通信原理
一、 概念
1、 通信系统的分类：
1） 按调制方式：捕虾机电路图
基带传输系统和带通（频带或调制）传输系统 2） 按信号复用方式：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM） 3） 传输信号：模拟和数字信号 介质：有线和无线
2、 窄带随机过程条件及两种表示方法§(t)的谱密度集中在中心频率ƒc附近相对窄的频率范围△f内，即满足△f<<f c,且fc远离零频率，则称该§(t)为窄带随机过程 vobu若随机过程
1） 条件：△f<<f c,且fc远离零频率（△f—频带范围，fc---中心频率）
2） 表示方法：包络相位法、同相正交法
3、 信道容量C的定义；指信道能够传输的最大平均信息数率 分为连续和离散（C=Blog2（1+s/n））
4、 通信系统主要性能指标：有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性
5、 眼图
1） 噪声容限：抽样时刻时，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声容限 2） 最佳抽样时间：是“眼睛“张开最大的时刻
3） 门限电平：图中央的横轴位置对应于判决门电平
手机光线传感器6、 FSK ASK PSK的带宽（ASK—振幅键控 FSK—频移键控 PSK—相移键控）
1)B2ASK=2fs(基带信号带宽)
2) B2FSK=│f2-f1│+2fs
3) B2PSK=2fs
7、相干解调 非相干解调的定义（简答6分）
1）相干解调（同步检波）：把在载频位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置
2)非相干解调（包络检波）：直接从已调波的幅度中提取原调制信号
8、抽样定理定义
1） 低通模拟信号：设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率<f H,则以间隔时间为T<=1 / 2 f H 的周期性冲击脉冲对它抽样时，m(t)将被这些抽样值所完全确定，由于抽样时间间隔等，则称为均匀抽样定理
2） 带通模拟信号：设带通模拟信号的频带限制在fL和fH之间，即其频谱最低频率大于fL，最高频率小于fH，信号带宽B=fH–fL。此带通信号所需最小抽样频率fs等于fs=2B（1+k/n）.(B--信号带宽，n---商(fH/B)的整数部分，n=1，2，3,…， k---商(fH/B)的小数部分，0<k<1 。
9、基带传输码型特征
3） 不含直流，且低频分量尽量少；
4） 应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定时信息
5） 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带
6） 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化
7） 具有内在的检错能力，即码型应具有一定规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测
8） 编译码简单，以降低通信延时和成本。
10、自相关函数的主要性质
1） R（0）=E[￡2(t)] -----￡(t)的平均功率
2） R（τ）=R(-τ)--------- τ的偶函数
3） │R(τ)│<= R（0）-----R(τ)的上界
4） R(∞数控冲孔加工)= E2[￡(t)]=a2------￡(t)的直流功率
5） R（0）－R(∞)=σ2 σ2是方差，表示平稳过程￡(t)的交流功率。
当均值为0，R（0）=σ2
11、白噪声的定义： 如果噪声的功率谱密度在所有频率上均为一常数，即Pn(f)=n0/2(-∞<f<+∞)（W/HZ）或Pn(f)=n0 (0<f<+∞)（W/HZ）, n0为正常数，则称该噪声为白噪声，用n(t)表示。
12、随参信道和的主要特点和改善措施
1）信号的传输衰减随时间而变 2）信号的传输时延随时间而变 、
3）信号经过几条路径到达接收机，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象影响为多路效应。
改善：多路效应会使数字信号的码间串扰增大，降低码元传输速率，减少码间串扰。
恒参信道和的主要特点和改善措施
1） 信道的振幅—频率特性不理想—频率失真
2） 信道的相位特性不理想-----相位失真
措施：线性网络补偿
13、中文意思：AM---振幅调制 ASK---振幅键控 BPF---带通滤波器 CDM-----码分复用
FSK-----频移键控 TDM 时分复用 PSK----相移键控 PCM----脉码调制
OFDM----正交频分复用 ITU 国际电信联盟 FEC----前向纠错 SDM-空分复用
DFT---离散傅里叶变换 DSB 双边带 FDM 频分复用
WDM----波分复用 CDMA-----码分多址 GSM 全球移动通信系统
14、 国际上通用的压缩律 ：A13 u15 (A ,u压缩律，13，15 相应的算法，13折线和15折线)
二、 综合（8选5）
