企业官网建设流程全解析

网站开发建设推荐用书,网站建设网络推广微信网站,国企网站建设合同,软件技术专升本考什么科目一、核心知识点回顾1. 二进制数字调制方式常见类型与误码率公式#xff08;在 AWGN 信道、相干解调下#xff09;#xff1a;2ASK#xff08;OOK#xff09;信号#xff1a;s1(t)Acos⁡(2πfct)s1​(t)Acos(2πfc​t) 对应 “1”#xff0c;s2(t)0s2​(t)0 对应 “0”平…一、核心知识点回顾1.二进制数字调制方式常见类型与误码率公式在 AWGN 信道、相干解调下2ASKOOK信号s1(t)Acos⁡(2πfct)s1​(t)Acos(2πfc​t) 对应 “1”s2(t)0s2​(t)0 对应 “0”平均误码率PeQ(EbN0)若等概EbA2Tb4(注意平均功率是峰值功率一半)Pe​Q(N0​Eb​​​)若等概Eb​4A2Tb​​(注意平均功率是峰值功率一半)实际上更常用PeQ(A2Tb4N0)Pe​Q(4N0​A2Tb​​​)但需注意 2ASK 平均能量为 EbA2Tb4Eb​4A2Tb​​因为有一半时间信号为零。2FSK信号s1(t)Acos⁡(2πf1t)s1​(t)Acos(2πf1​t)s2(t)Acos⁡(2πf2t)s2​(t)Acos(2πf2​t)误码率PeQ(EbN0)其中 EbA2Tb2Pe​Q(N0​Eb​​​)其中 Eb​2A2Tb​​这里 EbEb​ 是每个比特的平均能量。2PSKBPSK信号s1(t)Acos⁡(2πfct)s1​(t)Acos(2πfc​t)s2(t)−Acos⁡(2πfct)s2​(t)−Acos(2πfc​t)误码率PeQ(2EbN0)其中 EbA2Tb2Pe​Q(N0​2Eb​​​)其中 Eb​2A2Tb​​性能最好相同 Eb/N0Eb​/N0​ 下误码率最低。2.误码率与 QQ 函数Q(x)12π∫x∞e−t2/2dtQ(x)2π​1​∫x∞​e−t2/2dt常用数值Q(3.72)≈10−4Q(3.72)≈10−4Q(4.27)≈10−5Q(4.27)≈10−5本题要求 Pe≤10−4Pe​≤10−4取 Q−1(10−4)≈3.72Q−1(10−4)≈3.723.噪声模型接收端带通滤波器输出噪声 n(t)n(t) 为窄带高斯白噪声n(t)nc(t)cos⁡(2πfct)−ns(t)sin⁡(2πfct)n(t)nc​(t)cos(2πfc​t)−ns​(t)sin(2πfc​t)nc(t)nc​(t)、ns(t)ns​(t) 为独立同分布的低通高斯过程功率各为 σn2σn2​总功率 2σn22σn2​——不对实际总功率为 σn2σn2​且 nc(t)nc​(t) 和 ns(t)ns​(t) 各自功率为 σn2/2σn2​/2若载波振幅归一化。更常见若带通噪声双边 PSD 为 N0/2N0​/2带宽 BB则总噪声功率 σn2N0Bσn2​N0​B。4.衰减模型衰减系数 L1 dB/kmL1 dB/km每公里信号功率降低 1 dB线性比例PRPT⋅10−Ltot/10PR​PT​⋅10−Ltot​/10其中 LtotL×dLtot​L×dd 为距离 km二、设计选择与计算(1) 系统设计为达到 Pe≤10−4Pe​≤10−4 且性能较好选择2PSKBPSK相干解调。理由误码率公式为PeQ(2EbN0)Pe​Q(N0​2Eb​​​)给定 Pe≤10−4Pe​≤10−4 →2EbN0≥3.72⇒2EbN0≥13.8384N0​2Eb​​​≥3.72⇒N0​2Eb​​≥13.8384EbN0≥6.9192(约 8.4 dB)N0​Eb​​≥6.9192(约 8.4 dB)系统框图text二进制数据 ↓ [ 差分编码 ]可选用于解决相位模糊 ↓ [ BPSK调制 ] s(t) ±A cos(2πf_c t) ↓ [ 信道 ]AWGN 衰减 ↓ [ 接收端带通滤波器 ] → 输出 r(t) s_R(t) n(t) ↓ [ 相干解调 ]载波恢复 × cos(2πf_c t) ↓ [ 低通滤波器 ] ↓ [ 抽样判决 ] ↓ [ 差分译码 ]若之前有编码 ↓ 输出二进制数据已知发射信号振幅 A5 VA5 V在调制器输出端未衰减。