各科復(fù)習(xí)大綱和筆記-通信原理

第一部1、由于A/D或D/A變換的過程通常由信源編（譯）實現(xiàn)，所以我們把發(fā)端A/DD/A變換稱模擬信號的數(shù)字化又要經(jīng)過抽樣、量化、編碼三個過程3、抽樣的定義及其抽樣的分抽樣是把時間上連續(xù)的模擬信號變成一系時間上離散的抽樣理想低通信號的抽樣定理定理：頻帶限制在(0，fh)的時間連續(xù)信號m(t)，如果以T<1／2fh秒的間隔對它進行等間隔抽樣m(t)將被所得到的抽樣值完全確意義：若要傳輸模擬信號，不一定要傳輸模擬信號本身,可以只傳輸應(yīng)的最低抽樣速率fs=2fH稱為奈奎斯特速率4、理想帶通信號的抽樣定理求。但這樣fs0~fL一大段頻譜空隙得不到利用，5、帶通型抽樣定理內(nèi)容帶通均勻抽樣定理帶通信號m(t)，其頻率限制在fL與fH之間，帶寬為B=fH-fL，n=(fL/B)取整數(shù)部分，為了節(jié)約抽樣速率，可在(0＿fL)間ｎ個下 2 2s s n f2(fL 為了使抽樣后的頻譜相鄰間隔相同常 6、脈沖調(diào)

2n脈沖振幅脈沖載波的幅度隨基帶信號變化的一種調(diào)制方7、模擬信號的量根據(jù)量化間隔不同，量化分為均勻量化和非均勻量化噪聲的均方誤差（即平均功率） 量化噪聲的均方誤差（即平均功率） 均勻量化：把輸入信號的取值域按等距離分割的量化稱為均勻量化b其量化間隔Δi取決于輸入信號的變化范圍和量化電平數(shù)。bvv 信號的最小值和最大值分別用a和b表示,量化電平數(shù)為M，則均量化時的量化間隔【討量化信噪比隨量化電平數(shù)M的增加而提高。均勻量化器廣泛應(yīng)用于線性A/D變換接口，均勻量化的不足：量化信噪比隨信號電平的減范圍，在遙測系統(tǒng)、儀表、圖像信號的數(shù)字化接口中,都使用均要達到２6ｄB以則需編碼成11位代碼。8、6dB原理 2v 2v v N

q(

9、非均勻量信號幅度越小，量化間隔Δv也小；反之亦大。實現(xiàn)方法（壓縮擴張技術(shù)實現(xiàn)非均勻量化的方法之一是把輸入量化器的信號x先進行壓縮處理，再把壓縮的y進行均勻量化。常用壓縮器大多采用對數(shù)式壓μy ln(1

