3章 数字信号的存储
合集下载
《数字信号处理》 完整加精版
由于不涉及物理量的改变，数字系统可以
采用抽象算法表达：由软件程序虚拟实现。 在采用硬件电路实现时，由于不需要考虑 物理环境对信号的影响，可以在设计中尽可
能采用低功耗高密度集成。
数字系统的特点
信号采用数字序列表达后，对模拟信号难以 进行的很多处理能够方便地实现，例如： 对信号的乘法调制和各种编码调制、信号的时 间顺序处理、信号的时间压缩/扩张、复杂标准 信号的产生…
时间变量与对应的函数值采用两个相等长度的序列 （一维向量）表示。 两个序列可以进行直接数值设臵:
例：n=[0 1 2 3 4 5 6 7];
x=[1 2 4 6 5 3 1 0];
数字信号的MATLAB表达
坐标区间设臵： n=[n1:n2] 只取整数，设定起点和终点；
信号函数设臵：其序列长度由n序列限定； x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n)
设臵好坐标序列t和信号序列x后，可以采 用下列作图语句画出连续时间信号图形: plot(t，x) 该语句通过将离散的信号点之间用直线连 接得到连续图形。
模拟信号的作图表达
例：MATLAB程序
t=[0:0.1:10];x1=[zeros(1,30) ones(1,40) zeros(1,31)]; x2=2-0.3*t;x3=exp(j*(pi/8)*t);x4=exp(-0.2*t).*cos(2*pi*t);
欠采样导致的问题
s N
若原始频谱与镜像频谱混叠，产生混叠失真，则
信号不可恢复！
采样定理
待采样信号必须为带限信号
X 0
M
采样频率应大于信号最高频率的2倍
2 s 2M N Ts
Nyquist 频率
重建滤波器（低通）截止频率应满足：
采用抽象算法表达：由软件程序虚拟实现。 在采用硬件电路实现时，由于不需要考虑 物理环境对信号的影响，可以在设计中尽可
能采用低功耗高密度集成。
数字系统的特点
信号采用数字序列表达后，对模拟信号难以 进行的很多处理能够方便地实现，例如： 对信号的乘法调制和各种编码调制、信号的时 间顺序处理、信号的时间压缩/扩张、复杂标准 信号的产生…
时间变量与对应的函数值采用两个相等长度的序列 （一维向量）表示。 两个序列可以进行直接数值设臵:
例：n=[0 1 2 3 4 5 6 7];
x=[1 2 4 6 5 3 1 0];
数字信号的MATLAB表达
坐标区间设臵： n=[n1:n2] 只取整数，设定起点和终点；
信号函数设臵：其序列长度由n序列限定； x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n)
设臵好坐标序列t和信号序列x后，可以采 用下列作图语句画出连续时间信号图形: plot(t，x) 该语句通过将离散的信号点之间用直线连 接得到连续图形。
模拟信号的作图表达
例：MATLAB程序
t=[0:0.1:10];x1=[zeros(1,30) ones(1,40) zeros(1,31)]; x2=2-0.3*t;x3=exp(j*(pi/8)*t);x4=exp(-0.2*t).*cos(2*pi*t);
欠采样导致的问题
s N
若原始频谱与镜像频谱混叠，产生混叠失真，则
信号不可恢复！
采样定理
待采样信号必须为带限信号
X 0
M
采样频率应大于信号最高频率的2倍
2 s 2M N Ts
Nyquist 频率
重建滤波器（低通）截止频率应满足：
精品课件-数字信号处理—理论与实践-第3章
矩形序列RN(n)与单位阶跃序列u(n)、 单位脉冲序列δ(n) 的关系如下
N 1
RN (n) u(n) u(n N ) n k k 0
(3.2-7)
第 3 章 离散时间信号与系统
图3-4 矩形序列
第 3 章 离散时间信号与系统
4. 实指数序列
实指数序列定义为
x(n)=anu(n)
第 3 章 离散时间信号与系统
x={x(n)}, －∞<n<+∞ (3.1-2)
常常直接用x(n)表示离散时间信号——序列。 离散时 间信号也可以用图形来描述， 如图3-1所示。 图中纵向线段的 长短表示各序列值的大小， 横轴代表离散时间点。 注意， 横 轴虽然为连续直线， 但x(n)仅在n取整数的时间点上才有定义； 而n取非整数时， x(n)没有定义。
第 3 章 离散时间信号与系统
第3章 离散时间信号与系统
3.1 3.2 常用的典型序列 3.3 3.4 线性时不变离散系统 3.5 线性常系数差分方程 3.6 序列的傅里叶变换 3.7 MATLAB实现 习题
第 3 章 离散时间信号与系统
3.1
