第1章1.2.以手机为例说明通信系统模型中各组成部分的作用。
信源发送设备信道接收设备信宿(发送端)(接收端)噪声源3.雷达常用波段划分4.5.信号是信息的载体,而信息是其内涵。
任何信任产生的输出都是随机的,也就是说信源输出是用统计方法来定性的。
对于接收者来说,只有消息中不确定的内容才构成信息,否则信源输出已确切知晓,就没有必要在传输它了。
因此信息量就是对消息中这种不确定性的度量。
6.7.可靠性:传输信息的准确程度第2章 信道2.1 确知信号的类型1、确知信号:是指其取值在任何时间都是确定的和可预知的信号,通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。
2、确知信号的类型(1)按照周期性区分:周期信号和非周期信号 (2)按照能量区分:能量信号和功率信号: 能量信号:0<E =∫s 2(t)dt ∞−∞<∞ 信号的平均功率:P =lim T→∞1T ∫s 2(t)dt T 2−T 2特点:2.2 确知信号的频域性质1、确知信号在频域中的性质有四种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。
2、确知信号在频域中的性质,就是频率特性。
3、确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相关函数。
4、对于周期性功率信号来说,其频谱函数C n 是离散的。
只在f 0的整数倍数上去取值。
由于n 可以取负值,所以在负频率上C n 也有值。
通常称C n 为双边频谱。
双边谱中的负频谱在数学上有意义,在物理上并不存在负频率。
数学上的频谱函数称为双边谱。
将实信号的频谱称为单边谱。
2.3 确知信号的时域性质第3章随机过程3.1 随机过程的概念1. 随机过程是一类随时间作随机变化的过程,它不能用确切的时间函数描述随机过程可2.随机过程的画图表示,写出2个角度的集合3.随机过程的统计特性可以用分布函数或者概率密度函数来描述4.随机过程的数字特征3.2 平稳随机过程1. 若一个随机过程统计特性与时间起点无关,即时间平移不影响。
其任何统计特性则称3.各态历经性如果平稳过程使得a =a ̅,R (τ)=R (τ)̅̅̅̅̅̅ 成立。
也就是说,平稳过程的统计平均值等于它4. 如何理解随机过程的各态历经性。
各态历经的含义:随机过程的任一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。
因此关于各态历经性的一个直接结论的是,在求解各种统计平均(均值或自相关函数等)时,无需做无限多次的考察,只要获得一次考察,用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可,从而使测量和计算的问题大为简化。
注意:具有各态历经的随机过程,一定是平稳过程,反之不一定成立。
6.平稳过程的功率谱密度功率谱密度 p ξ(w )=∫R (π)e −jwτ∞−∞dτ 自相关函数 R (τ)=12π∫p ξ(w )e jwτ∞−∞dτ维纳-3.3 高斯随机过程1. 如果随机过程的任意n2.时间起点无关,则它的n维分布也与时间起点无关,故它也是严平稳的,所以高斯过程若是广义平稳的,则也是严平稳的。
3. 高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程。
也可以说,若线性系统的输入为高斯过程,则系统输出也是高斯过程。
4.高斯随机变量的一维概率密度函数f(x)=√2πσ(−(x−a)22σ2)3.4 平稳随机过程通过线性系统线性系统的输入过程是高斯型的,则系统的输出也是高斯型的高斯过程经线性变换后的过程仍为高斯过程。
3.5 窄带随机过程斯过程,而且均值为0,方差也相同。
3.重要结论,一个均值为零,方差为的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布,并且就一维而言是统计独立的3.6 正弦波交窄带高斯噪声3.7 高斯白噪声和带限白噪声第4章信道1.2.调制信道的主要特性:①有一对或者多对输入端,必然有对或多对输出端②绝大部分信道时线性的,即满足叠加原理③信号通过信道需要经过一定的延时④信道对信号有损耗(固定损耗或时变损耗)⑤即使没有信号输入,接收端仍有信号输出(噪声)----加性噪声或加性干扰3.调制信道是数学模型e0(t)=f[e i(t)]+n(t)()(t)+n(t)】【当没有信号输入时,信道输出端仍有信号输出,这个就是加性干扰输出】保持对信号的影响有两点:乘性干扰和加性干扰6.傅里叶变换的性质4.4 信道特性对信号传输的影响一.恒参信道1.信号进入恒参信道,基本不失真,但是幅度可能会衰减。
