发布时间 : 星期五 文章高数通复习资料 - 图文更新完毕开始阅读44581477b94ae45c3b3567ec102de2bd9605de39
PAM和PSK信号传输方式增加速率的代价是6dB/bit，QAM的代价为3dB/bit。这表明QAM的功率效率比PAM和PSK高。然而，PSK的优点是其恒包络特性。
（1）带宽效率的比较：
对于MPSK、MPAM、MQAM，随着进制数M的增大，频带利用率（R/W）将提高或增加。
对于MFSK或正交信号，随着进制数M的增大，频带利用率（R/W）将减小或降低。
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（2）给定误码率（PM=10）条件下的比较。
对于PAM、QAM、PSK随M??（R/W）?，其代价是要求较高的比特信噪比，即rb?
对于FSK随M??（R/W）?，其好处是对比特信噪比的要求降低，即rb?。 2、结论：
（1）当信道带宽窄（或信道带宽受限制）、信噪比高时，可选用PAM、QAM、PSK（DPSK）。 比如：N=1,PAM和ASK可以作为单边带信号（SSB）发送;N＝2,QAM和 MPSK适用于电话信道和数字微波信道。 （2）当信道带宽宽、信噪比低（或信号功率受限制）时，可选用MFSK、Simplex信号、Biorthogonal Signals。 N=M,MFSK适用于深空通信信道。 带宽效率与功率效率折中问题
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实现可靠数字通信的香农极限为Eb/N0=ln=-1.6dB。
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例如：（误码率PM=10-）如图比较64QAM和32FSK的优缺点： 64QAM频带利用率高（约为6 bit/s/Hz），占用带宽窄（r=R/W），比特SNR大（在15～20dB之间），发射功率高
32FSK频带利用率低，占用带宽宽（r=R/W），比特SNR大（在15～20dB之间），发射功率低。
4. 1) ? ? 2)
模拟中继和再生中继 定义：
再生中继：完成再生放大，常用在有线和光纤通信信道中（数字通信）。 模拟中继：仅仅完成放大 有噪声累积。 PAM在两种情况下Pb的比较
再生中继误码率：Pb?KQ(2?b?2?b)，其中：?b?b )；模拟中继误码率Pb?Q(KNoNoNo?5bA在相同误码率（P）条件下： ? ?? ?bR?10b结论：再生中继节省发送功率。
3) 在无线通信系统中的链路预算
接收功率：(PR)dB?(PT)dB?(GT)dB?(GR)dB?(LS)dB?(La)dB 接收信噪比：
?PR?R?b?R(b)req NoNo无线信道的传输速率实际估计式（MdB—链路容限）：
RdB?(?PR)dBHz?(b)req?MdBNoNo?bNo)req?MdB?N0(dBW/Hz)
?(PT)dbW?(GT)dB?(GR)dB?(La)dB?(Ls)dB?(式中，Ls自由空间路径损耗，La附加的损耗因子，PT发射天线功率，GT发射天线增益，GR接收
天线增益
第五章
1. 载波同步和符号同步
同步是通信系统中一个非常重要的内容。通信系统中收、发双方能否协调一致地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
1) 载波同步：相干解调器需要一个与接收信号中的载波同频同相的本地载波信号，这个本地载波信号称为同步载波。
2) 符号同步：数字解调器需要一个控制取样判决时刻的定时脉冲序列，这个定时脉冲序列的频率与发送码元速率相同，脉冲位置对准接收码元的最佳取样时刻，这个定时脉冲序列称为符号同步信号。
2. 评价同步性能指标：同步精度高，同步建立时间短，同步保持时间长
同步的精度与信噪比、脉冲形状（带宽）有关，成反比。精度数值小，则精度高。
3. 载波同步实例
1) 锁相环（PLL）基本上由乘法器、环路滤波器（积分器、低通滤波器）和压控振荡器（VCO）组成。
2) 面向判决环（判决反馈环DFPLL）
PAM信号 r(t)?s(t,?)?n(t)?A(t)cos(2?fct??)?n(t) 其中， 信息序列A(t)视为已知 PAM载波同步框图： ???dt ?)cos(2?ft?? 900相移接收 ?)sin(2?ft??信号 VCO
延迟
T
3) 非面向判决环(Non-Decision-Directed Loops)
T0输出抽样器判决c定时同步c环路滤波器e(t)PAM信号 r(t)?s(t,?)?n(t)?A(t)cos(2?fct??)?n(t) 其中，信息序列A(t)视为未知。 无线通信设备选用：非面向判决环 4) 面向判决与非面向判决环的比较
当PM<10-2时，面向判决环性能优于非面向判决环（科斯塔斯环）
第六章
1. 信道容量：信道的极限信息传输速率。 2. 香农公式
1) 条件：在加性高斯白噪声干扰情况下，一个带宽为W的理想带限信道所具有的容量为：
C= W㏒2(1+P/ WN0)
式中：W是信道带宽，P是平均发射功率，N0加性噪声的功率谱密度。
2) 信道容量的意义：如果信源的信息速率R
3) 信道容量C与信道带宽W的关系曲线。C??