离散时间信号可由对模拟信号x(t)的采样获得。 对模拟信
(3.2-5)
பைடு நூலகம்
式(3.2-3)表明， 单位脉冲序列是单位阶跃序列的一阶后向差 分； 式(3.2-5)表明， 单位阶跃序列是对单位脉冲序列的累 加。
3. 矩形序列RN(n) 矩形序列定义为
第 3 章 离散时间信号与系统
1 0 n N 1 RN (n) 0 其他
(3.2-6)
式(3.2-6)中， N称为矩形序列RN(n)的长度。 RN(n)的波形如图 3.4所示， 它与连续时间信号中的矩形脉冲类似。
N 1
RN (n) u(n) u(n N ) n k k 0
(3.2-7)
第 3 章 离散时间信号与系统
图3-4 矩形序列
第 3 章 离散时间信号与系统
4. 实指数序列
实指数序列定义为
x(n)=anu(n)
第 3 章 离散时间信号与系统
x={x(n)}, －∞<n<+∞ (3.1-2)
常常直接用x(n)表示离散时间信号——序列。 离散时 间信号也可以用图形来描述， 如图3-1所示。 图中纵向线段的 长短表示各序列值的大小， 横轴代表离散时间点。 注意， 横 轴虽然为连续直线， 但x(n)仅在n取整数的时间点上才有定义； 而n取非整数时， x(n)没有定义。
第 3 章 离散时间信号与系统
第3章 离散时间信号与系统
3.1 3.2 常用的典型序列 3.3 3.4 线性时不变离散系统 3.5 线性常系数差分方程 3.6 序列的傅里叶变换 3.7 MATLAB实现 习题
第 3 章 离散时间信号与系统
3.1
离散时间信号可由对模拟信号x(t)的采样获得。 对模拟信
(3.2-5)
பைடு நூலகம்
式(3.2-3)表明， 单位脉冲序列是单位阶跃序列的一阶后向差 分； 式(3.2-5)表明， 单位阶跃序列是对单位脉冲序列的累 加。
3. 矩形序列RN(n) 矩形序列定义为
第 3 章 离散时间信号与系统
1 0 n N 1 RN (n) 0 其他
(3.2-6)
式(3.2-6)中， N称为矩形序列RN(n)的长度。 RN(n)的波形如图 3.4所示， 它与连续时间信号中的矩形脉冲类似。
数字信号处理第三章3
3.5 DFT-有限长序列的离散频域表示 一、预备知识 x 二、有限长序列x(n)和周期序列 ~(n) 的转化 三、从DFS到DFT
1
一、预备知识
1、求模（余数）运算 如果整数 n = n1 + mN, 0 ≤ n1 ≤ N −1, m为整数 则称n1是n对N的模，或n模N等于n1。 （余数,只是要求在0～N-1内），记作：
X (k )
即：有限长序列的圆周移位只引入一个相移
2π mk N , 对信号的幅度没有影响。
证明：利用周期序列的移位性质，然后取主值序列即可。
21
4、圆周移位的调制特性
nl IDFT[ X ((k + l )) N RN (k )] = WN x(n) = e −j 2π nl N x ( n)
或：
（2）作复数DFT变换，求出
W ( k ) = DFT [ w ( n )] ( N 点复数 )
（3）求实部和虚部的DFT （见下一页）
43
X 1 (k ) = DFT{Re[w(n)]} = Wep (k ) = 1 [W (k ) + W * (( N − k )) N ] RN (n) ( N点复数) 2 X 2 (k ) = DFT{Im[w(n)]} = 1j Wop (k ) =
1 ∑ x ( n) x * ( n) = N n =0
N −1
∑ X (k ) X * (k )
N −1 k =0
即：
1 2 = ∑ | x(n) | N n=0
∑ | X ( k ) |2
一个序列在时域计算的能量与在 频域计算的能量是相等的。
45
五、圆周卷积和 1、圆周卷积和定理 设 x1(n) 和 x2 (n) 均为长度为N的有限长序列， 且 D [x1(n)] = X1(k) DFT[x2 (n)] = X， ) FT 2 (k
1
一、预备知识
1、求模（余数）运算 如果整数 n = n1 + mN, 0 ≤ n1 ≤ N −1, m为整数 则称n1是n对N的模，或n模N等于n1。 （余数,只是要求在0～N-1内），记作：
X (k )
即：有限长序列的圆周移位只引入一个相移
2π mk N , 对信号的幅度没有影响。
证明：利用周期序列的移位性质，然后取主值序列即可。
21
4、圆周移位的调制特性
nl IDFT[ X ((k + l )) N RN (k )] = WN x(n) = e −j 2π nl N x ( n)
或：
（2）作复数DFT变换，求出
W ( k ) = DFT [ w ( n )] ( N 点复数 )
