蓝牙通信的原理

蓝牙通信的原理
蓝牙通信的原理

蓝牙通信的原理

1.主从关系:

蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主角色,另一为从角色,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。理论上,一个蓝牙主端设备,可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。一个具备蓝牙通讯功能的设备,可以在两个角色间切换,平时工作在从模式,等待其它主设备来连接,需要时,转换为主模式,向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时,需要知道对方的蓝牙地址,配对密码等信息,配对完成后,可直接发起呼叫。

2.呼叫过程:

蓝牙主端设备发起呼叫,首先是查找,找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后,与从端蓝牙设备进行配对,此时需要输入从端设备的PIN码,也有设备不需要输入PIN码。配对完成后,从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息,此时主端即可向从端设备发起呼叫,已配对的设备在下次呼叫时,不再需要重新配对。已配对的设备,做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求,但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。链路建立成功后,主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下,主端和从端设备都可以发起断链,断开蓝牙链路。

3.数据传输

蓝牙数据传输应用中,一对一串口数据通讯是最常见的应用之一,蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息,主端预存有从端设备的PIN码、地址等,两端设备加电即自动建链,透明串口传输,无需外围电路干预。一对一应用中从端设备可以设为两种类型,一是静默状态,即只能与指定的主端通信,不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态,既可被指定主端查找,也可以被别的蓝牙设备查找建链。

通信原理试验报告-LABVIEW21

通信原理实验报告 实验项目: 实验1掌握用Labview 产主随机数的方法 实验2 统计随机数的概率分布密度函数及相关函数特性 实验3 产生m 序列信号源,验证m 序列的伪随机性以及伪随机序列的自相关函数的双 值特性。 实验4 模拟产生AWGN 及ISI 信道,添加到数字通信仿真系统中 实验1 随机数产生及直方图统计 实验1 随机数产生及直方图统计 一、实验目的 (1)掌握在一般微型计算机上产主随机数的方法。 (2)统计随机数的概率分布密度函数。 二、实验内容 1.用计算机产生[0,1]均匀分布的(伪)随机数。 2.由[0,1]均匀分布随机数产生其它分布的随机数,例:正态N(0,l)分布的随机数。3.用直方图统计随机数的分布密度。 三、实验设备 微型计算机及其高级程序语言编译环境,例C++、FORTRAN、PASCAL等,也可以应用工程计算工具软件如MATLAB等。 四、实验原理 1. 计算机产生均匀分布随机数

在计算机算法中,为实现方便,通常使用伪随机数(序列)来代替(真)随机数。伪随机序列是有周期性的数值序列,当其周期N相对很大时,统计特性一定程度上逼近随机序列,故效果与(真)随机数相近。 2. 高斯分布随机数的获得 实际研究当中,高斯(正态)分布是经常被使用到的数学模型,可以近似描述很多随机事件的统计特性。,我们可以采用非线性变换法,对比较容易产生的均匀分布随机序列进行变换,(近似)得到高斯分布随机序列。 1/2?Rcos)2?X(?2lnR21c公式中,若R和R是[0,1]区间两个均匀分布随机变量,理论上可以证明X是标准正态C12的高斯分布)的随机变量。,方差为1分布(均值为0 3. 直方图 对于一个随机变量,假如我们知道它是正态的(或其它分布形式)我们可以从随机变量的抽样估计它的均值和方差,从而得到它的分布密度函数。 预先对一个随机变量分布一无所知,要估计它的分布密度函数可借助于直方图统计方法: (x) f x? 2x 0 3 2 1 1 实验1 随机数产生及直方图统计 设有图1所示密度函数f(x)把随机变量X的取值量化,量化阶为2ε,例如对于以x=2x为中心的量化阶内,如果ε足够小。有 ???]?X?P[2?2?2(f2)?x当X 抽样X ,X, ……, X ,是独立且同分布时,则N21??)中的个数2(2??,X,X,...,X中落在N21???P[2?X?2??] ?N2当N较大能用频率代替概率。所以可以得到概率密度的估计值 ??)??中的个数,2X在(2k?2)(f k=1,…,N x?N2显然x=2并不特殊,可以重复进行其它x值上的密度估计。这样我们就得到密度函数f(x)x的离散估计值。这就是直方图方法。 这种直方图估计的准确度可以进行专门分析。分析它的方差可以知道,N 和ε的选择有N值相适应为好。有表1ε选择与一定的要求。显然,数据样点数N 越大越好,而区间密度可供参考。表1 样点数与直方单元数 50010002000500010000 K74 30 56 39 22 N-数据样点数;K-随机变量取值范围量化的单元数。 实验中要求用计算机对所产生的随机数用直方图估计其概率密度函数,井打印出分布函数的图形

