通信原理复习

各章复习重点

第1章 绪论

1、本章主要内容 ? 了解通信系统的组成 ? 掌握信息的度量方法；

? 掌握数字通信的概念，理解数字通信的优点； ? 掌握通信系统模型及其主要性能指标； 重点：信息的度量；

难点：数字通信系统性能指标的理解与计算； 2、离散信息源非等概情况的信息量的计算

设离散信息源是一个由n个符号组成的集合x1,x2,?xn，按独立出现。记

?x1??p?x1?x2p?x2???xip?xi???n?? , 且有 ?p?xi??1 p?xn??i?1xn 则每个符号所含信息量的统计平均值，即平均信息量为：

nniH(x)??P(xi?1)I(xi)???P(xi)log2P(xi)???(bit/符?)i?1

当信源中每个符号等概独立出现时，可以证明，此时信源的熵有最大值：

H(x)?log2M

3、数字通信系统的性能指标

有效性用传输速率（信息速率）来衡量； 可靠性用差错率（误码率、误信率）来衡量。

码元传输速率RB简称传码率，又称符号速率。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud），记为B。例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。

在数字通信中，一个码元（符号）在时间轴上的持续时间称为码元宽度。

RB?1TB?(B)????或 ?TB?1RB

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，只与传输的码元长度TB有关

信息传输速率Rb简称传信率，又称比特率等。它表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特/秒，可记为bit/s，或b/s，或bps。

码元速率和信息速率有确定的关系，即

Rb?RB.H???(bit/s)

式中，H是信源中每个符号所含的平均信息量（熵）

等概传输时，熵有最大值，信息速率也达到最大，即

Rb?RBlog2M(bit/s)

式中，M为符号的进制数。二进制的码元速率和信息速率在数量上相等。

保证信息速率不变的情况下，M进制码元速率RBM与二进制码元速率RB2之间有以下转换关系：

RB2?RBMlog2M?Rb(bit/s)

频带利用率是比较不同通信系统有效性的指标，它定义为单位带宽（每赫）内的传输速率

??RBB(B/Hz)或?b?RbBbit/(s?Hz)

衡量数字通信系统可靠性的指标是差错率，常用误码率或误信率表示。

第4章 信道

1、本章主要内容

? 信道的定义、分类和模型

? 恒参信道的特性及其对信号传输的影响 ? 随参信道的特性及其对信号传输的影响 ? 信道噪声的统计特性 ? 信道容量和香农公式

重点：连续信道容量（香农公式） 2、信道分类

信道

?狭义信道

?有线信道，如电缆光纤等 无线信道，如中短波、微波

调制信道

广义信道

??恒参信道 随参信道 有记忆信道 无记忆信道

编码信道

?3、信道模型

调制信道模型：时变网络

eo(t)?k(t)ei(t)?n(t)

若k(t)作随机变化，故又称信道为随参信道。 若k(t)变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。 编码信道模型（无记忆信道模型）：转移概率 4、恒参信道特性及其对信号传输的影响

恒参信道传输特性：H(?)?|H(?)|ej?(?)

无失真传输条件：（1）幅频特性为常数（水平直线）；（2）相频特性为一条直线。

5、随参信道特性及其对信号传输的影响

多径传播，是指由发射点出发的信号经过多条路径达到接收端。产生多径传播是由于每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变。多径传播引起接收信号快衰落。改善随参信道性能的方法——分集接收。 6、信道容量

?S?S??Ct?Blog2?1??Blog1???2?N?nB?0??(b/s)

第5章 模拟调制系统

1、本章主要内容 ? 调制的定义

? 线性调制（AM、DSB、SSB和VSB）原理（表达式、频谱、带宽、信号产

生与解调框图）

? 线性调制系统的抗噪声性能，门限效应的概念 ? 调频（FM）和调相（PM）的基本概念 ? 调频信号带宽计算——卡森公式 ? 频分复用原理 2、AM

时域表达式：

sAM(t)?[A0?m(t)]cos?c(t)?A0cos?c(t)?m(t)cos?c(t)

频域表达式：

SAM(?)??A0[?(???c)??(???c)]?12[M(???c)?M(???c)]

带宽：BAM?2Bm?2fH

已调信号功率为：

PAM?A022?m(t)22?Pc?Ps

mo(t)

包络检波法

3、DSB

时域表达式：

载波m(t)＋×sAM(t)sAM(t)xLPFA0cos?ctcos?ct

图3-2 AM调制器模型 信号调制

图3-4 相干解调原理框图电容器两端电压载波包络 相干解调

D R C sDSB(t)?m(t)cos?ct

频域表达式：

SDSB(?)?12[M(???c)?M(???c)]

带宽：BDSB?BAM?2Bm?2fH

已调信号功率为：

PDSB?Ps?12m(t)?212Pm

4、SSB

时域表达式：

sSSB(t)?12m(t)cos?ct?1?m(t)sin?ct2

带宽：BSSB?12BDSB?Bm?fH

已调信号功率为：

PSSB?12PDSB?14m(t)

25、噪声功率计算

ni(t)为窄带高斯噪声，可以表示为

ni(t)?nc(t)cos?0t?ns(t)sin?0t

其功率为：Ni?n0B

nc(t)?ns(t)?ni(t)?Ni222

6、线性系统抗噪声性能

解调器输入端信噪比和输出端信噪比计算。 DSB调制制度增益：G=2 SSB调制制度增益：G=1

门限效应：当包络检波器的输入信噪比降到一个特定数值后，输出信噪比急剧下降，这种现象称为解调器的“门限效应”。门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的。相干解调的方法解调各种线性调制信号时不存在门限效应。原因是信号与噪声可分别进行解调，解调器输出端总是单独存在有用信号项。 7、调频和调相