（3）求实部和虚部的DFT （见下一页）
43
X 1 (k ) = DFT{Re[w(n)]} = Wep (k ) = 1 [W (k ) + W * (( N − k )) N ] RN (n) ( N点复数) 2 X 2 (k ) = DFT{Im[w(n)]} = 1j Wop (k ) =
1 ∑ x ( n) x * ( n) = N n =0
N −1
∑ X (k ) X * (k )
N −1 k =0
即：
1 2 = ∑ | x(n) | N n=0
∑ | X ( k ) |2
一个序列在时域计算的能量与在 频域计算的能量是相等的。
45
五、圆周卷积和 1、圆周卷积和定理 设 x1(n) 和 x2 (n) 均为长度为N的有限长序列， 且 D [x1(n)] = X1(k) DFT[x2 (n)] = X， ) FT 2 (k
数字信号处理 第三章
j
：相位函数（phase function）或相位谱（phase spectrum）
3/29
与连续时间傅立叶变换的关系
X (W) = xa ( t ) =
ò
+¥ -¥
x (t )e - jWt dt
k =-¥
å x(k )d (t - k )
X ( W) =
+¥
ò
+¥ -¥
X * (e j )
1 X cs (e j ) { X (e j ) X * (e j )} 2 1 X ca (e j ) { X (e j ) X * (e j )} 2
xcs [n] xca [n]
X re (e j ) jX im (e j )
16/29
K
lim
X e X e d 0
j K j 2
例：理想低通滤波器 1 0 c H LP e 0 c j c n j c n 1 c jn 1 e e sin c n hLP n e d 2 c 2 jn n jn
10/29
3.1.2 收敛条件（convergence)
如果x[n]的DTFT在种意义上收敛，则称x[n]的傅立叶变换存在
1、一致收敛（uniform convergence） 令X K e j
xne ，一致收敛的定义为 lim X e X e 0
Table 3.4 实序列的离散时间傅立叶变换的对称关系 序列 离散时间傅立叶变换
x[n]
xev [n]
X (e j ) X re (e j ) jX im (e j )
：相位函数（phase function）或相位谱（phase spectrum）
3/29
与连续时间傅立叶变换的关系
X (W) = xa ( t ) =
ò
+¥ -¥
x (t )e - jWt dt
k =-¥
å x(k )d (t - k )
X ( W) =
+¥
ò
+¥ -¥
X * (e j )
1 X cs (e j ) { X (e j ) X * (e j )} 2 1 X ca (e j ) { X (e j ) X * (e j )} 2
xcs [n] xca [n]
X re (e j ) jX im (e j )
16/29
K
lim
X e X e d 0
j K j 2
例：理想低通滤波器 1 0 c H LP e 0 c j c n j c n 1 c jn 1 e e sin c n hLP n e d 2 c 2 jn n jn
10/29
3.1.2 收敛条件（convergence)
如果x[n]的DTFT在种意义上收敛，则称x[n]的傅立叶变换存在
1、一致收敛（uniform convergence） 令X K e j
xne ，一致收敛的定义为 lim X e X e 0
Table 3.4 实序列的离散时间傅立叶变换的对称关系 序列 离散时间傅立叶变换
x[n]
xev [n]
X (e j ) X re (e j ) jX im (e j )
《数字通信原理》第3章习题(不含答案)
《第3章》习题一、填空：1.对一个基带信号t t t f ππ4cos 22cos )(+=进行理想抽样，为了在收信端能不失真地恢复f (t )，则抽样间隔应该不大于___________毫秒。
2.一个频带限制在0到f m 以内的低通模拟信号x (t )，可以用时间上离散的抽样值来传输，当抽样频率f s ≥2f m 时，可以从已抽样的输出信号中用理想低通滤波器不失真地恢复出原始信号，该理想低通滤波器的带宽B 允许的最小值和最大值分别为___________、___________。
3.如果信号的频谱不是从0开始，而是在f L ~f H 之间，带宽B=f H -f L ，通常当___________时该信号就被称为带通信号。
