通信原理作業(yè)資料

1、第一章1、數(shù)字通信系統(tǒng)模型2、數(shù)字通信的特點： 優(yōu)點、缺點3、通信系統(tǒng)按信號復(fù)用方式分類？4、通信方式？5、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)？有效性和可靠性 有效性：指傳輸一定信息量時所占用的信道資源 (頻帶寬度和時間間隔) ，或者說是傳輸?shù)?“速 度”問題?？煽啃裕褐附邮招畔⒌臏?zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量 ”問題。模擬通信系統(tǒng)：有效性：可用有效傳輸頻帶來度量。 可靠性：可用接收端最終輸出信噪比來度量。數(shù)字通信系統(tǒng) 有效性：用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。 ( 碼元傳輸速率 RB，信息傳輸 速率 Rb)， Rb RB log2 M (b/s)可靠性：常用 誤碼率和誤信率 表示 (衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的性

2、能指標(biāo) )。 多進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳信率與傳碼率之間的關(guān)系？RB 相同的條件下，多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的頻帶利用率比二進制系統(tǒng)的高。Rb 相同的條件下，多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的傳輸帶寬比二進制系統(tǒng)的小。6、什么是誤碼率和誤信率？它們之間的關(guān)系如何？第二章1、確知信號的類型 按照周期性區(qū)分： 周期信號、非周期信號 按照能量區(qū)分： 能量信號：能量有限；功率信號 能量信號的功率趨于 0，功率信號的能量趨于2、功率信號的頻譜(了解)、周期性功率信號頻譜(函數(shù))的定義： 、能量信號的頻譜密度、能量信號的能量譜密度、功率信號的功率譜密度3、確知信號的時域性質(zhì) 能量信號的自相關(guān)函數(shù) R( )和其能量譜密度 |S(f

3、)|2 是一對傅里葉變換：S( f )2 R( )e j2 f d R( ) S(f ) 2ej2 f df功率信號的自相關(guān)函數(shù) R( )和功率譜密度 P(f) 之間是傅里葉變換關(guān)系：R( )P( f )ej2 f df P(f ) R( )e j2 f d第三章隨機過程1、什么是隨機過程？2、隨機過程的數(shù)字特征均值(數(shù)學(xué)期望) 、方差、相關(guān)函數(shù)3、平穩(wěn)隨機過程：嚴平穩(wěn)隨機過程、廣義平穩(wěn)隨機過程。他們之間有什么關(guān)系？嚴平穩(wěn)隨機過程必定是廣義平穩(wěn)的，反之不一定成立。4、各態(tài)歷經(jīng) ”的含義？具有各態(tài)歷經(jīng)的隨機過程一定是平穩(wěn)過程，反之不一定成立。 各態(tài)歷經(jīng)性條件？5、平穩(wěn)過程自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)：2(t

4、)的平均功率R(0) E 2(t)(t)的直流功率R( ) E2 (t)a2平穩(wěn)過程 (t)的交流功率 當(dāng)均值為 0時，有 R(0) = 2R(0) R( )6、 維納 -辛欽關(guān)系它在平穩(wěn)隨機過程的理論和應(yīng)用中是一個非常重要的工具， 它是聯(lián)系頻域和時域兩種分析方法的基本關(guān)系式：R( ) e j1jR( ) P ( ) ej d27、高斯隨機過程(正態(tài)隨機過程)高斯過程的 n 維分布只依賴各個隨機變量的均值、 方差和歸一化協(xié)方差。 因此，對于 高斯過程，只需要研究它的數(shù)字特征就可以了。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴平穩(wěn)的。 因為， 若高斯過程是廣義平穩(wěn)的， 即其均值與時 間無關(guān)

5、， 協(xié)方差函數(shù)只與時間間隔有關(guān)， 而與時間起點無關(guān)， 則它的 n 維分布也與時間 起點無關(guān)，故它也是嚴平穩(wěn)的。所以，高斯過程若是廣義平穩(wěn)的，則也嚴平穩(wěn)。 聞創(chuàng)溝 燴鐺險愛氌譴凈。高斯過程經(jīng)過線性變換后生成的過程仍是高斯過程。也可以說，若線性系統(tǒng)的輸入為高斯過程，則系統(tǒng)輸出也是高斯過程。8、高斯隨機變量的一維概率密度函數(shù)為：殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。f (x) 21 exp(x a)222a均值2 方差 標(biāo)準(zhǔn)化的正態(tài)分布：f(x)exp9、平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)：(t)h( ) i (t)d輸出過程 o(t) 的均值：E(t)a h( )da H (0)輸出過程 o(t)的自相關(guān)函數(shù)：(t) a

