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1、,,,,,,,第,1,章 绪论,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,*,通信原理,第,0,章 关于通信原理的学习,,§0.1《,通信原理,》,课在通信专业学习中的地位和作用,,1,．地位：是构建通信专业知识的主干,,2.,目的：掌握通信系统的基本原理以及分析和解决问题的基本方法。,,3.,研究方法：是在系统级模块级层次上将实际通信系统抽象成数学模型，采用数学分析和计算机模拟的方法对其进行研究，得到系统性能与系统参数之间的定量关系。在给定系统参数的情况下，估算系统的性能（系统分析）；在给定系统性能要求的情况下，设计和优化系统的参数（系统设计）。在系统的数学模
2、型比较复杂时，可以采用计算机模拟仿真（如：用,MATLAB,软件仿真）的方法获得这些参数之间的关系，达到优化通信系统的目的。,2,,§0.2,该课程的特点、难点和学习中应注意的方法,,1,．特点：,由于是专业基础课，所以既有基础课的理论推导和计算，又有专业课极强的物理意义的存在，且是一个系统级分析、研究和设计。因此，就要求在学习中，改进以往的学习方法，决不能只停留在会模仿计算上，同样不能只满足于知道或记住结论。,,,2,．难点：,在掌握理论推导的基础上，弄清其物理意义,,有部分随机信号分析的方法,,大量采用付立叶变换的谱分析方法,,3,．方法：,抓住系统框图，理清分析思路,,弄清推导思路，学会
3、分析方法,,深入领会结论，灵活应用解题,,提倡简单预习，重听更重思考,,认真完成作业，障碍及时清扫,,§0.4,课堂要求,,1,．不迟到,,2,．不说与讲课内容无关的话。,,,§0.5,其它,,有答案书，可以参考，但不要一抄了事，要,,弄懂。,深入浅出通信原理,第,1,章 绪论,第一节 这门课为什么难学,很多原理一旦上升为理论，常常伴随着繁杂的数学推导，很简单的本质反而被一大堆公式淹没，通信原理因此让很多人望而却步。,,,非常复杂的公式背后很可能隐藏了简单的道理。,,,真正学好通信原理，关键是要透过公式看本质。,,,以复傅立叶系数为例，很多人都只是会套公式计算，真正理解其含义的人不多。对于经常
4、出现的“负频率”，真正理解的人就更少了。,第一节 这门课为什么难学,傅里叶级数展开,,第二节 从多项式乘法说起,,傅里叶级数展开,,多项式乘法相信我们每个人都会做：,再合并同类项的方法得到的，要得到结果多项式中的某个,,系数，需要两步操作才行，有没有办法一步操作就可以得,,到一个系数呢？,,下面的计算方法就可以做到：,第二节 从多项式乘法说起,,第二节 从多项式乘法说起,,这种计算方法总结起来就是：,,反褶：一般多项式都是按,x,的降幂排列，这里将其中一个多项式的各项按,x,的升幂排列。,,平移：将按,x,的升幂排列的多项式每次向右平移一个项。,,相乘：垂直对齐的项分别相乘。,,求和：相
5、乘的各结果相加。,,反褶、平移、相乘、求和,－这就是通信原理中最常用的一个概念“,卷积,”的计算过程。,第三节 卷积的表达式,,利用上面的计算方法，我们很容易得到：,c(0)=a(0)b(0) c(1)=a(0)b(1)+a(1)b(0) c(2)=a(0)b(2)+a(1)b(1)+a(2)b(0) c(3)=a(0)b(3)+a(1)b(2)+a(2)b(1)+a(3)b(0),其中：,a(3)=a(2)=b(3)=0,第三节 卷积的表达式,,在上面的基础上推广一下：,,,假定两个多项式的系数分别为,a(n,),，,n=0~n1,和,b(n,),，,n=0~n2,，这两个多项式相乘所得
6、的多项式系数为,c(n,),，则：,c(0)=a(0)b(0) c(1)=a(0)b(1)+a(1)b(0) c(2)=a(0)b(2)+a(1)b(1)+a(2)b(0) c(3)=a(0)b(3)+a(1)b(2)+a(2)b(1)+a(3)b(0) c(4)=a(0)b(4)+a(1)b(3)+a(2)b(2)+a(3)b(1)+a(4)b(0),,以此类推可以得到：,,第三节 卷积的表达式,,上面这个式子就是,a(n,),和,b(n,),的卷积表达式。 通常我们把,a(n,),和,b(n,),的卷积记为：,,,a(n,)*,b(n,),，其中的*表示卷积运算符。,,第四节 利用,ma
7、tlab,计算卷积,表面上看，卷积的计算公式很复杂，计算过程也很麻烦（反褶，平移，相乘，求和），实际上使用,Matlab,很容易计算。,,以上面的,a(n,) = [1 1],，,b(n,) = [1 2 5],的卷积计算为例：,,,>> a = [1 1]; >> b = [1 2 5]; >> c =,conv(a,b,);,,>> c c = 1 3 7 5,,第四节 利用,matlab,计算卷积,为了更好地理解卷积（,多项式相乘，相当于系数卷积,），我们画一下高中学过的杨辉三角。,,,杨辉三角是一个由数字排列成的三角形数表，一般形式如下：,,,1
8、 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10,10,5 1 1 6 15 20 15 6 1,,,其中每一横行都表示,(,a+b)^n,（此处,n=1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,，∙∙∙∙∙∙）展开式中的系数。,第四节 利用,matlab,计算卷积
9、,杨辉三角最本质的特征是，它的两条斜边都是由数字,1,组成的，而其余的数则是等于它肩上的两个数之和。,>> x=[1 1];y=[1 1]; >> y y = 1 1 >> y=,conv(x,y,) y = 1 2 1 >> y=,conv(x,y,) y = 1 3 3 1,>> y=,conv(x,y,) y = 1 4 6 4 1 >> y=,conv(x,y,) y = 1 5 10,10,5 1 >> y=,conv(x,y,) y = 1 6 15 20 15 6 1,第五节 将信号表示成多项式的形式,,多项式乘法给了我们启发：如果信号可以分解为类似多项式的这种形式：,第五节 将信号表示成多项式的形式,,存不存在满足这个条件的,x,呢？,,前人早就给出了答案，那就是：,第五节 将信号表示成多项式的形式,,附：前面推导过程中用到的几个三角公式：,,第五节 相关概念,,频谱：,,频率的分布曲线。时间信号分解为振幅不同，频率不同的谐振荡。,,,它将对信号的研究从时域引到频域，从而带来更直观的认识 。,,,信号：,,我们这里讨论的信号一般指的是电信号。一般指的是随时间变化,,的电压或电流。,,,,有两种描述方式：时域的,f,（,t,）描述，另外一种描述就是在频域里面描述（频谱）。,第五节 相关概念,,第五节 相关概念,,
通讯原理 第1章 绪论