由带通信号抽样定理，当抽样频率f s 满足_______________________________________________________________________时，就可以保证时原始信号完全由抽样信号决定。
4.将模拟信号进行数字化的过程称为A/D 转换，最主要最基本的A/D 变换方法是脉冲编码调制，简称PCM 。
PCM 的三个基本步骤包括___________、___________和___________。
5.脉冲编码调制（PCM ）中，采样频率与信号的最高频率的关系为：_______________________________________________________。
6.量化就是把连续的无限个数的数值集合映射（转换）为___________数值集合的过程。
量化后的数值叫___________。
___________称为量化级，__________________就是量化间隔。
7.均匀量化的量化噪声与信号功率______（填“有”或“无”）关，它适用于动态范围______（填“大”或“小”）的信号，均匀量化的缺点是小信号的量噪比要比大信号的量噪比小；非均匀量化的量化噪声与信号功率的关系是__________________，适用于动态范围______（填“大”或“小”）的信号，非均匀量化的目的是降低小信号的量噪比。
数字信号处理课后答案+第3章(高西全丁美玉第三版)
kn X (k ) = ∑ x(n)W N n =0 =0 N −1
所以
kn DFT[ X (n)] = ∑ X (n)W N n =0 N −1
N −1 mn kn = ∑ ∑ x(m)W N W N n =0 m =0
N −1
n = ∑ x ( m)∑ W N ( m + k ) m =0 n =0
X (k ) − W X (k ) = ∑ WNkm − ( N − 1)
k N m =1
kn = ∑ W N − 1 − ( N − 1) = − N n =0 N −1
N −1
所以，
X (k ) =
−N , k ≠ 0 ，即 k 1 − WN N ( N − 1) k =0 2 X (k ) = −N k = 1, 2, ⋯, N − 1 k 1 − WN
=
1− e
−j
2π (m−k ) N N 2π (m−k ) N
1− e
−j
N = 0
k =m k≠m
0≤k≤N－1
(6) X (k ) = ∑ cos
n =0
N −1
1 2π kn mn ⋅ WN = (e 2 N n =0
∑
N −1
j
2π mn N
+e
-j
2π 2π mn - j kn N )e N
j
2π mn N ,
0<m< N
2π x(n) = cos mn , 0 < m < N N
(7) (8) (9)
x(n)=ejω0nRN(n) x(n)=sin(ω0n)RN(n) x(n)=cos(ω0n)RN(N)
所以
kn DFT[ X (n)] = ∑ X (n)W N n =0 N −1
N −1 mn kn = ∑ ∑ x(m)W N W N n =0 m =0
N −1
n = ∑ x ( m)∑ W N ( m + k ) m =0 n =0
X (k ) − W X (k ) = ∑ WNkm − ( N − 1)
k N m =1
kn = ∑ W N − 1 − ( N − 1) = − N n =0 N −1
N −1
所以，
X (k ) =
−N , k ≠ 0 ，即 k 1 − WN N ( N − 1) k =0 2 X (k ) = −N k = 1, 2, ⋯, N − 1 k 1 − WN
=
1− e
−j
2π (m−k ) N N 2π (m−k ) N
1− e
−j
N = 0
k =m k≠m
0≤k≤N－1
(6) X (k ) = ∑ cos
n =0
N −1
1 2π kn mn ⋅ WN = (e 2 N n =0
∑
N −1
j
2π mn N
+e
-j
2π 2π mn - j kn N )e N
j
2π mn N ,
0<m< N
2π x(n) = cos mn , 0 < m < N N
(7) (8) (9)
x(n)=ejω0nRN(n) x(n)=sin(ω0n)RN(n) x(n)=cos(ω0n)RN(N)
《计算机网络技术基础》 第3章 网络连接设备 单元测试 附答案
《计算机网络技术基础》第3章网络连接设备单元测试一、判断1、交换机也叫做HUB，是一种具有多个端口的中继器。
（）2、在计算机网络中，交换机、路由器、集线器等设备都属于通信子网的设备。
