通信原理

本来这一篇我是想通信原理的第三章和第六章专门就调制和解调写的，想到高频也有学这个，所以我就合在一起写了算了。 这篇博客会以通信为纲，然后补高频的东西。 [TOC] 哎啊没找到图，先放一张数字系统的，也大同小异。（数字上）我们可以看见一个信号在发送之前都会先经过信道编码，但依然是一个低频信号。从上学期学的电磁场我们就可以知道，一个低频信号所能发射出去的功率是很低的，并且需要一条长城那么大的天线才有可能能接收。所以我们需要通过调制来将信号抬到一个足够高的频率上，以便信道传输。模拟上也是同理的。 我们知道一个正弦波： 有三个参量，幅值，频率，相位，所以相应的我们会有振幅调制，频率调制和相位调制。其中振幅调制（+一些特殊的变种）又称为线性调制，频率调制和相位调制称为非线性调制，因为后两者是将调制信号附加在载波的相位上。 设载波为： 而这里所说的线性调制就是 用调制信号的瞬时值控制载波信号的幅值 ，而后边还会说到的双边带，单边带调制都是基于这个的。 显然，由傅立叶变换我们可以知道，一个正弦信号的傅立叶变换是： 可见，这相当于是两个可以提供频移的信号，如果我们想利用他的频移特性的话，不妨可以直接将调制信号乘上载波信号，利用 积化和差 即： 在频谱上面看就是这样的: 这里开始用高频的符号 而振幅调制就是在上面的基础上,在调制信号加入一个直流信号,即: 其中: 为比例系数, 为 调制指数 从通信的前几章我们可以知道这个直流信号是没有信息量的,而从信号与系统的角度说,这个直流信号在频域上是一个冲激信号,在这个基础上乘载波信号,就相当于发送了载波信号.这个时候已调波的表达式和频谱是这样的: 所以说他带来的影响就是: 所以我们现在来讨论一下他们的 功率关系 ,假设这个电压输送到一个电阻R上: 现在讨论怎么实现调幅,从上文我们可以得到最直接的方法: 如果不要直流信号和加法器,直接将调制信号和载波信号相乘也是可用的,这就是不含载波分量的双边带调幅(平衡调幅),后面再讨论. 实际上我们可以发现,所有调幅的方法的重点就在于怎么实现相乘这一点上,下面再来看一个重点内容 [图片上传失败...(image-4b42e-1563721389569)] 电路图网上的都好丑,在高频书P319,或者直接看ppt吧 考虑二极管在高频的时候相当于一个单向小电阻 ,且单向性只受 控制,即得 开关函数 (总电阻) 不妨将 作三角傅里叶级数分解的: 在讲完调制之后,不妨可以讲一下他的解调(检波).最常用的一种检波方式就是二极管包络检波.原理比较简单,就是一个整流器加一个LPF.当然,在电路上他是这样的: 显然,这个LPF的过渡带应该落在 和 中间,所以有: 想我尽早更新的方法之一

