恒参信道对信号传输的影响

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通信原理-基础知识习题及答案

通信原理-基础知识习题及答案

通信原理基础知识 习题集一 填空题1.在数字通信系统中,其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应(传输速率 )和(差错率)。

2.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从( 瑞利分布),而其相位的一维分布是(均匀分布),如果再加上正弦波后包络一维分布服从( 莱斯分布(广义瑞利分布))。

3.若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的,则输出()t o ξ是( 高斯 )型的。

4.通过眼图,可以观察到( 码间串扰 )和( 高斯白噪声 )的大小。

5.对2ASK 、2FSK 和2PSK 三种系统的性能进行比较,其中有效性最差的是( 2FSK )系统,可靠性最好的是(2PSK )系统。

6.2PSK 信号在接收端因为载波同步系统中的分频,可能产生载波相位状态转移,发生对信号的错误解调,这种现象称为(倒π现象)。

7. 根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为(随参信道)和(恒参信道)两大类。

8.基带传输系统的总误码率依赖于(信号峰值)和(噪声均方根值)之比。

9.调制信道对信号的干扰分为(加性干扰)和(乘性干扰)两种。

10.若线形系统的输入过程是高斯型的,则输出是(高斯)型的。

11.通断键控信号(OOK )的基本的解调方法有(非相干解调/包络检波法)及(相干解调/同步检测法)。

12.随参信道的传输媒质的三个特点分别为(对信号的耗衰随时间而变)、(传输的时延随时间而变)、(多径传播)。

13.包络检波法的系统误码率取决于(系统输入信噪比)和(归一化门限值)。

14.起伏噪声又可分为(热噪声)、(散弹噪声)及(宇宙噪声)。

15.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即(连续谱)和(离散谱)。

16.二进制振幅键控信号的产生方法有两种,分别为(模拟幅度调制)和(键控法)。

17.模拟信号是利用(抽样)、(量化)和(编码)来实现其数字传输的。

18.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是(A/D )、(数字传输系统)和(D/A )。

通信原理思考题及作业解答

通信原理思考题及作业解答

思考题作业题解答1–11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些?答:衡量数字通信系统有效性的性能指标有:码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。

衡量数字通信系统可靠性的性能指标有:误码率P e 和误信(比特)率P b 。

1–12 何谓码元速率和信息速率?它们之间的关系如何?答:码元速率R B 是指单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud ,B )。

信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒(b/s 或bps )。

码元速率和信息速率的关系: 或 其中 M 为M 进制(M =2 k ,k = 1, 2, 3, …)。

1–13 何谓误码率和误信率?它们之间的关系如何?答:误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。

误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。

在二进制中有:P e =P b 。

第1章 绪论( 习题 )1–4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码:00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D ,每个脉冲宽度为5ms 。

(1) 不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率;(2) 若每个字母出现的可能性分别为P A =1/5,P B =1/4,P C =1/4,P D =3/10,试计算传输的平均信息速率。

解:(1) 平均每个字母携带的信息量,即熵为2(比特/符号)每个字母(符号)为两个脉冲,其宽度为2×5 ms =10-2(s )则平均信息速率为:2(比特/符号)/10-2(秒/符号)=200(b/s )(2) 平均信息量为985.1310log 1034log 4125log 51)(222=⨯+⨯⨯+⨯=x H (比特/符号) 平均信息速率为:H (x )/10-2=1.985/10-2=198.5(b/s )1–7 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400 B ,试求该系统的信息速率。

周炯盘《通信原理》第3版名校考研真题(信道)【圣才出品】

周炯盘《通信原理》第3版名校考研真题(信道)【圣才出品】

周炯槃《通信原理》第3版名校考研真题第8章信道一、选择题1.恒参信道特性不理想,会引起信号的()畸变和()畸变。

[南京邮电大学2007研] A.低频,甚高频B.高频,相频C.幅频,相频D.码间,倒相【答案】C【解析】恒参信道不理想会引起信号的幅度和相位畸变,因此会造成幅频畸变和相频畸变。

2.以下不属于随参信道中多径效应的是()。

[南京邮电大学2007研]A.瑞利衰落B.频率选择性衰落C.频率畸变D.幅度频率畸变【答案】D【解析】随参信道中的多径效率有:瑞利衰落;频率选择性衰落;频率弥散。

