北京交通大学通信原理吐血总结.pdf

模拟通信系统的主要性能指标 有效性：⽤信号的有效传输带宽来衡量。 在信道传输带宽⼀定的条件下，每路信号的有效传输带宽越⼩，信道中同时传输的信号的路数就越多，系统的有效性就越⾼。 可靠性：⽤输出信噪⽐来衡量 信噪⽐SNR=信号平均功率/噪声平均功率 越⼤越好 数字通信系统的主要性能指标 有效性：信息传输速率，简称为传信率或⽐特率 数字基带信号——复⽤⽅式，充分利⽤信道带宽 数字频带信号——多元调制 传信率Rb=⽐特宽度的倒数=fs抽样速率（抽样时间间隔就是码元时⻓） 传码率RB=Rb/k 频带利⽤率，物理含义是单位带宽传输速率 可靠性：差错概率Pe 传信率决定效率，传码率决定带宽 3dB对应2倍，6dB对应4倍！！ 随机信号可以看做⼀组随机函数（多个函数）在⼏个共同时间点的集合；也可以看成⼀组随机变量（⼀个函数）在各个时刻的集合 均⽅值代表平均总功率=⽅差代表平均交流功率+均值平⽅代表平均直流功率 ⼲义平稳的条件是：均值为常数，⾃相关函数只与时间间隔有关 平稳随机过程具有确定的⾃相关函数，因此也有其确定的功率谱 随机信号通过系统 平稳随机信号，通过线性系统 E[Y(t)]=E[X(t)]H(0)=常数 RY(tao)=Rh(tao)*Rx(tao) SY(w)=|H(w)|^2SX(w) （注意：是模的平⽅） 概率分布：输⼊信号是⾼斯随机信号，则输出也是⾼斯随机信号 随机信号通过乘法器的功率谱 ⾼斯随机过程进程中两不同时刻的随机变量不相关，则等价于统计独⽴。线性变换后仍是⾼斯信号 ⾼斯⽩噪声 是带宽⽆限、功率谱为均匀值的特殊随机过程 n0,单边功率谱密度W/Hz ⾃相关函数是强度为n0/2的单位冲激函数 限带⽩噪声（通过滤波器） 通过带通滤波器后，是（0 ，σ^2）的⾼斯分布，⽤n0*B求 窄带平稳⾼斯随机信号的包络为瑞利分布，相位为均匀分布，两者统计独⽴ N(0,σ^2)的窄带平稳⾼斯随机信号，同相分量和正交分量也是，同⼀时刻，两者互不相关，统计独⽴ 窄带：是指系统的频带⽐起中⼼频率⼩的多的系统 ⽩：噪声的功率谱密度服从均匀分布 ⾼斯：是指噪声的概率密度函数服从正态分布 正弦波加窄带⾼斯噪声的同相分量是（A,σ^2），正交分量是（0,σ^2）,两者统计独⽴ 包络服从赖斯分布 调制的分类 1、按调制信号的类型分： 模拟调制、数字调制 2、调制器的不同功能分 幅度调制、频率调制、相位调制 模拟线性调制 调幅AM s(t)=[A+f(t)]cos(w0*t) 调幅指数β=|f(t)|max/A=1 频谱包括载波w0 （载频分量）和以载波⾓频率w0为中⼼的上边带（USB）和下边带（LSB），两边带上下对称。 两边带均含有调制信号（交流）的信息，且在调制后将基带带宽B增⼤两倍2fm 。fm是基带信号的最⾼频率，基带信号的带宽。 功率分配和效率 平均功率（均⽅值、平⽅后平均）Pam=1/2*A^2+1/2*f(t)^2=Pc+Pf 载波平均功率、信号平均功率 调制效率 单⾳调制f(t)=Acoswt,1/2*A^2,满调幅，效率1/3。 双边带DSB信号（抑制载波的） s(t)=f(t)coswt 调幅调相波 占⽤带宽与AM相同 调制效率⾼，100% P=1/2*f(t)^2 单边带SSB信号 DSB信号的上下边带含有完全相同的传输信息，只传输，为节省⼀半带宽，节省发送功率。 调幅调频波，带宽B=fm 滤波法： 在双边带基础上利⽤边带滤波器。利⽤低通滤波器可取下边带，利⽤⾼通滤波器可取⽤上边带 相移法： 希尔博特变换器的传递函数，带宽相移⺴络，信号幅度不变，每个频率成分⼀律相移-90 利⽤相移⺴络，使DSB信号的上下边带的相位符号反相，消除 残留边带VSB 残留边带滤波器，对⼀个边带不完全抑制，保留⼩部分；对另⼀个边带不完全通过，保留⼤部分 滤波器+-w0 ，1/2幅值处，互补滚降对称 模拟线性调制系统的解调 相干解调 也叫同步检波，由乘法器和低通滤波器组成，适⽤于所有幅度调制信号的解调。关键是接收端必须提供⼀个与接收的已调载波严格同步（同频同相的本地载波）相干载波 w0⼀个归0 ，⼀个到2w0 ⾮相干解调 包络检波适⽤于AM调制信号，包络含有直流分量 线性调制系统的噪声性能分析 模拟调制系统的抗噪声性能⽤解调器的解调增益衡量 但是。⻅下⾯总结。。