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文檔簡介

1、最新資料推薦123 -何謂隨機過程?它具有什么特點?答:隨機過程是一類隨時間作隨機變化的過程,它不能用確切的時間函數(shù)描述。隨機過程是所有樣本函數(shù)的集合或隨機過程是在時間進程中處于不同時刻的隨機變量 的集合。3F平穩(wěn)過程的自相關函數(shù)有哪些性質?它與功率譜密度的關系如何?答:平穩(wěn)過程的自相關函數(shù) R(i)的性質:R( t)是t的偶函R(0 ) R( 8)=R(t) R(0) R)的上界;R(T)是時間差T的函數(shù);當T = 0時,R(0)等于平穩(wěn)過程的平均功率; 數(shù);R(1)在X = 0時有最大值;當T= 8時,R( 8)等于平穩(wěn)過程的直流功率; G2等于平穩(wěn)過程的交流功率。當均值為0時,有R(0)

2、 = G2。即:R(O) =EE2(t) 雄)的平均功率;R(t) = R(1) T的偶函數(shù);R)=E2(t) =a2雜)的直流功率;R(0)-R)=cr2 G)的交流功率。平穩(wěn)過程的自相關函數(shù) R(t)與其功率譜密度 P( f)是一對付里葉變換。3七什么是高斯過程?其主要性質有哪些? 答:如果隨機過程f (t)的任意n維分布服從正態(tài)分布,則成為高斯過程。 高斯過程的主要性質有:高斯過程的n維分布只依賴各個隨機變量的均值、方差和歸一化協(xié)方差。廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴平穩(wěn)的。如果高斯過程在不同時刻的取值是不相關的,那么它們也是統(tǒng)計獨立的。 高斯過程經(jīng)過線性變換后生成的過程仍是高斯過程。3 隨機過

3、程通過線性系統(tǒng)時,輸出與輸入功率譜密度的關系如何?如何求輸 出過程的均值、自相關函數(shù)? 答:隨機過程通過線性系統(tǒng)時,輸出過程的功率譜密度是輸入過程的功率譜密度乘以系 統(tǒng)頻率響應模值的平方。即 Po (f) = H* (f) . H (f) . Pi (f) =1 H (f) I 2 - Pi (f)輸出過程的均值等于輸入過程的均值乘以H(O)。輸出過程的自相關函數(shù)等于輸出過程的功率譜密度的傅里葉逆變換。2MHZ4巳地波傳播距離能達到多遠?它適用在什么頻段? 答:地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米,應用與低頻和甚低頻,大約 4天波傳播距離能達到多遠?它適用在什么頻段? 答:天波傳播能達到一萬千米以上,應

4、用于高頻,2MHZ-30MHZH=DA2/50其中H為天線高度,單4F視距傳播距離和天線高度有什么關系? 答:天線高度越高,視距傳播的距離越遠,其具體關系為 位為米,D為視距傳播距離,單位為千米4- 6何謂多徑效應?答:多徑傳播對信號的影響稱為多徑效應4- 8何謂恒參信道?何謂隨參信道?它們分別對信號傳輸有哪些主要影響?答:信道的特性基本上不隨時間變化或變化極慢極小,這種信道稱為恒定參量信道,簡稱恒參信道。信道的特性隨機變化,這種信道稱為隨機參量信道,簡稱隨參信道。恒參信道對信號傳輸?shù)闹饕绊懹校侯l率失真、相位失真、非線性失真、頻率偏移和相位抖動等。n(t)是始終存在的,該隨參信道對信號傳輸?shù)?/p>

5、主要影響有:衰減隨時間變化;時延隨時間變化;多徑效應。 4何謂加性干擾?何謂乘性干擾? 答:信道中的噪聲 n(t)是疊加在信號上的,而無論有無信號,噪聲n(t)稱加性干擾。信道的作用相當于對輸入信號乘一個系數(shù)k(t),該k(t)可看作是對信號的一種干擾,稱為乘性干擾。5 -何謂調制?調制在通信系統(tǒng)中的作用是什么? 答:調制是把信號轉換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。調制在通信系統(tǒng)中的作用有三個方面:提高無線通信時的天線輻射效率。把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻處,以實現(xiàn)信道的多路復用,提高信道利用這樣的調制方式稱為線性調 率。擴展信號帶寬,提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力,還可實現(xiàn)傳輸帶寬與信