6、(t)cos ct (t)a (t) 0展開為：(t)c(t)cos cts(t)sin ctR0 (t1,t1) h( )h( )Ri ()d dR0( )輸出過程的自相關(guān)函數(shù)僅是時間間隔 的函數(shù)。若線性系統(tǒng)的輸入是平穩(wěn)的，則輸出也是平穩(wěn)的。輸出過程 o(t)的功率譜密度：P0(f) H (f) H(f) Pi (f) H(f) 2 Pi (f) 結(jié)論：輸出過程的功率譜密度是輸入過程的功率譜密度乘以系統(tǒng)頻率響應(yīng)模值的平方。 應(yīng)用：由 Po( f )的反傅里葉變換求 Ro( ) 10、什么是窄帶隨機過程？窄帶隨機過程的表示式：(t)的同相分量： c(t) a (t)cos (t)(t)的正交分

7、量： s(t) a (t)sin (t)若窄帶過程 (t)是平穩(wěn)的，則 c(t)和 s(t)也必然是平穩(wěn)的。同相分量 c(t) 和正交分量 s(t) 具有相同的自相關(guān)函數(shù)。(t) 、 c(t)和 s(t)具有相同的平均功率或方差。結(jié)論： 一個均值為零的窄帶平穩(wěn)高斯過程(t) ，它的同相分量 c(t) 和正交分量 s(t)同樣是平穩(wěn)高斯過程，而且均值為零，方差也相同。此外，在同一時刻上得到的 c 和 s 是互不相關(guān) 的或統(tǒng)計獨立的。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。11、結(jié)論： 一個均值為零，方差為2 的窄帶平穩(wěn)高斯過程 (t) ，其包絡(luò) a (t) 的一維分布是瑞利分布，相位 (t) 的一維分布是均勻分

8、布，并且就一維分布而言，a (t)與 (t) 是統(tǒng)計獨立的，即有 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。f (a , ) f (a ) f ( )12、白噪聲 n (t) ？高斯白噪聲？低通白噪聲？帶限白噪聲？帶通白噪聲？ 通常，帶通濾波器的 B fc ，因此稱窄帶濾波器，相應(yīng)地把帶通白高斯噪聲稱為 窄 帶高斯白噪聲。平均功率： 謀N蕎摶篋飆鐸n懟類B蔣薔。第四章信道1、信道分類？2、隨參信道？恒參信道？3、恒參信道產(chǎn)生的失真主要是線性失真，它可以用振幅頻率特性和相位頻率特性(群 延遲)來描述。相頻畸變是由于信道相頻特性不理想造成的。理想的相頻特性曲線是通過原點的斜率為 k 的一條直線。4、隨參信道的特性：衰

9、減隨時間變化時延隨時間變化 多徑效應(yīng)：信號經(jīng)過幾條路徑到達接收端，而且每條路徑的 長度（時延）和衰減都隨時間而變，即存在多徑傳播現(xiàn)象。 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。5、曲線的最大和最小值位置決定于兩條路徑的相對時延差。而 是隨時間變化的，所以對于給定頻率的信號， 信號的強度隨時間而變， 這種現(xiàn)象稱為衰落現(xiàn)象。 由于這種衰落和頻率 有關(guān)，故常稱其為 頻率選擇性衰落。 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。6、多徑效應(yīng)的影響： 多徑效應(yīng)會使數(shù)字信號的碼間串?dāng)_增大。 為了減小碼間串?dāng)_的影響， 通常要 降低 碼元傳 輸速率。因為，若碼元速率降低，則信號帶寬也將隨之減小，多徑效應(yīng)的影響也隨之減輕。 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。7、