二、填空题1.对于900MHz的移动无线通信GSM系统,信号传输环境受到很多因素限制,其信道特性为______,且限制带外辐射和移动终端(手机)的信号功率尽可能小,因此调制方式中GSM不宜采用______等调制方式;又因信道拥挤,也不宜采用______调制方式,较适宜的调制方式有______等,现普遍采用______调制。

[同济大学2006研]【答案】衰落特性、多径特性、非线性;ASK、MASK;FSK、MFSK;QAM、MSK、QPSK、OQPSK;GMSK调制2.在数字通信中,当信号带宽超过多径传播随参信道的相干带宽时,会产生衰落。

为了对抗此衰落,在TDMA系统中常用的措施是,在CDMA系统中常用的措施是。

[北京邮电大学2005研]【答案】频率选择性;均衡;Rake接收3.恒参信道对信号传输的影响主要表现在:______,______,______。

[南京邮电大学2003研]【答案】幅频畸变;相频畸变;多径传播【解析】所谓幅度-频率畸变,是指信道的幅度-频率特性偏离如图8-1所示关系所引起的畸变。

图8-1所谓相位-频率畸变,是指信道的相位-频率特性或群迟延-频率特性偏离如图8-2所示关系而引起的畸变。

图8-24.宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时,可能遇到的主要衰落类型是。

[西安电子科技大学2002研]【答案】频率选择性衰落【解析】因为传输信号的频谱宽于信道的相关带宽△f,则该信号传输将产生明显的频率选择性衰落,指的就是发生在一小组频率上的信号衰落,它是由频率中的多路径成分引起的。

通信原理填空简答题—武汉理工

通信原理填空简答题—武汉理工

1.设每秒传送N 个M 进制码元,则码元速率为N ,信息传输速率为 N log 2M 。

2.在PCM30/32路基群帧结构中,TS0用来传输_帧同步信息 ,TS16用来传输信令信息 。

3.载波同步的方法一般可分为 插入导频法(外同步法)和 直接法(自同步法 。

4.香农公式表明通信系统的有效性和可靠性指标是一对矛盾。

5.模拟调制方式分_幅度调制(或线性调制) 和_角度调制(或非线性调制) 两大类,其中SSB 调制方式占用的带宽最窄,为 基带信号带宽 。

6.在相干解调中,要求s(t)与发送端实现载波同步,解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程叫位同步(码元同步),把各组数据区别开来则需要 群同步(帧同步)。

7.数字通信与模拟通信相比较其最大特点是占用频带宽和噪声不积累。

8.调制信号的最高频率为Fh ,则常规调幅信号的带宽为 2f h ,单边带信号的带宽为 f h ,双边带信号的带宽为 2f h ,残留边带信号的带宽为 f h ~2f h 。

