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散的,而不是看时间。
1)模拟信号和数字信号的区别)模拟信号和数字信号的区别222)比特率和波特率的区别)比特率和波特率的区别比特率,即信息速率比特率,即信息速率每秒传送的平均信息量或比特每秒传送的平均信息量或比特数,用符号数,用符号Rb表示,它与码元的进制数有关,单位为表示,它与码元的进制数有关,单位为bit/s,简记为简记为b/s波特率,即码元速率波特率,即码元速率每秒传送的码元的个数,用符每秒传送的码元的个数,用符号号RB表示,它与码元的进制数无关,仅与码元的宽度有表示,它与码元的进制数无关,仅与码元的宽度有关,单位为波特(关,单位为波特(Baud),简记为),简记为B。
如在运输中,波特类似轿车,比特类似乘客,一辆如在运输中,波特类似轿车,比特类似乘客,一辆轿车可载运一个或多个乘客。
轿车的辆数(而不是乘客轿车可载运一个或多个乘客。
轿车的辆数(而不是乘客的人数)确定了交通情况,类似的,波特数(而不是比的人数)确定了交通情况,类似的,波特数(而不是比特数)确定了所地求的传带宽。
所以波特率特数)确定了所地求的传带宽。
所以波特率比特率。
比特率。
3Rb=RBlog2M,RBRb,当二进制(,当二进制(M=2)时,)时,Rb=RBRb一定时,增加进制数一定时,增加进制数M。
可以降低。
可以降低RB,从而减小信,从而减小信号带宽,节约频带资源,提高系统频带利用率。
号带宽,节约频带资源,提高系统频带利用率。
RB一定时(即带宽一定时),增加进制数一定时(即带宽一定时),增加进制数M,可增大,可增大Rb,从而在相同的带宽中传输更多的信息量。
,从而在相同的带宽中传输更多的信息量。
从传输的有效性考虑,多进制比二进制好,但从传输从传输的有效性考虑,多进制比二进制好,但从传输的可靠性考虑,二进制比多进制好的可靠性考虑,二进制比多进制好4第第22章章确知信号确知信号1、概念、概念信号的分类与特征;
频谱的概率;
周期信号的频谱信号的分类与特征;
周期信号的频谱Cn的特的特点和意义;
相关函数的定义和性质;
点和意义;
(t)函数函数2、计算、计算常用信号(常用信号(,方波、三角波、冲激函数序列)的傅里叶,方波、三角波、冲激函数序列)的傅里叶变换;
卷积定理;
能量和功率的计算;
相关函数与谱密度变换;
相关函数与谱密度的互求。
的互求。
51、信号类型的区别与关系:
、信号类型的区别与关系:
所有周期信号(除所有周期信号(除s(t)0外)都是功率信号,外)都是功率信号,而功率信号不一定都是周期信号;
而功率信号不一定都是周期信号;
非周期信号可以是能量信号,或功率信号,或非周期信号可以是能量信号,或功率信号,或既不是能量信号也不是功率信号(既不是能量信号也不是功率信号(如如tu(t));
);
能量信号是持续时间有限的非周期信号,而非能量信号是持续时间有限的非周期信号,而非周期信号不一定就是能量信号;
周期信号不一定就是能量信号;
一个信号不可能既是能量信号也是功率信号。
第第22章章确知信号确知信号6傅里叶级数的物理意义傅里叶级数的物理意义频谱频谱在信号分析中,傅里叶级数可以将一个周期信号表示为在信号分析中,傅里叶级数可以将一个周期信号表示为各种频率分量的复指数或三角函数的组合。
各种频率分量的复指数或三角函数的组合。
p把一个时域信号转换为频域表述,从而引出频谱把一个时域信号转换为频域表述,从而引出频谱的概念;
的概念;