10、按噪聲來源分類 人為噪聲例：開關(guān)火花、電臺輻射 自然噪聲例：閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲、熱噪聲8、連續(xù)信道容量：SCtBlog2 1 （b/s）式中 S 信號平均功率（ W ）；NN 噪聲功率（ W ）；B 帶寬（ Hz ）。 當(dāng) B時， Ct 將趨向何值？當(dāng)給定 S / n0時，若帶寬 B 趨于無窮大，信道容量不會趨于無限大，而只是S / n0的 1.44倍。這是因為當(dāng)帶寬 B 增大時，噪聲功率也隨之增大。 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。 信道帶寬和信噪比在一定的條件下可以互換。第五章模擬調(diào)制系統(tǒng)1、調(diào)制的目的？ 提高無線通信時的天線輻射效率。 把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻處，以實現(xiàn)信道的多路復(fù)

11、用，提高信道利用率。 擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。2、常見的模擬調(diào)制？ 幅度調(diào)制：調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶 角度調(diào)制：頻率調(diào)制、相位調(diào)制3、幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制。 但應(yīng)注意，這里的 “線性 ”并不意味著已調(diào)信號與調(diào)制信號之間符合線性變換關(guān)系。事實上， 任何調(diào)制過程都是一種非線性的變換過程。 預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。4、調(diào)幅（ AM ） 當(dāng)滿足條件： |m（t）| A0 時，其包絡(luò)與調(diào)制信號波形相同，因此用包絡(luò)檢波法很容易恢復(fù)出 原始調(diào)制信號。 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。5、雙邊帶調(diào)制（ DSB ） 6、單邊帶調(diào)制（ SSB） 產(chǎn)生 SSB

12、 信號的方法有兩種： 濾波法和相移法 。 濾波法的技術(shù)難點： 濾波特性很難做到具有陡峭的截止特性SSB 信號的解調(diào)SSB 信號的解調(diào)和 DSB 一樣，不能采用簡單的包絡(luò)檢波，因為 SSB 信號也是抑制載波的已 調(diào)信號，它的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號的變化，所以仍需采用相干解調(diào)。 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂 廡。SSB 信號的實現(xiàn)比 AM 、DSB 要復(fù)雜，但 SSB 調(diào)制方式在傳輸信息時，不僅可節(jié)省發(fā)射功 率，而且它所占用的頻帶寬度比 AM 、DSB 減少了一半。它目前已成為短波通信中一種重 要的調(diào)制方式。 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。7、殘留邊帶調(diào)制 是介于 SSB與DSB之間的一種折中方式，它既克服了 D

13、SB 信號占用頻帶 寬的缺點，又解決了 SSB信號實現(xiàn)中的困難。在這種調(diào)制方式中，不像SSB 那樣完全抑制DSB 信號的一個邊帶，而是逐漸切割，使其殘留 小部分 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。 上述條件的含義是： 殘留邊帶濾波器的特性 H( )在 c處必須具有互補對稱 (奇對稱) 特性 , 相干解調(diào)時才能無失真地從殘留邊帶信號中恢復(fù)所需的調(diào)制信號。 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。8、相干解調(diào)與包絡(luò)檢波：相干解調(diào)器原理：為了無失真地恢復(fù)原基帶信號， 接收端必須提供一個與接收的已調(diào)載波嚴格同步(同頻同相)的本地載波(稱為相干載波) ，它與接收的已調(diào)信號相乘后，經(jīng)低通濾 波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號

14、。 蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。 包絡(luò)檢波：適用條件： AM 信號，且要求 |m(t)|max A0或限幅器、鑒頻器、包絡(luò)包絡(luò)檢波器結(jié)構(gòu)： 通常由半波或全波整流器和低通濾波器組成。檢波器)9、線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能nt制度增益定義：S0/N0Si /NiSiNism2 (t )ni2 (t )10、 DSB 調(diào)制系統(tǒng)的性能GDSBSo/NSi /Ni用 G 便于比較同類調(diào)制系統(tǒng)采用不同解調(diào)器時的性能。G 也反映了這種調(diào)制制度的優(yōu)劣。So 解調(diào)器輸出有用信號的平均功率mo2(t)No解調(diào)器輸出噪聲的平均功率no2(t)解調(diào)器輸入已調(diào)信號的 平均功率解調(diào)器輸入噪聲的平均 功率DSB 調(diào)制系統(tǒng)的制度增益