数字通信原理课后习题标准答案

《数字通信原理》习题解答 第1章 概述 1-1 模拟信号与数字信号的特点分别就是什么? 答:模拟信号的特点就是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码与信源解码的作用就是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答:数字通信的特点就是: (1)抗干扰性强,无噪声积累; (2)便于加密处理; (3)采用时分复用实现多路通信; (4)设备便于集成化、微型化; (5)占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 答:符号速率为 Bd N 661010 11===-码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=?=?== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 答:76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答:频带利用率为

通信原理考研知识点

By 夜阑寄语(yljy52725) 1绪论:1、了解通信的基本概念;2、了解通信中相关的消息、信息、信号之间的关系;3、正确区分数字信号和模拟信号;4、掌握各类通信系统(通信基本模型、模拟通信系统模型、数字通信系统模型);5、掌握数字通信的特点以及通信的方式(单工、双工、半双工);6、了解各类通信系统分类;7、信息的度量(信息量、熵);8、通信系统的性能指标(有效性、可靠性)。 2确知信号:1、了解确知信号概念以及信号类型;2、了解功率信号的频谱以及能量信号的频谱密度。 3随机过程:1、掌握随机过程的概念;2、了解各态历经的概念;3、掌握平稳随机过程的自相关函数的性质以及对应的功率谱密度;4、了解高斯随机过程的概念以及掌握其性质;5、平稳随机过程通过线性系统相关参数的变化; 6、掌握窄带随机过程的概念以及窄带随机过程对应的各类分量的统计特性; 7、掌握高斯白噪声(明确白噪声的概念)。 4信道:1、了解有线信道和无线信道的概念并且常见的该信道类型;2、掌握信道的数学模型(调制信道、编码信道);3、了解信道特性对信号传输特性的影响;4、了解信道中噪声的类型以及该噪声对信号传输所造成的影响; 5、掌握信道容量的概念以及计算式(Shannon公式)。 5模拟调制系统:1、掌握幅度调制(线性调制-AM、DSB、SSB、VSB)系统的概念及一般传输模型和解调模型(包络检波-非相干解调、相干解调);2、掌握各类线性调制系统(AM、DSB、SSB、VSB)的输出波形以及各类解调方式的抗噪声性能(信噪比增益);3、掌握判断各类线性调制系统性能的优劣;4、了解角度调制(非线性调制)的概念及对应的(FM、PM)传输模型; 5、掌握两类非线性调制之间的相互转换关系(PM->FM); 6、了解非线性调 制系统的解调模型及其抗噪性能(信噪比增益);7、掌握门限效应的概念以及产生的原因;8、了解信号的加重技术;9、掌握各类模拟调制系统的比较以及各自适用的实际情况。 6数字基带传输系统:1、了解基带信号的概念及其谱特性;2、掌握数字基带传输的几种常见码型(AMI、HDB3、Manchester、双相码、CMI)的编码规则以及各自的适用场合;3、掌握数字基带传输系统的传输模型以及理解码间串扰的概念;4、掌握数字基带传输系统的无码间串扰的时频条件;5、掌握数字基带传输系统的无码间串扰特性的设计;6、了解基带传输系统(二进制单极性/双极性)的抗噪声性能(判决门限);7、掌握眼图的产生以及由其可以确定的参数类型;8、理解部分响应系统和时域均衡的实际意义。7数字带通传输系统:1、掌握产生各类二进制数字调制(ASK、FSK、PSK、DPSK)的系统模型以及各自的解调模型;2、掌握DPSK系统的产生原因;3、掌握各类二进制数字调制的输出波形;4、掌握各类二进制数字调制系统的抗噪声性能及其相应比较。 8新型调制系统:1、了解QAM系统; 2、掌握MSK系统的特点;3、掌握OFDM 系统的特性及其传输特点。 9数字信号的最佳接收:1、掌握数字信号的最佳接收概念;2、掌握最佳接收机的模型(确知信号、随相信号、/起伏信号);3、掌握匹配滤波器的结构;3、了解最佳基带系统。 10信源编码:1、了解模拟信号数字化步骤(抽样、量化、编码);2、掌握各类抽样方式(理想抽样、自然抽样、平顶抽样—特点);3掌握各类量化(均匀量化、非均匀量化)方式;4、掌握PCM编码机及其编码方式;5、了解