(2) 计算传输距离已知接收端带通滤波器输出噪声功率 σn23×10−12 Wσn2​3×10−12 W。对 BPSK每比特能量 EbAR2Tb2Eb​2AR2​Tb​​其中 ARAR​ 是接收到的信号振幅经衰减后。噪声单边功率谱密度 N0N0​ 与噪声功率 σn2σn2​ 的关系对于 BPSK接收机带通滤波器带宽 ≈ 2/Tb2/Tb​主瓣宽度但实际常用匹配滤波器接收机前端带通带宽取等于符号速率 RbRb​即 BRbBRb​考虑双边谱通过噪声功率 σn2N0Bσn2​N0​B。若未说明可假设接收机带宽为 BBHz那么 N0σn2/BN0​σn2​/B。但题中未直接给 RbRb​需要先由 PePe​ 条件求所需的 Eb/N0Eb​/N0​再结合 N0N0​ 求接收功率最后算距离。步骤① 求所需 Eb/N0Eb​/N0​EbN0≥6.9192 (线性值)N0​Eb​​≥6.9192 (线性值)② 接收信号功率与 EbEb​ 的关系接收功率 PREb×RbPR​Eb​×Rb​。暂不知 RbRb​但后续(4)问给出 Rb1000 bpsRb​1000 bps我们先带着符号。③ 由噪声功率求 N0N0​接收机带通滤波器带宽 BB 取多少BPSK 信号的双边带宽 ≈ 2Rb2Rb​但噪声功率 σ_n^2 对应的是接收机前端带通滤波器的噪声功率因此 σ_n^2 N_0 × B。若滤波器带宽 BB 与 RbRb​ 有关系比如矩形滤波器带宽等于 RbRb​ 或 2Rb2Rb​则 N0N0​ 可求。题中 (4) 问给出 Rb1000 bpsRb​1000 bps要求噪声单边 PSD N0N0​所以我们先做 (4) 来反推。但 (2) 问要求传输距离必须先知道接收信号功率与发射功率的关系。用符号推导发射信号功率BPSK等幅 ±APTA22(单位W若 A 是电压负载电阻 R1Ω 时)PT​2A2​(单位W若 A 是电压负载电阻 R1Ω 时)假设负载电阻 R1 ΩR1 Ω归一化则 PT(52)/212.5 WPT​(52)/212.5 W。接收功率PRPT×10−L⋅d/10PR​PT​×10−L⋅d/10L1 dB/kmL1 dB/kmd 为距离km。同时接收功率必须满足 PREb×RbPR​Eb​×Rb​且 Eb/N0≥6.9192Eb​/N0​≥6.9192而 N0σn2/BN0​σn2​/B。问题出在 B 未知。先假设接收机带通滤波器带宽等于 RbRb​即 BRbBRb​则 N0σn2/RbN0​σn2​/Rb​。由 (4) 问可先求 N0N0​(4) 给 Rb1000 bpsRb​1000 bps若 BRb1000 HzBRb​1000 Hz则N0σn2B3×10−1210003×10−15 W/HzN0​Bσn2​​10003×10−12​3×10−15 W/Hz于是要求 Eb≥6.9192×N06.9192×3×10−15≈2.0758×10−14 JEb​≥6.9192×N0​6.9192×3×10−15≈2.0758×10−14 J。接收功率 PREb×Rb≈2.0758×10−14×10002.0758×10−11 WPR​Eb​×Rb​≈2.0758×10−14×10002.0758×10−11 W。那么由衰减PRPT×10−d/10⇒2.0758×10−1112.5×10−d/10PR​PT​×10−d/10⇒2.0758×10−1112.5×10−d/1010−d/101.6606×10−1210−d/101.6606×10−12−d10log⁡10(1.6606×10−12)≈−11.7798−10d​log10​(1.6606×10−12)≈−11.7798d≈117.8 kmd≈117.8 km因此 (2) 答传输距离 d≈117.8 kmd≈117.8 km。