15、為 2。 也就是說， DSB 信號的解調(diào)器使信噪比改善一倍。這是因 為采用相干解調(diào)，使輸入噪聲中的正交分量被消除的緣故。 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。11、 SSB 調(diào)制系統(tǒng)的性能GSSBSo /No 1Si /5N i1因為在 SSB 系統(tǒng)中，信號和噪聲有相同表示形式，所以相干解調(diào)過程中，信號和噪聲中的 正交分量均被抑制掉， 故信噪比沒有改善。 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。12、 GDSB = 2GSSB，這能否說明 DSB 系統(tǒng)的抗噪聲性能比 SSB系統(tǒng)好呢？13、輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化， 通常把這種現(xiàn)象稱為解調(diào)器的 門限效應(yīng)。 開始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比稱為 門限值

16、。 驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。門限效應(yīng) 是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用引起的。 用相干解調(diào)的方法解調(diào)各種線性調(diào)制信號時 不存在門限效應(yīng)。 原因是 信號與噪聲可分別進行 解調(diào)，解調(diào)器輸出端總是單獨存在有用信號項。 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。在大信噪比情況下， AM 信號包絡(luò)檢波器的性能幾乎與相干解調(diào)法相同。 但當(dāng)輸入信噪比低 于門限值時， 將會出現(xiàn)門限效應(yīng)， 這時解調(diào)器的輸出信噪比將急劇惡化， 系統(tǒng)無法正常工作。 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。AM 信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)？AM 信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)在小信噪比的情況下，解調(diào)器輸出端沒有單獨的信號項，會 把有用信號擾亂成隨機噪聲，其本質(zhì)上是

17、由于包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用引起的。 構(gòu)氽頑 黌碩飩薺齦話騖。14、非線性調(diào)制(角度調(diào)制)調(diào)頻 (FM) 、調(diào)相 (PM) 載波的幅度都保持恒定，而頻率和相位的變化都表現(xiàn)為載波瞬時相位的變化。載波的幅度都保持恒定，而頻率和相位的變化都表現(xiàn)為載波瞬時相位的變化。15、 PM 與 FM 的區(qū)別sPM (t) Acos ct K pm(t)sFM (t) Acos ct K f m( )d 比較上兩式可見， PM 是相位偏移隨調(diào)制信號 m(t)線性變化， FM 是相位偏移隨 m(t)的積分 呈線性變化。 輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。如果預(yù)先不知道調(diào)制信號 m(t)的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號是調(diào)相信號

18、還是調(diào)頻信號。 16、 NBFM 和 AM 信號頻譜的比較。模擬通信系統(tǒng)中，可靠性最好的是FM ，有效性最好的是 SSB。17、寬帶調(diào)頻調(diào)頻波的有效帶寬為BFM 2(mf 1)fm 2( f fm)它稱為卡森( Carson)公式。 例如， 調(diào)頻廣播中規(guī)定的最大頻偏 f 為 75kHz ，最高調(diào)制頻率 fm 為 15kHz ，故調(diào)頻指數(shù) mf 5，由上式可計算出此 FM 信號的頻帶寬度為 180kHz 。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。 mf 是最大頻偏 f 與 fm 之比 。18、調(diào)頻信號的產(chǎn)生 直接調(diào)頻法、間接法調(diào)頻 阿姆斯特朗( Armstrong )法 19、小信噪比時的門限效應(yīng) 當(dāng)(Si /N

19、i )低于一定數(shù)值時，解調(diào)器的輸出信噪比(So/No)急劇惡化，這種現(xiàn)象稱為調(diào)頻信號解調(diào)的門限效應(yīng)。 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。 門限值出現(xiàn)門限效應(yīng)時所對應(yīng)的輸入信噪比值稱為門限值，記為 (Si /Ni) b。 門限效應(yīng)是 FM 系統(tǒng)存在的一個實際問題。 尤其在采用調(diào)頻制的遠距離通信和衛(wèi)星通信等領(lǐng)凍鈹鋨勞臘域中，對調(diào)頻接收機的門限效應(yīng)十分關(guān)注，希望門限點向低輸入信噪比方向擴展。 鍇癇婦脛糴。降低門限值(也稱門限擴展)的方法有很多， 例如，可以采用鎖相環(huán)解調(diào)器和負反饋解調(diào) 器，它們的門限比一般鑒頻器的門限電平低610dB 。 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。還可以采用 “預(yù)加重 ”和“去加重 ”技術(shù)來進一步改

