國防科大通信原理

2.4信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

2.4.2信道引起的失真信號(hào)衰落多徑傳播會(huì)引起信號(hào)衰落（快衰落），主要由于信號(hào)疊加。信道自身特性的變化也會(huì)引起傳輸信號(hào)的衰落，慢衰落。如短波天波信道。1本文檔共60頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.4信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

2.4.2信道引起的失真衰落分為時(shí)間選擇性衰落、頻率選擇性衰落和平衰落三種。多徑引起的衰落以頻率選擇性衰落為主。傳輸頻偏可引起時(shí)間選擇性衰落。平衰落出現(xiàn)在低速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)。信號(hào)衰落2本文檔共60頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分A:freespaceB:reflectionC:diffractionD:scatteringreflection:objectislargecomparedtowavelengthscattering:objectissmalloritssurfaceirregular2.4信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

3本文檔共60頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.4信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?/p>

對(duì)于這樣的信道特性，能通過傅立葉變換得到它們的信道響應(yīng)嗎？為什么？測(cè)量、建模無線通信的發(fā)展也是隨著對(duì)無線信道不斷認(rèn)識(shí)、不斷提出新的更能準(zhǔn)確描述信道自然特性的模型而迅速發(fā)展的4本文檔共60頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分常用的信道模型瑞利(Rayleigh)分布衰落

當(dāng)電磁波經(jīng)過反射、折射、散射等豐富路徑傳播至接收端時(shí)，接收信號(hào)包絡(luò)服從Rayleigh分布。假設(shè)r為接收信號(hào)包絡(luò)，其概率密度函數(shù)為：5本文檔共60頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分常用的信道模型萊斯(Rician)分布衰落

如果電磁波除經(jīng)反射、散射等路徑傳播以外還存在直射路徑，則接收信號(hào)包絡(luò)服從Rician分布。假設(shè)r為接收信號(hào)包絡(luò)，則概率密度函數(shù)：6本文檔共60頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分常用的信道模型SUI信道模型SUI-1信道模型參數(shù)TapDelay（）Averagepower（dB）K-fact（dB）Doppler（Hz）10040.420.4-1500.330.9-2000.5

美國斯坦福大學(xué)提出的信道統(tǒng)計(jì)模型，共有SUI1-SUI6六套典型參數(shù)。其中SUI-1和SUI-2描述較為平坦和輕微樹木遮擋信道，SUI-3和SUI-4描述中等路損地區(qū)，SUI-5和SUI-6描述山區(qū)和樹木遮擋嚴(yán)重區(qū)域。7本文檔共60頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.1無線信道2.2有線信道2.3信道的數(shù)學(xué)模型2.4信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?.5信道中的噪聲和干擾第二章信道8本文檔共60頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.5信道中的噪聲和干擾

前一節(jié)討論了我們討論了信道本身的特性，本節(jié)討論N(ｔ)。通常將加性噪聲N(ｔ)分為自然噪聲和人為干擾兩類。

信道噪聲和干擾降低了接收信號(hào)的信干比，從而影響了接收機(jī)的正常工作，導(dǎo)致模擬通信產(chǎn)生失真、數(shù)字通信產(chǎn)生誤碼。9本文檔共60頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.5信道中的噪聲和干擾

2.5.1信道中的噪聲自然噪聲包括自然界輻射的噪聲和接收機(jī)內(nèi)部的熱噪聲。熱噪聲是任何溫度高于絕對(duì)零度的電子設(shè)備所固有的。熱噪聲來自電阻性元器件中電子的熱運(yùn)動(dòng)。10本文檔共60頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分銀河噪聲大氣噪聲太陽噪聲輸入信號(hào)降雨噪聲天線噪聲地面噪聲天線饋線接收機(jī)熱噪聲2.5信道中的噪聲和干擾

2.5.1信道中的噪聲自然噪聲的影響11本文檔共60頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分（二）復(fù)雜電磁環(huán)境下戰(zhàn)場(chǎng)通信面臨的主要問題大氣噪聲太陽噪聲銀河噪聲影響頻段主要對(duì)超短波低端的無線電通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，30～100MHz頻段，干擾強(qiáng)度有限是一個(gè)寬帶噪聲，輻射強(qiáng)度隨頻率升高而增大，寬帶通信系統(tǒng)比窄帶通信系統(tǒng)受太陽噪聲影響嚴(yán)重

