2012现代通信原理
一、单选题
1.平稳随机过程的功率谱密度为()s P ω=（ ）。
A ．T
F T 2
)(lim
ω∞
→ B ．T
F T 2)(lim
2
ω∞
→ C ．2
[()]
lim
T E F T
ω→∞
D ．T
F E T ]
)([lim
ω∞
→
2.若基带信号的带宽为m ω，则经双边带调制后所需的传输带宽为( )。
A ．m FM ωβ2 B ．m ω C ．m m ωω2~之间 D ．m ω2
二、判断题
1.2ASK 信号只能使用非相干解调。
2.2ASK 信号采用相干解调时,不需要判决门限。
3.2PSK 信号采用相干解调,而2DPSK 则采用过零检测法解调。
4..匹配滤波器是指输出信噪比最大的最佳线性滤波器
5.离散信源熵的表达式为()()21
()log /M
i i i H x p x p x bit ==-∑符号。
三、作图题与简单计算
1. 画出非相干接收2ASK 信号的方框图。
2.画出用相干解调单边带调制信号的方框图。
3.在功率谱密度为2/o n 的高斯白噪声下，试求 A
对题图所示单个矩形匹配的匹配滤波器的最大
输出信噪比。
4. 从示波器上观察到某个单频调制的调幅波及其波形如下图所示。
求此调幅波的调幅系数m 和调制效率。
t
四、计算题
1.某单边带调制系统（SSB ）的发射功率为20W ，基带信号的最高频率为 5kHz,从发射机输
出端到解调器输入端的功率损耗为70dB,解调器输入端加性高斯白噪声的功率谱密度
13
10
/2o n W H z -=。
（1）画出用相移法产生SSB 信号的原理框图； (2) 求解调器的输入信噪比； （3）求解调器的输出信噪比。
2.某角调信号6()10cos(21010cos1000)m s t t t ππ=⨯+，试计算： (1) 已调信号的平均功率；
（2）最大相移,最大频偏； （3）传输带宽；
(4) 判定该信号是调频信号还是调相信号，并说明理由。
3.某角度调制信号的时间表达式为
]2000cos 10102cos[10)(6
t t t s m ππ+⨯=
（1）计算平均功率；
（2）最大频偏、最大相偏和带宽； （3）该信号是FM 信号还是PM 信号。
5. 采用二进制频移键控方式在有效带宽为4000 Hz 的传输信道上传送二进制数字消息。
已知2FSK 信号的两个频率12980,1780f H z f H z ==，码元速率400B R B =，传输信道输出端的信噪比为6dB 。
试求： （1）2FSK 信号的第一零点带宽； （2）解调器的输入信噪比；
（3）采用非相干解调时系统的误码率； (4) 采用相干解调时系统的误码率。
2012现代通信原理
一、单选题1.平稳随机过程的功率谱密度为()s P ω=（ ）。
A ．TF T 2)(limω∞→ B ．TF T 2)(lim2ω∞→ C ．2[()]limT E F Tω→∞D ．TF E T ])([limω∞→2.若基带信号的带宽为m ω，则经双边带调制后所需的传输带宽为( )。
A ．m FM ωβ2 B ．m ω C ．m m ωω2~之间 D ．m ω2二、判断题1.2ASK 信号只能使用非相干解调。
2.2ASK 信号采用相干解调时,不需要判决门限。
3.2PSK 信号采用相干解调,而2DPSK 则采用过零检测法解调。
4..匹配滤波器是指输出信噪比最大的最佳线性滤波器5.离散信源熵的表达式为()()21()log /Mi i i H x p x p x bit ==-∑符号。
三、作图题与简单计算1. 画出非相干接收2ASK 信号的方框图。
2.画出用相干解调单边带调制信号的方框图。
3.在功率谱密度为2/o n 的高斯白噪声下，试求 A对题图所示单个矩形匹配的匹配滤波器的最大输出信噪比。
4. 从示波器上观察到某个单频调制的调幅波及其波形如下图所示。
求此调幅波的调幅系数m 和调制效率。
t四、计算题1.某单边带调制系统（SSB ）的发射功率为20W ，基带信号的最高频率为 5kHz,从发射机输出端到解调器输入端的功率损耗为70dB,解调器输入端加性高斯白噪声的功率谱密度1310/2o n W H z -=。
（1）画出用相移法产生SSB 信号的原理框图； (2) 求解调器的输入信噪比； （3）求解调器的输出信噪比。