2.3.(1)恒参信道是指(2)恒参信道的特性参数基本恒定,等效为一个线性时不变网络,可采用信号通过线性系统的分析方法(3)理性恒参信道对信号传输的影响----------这种情况下,也称:信号无失真传输①对信号在幅度上产生固定的衰减②对信号在时间上产生固定的延迟(5)理想信道的幅频特性、相频特性()5.如何求信号的频率?①设信号的时域表达式为为:H (w )=k ⋅e jφ(ω) 则信号的角频率定义式为τ=dφ(w )dt=d(信号的相位)dt(rad/s )②f =12π=d(信号的相位)dtHzf =w 2π(此公式无条件限制) f =1T (此公式针对周期信号)6.如何求信号的相位先把信号化为标准形式s(t)=k ∙cos φ(ω)7.信道的群时延与信号的角频率w 的联系与区别8.二.随参信道1.随参信道的传输媒介的三个特点 ①对信号的衰耗随时间随机变化。
②信号传输的传输时延随时间随机变化。
③多径传播2.多径衰落对信号传播的影响 ①多径衰落与频率弥散②频率选择性衰落与相关带宽。
3.窄带信号波形图从波形上看,多径传播的结果使确定的单一载频信号变成了包络和相位都随机变化的窄带信号。
起伏很密,很快与w c有关(只有随参信道才有)4. 多径信道的相关带宽1τm5. 多径效应会是数字信号的码间串扰增大。
为了减小码间串扰的影响,通常要降低码元传输速率。
因为码元传输速率降低,则信号带宽也将随之减小,多径效应的影响也将随之减轻。
三.信道引起的失真1.码间串扰:传输特性不理想或多径引起2.频率偏移:主要由多普勒效应引起多普勒效应会引起信号频谱展宽、中心频率偏移3.信号衰落:多径或信号自身变化引起衰弱:信号包络因传播由了起伏的现象4.5 信道中的噪声2.噪声的等效带宽B n4.6 信道容量1. 请写出香农公式,并说明物理意义。
C t =B log 2(1+S n 0B)香农公式表明的是当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给定时,在具有一定频带宽度的信道上,理论上单位时间可能传输的信息量的极限数值。
第5章 模拟调制系统2.幅度调制(线性调制)线性调制系统的抗噪声性能①解调器抗噪声性能分析模型3.角度调制(非线性调制)针对调频信号4.各种模拟调制系统的比较第10章1. 研究抽样定理的物理意义。
//为什么要对信号抽样?对于一个带宽有限的连续模拟信号进行抽样时,若抽样速率足够大,则这些抽样值就能够完全代表原模拟信号并且能够由这些抽样值准确的恢复原模拟信号波形。
因此,不一定要传输模拟信号本身,可以只传输这些离散的抽样值,接收端就能恢复原模拟信号。
2. 系统抽样定理的内容为设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率小于信号的最高频率f H,则以间隔时间T s≤12f H 的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。
①被抽样信号m(t)的频率范围:0~f H②抽样速率应满足什么条件?f s≥2f H③抽样前信号的带宽④抽样后信号的带宽⑤由抽样后的信号如何恢复出原来的信号?(前提这是低频信号)当f s≥2f H时,用一个截止频率为f H的理想低通滤波器,就能够从抽样信号中恢复出原信号。
⑥对于一个带通信号,抽样速率如何确定能够唯一表示。
f s≥2B(B是带宽)B=f H−f L⑦对于一个带通信号进行抽样,在工程上f s如何选择?工程上一般选择f s=2.5B⑧低通滤波器的技术指标从M s(f)中恢复m(t),需要加一个低通滤波器,其频率范围从−f H~f H或0~f H都可以⑨对于一个低频信号来说,抽样的要求,抽样速率应满足什么要求?f s≥2f H3.推导抽样定理4.画图表示抽样定理5. 什么是PAM?6.PAM用什么载波?7.PAM与模拟调制、数字调制有什么不同?载波不同:的脉冲串PAM用带宽为1τ模拟调制、数字调制用的是A cos(w c t)的连续波8.目前通信原理由哪两个大体制连续波体制和脉冲波体制9.PAM调制与理想抽样有什么区别?PAM调制后得到的信号的带宽为1,τ是脉冲宽度τ理想抽样之后得到的信号带宽是无限长11. PAM与PCM的区别与联系①PAM得到的是模拟信号PCM得到的是数字信号②PAM用的是窄脉冲对信号进行抽样,窄指的是脉冲宽度相比于脉冲的重复周期T小。
PCM是对该信号进行理想抽样、量化、编码。
12.PCM与DPCM的区别与联系①PCM是对抽样值本身直接进行量化编码。
②DPCM是对相邻抽样值的差进行量化编码。
所以DPCM输出的位数要比输出的位数少。
13.∆M(增量调制)与DPCM的区别?∆M是DPCM的一个特例,它的量化值只有0和1,量化电平数是2,它只有1位输出。
某一时刻,要么输出零,要么输出1。
而DPCM输出的位数不仅限于1位,它可能是多。