20、善調(diào)頻解調(diào)器的輸出信噪比。 這也相當(dāng)于改 善了門限。20、預(yù)加重和去加重。目的提高解調(diào)器輸出信噪比。21、各種模擬調(diào)制系統(tǒng)比較抗噪聲性能： WBFM 抗噪聲性能最好， DSB、SSB、 VSB 抗噪聲性能次之， AM 抗噪聲性 能最差。頻帶利用率：各種模擬調(diào)制系統(tǒng)， SSB 頻帶利用率最高， AM 、DSB 頻帶利用率次之， FM 頻帶利用率最低。22、頻分復(fù)用( FDM )目的 ：充分利用信道的頻帶資源，提高信道利用率FDM 技術(shù)主要用于模擬信號，普遍應(yīng)用在多路載波電話系統(tǒng)中。其主要優(yōu)點是信道利 用率高，技術(shù)成熟；缺點是設(shè)備復(fù)雜，濾波器難以制作，并且在復(fù)用和傳輸過程中，調(diào)制、 解調(diào)等過程會不

21、同程度地引入非線性失真， 而產(chǎn)生各路信號的相互干擾。 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。第九章 模擬信號的數(shù)字傳輸 抽樣、量化、編碼1、抽樣定理 ：設(shè)一個連續(xù)模擬信號 m(t)中的最高頻率 fH ，則以間隔時間為 T 1/2fH 的周 期性沖激脈沖對它抽樣時， m(t)將被這些抽樣值所完全確定。 碩癘鄴頏謅f 攆檸攜驤蘞2。f這一最低抽樣速率 2fH 稱為 奈奎斯特速率 。與此相應(yīng)的最小抽樣時間間隔稱為 奈奎斯特間 隔。fL 和 fH 之間，即其頻譜最低可以證明，此帶通模擬信號所需最fL 很大時， fs 趨近于 2B。2、帶通模擬信號的抽樣定理：設(shè)帶通模擬信號的頻帶限制在頻率大于 fL，最高頻率小于 fH

22、 ，信號帶寬 B = fH fL。 小抽樣頻率 fs等于： 閿擻輳嬪f諫遷擇2楨B秘騖(1。 k) B 信號帶寬；nn 商(fH / B)的整數(shù)部分， n =1，2，；k 商 (fH / B)的小數(shù)部分， 0 k 1。當(dāng) fL = 0 時， fs 2B，就是低通模擬信號的抽樣情況；當(dāng) 3、自然抽樣和平頂抽樣量化 。Nqv2124、用這 M 個量化電平表示連續(xù)抽樣值的方法稱為 M 個抽樣值區(qū)間是等間隔劃分的，稱為均勻量化。M 個抽樣值區(qū)間也可以不均勻劃分，稱為非均勻量化。5、非均勻量化的目的？ 非均勻量化器可以改善小信號的量化信噪比，適用于動態(tài)范圍大的 信號。改善小信號的量化信噪比的方法？6、A

23、 律是物理可實現(xiàn)的。其中的常數(shù) A 不同，則壓縮曲線的形狀不同，這將特別影響小電 壓時的信號量噪比的大小。在實用中，選擇A 等于 87.6。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。7、自然二進制碼和折疊二進制碼8、增量調(diào)制9、一般量化噪聲 、 過載量化噪聲10、時分復(fù)用的主要優(yōu)點：便于實現(xiàn)數(shù)字通信、易于制造、適于采用集成電路實現(xiàn)、生產(chǎn) 成本較低。11、復(fù)接、分接關(guān)于復(fù)用和復(fù)接， ITU 對于 TDM 多路電話通信系統(tǒng)，制定了兩種 準(zhǔn)同步數(shù)字體系 (PDH ) 和兩種 同步數(shù)字體系 (SDH )標(biāo)準(zhǔn)的建議。 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。準(zhǔn)同步數(shù)字體系 (PDH)1復(fù)幀 16幀CH30*0011011幀同步碼奇幀 TS0