1、会画AMI HDB3 双向码波形 编码规则分别
(1)、编码规则:
1 先将消息代码变换成飞机操纵杆AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI码就是HDB3码;
2 若AMI码中连0的个数大于4,则将每4个连0小段的第4个防误闭锁0变换成与前一个非0符号(+1或-1)同极性的符号,用表示(+1+,-1-);
3 为了不破坏极性交替反转，当相邻符号之间有偶数个非0符号时，再将该小段的第1个0变换成＋B或-B,符号的极性与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符号开始再交替变化。
例如:
消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 +1 -1 0 0 0 0 +1 -1
HDB3码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V +1 -1 +B 0 0 +V -1 +1
2、ASK FSK PSK(DPSK) 波形 分别是
1、幅移键控（ASK）
通过改变载波信号的幅度值来表示数字信号“1”、“0”。
2、频移键控（FSK）
FSK是通过改变载波信号频率的方法来表示数字信号“1”、“0”的。
3、相移键控（PSK）
PSK是通过改变载波信号的相位值（φ）来表示数字信号“1”、“0”的，PSK包括绝对调相和相对调相两种类型。
（1）绝对调相
绝对调相使用相位的绝对值，φ为0表示数字信号“1”，φ为π表示数字信号“0”。
（2）相对调相
相对调相使用相位的偏移值，当数字数据为0时，相位不变化，而数字数据为1时，相位要偏移π。
3、 已知条件，会求(SSB) DSB输入信噪比和输出信噪比 P128 P129的7 和9两题
4、会画PRS(部分响应系统)的框图 P162第四类框图
四类波形表达式：g(t)=sinπt/Ts/πt/Ts-(sinπ(t-2T）/Ts/sinπ(t-2T）/Ts/)
所以：bk=ak㈩bk-2 ck=bk-bk-2
组成方框图
5、会求均匀量化和非均匀量化的编码值和量化值 P266 P273 P278例题 采用13折线A律编码,设最小量化间隔为1个单位，抽样脉冲值为+635单位：
（1）试求此时编码器输出码，并计算量化误差
极性码：以为+638>0 所以C1=1
段落吗:以为638>128 C2=1
638>512 c3=1
638<1024 C4=1
所以+635处于第七段
段内吗:第七段起始电平为512,平均量化间隔为512/16=32个单位
635<512+32*8=768 C5=0
635<512+32*4=64 C6=0
635>512+32*2=576 C7=1
635>512+32*3=608 C8=1
所以编码器输出码组委11100011 量化输出为+608个量化单位 量化误差为635-608=27个量化单位
以-95为例题
以为-95<0 所以C1=0
段落吗:以为95>128 C2=0
95>32 c3=1
95>64 C4=1
所以-95处于第四段
段内吗:第四段起始电平为64,平均量化间隔为64/16=4个单位
95<64+4*8=96 C5=0
95 >64+4*4=80 C6=1
95>64+4*2=88 C7=1
635>64+4*7=92 C8=1
所以编码器输出码组委00110111 量化单位为-92量化误差为95-92=3个量化单位
6、证明信号是否有离散谱 P132 P133左右的补充题
设二进制随机脉冲序列有g1(t)与g2(t)组成，出现g1的概率为P ，出现g2的概率为（1-p）证明如果
P=1/1-(G1/G2)=K常数 且0《K《1，则脉冲序列将无离线普
证明：以为P=1/1-(G1/G2)=K所以Pg1(t)=(1-P)g2（t)
Pv(f)=所以PG1(mfs)+(1-p)G2(mfs)=0
令mfs=fs有PG1(f)+(1-p)G2(f)=0有傅里叶变换可得：PG1(t)+(1-p)G2(t)=0所以我们可以推出
P=1/1-(G1/G2)=K时v(f)=0即脉冲序列将无离线普
7、信号通过恒参信道是否有失真（看幅频特性是否为常数）P73左右补充题或课堂作业题期中考试第3题
8、会求系统（ASK FSK PSK）的误码率 （r>>1） (p198 7.2—20 例题P201) (p203 7.
2—55例题P205) ( p207 7.2—73)
ASK:
基带矩形脉冲的带宽为1/T Hz。2ASK信号的带宽应该是它的两倍，即2/T Hz。故接收端带通滤波器的最佳带宽应为:
B 2/T = 2RB =9.6 106 Hz
故带通滤波器输出噪声平均功率等于:
因此其输出信噪比等于：
∴（1）包络检波法时的误码率为：
（2）相干解调法时的误码率为：
设有一2FSK传输系统，其传输带宽等于2400 Hz。2FSK信号的频率分别等于f0 = 980 Hz，f1 = 1580 Hz。码元速率RB = 300 Baud。接收端输入的信噪比等于6 dB。试求：
1. 此2FSK信号的带宽；
2. 用包络检波法时的误码率；
3. 用相干检测法时的误码率。
【解】1. 信号带宽：