2.某角调信号6()10cos(21010cos1000)m s t t t ππ=⨯+，试计算： (1) 已调信号的平均功率；（2）最大相移,最大频偏； （3）传输带宽；(4) 判定该信号是调频信号还是调相信号，并说明理由。
3.某角度调制信号的时间表达式为]2000cos 10102cos[10)(6t t t s m ππ+⨯=（1）计算平均功率；（2）最大频偏、最大相偏和带宽； （3）该信号是FM 信号还是PM 信号。
通信原理课件第八章 时分复用(一)
四次群
139262
1920
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
15
同步数字系列SDH Synchronous Digital Hierarchg
❖ 在某些新型的三层结构宽带传输网络方案中，
STM-1/STM-4 (155Mbps/622Mbps) 用于接入层 STM-16 (2.5Gbps) 用于汇接层 STM-64 (10Gbps) 用于核心层
现代通信原理
第八章 时分复用(1)
8.1时分复用TDM原理
❖ 频分复用FDM是利用用一物理连接的不同频 段来传输不同的信号，达到多路传输的目的。
❖ 时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时 段来传输不同的信号，也能达到多路传输的 目的。
❖ 目前通信中常用的多路复用方式主要有以下 四种:
wujing
SDH体系速率等级
等级
速率
STM-1
155.52Mb/s
STM-4
622.02Mb/s
STM-16
2488.32Mb/s
STM-64
10Gb/s
wujing
现代通信原理——第八章 时分复用
16
8.2 PCM基群帧结构
❖ 采用TDM的数字通信系统，在国际上已建立起 标准。原则上是先把一定路数的电话复合成一个 标准数据流(称为基群)，基群数据流的构造结构 称为基群帧。
TS1~TS15 话路时隙 TS16信令时隙
偶帧TS0 帧同步时隙
x0011011
F0 0 0 0 0 1 A2 1 1
帧同步信号
复帧同步 备用比特
TS17~TS31 话路时隙 话路时隙
xxxxxxxx
488ns
现代通信原理02-2-PPT精品文档49页
40
二.窄带高斯噪声的统计特性
一个均值为零的窄带平稳高斯噪声的同相分量 和正交分量都是低通型平稳高斯噪声，且均值为零， 方差都是σ n2，在同一时刻上两者相互独立。
01.12.2019
41
同相分量和正交分量的联合概率密度 包络和相位的联合概率密度
Jacobi 行列式
01.12.2019
42
包络rn(t)的一维概率密度（边缘）分布 Rayleigh 分布
01.12.2019
22
解：
01.12.2019
23
四.随机信号通过线性系统
确知信号通过系统，由于输入信号可以用 数学表达式表示。信号通过系统后的输出信号也 可以用一个数学表达式表示。
而对于随机信号，只能分析随机信号的特征值 （如均值，方差，自相关函数等）通过系统后的变 化。
当输入过程是广义平稳的，输出过程也是广义 平稳的。
01.12.2019
34
窄带类似于一个包络和相位随时间缓慢变化的正弦波。
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35
乘法器输出
01.12.2019
36
nT’(t)为n’(t)的截短函数NT’(ω )=NT(ω +ω 0)+NT(ω -ω
01.12.2019
37
01.12.2019
38
01.12.2019
39
01.12.2019
5
分布函数：
随机过程X(t)，随机变量X(t1) 一维分布函数P1(x1,t1)=P[X(t1) ≤x1] (以噪声为例,在t1时刻噪声幅度小于x1的概率)
二维分布P2(x1,x2,t1,t2)=P[X(t1)≤x1,X(t2)≤x2] (在t1时刻幅度小于x1,在t2时刻幅度小于x2
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容包括以下几个方面：
1. 信号与频谱分析：包括信号的表示与描述、信号的频谱分析等，用来分析信号的特性和频率成分。
2. 模拟调制与解调：包括模拟信号的调制和解调技术，如调幅、调频、调相等，用来将模拟信号转换为适合传输的模拟信号。