首先给出了一些通信的基本概念，然后是通信系统的组成，模拟通信系统，数字基带通信系统，数字频带通信系统，模拟信号的数字化和PCM等等 现在的通信系统大部分都是数字通信系统，由信源，发送设备，信道，接收设备，信宿。发送设备中又有信源编码，信道编码，调制；接收设备中又有解调，信道译码，信源译码 信源编码实际上就是压缩编码，提高信号的有效性，信道编码实际上是通过增加监督位和冗余，提高信号的抵御噪声的能力，增加信号的可靠性 模拟通信： 2Baud/Hz 1Baud/Hz 连续波调制和脉冲调制，连续波调制又分为模拟调制和数字调制，模拟调制：AM，FM，PM 数字调制：ASK，FSK，PSK，DPSK 脉冲调制又分为脉冲模拟调制和脉冲数字调制，脉冲模拟调制：PAM，PDM，PPM 脉冲数字调制：PCM，DPCM，DM（增量调制） AM可用相干解调和非相干解调，非相干解调例如包络检波法，其实现起来比较简单，但是有门限效应，只有在信噪比较大的时候才能使用 在星座图中，每个点表示一个调制的信号，星座图中的欧氏距离反映了其的抗噪声性能，欧氏距离越大抗噪声性能越好，所以16QAM比16PSK的抗噪声性能更好，16QAM是在一个正方形上分布的，16PSK是在一个幅度一样的圆上分布的，相邻两点的欧氏距离小 PCM的过程：采样，量化，编码 均匀量化和非均匀量化 非均匀量化能够提高小信号的量化信噪比，很多信号的归一化有效值比较小，例如语音信号只有20%左右 A律（13折线法）和u律（15折线法） 眼图，眼睛张开高度的一半表示了噪声容限，判决门限位于上下高度的中线上，最佳抽样时刻 匹配滤波器，相关接收机 最大后验概率准则在输入等概的时候可以转换的最大似然，实际应用中是利用星座图中最小欧式距离准则 把高速的数据流利用正交子载波转换成低速的数据流，这些正交的子载波在频谱上是有重叠的，提高了频谱效率。 移动通信的发展史，1G-4G，5G， 1G：FDMA 2G：GSM系统，用了TDMA 3G：CDMA，分为3种，WCDMA，CDMA-2000，TD-SCDMA 4G：OFDMA FDMA：给不同的用户划分不同的频段，每个用户在不同的频段上进行数据的传输，需要保护间隔 TDMA：不光分频，还在每个频段上划分了不同的时隙，每个用户在不同的时隙上传输数据。 CDMA：不同的用户采用不同的码字，相邻的小区采用能用相同的频率 硬切换：越区切换时要先与原小区断开连接，再与新小区建立连接，容易掉话 软切换：越区连接时先与新小区建立连接再与原小区断开连接 2G时是先频分复用后时分复用，相邻小区之间用的是不同的频点，一台手机在同一时刻上只能工作在一个频点上 3G中CDMA是用不同的码字区分，相邻的小区可以用同样的频点 空间的分集增益，接收端能收到独立的一系列信号，这些信号包含同一信息，能通过一些手段加以利用，加权或者输出信噪比最大的，得到更好的输出。 时间分集增益，频率分集增益 时间分集增益：rake接收机，3G，CDMA，到达rake接收机的时间不同 频率分集增益：在某些频率上衰落比较大，在某些频率上衰落比较小 提高信号的抗干扰性，扩频后频带比较宽带来频率上的分集增益 频率选择性衰落：多径效应（OFDM可以抵抗） 平坦衰落 快衰落：多普勒频移 无差错条件下，传输信息的最大速率； 提高信道容量可以通过提高信噪比和信道带宽来实现，在一定条件下带宽可以和信噪比相互转换

这书上都有的嘛！仔细翻一番就能找到！怎么感觉和我当年的考试题，一模一样！第51题答案是3、2！就这个能立马做出来其他的我都也忘差不多了

平稳随机过程定义：所谓平稳随机过程，即指它的n维分布函数或概率密度函数不随时间的平移而变化。函数展开式如下由上式可得：由于平稳随机过程一维概率密度与时间t无关，所以平稳随机过程的数学期望为：平稳随机过程的一阶原点矩为常数。平稳随机过程的方差：二维概率密度及依赖于时间间隔， 而与时间的个别值t2和t3 无关.。因此得：得：所以，一个狭义随机过程只要均方值有界，则它必定也是广义平稳随机过程

通信原理广义平稳随机过程有哪些性质?答：（1） E{X(t)} = 常数。（2） E{X(t1)X(t2)} = R(t2-t1)还有很多性质。比如 R(t2-t1) 是一正定函数。

