通信原理概念

绪论

主要性能指标

• 模拟通信系统
  • 有效性指标：信道带宽
  • 可靠性指标：输出信噪比
• 数字通信系统
  • 有效性指标：频带利用率
  • 可靠性指标：误码率，误信率(M进制时误码率大于误信率)

第四章 信道

调制信道

• 调制器输出端至解调器输入端
  • 恒参信道 —— 信道特性参数随时间缓变或不变
  • 随参信道 —— 信道参数随时间随机变化。存在多径效应，且每条路径对信号延时和衰落随时间随机变化，从而使输出信号产生衰落。所以随参信道也称衰落信道

编码信道

• 编码输器出端至解码器输入端

恒参信道对信号传输影响

• 幅频失真
• 相频失真

随参信道对信号传输影响

• 瑞利型衰弱
• 频率弥散
• 频率选择性衰弱
  • 措施：分集接收技术、扩频技术、OFDM

衰落的原因

随参信道中信道参数的时变特性作为一种干扰，使信号产生失真，产生衰落。
多径传播将会导致信号中某些频率成分产生严重频率选择性衰落

第六章 数字基带传输系统

传输码型原则

• 不含直流分量，低频分量小
• 含有丰富定时信息
• 功率谱主瓣宽度窄，以节省传输频带
• 不受信息源统计特性影响
• 具有一定自检能力
• 编译码简单，以降低通信延时和成本

基带信号频谱特性

• 功率谱包括连续谱和离散谱
• 连续谱总是存在，而离散谱在某些情况下不存在或某些分量不存在；例如等概情况下双极性信号没有离散谱
• 连续谱可以确定信号带宽
• 离散谱可以确定是否有直流分量和未定时分量

码间串扰

1. 概念及原因

• 前面码元波形的拖尾蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰
• 主要原因由于系统总传输特性不理想，导致码元波形畸变、展宽和拖尾

2. 消除码间串扰

• 时域条件：基带传输系统的冲击响应波形h(t)仅在本码元的抽样时刻上有最大值，并在其他码元的抽样时刻均为0
• 频域条件：H(ω)特性等效成理想低通滤波器

眼图

1. 概念

• 宏观评价系统性能(ISI和噪声影响程度)的实验手段
• 观察方法：用示波器跨接在抽样判决器输入端，调整示波器水平扫描周期，使其与接收码元周期同步

2. 所表征系统特性

• 若“眼睛”线迹细而清晰，且张开度越大，则系统性能越好；反之，系统性能越差

部分响应

1. 优缺点

• 优点：通过相关编码使前后码元间引入某种相关性，从而形成预期响应波形和频谱结构，使最高频带利用率达到2Baud/Hz，并使波形尾部衰减加快
• 缺点：当输入数据为L进制时，相关编码电平要超过L，第1,4类部分响应电平数为2L-1，因此抗噪性能变差

均衡

1. 概念

• 减小码间串扰的滤波技术，通过在系统中插入一种均可调的滤波器来校正系统特性，这种起补偿作用的滤波器成为均衡器

2. 频域均衡

• 从校正系统频率特性出发，利用一个可调滤波器的频率特性去补偿信道或系统频率特性，使包括可调滤波器在内的基带系统的总特性接近无失真传输条件

3. 时域均衡

• 直接校正已失真响应波形，使包括可调滤波器在内整个系统的冲击响应满足无码间串扰条件

MPSK、MQAM星座图

1. 定性分析抗噪

• 在平均功率相等条件下，16QAM比16PSK信号的噪声容限大4.12dB