3. 数字调制与解调：包括数字信号的调制和解调技术，如ASK、FSK、PSK等，用来将数字信号转换为适合传输的数字信号。
4. 传输信道和传输损耗：包括传输媒介（如光纤、电缆、空气等）对信号的传输特性以及传输损耗的分析和计算。
5. 复用与多路复用技术：包括时分复用、频分复用、码分复用等技术，用来提高信道利用率，实现多个用户共享同一条信道。
6. 误码与纠错：包括编码和纠错码技术，用来提高数据传输的可靠性，减小传输过程中的误码率。
7. 信噪比与干扰：包括信号与噪声的关系及对信号传输的影响，还包括干扰的
分类和抑制方法。
8. 数字通信系统设计与实现：包括数字通信系统的设计流程、关键技术等，以及数字通信系统的各种应用和实现。
总之，现代通信原理的内容涵盖了信号处理、调制解调、传输损耗分析、复用技术、编码纠错、干扰抑制等方面，旨在提高通信系统的传输性能和可靠性。
现代通信原理(02信息-1)
时变系统
时变系统是指系统的参数随时间变化的系 统。
时不变系统
时不变系统是指系统的参数不随时间变化 的系统。
系统的稳定性与线性时不变系统
稳定性的定义
如果一个系统的输出不会随着时间的 推移而无限增长，则称该系统是稳定 的。
线性时不变系统的性质
稳定性分析方法
通过分析系统的极点和零点分布、系 统的传递函数等形式，可以判断系统 的稳定性。
发展趋势
随着技术的不断发展，光纤通信将朝着更高速率、更长距离、更低 成本的方向发展。
卫星通信技术及其应用
01
02
03
卫星通信技术
利用人造地球卫星作为中 继站，实现地球上点与点 之间的通信方式。
应用领域
卫星通信广泛应用于国际 通信、广播和电视传输、 军事通信、应急通信等领 域。
发展趋势
随着技术的不断发展，卫 星通信将朝着更高频段、 更高速率、更小型化的方 向发展。
移动通信技术及其应用
移动通信技术
利用无线电波传输信息的通信方 式，具有移动性、便捷性等特点
。
应用领域
移动通信广泛应用于手机、平板电 脑、笔记本电脑等领域，为人们提 供了便捷的语音、数据和多媒体通 信服务。
发展趋势
随着技术的不断发展，移动通信将 朝着更高速度、更低延迟、更智能 化方向发展。
THANKS
现代通信原理(02信 息-1)
目 录
• 现代通信原理概述 • 信号与系统 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 无线通信原理 • 现代通信技术及其应用
01
CATALOGUE
现代通信原理概述
通信系统的基本组成
发送器
将信源产生的信息 转换为电信号或光 信号，以便传输。
2012tx_yy_chapt1要点
2018/11/12
21
1.4 通信系统的通信方式
点与点之间的通信 按消息传递的方向和时间 单工通信 半双工通信 全双工通信 按数字信号排列顺序 并行传输 串行传输
2018/11/12
22
1.4 通信系统的通信方式
按消息传递的方向和时间 单工通信 指消息只能单方向传输的工作方式， 只占用一个信道 广播、遥测、遥控、无线寻呼等就是单工通信方式的例子
2018/11/12
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1.5 信息及度量
消息x的信息量
I loga
1 p( x )
loga
P( x )
信息量的单位与对数底数a有关 a=2时， 信息量的单位为比特(bit)； a=e时，信息量的单位为奈特(nit)； a=10时， 信息量的单位为十进制单位，叫哈特莱 目前广泛使用的单位为比特
2018/11/12
30
1.5 信息及度量
平均信息量 设离散信源是一个由M个统计独立符号组成的符号集，每个符号 x i (i=1, 2, 3, …, M)出现的概率为 p xi ，
px 1
i 1 i
M
其中 xi 所包含的信息量分别为 log2 pxi ，则每个符号所含信息量的统 计平均值，即平均信息量为
30~300 kHz 300 kHz~03 m
低频LF 中频MF
10~102 m
高频HF
30~300 MHz
1~10 m
VHF
同轴电缆 米波无线电
2018/11/12
表2 通信波段与常用传输媒质（续）
频率范围 波长 符号 UHF 传输媒质 用途
通信原理
现代通信原理 第5章(1)
A0 m(t )
直流滤波
A0 m(t ) nc (t )