通信原理期末考试复习题及答案

通信原理期末考试复习题及答案 一、填空题 1. 数字通信系统的有效性用 衡量,可靠性用 衡量。 2. 模拟信号是指信号的参量可 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 取值的 信号。 3. 广义平均随机过程的数学期望、方差与 无关,自相关函数只与 有关。 4. 一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从 分布,相 位的一维分布服从 分布。 5. 当无信号时,加性噪声是否存在? 乘性噪声是否存在? 。 6. 信道容量是指: ,香农公式可表示为:)1(log 2N S B C +=。 7. 设调制信号为f (t )载波为t c ωcos ,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(,频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8. 对最高频率为f H 的调制信号m (t )分别进行AM 、DSB 、SSB 调制,相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9. 设系统带宽为W ,则该系统无码间干扰时最高传码率为 波特。 10. PSK 是用码元载波的 来传输信息,DSP 是用前后码元载波的 来传输信息,它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11. 在数字通信中,产生误码的因素有两个:一是由传输特性不良引起的 , 二是传输中叠加的 。 12. 非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A 律对数压缩特性采用 折线 近似,μ律对数压缩特性采用 折线近似。 13. 通信系统的两个主要性能指标是 和 。 14. 时分复用中,将低次群合并成高次群的过程称为 ;反之,将高次群分解为低 次群的过程称为 。

LabVIEW与永宏PLC通信 经典啊

LabVIEW与永宏PLC通信 收藏此信息打印该信息添加:佚名来源:未知 PLC即可编程控制器(Programmable Logic Controller),是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置,它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,在其内部存储和执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展功能的原则而设计。 PLC通信包括PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着计算机控制技术的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。本章具体介绍LabVIEW与永宏PLC通信的设计过程。 11.1.1 通信硬件连接 图11-1即为永宏PLC的硬件图,其中的硬件通信板可以选择,图11-2所示为选择的RS485与RS232的通信接口。 1.FBS-CB22通信板(Communication Board简称CB) 2.FBS-CB22通信板对应的盖板(每一种通信板都有其对应的盖板) 图11-1 永宏FBS系列PLC硬件

图11-2 FBS-CB22 RS232和RS485接口通信板 11.1.2 PLC串口通信原理 PLC各型主机均内建2个通信接口的标准配置,即一个RS232和一个RS485通信接口,其RS232接口主要用于上下载程序或用来与上位机、触摸屏通信,而RS485接口主要用于组建使用RS485协议的网络,实现通信控制。 1.RS232接口 RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座,只需3条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据,其9个引脚的定义如图11-3所示。 图11-3 RS232-C接口连接器定义 在RS232的规范中,电压值在+3V~+15V(一般使用+6V)称为“0”或“ON”。电压在-3V~-15V(一般使用-6V)称为“1”或“OFF”;计算机上的RS232“高电位”约为9V,而“低电位”则约为-9V。 RS232为全双工工作模式,其信号的电压是参考地线而得到的,可以同时进行数据的传送和接收。在实际应用中采用RS232接口,信号的传输距离可以达到15m。不过RS232只具有单站功能,即一对一通信。 2.RS485接口 RS485采用正负两根信号线作为传输线路。两线间的电压差为+2V~6V表示逻辑“1”:两线间的电压差为-2V~6V表示逻辑“0”。