6、噪比之間的互換。5巳什么是線性調制?常見的線性調制方式有哪些? 答:已調信號的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內的簡單搬移, 制。常見的線性調制方式有:調幅、雙邊帶調制、單邊帶調制和殘留邊帶調制。5- 3 AM信號的波形和頻譜有哪些特點?答:AM波的包絡與調制信號的形狀完全一樣;AM信號的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結構和原調制信號的頻率結構相同,下邊帶是上邊帶的鏡像。5 - SSB信號的產(chǎn)生方法有哪些?各有何技術難點?答:SSB信號的產(chǎn)生方法有:濾波法和相移法兩種。濾波法的技術難點:濾波特性很難做到具有陡峭的截止特性。 相移法的技術難點:寬帶相移網(wǎng)絡難用硬件實現(xiàn)。5 0什

7、么是頻率調制?什么是相位調制?兩者關系如何?答:所謂頻率調制是指瞬時頻率偏移隨調制信號成比例變化。所謂相位調制是指瞬時相位偏移隨調制信號作線性變化。由于頻率和相位之間存在微分與積分的關系,所以FM與PM之間可以互換。若將調制信號先微分,而后進行調頻,則得到的是調相波;若將調制信號先積分,而后進行調相,則 得到的是調頻波。5- 16 FM系統(tǒng)產(chǎn)生的門限效應的主要原因是什么?答:主要是非線性的解調作用。6 -數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結構及各部分的功能如何?答:數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結構如下圖::壓縮輸入信號頻帶,把傳輸碼變換成適宜于信道傳輸?shù)幕鶐}沖輸入各部分的功能:發(fā)送濾波器(信道信號形成器)基帶

8、信號波形。信道:信道的傳輸特性一般不滿足無失真?zhèn)鬏敆l件,因此會引起傳輸波形的失真。 另外信道還會引入噪 聲(假設是均值為零的高斯白噪聲)。接收濾波器:用來接收信號,濾除信道噪聲和其他干擾,對信道特性進行均衡,使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。抽樣判決器:對接收濾波器的輸出波形進行抽樣判決,以恢復或再生基帶信號。同步提?。河猛教崛‰娐窂慕邮招盘栔刑崛《〞r脈沖。6F構成AMI碼和HDB3碼的規(guī)則是什么?它們各有什么優(yōu)缺點?1B/1T 碼。答:AMI的編碼規(guī)則:將消息代碼 0 (空號)仍然變換成傳輸碼 0,而把1 (傳碼)交替的 變換為傳輸碼的+1 , -1,。因此AMI碼為三電平序列,三元碼,偽三

9、進制,HDB3的編碼規(guī)則:先把消息代碼變換 AMI碼,然后去檢查AMI碼的連零情況,沒有四個或者四個以上的 連零串時,這時的 AMI碼就是HDB3碼;當出現(xiàn)四個或者四個以上的連零串時,將四個連零小段的第四個 0變換于遷移非0符號同極性的符號,稱為 V符號(破壞碼)。當相鄰V符號之間有偶數(shù)個非零符號時,再將該小段的第一個0變成+B或者-B (平衡碼),B符號的極性與前一非零符號的極性相反,并讓后面的非0符號從V符號開始再交替變化。AMI碼的優(yōu)點:沒有直流成分,高、低頻分量少,編譯碼電路簡單,且可利用傳號極性交替這一規(guī)律觀察誤碼情況;如果它是AMI-RZ 波形,接收后只要全波整流,就可變?yōu)閱螛O性R