9.在2ASK 、2FSK 、2PSK 通信系统中,可靠性最好的是 2PSK ,有效性最差的是 2FSK 。

10.在独立等概的条件下,M 进制码元的信息量是二进制码元的 log 2M 倍;在码元速率相同情况下,M 进制码元的息速率是二进制的 log 2M 倍。

11.热噪声的频域特性表现为 均匀无限宽、时域特性表现为 杂乱无章 、统计特性表现为 正态分布。

12.恒参信道对信号传输的影响主要体现在 幅频特性和相频特性的不理想,其影响可以采用均衡 措施来加以改善。

13.随参信道的三个特点是:传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化 和 衰落 。

14.在模拟通信系统中注重强调变换的 线性关系 。

15.在调制技术中通常又将幅度调制称之为 线性调制 ,而将频率调制和相位调制称之为非线性调制 。

16.DSB 、SSB 、VSB 三种调制方式,其已调信号所占用带宽大小的关系为DSB > VSB > SSB 。

2.4节信道特性对信号传输的影响

2.4节信道特性对信号传输的影响
T
当T Tc 时,说明信道传送的数据符号波形在 一个或几个符号间隔T内不会出现明显衰落,只 有在许多个符号之后才会出现明显的幅度衰落。 详细内容大家可以参考“无线通信”相关教材。
频率偏移:输入信号的频谱经过信道 传输后产生了偏移。由于用于调制解调或 频率变换的振荡器的频率误差引起的,会 引起模拟和数字通信系统的解调性能下降。
相位抖动:由于用于调制解调或频率 变换的振荡器的频率不稳定产生的。这对 高速数据通信系统的性能影响比较大。
随参信道特性对信号传输的影响 (两径传播)
1、无线通信信道简介 无线信道的衰落分为大尺度衰落和小尺度
2、幅频失真
当理想恒参信道的幅频特性在信号的频 带范围内不是常数,即 H() K
就会使信号产生幅频失真;
典型音频电话信道:用插入损耗
(insertion loss)和频率的关系来表示幅
频特性。这里的插入损耗是指发送信号经
过恒参信道后在功率方面的损失,以dB为
单位,即
发送信号功率 10lg 接收信号功率
(2)多普勒效应分析
当接收机与发射机之间以一定的速度相对运动时, 每条传播路径的信号频率相对载波发生了频率偏移,即 多普勒效应。
Ds:两条传输路径的频率差即多普勒扩展。
相干时间(Coherence
Time)T:c
1 2Ds
慢衰落(Slow Fading)信道:信号周期小于信道的相干时
间,信号在不同时刻所经历的衰落不会发生剧变。
多径时延扩展:Td
max i, j
i
(t
)
j
(t
)
相关带宽(Coherence
Bandwidth):
Bc
1 Td
平坦衰落(Flat Fading):信号带宽小于信道的相关带宽,

国家电网招聘考试通信类笔试《通信原理》绝密模拟题库(四)

国家电网招聘考试通信类笔试《通信原理》绝密模拟题库(四)