p揭示了周期信号的实质,即一个周期信号由不同揭示了周期信号的实质,即一个周期信号由不同频率的谐波分量所组成,当信号被分解成各次谐波后,频率的谐波分量所组成,当信号被分解成各次谐波后,就可以从频域来分析问题,因此,傅里叶分析实质上就可以从频域来分析问题,因此,傅里叶分析实质上是一种频域分析方法,信号的频域特性是信号的内在是一种频域分析方法,信号的频域特性是信号的内在本质,而信号的时域波形只是信号的外在形式。
显然本质,而信号的时域波形只是信号的外在形式。
显然从本质上分析处理总是将会更深入,更全面,也更直从本质上分析处理总是将会更深入,更全面,也更直观方便。
观方便。
第第22章章确知信号确知信号7周期信号频谱的特点:
周期信号频谱的特点:
p离散性:
周期信号的频谱是以离散性:
周期信号的频谱是以f0为间隔的一系列为间隔的一系列谱线,其包络形状取决于一个周期内波形的频谱形谱线,其包络形状取决于一个周期内波形的频谱形状。
状。
p谐波性:
谱线只在信号基频的整数倍(谐波性:
谱线只在信号基频的整数倍(nf0)上出)上出现,称为现,称为n次谐波;
次谐波;
p收敛性:
各次谐波的振幅尽管不一定随谐波次数收敛性:
各次谐波的振幅尽管不一定随谐波次数n增大作单调减小(可能有起伏),但总的趋势是增大作单调减小(可能有起伏),但总的趋势是下降的。
下降的。
第第22章章确知信号确知信号8周期信号频谱周期信号频谱Cn的意义的意义:
若已知信号的频谱若已知信号的频谱(指数傅里叶级数的系数指数傅里叶级数的系数)Cn,则可以重建周则可以重建周期信号期信号;
由频谱由频谱Cn可确定信号的有效带宽可确定信号的有效带宽B(单位单位Hz),信号的有效带,信号的有效带宽宽B是指包含主要谐波分量的频率范围。
如周期矩形脉冲信号的是指包含主要谐波分量的频率范围。
如周期矩形脉冲信号的有效带宽等于单个脉冲持续时间有效带宽等于单个脉冲持续时间的倒数,即的倒数,即B=1/;
由频谱由频谱Cn可确定周期信号可确定周期信号s(t)的平均功率,即的平均功率,即该式称为周期信号的巴塞伐尔定理。
它表明周期信号的平该式称为周期信号的巴塞伐尔定理。
它表明周期信号的平均功率完全可以在频域中用傅里叶系数均功率完全可以在频域中用傅里叶系数Cn确定。
确定。
第第22章章确知信号确知信号9对于实信号,有对于实信号,有,则有,则有该式表明:
周期信号的平均功率等于信号所包含该式表明:
周期信号的平均功率等于信号所包含的直流、基波以及各次谐波的平均功率之和。
的直流、基波以及各次谐波的平均功率之和。
引入冲激函数后,周期信号的功率谱密度也能用引入冲激函数后,周期信号的功率谱密度也能用Cn表示:
表示:
周期信号频谱周期信号频谱Cn的意义的意义:
第第22章章确知信号确知信号10单边谱和双边谱的概念:
单边谱和双边谱的概念:
双边谱双边谱(分布在正负频率范围分布在正负频率范围)具有数学上的意义;
单具有数学上的意义;
单边谱是指实际物理信号可测量的频谱。
前者便于数学边谱是指实际物理信号可测量的频谱。
前者便于数学分析,后者便于实验测量。
分析,后者便于实验测量。
实能量信号和实功率信号的频谱有一个共同的特性:
即其负频谱和正频谱的模是偶对称的,相位是奇对称即其负频谱和正频谱的模是偶对称的,相位是奇对称的;
的;
注意:
双边谱中负频谱仅在数学上有意义,在注意:
双边谱中负频谱仅在数学上有意义,在物理上并不存在负频率。
物理上并不存在负频率。
信号的有效带宽是振幅频谱中信号的有效带宽是振幅频谱中正频率部分的宽度正频率部分的宽度,描,描述的是实信号的带宽。
述的是实信号的带宽。
第第22章章确知信号确知信号11能量信号的频谱密度能量信号的频谱密度s(f)和周期性功率信号的频谱和周期性功率信号的频谱Cn的区别的区别uS(f)是连续频谱,是连续频谱,Cn是离散频谱。