頻率較高，是超短波波段干擾的重要來源，據(jù)測(cè)量，在18~160MHz波段內(nèi)的干擾電平和頻率的立方成正比2.5信道中的噪聲和干擾

2.5.1信道中的噪聲自然噪聲的影響12本文檔共60頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分己方和民用設(shè)備造成的干擾包括：同頻干擾鄰頻干擾互調(diào)干擾雜散輻射干擾諧波輻射干擾（二）復(fù)雜電磁環(huán)境下戰(zhàn)場(chǎng)通信面臨的主要問題2.5.2信道中的干擾2.5信道中的噪聲和干擾

13本文檔共60頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分?jǐn)撤绞┓诺膼阂飧蓴_包括：定頻式干擾瞄準(zhǔn)式干擾阻塞式干擾掃頻式干擾（二）復(fù)雜電磁環(huán)境下戰(zhàn)場(chǎng)通信面臨的主要問題2.5.2信道中的干擾2.5信道中的噪聲和干擾

14本文檔共60頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.6信道容量信道容量：是指信道中信息能夠無差錯(cuò)傳輸?shù)淖畲笃骄畔⑺俾省Ｕf明：本節(jié)重點(diǎn)討論高斯白噪聲連續(xù)信道理論上的極限傳輸速率。15本文檔共60頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.6信道容量香農(nóng)公式

對(duì)于帶寬有限，平均功率有限的高斯白噪聲連續(xù)信道，設(shè)信道帶寬為B(Hz)，信道輸出信號(hào)功率為S(W)，輸出加性高斯噪聲功率為N(W)，則可以證明該信道的信道容量為令加性高斯噪聲的單邊功率譜密度為，則16本文檔共60頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分2.6信道容量保持S/n0一定，信道帶寬B，C如何變化？對(duì)于一定的信道容量C來說，信道帶寬B和信噪比S／N可以互相轉(zhuǎn)換。若增加信道帶寬，可以換來信噪比的降低。17本文檔共60頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分拓展閱讀和學(xué)習(xí)理解SUI信道模型的幾個(gè)參數(shù)理解瑞利衰落信道、萊斯信道模型18本文檔共60頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分第三章模擬調(diào)制系統(tǒng)什么是調(diào)制？為什么要調(diào)制？調(diào)制/解調(diào)的基本原理和性能分析實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)的思想和數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)指標(biāo)及性能分析的思想和方法重點(diǎn)：19本文檔共60頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分引言調(diào)制的目的：將調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）轉(zhuǎn)換成適合于信道傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)（頻帶信號(hào)）；實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率；擴(kuò)展信號(hào)帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力；實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。為什么要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理？

什么是調(diào)制？20本文檔共60頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分引言調(diào)制的定義：調(diào)制就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降倪^程。廣義調(diào)制分為基帶調(diào)制和載波調(diào)制。載波調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)（原始信號(hào)）控制載波的某個(gè)（或幾個(gè)）參數(shù)的過程。狹義的調(diào)制就是指載波調(diào)制。21本文檔共60頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分引言調(diào)制的分類根據(jù)調(diào)制信號(hào)、載波類型、載波參數(shù)變化的不同進(jìn)行分類。連續(xù)波調(diào)制脈沖調(diào)制模擬連續(xù)波調(diào)制（模擬調(diào)制）數(shù)字連續(xù)波調(diào)制（數(shù)字調(diào)制）數(shù)字脈沖調(diào)制模擬脈沖調(diào)制角度調(diào)制幅度調(diào)制AMDSB-SCSSBVSBFMPM22本文檔共60頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理3.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能3.3非線性調(diào)制（角度調(diào)制）原理3.4各種模擬調(diào)制系統(tǒng)比較3.5頻分復(fù)用和模擬調(diào)制系統(tǒng)的應(yīng)用第三章模擬調(diào)制系統(tǒng)23本文檔共60頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分目的：使已調(diào)信號(hào)之包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)一致。3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

設(shè)載波：調(diào)制信號(hào)：m(t)調(diào)制信號(hào)載波信號(hào)已調(diào)信號(hào)24本文檔共60頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(1)AM調(diào)制原理(AmplitudeModulation)

3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

且當(dāng)時(shí)，包絡(luò)與m(t)完全相同。25本文檔共60頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分AM調(diào)制模型(1)AM調(diào)制原理(AmplitudeModulation)

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

26本文檔共60頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分(2)AM已調(diào)信號(hào)頻譜3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

27本文檔共60頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分AM已調(diào)信號(hào)頻譜分析3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM載頻分量載頻分量上邊帶上邊帶下邊帶下邊帶(1)AM調(diào)制原理特點(diǎn)：有載波，雙邊帶，線性調(diào)制（相應(yīng)的頻率分量成比例）28本文檔共60頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