通信原理-樊昌信-考试知识点总结

★分集接收:分散接收,集中处理。在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集:多副天线接收同一天线发送的信息,分集天线数(分集重数)越多,性能改善越好。接收天线之间的间距d ≥3λ。②频率分集:载频间隔大于相关带宽 移动通信900 1800。③角度分集:天线指向。④极化分集:水平垂直相互独立与地磁有关。 ★起伏噪声:P77是遍布在时域和频域内的随机噪声,包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。 ★各态历经性:P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。因此,关于各态历经性的一个直接结论是,在求解各种统计平均(均值或自相关函数等)是,无需做无限多次的考察,只要获得一次考察,用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可,从而使测量和计算的问题大为简化。 部分相应系统:人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰,并在接收端判决前加以消除,从而可以达到改善频谱特性,压缩传输频带,是频带利用率提高到理论上的最大值,并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。通常把这种波形称为部分相应波形。以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。 多电平调制、意义:为了提高频带利用率,可以采用多电平波形或多值波形。由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同(传输带宽相同)的条件下,比特率提高了,因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。 MQAM :多进制键控体制中,相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势,即带宽占用小和比特信噪比要求低。因此MPSK 和MDPSK 体制为人们所喜用。但是MPSK 体制中随着M 的增大,相邻相位的距离逐渐减小,使噪声容县随之减小,误码率难于保证。为了改善在M 大时的噪声容限,发展出了QAM 体制。在QAM 体制中,信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。这种信号的一个码元可以表示为: )cos()(0k k k t A t S θω+=,T k t kT )1(+≤<,式中:k=整数;k θ和k A 分别可以取多个离散值。 (解决MPSK 随着M 增加性能急剧下降) ★相位不连续的影响:频带会扩展;包络产生失真。 ★相干解调与非相干解调:P95 相干解调:也叫同步检波,解调与调制的实质一样,均是频谱搬移。调制是把基带信号频谱搬到了载频位置,这一过程可以通过一个乘法器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程,即把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置,因此同样可以用乘法器与载波相乘来实现。相干解调时,为了无失真地恢复原基带信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(成为相干载波),他与接收的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。相干解调适用于所有现行调制信号的解调。相干解调的关键是接收端要提供一个与载波信号严格同步的相干载波。否则,相干借条后将会使原始基带信号减弱,甚至带来严重失真,这在传输数字信号时尤为严重。 非相干解调:包络检波属于非相干解调,。络检波器通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。它属于非相干解调,因此不需要相干载波,一个二极管峰值包络检波器由二极管VD 和RC 低通滤波器组成。包络检波器就是直接从已调波的幅度中提取原调制信号。其结构简单,且解调输出时相干解调输出的2倍。 4PSK 只能用相干解调,其他的即可用相干解调,也可用非相干解调。 ★电话信号非均匀量化的原因:P268 非均匀量化的实现方法通常是在进行量化之前,现将信号抽样值压缩,在进行均匀量化。这里的压缩是用一个非线性电路将输入电压x 变换成输出电压y 。输入电压x 越小,量化间隔也就越小。也就是说,小信号的量化误差也小,从而使信号量噪比有可能不致变坏。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定,当输入电压x 减小时,应当使量化间隔Δx 按比例地减小,即要求:Δx ∝x 。为了对不同的信号强度保持信号量噪比恒定,在理论上要求压缩特性具有对数特性。 (小信号发生概率大,均匀量化时,小信号信噪比差。) ★A 律13折线:P269 ITU 国际电信联盟制定了两种建议:即A 压缩率和μ压缩率,以及相应的近似算法——13折线法和15折线法。我国大陆、欧洲各国以及国际间互联时采用A 压缩率及相应的13折线法,北美、日本和韩国等少数国家和地区采用μ压缩率及15折线法。 A 压缩率是指符合下式的对数压缩规律:式中:x 为压缩器归一化输入电压;y 为压缩器归一化输出电压;A 为常数,它决定压缩程度。

数字通信原理复习

复习题 名词:同步, 映射, 抽样,量化, DPCM, 汉明码, 复用, 定位,时分多路复用,正码速调整,同步复接,异步复接 问答: 1.数字信号和模拟信号的特点。 2.数字信号的有效性和可靠性指标及其计算方法。 3.为什么数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 4.低通和带通信号抽样定理。 5.回答均匀量化与非均匀量化的特点,说明为什么引入非均匀量化. 6.说明码的抗干扰能力与最小码距的关系. 7.什么叫PCM零次群? PCM30/32一至四次群的速率和接口码型分别是什么? 8.帧同步的目的是什么? PCM30/32系统的帧同步码型为何? 9.PCM帧同步系统处理流程图。 10.PCM30/32系统帧结构。 11.PCM帧同步系统中,前方保护和后方保护分别是指什么?其各自防止的现 象是什么? 12.PCM一次群到异步复接二次群,与同步复接的区别。 13.简述SDH通信系统的特点。 14.SDH帧结构分哪几个区域? 各自的作用是什么? 15.SDH 网的速率等级有哪些? 16.SDH 中复用的概念是什么? 17.SDH 传送网的基本物理拓扑有哪几种? 18.SDH数字通信系统的特点是什么? 19.画出SDH帧结构,计算出STM-N各个区域的速率大小 20.SDH网同步方式和时钟工作方式。 21.G.707 SDH复用结构。 计算方面: 1.A律13折线编解码,7/11变换; 2.带通信号的抽样及其计算,抽样后信号的频谱形式; 3.循环码计算,循环码多项式,监督矩阵和生成矩阵

4.SDH帧结构中各个信息结构速率的计算 5.系统循环码的多项式计算。 1. 某设备未过载电平的最大值为4096mv,有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器,写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。 2. PCM30/32路的帧长,路时隙宽,比特宽,数码率各为多少? 3. 设数字信号码元时间长度为05sμ,如采用八电平传输,求信息传输速率及符号速率;若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 4. 为什么同步复接要进行码速变换? 答:对于同步复接,虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的,可以保证其数码率相等,但为了满足在接收端分接的需要,还需插入一定数量的帧同步码;为使复接器、分接器能够正常工作,还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码(以上各种插入的码元统称附加码),即需要码速变换。 5. 异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同? 答:码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位,待复接合成时再插入脉冲(附加码); 而码速调整插入脉冲要视具体情况,不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧,可能插入,也可能不插入脉冲(不插入脉冲时,此位置为原信息码),且插入的脉冲不携带信息。 6.由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。 7.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95 单位。 (1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码);写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。 8.设数字信号码元时间长度为1sμ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符 号速率。 答:符号速率为