24、*1A11111保留8 bit(1 bit = 488.3ns)(1 bi8t =b i4t88.3ns)ITU 提出的兩個建議：E 體系 我國大陸、歐洲及國際間連接采用T 體系 北美、日本和其他少數(shù)國家和地區(qū)采用，E 體系的一次群結(jié)構(gòu)慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。1幀： 由于 1路 PCM 電話信號的抽樣頻率為 8000 Hz，抽樣周期為 125 s，即 1 幀的時間。 時隙(TS) ：將 1幀分為 32 個時隙，每個時隙容納 8比特。在 32 個時隙中， 30個時隙傳輸 30 路語音信號，另外 2 個時隙可以傳輸信令和同步碼。其中時隙 TS0 和 TS16 規(guī)定用于傳 輸幀同步碼和信令等信息；其他

25、 30 個時隙，即 TS1 TS15 和 TS17TS31，用于傳輸 30 路語音抽樣值的 8 比特碼組。 諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。PCM30/32(PDH 一次群 )比特率為 1024Mb/S 。 同步數(shù)字體系 (SDH)SDH 是針對更高速率的傳輸系統(tǒng)制定出的全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。第六章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1、 數(shù)字基帶信號 、 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)、數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)2、幾種基本的基帶信號波形單極性波形、雙極性波形、單極性歸零 (RZ) 波形、雙極性歸零波形、差分波形、多電平波 形3、基帶信號的頻譜特性Ps(f) 可能包含連續(xù)譜(第一項)和離散譜(第二項)。連續(xù)譜總是存在的， 這是因為代表數(shù)據(jù)信息的 g1

26、(t)和 g2(t) 波形不能完全相同， 故有 G1(f) G2(f) 。譜的形狀取決于 g1(t) 和 g2(t)的頻譜以及出現(xiàn)的概率 P。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。離散譜是否存在，取決于 g1(t)和 g2(t)的波形及其出現(xiàn)的概率 P。一般情況下，它 也總是存在的，但對于雙極性信號g1(t) = - g2(t) = g(t) ，且概率 P=1/2(等概)時，則沒有離散分量 (f - mfs)。根據(jù)離散譜可以確定隨機序列是否有直流分量和定時分量。熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。二進制基帶信號的帶寬主要依賴單個碼元波形的頻譜函數(shù)G1(f)和 G2(f) 。時間波形的占空比越小，占用頻帶越寬。若以譜的第1

27、個零點計算， NRZ( = Ts)基帶信號的帶寬為 BS = 1/ = fs ；RZ( = Ts / 2)基帶信號的帶寬為 BS = 1/ = 2fs 。其中 fs = 1/Ts ，是位定時信號的頻率，它在數(shù)值上與碼元速率 RB相等。鶼漬螻偉閱劍鯫 腎邏蘞。單極性基帶信號是否存在離散線譜取決于矩形脈沖的占空比。單極性 NRZ 信號 中沒有定時分量，若想獲取定時分量，要進行波形變換； 單極性 RZ 信號中含有定 時分量，可以直接提取它。 “0”、“1等”概的雙極性信號 沒有離散譜，也就是說沒有 直流分量和定時分量。 紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。單極性 RZ 信號中含有直流分量，含有位定時離散分量，可以

28、提取。4、基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型(此為信道碼) AMI 碼：編碼規(guī)則、優(yōu)點、缺點 HDB3 碼：編碼規(guī)則？ HDB3 碼的譯碼？雙相碼： 差分雙相碼密勒碼 CMI 碼：4、數(shù)字基帶信號傳輸系統(tǒng)的組成發(fā)送單元和抽樣判決器的功能？5、什么是碼間串?dāng)_？對通信質(zhì)量有什么影響。6、無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性無碼間串?dāng)_的條件 時域條件？頻域條件？奈奎斯特 (Nyquist) 第一準(zhǔn)則。奈奎斯特抽樣速率？奈奎斯特抽樣間隔？7、若雙極性信號在抽樣時刻的電平取值為 +A 或-A (分別對應(yīng)信碼“ 1或”“ 0)”，則雙極性基 帶系統(tǒng)的總誤碼率僅依賴于信號峰值 A 與噪聲均方根值 n 的比值，比值 A/ n 越大， P