是离散频谱。
uS(f)的单位是伏的单位是伏/赫赫(V/Hz),Cn的单位是伏的单位是伏(V).u式式的物理意义是:
能量信号可以分解为无数个频率的物理意义是:
能量信号可以分解为无数个频率为为f,复振幅为,复振幅为s(f)df的指数信号的指数信号的线性组的线性组合。
合。
u式式的物理意义是周期信号可以分解为谐波频率为的物理意义是周期信号可以分解为谐波频率为nf0,复振幅为,复振幅为Cn的指数信号的指数信号的线性组合。
的线性组合。
第第22章章确知信号确知信号12第第33章章随机过程随机过程1、概念、概念随机过程的定义;
狭义平稳和广义平稳;
各态历经的含随机过程的定义;
各态历经的含义与意义;
高斯过程的性质;
窄带过程的两个结论;
正义与意义;
正弦波加窄带高斯过程的统计特性;
功率谱密度的意义;
弦波加窄带高斯过程的统计特性;
2、计算、计算数字特征(均值、方差、相关函数);
一维概率密度函数字特征(均值、方差、相关函数);
一维概率密度函数和分布函数;
平稳过程自相关函数的性质;
维纳数和分布函数;
维纳辛钦定理辛钦定理;
随机过程的总(平均)功率;
平稳过程、高斯随机过程的总(平均)功率;
平稳过程、高斯过程、白噪声通过线性系统。
过程、白噪声通过线性系统。
13第第33章章随机过程随机过程1、平稳过程和各态历经性、平稳过程和各态历经性
(1)如何判定一个随机过程)如何判定一个随机过程(t)是否广义平稳?
是否广义平稳?
答:
只需验证下式成立与否:
含义:
均值与含义:
均值与t无关,相关函数仅与时间间隔无关,相关函数仅与时间间隔有关。
有关。
14
(2)如何判定一个随机过程)如何判定一个随机过程(t)是否各态历经?
是否各态历经?
集平均(统计平均)含义:
集平均(统计平均)=时间平均时间平均第第33章章随机过程随机过程152、平稳过程的几个关系、平稳过程的几个关系狭义平稳狭义平稳广义平广义平稳稳必必未必未必各态历经过程各态历经过程平平稳过程稳过程必必未必未必第第33章章随机过程随机过程163、各态历经性的意义、各态历经性的意义一般情况下,当求解平稳随机过程一般情况下,当求解平稳随机过程(t)的统计特)的统计特性性(均值、自相关函数等数字特征均值、自相关函数等数字特征)时,不仅要知道时,不仅要知道(t)的一维和二维概率密度函数,而且预先要得到的一维和二维概率密度函数,而且预先要得到(t)的全体样本函数,这实际上是很难办到的。
的全体样本函数,这实际上是很难办到的。
如果一个平稳过程具有各态历经性,就可用一个如果一个平稳过程具有各态历经性,就可用一个样本的样本的“时间平均时间平均”来取代过程的来取代过程的“统计平均统计平均”,即,即通过一个样本函数主可求得平稳过程的各数字特征量,通过一个样本函数主可求得平稳过程的各数字特征量,从而使测量和计算的问题大大简化。
从而使测量和计算的问题大大简化。
第第33章章随机过程随机过程174、自相关函数的意义、自相关函数的意义自相关函数可用来判定一个随机过程是否广义平稳;
自相关函数可用来判定一个随机过程是否广义平稳;
自相关函数的傅里叶变换是功率谱密度,这一对变换自相关函数的傅里叶变换是功率谱密度,这一对变换沟通了随机过程时域和频域的关系,使我们更深入、更沟通了随机过程时域和频域的关系,使我们更深入、更方便和更全面了解随机过程;
方便和更全面了解随机过程;
由自相关函数可求得平稳过程的平均功率、直流功率由自相关函数可求得平
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