通信原理知识点

第一章 1.通信的目的是传输消息中所包含的息。消息是信息的物理表现形式,信息是消息的有效内容。.信号是消息的传输载体。 2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值,信号分为模拟信号和数字信号., 3.通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号(信号特征分类),相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统。 4.数字通信已成为当前通信技术的主流。 5.与模拟通信相比,数字通信系统具有抗干扰能力强,可消除噪声积累;差错可控;数字处理灵活,可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输;易集成,成本低;保密性好等优点。缺点是占用带宽大,同步要求高。 6.按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。 7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。 8.信息量是对消息发生的概率(不确定性)的度量。 9.一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时,信源的熵有最大值。 10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一,且可互换。在模拟通信系统中,有效性可用带宽衡量,可靠性可用输出信噪比衡量。 11.在数字通信系统中,有效性用频带利用率表示,可靠性用误码率、误信率表示。 12.信息速率是每秒发送的比特数;码元速率是每秒发送的码元个数。 13.码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。 第二章 14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分,又可以分为周期性信号和非周期性信号。 15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的,其能量有限,(在无限长的时间上)平均功率为零。功率信号的持续时间无限,故其能量为无穷大。 16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。 17.确知信号在频域中的性质有4种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示,级数的各项构成信号的离散频谱,其单位是V。 19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示,波形变换得出的函数是信号的频谱密度,其单位是V/Hz 。 20.只要引入冲激函数,我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。 21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布,其单位是J/Hz。功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布,其单位是W/Hz。 22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的,这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|2,称为功率谱,其单位为w。但若用δ函数表示此谱线。则它可以写成功率谱密度|C(f)|2δ(f-nf0)的形式。 23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。 24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。 25.能量信号的自相关函数R(O)等于信号的能量;而功率信号的自相关函数R(O)等于信

数字通信原理试卷及答案.

数字通信原理试卷一 一、填空题(每题3分) 1、通信的目的是_______ 或________ 信息。 2、通信方式有两种基本形式,即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特(Bd),若采用四进制传输,则 信息传输速率为___________。 5、设信道的带宽B=1024Hz,可传输2048 bit/s的比特率,其传输效率η=_________。 6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种 信号称为___________。 7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。 8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码,我们将这种情况称为_____________。 9、一般PCM(脉冲编码调制)的帧周期为__________。 10、PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧,而每一帧又包含有_____个路时 隙,每一路时隙包含有______个位时隙。 一、1、交换、传递;2、基带传输、频带传输;3、幅度、时间;4、2400b/s 5、2b/s/hz; 6、数字、基带; 7、频分、时分; 8、假失步; 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题(每题2分)二、1、a ;2、b ;3、c ;模拟信号的特点为: (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续,时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为: (a) 基础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值

通信原理复习资料(1)

第一章 1、模拟信号与数字信号的区别:取值个数是否连续变化。 2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 (发送端) ↑ (接收端) 噪声源 图1-1 通信系统一般模型 3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源 图1-4 模拟通信系统模型 4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型 ①单工、半双工、全双工通信(点对点之间的通信,按消息传递方向与时间关系来分) 单工:广播、遥测、遥控、无线寻呼。 5、通信方式 半双工:同一载频的普通对讲机(BB 机),问询和检索。 (P 8-9) 全双工:电话,计算机之间的高速数据通信。 ②并行传输和串行传输(在数据通信中,按数据代码排列方式不同来分) 6、信息量和平均信息量的公式(P10-11)(例题参见习题1-1和1-2) 信息量:①一般式 I=L a ) (1 x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2 ) (1 x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ,传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ,此时,一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示,同理,传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ,这时至少需要三个二进制脉冲。 综上,传送M 进制波形之一的信息量为:I=Log 2P 1= Log 2M /11 =Log 2M 若M 是2的整幂次,比如M=2k (k=1,2,3222) 则: I= - Log 22k =k 也就是说,传送每一个M (2k M )进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波 形所需的脉冲数目k.

通信原理labview实验报告

北京科技大学 《通信原理》实验报告 学院:计算机与通信工程学院 班级:通信1303 学号:41356071 姓名:李成钢 同组成员:陈灿,安栋,张秋杰,王亮 实验成绩:________________________ 2016 年 1 月14 日

实验二PAM 信号的labview 实现 一、实验目的 1.熟悉掌握 AMI、HDB3、CMI 和双相码的编码规则。 2.根据编码规则,自主设计完成以上码的编译码实验。 二、实验仪器 计算机一台,labview2013 软件 三、实验内容 根据几种常规线路码型的编码规则,在 labview 仿真软件上,自 主设计完成 AMI、HDB3、CMI 和双相码的编译码实验,得到正确的编 码波形。 四、实验步骤 1.AMI码:首先在前面板上插入预输入的数组行,插入两行,分别表示要输入的消息码以及经过程序变换后的显示码,数组位数相同,然后设置一个波形显示用的仪器来显示输出的波形,设置好后进入程序设计页面。 在程序设计页面,为程序添加一个while循环以实现程序可控,因此在里面添加stop模块同时显示停止按键在前面板上,接着我们开始处理输入的数组元素,

首先添加for循环,将处理后的数组大小置入for循环来控制for循环的次数,然后将数组通过索引来与1进行比较,所谓索引即将按顺序输入的数组依次派出,同时添加一条件结构,若输入为1则进入条件结构真,否则进入假,条件结构为真时,由于此时为1,AMI码要求连续的1按+1,-1电平来计,而AMI 码为半占空波形,故连续的1应分别为(+1,0),(-1,0),因此我们要用到子VI(判断整除,下文讨论)来实现逢偶数个1时,就会输出(-1,0),同时还必须统计1的总数,而显示的码不显示半占空的电平,因此将显示的AMI码处输出+1和-1,显示的波形处送入(+1,0),(-1,0),成假时显示的AMI 码处输出0,显示的波形处送入(0,0),由于输出处为二维数据,因此用到子VI(nrz将二维转换为一维,见下文),在数据输出处使用层叠氏顺序结构以连接输入的数据。 子VI:(判断整除)在前面板添加两个数据输入控件以及布尔逻辑显示控件,将输入的一的个数通过计数器统计,与2整除便得到逢偶数条件结构为假,逢奇数条件结构为真,以此来区分偶数个1与奇数个1的区别。

数字通信原理(附答案)[1]

1、已知一个4进制信号的码元速率为4800波特,则其对应的信息速率是( C ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、样值为301△,它属于A律13折线的( B ) A.第5量化段 B.第6量化段 C.第7量化段 D.第8量化段 4、在同一条链路上可传输多路信号,利用的是各路信号之间的( B ) A. 相似性 B.正交性 C. 一致性 D. 重叠 5、在光纤中采用的多路复用技术是( C ) A.时分复用 B. 频分复用 C.波分复用 D. 码分复用 R=( ), 信1、在4进制系统中,每秒钟传递1000个4进制符号,此系统的码元速率 B R( ).( A ) 息速率 b A.1000Bd,2000b/s B.2000Bd,2000b/s C. 2000Bd,1000b/s D. 1000Bd,1000b/s 2、满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为( D ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、设模拟信号s(t)的幅度在[-2,2]v内均匀分布,对它进行奈奎斯特速率抽样,并均匀量化后, 编为2进制码。量化间隔为1/64v,需要多少量化电平数?( D ) A.64 B.128 C.192 D.256 4、消息码为:1010001110001,对应的AMI码为:( A ) A. +10-1000+1-1+1000-1 B. +10-00000-1+1000-1 C. -10+1000+1-1+1000-1 D. +10+1000-1-1+1000+1 5、PCM30/32的二次群速率为( B ) A.64 kb/s B.8.448Mb/s C.384kb/s D.2.048Mb/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是( C ) A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、均匀量化的PCM系统中,编码位数每增加1位,量化信噪比可增加( C )dB. A.2 B. 4 C. 6 D. 8 4、绝对码为:10010110,对应的相对码为:( B ) A. 10100101 B.11100100 C. 11100110 D. 11000110 5、SDH采用的数字复接方法一般为( B ) A.异步复接 B.同步复接 C.异步复接或同步复接 D.以上都不是 1、出现概率越__小__ 的消息,其所包含信息量越大; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、_量化 _和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接; 4、为了减小相干载波的稳态相位误差,应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益; 5、分组码(n,k)的编码效率为_ k/n ; 1、衡量数字通信系统可靠性的主要指标是___差错率; 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码; 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接;

通信原理基础知识整理

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间内能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用()表示,即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用表示,即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10M。带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8 。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率范围。 【数据传输速率】数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率(传信率)的度量。单位为“比特每秒()”。其计算公式为1 。T 为传输1 比特数据所花的时间。 【波特率】 波特率,又称调制速率、传符号率(符号又称单位码元),指单位时间内载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒()”,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为:*2 N。其中,N为进制 数。对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。

【奈奎斯特定律】奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924 年,奈奎斯特()推导出理想低通信道下的最高码元传 输速率公式:理想低通信道下的最高=2W。其中,W为理想低 通信道的带宽,单位是赫兹(),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2 个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:理想带通信道的最高W ,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒 1 个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为: (1+ a )。 其中,1/1+ a为频道利用率,a为低通滤波器的滚降系数, a取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15,以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率(或 码元速率)与信道带宽之间的关系。 【香农定理】香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给

成都理工大学通信原理课设——基于labview的数字带通传输系统设计

摘要 在当今高度信息化时代,通信对人们的生活方式、经济发展、政治、军事等方面产生了重要而深远的影响。通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。与模拟通信系统相比,数字通信系统具有抗干扰能力强、差错可控、数字处理灵活等优点,并且得到了广泛应用。 本文基于LabVIEW软件强大的信号处理功能对数字频带传输系统中的二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)调制解调器系统进行模拟仿真,简单介绍二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)调制解调原理,详细说明基于LabVIEW软件设计二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)调制解调的过程,并给出程序框图和运行结果,最后对二进制振幅键控(2ASK)、二进制频移键控(2FSK)的抗噪声性能进行比较。 关键词:通信;LabVIEW;数字通信系统;模拟仿真;

目录 第1章导论 (1) 1.1 研究背景 (1) 1.2 研究内容 (1) 第2章LabVIEW概述 (2) 2.1 LabVIEW简介 (2) 2.2 LabVIEW的特点 (2) 第3章二进制数字频带传输系统 (3) 3.1 二进制振幅键控(2ASK) (3) 3.2 二进制频移键控(2FSK) (5) 第4章基于LabVIEW的2ASK仿真 (8) 4.1 仿真设计内容 (8) 4.2 2ASK仿真 (8) 4.3 总体界面 (11) 第5章基于LabVIEW的2FSK仿真 (13) 5.1 仿真设计内容 (13) 5.2 2FSK仿真 (13) 5.3 总体界面 (16) 第6章2ASK与2FSK仿真结果比较 (17) 参考文献 (19)

数字通信原理

北京邮电大学高等函授教育、远程教育 《数字通信原理》综合练习题 一、填空题 1、模拟信号的特点是幅度(信号强度)的取值连续变化,数字信号的特点是幅度的取值离散变化。 2、模拟通信采用频分制实现多路通信,数字通信采用时分制 实现多路通信。 3、PAM 信号的幅度连续,时间离散,它属于模拟信号。 4、数字通信系统的主要性能指标有有效性__和可靠性两个方面。 5、A/D 变换包括抽样、量化和编码三步。 6、 D/A 变换包括译码和低通两步。 7、波形编码是对信号波形进行的编码(或根据语声信号波形的特点,将其转换为数字信号)。 8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。 9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程,抽样要满足抽样定理。 10、量化是将PAM 信号在幅度上离散化的过程。 11、量化分为均匀量化和非均匀量化。 12、均匀量化量化区内(非过载区)的最大量化误差为=△/2;过载区内的最大量化误差为>△/2。 13、A 律压缩特性小信号时,随着A 的增大,信噪比改善量Q 提高;大信号时,随着A 的增大,信噪比改善量 Q 下降。 14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 15、A 律压缩特性一般A 的取值为87.6。 16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。 17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。 18、l =8的逐次渐近型编码器(即A 律13折线编码器),判定值共有127种,2a 的判定值为128△,3 a 的判定值为32△和512△,4a 的判定值为16△、64△、256△和1024△。 19、DPCM 是对相邻样值的差值(实际上DPCM 是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量 化、编码的)进行编码的。 20、ADPCM 与DPCM 相比增加了自适应预测和自适应量化。 21、PCM30/32系统的帧周期为125μs ,l = 8时帧长度为256比特,l 秒传输8000帧。

数字通信原理与技术报告(4ASK和4PSK)

4PSK和4ASK的MATLAB仿真 一、实验目的: 学会利用MATLAB软件进行4PSK和4ASK调制的仿真。通过实验提高学生实际动手能力和编程能力,为日后从事通信工作奠定良好的基础。 二、实验内容:利用MATLAB软件编写程序,画出4PSK和4ASK图形,进一步了解4PSK和4ASK调制的原理。 (1)设二进制数字序列为0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0,编程产生4PSK调制信号波形。 (2)设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1,编程产生4ASK调制信号波形。 三、程序和实验结果: (1)4PSK程序 clf clc clear T=1; M=4; fc=1/T; N=500; delta_T=T/(N-1); input=[0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0] input1=reshape(input,2,7) t=0:delta_T:T for i=1:7 hold on if input1([1 2],i)==[0;0] u=cos(2*pi*fc*t);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;0] u=cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;1] u=cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[0;1] u=cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);plot(t,u) end t=t+T end grid hold off 实验结果:

