与方差与时间无关,自相关函数只与时间间隔有关;α(t)=α;R(t,t+τ)=R(τ)各态历经性:()()ττR R a a ==,统计平均值等于它的任一次实现的平均值,随机过程中的任一次实现都经历了随机过程的所有可能状态;具有各态历经性的随机过程一定是平稳过程,但平稳过程不一定具有各态历经性;P41 例题; 自相关函数:R(τ)=E[ξ(t)ξ(t+τ)], R(τ)=R(-τ),偶函数;R(0)=E[ξ^2(t)]=s ,R(0)为ξ(t)的均方值 (ξ(t)的平均功率,时域计算方法);上限; R(∞)=E^2[ξ(t)], R(∞)是ξ(t)的直流功率,R(0)- R(∞)=σ^2 ,方差,ξ(t)的交流功率;功率谱密度:频域角度描述ξ(t)的统计特性,ξ(t)的平均功率关于频率的分布;平稳过程的自相关函数与其功率谱之间为傅立叶变换关系; P ξ (ω ) 《----》R(τ);ωωπτωτςd e)(P 21)(R j ⎰∞∞-=;ττωωτξd e)(R )(P j -∞∞-⎰=;功率谱密度的性质:P ξ(ω)>=0,非负性 P ξ(-ω)= P ξ(ω),偶函数单边功率谱密度: P ξ1(ω)=2 P ξ(ω)ω〉=0P44, 例题;高斯过程:随机过程的概率密度服从正态分布;过程中的任一时刻的取值即为随机变量;一维概率密度和分布函数:)2)(exp(21)(22σασπ--=x x f ,α均值,σ平均差,a=0,σ=1为标准高斯分布; 性质:高斯过程若为宽平稳,必为窄平稳;若随机变量不相关,则变量相互独立;代数和及线性变化后仍为高斯过程;窄带随机过程:Δ f<<f c >>0;正弦波表示:,;同相与正交分量表示:;1) 结论1:ξ(t)是均值为0、方差为σ^2的窄带平稳高斯过程,它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,且均值为0、方差也相同。
通信原理简答题及答案第一章绪论1-2 何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么?答:数字信号:电信号的参量值仅可能取有限个值。
模拟信号:电信号的参量取值连续。
两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。
1-3何谓数字通信?数字通信偶哪些优缺点?答:利用数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。
优点:抗干扰能力强,无噪声积累传输差错可控;便于现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、储存;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:一般需要较大的传输带宽;系统设备较复杂。
1-4 数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么?答:信源编码:提高信息传输的有效性(通过数字压缩技术降低码速率),完成A/D转换。
信道编码/译码:增强数字信号的抗干扰能力。
加密与解密:认为扰乱数字序列,加上密码。
数字调制与解调:把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的带通信号。
同步:使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
1-5 按调制方式,通信系统如何分类?答:基带传输系统和带通传输系统。
1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类?答:模拟通信系统和数字通信系统。
1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类?答:FDM,TDM,CDM。
1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式。
答:按照消息传递的方向与时间关系分类。
单工通信:消息只能单向传输。
半双工:通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。
全双工通信:通信双方可以同时收发消息。
1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式?他们的适用场合及特点?答:分为并行传输和串行传输方式。
并行传输一般用于设备之间的近距离通信,如计算机和打印机之间的数据传输。
串行传输使用与远距离数据的传输。
1-10 通信系统的主要性能指标是什么?答:有效性和可靠性。
1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些?答:有效性:传输速率,频带利用率。
无线信号数据传输原理
无线信号数据传输原理是基于无线电传输技术的,其主要原理是通过无线电波将电信号转换成无线信号,并通过无线传输介质(比如空气)传播到接收端,再将无线信号转换回电信号进行接收和解码。
具体来说,无线信号数据传输的过程可以分为几个步骤:
1. 信号调制:将要传输的数字信号或模拟信号转换成适合无线电传输的模拟信号。
对于数字信号,常用的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和正交振幅调制(QAM)等。
2. 信号发射:经过调制的信号通过发射天线发送出去。
发射天线会将电信号转换成无线电波,这些无线电波的频率、功率等特性会根据不同的传输需求进行调整。
3. 信号传播:无线电波以电磁波的形式在传输介质(如空气)中传播。
这些电磁波会在传播过程中受到多径效应、衰减、干扰等影响,可能会引起信号的衰减、失真或丢失。
4. 信号接收:接收端使用接收天线接收无线电波,并将其转换成电信号。
接收天线会接受到多个来自不同路径的电磁波,并将它们合成为一个复合的电信号。
5. 信号解调:接收到的电信号经过解调器解调,将其转换成原始的数字信号或模拟信号。
解调的方式与调制方式相对应,可以是解调幅(AM)、解调频(FM)或解调正交振幅调制
(QAM)等。
通过以上步骤,无线信号的数据传输就完成了。
当然,在实际应用中,还需要考虑到信道编码、差错控制、多路复用等技术来提高传输效率和可靠性。