通信技术基础教学课件（完整版）.ppt

;通信技术基础;第1章 信号的基础知识;1.1 信号的描述与分类;;(2) 频域法：信号的电量在频域中的分布情况，可用频谱分析仪观察信号的频谱，语音信号电视信号的频率范围大约为0～3400Hz，电视信号大约为0～6MHz，如图1.2(a)和(b)所示。;;由时域信号波形图写出数学表达式，或反之。 例如正弦信号 由频域信号波形图写出数学表达式，或反之。 例如三角信号;1.1.2 信号分类;2. 数字信号（离散信号）：数字信号与模拟信号相反，变量和测定值（函数值）被离散化了的信号统称为数字信号（Digital Signal）。通信中是指电信号参量（时间等）的取值是离散的且只有有限个状态的信号。因此，数字信号也叫离散信号，数字信号是一种离散的脉冲序列，它不再是连续函数了，无论是文字、语声、图像，或其它消息都可转换成一种相应的数字脉冲序列。如图1.4所示。; 3. 基带信号：基带信号是指含有低频成份甚至直流成份的信号，通常原始信号都是基带信号。 指仅含有低频能量成分和直流成分的信号，在信道上的传输能力弱。 4. 频带信号：指含有高频成份，有一个中心频率，还有一定宽度的频率带宽的信号，如：FM 90MHz--中心频率89MHz，1MHz带宽，在信道上传输能力强。;5. 确定性信号 还有任何时刻（地点）的数值都能够被其前某一时刻（地点）的数值所确定的信号， 比如音叉的声音， 不论如何摇动， 它总能发出准确的单一频率的声波， 由于此波可以由三角函数表示， 当观测点确定后， 其声波的强度可以准确地表示为时间的函数， 这样的信号称为确知信号（Deterministic Signal）。 确知信号中最具代表性的是正弦波信号。 随时间t变化的正弦波f(t)，可写成f(t)=A sin(ωt+θ)。 6. 随机信号 图1.5给出了各种信号的波形, 它们所表示的是完全不同的物理量。也就是说， 信号的自变量也可以是任意的，如时间、 位置等。 ;7. 周期信号与非周期信号 　 如果信号x(t)满足x(t)=x(t+T)，则称x(t)为周期信号，T称为周期。反之，不能满足此关系的称为非周期信号。 在某个确定的时间间隔重现相同波形的信号称为周期信号（Periodic Signal）。 当周期信号的周期为T时， 此信号在时间??方向错开T或者 2T、 3T、 …出现相同波形的信号如图1.6所示。 此信号可写成一般的形 式， 对于整数n（n=0， ±1， ±2， …）可写成如下形式： f(t+nT)=f(t);8. 功率信号和能量信号 　　如果一个信号x(t)(电流或电压)作用在1Ω电阻上，瞬时功率为|x(t)|2 ,在（-T/2，T/2）时间内消耗的能量为 而平均功率 当T→∞时，如果E存在，则x(t)称为能量信号，此时平均功率P＝0。反之, 如果T→∞时E不存在(无穷大)，而P存在，则x(t)称为功率信号。 周期信号一定是功率信号；而非周期信号可以是功率信号， 也可以是能量信号。 ;任意一个周期为T0的周期信号g(t)，只要满足狄里赫利条件，则可以展开为付里叶级数。 其中 为基波角频率;任意一个周期为T0的周期信号g(t)，只要满足狄里赫利条件，则可以展开为付里叶级数。 其中 为基波角频率;根据尤拉公式 可得 其中 ;对于非周期信号，可有其傅里叶变换求其频谱函数，即 称为时间函数， 称为频谱函数，时间函数和频谱函数是一对傅里叶变换。 ;下次课先复习复数的代数式、运算、幅度特性。;图中P1为输入端信号功率，P2为输出端信号功率，得到功率电平定义为 因为有效功率为 所以可得电压电平定义如下 或电流电平定义 如下 ;1.5通信滤波器的概念 在通信系统中，滤波器表现为网络允许信号通过，或网络不允许信号通过。 按照滤波器幅频特性形式不同，可以把它们划分为低通、高通、带通、带阻等几种类型，其曲线图如下。;复数的代数式A=a+jb 三角式 指数式 其中 ;例2.5 试分析如图2.19的 RC电路的网络特性;;第2章 通信系统概述;2.1 通信定义;2.2 通信系