（）3、在网络互联设备中，交换机共享网络带宽。
（）4、网桥既可以连接同类型的局域网，又可以连接不同类型的局域网。
（）5、中继器、网桥和路由器都是网络互联设备，其中网桥处理的是IP数据报，路由器处理的是MAC帧（）二、单选1、用于网络进行互联的设备有( )A、中继器、电话、路由器、网关B、中继器、网卡、调制解调器、网关C、中继器、网桥、路由器、网卡D、中继器、网桥、路由器、网关2、局域网的协议标准是以美国电气电子工程师学会制定的（）作为标准的A、IEEE801B、IEEE802C、IEEE803D、IEEE8043、网卡是一个计算机与（）相连的设备。
A、接口B、传输介质C、计算机D、以上都不是4、集线器工作在OSI网络体系结构的（）A、传送层B、数据链路层C、网络层D、物理层5、下面网络互联设备中，能提供应用层互联服务的是（）A、路由器B、中继器C、网关D、网桥6、计算机上网需要“猫”，它又叫Modem（调制解调器），其作用是（）A、模拟信号与数字信号的转换B、数字信号的编码C、模拟信号的放大D、数字信号的整形7、将两个同类局域网（使用相同的网络操作系统）互联，应使用的设备是（）A、网卡B、网关C、网桥D、路由器8、在网络中可用于连接异构网络的设备是( )A.中继器B.网桥C.路由器D.网关9、网桥工作在OSI模型的哪一层（）A．数据链路层 B．传输层 C．网络层 D．会话层10、下面关于5/4/3 规则的叙述（）是错误的A、在该配置中可以使用4个中继器B、整体上最多可以存在5个网段C、2个网段用作连接网段D、4个网段连接PC机11、用一个共享式集线器把几台计算机连接成网，这个网是（）A、物理结构是星型连接 , 而逻辑结构是总线型连接B、物理结构是星型连接 , 而逻辑结构也是星型连接C、实质上还是星型结构的连接D、实质上变成网状型结构的连接12、网络层的互联设备是（）A、网桥B、交换机C、路由器D、网关13、不同的网络设备和网络互连设备实现的功能不同 , 主要取决于该设备工作在 OSI 的第几层 , 下列哪组设备工作在数据链路层（）A.网桥和路由器B.网桥和集线器C.网关和路由器D.网卡和网桥14、下列（）是正确的。
数字信号处理课后第三章习题答案
1 e j 0 N
2 j(0 k ) N 1 e
k 0, 1, , N 1
（8） 解法一
直接计算：
1 j 0 n x8 (n) sin(0 n) RN (n) [e e j 0 n ] R N ( n ) 2j
X 8 (n)
n 0
N 1
kn x8 (n)WN
k 0, 1, , N 1
(4)
X (k ) WNkn
n 0
m1
π j ( m1) k 1 WNkm N e 1 WNk
π sin mk N R (k ) N π sin k N
第３章
离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法 (FFT)
所以
DFT[ X (n)] X (n)W
n 0
N 1
N 1
kn N
N 1 mn kn x(m)WN WN n 0 m 0
N 1
n ( m k ) x(m)WN m 0 n 0
N 1
第３章
由于
离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法 (FFT)
第３章
离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法 (FFT)
（10） 解法一
X (k )
n 0
N 1
kn nWN
k 0, 1, , N 1
上式直接计算较难， 可根据循环移位性质来求解X(k)。 因为x(n)=nRN(n)， 所
以
x(n)－x((n－1))NRN(n)+Nδ(n)=RN(n) 等式两边进行DFT， 得到
1 [e j0 n e j0 n ] e 2 j n 0
数字信号处理3
m 0,1,2,3
X [0] X [1] X [2] X [3]
W80 W81 W82 W83
-1 -1 -1 -1
X2[0]
X2[1] X2[2] X2[3]
X [4] X [5]
X [6]
X [7]
8点基2时间抽取FFT算法流图
x[0] x[0]
XX11[0] 11[0]
X1[0] X1[1] X1[2] X1[3]
X 1[ m ]
N / 2 1 r 0 mr x1[r ]WN / 2
X 2 [m ]
N / 2 1 r 0
mr x2 [r ]WN / 2
m 0,1 N 1 2
（2）合成
m X [m] X 1[m] WN X 2 [m]
X [ m N ] X 1[ m ] W X 2 [ m ] 2
X[4] X[5] X[6] X[7]
1
W80 W82
W80
1 1
W82 W83
1
3. 基2时间抽取FFT算法的计算复杂度
算法 直接计 算DFT 基2时 间抽取 FFT 复乘 次数 N2
N log 2 N 2
复乘次数
复加 次数 N(N-1)
18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
1. 基2频率抽取FFT算法原理
将频域序列X[m]分成两个长度为N/2的短序列X1、X2 合成 偶数点序列 X 1[ r ] X [2 r ]
N r 0,1, , 1 2 奇数点序列 X 2 [ r ] X [2r 1]
这两个频域短序列分别由N/2点时域序列x1、x2经过DFT计 算得到 N /21 N /2 1
数字通信技术第3章习题及答案
2PSK：
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出，通常在恒参信道传输中，如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o，画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器，输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为：sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V，所有I="1";
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理？
2PSK信号调制：是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好，然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制：
3-8已知数字信息为1101001，并设码元宽度是载波周期的两倍，试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
3-17一码长为15的汉明码，其监督位应为多少位？编码速率为多少？
码长15位，其中第1，2，4，8位是校验码。也就是说2的0次方，2的1次方，2的2次方.....以此类推，所以校验位有4位。编码效率是（15-4）/ 15=73%
3-18已知（7，4）分组码的监督方程如下所示：
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时（用线性方程组联系），这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出，通常在恒参信道传输中，如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o，画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器，输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为：sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V，所有I="1";
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理？
2PSK信号调制：是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好，然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制：
3-8已知数字信息为1101001，并设码元宽度是载波周期的两倍，试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
3-17一码长为15的汉明码，其监督位应为多少位？编码速率为多少？
码长15位，其中第1，2，4，8位是校验码。也就是说2的0次方，2的1次方，2的2次方.....以此类推，所以校验位有4位。编码效率是（15-4）/ 15=73%
3-18已知（7，4）分组码的监督方程如下所示：
