通信原理--樊昌信版-各章重点

第一章1、通信系统的模型（了解图1-11-41-5）2、数字通信的特点（掌握）①抗干扰能力强，且噪声不积累②传输差错可控③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储④易于集成，使通信设备微型化，重量轻⑤易于加密处理，且保密性好⑥需要较大的传输带宽3、平均信息量的简单计算（选、填）221loglog()()()IPxbitPx21()()log()(/niiiHxPxPxbit符号）当信息源的每个符号等概率出现时，信息源具有最大熵：2()logn(/Hxbit符号）4、码长、码元速率、信息速率、频带利用率定义、单位、计算码元速率RB：每秒传输码元的数目，单位B二进制与N进制码元速率转换关系：RB2=RBNlog2N(B)信息速率：每秒钟传递的信息量，单位bit/s在N进制下Rb=RBNlog2N(bit/s)第二章1、随机过程的概念、分布函数、概率密度函数的定义（理解P36-37）均值：1[()](,)()Etxfxtdxat方差：2222[()]{()()}[()][()]()DtEtatEtatt自相关函数：1212(,)[()()]RttEtt协方差函数：121122(,){[()()][{()()]}BttEtatEtat2、高斯过程的一维概率密度函数（掌握P46-47）221()f()exp()22xax误差函数：202()2(2)1xzerfxedzx互补误差函数：22()1()22(2)zxerfcxerfxedzx3、高斯白噪声及带限噪声的定义、平均功率的计算（掌握P57-60）白噪声：0()()(/z)2nnPffWH自相关函数：0()()2nR低通白噪声：020()HnffnPf其他自相关函数：0sin2()=n2HHHfRff带通白噪声：0ff2220()ccnBBfnPf其他自相关函数：0sin()=ncos2cBRBfB平均功率：N=0nB4、噪声的功率谱密度与相关函数的关系线性系统输出/输入功率谱密度的关系计算（掌握P42-44P48-49）平稳过程的功率谱密度()Pf与其自身相关函数()R是一对傅里叶变换关系，即()()jPfRed()=()jRPfedf或()()jPRed1()=()2jRPed平稳过程的总功率：(0)=()RPfdf输出过程0()t的均值：0()]()(0)tahdH输出过程0()t的自相关函数：0120()()RttR输出过程0()t的功率谱密度：2()()oiPffPf输出过程0()t的概率分布：0()()()ithtd第四章1、恒参、随参信道的定义及特点（填选P72）2、频率选择性衰落的原因（简答P75-76）第五章1、调制解调的概念（了解P86），调制的目的（掌握P86）①提高天线通信时的天线辐射效率②实现信道的多路复用，提高信道利用率③扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换2、双/单边带调制系统的带宽、抗噪性能的分析、计算（掌握P98-101）双边带：()()cosDSBcstmtt带宽：2DSBHBfHf为调制信号的带宽on为单边功率谱密度经低通后输出信号为：1()()2omtmt所以解调器输出的有用信号功率为：221()()4ooSmtmt经低通后，解调器最终的输出噪声为：1()()2ocntnt所以输出噪声功率为：22111()()444ooiioNntntNnB解调器输入信号平均功率：221()()2imSstmt解调器输入信噪比：21()2iiomtSNnB输出信噪比：221()()414oooimtSmtNnBN制度增益：/2/ooDSBiiSNGSN单边带：11()()cos()sin22SSBccstmttmtt带宽：SSBHBfHf为调制信号的带宽经低通后输出信号为：1()()4omtmt所以解调器输出的有用信号功率为：221()()16ooSmtmt1144oioNNnB输出信噪比：221()()16144oooomtSmtNnBnB输入信号平均功率：221()()4imSstmt221()()44iioomtSmtNnBnB制度增益：/1/ooSSBiiSNGSN3、卡森公式（P110）、门限的概念（P104）（了解选填）用相干解调解调各种线性调制信号时不存在门限AM包络检波小信噪比时会出现门限效应FM小信噪比时也会出现门限效应调频波的有效带宽为：2(1)2()FMfmmBmfffmf时调制信号的最高频率，fm是最大频偏f与mf的比值4、FM优于AM的原因（P118-119）在大信噪比情况下，AM包络检波的输出信噪比为：2()oooSmtNnB设AM信号100%调制，且m(t)为单频余弦波，则22()2Amt因而2/22ooomSANnfFM：2232ofoomSAmNnf所以2(/)3(/)ooFMfiiAMSNmSN宽带调频（WBFM）信号的传输带宽FMB与AM信号的传输带宽AMB之间关系为：2(1)(1)FMfmfAMBmfmB2(/)3()(/)ooFMFMiiAMAMSNBSNB在大信噪比情况下，调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而提高5、频分复用的目的（了解P123）为了充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率6、AM包络检波的性能222()()22oimAmtSst2()iioNntnB22()2ioioSAmtNnB大信噪比时：2()oSmt2()oioNntnB2()oooSmtNnB222/2()/()ooAMiioSNmtGSNAmt7、FM非相干解调性能()cos[()]FMcfstAtKmd22iASioFMNnB22iioFMSANnB大信噪比：222()()()oodfSmtKKmt223283domoKnfNA23(1)FMffGmm第六章1、基带信号的波形及其功率谱（了解P133-138）s(t)=u(t)+v(t)22u1212()()()(1))))(1))]()svsssssmPfPfPffPPfffmfPmffmfGG[PGG平均功率：1()()2ssSPdPfdf单极性基带信号功率谱密度为22()(1))(1))]()sssssmPffPPffPmffmfGG双极性基带信号功率谱密度为22()4(1))(21))]()sssssmPffPPffPmffmfGG2、码间串扰的概念、传码率与系统带宽（掌握P146）由于系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。无码间串扰的理想低通特性：0(){sssTTTHsin()(/)ssstThtSatTtT带宽为1/2sBT以1/BsRT传输，则无码间串扰。以高于1/sT的码元速率传输则存在码间串扰。最高频带利用率为/2(/)BRBBHz无码间串扰的余弦滚降特性：带宽为：(1)(1)/2NNsBfffT最高频带利用率为22/(1)1NBNfRBf3、给定传输特性，判断有无码间串扰（掌握P148-150）无码间串扰时的基带传输系统特性应满足：i2()ssiHTTsT（前提条件是1BsRT）4、眼图的概念（P156）通过示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。眼图的“眼睛”张开越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之，表示码间串扰越大。当存在噪声时，眼图的线迹变成了比较模糊的带状的线，噪声越大，线条越粗，越模糊，“眼睛”张开的越小。5、相关编码、预编码的目的（P159-161）相关编码是为了得到预期的部分响应信号频谱预编码是为了避免因相关编码而引起的差错传播6、时域均衡的目的（P164）减少码间串扰的影响，校正已失真的响应波形，使包括可调滤波器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件第七章1、二进制数字调制的原理（了解）已调信号带宽、接受滤波器的设计要点2()()cosASKcetstt带宽：222/2ASKssBBfTR21122()()cos()cosFSKetsttstt带宽：221FSKsBfff1/ssfT相干：211()222rrPeerfcer非相干：/212rPee2()Acos()PSKcnett带宽：222/2PSKssBBfTR相干：11()22rPeerfcrer2DPSK带宽：222/2DPSKssBBfTR相干：'21[1()]2ePerfr差分相干：/212rPee2、2ASK系统性的分析与计算（掌握P183-184）相干解调时：总误码率为：1()24rPeerfc222ar，为解调器输入端的信噪比当r,即大信噪比时/41rPeer最佳判决门限：2*(0)ln2(1)naPbaP非相干解调时：总误码率为：/412rPee222ar3、2PSK与2DPSK的区别（P189）2PSK是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。通常用初始相位0和π分别表示二进制1和0。2DPSK是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息。2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，判决器输出数字信号全部出错。第九章1、抽样定理的内容（了解P260-263）①低通模拟信号的抽样定理一个连续模拟信号m(t)中的最高频率＜Hf，则以间隔时间为T≤1/2Hf周期性冲激脉冲对它抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定。恢复原信号的条件：2sHff即抽样速率sf不小于Hf的2倍②带通模拟信号的抽样定理最小抽样速率为：2(1)2()(1)sHLkkfBffnnn为商（Hf/B）的整数部分；k为商（Hf/B）的小数部分，0＜k＜12、为什么采用非均匀量化（掌握P267）非均匀量化时，量化间隔随信号抽样值的不同而变化。信号抽样值小时，量化间隔Δv也小；信号抽样值大时，量化间隔Δv也大。进而使小信号的量化误差小，从而使信号量噪比改善。3、PCMDPCMAM的特点（了解P279-285）PCM：加性噪声功率：2222(Na=P()3HHNfeefsPfdfT式中21/sHsffT量化噪声功率：221(Nq=P()12HHfqfsfdfT输出信号功率：222(12sMST总输出功率信噪比：22(1)212NNeSNPDPCM：量化噪声功率：2(Nq=()12msfNfmf为低通的截止频率sf为抽样速率4、信号范围量化间隔编码位数的关系（选填P266）均匀量化：抽样信号取值范围在a和b之间，量化电平数为M，则量化间隔为bavM第十章1、数字信号最佳接收的概念（了解P300）错误概率最小2、确知信号最佳接收的信号形式（掌握P302-306）二进制确知信号的最佳形式是1()st和2()st的互相关系数ρ=-1的形式码元的相关系数T01001(