通信原理知识点.docx

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第1课 绪论
一、通信与通信系统的一般概念
1. 通信：传输与交换消息的过程。
2. 电通信：用电信号携带所要传递的消息，然后经过各种电信道进展传输与交换，以到达通信的目的。
3. 通信系统：为完成通信任务所需的一切开展，如移动通信网、综合业务数字网、公用数据网、智能网、宽带交换网等。
七、通信系统的质量指标
(1) 通信系统的质量指标主要有：有效性、牢靠性、适应性、标准性、经济性及维护运用等。其中最主要的是有效性和牢靠性，它们二者是对立统一的。
(2) 模拟通信系统的质量指标
1．有效性
有效性可用单位时间内传送的信息量来衡量。模拟通信的有效性是指传输必需的信息量所消耗的信道资源数〔带宽或时间〕，通常用有效传输带宽来衡量。同样的消息接受不同的调制方式，那么须要不同的频带宽度。频带宽度越窄，那么有效性越好。
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2．牢靠性
牢靠性是指接收信息的精确程度，模拟通信用均方差来衡量发送的模拟信号与接收端复原的模拟信号之间的误差程度。在实际的模拟通信系统中，其牢靠性是用接收终端的输出信噪比来度量的，这是因为在信道是志向的状况下，误差是由信号传输时的加性噪声产生的，而加性噪声一般用信噪比衡量。信噪比越大，通信质量越高。
(3) 数字通信系统的质量指标
1．有效性
数字通信的有效性用传输速率来衡量。
〔1〕码元速率〔传码率〕
码元及码元长〔宽〕度：在数字通信中常用时间间隔一样的符号来表示一位N进制信号，此时间间隔内的信号称为N进制码元，时间间隔的长度称为码元长度。
码元速率：指单位时间传输的码元数，以 表示，单位：baud〔波特，简记Bd〕。 ， 为码元长度。
码元速率与数字信号进制没有关系，只与码元长度有关。
〔2〕信息速率〔传信率〕
单位时间传输的信息量为信息速率，以 表示，单位bit/s〔比特/秒〕。
对于一个 M 进制数字信号， 。所以，信息速率与进制有关。
对于二进制数字信号， ，有时简称它们为数码率。
〔3〕频带利用率
，其中B为传输带宽
[例题] 某消息用十六元码序列传送时，码元速率是300 baud，问：其信息速率为多少？假设改用二元码序列传送该消息，试求信息速率为多少？

2．牢靠性
数字通信的牢靠性用过失率来衡量。
〔1〕误码率

〔2〕误信率

第2课 确定信号的分析
一、周期信号
周期为T的周期信号 ，可以绽开为：
1. 傅里叶级数

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其中
二、信号的傅里叶变换
三、信号的能量谱与功率谱
归一化能量：信号 在 电阻上所消耗的能量

平均功率：
假设 为能量信号，那么
假设 为周期性功率信号，那么
* * 结论：时域内能量信号的总能量等于频域内各个频域重量能量的连续和。周期信号的总的平均功率等于各个频域重量功率的总和。
假设
那么称 为能量谱密度函数， 为功率谱密度函数。
* * 结论：功率谱只与功率信号频谱的模值有关，而与其相位无关。
四、 波形的相互关和自相关

设 和 是两个能量有限的能量号，那么它们的相互关函数为：
假设 和 是两个功率信号，那么：

对于两个完全一样的信号，有下述关系：
对于能量信号，有：
对于功率信号，有：
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相互关函数的三个重要特性：
〔1〕R12〔t〕=0； 〔2〕t≠0, R12〔t〕= R21〔-t)； 〔3〕t=0时, R12〔0〕表示f1(t)与f2(t)无时差时的相关性
归一化相关系数：
〔1〕ρ12=0；〔2〕ρ12=1；〔3〕ρ12=-1
自相关函数的三个重要特性。
〔1〕R〔t〕=R〔-t〕； 〔2〕R〔0〕≥|R〔t〕|； 〔3〕R〔0〕表示能量或功率。
对于能量信号，有：
对于自相关函数，有：
所以，有：
对于功率信号，同样有： 维纳-辛钦关系
五、信号带宽
〔1〕依据占总能量或总功率的百分