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时（用线性方程组联系），这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一个地址码可以同时指定多个存储单元，即一次“写入”或“读 出”的数是一个多位二进制数。存储器的容量就是基本存储单元 的个数。表示为M字×N位。其中，M个字是全部地址码所能指 定的字数，N位就是一个地址码一次能指定的存储单元的个数。 例如，一个10位地址的RAM，共有210个存储单元，若每个存 储单元存放一位二进制信息，则该RAM的容量就是 210×1=1024字位，通常称1K字位。若每个存储单元存放4位二 进制信息，则该RAM的容量就是210×4=4096字位或4K字位
E2PROM 电擦除式（EEPROM）
E2PROM的擦除只需电信号（高压编程电压和高压脉冲）， 且擦除速度快。
E2PROM可以单字节擦除或改写，而EPROM只能整片擦 除。
有些E2PROM可5V编程。
E2PROM既具有ROM器件的非易失性优点，又具备类似 RAM器件的可读写功能（但写入速度相对较慢）。
三、ROM的应用举例
ROM是由“与”阵列（地址译码器）和可编程的 “或”阵列（存储体）组成。而任何一个逻辑函数 都可表示为“与或”表达式。因此，可以用 EPROM实现各种功能的组合逻辑。
EPROM2716
有11根地址线A0~A10
8位数据输出D0~D7 存储容量为2K字节 VPP是编程电压 CE 、 OE 为片选、读/写
静态存储单元—静态RAM(SRAM, Static RAM ) 动态存储单元—动态RAM(DRAM, Dynamic RAM)
1ห้องสมุดไป่ตู้ 静态存储单元(SRAM) 典型结构
它由电源来维持信 息，寄存器加门控 管构成 靠寄存器的自保功 能存储数据 存储单元 I/O缓冲及 控制电路
2.动态存储单元 (DRAM)
转换电路如图：
4位二进 制码输入
4位格雷 码输出
【例】试用EPROM2716、计数器、译码器等电路设计 一个能显示“日”字的字符发生器。
解：要设计这样一个显示电路必须考虑以下几点 ：
生产厂家根据用户要求的存储内容， 用掩膜工艺，在存储体中的字位线 交叉处，制作半导体器件。 一旦制成，其内容就固定，无法编 程（更改）。 如家电中的洗衣机程序，电风扇程 序都是固定的。
PROM 可一次编程(改写)的只读存储器
可以编程一次，编程后内容就固定了，无法更改。 在字位线的每个交叉点上都做上一个半导体器件。 又分为熔丝式和短路式两种。
根据RAM的工作特点可见，计算机中的内存条就是一种随 机存取存储器RAM。
一、RAM的一般结构和读写过程 1. RAM的一般结构
RAM由存储体、 行列地址译码器、 I/O及读/写控制 An-1 电路三部分电路 An-2 组成。
A0 Bm-1 Bm-2 …
……
B0
列地址译码器 行 地 址 译 码 器
ROM的与或阵列结 构与组合型PLD器件 相类似，表明PLD器 件是由ROM逐步发 展过来的。同时， ROM也用简化逻辑 图表示：
二、只读存储器ROM的种类
ROM中的与阵列不可编程，或阵列可进行固定编程。 根据不同的半导体制造工艺，或阵列的编程方式有多 种。ROM种类通常按其编程方式划分。 掩膜型只读存储器
EPROM2716的六种工作状态
引脚
工作状态
CE
OE
VPP +5V +5V +5V +25V +25V +25V
VDD +5V +5V +5V +5V +5V +5V
D7~D0 输出 高阻 高阻 写入 读出 高阻
读出 未选中 等待 编程写 编程禁止 编程禁止
0 1 1
50mS脉冲
0 1 × 1 0 1
0 0
【例】试用EPROM2716将4位二进制码转换成格雷码。 解：二进制码与格雷码的关系为： 二进制码 B3 B2 B1 B0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 格雷码 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 二进制码 B3 B2 B1 B0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 格雷码 A3 A2 A1 A0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0
3.3.1 随机存取存储器（RAM）
存储大量二进制信息的器件
软磁盘 光盘 存取速度快 功耗低 容量扩充方便
硬磁盘
半导体存储器
磁带
半导体存储器特点
集成度高 体积小
半导体存储器特点
随机存取存储器(RAM, Random Access Memory)
2. RAM的读/写过程
