通信原理概念

緒論

主要性能指標(biāo)

  • 模擬通信系統(tǒng)
    • 有效性指標(biāo):信道帶寬
    • 可靠性指標(biāo):輸出信噪比
  • 數(shù)字通信系統(tǒng)
    • 有效性指標(biāo):頻帶利用率
    • 可靠性指標(biāo):誤碼率,誤信率(M進制時誤碼率大于誤信率)

第四章 信道

調(diào)制信道

  • 調(diào)制器輸出端至解調(diào)器輸入端
    • 恒參信道 —— 信道特性參數(shù)隨時間緩變或不變
    • 隨參信道 —— 信道參數(shù)隨時間隨機變化。存在多徑效應(yīng),且每條路徑對信號延時和衰落隨時間隨機變化,從而使輸出信號產(chǎn)生衰落。所以隨參信道也稱衰落信道

編碼信道

  • 編碼輸器出端至解碼器輸入端

恒參信道對信號傳輸影響

  • 幅頻失真
  • 相頻失真

隨參信道對信號傳輸影響

  • 瑞利型衰弱
  • 頻率彌散
  • 頻率選擇性衰弱
    • 措施:分集接收技術(shù)、擴頻技術(shù)、OFDM

衰落的原因

隨參信道中信道參數(shù)的時變特性作為一種干擾,使信號產(chǎn)生失真,產(chǎn)生衰落。
多徑傳播將會導(dǎo)致信號中某些頻率成分產(chǎn)生嚴(yán)重頻率選擇性衰落

第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)

傳輸碼型原則

  • 不含直流分量,低頻分量小
  • 含有豐富定時信息
  • 功率譜主瓣寬度窄,以節(jié)省傳輸頻帶
  • 不受信息源統(tǒng)計特性影響
  • 具有一定自檢能力
  • 編譯碼簡單,以降低通信延時和成本

基帶信號頻譜特性

  • 功率譜包括連續(xù)譜和離散譜
  • 連續(xù)譜總是存在,而離散譜在某些情況下不存在或某些分量不存在;例如等概情況下雙極性信號沒有離散譜
  • 連續(xù)譜可以確定信號帶寬
  • 離散譜可以確定是否有直流分量和未定時分量

碼間串?dāng)_

  1. 概念及原因
  • 前面碼元波形的拖尾蔓延到當(dāng)前碼元的抽樣時刻上,從而對當(dāng)前碼元的判決造成干擾
  • 主要原因由于系統(tǒng)總傳輸特性不理想,導(dǎo)致碼元波形畸變、展寬和拖尾
  1. 消除碼間串?dāng)_
  • 時域條件:基帶傳輸系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)波形h(t)僅在本碼元的抽樣時刻上有最大值,并在其他碼元的抽樣時刻均為0
  • 頻域條件:H(ω)特性等效成理想低通濾波器

眼圖

  1. 概念
  • 宏觀評價系統(tǒng)性能(ISI和噪聲影響程度)的實驗手段
  • 觀察方法:用示波器跨接在抽樣判決器輸入端,調(diào)整示波器水平掃描周期,使其與接收碼元周期同步
  1. 所表征系統(tǒng)特性
  • 若“眼睛”線跡細而清晰,且張開度越大,則系統(tǒng)性能越好;反之,系統(tǒng)性能越差

部分響應(yīng)

  1. 優(yōu)缺點
  • 優(yōu)點:通過相關(guān)編碼使前后碼元間引入某種相關(guān)性,從而形成預(yù)期響應(yīng)波形和頻譜結(jié)構(gòu),使最高頻帶利用率達到2Baud/Hz,并使波形尾部衰減加快
  • 缺點:當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為L進制時,相關(guān)編碼電平要超過L,第1,4類部分響應(yīng)電平數(shù)為2L-1,因此抗噪性能變差

均衡

  1. 概念
  • 減小碼間串?dāng)_的濾波技術(shù),通過在系統(tǒng)中插入一種均可調(diào)的濾波器來校正系統(tǒng)特性,這種起補償作用的濾波器成為均衡器
  1. 頻域均衡
  • 從校正系統(tǒng)頻率特性出發(fā),利用一個可調(diào)濾波器的頻率特性去補償信道或系統(tǒng)頻率特性,使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)的總特性接近無失真?zhèn)鬏敆l件
  1. 時域均衡
  • 直接校正已失真響應(yīng)波形,使包括可調(diào)濾波器在內(nèi)整個系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)滿足無碼間串?dāng)_條件

MPSK、MQAM星座圖

  1. 定性分析抗噪
  • 在平均功率相等條件下,16QAM比16PSK信號的噪聲容限大4.12dB
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