第2章通信基礎(chǔ)理論

1、第2章 通信基礎(chǔ)理論2.1 信號與系統(tǒng)2.2 概率論與隨機過程2.3 模擬通信系統(tǒng)2.4 數(shù)字通信系統(tǒng)2.5 移動通信信道的三大損耗2.6 移動通信的四大效應(yīng)2.1 信號與系統(tǒng)n2.1.1 何為信號、何為系統(tǒng)？n2.1.2 信號與系統(tǒng)的分類n2.1.3 卷積的概念n2.1.4 傅里葉級數(shù)分析與傅里葉變換何為信號、何為系統(tǒng)？n信號是消息的表現(xiàn)形式和傳輸載體，消息是信號的具體內(nèi)容：（1）殺敵時的鼓聲就是一個信號，他要傳達的信息是沖鋒陷陣、奮勇殺敵。（2）仗打得差不多的時候的鑼聲也是一個信號，傳達的信息是鳴金收兵，咱不打了。（3）燈塔上的燈光是信號，它要傳達的信息可能是此處有暗礁，請繞行！何為信號、

2、何為系統(tǒng)？（4）航海用的旗語是信號，它要傳達的信息因旗語的不同而異。（5）無線電報用滴答的代碼傳遞消息，無線電傳輸?shù)氖菬o線電信號。（6）電話將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號在電纜中傳送。何為信號、何為系統(tǒng)？n移動通信系統(tǒng)包含基站、終端、傳輸子系統(tǒng)、計費子系統(tǒng)、鑒權(quán)子系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)相互協(xié)作、互相配合才構(gòu)成了一個完整的移動通信系統(tǒng)。圖2.2 一個簡單的通信系統(tǒng)信號與系統(tǒng)的分類n根據(jù)信號的確定性與否來劃分，信號可以分為：確定性信號和隨機信號。n根據(jù)信號是否會周期反復(fù)來劃分，信號可以分為：周期信號與非周期信號。n根據(jù)信號的連續(xù)性，信號可以分為：連續(xù)信號與離散信號。信號與系統(tǒng)的分類n根據(jù)系統(tǒng)是否具有齊次性，系

3、統(tǒng)可以分為：線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)。n根據(jù)系統(tǒng)的模型參數(shù)是否恒定，系統(tǒng)可以分為：時變系統(tǒng)與時不變系統(tǒng)。n根據(jù)系統(tǒng)的連續(xù)性，系統(tǒng)可以分為：連續(xù)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)。卷積的概念n沖激函數(shù)n卷積dttxftfxf)()()(21圖2.6 沖激函數(shù)圖2.7 張開印vs泰國拳王傅里葉級數(shù)分析與傅里葉變換n傅里葉級數(shù)可以簡述為：任何函數(shù)都可以由不同振幅、不同頻率、不同相位的三角函數(shù)的線性組合來表示。n傅里葉變換圖2.8 門函數(shù)的傅里葉變換2.2 概率論與隨機過程n2.2.1 概率論擲骰子的故事n2.2.2 隨機過程隨機過程不隨機n2.2.3 馬爾科夫過程由愛情呼叫轉(zhuǎn)移想到的n2.2.4 排隊論人多很擁擠？

4、排隊吧概率論擲骰子的故事n概率論的產(chǎn)生n概率論在通信中 的應(yīng)用隨機過程隨機過程不隨機n泊松分布n指數(shù)分布!)(kekxpk0, 00,1)(xxexFx馬爾科夫過程由愛情呼叫轉(zhuǎn)移想到的圖2.11 一個簡單的馬爾科夫鏈排隊論人多很擁擠？排隊吧n“顧客/用戶”到達的規(guī)律n排隊規(guī)則n窗口數(shù)目n服務(wù)時間2.3 模擬通信系統(tǒng)n模擬是和數(shù)字對應(yīng)的。從時域上來看，模擬信號的時間軸上每個點都有自己對應(yīng)的函數(shù)值。圖2.15 模擬通信系統(tǒng)模型模擬信號的調(diào)制n為何要調(diào)制？ 高頻信號確實比低頻信號傳的遠 天線的尺寸一般要和信號的波長相匹配n常見的調(diào)制方式： 幅度調(diào)制（AM） 頻率調(diào)制 相位調(diào)制2.4 數(shù)字通信系統(tǒng)n數(shù)

5、字技術(shù)的優(yōu)勢在哪里？ 差錯控制 保密性 實現(xiàn)的成本n數(shù)字通信的不足： 頻帶利用率較低 需要嚴格的同步系統(tǒng)模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換n采樣非誠勿擾的收視率是怎么來的？n量化n編碼2.5 移動通信信道的三大損耗n2.5.1 路徑損耗俗稱路損n2.5.2 慢衰落損耗俗稱慢衰n2.5.3 快衰落損耗俗稱快衰路徑損耗俗稱路損n奧村-哈塔模型L50(市區(qū))（dB）=69.55+26.16lgfc-13.82lghb-(hm)+(44.9-6.55lghb)lgd-KnHata模型L50(市區(qū))（dB）=46.3+33.9lgfc-13.82lghb-(hm)+ (44.9-6.55lghb)lgd+CMn室

6、內(nèi)傳播模型快衰落損耗俗稱快衰n快衰落消耗主要是反映小范圍移動的接收電平平均值的起伏變化趨勢?？焖ヒ鸬碾娖狡鸱兓娜鹄植肌⑷R斯分布和納卡伽米分布，它的起伏變化速率比慢衰落要快，所以稱為快衰。 （1）時間選擇性衰落（2）空間選擇性衰落（3）頻率選擇性衰落2.6 移動通信的四大效應(yīng)n2.6.1 陰影效應(yīng)陽光不能普照n2.6.2 遠近效應(yīng)CMDA特有的效應(yīng)n2.6.3 多徑效應(yīng)路太多也非好事n2.6.4 多普勒效應(yīng)你跑的太快了，我跟不上陰影效應(yīng)陽光不能普照n移動通信中建筑物等的阻擋所引起的陰影效應(yīng) 。遠近效應(yīng)CMDA特有的效應(yīng)nCDMA中離基站距離較近的小區(qū)中心，用戶接收到的基站信號就比較強。多徑效應(yīng)路太多也非好事n通過不