第一章 绪论
1. 数字通信系统模型
通信系统结构:信源-发送设备-传输媒质-接收设备-收信
数字通信系统模型:信源-信源编码-信道编码-调制-信道-解调-信道解码-信源解码-收信 其中干扰主要来至传输媒质或信道部分 信源编码的作用: 信道编码的作用:
2. 香农信道容量公式
?S?C?Wlog2?1??
N??对上式进行变形后讨论其含义:令
ECSCW?b,代入上式有 EbN0?2?1NN0W???CW?,讨论当信
道容量C固定时,EbN0和W的关系。注意,W的单位是Hz,
S是瓦特比值! N(1)
EbN0??CW??W??0,功率可以无限换取带宽
(2)
W??CW??EbN0???1.6dB,带宽不能无限换取功率
(3)
??P?P?PRmax?C?IT?Wlog2?1???I?TWlog2?1??,信噪比一定时,传输
N?N?N??时间和带宽也可以互换
第三章 模拟线性调制
1. 调制分类
A. AM(双边带幅度调制)
载波 Ct???A0cos??ct??c?
已调信号 SAMt??????A0?f?t??cos??ct??c?
产生方式:将调制信号ft加上一个直流分量A0然后再乘以载波cos?ct??c
????AM调制信号信息包含在振幅中
其频谱为 SAM???1?????A0???????c???????c???2?F????c??F????c??
实现频谱的搬移,注意直流分量的存在。 B. DSB-SC(抑制载波双边带调制)
产生方式:相对于AM调制,仅是A0?0,即不包含直流分量
DSB-SC调制信号信息包含在振幅和相位中
已调信号 SAMt???f?t?cos??ct??c?
其频谱为
SAM????1?F????c??F????c??
?2?C. SSB(单边带调制)
产生方式:DSB信号通过单边带滤波器,滤除不要的边带 ......
已调信号 SSSB????SDSB???HSSB???
实际物理信号频谱都是?的偶函数,可去掉其中一个边带,节省带宽和功率
任何信号 ....ft可以表示为正弦函数的级数形式,仅讨论单频正弦信号的单边带调制不失一般性...................................
??sDSB?t??cos??mt??m?cos??ct??c? sSSB?t??cos??mt??m?cos??ct??c?
sin??mt??m?sin??ct??c?
令?c?0,?m?0,式中“-”取上边带,“+”取下边带
sSSB?t??cos??mt?cos??ct?sin??mt?sin??ct?
通过移相相加或相减可以得到相应边带的调制信号。 D. VSB(残留边带调制)
产生方式:DSB信号通过残留边带滤波器可得VSB信号 .......
已调信号 SVSB????SDSB???HVSB???
锐截止滤波器物理难实现,低频丰富的信号很难分力,故保留另一边带的一部分
滤波器在?c处具有滚将特性,系统函数满足
HVSB????c??HVSB????c??const
2.
模拟线性调制 信号生成模型
信号的频域表示
???s????F???*FT??cos??ct??H??????F????c??F????c??H???
时域表示
??s?t?????f?t?cos??t??*h?t?c????????h???f?t???cos???c?t????d?h???f?t???cos?ctcos?c?d?? h???f?t???sin?ctsin?c?d??????设 hIt???h?t?cos?ct,hQ?t??h?t?sin?ct,则有
??s?t??cos?ct???hI???f?t???d??sin?ct???hQ?t?f?t???d??sI?t?cos?ct?sQ?t?sin?ct
式中,sIt???hI?t?*f?t?,sQ?t??hQ?t?*f?t?
由此可得线性调制相移法一般模型
3.
相干解调模型
(1) 标准调幅和双边带调幅
接收信号 sAMt????f?t??A?cos??t???
0cc?sP?t??sAM?t?cos??ct??????f?t??A0?cos??ct??c?cos??ct???解调信号
1 ?cos?2?ct??c????cos??c??????f?t??A0?????2讨论当频率和相位不同时的情况。
(2) 单边带调幅
接收信号 sSSBt???f?t?cos??ct??c???t?sin??t???fcc
解调信号 sPt???sSSB?t?cos??ct???
(3) 残留边带
接收信号 SVSB????SDSB???HVSB???
?SP????SVSB???FT??cos??ct????解调信号 1j??j????S????c?e?SSVB????c?e???VSB代入SDSB?可以求解
??第四章 模拟角度调制
1. 原理、相应公式及相互关系
使载波的相角随调制信号变化,载波振幅不变,分频率调制和相位调制 a)
调相波
若已调信号的相角随调制信号幅度线性变化,得到的是调相波,即相位调制(PM)。
?PM?t???ct??c?KPMf?t?
???sPM?t??Acos???ct??c?KPMf?t???Acos??ct??c?AmKPMcos??mt??
其中,AmKPM称为调相指数,即最大相移。
b) 调频波
若已调信号的频率随调制信号的幅度线性变化,得到的是调频波,即频率调制(FM)。
??t???c?KFMf?t?
??t?????t?d?t???ct??c?KFM?f?t?d?t?
sFM?t??Acos??ct??c?KFM?f?t?d?t??
??单频信号调制时,调频指数
AmKFM?m????m,也是最大相移,而相应的最大频移为
???KFMf?t?c)
二者关系
max
对于同一信号ft,
??如果先对信号积分再进行相位调制,得到的是信号的频率调制; 如果先对信号微分再进行频率调制,得到的是信号的相位调制。
2.
窄带调频、频谱及信号矢量表示 要求最大相移远小于于30度,即
KPMf?t?
?max6 或 KFM?f?t?d?t??max6