访问某地址单元的地址码有 效，加入你想去访问的具体 地址：如A9～A0 = 0D3H = 0011010011B。 片选有效：CS=0，选中该 片RAM为工作状态。 读/写操作有效：WE=1，读 出信息； WE=0，写入信息。
二、RAM中的存储单元
按照数据存取的方式不同，RAM中的存储单元分为两种：
字扩展 （地址线扩 展）
CS
CS
A10=0时,地址范围为A10A9…A0=(00000000000～01111111111)B
或(000 ～3FF)H RAM1工作 A10=1时,地址范围为A10A9…A0=(10000000000～11111111111)B 或(0400～7FF)H RAM2工作
……
……
存储体 存储单元
…… ……
……
……
数据输入/输 片选 出
…
…… ……
I/O及读写控制 I/O控制
存储体：
是存放大量二进制信息的“仓库”，由成千上万个存储单 元组成。而每个基本存储单元存放着一位二进制数0或1。
j列 i行
i行 j列
一个基本存储单元(1位) 一个存储单元(四个基本存储单元)(4位)
第3章 数字信号的存储
3.3 半导体存储器
3.3.1 随机存取存储器(RAM) 3.3.2 只读存储器(ROM)
常用大规模数字集成电路
半导体存储器
微处理器
大规模可编程逻辑器件 大规模专用数字集成电路（ASIC） 本章主要介绍半导体存储器和大规模可编程 逻辑器件的结构及使用方法。
把4位二进制码作为EPROM2716的低四位地址输入， 而把4位格雷码作为对应地址中的内容写入到EPROM 中，即可实现二进制码到格雷码的转换。
地址 A10～A0 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 内容 D7 ～D0 00H 01H 03H 02H 06H 07H 05H 04H 地址 A10～A0 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 内容 D7 ～D0 0CH 0DH 0FH 0EH 0AH 0BH 09H 08H
行、列地址译码器： 是二进制译码器，将地址码翻译成行列对应的具体 地址，指明对哪个存储单元进行读写操作。
例如，一个10位的地址码A4A3A2A1A0=00101、 B4B3B2B1B0=00011时，则将对应于第5行第3列的存 储单元被选中。
I/O及读/写控制电路： 读/写控制电路决定是读出存储器中的信息还是将 新信息写入存储器中。 输入/输出缓冲器起数据锁存作用，通常采用三态输 出的电路结构。因此，RAM可以与外面的数据总线 电路相连接，实现信息的双向传输。
静态存储单元存在静态功耗，集成度做不高， 所以，存储容量也做不大。
动态存储单元，利用了栅源间的MOS电容可存储电 荷来存储信息。其静态功耗很小，因而存储容量可以 做得很大。多采用1位输入1位输出和地址分时输入方 式。
静态RAM功耗大，密度低 动态RAM功耗小，密度高
动态RAM需要定时刷新(Refresh) ，使用较复杂
只读存储器(ROM, Read Only Memory)
RAM特点：
操作者能任意选中存储器中的某个地址单元，对该地址中 的信息进行读出操作或写入新的信息。 读出操作时原信息保留；写入新信息时，新信息将取代原 信息。 电路一旦失电，信息全无；恢复供电后，原信息不能恢复， RAM中的信息为随机数。 半导体存储器通常与微处理器直接相连，用于存放微处理 器的指令、数据。
D3 D2 D1 D0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 0 1 1
D0位的或门结构
ROM存储体与RAM完全不一样， ROM属于组合逻辑电路，而且ROM 也没有I/O缓冲与控制电路。
ROM没有记忆电路，由固定的“与”阵列和固定的 “或”阵列组成。N位地址的与阵列共有2N个与项(称 为字)；存储矩阵部分构成或阵列，每个或门的输出 称为位。
1
WE I/O3~I/O0 × 1 0 高阻态 输出 输入
11 I/O3 12 I/O2 13 I/O1 14 I/O0
有效
WE 10 CS 8
有效
有效
0
0
A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
15 16 17 1 2 3 4 7 6 5
【例】 用4K容量的RAM2114，实现一个容量为1024×8 字 位(8K字位)容量的RAM。 解：选用RAM2114两片，将两片的地址线、读/写线 及片选线并联，两片的数据分别作为高4位数据 和低4位数据，即可组成8位的数据线。
编程后需用黑色胶布将石英窗口封住，以防空气中的UV， 数据可保存20年以上；