国家电网招聘考试【通信类】《通信原理》绝密模拟题库(四)一、判断题1.数字信号是指具有时间上和幅度取值上离散的信号。

()2.事件出现的概率越大表示该事件的信息量越大。

()3.当离散信源中每个符号等概出现,而且各符号的出现为统计独立时,该信源的平均信息量最大。

()4.由于调制信道属于模拟信道,而编码信道属于数字信道,所以调制信道引起的失真不会影响编码信道。

()5.恒参信道对信号传输的影响可以分为乘性干扰和加性干扰两部分。

()6.随参信道对信号传输的影响可以采用均衡技术来加以改善。

()7.当信道带宽B→∞时,信道容量C不→∞。

()8.当传输信道的带宽一定,传输信道的最大信道容量将固定为一常数。

()9.在信道容量一定的情况下,增加信道带宽可以换取减小对信噪比的要求。

()10.当信道带宽趋向无穷时,信道容量趋向一常数。

()11.幅度调制通常称为线性调制是因为调幅器是一个线性电路。

()12.幅度调制方式的解调可以采用包络检波方式。

()13.幅度调制通常称为线性调制是因为频带的搬移过程是线性的。

()14.DSB信号的频带比AM信号的频带要小。

()15.作为数字基带信号其功率谱中一定含连续谱分量。

()16.所有单极性二元码的功率谱中都存在位定时分量。

()17.由于单极性归零码的功率谱中含有线谱分量,因此可以作为传输码型。

()18.有些数字基带信号的功率谱中不含有线谱分量。

()19.在数字信号传输过程中,码间干扰的产生是由于传输通道中存在非线性。

()20.由于理想低通无法实现因而码间干扰总是存在。

()21.部分响应系统存在人为的码间干扰。

()22.通过观察眼图可以判断码间干扰的影响大小。

()23.数字调制中三种调制方式占用频带大小的关系是2FSK>2PSK=2ASK。

()24.2DPSK占用的频带与2ASK占用的频带一样宽。

()25.PSK和DPSK只是载波相位的表示不同,因此应用中选用哪种均可。

()26.2PSK信号的频谱要比2ASK信号的频谱要宽。

恒参信道对信号传输的影响

恒参信道对信号传输的影响

通信原理仿真实验报告实验名称:恒参信道对信号传输的影响姓名:专业:年级:学号:201X年X 月X日1. 恒参信道对信号传输的影响信道响应函数为()()|()|j f H f H f e φ-=,输入信号为()()n s nx t a g t nT =-∑,其中1,01,()0,ss t T T g t else ≤<⎧==⎨⎩,用matlab 画出如下情况时的信道输出信号,()H f 自定义为如下● 无失真信道,如2()j f H f e π-= ● 幅度失真信道,如sin ()j ff H f e fπππ-=● 相位失真信道,如(1)(1),2(),2j f j f Fs e f H f Fs e f ππ---+⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩一、程序代码clear allN=10; %码元个数 Ts=1; %持续时间Fs=100;dt=1/Fs; %采样频率与间隔a=randi(N,1,N*Ts/dt); %生成0到10随机均匀分布数组x=zeros(1,N*Ts/dt); for i=1:length(x)x(i)=a(ceil(i/Ts*dt)); %生成输入时域信号 endft=2048; %fft 点数 Xw=fft(x,ft); %输入信号频域 f=0:Fs/ft:Fs -Fs/ft; %频率离散 %无失真信道Hw1=exp(-j*f*2*pi); %无失真信道频域 Yw1=Hw1.*Xw; %无失真信道输出频域信号 yt1=ifft(Yw1,ft); %无失真信道输出时域信号figure(1);subplot(2,1,1);plot(abs(Hw1));title('无失真信道幅频特性');axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw1));title('无失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(2);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt1));title('无失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);%幅度失真信道Hw2=(sin(f*pi)./(f*pi)).*(exp(-j*f*pi));%幅度失真信道Yw2=Hw2.*Xw; %幅度失真信道输出频域信号Yw2(1)=0; %零点添加定义yt2=ifft(Yw2,ft);figure(3);subplot(2,1,1);plot(abs(Hw2));title('幅度失真信道幅频特性');axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw2));title('幅度失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(4);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt2));title('幅度失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);%相位失真信道Hw3(1:ft/2)=exp(-j*(pi*f(1:ft/2)-pi));Hw3(ft/2+1:ft)=exp(-j*(pi*f(ft/2+1:ft)+pi));%相位失真信道Yw3=Hw3.*Xw; %相位失真信道输出信号yt3=ifft(Yw3,ft);figure(5);subplot(2,1,1);plot(abs(Hw3));title('相位失真信道幅频特性');axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw3));title('相位失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(6);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt3));title('相位失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);二、实验结果与分析(1)无失真信道—2()j f H fe π-=1、无失真信道的幅频、相频响应由图知,无失真信道2()j fH f eπ-=是一个全通网络,增益为1,相位做周期性变化。

恒参信道及其对信号传输的影响

恒参信道及其对信号传输的影响
• • 恒参信道并不是理想网络,其参数随时间 不变化或变化特别缓慢,不可避免会产生 线性畸变 线性畸变是由于网络特性不理想所造成的 畸变,主要是因为网络幅频特性和相频特 性不理想造成的,线性畸变与非线性畸变 的区别是线性畸变不会产生新的频率成分。 线性畸变对信号的主要影响可用幅度—频 率畸变和相位—频率畸变(群迟延—频率 特性)来衡量
1 2 3 4 5 6
恒参信道 信号无失真传输条件 幅度-频率畸变 相位频率畸变 其他影响 减小畸变的方法
减小畸变的方法
• 均衡技术 对于有线信道这样的有固定幅频特性或相 频特性的信道,可以增加一个线性补偿电 路,使总的信道特性趋于平坦,这种通过 矫正幅频特性或相频特性来补偿失真信号 的处理办法,称之为频域均衡。另有一种 是通过产生波形去补偿失真波形的时域均 衡。
0

0

信号无失真传播条件
• 信道的相频特性还经常用,若相位频率特性用φ(ω)表 示,群迟延用τ(ω)表示,则系统函数的幅频特性 是一个不随频率变化的常数。
d d

t0
0

信号无失真传播条件
1 2 3 4
恒参信道 信号无失真传输条件 幅度-频率畸变 相位-频率畸变
5
6
其他影响
减小畸变的方法
恒参信道
• 恒参信道对信号传输的影响是固定的,或者随时 间缓慢变化的,通常情况下,若在数字信号几个 最长的符号时间内,信道特性基本不变,即可认 为此信道为恒参信道。 • 信道模型可以等效为一个线性时不变网络,其传 输函数为K(ω) 。它和一般线性时不变网络一样, 可用幅频特性和相频特性来表征它的传输特性。 • 从理论上讲,只要得到这个网络的传输特性,利 用信号通过线性系统的分析方法,就可求得已调 信号通过恒参信道后的变化规律。
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恒参信道对信号传输的影响
信道响应函数为H (f )=|H (f )|e −j∅(f ),输入信号为x (t )=∑a n g (t −nT s ),其中T s =1,g (t )={1,0≤T s
0,else ,用Matlab 画出如下情况时的信道输出信号,H(f)可自定义。