29、e就 越小，基帶傳輸系統(tǒng)總誤碼率為 穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。穎芻莖蛺餑億頓1裊賠瀧。Aerfc22 n對于單極性信號 ,若設(shè)它在抽樣時刻的電平取值為 +A 或 0(分別對應(yīng)信碼“1或”“0”) ，Pe1 erfc222n比較雙極性和單極性基帶系統(tǒng)誤碼率可見， 當(dāng)比值 A/ n 一定時， 雙極性基帶系統(tǒng)的誤碼率 比單極性的低，抗噪聲性能好。 此外，在等概條件下，雙極性的最佳判決門限電平為0，與信號幅度無關(guān)， 因而不隨信道特性變化而變， 故能保持最佳狀態(tài)。 而單極性的最佳判決門限 電平為 A/2 ，它易受信道特性變化的影響，從而導(dǎo)致誤碼率增大。因此，雙極性基帶系統(tǒng)比 單極性基帶系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。 濫

30、驂膽閉驟羥闈詔寢賻。8、在實際應(yīng)用中需要用簡便的實驗手段來定性評價系統(tǒng)的性能。眼圖 是一種有效的實驗方從而估計和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方,然后調(diào)整示波器水平掃描周期 ,使其,觀察碼間干擾和信道噪聲等因素影法。眼圖 是指通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形， 法。 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。具體方法：用一個示波器跨接在抽樣判決器的輸入端 與接收碼元的周期同步 .此時可以從示波器顯示的圖形上響的情況 ,從而估計系統(tǒng)性能的優(yōu)劣程度。 擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。因為在傳輸二進制信號波形時 , 示波器顯示的圖形很像人的眼睛，故名 “眼圖 ”。 眼圖的眼圖模型最佳抽樣時刻是 “眼睛 ”張開最大的時刻；定時誤差靈敏度

31、是眼圖斜邊的斜率。斜率越大，對位定時誤差越敏感； 圖的陰影區(qū)的垂直高度表示抽樣時刻上信號受噪聲干擾的 畸變程度 ； 圖中央的橫軸位置對應(yīng)于 判決門限電平 ；（單極性、雙極性的最佳判決門限） 抽樣時刻上，上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為 噪聲容限 ,若噪聲瞬時值超過它就可能發(fā)生錯 判；圖中傾斜陰影帶與橫軸相交的區(qū)間表示了接收波形零點位置的變化范圍， 即 過零點畸變 ，它 對于利用信號零交點的 平均位置 來提取 定時信息 的接收系統(tǒng)有很大影響。 賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。第七章進制振幅鍵控（ 2ASK） 通-斷鍵控 （OOK） ”信號表達式1. 數(shù)字調(diào)制技術(shù)兩種方法： 利用模擬調(diào)制的方法實現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制；

32、通過開關(guān)鍵控載波， 通 常稱為 鍵控法 。Acos ct,以概率 P發(fā)送“1”時0，以概率 1 P發(fā)送“0”時2ASK 信號的一般表達式其中e2ASsK（t（）t） 二s進t制co單s極c性t NRZ 隨機矩形脈沖序列。 2ASK 信號產(chǎn)生方法： 模擬調(diào)制法 （相乘器法） ；鍵控法 。2ASK 信號解調(diào)方法：非相干解調(diào)（ 包絡(luò)檢波法 ）；相干解調(diào)（ 同步檢測法 ）。功率譜密度P2ASK(f ) 41 Ps( f fc) Ps( f fc)102ASK 信號的功率譜是基帶信號功率譜 Ps (f)的線性搬移(屬線性調(diào)制)P2ASK14 fsP(1P) G(ffc)2G(ffc)214fs2P2G(

33、0)2(ffc)(ffc)當(dāng)概率 P =1/2 時，并考慮到 G(f) TSSa( fTS) G(0) TS ，則 2ASK 信號的功率譜密度為 塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。P (f ) Ts sin (f fc)Ts P2ASK ( f )16sin (ffc)Ts(ffc )Ts( ffc )Ts1116 ( f fc) (f fc)2ASK 信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成； 連續(xù)譜取決于 g(t)經(jīng)線性調(diào)制后的雙邊 帶譜，而離散譜由載波分量確定。 裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。2ASK 信號的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍，若只計譜的主瓣(第一個譜零點位置) ，則有 B2ASK 2f 式中 fs =