(3) 带通滤波器输出噪声 n(t)n(t) 表达式窄带高斯白噪声表达式n(t)nc(t)cos⁡(2πfct)−ns(t)sin⁡(2πfct)n(t)nc​(t)cos(2πfc​t)−ns​(t)sin(2πfc​t)其中nc(t)nc​(t)、ns(t)ns​(t) 是零均值低通高斯过程功率谱密度在 ∣f∣≤B/2∣f∣≤B/2 内平坦B 为等效低通带宽E[nc2(t)]E[ns2(t)]σn2E[nc2​(t)]E[ns2​(t)]σn2​ 或 σn2/2σn2​/2取决于归一化。实际上若 n(t)n(t) 总功率为 σn2σn2​且载波振幅为 1则E[nc2]E[ns2]σn2E[nc2​]E[ns2​]σn2​。但更常见是设 n(t)n(t) 功率为 σn2σn2​则同相与正交分量功率各为 σn2/2σn2​/2因为 cos⁡2cos2 和 sin⁡2sin2 平均各 1/2。所以需明确若 n(t)nc(t)cos⁡(2πfct)−ns(t)sin⁡(2πfct)n(t)nc​(t)cos(2πfc​t)−ns​(t)sin(2πfc​t)且载波幅度为 1则Var[n(t)]12Var[nc(t)]12Var[ns(t)]σn2Var[n(t)]21​Var[nc​(t)]21​Var[ns​(t)]σn2​若 Var[nc]Var[ns]σc2Var[nc​]Var[ns​]σc2​则 σn2σc2σn2​σc2​因此 σc2σn2σc2​σn2​。所以表达为n(t)nc(t)cos⁡(2πfct)−ns(t)sin⁡(2πfct)n(t)nc​(t)cos(2πfc​t)−ns​(t)sin(2πfc​t)nc(t),ns(t)nc​(t),ns​(t) 为零均值方差 σn2σn2​相互独立功率谱密度在 [−B/2,B/2][−B/2,B/2] 内为 N0N0​等效低通。特性包络服从瑞利分布相位服从均匀分布是平稳高斯过程通过相干解调的同相/正交分量可恢复为低通高斯噪声。(4) 噪声单边功率谱密度若传输速率 Rb1000 bpsRb​1000 bps接收机带通滤波器带宽假设为 BRb1000 HzBRb​1000 Hz这是最常用的简化实际上 BPSK 主瓣宽 2R_b但接收常用匹配滤波器等效噪声带宽可能小于 R_b 但这里按题意直接除。已知 σn23×10−12 Wσn2​3×10−12 W则N0σn2B3×10−1210003×10−15 W/HzN0​Bσn2​​10003×10−12​3×10−15 W/Hz若考虑实际 BPSK 双边带宽 2000 Hz则 N0σn2/20001.5×10−15 W/HzN0​σn2​/20001.5×10−15 W/Hz。但题目可能取 BRbBRb​ 的简化模型因为(2)中已按 BRbBRb​ 算此处我们用 BRbBRb​N03×10−15 W/HzN0​3×10−15 W/Hz三、答案汇总(1)选择BPSK 相干解调系统框图见上包含载波恢复、相干解调、抽样判决等模块。(2)传输距离 d≈117.8 kmd≈117.8 km。(3)带通输出噪声n(t)nc(t)cos⁡(2πfct)−ns(t)sin⁡(2πfct)n(t)nc​(t)cos(2πfc​t)−ns​(t)sin(2πfc​t)特性窄带高斯过程包络瑞利分布正交分量独立同分布低通高斯。(4)噪声单边功率谱密度 N03×10−15 W/HzN0​3×10−15 W/Hz假设接收机带通带宽 BRb1000 HzBRb​1000 Hz。四、核心概念总结概念公式/定义BPSK 误码率PeQ(2Eb/N0)Pe​Q(2Eb​/N0​​)Q 函数与门限Q(3.72)≈10−4Q(3.72)≈10−4BPSK 信号功率PA2/2PA2/2归一化电阻衰减模型PRPT⋅10−Ld/10PR​PT​⋅10−Ld/10窄带噪声表达式n(t)nccos⁡ωct−nssin⁡ωctn(t)nc​cosωc​t−ns​sinωc​t噪声功率谱密度N0σn2/BN0​σn2​/B