第三节 平稳随机过程 1、平稳随机过程：指N维分布函数或概率密度函数不随时间的平移而变化，或者说不随时间原点的选取而变化。 2、平稳随机过程的重要性：A、在实际应用中，特别在通信中所遇到的过程大多属于或很接近平稳随机过程；B、平稳随机过程可以用它的一维、二维统计特征很好的描述。 3、平稳随机过程的重要特性：平隐随机过程在满足一定条件下有一个非常重要的特性，称为各态历经性。这种平稳随机过程，它的数字特征完全可由随机过程中的任一实现的数字特征，即数学期望、方差和自相关函数（均为统计平均值）来决定，这样就可以用时间平均来代替统计平均。 4、平稳随机过程的自相关函数是特别重要的函数：A、平稳随机过程的统计特性，如数字特征等，可通过自相关函数来描述；B、自相关函数与平稳随机过程的谱特性有着内在联系。 5、平稳随机过程的自相关函数R（τ）与功率谱密度P（w）是一对傅里叶变换。 6、自相关函数有着一些重要的性质，通过它可以确定平稳随机过程的平均功率、直流功率和交流功率，即R（τ）= R（-τ）为τ的偶函数，R（0）为平稳过程的平均功率； R（∞）为它的直流功率；R（0）- R（∞）=σ2为其交流功率；R（0）≥R（-τ）在τ=0时有值，为它的上界。功率谱密度P（w）表示角频率w处的单位频率内的功率，它也有着一些重要性质：P（w）=P（-w）为w的偶函数：P（w）在频域上的面积等于平稳随机过程的平均功率；P（w）为一非负的实函数。 第四节 高斯过程 1、高斯过程：随机过程的任意N维分布服从正态分布（N=1，2——）时，称它为高斯随机过程，简称高斯过程。 2、高斯过程一种普遍存在和十分重要的随机过程：A、高斯过程的许多性质都能得到解析结果；B、用高斯模型表示物理现象所产生的一些随机过程时，常常是适宜的。 3、如果将一个高斯过程加到一个线性网络上，其输出端的随机赛程也是高斯的。 第五节 噪声 1、噪声：是指物理系统中对信号的传输与处理起扰乱作用，又不能完全控制的一种不需要的波形。 2、散粒噪声：是由电子器件中电流的离散性质所引起的。 3、热噪声：是指导体中电子的随机运动所产生的一种电噪声。 4、散粒噪声和热噪声的均值都为零，且幅度的概率密度函数均为高斯分布。 5、高斯噪声：当噪声的任意N维分布都服从高斯分布时称为高斯噪声。散粒噪声和热噪声都属于高斯噪声。 6、白噪声：为了便于分析，建立一个理想化噪声模型，它是指其功率谱密度Pn(w)在（-∞，+∞）的整个频率范围内都是均匀分布的一种噪声。 7、高斯白噪声：如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。 8、热噪声和散粒噪声是高斯白噪声。

信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约 为1MHz。因此，如果用限窄的脉 冲序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号。 如下面介绍

http://baike.baidu.com/view/702722.htmhttp://www.dearbook.com.cn/Book/ViewBook.aspx?pno=TS0021943这两个一定要看看

不用没一层都含有的原理是这样：首先你想要发一个包，你肯定知道目的IP，就是你想发的主机的IP（上网浏览网页，一般就是dns域名解析和各种链接获得目的IP）接着查看是否在同一个网段，如果是，那么查找该主机的Mac地址封装（没有就ARP请求，此时一般会丢前一两个包），直接发过去，其中携带自己的源Mac和目的Mac如果不是同一网段，那么查看自己的默认网关的Mac（这是当你是主机的情况，如果不是主机是路由器，那么直接查找路由下一跳地址和出接口），如果没有，发ARP请求，获得网关的Mac，于是发包向网关，所以目的IP是对端主机，但是目的Mac却是网关的。事实上，有了IP就知道是要发给谁了，无需Mac的，报文的目的Mac都是下一跳的Mac地址，不是目的主机的Mac地址，下一跳收到了以自己Mac为目的的报文时才会上送到三层，也就是IP层，查找路由表转发到目的IP或直接发往默认网关（没有路由表的主机都是发默认网关的）这是简单的例子，你说的不属于这种情况。如果你们局域网是使用了路由器的话，那应当用的是一种NAT（地址转换）的技术，在局域网内使用私网地址，在外网所有的主机使用同一个公网IP地址，使用不同的应用层端口来区分不同的用户是常用的方法，当然还有其他许多的方法，如携带option82地理位置信息等等，这样其实节省了公网的地址，但是同时造成无法溯源等诸多问题。基本就是这样，希望对你有帮助！