通訊原理複習 虎

2022-09-18 23:57:04 字數 1893 閱讀 5122

1、 通訊系統的模型

2、 信模擬通訊系統模型

3、 數字通訊系統模型

2) 通道編碼與解碼

數碼訊號在通道傳輸時,由於雜訊、衰落以及人為干擾等,將會引起差錯。為了減少差錯,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(監督元),組成所謂「抗干擾編碼」。接收端的通道解碼器按一定規則進行解碼,從解碼過程中發現錯誤或糾正錯誤,從而提高通訊系統抗干擾能力,實現可靠通訊。

3) 加密與解密

在需要實現保密通訊的場合,為了保證所傳資訊的安全, 人為將被傳輸的數字序列擾亂, 即加上密碼,這種處理過程叫加密。在接收端利用與傳送端相同的密碼複製品對收到的數字序列進行解密,恢復原來資訊,叫解密。

通道分類:

幅度調製是用調製訊號去控制高頻正弦載波的幅度,使其按調製訊號的規律變化的過程。幅度調製器的一般模型如圖5-1所示。

圖5-1 幅度調製器的一般模型

圖中,為調製訊號,為已調訊號,為濾波器的衝激響應,則已調訊號的時域和頻域一般表示式分別為

式5-1)

式5-2)

式中,為調製訊號的頻譜,為載波角頻率。

由以上表示式可見,對於幅度調製訊號,在波形上,它的幅度隨基帶訊號規律而變化;在頻譜結構上,它的頻譜完全是基帶訊號頻譜在頻域內的簡單搬移。由於這種搬移是線性的,因此幅度調製通常又稱為線性調製,相應地,幅度調製系統也稱為線性調製系統。

在圖5-1的一般模型中,適當選擇濾波器的特性,便可得到各種幅度調製訊號,例如:常規雙邊帶調幅(am)、抑制載波雙邊帶調幅(dsb-sc)、單邊帶調製(ssb)和殘留邊帶調製(vsb)訊號等。

1. am訊號的表示式、頻譜及頻寬

在圖5-1中,若假設濾波器為全通網路(=1),調製訊號疊加直流後再與載波相乘,則輸出的訊號就是常規雙邊帶調幅(am)訊號。 am調製器模型如圖5-2所示。

圖5-2 am調製器模型

am訊號的時域和頻域表示式分別為:

式5-3)

(式5-4)

式中,為外加的直流分量;可以是確知訊號也可以是隨機訊號,但通常認為其平均值為0,即。

am訊號的典型波形和頻譜分別如圖5-3(a)、(b)所示,圖中假定調製訊號的上限頻率為。顯然,調製訊號的頻寬為。

圖5-3 am訊號的波形和頻譜

由圖3-3(a)可見,am訊號波形的包絡與輸入基帶訊號成正比,故用包絡檢波的方法很容易恢復原始調製訊號。 但為了保證包絡檢波時不發生失真,必須滿足 ,否則將出現過調幅現象而帶來失真。

am訊號的頻譜是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成(通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶,不畫斜線的部分為下邊帶)。上邊帶的頻譜與原調製訊號的頻譜結構相同,下邊帶是上邊帶的映象。顯然,無論是上邊帶還是下邊帶,都含有原調製訊號的完整資訊。

故am訊號是帶有載波的雙邊帶訊號,它的頻寬為基帶訊號頻寬的兩倍,即

式5-5)

式中,為調製訊號的頻寬,為調製訊號的最高頻率。

2. am訊號的解調

調製過程的逆過程叫做解調。am訊號的解調是把接收到的已調訊號還原為調製訊號。 am訊號的解調方法有兩種:相干解調和包絡檢波解調。

(1)相干解調

由am訊號的頻譜可知,如果將已調訊號的頻譜搬回到原點位置,即可得到原始的調製訊號頻譜,從而恢復出原始訊號。解調中的頻譜搬移同樣可用調製時的相乘運算來實現。相干解調的原理框圖如圖5-4所示。

圖5-4 調幅相干解調原理圖

將已調訊號乘上乙個與調製器同頻同相的載波,得

由上式可知,只要用乙個低通濾波器,就可以將第1項與第2項分離,無失真的恢復出原始的調製訊號

式5-6)

相干解調的關鍵是必須產生乙個與調製器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足,則會破壞原始訊號的恢復。

(2)包絡檢波法

由的波形可見,am訊號波形的包絡與輸入基帶訊號成正比,故可以用包絡檢波的方法恢復原始調製訊號。包絡檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾波器組成,如圖5-5所示。

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