34、 1/Ts，即 2ASK 信號的傳輸帶寬是碼元速率的兩倍。二進制頻移鍵控( 2FSK)Acos 1t,e2FSK (t)2ASK 信號的疊A加c。os 2t,發(fā)送“1”時發(fā)送“0”時一個 2FSK 信號可看成是兩個不同載頻的e2FSK(t)s1t cos1ts2t cos2t ，式中s1tang(tnTs)s2 tang(tnTs)nn2FSK 信號的產(chǎn)生方法：采用 模擬調(diào)頻 電路來實現(xiàn)：信號在相鄰碼元之間的相位是連續(xù)變化的。 采用鍵控法 來實現(xiàn)：相鄰碼元之間的相位不一定連續(xù)。2FSK 信號的解調(diào)方法： 非相干解調(diào) ； 相干解調(diào) 。功率譜密度P2FSK( f )14 Ps1(ff1)Ps1(f

35、f1)41Ps2(ff2)Ps2(ff2)令概率 P =1/2 ，只需將 2ASK 信號頻譜中的 fc分別替換為 f1和 f2，即可得 2FSK 信號的 功率譜密度： 倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。P2FSK ( f)Ts16sin ( f f1)Ts( f f1)Tssin ( f f1)TsTssin ( f f2)Ts( f f1)Ts16( f f2)Ts2sin ( f f2)Ts ( f f2)Ts1 (f f1) (f f1) (f f2) ( f f2)16相位不連續(xù) 2FSK 信號的功率譜由連續(xù)譜和離散譜組成。其中，連續(xù)譜由兩個中心位于f1和 f2 處的雙邊譜疊加而成，離散譜位于兩個

36、載頻f1 和 f2處； 綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。連續(xù)譜的形狀隨著兩個載頻之差的大小而變化，若| f1f2 | fs，則出現(xiàn)雙峰，其中 fc 為兩個載頻的中心頻率； 驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。 若以功率譜第一個零點之間的頻率間隔計算 2FSK 信號的帶寬 ，則其帶寬近似為B2FSK f2 f1 2f其中， fs = 1/Ts 為基帶信號的帶寬。n0二進制相移鍵控( 2PSK)e (t) A cos ct, 以概率 P發(fā)送“ 0”e2PSK(t)Acos ct, 以概率 1 P發(fā)送“ 1”11稱為二進制 絕對相移方其e2P中SK：(ts)(t)s t二c進os制 c雙t 極性 NRZ 隨機矩形脈沖序列。

37、 以載波的不同相位直接去表示相應(yīng)二進制數(shù)字信號的調(diào)制方式，2PSK 信號產(chǎn)生方法：模擬調(diào)制法；鍵控法。2PSK 信號解調(diào)方法： 相干解調(diào) 。在 2PSK 信號的載波恢復(fù)過程中存在著的 相位模糊 ，即恢復(fù)的本地載波與所需的相干載 波可能同相， 也可能反相， 這種相位關(guān)系的不確定性將會造成解調(diào)出的數(shù)字基帶信號與發(fā)送 的數(shù)字基帶信號正好相反，這種現(xiàn)象稱為2PSK 方式的“ 倒”現(xiàn)象 或“ 反相工作 ”。 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。功率譜密度1P2PSK ( f ) 14 Ps(f fc) Ps(f fc)這里的因此，Ps(f)是雙極性全占空矩形隨機脈沖序列的功率譜密度，其值為：Ps f4fsP(1 P)G(f) 2 fs2(1 2P)2G(0)2 (f)P2PSKfsP(1 P)G(f fc) 2 G(f fc)21 fs2(1 2P)2 G(0)2 (f fc)4( f fc)當(dāng)概率 率譜密度為：P =1/2 時，并考慮到鎦詩P涇艷損(樓f紲)鯗餳T類s。 sin ( f fc)TP2PSK ( f )4 ( f fc)Ts2PSK 的頻譜特性與 2ASK 的十分相似，帶寬也是基帶信號帶寬的兩倍。 區(qū)別僅在于當(dāng) P=1/2 時，其譜中無離散譜(即載波分量) ，此時 2PSK 信號實際上相當(dāng)于抑制載波的雙邊帶信號。 因此，它可以看作是雙極性基帶信號作用下的調(diào)幅信號。 櫛緶歐鋤棗鈕