通信原理期末复习资料.docx

通信原理期末复习资料.docx第一章
对于一个等概率、M进制码元：
I = log2 [1/P(x)] = log2 [1/(1/M)]
数字通信的优点
•取值有限，能正确接收。
•可采用纠错和检错技术，大大提高抗干扰性。
• 可采用高保密性能的数字加密技术。
•可综合传输各种模拟和数字输入信号
•易于设计、制造，体积小、重量轻。
•可作信源编码，压缩冗余度，提高信道利用率。
输出信噪比随带宽按指数规律增长。
.
压缩编码
保密编码
信源编码
发送端
解调
信道
fl* du
调e
-
信道编码
信道解码
压缩解码
保密解码
信源响
接收端
数字通信系统模型
噪声
发送洒 | 接
模拟通信系统模型
电磁波传播：地波、天波、视线传播
地波
频率：2MHz以下 通信距离：可达数百〜数千km 天 波
电离层高度：60〜300 km 频率：2〜30 MHz
视线传播
频率：＞30 MHz
km
传播距离：d2 +尸2 =(五+「)2,或五》£)2/50 (m)式中D —
(h为天线长度，r为地球半径，D为水平距离，d=l/2D)
数字通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性(速度〜质量)
有线信道
•明线
•对称电缆
•同轴电缆
信道中的噪声
•按照来源分类：
＞人为噪声：电火花、家用电器…
＞自然噪声：闪电、大气噪声、热噪声...
•按照性质分类：
＞脉冲噪声
＞窄带噪声
＞起伏噪声
第四章模拟信号的数字化
•两类信源：模拟信号、数字信号
•模/数变换的三步骤：抽样、量化和编码
•最常用的模/数变换方法：脉冲编码调制(PCM)
抽样定理：若一个连续模拟信号s(f)，则以间隔时间为T W 1/2/W的周期 性冲激脉冲对其抽样时，s(f)将被这些抽样值所完全确定。
量化原理
•量化的目的：
将抽样信号数字化。
•量化的方法：
＞设欢0 -抽样值，
＞若用N位二进制码元表示，则只能表示M = 2W个不同的抽样值。
＞共有M个离散电平，它们称为量化电平。用这M个量化电平表示连 续抽样值的方法称为量化
＞图示为均匀量化。
信号的实际值
、7 信号的景化值)・
6T 0
景化误差
s(6T>
皿
%、
m\
%，
平均信号量噪比：
S m2 ( S \
—=M —— =20 1g M
PCM系统的量化噪声
均匀量化时的信号量噪比为
S/Nq = M2
当采用N位二进制码编码时，M =一,故有
S/Nq = 22a，
由抽样定理，若信号为限制在/H的低通信号，则抽样速率不应低于每秒 2/H 次。
对于PCM系统，这相当于要求传输速率＞ 2NfR b/s,故要求系统带宽B =
Nftl,即要求：N = B臾,代入上式，得到S/ Nq = 22(B/fH)
第五六章数据信号的传输
基带数据传输：信号不经过调制直接传输
频带数据传输：信号经过调制后进行传输
基带数据传输：电话，LAN等
频带数据传输：广播，手机
常见基带信号的波形： 10]00|
(a)单极性不归零码： +E—— 一
0 —
(b)双极性不归零码： 1
+ E
0
-E
(c)单极性归零码:
10 10 0 110
；_n
(d)双极性归零码:
+ E 0
-E
(e)差分码： 编码原则：遇1则变，遇。继续(信号极性)
1 0 0 0 1 1 0 1
(f) AMI码： 编码原则：0永远是0电平，而1则正负交替跳转(信号极性)
1 0 0 0 1 1 0 1
+ 0 0 0 -- + 0 --
性能分析：AMI码含有冗余信息，具有检错能力。无直流成分
缺点：出现连“0”时，长时间不出现电平跳变，定时提取困难
传输码型的选择，主要考虑以下几点：
无直流分量和只有很小的低频分量；
含有码元的定时信息；
传输效率高；
最好有一定的检错能力；
适用于各种信源，即要求以上性能和信源的统计特性无关
码间干扰：
对于一个码元信号来说，其他码元信号在其抽样判决时刻的残留影响就称为码间干扰或码间 串扰。
产生的原因:：一个码元信号经过传输系统后，其信号发生变形，被极大地展宽，超过一个码
元宽度，从而对其他码元的传输造成影响。
问题的解决：
无法回避的事实：由于包含信道在内的系统带宽有限，码元信号展宽是不可