通信原理第六版樊昌信复习.ppt

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1、第1章 绪论n通信的目的、信息的概念n通信系统的一般模型及各部分功能n信号按参量取值的不同可分为模拟信号和数字信号n模拟通信系统中的两种变换n已调信号的两个基本特征n数字通信的特点n信号的复用方式n通信的工作方式：单工；半双工；全双工n通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性n模拟系统：有效传输带宽和输出信噪比n数字系统：传输速率（码元传输速率和信息传输速率）、频带利用率、差错率（误码率和误信率）n信息量与概率之间的关系、信息量的计算n等概时具有最大熵值n多进制信号的码元传输速率和信息传输速率之间的关系n学习辅导：期末试题精选第2-3章 信号 n随机过程的数字特征：均值、方差和自相关函数n平稳过

2、程的自相关函数n平稳随机过程通过线性系统n输出过程的均值n输出过程的自相关函数n输出过程的功率谱密度n输出过程的概率密度分布n窄带随机过程：同相分量和正交分量第4章 信道n无线信道中天线高度的确定：天线尺寸不小于电磁波波长的1/10n信道分类：恒参信道和随参信道n恒参信道对信号传输的影响：振幅-频率特性；相位-频率特性n随参信道的特征：n信号的传输衰减随时间而变n信号的传输时延随时间而变n存在多径传播多径效应n连续信道的信道容量n三要素：信道带宽(Hz)、信号功率(W)、噪声功率谱密度(W/Hz)第5章 模拟调制系统n载波调制、调制信号、载波、已调信号的概念nAM信号频谱的构成：载频分量、上边

3、带、下边带；带宽n调制效率：AM最大为1/3，DSB为100。nVSB信号对输出滤波器要求：在载波处必须具有互补对称（奇对称）特性。即n解调方式n相干解调：条件n包络检波n制度增益：DSB=2；SSB=1；AM=2/3；FM调制方式传输带宽解调方式AM2fm包络检波、相干解调（同步检波）DSB2fm相干解调SSBfm相干解调VSB略大于fm近似SSB相干解调第6章 数字基带传输系统n数字基带信号n单极性波形；双极性波形；单极性归零波形；双极性归零波形；差分波形（以相邻码元的电平跳变和不变来表示消息代码，而与码元本身的电位或极性无关）n几种常用的传输码型nAMI码：0保持不变，1交替的用1和-1

4、来表示n双相码：0码用01表示；1码用10表示nCMI码：1码交替的用11和00表示，0码固定的用01表示nHDB3码：首先，将消息码变换成AMI码；然后检查AMI码中连“0”的情况：n当没有发现4个以上（包括4个）连“0”时，则不作改变，AMI码就是HDB3码。n当发现4个或4个以上连“0”码元串时，就将第4个“0”变成与其前一个非“0”码元（“1”或“1”）同极性的码元。将这个码元称为“破坏码元”，并用符号“V”表示，即用“+V”表示“1”，用“V”表示“1”。n为了保证相邻“V”的符号也是极性交替：*当相邻“V”之间有奇数个非“0”码元时，这是能够保证的。*当相邻“V”之间有偶数个非“0

5、码元时，不符合此“极性交替”要求。这时，需将这个连“0”码元串的第1个“0”变成“B”或“B”。B的符号与前一个非“0”码元的符号相反；并且让后面的非“0”码元符号从V码元开始再交替变化。消息码：1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 AMI码：HDB3码：信息码：1 0 1 1 0 0 1 0 1差分码：HDB3码：+1-1 0 0 0-V+1 0-1+1 0 0 0+V-B 0 0-V+1 0-1+1-1信息码：+1 0-1+1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1 0+1+1 0-1+1 0 0 0+V-B 0 0-V+B 0 0+V-

6、1 0+10 1 1 0 1 1 1 0 0 11 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1n误码产生的原因：码间串扰（产生原因）和加性噪声n为了使基带脉冲传输获得足够小的误码率，必须最大限度的减小码间串扰和随机噪声的影响。n无码间串扰的条件：n时域条件n频域条件（奈奎斯特第一准则）n（无码间串扰时）基带系统所能提供的最高频带利用率为n采用余弦滚将特性滤波器时：n基带传输系统的抗噪声性能n二进制双极性基带系统：在发送等概，且在最佳门限电平下，误码率仅依赖于信号峰值和噪声均方根的比值，而与采取的信号形式无关。n眼图n观察码间干扰和信道噪声等因素对系统

7、性能影响程度的实验手段n将示波器接在抽样判决器的输入端n最佳抽样时刻是眼睛张开最大的时刻n改善数字基带系统性能的措施n部分响应系统：提高频带利用率n时域均衡：减小码间串扰n部分响应的一般形式部分响应波形的一般形式可以是N个相继间隔Ts的波形sin x/x之和，其表达式为式中R1、R2、RN为加权系数，其取值为正、负整数和零。nR1=1，R2=1，其余系数为0，第类部分响应波形。nR1=1，R3=-1，其余系数为0，第类部分响应波形n在部分响应系统中为了控制差错传播，采用“预编码-相关编码-模2判决”。预编码：dn=andn-1相关编码：Cn=dn+dn-1模2 判决：bn=Cnmod2=dn+

8、dn-1mod2=dndn-1=an比如当输入序列为1001001 第7章 数字带通传输系统n数字信号传输方式：基带传输和带通传输n常用的二进制数字调制方式n2ASK（OOK）产生方法：模拟调制和键控法n解调方式及各位置时间波形n2FSK解调方法及各位置时间波形n2PSK解调方式及各位置时间波形n2DPSK（利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息）解调方式及各位置时间波形n性能比较：带宽、误码率n学习辅导：P136例题2DPSK2PSK2FSK2ASK非相干解调相干解调带宽第9章 模拟信号的数字传输n模拟信号数字化过程包括抽样、量化和编码三个步骤n低通模拟信号的抽样定理n量化n均匀量化

9、量化电平数、量化间隔固定，对小输入信号不利n非均匀量化：信号抽样值小时，量化间隔小；信号抽样值大时，量化间隔大；从而改善小信号时的信号量噪比n13折线中各段折线的斜率折线段号12345678斜 率161684211/21/4n脉冲编码调制：从模拟信号抽样、量化，直到变换成二进制符号的基本过程。n逐次比较法编码的原理n13折线法中采用的折叠码是8位：极性码；段落码；段内码段落序号段落序号段落段落码c2 c3 c4段落范段落范围（量化（量化单位）位）81 1 11024204871 1 0512102461 0 125651251 0 012825640 1 16412830 1 0326420

10、 0 1163210 0 0016段落码编码规则段落码编码规则段内码编码规则：段内码编码规则：量化量化间隔隔段内段内码c5 c6 c7 c8量化量化间隔隔段内段内码c5 c6 c7 c8151 1 1 170 1 1 1141 1 1 060 1 1 0141 1 0 150 1 0 1121 1 0 040 1 0 0111 0 1 130 0 1 1101 0 1 020 0 1 091 0 0 110 0 0 181 0 0 000 0 0 0n例9-2n习题9；10；1110241536204811521280012345678910 11121314151216第10章 数字信号的最

11、佳接收n最大似然准则n确知信号的最佳接收W1r(t)S1(t)S0(t)W0t=Ts比较判决积分器积分器n当先验概率相等时，对于给定的噪声功率，误码率仅和两种码元波形之差的能量有关，而与波形本身无关。就误码率而言，先验概率相等时最坏的情况。n在抽样时刻上，令输出信噪比最大的线性滤波器称为匹配滤波器n将消除了码间串扰并且误码率最小的基带传输系统称为最佳基带传输系统第11章 差错控制编码n差错控制技术：检错重发；前向纠错；反馈校验；检错删除n分组码：码重；码距n编码的检纠错能力n奇偶监督码n线性分组码n监督位数的确定n监督矩阵和生成矩阵n错误图样和校正子n最小码距就是最小码重Q=PT S=B H

12、Tn线性分组码常见题型n监督矩阵和生成矩阵的相互转换n确定最小码距，判定检纠错能力n求分组码码组n例：已知(7,4)汉明码的监督矩阵为H，设信息位(1010)，用此(7,4)进行信道编码，写出监督关系式求生成矩阵求输出该码能纠正几位错误设接收到的(7,4)码组为(0001100)时,问有无错误？n(n，k)循环码n生成多项式：因式分解xn+1，从中找到任一(n-k)次因子，该因子即为(n，k)循环码的生成多项式个g(x)n生成矩阵和监督矩阵n循环码组已知(7,3)循环码的生成矩阵为G，写出该(7，3)循环码的生成多项式g(x)和监督矩阵H；若输入信息码为011，写出对应的循环码码组；该码能纠正几位错误？写出(4，2)循环码的生成多项式、生成矩阵和全部码字