,0 xln(1式y(tǒng)——壓縮器歸一化輸出電μ——壓縮器參數(shù) 常選 結(jié)論：小信號時，可以改善量化信噪比，大信號時，會降低量比。相當(dāng)于增加了輸入信號的動態(tài)范（2）A律壓擴特性 y 1ln ,0x1/1ln( ,1/Ax1ln式x——y——A——壓縮器參數(shù)(常 A87.6壓縮特性的近似實現(xiàn)：早期的A律和μ律壓擴特性是用非線性模擬許多折線來近對數(shù)壓擴特性。在實際中常采用的方法有兩種：一種是采用13折線近似A律壓縮特性，另一種是采15折線近似μ律壓縮特性。我國PCM30/32路基群也A13折線壓縮特性。CCITT建議G.711規(guī)定在國際間A律為標(biāo)準(zhǔn)。A律13折線。A律13折線：用13段折線近A=87.6的A律壓縮特性對分y0~1范圍內(nèi)均勻8段，每段間隔均1/8。然后x，y各對應(yīng)段的交點連接起來構(gòu)8段直線。其中12段斜μ律15折線：用15段折線近μ=255的μ律壓縮特性把量化的電平值表示成二進制碼組的過程稱為編碼，相反的過將模擬信號的經(jīng)過抽樣、量化、編碼為數(shù)字信號，然后再變換PAMPCM的區(qū)別：PAM是時間離散、幅度連續(xù)的模擬信PCM是時間離散、幅度離散的數(shù)字信號模擬信號通過抽樣后得到PAM信號，再通過量化、編碼后得PCMPCM中常用的二進制碼型有三種：自然二進碼、折疊二進碼和格在PCM通信編碼中，折疊二進碼比自然二進碼和碼優(yōu)越，它A13PCM30/32路基群設(shè)備中所采用的碼型11、PCM編碼的方法（A律13折線編碼基本原理在13折線編碼中普遍采用8位二進制碼對應(yīng) 28256個量化級，即正、負(fù)輸入幅度范圍內(nèi)各128個量化級個段落長度不均勻，因此正或負(fù)輸入的 個段落被劃分成8×161288位碼的安排如極性 段落 段內(nèi) 1C1的數(shù)值“1”或“0”分別表示信號的正、負(fù)極性，稱各段的特點：（1）Δ的含段內(nèi)16個量化級均勻劃分，小信號最小的量化級間隔為Δ它是輸入信號歸一化1/2048，代表一個量化單位。最大信號2048Δ?？梢?，在保證小信號時的量化間隔相同的條件下，7位非線性編碼與11位線性編碼等效。每段的起始電平和終止電1——：0-16 2——：16Δ-32 3——：32Δ-64 4——：64Δ-128 5——：128Δ-256 6——：256Δ- 7——：512Δ-1024 8——：1024Δ-2048 C5C6C7C8（ 1）＊由Δi18段，分別為Δ，Δ，2Δ4Δ8Δ，16Δ32Δ64Δ譯碼：將編碼的代碼翻譯成模擬量的過程。拋開極性碼后，有7/12兩種。7/12精度更高。將7/11譯碼的結(jié)果加上12、PCM信號的速率和帶設(shè)編碼位數(shù)為n，采樣速率為fs，信號路數(shù)為m，則數(shù)字信號

占空比為1時，信號帶寬所需系統(tǒng)最小寬 B 13、PCM系統(tǒng)的抗噪聲性PCM系統(tǒng)性能涉及兩種噪聲：量化噪聲和信道加性噪聲?？紤]兩種噪聲時，PCM系統(tǒng)接收端低通濾波器的輸出為=m(t)+nq(t)+ne(t)nq(t)——量化噪聲的輸出，其功率ne(t)—信道噪聲引起的輸出噪聲，功率Ne在輸入信號區(qū)間[-a,a]均勻分布、并對它均勻量化，其量化電平數(shù)

2(

) (v)sss E[m2(t)]

M2

2N E[n2信噪比還可寫 S N

2 22 f 大信噪比時近似小信噪比時近似

MS M N 4Pe22 413、差分脈沖編碼調(diào)制DPCM的基本思想是：利用相鄰抽樣值之間的相關(guān)性。具體的方法DPCM的優(yōu)，在編碼位數(shù)不變的情況下，量化間隔減小，量化噪聲降14、為了在大的動態(tài)范圍內(nèi)以最佳的預(yù)測和量化來獲得最佳的性能DPCM基礎(chǔ)上引入自適應(yīng)技術(shù)，稱為自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制，簡稱ADPCM。ADPCM包括自適應(yīng)預(yù)測和自適應(yīng)量化。高了預(yù)測信號的精度，從而得到高預(yù)測增益。15、增量調(diào)制（delta 簡稱ΔM或。是另一種模擬信號數(shù)字化的方法。將模擬信號變換成僅由一位二進制組成的數(shù)字信號序列來表示相鄰抽樣值的相對大小,通過相鄰抽樣值的相對變化反映模擬信號的變化規(guī)律.ΔMDPCM的特例，即量化電平取兩個，且預(yù)測器是一個延遲為T的延遲線的DPCM系統(tǒng)調(diào)制系統(tǒng)。PCM中，用一個碼組來表示抽樣，碼組位數(shù)大于1；而僅使用一位碼組來表示抽樣DPCM的一般原理框圖簡化可以得到增量調(diào)制ΔM的原框圖

