第二章通信原理简介.ppt

包络检波 图 2.9 AM信号的包络检波过程 2.双边带信号DSB 被调信号中无直流分量； 滤波器h(t)为全通网络； 已调信号的表达式； 图 2.10 DSB信号的时、频域信号 讨论： DSB信号不能进行包络检波，只能相干解调； DSB信号带宽为基带信号带宽的两倍； 3.单边带信号SSB 由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，皆 携带了调制信号的全部信息，因此，从信息传输的 角度来考虑，仅传输其中一个边带就够了。 滤波器h(t)为带通滤波器或带阻滤波器。 sm(t) h(t) cos(ωct) m(t) 图 2.11 SSB信号频谱搬移 SSB信号的频域表达式 4.残留边带信号VSB 双边带占用频带过大，而单边带要求滤波器过渡 带太陡，工程上不易实现； 残留边带调制是介于边带和双边带调制之间的调 制方式，除了传送一个边带外，还保留了另外一个 边带的一部分； 滤波器h(t)的需满足条件 应从解调过程来推导这个条件： 设定我们利用相干法解调频带信号， 经过LPF 几何含义：残留边带滤波器的传输函数在载频 附近必须具有互补对称性。 图 2.12 VSB滤波器特性 满足互补对称特性的滚降形状可以有无穷多种，目前用的最多的是直线滚降和余弦滚降。 2.4.2 角度调制原理 线性调制(幅度调制)是通过改变载波的幅度来实现基带的频谱搬移； 非线性调制(角度调制)不再保持原有基带频谱的结构，调制前后频谱存在非线性变换关系； 角度调制是通过改变载波频率或相位来传输信号的。 频率调制---FM 相位调制---PM 图 2.13 频率调制波形 设：调制信号：m(t)=A0cosω0t, 载波信号：s(t)=Acosωct, 则根据频率调制的定义,已调信号应为： 其中，调频信号的瞬时角频率为 图 2.14 直接脉冲计数式鉴频器 2.5 数字调制系统 图 2.15 正弦载波的三种键控波形 振幅键控 移频键控 移相键控 2.5.1 振幅键控 图 2.16 振幅键控信号的产生 图 2.17 振幅键控接收系统框图 2.5.2 移频键控 图 2.18 移频键控信号的产生 图 2.19 移频键控过零检测法 本章小结 * 第二章 通信原理---简介 2.1 引言 2.2 通信系统基本概念 2.3 通信系统组成 2.4 模拟调制系统 2.5 数字调制系统 2.1 引言 古代的烽火台、驿站，现代的电报、电话、广播、电视、互联网等都是传递信息的手段，也是各个历史时期的通信方式。这些通信方式传递的是某个约定的事件、语音或二进制代码。 通信中信息的传送是通过信号来进行的，如：电压、电流或电波信号等。信号是信息的载体。 现代的无线通信也是移动计算技术的基础。 电波是移动通信的基础； 电波是指线缆中传输的电信号或自由空间 （空气、真空）中传播的电磁波； 电波可根据波段和功能划分，如表2.1所示； 2.2 通信系统基本概念 2.2.1 电波 表 2.1 通信频段 、 常用传输媒质及主要用途 电波的应用 甚低频，类似于声波，适于在水中传播。 因此可用于潜艇的通信，但传输速率低； 而高频电波不适于在水体中传播； 雷达系统中，毫米波雷达分辨率高，穿 透烟雾能力强，抗干扰，反隐身能力 强；但毫米波设计困难，且在有雨条件 下损失严重； 电波的主要分析手段是频域分析法， 也称为频谱分析； 频谱就是频率的分布曲线； 将不同的谐振的幅值按频率排列的图形叫做频谱； 频谱分析广泛应用于声学、光学和无线电技术； 2.2.2 频谱分析 频谱 光学频谱 声学频谱 电波频谱 红橙黄绿蓝靛紫 低音、高音 光学频谱和声学频谱是我们器官最容易感知的频段； 电波的主要分析手段是频域上的傅里叶变换； 快速傅里叶变换（FFT）十分适于计算机计算； 简单正弦信号的频谱分析 15Hz正弦信号时域与频域 40Hz正弦信号时域与频域 15Hz和40Hz正弦相加信号时域与频域 采样点增加到1024点 增加采样点可提高频率分辨率！ 噪声环境下正弦信号的频谱 信号中加入随机信号 注意噪声基底！ 采样对正弦信号频谱的影响 1.数据传输速率：是指单位时间内传输的信息量，是每秒传输二进制信息的位数。可用“比特率”、“波特率”、bit/s等表示。 2.传输带宽：模拟系统和数字系统的定义不同； 模拟系统的带宽表示线路允许通过的信号频带范围。 数字系统的带宽是指每秒可以传输的最大字节数。 2.2.2 数据通信中的几个技术指标 3.时延：就是信息从网络的一端传送到另一端所需的时间： 时延=发送时延+传播时延+处理时延 发送时延=数据长度/信道带宽； 传播时延=信道