已調(diào)信號(hào)功率：3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(1)AM調(diào)制原理29本文檔共60頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(1)AM調(diào)制原理30本文檔共60頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(2)AM解調(diào)原理31本文檔共60頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(2)AM解調(diào)原理包絡(luò)檢波之后還需低通濾波和隔直流。32本文檔共60頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(2)AM解調(diào)原理包絡(luò)檢波參數(shù)(a)RC值過大(b)RC值過小33本文檔共60頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分不足3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅AM(3)AM調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)與不足優(yōu)點(diǎn)

簡(jiǎn)單易行，成本低廉應(yīng)用示例：中波無線電廣播。功率利用率低頻率利用率低抗噪聲性能不佳34本文檔共60頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分又稱抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB--SC：SuppressedCarrier）3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSBAM功率利用率很低。為提高功率利用率，必須去除AM的載波，即得DSB。35本文檔共60頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分調(diào)制模型3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSB(1)DSB的調(diào)制36本文檔共60頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

調(diào)制波形3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSB(1)DSB的調(diào)制載波反相點(diǎn)37本文檔共60頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分DSB調(diào)制效率3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSB(1)DSB的調(diào)制38本文檔共60頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分(2)DSB的解調(diào)

DSB包絡(luò)已不能直接反映原調(diào)制信號(hào)的波形，因此DSB的解調(diào)過程必須利用載波的相位信息——相干解調(diào)。相干解調(diào)是采用鎖相環(huán)等技術(shù)，在接收端恢復(fù)與發(fā)送載波同頻同相的本地載波用于解調(diào)。3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSB39本文檔共60頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分(2)DSB的解調(diào)3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.2雙邊帶調(diào)幅DSB40本文檔共60頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

調(diào)制模型3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB（SingleSide--Band）(1)濾波法SSB在DSB的基礎(chǔ)上加個(gè)邊帶濾波器即可得到SSB。若保留下邊帶，結(jié)果類似。41本文檔共60頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB（SingleSide--Band）(1)濾波法SSB42本文檔共60頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分濾波法難點(diǎn)：濾波器陡峭截止難3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB（SingleSide--Band）(1)濾波法SSB濾波器過渡帶經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：RC濾波器：~10%SAW濾波器：~0.1%數(shù)字濾波器：精度更高，復(fù)雜43本文檔共60頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分多級(jí)調(diào)制實(shí)現(xiàn)SSB當(dāng)載波相對(duì)于信號(hào)頻率很高時(shí)，可采用多次DSB調(diào)制加邊帶濾波。3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB（SingleSide--Band）(1)濾波法SSB例：試對(duì)話音信號(hào)作SSB調(diào)制，載頻10MHz，調(diào)制信號(hào)頻帶300-3400Hz。若采用一級(jí)調(diào)制，濾波器斜率為，難！兩級(jí)調(diào)制：第一次載頻取100KHz，第二次10MHz。44本文檔共60頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

:過渡帶200KHz+600Hz=200.6KHz，相對(duì)帶寬兩級(jí)濾波器技術(shù)上均可行。:過渡帶600Hz，相對(duì)帶寬45本文檔共60頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB當(dāng)調(diào)制信號(hào)中含直流或較豐富低頻信號(hào)時(shí)，濾波法SSB不再適用?？捎孟嘁品?。(2)相移法SSB46本文檔共60頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分SSB時(shí)域表達(dá)式3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB(2)相移法SSB47本文檔共60頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分--單頻信號(hào)SSB的時(shí)域表示3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB(2)相移法SSB48本文檔共60頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB(2)相移法SSB49本文檔共60頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分相移法SSB調(diào)制器模型3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB50本文檔共60頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分相移法SSB優(yōu)點(diǎn)：不需要陡峭截止，一次調(diào)制即可3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.3單邊帶調(diào)幅SSB不足：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，寬帶移相網(wǎng)絡(luò)難相移法SSB調(diào)制器相移法sin應(yīng)用短波通信，頻分復(fù)用SSB解調(diào)需采用相干解調(diào)。51本文檔共60頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分在DSB與SSB之間取折中，回避了濾波器陡峭截止的要求，代價(jià)是多占用部分帶寬。

3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

3.1.4殘留邊帶調(diào)幅VSB簡(jiǎn)介VSB:VestigialSide-BandVSB的濾波特性以fc為軸呈互補(bǔ)對(duì)稱。52本文檔共60頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期三\22點(diǎn)38分3.1線性調(diào)制（幅度調(diào)制）原理

濾波法線性調(diào)制一般模型(1)線性調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生的一般模型3.1.5線