10、Z波形,從中可以提取位定時分量。AMI碼的缺點:當原信碼出現(xiàn)長連“ 0串時,信號的電平長時間不跳變,造成提取定時信號的困難。HDB3碼保持了 AMI碼的優(yōu)點,克服了 AMI碼的連“0碼問題。HDB 3碼的編碼雖然比 較復雜,但譯碼卻比較簡單。6- 6什么是碼間串擾?它是如何產(chǎn)生的?它對通信質量有什么影響?答:所謂碼間串擾是由于系統(tǒng)傳輸總特性不理想,導致前后碼元的波形畸變,并使前面波形出現(xiàn)很長的拖尾,從而對當前碼元的判決造成干擾。碼間干擾的產(chǎn)生是因為在第 k個抽樣時刻理想狀態(tài)時抽樣時刻所得的是僅有第k個波形在此時刻被取值,但在實際系統(tǒng)中,會有除了第k個波形以外的波形可能再抽樣時刻被取值。它對通信

11、質量的影響:碼間串擾嚴重時,會造成錯誤判決。6- 7為了消除碼間串擾,基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應滿足什么條件?其相應的 沖激響應應具有什么特點?兀 TsH( + 2)=CTs答:為消除碼間串擾,基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應滿足:ik =0即滿足無碼間串擾頻域條件。其相應的沖激響應應具有:h(kTs) J,卄八 0 k為其他整數(shù)即具有無碼間串擾時域條件。I0,為其他整數(shù)6- 3什么是眼圖?它有什么用處?由眼圖模型可以說明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些 性能?具有升余弦脈沖波形的 HDB3碼的眼圖應是什么樣的圖形? 答:眼圖是指通過用示波器觀察接收端的基帶信號波形,從而估計和調整系統(tǒng)性能的一種方法。眼圖還可以用來指

12、示接眼圖的用處:眼圖可以定性反映碼間串擾的大小和噪聲的大小, 收濾波器的調整,以減小碼間串擾,改善系統(tǒng)性能。由眼圖模型可以說明以下一些基帶傳輸系統(tǒng)的性能:最佳抽樣時刻是眼睛”張開最大的時刻;定時誤差靈敏度是眼圖斜邊的斜率。斜率越大,對位定時誤差越敏感;圖的陰影區(qū)的垂直高度表示抽樣時刻上信號受噪聲干擾的畸變程度; 圖中央的橫軸位置對應于判決門限電平; 抽樣時刻上, 上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限, 若噪聲瞬時值超過它就可能發(fā) 生錯判; 圖中傾斜陰影帶與橫軸相交的區(qū)間表示了接收波形零點位置的變化范圍,即過零點畸 變,它對于利用信號零交點的平均位置來提取定時信息的接收系統(tǒng)有很大影響。 具有升余

13、弦脈沖波形的 HDB 3 碼的眼圖中間會出現(xiàn)一根代表連 “0”的水平線。在接收端對載波信號的離散7- 什么是數(shù)字調制?它和模擬調制有哪些異同點? 答:數(shù)字調制是用載波信號的某些離散狀態(tài)來表征傳送的信息, 調制參量進行檢測。和模擬調制一樣, 數(shù)字調制也有調幅, 調頻和調相三種基本形式, 并可以派生出多種其 他形式。在原理上二者并沒有什么區(qū)別。 只不過模擬調制是對載波信號的參量進行離散調制, 在接收端也只需對載波信號的離散調制參量估值。即把數(shù)字調制看 二是利用數(shù)字信 從而實現(xiàn)數(shù)字調制, 這種調制方式通常有幅度鍵控、7- 數(shù)字調制的基本方式有哪些?其時間波形上各有什么特點? 答:數(shù)字調制技術有兩種方

14、法: 一是利用模擬調制方法去實現(xiàn)數(shù)字式調制, 成是模擬調制的一個特例, 把數(shù)字基帶信號當成模擬信號的特殊情況處理。 號的離散取值的特點通過開關鍵控載波, 頻率鍵控和相位鍵控。其時間波形上來說,有可能是不連續(xù)的。7- 3 什么是振幅鍵控? OOK 信號的產(chǎn)生和解調方法有哪些?答:振幅鍵控是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息,而其頻率和初始相位保持不變。OOK 信號的產(chǎn)生方法有:模擬調制法(相乘器法)和鍵控法。OOK 信號的解調方法有:非相干解調法(包絡檢波法)和相干解調法(同步檢測法)7 - 2ASK信號傳輸帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系?答: 2ASK 信號的傳輸帶寬是碼元速率的兩倍或基

