通信概论串讲笔记1(2)

2019-03-27 16:41

可维护性。

1, 模拟通信系统的性能指标

有效性用传输带宽B来度量。模拟通信系统的可靠性通常用接收端最终输出信噪比S0/N0来度量,输出信噪比越高,通信可靠性就越好。 2, 数字通信系统的行能指标

数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。

1)码元速率(波特率):RB=1/T T表示周期,单位:波特(Baud)

2) 信息速率(比特率):Rb=RB*log2M RB表示码元速率,M表示码元进制数。单位:bit/s 3)频带利用率: η=RB/B RB表示码元速率,B表示频带带宽 单位:Baud/HZ 频带利用率: ηb=Rb/B 或者ηb=RB*log2M /B 或 ηb=ηb *log2M

RB表示码元速率,B表示频带带宽 单位:bit/(s*HZ) 4) 差错率 衡量数字通信系统的可靠性。

误码率Pe:指接收错误码元数占总码元数的比例。Pe=错误码元数/传输总码元数 误信率Pb(误比特率):指接受的错误比特数在传输总比特数中所占的比例 Pb=错误比特数/传输总比特数

例1:设A系统以2000bit/s的比特率传输2PSK调制信号的带宽为2000HZ,B系统以2000bit/s的比特率传输4PSK调制信号的带宽为1000HZ。试问:哪个系统更有效? 解:两个传输速率相等的系统其传输效率并不一定相同。因为,真正衡量数字通信系统的有效性指标是频带利用率

A系统 ηb=Rb/B=2000/2000bit/(s*Hz)=1bit/(s*Hz) B系统 ηb=Rb/B=2000/1000bit/(s*Hz)=2bit/(s*Hz) 所以,B系统的有效性更好。

例2:设某数字传输系统传送二进制码元的速率为1200Baud,试求该系统的信息速率;若该系统改为传送八进制信号码元,码元速率不变,则这时系统的信息速率为多少? 解:二进制:Rb=RB*log2M=1200* log22=1200 bit/s

八进制:Rb=RB*log2M=1200* log28=3600 bit/s

例3:已知某四进制数字传输系统的信息速率为2400bit/s,接收端在0。5h内共收到216个错误码元,试计算该系统的误码率。 解:码元速率=2400/log2 4=1200 Baud 误码率Pe=216/0.5*60*60*1200=10-4 (0.0001)

(二)学习目的与要求

通过本章节学习,了解通信系统的基本组成,熟悉通信系统中的信号类型、频谱与带宽;了解信道类型、信道噪声和信道容量;了解多路复用的基本概念;掌握通信系统的性能指标。 本章重点:通信系统的组成和性能指标。 本章难点:信道噪声和信道容量。

(三)考核知识点与考核要求 1、通信系统的组成

识记:通信系统一般模型,各个组成单元的主要功能 数字通信系统模型,信源编码的功能 数字通信的优缺点 2、通信系统的分类

识记:按通信业务分类,按信号特征分类 按传输媒体分类,按工作波段分类 3、通信方式

领会:单工、半双工和全双工通信,并能举例说明。 4、信号和频谱

识记:周期信号和非周期信号的特征 模拟信号和数字信号的区别 基带信号和带通信号的关系

应用:正弦波波的振幅、频率(或周期)的相位的含义,关系和计算。 研究正弦的波的意义,研究信号频谱的意义 信号带宽计算 5、信道类型

识记:有线信道的类型,无线信道中电磁波的传播方式。 6、信道噪声和信道容量 领会:噪声的种类和危害 识记:香农公式 7、多路复用技术

领会:频分复用和时分复用的概念、特点和应用。 8、数字通信系统的性能指标

识记:波特率RB、比特率Rb、频带利用率和误码率Pe的定义。 应用:一个M进制码元所含信息量的计算 波特率RB、比特率Rb、误码率Pe的计算 关系式Rb=RB*log2M的应用。

第二章 模拟信号数字化及其传输

(一) 课程内容 第一节 概述 三个基本环节:

1、 模/数转换 (A/D):把模拟信号变换为数字信号。 2、 按数字传输方法--数字基带传输或数字调制传输 3、 数/模转换 (D/A):把数字信号变换为模拟信号 模/数(A/D)的3个步骤:抽样、量化、编码

