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通信原理模拟信号波形(a)连续信号;(b)抽样信号数字信号波形(a)二进制波形;(b)2PSK波形1.2通信系统模型按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号,通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统2数字通信系统2通信系统分类按调制方式分类:基带传输和频带传输。按信号特征分类:模拟通信和数字通信.按传输媒质分类:有线通信系统和无线通信系统.按信号复用方式分类:频分复用、时分复用和码分复用。3通信方式按消息传送的方向与时间关系:单工、半双工、双工通信系统。按数据代码排列的时序分为串行通信和并行通信系统4信息及其度量5通信系统主要性能指标有效性和可靠性模拟通信系统:有效性:可用传输信息速率(或传输带宽)来度量。可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。频带利用率:定义为单位带宽(1赫兹)内的传输速率,即或可靠性:常用误码率和误信率表示。误码率误信率,又称误比特率在二进制中有【例2.4】试求一个矩形脉冲的频谱密度。设它的傅里叶变换为矩形脉冲的带宽等于其脉冲持续时间的倒数,在这里它等于(1/)Hz。第2章确知信号第2章确知信号第3章随机过程3高斯过程式中a-均值2-方差曲线如右图:高斯过程经过线性变换后生成的过程仍是高斯过程4窄带随机过程结论1:一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t),它的同相分量c(t)和正交分量s(t)同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差(功率)也相同。此外,在同一时刻上得到的c和s是互不相关的或统计独立的。结论2一个均值为零,方差为2的窄带平稳高斯过程(t),其包络a(t)的一维分布是瑞利分布,相位(t)的一维分布是均匀分布。第4章信道因k(t)与ei(t)相乘,故称其为乘性干扰。因k(t)作随机变化,故又称信道为随参信道。若k(t)变化很慢或很小,则称信道为恒参信道。乘性干扰特点:当没有信号时,没有乘性干扰。恒参信道:对传输信号的衰耗和延时基本为常数。举例:明线、对称电缆、同轴电缆、光纤等有线信道;中长波地波传播、超短波和微波的视距传播。随参信道:显著特点:存在多径传播;由于每条路径的信号有不同的延时和衰落,且这些延时和衰落特性还随时间变化,从而使输出信号产生衰落。衰落信号的振幅大体上服从广义瑞利分布,相位服从均匀分布。克服这种现象的有效办法是采用分集接收。举例:短波电离层反射信道,超短波和微波波段的对流层散射信道。当S,或n00时,C。但是,当B时,第5章模拟调制系统(1)调幅(AM)时域表示式式中m(t)-调制信号,均值为0;A0-常数,表示叠加的直流分量。频谱:调制器模型AM信号的波形和频谱波形图由波形可以看出,当满足条件:|m(t)|A0时,其包络与调制信号波形相同,因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则,出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是,可以采用其他的解调方法,如同步检波。频谱图由频谱可以看出,AM信号的频谱由载频分量上边带下边带三部分组成。带宽:是基带信号带宽fH的两倍:(2)双边带调制(DSB)(3)单边带调制(SSB)SSB信号的解调:和DSB一样,不能采用简单的包络检波,需采用相干解调。SSB信号的性能SSB信号的实现比AM、DSB要复杂,但带宽比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。(4)残留边带(VSB)调制:介于SSB与DSB之间;残留边带滤波器的特性H()在c处必须具有互补对称(奇对称)特性,相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。5.2线性调制系统的抗噪声性能(2)DSB调制系统的性能经低通滤波器后,输出信号为噪声ni(t)=nc(t)cosωct-ns(t)sinωct与相干载波cosωct相乘后,得DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。原因是采用同步解调,输入噪声中的正交分量ns(t)被消除的缘故。讨论上述表明,GDSB=2GSSB,这能否说明DSB系统的抗噪声性能比SSB系统好呢?回答是否定的。因为,两者的输入信号功率不同、带宽不同,在相同的噪声功率谱密度条件下,输入噪声功率也不同,所以两者的输出信噪比是在不同条件下得到的。如果我们在相同的输入信号功率,相同的输入噪声功率谱密度,相同的基带信号带宽条件下,对这两种调制方式进行比较,可以发现它们的输出信噪比是相等的。这就是说,两者的抗噪声性能是相同的。但SSB所需的传输带宽仅是DSB的一半,因此SSB得到普遍应用。(3)AM包络检波(非相干解调)的性能输出信噪