15、帶信號帶寬的兩倍。7-5 什么是頻移鍵控? 2FSK 信號產(chǎn)生和解調方法有哪些?答:頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。2FSK 信號產(chǎn)生方法:模擬調頻法和鍵控法。解調方法:非相干解調法(包絡檢波法) 和相干解調法。7-8 什么是絕對相移?什么是相對相移?他們有何區(qū)別?答:以載波的不同相位直接去表示相應數(shù)字信號的調制方式稱為絕對相移鍵控。利用前后相鄰碼元的載波相對相位變化傳遞數(shù)字信息的調制方式稱為相對相移鍵控。 相對移相信號可以看做是把數(shù)字信息序列絕對碼變換成相對碼, 然后根據(jù)相對碼進行絕 對移相而成。 在絕對相移中, 相位變化是以未調載波的相位作為參考基準的, 而相對相移是 以前一相

16、鄰碼元的相位為參考基準的。需要采樣頻率大于等于信號最高頻率9-3 對于低通模擬信號而言,為了能無失真恢復,理論上對于抽樣頻率有什么 要求? 答:理論上為了使抽樣頻率能恢復到原來的模擬信號, 的兩倍9-4 試說明什么是奈奎斯特抽樣速率和奈奎斯特抽樣間隔?答:為了從抽樣信號中恢復原信號 m(t),抽樣頻率fs應不小于m(t)最高頻率fH的兩倍,這 一最低抽樣速率2fH稱為奈奎斯特抽樣速率,與此相應的最小抽樣時間間隔稱為奈奎斯特抽 樣間隔。1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型1.2.3數(shù)字通信的特點抗干擾能力強,且噪聲不積累傳輸差錯可控便于處理、變換、存儲,將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸 易于集成,使

17、通信設備微型化,重量輕易于加密處理,且保密性好(1)1.3.1通信系統(tǒng)的分類按調制方式分類:基帶傳輸系統(tǒng)和帶通(調制)傳輸系統(tǒng) 調制,詳見書中表1-1。按信號特征分類:模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)按傳輸媒介分類:有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。調制傳輸系統(tǒng)又分為多種3.1.2隨機過程的數(shù)字特征均值(數(shù)學期望):E帥Jxfi(x,t)dx方差:D(t) =Eqt)-a(t)2 相關函數(shù)R(ti,t2)=Ee(ti)(t2)=甘XiX2f2(Xi,X2;ti,t2)dXidX23.2.1平穩(wěn)隨機過程的定義(1 )其均值與t無關,為常數(shù)a ;(2)自相關函數(shù)只與時間間隔T有關。把同時滿足(1)和(2)的過

18、程定義為 廣義平穩(wěn)隨機過程。322 各態(tài)歷經(jīng)性如果平穩(wěn)過程使下式成立IR=R(T)則稱該平穩(wěn)過程具有各態(tài)歷經(jīng)性。3.2.4平穩(wěn)過程的功率譜密度非周期的功率型確知信號的自相關函數(shù)與其功率譜密度是 穩(wěn)隨機過程同樣成立,即有P) = CR)edT對傅里葉變換。這種關系對平1 處皿3.4平穩(wěn)隨機過程通過線邪系統(tǒng)云!嚴y dEN(t) =aJ:h(T)da H (0)輸出過程&(t)的均值:輸出過程輸出過程bt )的自相關函數(shù): &(t)的功率譜密度:荀右出+T)=廣廣h(a)h(P)R(T +a -P)dadP =R0(t)P0(f)=Hrf)H(f).R(f) =2H(f)| R(f)則輸出也是平穩(wěn)

19、的。若線性系統(tǒng)的輸入是平穩(wěn)的,如果線性系統(tǒng)的輸入過程是高斯型的,則系統(tǒng)的輸出過程也是高斯型的。3.3.2重要性質廣義平穩(wěn)的高斯過程也是嚴平穩(wěn)的。高斯過程經(jīng)過線性變換后生成的過程仍是高斯過程。3.3.3高斯隨機變量1 r (x-a)2)(2口2 Jx = a,即 f(a + x)=f(a-x)aesc1JJ(x)dx= f (x)d1f(x) =-exPl -(-)(1) f(X)對稱于直線(2) f(x)dx=13.5窄帶隨機過程若隨機過程 如的譜密度集中在中心頻率fc附近相對窄的頻帶范圍加內,即滿足Af 03.7高斯白噪聲和帶限白噪聲白噪聲n 定義:功率譜密度在所有頻率上均為常數(shù)的噪聲Pn(