可见抽样就是以一定的时间间隔采集模拟信号的瞬时值,然后将采集的瞬时值(抽样值)进行量化并编码,就形成了数字信号。

抽样:将(取值连续/时间连续)的模拟信号----->(取值连续/时间离散)的抽样(PAM)信号 量化:将(取值连续/时间离散)的PAM信号 ----->(取值离散/时间离散的)量化信号(多电平数字信号)

编码:将(取值离散/时间离散的)量化信号 ---->二进制数字(PCM)信号 脉冲编码调制PCM和增量调制△M是实现模拟信号数字化的方法。 第二节 抽样定理

抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复用(TDM)奠定了理论基础。 1、低通抽样定理

B=fH-fL

B> fL 表示低通信号

低通抽样定理:一个频带限制在(0,fH)内的模拟信号m(t)如果以T<=1/2fH的间隔对它抽样,则m(t)将被抽样值完全确定。

抽样间隔:T<=1/2fH 当T=1/2fH称为奈奎斯特间隔 抽样速率:fs>=2fH

如果抽样速率fs<2fH,会产生失真,叫混叠失真。

3、 带通抽样定理 fs=2B(1+k/n)

通常fL远大于B,所以k/n接近0 fs=2B 第三节 脉冲振幅调制(PAM)

模拟脉冲调制是以时间上离散的脉冲序列作为载波,用模拟基带信号m(t)去控制脉冲序列的莫个参量(振幅,宽度和位置),使其随m(t)的规律变化。

(这个比较好记忆:PAM是脉冲波的幅度随调制信号变化的一种调制方式,按抽样定理进行抽样得到的信号ms(t))就是一个PAM信号。) 自然抽样:曲顶抽样。和原来波形一样

平顶抽样:瞬间抽样。脉冲顶部是平坦的,脉冲幅度等于瞬时抽样值。实际中,常用“抽样保持电路”产生平顶抽样PAM信号。

第四节 脉冲编码调制(PCM)

抽样是按抽样定理把时间上连续的模拟信号转换为时间上离散的抽样信号;量化是把幅度上仍连续(无穷多个取值)的抽样信号进行幅度离散化,即指定有限个(M个)量化电平,把抽样值用最近的电平表示;编码则是用二进制码组表示量化后的信号电平。 1、 量化

1) 均匀量化:把输入信号的取值域等间隔分割的量化称为均匀量化。 (S0/Nq)dB=20lgM=6N dB

量化噪声功率Nq只与量化间隔△v有关,对于均匀量化,△v是固定的,因而Nq固定不变。但是,信号的强度可能随时间变换,当信号小时,量化信噪比也小,所以均匀量化对于小输入信号很不利。

特点:量化间隔相等,去电是小信号时的量化信噪比低。 2) 非均匀量化

非均匀量化:量化间隔随信号抽样值的不同而不同。信号抽样取值小时,量化间隔△v也小,信号抽样取值大时,量化间隔△v也大。

实现方法时把信号X先进行压缩处理,然后再把压缩后的信号进行均匀量化。 压缩器是把一个非线性变换电路,实现“压大补小”作用。 A律13折线:

设法用13段折线逼近A=87.6的A律压缩特性。

分成8段,最小的那两段斜率相同,2段看作为1段。表示分成7段。 正负最小的2段斜率相等,所以,2段看作为1段。 公式:2*(8-1)-1=13,所以叫A律13折线: μ律15折线:

设法用15段折线逼近μ=255。

同一端的2直线的斜率不同,不合并,所以成了15段,2*8-1 比较:

15折线率对小信号的量化信噪比改善程度更好;不过,对于大信号来说,μ律要比A律差。 2、 编码

把量化后的有限个信号电平值变换成二进制码组的过程称为编码。逆过程称为解码或译码。 1)PCM一般使用二进制码,对M=2N个量化电平,可以用N位二进制码来表示。 二进制码:自然二进制码、折叠二进制码和格雷二进制码。

折叠二进制码以7为分界线,对称折叠(镜像):0000表7 0111表0 11111表示15 2)码位选择和安排

我国采用8位的PCM编码 介绍结合我国采用的13折线法的编码,说明8位二进制码的安排。 极性码 段落码 段内码 C1 C2C3C4 C5C6C7C8 极性码:C1=1表示正极性; C1=0表示负极性;

段落码:C2C3C4它的8种可能状态分别对应表示8个段落的起点电平。 段内码:C5C6C7C8 它的16种可能状态对应代表各段内的16个不同的量化级。


通信概论串讲笔记1(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:船舶设计原理复习题整理

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: