通信原理_第三讲
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案1. 为什么通信系统需要调制和解调？调制和解调的基本原理是什么？通信系统需要调制和解调是因为在通信过程中，信号需要经过传输介质，而传输介质对于不同频率的信号有不同的衰减特性，为了使信号能够顺利传输并且不受干扰，需要将信号进行调制，将其转换成适合传输的信号。
而接收端需要将接收到的信号进行解调，还原成原始信号。
调制的基本原理是利用载波信号的振幅、频率或相位来携带原始信号的信息，常见的调制方式有调幅、调频和调相。
解调的基本原理则是将接收到的调制信号按照一定的规则进行处理，提取出原始信号。
2. 请简要介绍调幅调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调幅调制的原理是利用原始信号的振幅来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = (1 + m(t)) \cdot \cos(2\pi f_c t)\)，其中\(m(t)\)为原始信号，\(f_c\)为载波频率。
在通信系统中，调幅调制常用于调制音频信号，如广播电台和电话系统中。
调幅调制的解调原理是利用包络检波或同步检波的方法，将调幅信号还原成原始信号。
包络检波是通过取出调幅信号的包络来还原原始信号，而同步检波则是利用载波信号和接收信号进行同步，提取出原始信号。
3. 请简要介绍调频调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调频调制的原理是利用原始信号的频率来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = \cos[2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^tm(\tau) d\tau]\)，其中\(k_f\)为调频系数。
在通信系统中，调频调制常用于无线电通信系统中，如调频广播和移动通信系统中。
调频调制的解调原理是利用频率-相位检波器来提取原始信号，通过测量载波频率的变化来还原原始信号。
4. 请简要介绍调相调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调相调制的原理是利用原始信号的相位来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = A_c \cos[2\pi f_c t + k_p m(t)]\)，其中\(k_p\)为调相系数。
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
通信原理ppt课件——第三章
输出信号
两条路径信道模型
34
频域表示 信道传输函数为
35
信道幅频特性为
若两条路径的相对时 延差 固定，则信 道的幅频特性为：
36
若两条路径的相对时延差相对时延
差
是随机参量 ，则信道的幅
频特性为：
多径传播信道的相关带宽 ——信道传输特性相邻两个零点之间的频率间隔
信道最大多径时延差
37
• 如果信号的频谱比相关带宽宽，则会产生严重的频率 选择性衰落，为了减少频率选择性衰落，就应使信号 的频谱小于相关带宽（通常选择信号带宽为相关带宽 的1/3~1/5）
（噪声）。
根据以上几条性质，调制 信道可以用一个二端口线 性时变网络来表示，该网 络称为调制信道模型：
调制信道模型
4
二端口的调制信道模型，其输出与输入的关系有
一般情况下，
可以表示为信道单位冲激响应c(t)与输入
பைடு நூலகம்
信号的卷积， c(t)的傅里叶变换C(w)是信道传输函数：
或
可看成是乘性干扰
根据信道传输函数 的时变特性的不同，将物理信道分为
21
➢自由空间传播 ——当移动台和基站天线在视距范围之内，这时
电波传播的主要方式是直射波，其传播可以按自由 空间传播来分析。
设发射机输入给天线功率为 (W)，则接收天线 上获得的功率为
22
自由空间传播损耗定义为 当发射天线增益和接收天线增益都等于1时
用 dB可表示为
自由空间传播损耗与距离d的平 方成正比，距离越远损耗越大
发送信号
单一频率正弦波
陆地移动多径传播
多径信道一共有n条路径，各条 路径具有时变衰耗和时变传输 时延且各条路径到达接收端的 信号相互独立，则接收端接收 到的合成波为
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案1. 信号与系统。
1.1 信号的基本概念。
信号是指传递信息的载体，可以是电压、电流、光强等。
根据时间变化特性，信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。
1.2 系统的基本概念。
系统是指对输入信号进行处理的装置，可以是电路、滤波器、调制器等。
系统的特性可以通过冲击响应、单位阶跃响应等来描述。
2. 模拟调制与解调。
2.1 调制的基本原理。
调制是将低频信号变换成高频信号的过程，常见的调制方式有调幅、调频、调相等。
2.2 解调的基本原理。
解调是将调制后的信号恢复成原始信号的过程，常见的解调方式有包络检波、同步检波等。
3. 数字调制与解调。
3.1 数字调制的基本原理。
数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，常见的数字调制方式有ASK、FSK、PSK等。
3.2 数字解调的基本原理。
数字解调是将数字信号恢复成原始数字信号的过程，常见的数字解调方式有包络检波、相干解调等。
4. 传输介质与信道。
4.1 传输介质的分类。
传输介质可以分为导体、光纤、无线电波等，每种介质都有其特点和适用范围。
4.2 信道的特性。
信道的特性包括信噪比、带宽、衰减等，这些特性会影响信号的传输质量。
5. 多路复用技术。
5.1 时分复用。
时分复用是指将多路信号按照时间顺序进行复用的技术，可以提高信道的利用率。
5.2 频分复用。
频分复用是指将多路信号按照频率进行复用的技术，可以实现多路信号的同时传输。
6. 错误控制编码。
6.1 码的基本概念。
编码是将原始信号转换成另一种形式的过程，常见的码有奇偶校验码、循环冗余校验码等。
6.2 错误控制编码的原理。
错误控制编码可以通过增加冗余信息来实现对传输中出现的错误进行检测和纠正。
7. 数字信号处理。
7.1 采样定理。
采样定理规定了对于一个带限信号，如果采样频率大于其最高频率的两倍，就可以完全恢复原始信号。
7.2 量化与编码。
量化是将连续信号转换成离散信号的过程，编码是将离散信号转换成数字信号的过程。
通信原理第三章 ppt课件
制某载波的过程 。
通信原理第三章
3、调制的作用
★（1）将基带信号变成适合在信道中传输 的已调信号
★（2）实现信道的多路复用 （3）改善系统的抗噪声性能 （4）改变信号占用的带宽
通信原理第三章
4、调制的分类
连续波调制 （载波为正弦波）
振幅调制（AM, DSB ,SSB,VSB) 模拟调制 频率调制（FM )
（1）最直接的方法——滤波法：
将不含直流分量的基带信号m(t)和载波信号经乘法器后 得到双边带信号DSB，再通过一个单边带滤波器就得 到需要的单边带SSB信号。
m(t )
h (t )
S SSB ( t )
A cos c t
单边带调制 通信原的理第一三章般模型
单边带调制（SSB）的一般模 型
从图中看，SSB与DSB好象没什么不同， 但两者的h(t) 不同。DSB 的h(t) 要求保 留两个边带信号；而SSB 的h(t)只要求 保留一个而且只能保留一个边带信号。
1 2
t
－ c
0
通信原理第三章
A0
c
调幅AM信号
由图可见： （1）波形包络与输入基带信号m(t)成正比 （2）频谱具有上、下对称的两个边带 （3）频谱中心含离散载频分量，它并不携带信息 （4）要使调幅波的包络波形与基带信号波形相同， 则一定要满足两个条件： a、对所有的t的值|m(t)|max≤ A0，否则会过调制 b、载波频率必须高于基带信号的最高频率
线性调制器的一般模型
输出信号的一般表达式：
时域： s m ( t ) m ( t ) A co 0 t h ( s t )
且 m(t) M()
通信原理第7版第3章PPT课件樊昌信版91706
)
偶函数：P
(
(
Q&A
西安电子科技大学 通院
自相关函数的意义？作用？
功率谱密度的意义？作用？
课件制作：曹丽娜
例
解题 第1步：判断 (t )是否平稳，即求其统计平均值
思路：
若均值为常数，且自相关函数只与时间
间隔 有关， 则 (t ) 是广义平稳的。
第2步：求 (t ) 的时间平均值
意义：
注意：
含义：
§3.2.3 平稳过程的自相关函数
R
(
)
E
[
((
t
)(
t
)
]
重要性质：
2
(
0
)
E
[
(
t)
]
S
（1） R
---平均功率
2
2
(
)
E
[
()
t]
a
（2） R
---直流功率
(0
)R
(
) 2
（3） R
---交流功率（方差）
)
（4） R()R(
---偶函数
平稳、高斯
正交分量
s(t)
且 均值为0，方差也相同：
2 c2 s2
平均功率相同
并且 R (0) 0 互不相关
CS
∴统计独立
∵高斯
∵均值 0
§3.5.2 包络和相位的统计特性
借助结论1,根据关系：
按照推导思路：
推出结论2：
结论2
均值0 、方差
2
的平稳高斯窄带过程
武汉大学通信原理第3章 模拟调制系统..