4) 可获得可靠信息传输的最小信噪比是rb?Pav
N0ln2Eb?ln2?0.69=-1.6dB N0第七、八章
1. 基本概念：
1) 码长：码字中码元的数目； 2) 码重：码字中非0数字的数目；
3) 码距：两个等长码字之间对应位不同的数目，有时也称作这两个码字的汉明距离。 4) 最小码距：在码字集合中全体码字之间距离的最小数值。
纠错码的抗干扰能力完全取决于许用码字之间的距离，码的最小距离越大，说明码字间的最小差别越大，抗干扰能力就越强。
2. 检错和纠错能力 分组码的最小码距为d0
1) 当码字用于检测错误时，如果要检测e个错误，则 d0 ≥ e + 1； 2) 当码字用于纠正错误时，如果要纠正t个错误，则 d0 ≥ 2t + 1； 3) 若码字用于纠t个错误，同时检e个错误时（e > t），则 d0≥ t + e +1。 3. 差错控制方式
前向纠错记作FEC,检错重发记作ARQ,混合纠错记作HFC 分组码是一组固定长度的码组，可表示为（n , k），通常它用于前向纠错。
在编码时，k个信息位被编为n位码组长度，而r=n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。 这样，一个k比特信息的线性分组码可以映射到一个长度为n码组上。 线性分组码的主要性质如下：
任意两许用码之和仍为一许用码，也就是说，线性分组码具有封闭性； 码组间的最小码距等于非零码的最小码重。 4. 信道编码的作用 信息比特k，码长n，
码率：Rc=k/n，单位：比特/传输
信息速率： R=k/LTs＝Rc·(log2M/Ts) bit/s， 其中，(log2M/Ts)为无信道编码的信息速率。 一个长度为n的码字，用维度为N，M进制的符号表示 平均每个码字传输的M进制符号数：L＝n/log2M
如(7,4)码(0 1 1 1 0 1 1),4PSK调制，L＝3.5，维度为2
设符号间隔为Ts，则符号速率为1/Ts，则传输k bit 信息所需的传输时间为LTs 带宽：W=N/2Ts = RN/(2Rc·log2M ) Hz
符号间隔为Ts，带宽为W的信号的维度N=2WTs 频带利用率：r=R/W= Rc·(2log2M/N) bit/s/Hz 结论：信道编码降低信息速率，或增加带宽。 5. 非分组码与分组码的区别：
(n,k)线性分组码中，本组的监督元仅与本组的信息元有关，与其他组无关
卷积码每个字码内的n个码元不仅与段内的信息元有关，而且还与前m段的信息元有关 卷积码通常用(n,k,m)来表示。
式中：m：编码存储长度； N=m+1：编码约束度； nN：编码约束长度
n，k为较小的整数，码率仍定义为：k/n
第九章
1. 1) 2) 2. 1) 2) 3)
模拟信号和数字信号传输要求 模拟信号：kS(t-t0) 数字信号：ISI=0 信道模型：
本章讨论所采用的信道模型：带宽有限、线性、时不变、存在AWGN。
设计信号的目标：是使码元速率R尽量高，使符号间干扰尽量小或为零（即ISI=0）。 系统模型：
d(t)??I?(t?nT)nn?0?y(t)??Inx(t?nT)?v(t)n?0?X(t)+v(t)y(t)t?kTyk?Ik??Inxk?n?vkn?0n?k?
X(t)为发送、接收滤波器和信级联而成。 即X(f)=GT(f) C(f) GR(f)