通訊原理知識點

2021-03-03 22:55:02 字數 3024 閱讀 5220

通訊:利用電(或光)訊號將訊息中所包含的資訊從信源傳送到乙個或多個目的地。通訊的目的是傳遞訊息中所包含的資訊。

訊息:資訊的物理表形形式,

資訊:訊息的內涵,機訊息中索包含的受信者原來不知道而待知的有效內容。

訊號:訊息的載體

數字通訊系統是利用數碼訊號來傳遞資訊的通訊系統。

信源與信宿:可以是模擬的,也可以是數字的。

信源編碼與解碼:編碼功能:完成模/數轉換;將數碼訊號進行壓縮處理,以提高資訊傳輸的有效性。

通道編碼與解碼:通道編碼器對傳輸的資訊碼元按一定的規則加入保護成分,組成抗干擾編碼,接收端的通道解碼按相應的規則進行解碼,從中發現錯誤或糾正錯誤,從而提高通訊系統的可靠性。

加密與解密:加密是為了提高所傳資訊的安全性。

數字調製與解調:數字調製就是把數字基帶訊號的頻譜搬移到高頻處,形成適合在通道中傳輸的帶通訊號。解調是調製的逆過程。

同步:同步是使收發兩端的訊號在時間上保持步調一致。

數字通訊的優勢:與模擬通訊相比,數字通訊系統具有抗干擾能力強,可消除雜訊積累;差錯可控制,數字處理靈活,可以將來自不同信源的訊號綜合到一起傳輸,易整合、成本低,保密性好

通訊系統的效能指標:可靠性、有效性、經濟性、適應性、標準性、可維護性。

可靠性和有效性的關係:兩者互相矛盾而且又相對統一,且可以互換。在模擬通訊系統中有效性可以用輸出訊雜比衡量,在數字通訊系統中,有效性用碼元速率資訊速率和頻帶利用率表示,可靠性用誤位元速率誤信率表示。

通訊方式:是指通訊的雙方之間的工作方式。按訊息傳遞的方向與時間關係分類(單工通訊、半雙工通訊、全雙工通訊);按資料**排列的時序分類(並行傳輸、序列傳輸)。

根據通道特性引數隨時間變化的速度,可將通道分為恆參通道和隨參通道。

能量訊號自相關函式的性質:

(1) 自相關函式與時間無關只與時間差有關

(2) 偶函式

(3) 當時間差是等於0時自相關函式的值等於訊號能量;

(4) 自相關函式和其能量譜密度是一對傅利葉變換;

功率訊號自相關函式的性質:

1.2.3.同上 (4)自相關函式和其功率譜密度是一對傅利葉變換;

三、1.平穩隨機過程:

平穩隨機過程是一類非常廣泛的隨即過程,他在通訊系統中有著極其非常重要的意義。

嚴平穩隨機過程:若乙個隨機過程是在的任意有限維分布函式與時間起點無關,即:

,則稱該隨機過程是在嚴格意義下的平穩隨即過程。

一維分布函式與時間t無關,二位分布函式只與時間間隔(t2-t1)有關。

平穩隨機過程具有簡明的數字特徵:一是均值與時間t無關,為常數a;二是自相關函式只與時間間隔tao=t2-t1有關。常用這兩個條件直接判斷隨機過程平穩,滿足這兩個條件的定義為廣義平穩隨機過程。

平穩過程常指廣義平穩隨機過程。各態歷經的隨機過程一定是平穩隨機過程,反之不一定成立。

2.高斯隨機過程

(3)高斯過程的n維分布只依賴各個隨機變數的均值、方差、和歸一化協方差。

3.平穩隨機過程通過線性系統後的特性:

恆參通道:通道特性引數隨時間緩慢變化或不變化的通道。對所傳訊號的幅度和相位都有影響,即會產生幅度頻率畸變和相位頻率畸變。

隨參通道:通道引數隨時間變化的通道。對所傳訊號會造成多徑傳播,出現慢衰落、選擇性衰落及頻率瀰散。

通道容量是通道允許的最大傳信率。頻寬和訊雜比s/n是通道容量的決定因素,當s/n0給定時,提高頻寬會帶來兩種相反的影響:更大頻寬的通道有更高的傳輸速率;更大的頻寬使得更多的雜訊通過通道到達接收端,使系統效能降低。

1.通道特性對訊號傳輸的影響:

各種隨參通道具有的共同特性是:

一是訊號的傳輸衰減隨時間而變;二是訊號傳輸時延隨時間而變;存在多徑傳播。

2.通道容量與訊雜比的關係:

式中:b為通道頻寬(hz);s為訊號功率(w);n0為雜訊單邊功率函式(w/hz)n=n0b,為雜訊功率(w)。

夏農公式告訴我們:

無差錯傳輸。

幅度調製角度調製的型別與原理

幅度調製,是指高頻載波的振幅按照基帶訊號振幅瞬時值的變化規律而變化的調製方式

幅度調製包括:調幅(am),雙邊帶(dsb),單邊帶(ssb)和殘留邊帶(vsb)調製。

am訊號的包絡與m(t)的形狀完全一樣,因此可採用簡單的包絡檢波器進行解調。dsb抑制了am訊號中的載波分量,因此調製效率是100%。ssb訊號只傳說dsb訊號的乙個邊帶

所以頻譜最窄效率最高。vsb是ssb與dsb之間的一種折中方式,殘留了一小部分,克服了dsb占用頻帶寬的缺點,有解決了ssb訊號實現的困難。

角度調製:是指高頻載波的頻率或相位按照基帶訊號的規律而變化的一種調製方式。它是一種非線性調製,已調訊號的頻譜不再保持原來基帶頻譜的結構。

線性調製的通用模型有濾波法與相移法

碼間串擾:由於系統傳輸總特性不理想,導致前後碼元的波形畸變,展寬,並使前面波形出現很長的拖尾、蔓延到當前碼元的抽樣時刻上,從而對當前碼元的判決造成干擾。

消除碼間串擾:只要基帶傳輸系統的衝擊響應波形h(t)僅在本碼元的抽樣時刻上有最大值,並在其他碼元的抽樣時刻上均為0,則可消除碼間串擾。

無碼間竄擾的條件:

奈奎斯特第一準則:為我們提供了乙個給定的傳輸系統h(w)是否產生碼間串擾的的一種方法。基帶系統的總特徵h(w)凡是符合此要求的均能消除碼間串擾。公式如下:

七、數字帶通傳輸系統的調製形式內容

2ask 和2psk所需的頻寬是碼元速率的2倍;2fsk所需的頻寬比2ask和2psk都要高

各種二進位制數字調製系統的誤位元速率取決於解調器輸入訊雜比r,在抗加性高斯白雜訊方面,想幹2psk效能最好,2fsk次之,2ask最差

ask是一種應用最早的基本調製方式。優點是裝置簡單,頻帶利用率高缺點是抗雜訊效能差並且對通道特性變化敏感不易使抽樣判決器工作在最佳判決門限狀態

fsk是數字通訊中不可或缺的一種調製方式,其優點是抗干擾能力強,不受通道引數變化的影響,因此適用於衰落通道。缺點是占用頻帶較寬,頻帶利用率低適用於中低速傳輸

psk和dpsk是一種高傳輸效率的方式。抗雜訊能力最強且不易受通道特性變化的影響在高中速資料傳輸中得到了廣泛應用。psk在相干解調時存在載波相位模糊度的問題,在實際中很少應用於直接傳輸。

2dpsk調製

相干解調加碼反變化法

差分相干解調

通訊原理知識點

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