2008年1月
1, | | c H SSB ( ) H LSB ( ) 0, | | c
24
通信原理简明教程（第2版）
SSB信号频谱为： SSSB ( ) SDSB ( ) H ( )
滤波器归一化值：
一般要求：α≥10-3 否则，滤波就难以实现。
PDSB
2 sDSB (t )
f (t )cos ct f 2 (t ) / 2
2 2
可见，边带功率是全部功率，其调制效率为
DSB 1
2008年1月 16
通信原理简明教程（第2版）
DSB-SC波形图及频谱图如下：
观察并分析： 包络 频谱组成 带宽 调制效率
2008年1月
单边带信号， 单边带调制
HPF：高通滤波器 LPF：低通滤波器 BPF：带通滤波器
22
2008年1月
DSB：double side-band SSB：single side-band USB：upper side-band LSB：lower side-band
通信原理简明教程（第2版）
本节目录
2008年1月 15
通信原理简明教程（第2版）
3.1.2 抑制载波双边带调幅（DSB-SC）
DSB-SC信号表达式为：sDSB (t ) f (t )cos c (t )
1 1 已调波频谱为： SDSB ( ) F ( c ) F ( c ) 2 2
已调信号平均功率为：
AM
2 2 f ( t ) A 时，有： m /2
1 2 Am 2 2 A 2 m AM 2 2 2 1 2 2 2 A A 2 0 m AM A0 Am 2
通信原理课件3
R(t)
络和相位受调制的窄带信号，
这种信号称为衰落信号，即
多径传播使信号产生瑞利型
t
衰落。
(2) (2) 从频谱上看：多径传播使 单一谱线变成了窄带频谱，
瑞利衰落（快衰落）
即多径传播引起了频率弥散。
f0 频率弥散
(2）频率选择性衰落 (P62)
---以两径传播为例分析
设信号经两路径到收端,且两路径具相同传输损耗V0和 一个相对时延差τ, 可用下线性网络表信道模型
第三章 信道
本章研究的主要内容：
1，信号在信道中的传输特性 2，信噪比SNR计算
序言
定义：信道是指以传输媒质为基础的信号通道。
信道:
逻辑信道-----如编码信道、调制信道和信息论中研究 的信道等
物理信道-----指连接发射机和接收机之间的信号通道
发射机
信道
(本章研究对象）
接收机
本章主要讨论物理信道！
理想信道：H(ω=ke-jωtd ，τ(ω)=-td
非理想信道:∣H(ω)∣≠k，τ(ω) ≠-ωtd
恒参信道举例
设某恒参信道的幅频特性为 H(ω)=［1+cosωT0］e jtd
其中，td为常数。试确定信号s(t)通过该信道 后的输出信号表示式，并讨论之。 解: H(ω)=［1+cosωT0］e jtd
h(t)=δ==(eet-jjttdtdd)+++1122δ(e(tej-j(ttdTd0+T+0T)e0+)j+12Tδ0 )e(tje-(tdtjTdt0d-) T0) 输出信号
td-sTo0()t)=s(t)*h(t)=s(t-td)+s(t-td+T0)+s(t-