無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)第2章(完整版)
【正文】 in ( 2 ( 5 ) ) ( 1 / 7 ) sin ( 2 ( 7 ) ) ]ft f t f t f t? ? ? ? ?? ? ?? 將所有 f 的奇數(shù)倍正弦信號(hào)疊加，可得到方波信號(hào) ? 例 1，考慮頻率 f、 3f、 5f的正弦信號(hào)疊加所得信號(hào)，如果 f=1MHz，帶寬為 4MHz。 2 模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) ? 周期信號(hào)（ periodic signal） ：周期性地重復(fù)的信號(hào) 3 ( ) ( ) s t T s t t? ? ? ? ? ? ? ?? 一個(gè)典型的正弦波信號(hào)包含三個(gè)參數(shù)：振幅（ A），頻率（ f）和相移（ φ ）。信號(hào)的周期 =信號(hào)中基本頻率對(duì)應(yīng)的周期。此時(shí)碼速率為 4Mbps。 ? 盡可能有效地提高帶寬利用效率 20 奈奎斯特帶寬 ? 1. 頻率不超過(guò) B的信號(hào)足以實(shí)現(xiàn) 2B的信號(hào)傳輸速率 ? 2. 對(duì)帶寬為 B的信道，最高可實(shí)現(xiàn)的信號(hào)速率是 2B。 ? 噪聲條件下，將產(chǎn)生錯(cuò)誤，傳輸速率并不僅僅取決于帶寬 ? 關(guān)鍵在于信號(hào)和噪聲的能量對(duì)比。 35 ? 為什么要復(fù)用 ? 當(dāng)傳輸速率提高，每單位 kbps的成本降低，傳輸速率越高越劃算 ? 大部分通信設(shè)施可以支持較高的通信速率，而大多數(shù)通信應(yīng)用并不需要很高的速率 36 ? 基本的復(fù)用技術(shù) ? 頻分復(fù)用（ FDM） ：每一路信號(hào)獨(dú)立使用一段頻段，該頻段以信號(hào)的載波頻率（ carrier frequency）為中心，多路信號(hào)之間的頻段之間有足夠的間隔（ guard band） ? 語(yǔ)音信號(hào) 3003400Hz， 4kHz帶寬足夠一路語(yǔ)音通信。PCM每秒采樣 8000次，因此整個(gè) T1線路的速率為8000 193=。 ? 時(shí)分復(fù)用（ TDM） ：將時(shí)間分片，每個(gè)時(shí)間片對(duì)應(yīng)一路信號(hào)（通常是數(shù)字信號(hào)） ? 同步時(shí)分復(fù)用，時(shí)間分片是預(yù)先設(shè)定的 ? 異步時(shí)分復(fù)用，動(dòng)態(tài)地調(diào)整時(shí)間分片 37 38 一個(gè)典型的同步時(shí)分復(fù)用系統(tǒng) 39 信號(hào)發(fā)送 信號(hào)接收 ? 順序掃描 buffer ? mc(t)的速率是所有 mi(t)速率之和 ? 復(fù)用后的信號(hào)由 幀 組成，一幀包含所有路信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間片。 ? 香農(nóng)在推導(dǎo)中，僅假設(shè)白噪聲，沒(méi)有考慮突發(fā)性的噪聲 ? 沒(méi)有考慮信號(hào)的衰減 ? SNR和帶寬也使相關(guān)的，帶寬越大，噪聲越高 24 2l og ( 1 )C B SNR??? 例：考慮一個(gè)信道的頻段從 3MHz到 4MHz，SNRdB=24dB。如果信號(hào)的傳輸速率是 2B bps，則一個(gè)頻率不大于 B的信號(hào)足夠?qū)崿F(xiàn)上述速率。 10 ,14 sin( 2 )()kkk fts t Ak?????? ?奇 數(shù)? 結(jié)論： ? 數(shù)字信號(hào)方波包含無(wú)窮帶寬 ? 信號(hào)傳輸系統(tǒng)通常僅具有有限的帶寬 ? 對(duì)任意傳輸介質(zhì)，占用的帶寬越大，成本越高 ? 在有限的帶寬內(nèi)傳輸信號(hào)，會(huì)造成信號(hào)
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