20、f)Pn(f)”0-雙邊功率譜密度(0f )單邊功率譜密度4.1無線信道電磁波的分類:地波:頻率天波:頻率 2 MHz ;距離:數(shù)百或數(shù)千千米2 - 30 MHz ;一次反射距離: 30 MHz ;距離:和天線高度有關L. D2D2h zza:m8r504.3.2編碼信道模型P(0 / 0)和P(1 / 1)正確轉移概率,P(0 / 0) = 1 -P(1 / 0)P(1 / 1) = 1P(1/ 0)和P(0 / 1)錯誤轉移概率-P(0 / 1)5.1.6相干解調與包絡檢波接收端必須提供一個與接收的已調載波嚴,它與接收的已調信號相乘后,經(jīng)低通濾tKf J m(T)di4 (或。.5)相干解

21、調器原理:為了無失真地恢復原基帶信號, 格同步(同頻同相)|的本地載波(稱為相干載波廠 波器取出低頻分量,即可得到原始的基帶調制信號。5.3.2窄帶調頻(NBFM )如果FM信號的最大瞬時相位偏移滿足下式條件則稱為窄帶調頻;反之,稱為寬帶調頻。5.3.3寬帶調頻調頻波的有效帶寬為:BFM =2(mf U =2ef + fm)調頻廣播中規(guī)定的最大頻偏Af為75kHz,最高調制頻率fm為15kHz,故調頻指數(shù) mf = 5,由上式可計算出此 FM信號的頻帶寬度為180kHz。5.4.3小信噪比時的門限效應當(Si /Ni)低于一定數(shù)值時,解調器的輸出信噪比(So/No)急劇惡化,這種現(xiàn)象稱為調頻信

22、號解調的門限效應。5.5各種模擬調制系統(tǒng)的比較帶寬:BAM=BDSB=2fm BssB=fm VSB 略大于 fm FM 帶寬為2(mf +1) fmWBFM抗噪聲性能最好,DSB、SSB、VSB抗噪聲性能次之,AM抗噪聲性能最差。SSB的帶寬最窄,其頻帶利用率最高;FM占用的帶寬隨調頻指數(shù) mf的增大而增大,其頻帶利用率最低。第6章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)6.2.1(1)(2)(3)(4)(5)(6)數(shù)字基帶信號 -未經(jīng)調制的數(shù)字信號,它所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開始的。 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)-不經(jīng)載波調制而直接傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)。傳輸碼的碼型選擇原則不含直流,且低頻分量盡量少;應含有豐富的定時

23、信息,以便于從接收碼流中提取定時信號;功率譜主瓣寬度窄,以節(jié)省傳輸頻帶; 不受信息源統(tǒng)計特性的影響,即能適應于信息源的變化;具有內在的檢錯能力,即碼型應具有一定規(guī)律性,以便利用這一規(guī)律性進行宏觀監(jiān)測。 編譯碼簡單,以降低通信延時和成本。6.3.2數(shù)字基帶信號傳輸?shù)亩糠治鰹榱舜_定第k個碼元ak的取值,首先應在t = kTs + t。時刻上對r(t)進行抽樣,以確定r(t) 在該樣點上的值。由上式得3k個接收碼元波形的抽樣值,它是確定ak的依據(jù);第二項(工項)是除第一項akh(to)是第第k個碼元以外的其它碼元波形在第k個抽樣時刻上的總和(代數(shù)和),碼間串擾值I。第三項nR(kTs+ to)是輸出噪聲在抽樣瞬間的值。6.4.2無碼間串擾的條件 在無碼間串擾時域條件的要求下,我們得到無碼間串擾時的基帶傳輸特性應滿足 tS羅心診=1恥TS(滬単)=Ts 陰呂sS 上條件稱為 奈奎斯特(Nyquist)第一

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