電子科大通信原理第2章基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

1、1/192022-4-23 本章要求：本章要求：1. 掌握幾個概念：直流分量掌握幾個概念：直流分量 , rms（均方根值）（均方根值） , 歸一歸一化平均功率，化平均功率， dBm ；2. 2. 掌握幾個帶寬定義：信號（或系統(tǒng)）的絕對帶寬、掌握幾個帶寬定義：信號（或系統(tǒng)）的絕對帶寬、（或系統(tǒng)）的譜零點帶寬、信號（或系統(tǒng)）的（或系統(tǒng)）的譜零點帶寬、信號（或系統(tǒng)）的3dB3dB帶寬、帶寬、 6dB6dB帶寬、號（或系統(tǒng)）的等效噪聲帶寬。帶寬、號（或系統(tǒng)）的等效噪聲帶寬。3. 線性系統(tǒng)無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件線性系統(tǒng)無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件2/192022-4-232.1.1 信號及其基本參數(shù)信號及其基本參數(shù) 實際

2、物理波形實際物理波形(實信號實信號)的特點：的特點：1）實的、連續(xù)的、峰值有限的）實的、連續(xù)的、峰值有限的2）存在于有限的時間段內(nèi)）存在于有限的時間段內(nèi)3）頻譜主要集中在某個頻帶中）頻譜主要集中在某個頻帶中 3/192022-4-231. 周期信號周期信號：( )()v tv tT2. 直流分量直流分量：1( )lim( )2TdcTTvv tv t dtT3. 3. 信號的信號的功率功率22( )( )v tPPi t RR或“歸一化功率歸一化功率”，令，令1R （歐姆），（歐姆）， ( )x t的歸一化平均功率的歸一化平均功率：221( )lim( )2TTTPx tx t dtT( )x

3、 t的歸一化能量的歸一化能量：2lim( )TTTEx t dt信號分為：信號分為：(1) 功率信號功率信號 (2) 能量信號能量信號4/192022-4-23:.ootermsrmsanquare4. 均方根值均方根值：2( )rmsvv t幅度的一種度量，例如：幅度的一種度量，例如： （1）直流）直流， ，則( )v tArmsvA（2）正弦波）正弦波， ，則cos(2)Aft0.707rmsvA基于基于 計算功率：計算功率： rmsv2rmsPv5/192022-4-235. 分貝分貝：采用：采用10為底的對數(shù)度量功率的相對比值為底的對數(shù)度量功率的相對比值 _1010_10log20lo

4、g()ormsoutinirmsxPGdBPx(1) (1) 功率增益功率增益：(2) (2) 信號與噪聲的功率比信號與噪聲的功率比101010log20log()srmsdBnrmsPsSdBNPn(3) 基于某個參考電平值來度量某絕對電平基于某個參考電平值來度量某絕對電平 P相對于相對于 1mw 的分貝功率電平的分貝功率電平: dBm103 (watts)10log10PPdBm實際功率電平的值 P相對于相對于 1W 的分貝功率電平的分貝功率電平: dBW P相對于相對于 1KW 的分貝功率電平的分貝功率電平: dBK6/192022-4-23信號的帶寬信號的帶寬表示信號的能量或功率的集中

5、分布范圍。表示信號的能量或功率的集中分布范圍。系統(tǒng)的帶寬系統(tǒng)的帶寬表示系統(tǒng)對信號頻率的選擇性。表示系統(tǒng)對信號頻率的選擇性。2.1.4 信號的頻帶與帶寬信號的頻帶與帶寬基帶信號或低通信號基帶信號或低通信號主要能量或功率集中在零頻率附近；主要能量或功率集中在零頻率附近；頻帶信號或帶通信號頻帶信號或帶通信號主要能量或功率集中在某一非零頻率附近。主要能量或功率集中在某一非零頻率附近。大量的傳輸信號是頻帶信號，比如長途與無線通信中的傳輸信號。大量的傳輸信號是頻帶信號，比如長途與無線通信中的傳輸信號。7/192022-4-2321Bff(1) (1) 絕對帶寬（所有非零譜的分布范圍）絕對帶寬（所有非零譜的

6、分布范圍）f1f2f0p 信號的帶寬：信號的帶寬： P ff1f1f1Bf P f00f8/192022-4-23(2) (2) 譜零點帶寬譜零點帶寬f00f1f2f021Bfff1f1f001Bf P f P f9/192022-4-23（3 3）3-dB 3-dB 帶寬帶寬 ( (半功率帶寬半功率帶寬) ) 321dBBff21012P fP fP ff00f1f2ff01f1f 0P31dBBf 1102P fP P f P f0P f10/192022-4-23p 雙邊功率譜密度與單邊功率譜密度雙邊功率譜密度與單邊功率譜密度 ,XPff 雙邊功率譜密度 ,0,XGff 單邊功率譜密度物

7、理功率譜密度 2,00 ,0XXPffGff 0XXXPPf dfGf df XPf XGf011/192022-4-23線性系統(tǒng)線性系統(tǒng) H(f) x t y t y tkx t其中:k系統(tǒng)增益系統(tǒng)延遲So: 2jfYfkXf e 2jH fjfHfkeHfe 2.4.2 無失真?zhèn)鬏敆l件無失真?zhèn)鬏敆l件線性系統(tǒng)無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件線性系統(tǒng)無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件 幅頻響應(yīng)是平坦的幅頻響應(yīng)是平坦的 相頻響應(yīng)是頻率的線性函數(shù)相頻響應(yīng)是頻率的線性函數(shù) Hfk常數(shù) 2Hff 2jfHfke 12/192022-4-23系統(tǒng)群時延系統(tǒng)群時延 12gdTfHfdf 無失真?zhèn)鬏斠鬅o失真?zhèn)鬏斠螅?gTf（常數(shù)）（常數(shù)

8、）13/192022-4-232.7 帶通信號14/192022-4-23窄帶信號窄帶信號： 的帶通信號。的帶通信號。 中心頻率中心頻率 （通信載波頻率）；帶寬（通信載波頻率）；帶寬 帶通信號（帶通信號（Bandpass signal） 只在某個有限只在某個有限的區(qū)間的區(qū)間 上非零。上非零。 fXf1f2ff( )X f12(,)ff2.7.3 帶通信號及其分量信號帶通信號及其分量信號 21fff 21cfffcf15/192022-4-23正交表達(dá)式 00,2ta t2( )Re ( )( )cos2( )sin2( )cos2( )cjf tccsccx tg t ex tf tx tf

9、ta tf tt帶通信號的三種表達(dá)式：帶通信號的三種表達(dá)式：復(fù)包絡(luò)表達(dá)式實包絡(luò)相位表達(dá)式 jtcsg txtjxta t e a t一個準(zhǔn)正弦信號一個準(zhǔn)正弦信號 x tt典型波形：典型波形： g t16/192022-4-23u 帶通信號的譜帶通信號的譜( )Re( )cjtx tg t e 11( )()()2ccX fG ffGff( )( )Fg tG f 其中其中:1.1. 若帶通信號若帶通信號 是能量型信號，則是能量型信號，則 的頻譜為：的頻譜為：( )x t( )x t 1( )()(2)4xgcgcP fPffPff其中其中 : - the PSD of g(t)( )gPf2. 若帶通信號若帶通信號 是一個功率型信號，則是一個