)s10lg(0. f)s( )

f2 30lgfs 上式表明（1）ΔMfs成立方關(guān)系fs每提高一倍，量化信噪比提高9dB。因此，ΔM系統(tǒng)的抽樣速率至少要在16、時分復(fù)用及PCM30/32系一.時分復(fù)用的概念(TimeDivision 在數(shù)字通信中,PCM、DPCM都采用時分復(fù)用的方式來提高信道的在時分復(fù)用時占有很重要的地位優(yōu)點:多路信號的復(fù)合和分路都是數(shù)字電路,比FDM簡單、可靠TDM系統(tǒng)的非線性失真要求可降低幀(frame)：抽樣時各路信號至少每輪一次抽樣的總時間（即開關(guān)轉(zhuǎn)一周的時間就是一個抽樣周期Rm*n*數(shù)碼率 PCM一次群（PCM30/32系統(tǒng)Ｅ體系PCM信號（64kbps)為基礎(chǔ)30PCM合成為一PCM30/32幀結(jié)構(gòu)中幾個重要概念幀周期：復(fù)幀周期16一幀周期包含３２個路時隙，３０路 時隙＝

1253125 32*30幀同步時信令與復(fù)幀同步時PCM30/32數(shù)碼率

Rb8k*32*8b17、PCM復(fù)用種：PCM復(fù)用和數(shù)字復(fù)接。PCM復(fù)所謂PCM復(fù)用就是直接將多路信號編碼復(fù)用18、準(zhǔn)同步數(shù)字體系國際上主要有兩大系列的準(zhǔn)同步數(shù)字體系，都經(jīng)ITU-T推薦，即PCM零次群和PCM高次群PCMPCM子與某些傳輸介質(zhì)相與某些業(yè)務(wù)種類相復(fù)接速率與其它等級相配合并有一定的規(guī)則性PCM子群還可用于用戶環(huán)路和小容量的特殊通信需要碼，四次群的接口碼型是CMI碼SDH信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)（SDH網(wǎng)中不含交換設(shè)備，它只是交換局之間的傳輸。遞模塊）是STM-1，其速率為155.520Mbit／s。STM— STM— STM— STM— SDHITU-T采納了一種以字節(jié)為單位的矩形塊狀（或稱頁狀）幀結(jié)構(gòu)STM-N270×N9行組成，即幀長度270×N×9個字×N×9×8bit。幀周期為125μs(即一幀的時間)對于STM-1而言，幀長度為270×9＝2430byte，相當(dāng)于19440bit，幀周期為125μs，由此可算出其速率為270×9×8125×10-6=155．520Mbit／s。 凈負(fù)荷（PayLoad）區(qū)域 SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)：SDH的基本復(fù)用單元包括標(biāo)準(zhǔn)容器(C)，虛容器第二部1、通信系統(tǒng)的質(zhì)量優(yōu)劣主要取決于的性2、帶噪聲的數(shù)字信號的接收過程是一個統(tǒng)計的過程f(y) exp 2n)

在數(shù)字通信系統(tǒng)中，最直觀且最合理的準(zhǔn)則是“最小差錯概率”準(zhǔn)4、匹配濾波最佳線性濾波器的設(shè)計有兩種使輸出的信號波形與發(fā)送信號波形的均方誤差最小，由此導(dǎo)出維它出現(xiàn)的條件是H(ω)=KS*(ω)e-jωt0

5.沖激響

H( d2

02*

d

2

K

ej(

t)

* 為了獲得物理可實現(xiàn)的匹配濾波器，要求當(dāng)t<0時有h(t)=0。為了滿S(t0- 這個條件表明，物理可實現(xiàn)的匹配濾波其輸入端的信號必須在它輸出最大信噪比的時刻t0之前結(jié)束。對于一般情況可取t0=T。若輸入信號為s(t)匹配濾波器的輸出信號為 匹配濾波器的輸出是輸入的自相關(guān)函第三部1、同步的定義接收信號和發(fā)送信號步調(diào)一致性稱為同步的分類同步、位同步（字同步、群同步（幀同步、網(wǎng)同數(shù)字通信中，消息是相繼的碼元序列，需知道每個碼元的起止時刻。在接收端產(chǎn)生與碼元的頻率和相位一致的定時脈沖序列的過程稱為碼元同步或位同步。多用戶相互通信組成了通信網(wǎng)。在載波同步、位同步和群同步之后內(nèi)有統(tǒng)一的時間節(jié)拍標(biāo)準(zhǔn)。分為導(dǎo)頻法和直接法在發(fā)送有用信號的同時，在適當(dāng)?shù)念l率位置上，一個(或多個)稱調(diào)制信號m(