(1) 无失真信道,如H (f )=e −jπf (2) 幅度失真信道,如H (f )=
sinπf πf
e −jπf
(3) 相位失真信道,如H (f )={e −π(f−1),f ≥0
e −π(f+1),
f <0
一. 实验原理
本次仿真主要通过Matlab 仿真图形直观的观察不同信道对信号的影响,并且总结分
析归纳其中的原因。

通过已有的知识,我们知道输入信号过无失真信道,对其幅频、相频均无影响,也就是说在接收端可以直接获得原发送信号。

输入信号过幅度失真信号会产生幅度失真,信道可想象成其幅度产生变化而相位性质不变。

相位失真信道则在相位上对信号产生影响,幅度性质无改变。

二. Matlab 仿真图像及分析
(1) 输入信号过无失真信道:
(a ) 无失真信道幅频、相频图像:
(b ) 信号过无失真信道后的输入、输出比较:
信道幅频
(c)小结:由图可知,无失真信道对信号不产生大的影响,但仔细观察会发现输出信号相对于输入信号有略微延迟,这是由于信号过系统
产生时延造成的,满足无失真条件。

(2)输入信号过幅度失真信道:
(a)幅度失真信道的幅频、相频图像:
信道幅频
信道相频
(b)信号过幅度失真信道后的输入、输出比较:
输出信号
(c)小结:输出波形相对于输入信号失真了,产生原因是信道幅频响应不是常数,故信号经信道传输会产生明显的幅度失真。

(3)输入信号过相位失真信道:
(a)相位失真信道的幅频、相频图像:
信道相频
(b)信号过幅度失真信道后的输入、输出比较:
输入信号
输出信号
小结:由图可知信号过系统后其幅度大小不变,但相位发生变化,输出
信号相对于输入信号将产生反向。

三.附录:代码
%½¨Á¢ÊäÈëÐźÅx(t),²ÉÑùƵÂÊΪ100Hz,È¡1000¸öµã
N=10;
Fs=100;
Ts=1;
dt=Ts/Fs;
a=randint(1,N,[1 10]);
x=zeros(1,N*Ts/dt);
for i=1:length(x)
x(i)=a(ceil(i/Ts*dt));
end
ft=1024;
xw=fft(x,ft);f=0:1/ft:1-1/ft;
%ÎÞÊ§ÕæÐŵÀ
hw1=exp(-j*f*2*pi);
yw1=hw1.*xw;
yt1=ifft(yw1,ft);
figure(1);
subplot(2,1,1);
plot(abs(hw1));title('ÐŵÀ·ùƵ');
subplot(2,1,2);
plot(angle(hw1));title('ÐŵÀÏàÆµ');
figure(2);
subplot(2,1,1);plot(x);title('ÊäÈëÐźÅ');
axis([1 1200 0 20]);
subplot(2,1,2);plot(real(yt1));title('Êä³öÐźÅ'); axis([1 1200 0 20]);
%·ù¶ÈÊ§ÕæÐŵÀ
hw2=zeros(1,ft);
hw2=sin(f*pi)./(f*pi);
hw2=hw2+sin((1-f)*2*pi)./((1-f)*2*pi);
yw2=hw2.*hw1.*xw;
yw2(1)=0;
figure(3);
subplot(2,1,1);
plot(abs(hw2));title('ÐŵÀ·ùƵ');
subplot(2,1,2);
plot(angle(hw2));title('ÐŵÀÏàÆµ');
yt2=ifft(yw2,ft);
figure(4);
subplot(2,1,1);plot(x);title('ÊäÈëÐźÅ');
axis([1 1200 0 20]);
subplot(2,1,2);plot(real(yt2));title('Êä³öÐźÅ'); %ÏàÎ»Ê§ÕæÐŵÀ
hw3=zeros(1,ft);
hw3(1:ft/2)=exp(-j*(2*pi*f(1:ft/2)-pi));
hw3(ft/2+1:ft)=exp(-j*(2*pi*f(ft/2+1:ft)+pi));
yw3=hw3.*xw;
yt3=ifft(yw3,ft);
figure(5);
subplot(2,1,1);
plot(abs(hw3));title('ÐŵÀ·ùƵ');
subplot(2,1,2);
plot(angle(hw3));title('ÐŵÀÏàÆµ');
figure(6);
subplot(2,1,1);plot(x);title('ÊäÈëÐźÅ');
axis([1 1200 -20 20]);
subplot(2,1,2);plot(real(yt3));title('Êä³öÐźÅ'); axis([1 1200 -20 20]);。

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