1、1通信原理总结2 通信原理是通信学科的理论基础,以调制和编码技术为核心,着重介绍传输信号的形成和接收方式,进行理论分析与性能评价。 可靠性 模拟系统的噪声性能分析 数字系统的误码性能分析 差错控制编码 有效性 各种信道复用方式:TDM, FDM,CDMA等。 31. 数学理论基础 设计一个通信系统,包括信号形式,变换,处理,抑制传输噪声和干扰,以及信号的接收等都是以系统、信号和噪声的数学分析、计算作为理论基础。傅立叶理论奠定的时 频域变换贯穿于全书。 2. 信道及其统计特征以及信道的复用原理43. 调制与解调 调制与解调技术及其性能分析是教材的主体与核心.4. 最佳接收及信息论的基本知识 通信
2、系统最佳化包括3方面 1) 信源最佳编码 2) 差错控制编码 3) 最佳接收 信息量,熵,传码率,传信率,误码率,误信率等.5 例例1:已知在图示的平衡调制器中,已知在图示的平衡调制器中,非线性器件的输出非线性器件的输出输入特性为输入特性为Y=aX+bXY=aX+bX2 2,(,(a a,b b为常数),调制信为常数),调制信号号m m(t t)限带为限带为f fm m。1证明此方案能产生理想的抑制载波双边带调幅信号;2载波频率fc与fm关系怎样?3画出带通滤波器的频谱特性曲线。 6非线性器件非线性器件带通滤波器()7四、()()()cost()cost()cost()cost2()+4()c
3、ost只要上式的第一项与第二项的频谱不发生混叠,即即可产生抑制载波的双边带调幅信号。第二项即是。8)( fHmf2mf2cfcf9例2已知调幅波的表达式为:Sm()=0.125COS2(104)t+4COS2(1.1104)t+0.125COS2(1.2104)t试求其中:1)载频是多少?2)调幅指数为多少?3)调制频率是多少?解Sm()=0.25COS2(.1104)tCOS2(1.1104)tfc1.1104AM0.25/0.0625fm.110410例3 一信号 通过截止角频率 c=1rad/s 的理想低通,试确定滤波器输出的能量谱密度,并确定输出信号和输入信号的能量 解 输入能量)(2
4、)(tuetft2)(2dttfEfjtueFt12)(2)(212)(F2214)()( FEf11理想低通 输出能谱密度输出能量 k为常数1)(dtjkeH2)()()(HEEfg114)(22kEgdkEg10221411024arctgk2k12例4 已知f1(t)限带为3kHz, f2(t), f3(t), f4(t)限带为1kHz,以奈氏速率进行抽样,然后进行1024级量化及二进制编码,试求 抽样速率为多少? 画出适用的复用装置. 输出Rb解 fs1=6kHz f2(t), f3(t), f4(t)其fs2=2kHz 13f1(t)f2(t)f3(t)f4(t)抽样输出1024=2
5、10 因此每一抽样量化后用10位二进制码编码fs=6000+32000=12000Rb=12000 10=120 kbit/s14 例5 已知(15,11)汉明码的生成多项式为 g(x)=x4+x3+1 试求其生成矩阵和监督矩阵解 n=15 k=11 r=4 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 H=15G=IkPT1 11111011111011100111110110101111101011
6、011010111001100100=16例6 已知双边带调制系统的等效模型如图示: A B C 其中,LPF的截止频率为4000Hz,噪声N(t)为高斯白噪声,其双边功率谱密度 n0/2=210-7W/Hz,若要求从A到C的通信信道容量不小于40000bit/s,试求B点信号 SDSB(t)的最小功率。LPFLPF)(tFin)(tFouttccostccos)(tN17解: B点信噪比 SDSB(t)最小功率 =511.52 10-7 8000 2 =1.6 W40000)1 (log002NSFC1023121000NS5 .51121023iiNS18例7 已知载波频率为c,调制信号频
7、率为m ,下列三种已调信号的表达式分别表示何种调制?ttAtScmsin)sin5 . 01 ()(1ttAtScmsinsin)(2tAtSmc)cos()(3AMDSBSSB19例8:已知(7,4)循环码的生成多项式为g(x)=x3+x+1,求生成矩阵G,监督矩阵H。 x3g(x) x6+x4+x3 x2g(x) x5+x3+x2 xg(x) x4+x2+x g(x) x3+x+1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1G(x)=G=20将G作线性变换,得其典型阵: 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
8、1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1G=IkQH=PIr=21例9:一角调波为Sm(t)=200 COS(ct+32sin1t),f1=1KHz,fc=100MHz。1)该角调波为调频还是调相?2)若为调频波,频敏度Kf=106rad/V-S,求调制信号m(t)的表达式,m(t)的峰值、频率为多少? 解:1)不能判断。 2))(sin321tmkdttdffkttm/cos32)(11t2000cos009.022互相关与自相关 功率信号 能量信号当 时,互相关变为自相关 随机过程2/2/2112)()(1lim)(TTTdttvtvTRdttvtvR)()()(2112)()(),(2121ttEttR)()(21tvtv 212121221),;,(dxdxttxxfxx