通信原理总结

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1：已知在图示的平衡调制器中，非线性器件的输出—输入特性为Y=aX+bX2，（a，b为常数），调制信号m（t）限带为fm。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。67四、Ｘ１＝ｍ（ｔ）＋ＣＯＳωｃｔＸ２＝－ｍ（ｔ）＋ＣＯＳωｃｔＹ１＝ａＸ１＋ｂＸ１２＝ａ［ｍ(ｔ)＋cosωｃt］＋ｂ[ｍ（ｔ）＋cosωｃt]２Ｙ２＝ａＸ２＋ｂＸ２２＝ａ[－ｍ(ｔ)＋cosωｃt]＋ｂ[－ｍ（ｔ）＋cosωｃt]２Ｙ＝Ｙ１－Ｙ２＝2ａｍ(ｔ)+4ｂｍ(ｔ)cosωｃt只要上式的第一项与第二项的频谱不发生混叠，即ｆｃ≥２ｆｍ即可产生抑制载波的双边带调幅信号。第二项即是。8)(fHmf2mf2cfcf9例2已知调幅波的表达式为：Sm(ｔ)=0.125COS2（104）t+4COS2(1.1104)t+0.125COS2(1.2104)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(ｔ)=[４＋0.25COS2(０.1×104)t］COS2（1.1104）tfc＝1.1104ＨｚβAM＝0.25/４＝0.0625fm＝０.1104Ｈｚ10例3一信号通过截止角频率ωc=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)(tuetft2)(2dttfEfjtueFt12)](2[)(212)(F2214)()(FEf11理想低通输出能谱密度输出能量k为常数1)(dtjkeH2)()()(HEEfg114)(22kEgdkEg1022141102][4arctgk2k12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=6kHzf2(t),f3(t),f4(t)其fs2=2kHz13f1(t)f2(t)f3(t)f4(t)抽样输出1024=210因此每一抽样量化后用10位二进制码编码fs=6000+3×2000=12000Rb=12000×10=120kbit/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=15k=11r=4101010101111000110011110100100111100111000010111111000010001H=15G=[IkPT]111111011111011100111110110101111101011011010111001100100=16例6已知双边带调制系统的等效模型如图示：•ABC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=2×10-7W/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。LPF×＋×LPF)(tFin)(tFouttccostccos)(tN17解：•B点信噪比•SDSB（t）最小功率=511.5×2×10-7×8000×2=1.6W40000)1(log002NSFC1023121000NS5.51121023iiNS18例7已知载波频率为ωc，调制信号频率为ωm，下列三种已调信号的表达式分别表示何种调制？ttAtScmsin)sin5.01()(1ttAtScmsinsin)(2tAtSmc)cos()(3AMDSBSSB19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+x3x2g（x）x5+x3+x2xg（x）x4+x2+xg（x）x3+x+11011000010110000101100001011G（x）==G=20将G作线性变换，得其典型阵：1000101010011100101100001011111010001110101101001G==[IkQ]H=[PIr]=21例9：一角调波为Sm（t）=200COS（ωct+32sinω1t），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）)(sin321tmkdttdffkttm/cos32)(11t2000cos009.022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)(TTTdttvtvTRdttvtvR)()()(2112)]()([),(2121ttEttR)()(21tvtv212121221),;,(dxdxttxxfxx