LabVIEW程序设计-课程设计大纲

LabVIEW课程设计教学大纲 课程编码:030651009 学时/学分: 1周 2学分 一、大纲使用说明 本大纲根据通信工程专业的需要和2010版教学计划制订 (一)适用专业 通信工程 (二)课程设计性质 LabVIEW课程设计是在学完C语言程序设计,信号与系统,数字信号处理,通信原理等相关课程以后,进行的一项综合性设计,是通信工程专业必修的重要实践教学环节。通过本课程设计使学生熟悉LabVIEW开发环境,掌握基于LabVIEW 的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧,使学生掌握通信系统设计和仿真工具,为毕业设计做准备,为将来的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 (三)主要先修课程和后续课程 1. 先修课程: C语言程序设计,信号与系统,数字信号处理,通信原理等课程。 2. 后续课程: 毕业设计。 二、课程设计目的及基本要求 通过本课程设计,使学生熟悉LabVIEW开发环境,掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧,掌握通信系统设计和仿真工具,能运用信号与系统,数字信号处理,通信原理等相关专业课程中的基本理论和实践知识,采用LabVIEW开发工具正确地解决通信系统设计中的问题。培养学生学会使用相关的技术手册及查找资料:培养学生的自学能力和独立分析问题解决问题的能力。 三、课程设计内容及安排 在熟悉虚拟仪器的设计思想、图形化编程语言的原理、方法和应用技术的同时,结合信号与系统,数字信号处理,通信原理等课程,以教学和实践相结合的原则安排课程设计内容。课程设计安排:一周内完成。 具体内容和要求如下: 1.教师选择LabVIEW课程设计题目的原则:采用LabVIEW开发环境,紧密结合通信专业的相关课程来进行。 2.设计要求:要求学生掌握LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧,掌握简单通信系统设计和分析方法。 3. 设计步骤和要求: (1)根据设计任务和指标要求,通过检索、查资料、调查研究、确定方案、画出组成系统结构方框图;

通信原理知识

1、 信息源(也作发终端)的作用是把各种消息转换成原始电信号。发送设备对原始信号完成某种变换,使原始电信号适合在信道中传输。信道是指信号传输的通道,提供了信源与信宿之间在电气上的联系。信宿(也称收终端)是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 2、通信系统分类: 按调制方式可分为:基带传输和频带传输。 按信道中所传信号的不同分:数字通信和模拟通信。 按传输媒质分:通信可分为有线通信和无线通信。 按工作频段分:长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。 按信号复用方式可分为FDM、时分复用方式(TDM)和码分复用方式(CDM)等; 3、信源编码和信源解码:信源编码有两个作用,其一,进行模/数转换;其二,数据压缩,即设法降低数字信号的数码率。 4、数字通信系统有如下优点:(1)抗干扰、抗噪声能力强,无噪声积累。(2)便于加密处理,保密性强。(3)差错可控。(4)利用现代技术,便于对信息进行处理、存储、交换。(5)便于集成化,使通信设备微型化。 主要有以下两个缺点。 (1)数字信号占用的频带宽。(2)对同步要求高,系统设备比较复杂。 5、通信系统的性能指标归纳起来有以下几个方面。 (1)有效性(2 可靠性(3)适应性(4)经济性 (5)保密性(6)标准性(7)维修性(8)工艺性 6、数字通信涉及的问题:(1)信道与噪声 (2)数字终端技术 (3)数字基带传输技术(4)数字频带传输技术 (5)数字同步技术 (6)差错控制编码技术 7、信道的定义及分类:信道是信号的传输媒质。具体地说,信道是指由有线或无线线路提供的信号通路;抽象地说,信道是指定的一段频带,它让信号通过,同时又给信号以限制和损害。信道的作用是传输信号。广义信道通常也可分成两种:调制信道和编码信道。编码信道是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。它与调制信道模型有明显的不同:即调制信道对信号的影响是通过k(t)和n(t)使调制信号发生“模拟”变化;而编码信道对信号的影响则是一种数字序列的变换,即把一种数字序列变换成另一种数字序列,故有时把编码信道看成是一种数字信道。 8、恒参信道对信号传输的影响不随时间而变,或者随时间变化很缓慢,通常若在数字信号中几个最长符号时间内,信道特性基本不变即可认为此信道为恒参信道。 恒参信道对信号传输的影响:恒参信道对信号传输的影响主要是线性畸变 (1)幅度-频率畸变 (2)相位-频率畸变(群迟延畸变) 随参信道对信号传输的影响:(1)一般衰落(频率弥散现象)(2)频率选择性衰落 9、信道内的噪声(干扰):(1)无线电噪声(2)工业噪声3)天电噪声(4)内部噪声 10、通信中常见的几种噪声:1. 高斯噪声2. 白噪声3. 高斯白噪声 4. 窄带高斯噪声 5. 余弦信号加窄带高斯噪声。 11、模拟信号数字化的基本原理:(一)模拟信号的抽样(1)抽样定理 (2)带通信号

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