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
E (t ) m(t ) nc (t )
-14-
现代通信原理 Principle of Modern Communications
AM包络检波的性能：大信噪比
E(t )
A0 m(t ) nc (t )
2
n (t )
2 s
-13-
(t ) tan 1
ns (t ) A0 m(t ) nc (t )
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
现代通信原理 Principle of Modern Communications
信号的瞬时相位
d [c t (t )] 信号的瞬时角频率 dt
AM相干解调性能
sm (t )
BPF
sm (t )
ni (t ) cos ct
LPF
mo (t )
no (t )
n(t )
sm (t ) [ A0 m(t )]cos ct
Ni n0 2 f H
1 mo (t ) [ Ao m(t )] 2 1 no (t ) nc (t ) 2
• GSSB<GDSB，说明SSB的抗噪声性能比 DSB差？
西南交通大学 Southwest Jiaotong University
-12-
现代通信原理 Principle of Modern Communications
5.2.4 AM包络检波的性能
sm (t )
BPF
现代通信原理
现代通信原理
现代通信原理的发展可以追溯到电磁波的理论和技术实践。
通过将信息信号转化为电磁波，并利用无线电传播的特性进行远距离传输，人与人之间的信息交流可以变得更加便捷和快速。
在现代通信中，最基本的原理是将原始的信息信号转化为容易传输的信号形式。
这一过程称为调制。
通过调制，信息信号可以被转化成适合在传输媒介中传播的电磁波，如无线电频率或光信号。
一旦信息信号被调制成适合传输的形式，接下来的过程是传输和接收。
现代通信系统通常利用无线电频谱或光纤等媒介进行传输。
在传输过程中，电磁波会遇到各种干扰和衰减，因此需要采取一系列技术手段来增强信号的可靠性和稳定性。
在接收端，接收器会解调收到的信号，将其转化回原始的信息信号。
这一过程称为解调。
解调过程中需要考虑信号的噪声和干扰，并采取相应的信号处理技术来提取出有效的信息。
随着科技的不断进步，现代通信系统的原理和技术也在不断地演进和创新。
数字通信技术的发展使得信息的传输和处理更加高效和精确，同时也提供了更多的通信方式和应用。
例如，移动通信技术的发展使得人们可以随时随地进行语音通话和互联网连接，实现了真正意义上的全球通信。
总结来说，现代通信原理基于电磁波的传播特性，通过调制、传输和解调等过程将信息转化为可传输和接收的形式。
随着技
术的发展，现代通信系统不断创新和演进，为人们提供了更加便捷和高效的通信方式。
现代通信原理课件
第七章 数字信号的基带传输系统
u(t)的截短函数的表达式
u0 (t) =
g1(t)v(t)概 [ 率 P]为 g2(t)v(t)概 [ 率 1P为 ]
v(t)E [(t) ]P1 (tg ) (1 P )g 2(t)代入上
15
第七章 数字信号的基带传输系统
[例7.1]HDB3编码举例
0 +1 0 0 0 +V0 -1 +1 -B0 0 0 -V0 0 -+1 0 +-1 0
第1个破坏节
第2个破坏节
16
第七章 数字信号的基带传输系统
[例7.2]HDB3解码举例
0 +1 0 0 0 +01 -1 +1 -01 0 0 -01 0 +1 0 -1 0
第七章 数字信号的基带传输系统
如果输入00000,00000,00000,…
则输出110010,110010,110010,…
如果输入00001,00001,00001,00001,…
则输出110011,100001,110011,100001,…
如果输入00001,00010,00001,00010,…
同 u 1 ( t) 理 a 1 [ g 1 ( t T b ) g 2 ( t T b )]
u 2 ( t) a 2 [g 1 ( t 2 T b ) g 2 ( t 2 T b )]
N
可 u(t知 )的截短 a n[g 函 1(tn数 b)T g2(为 tnb)T] n N
N
对应付立anF 叶 {g[1(变 tnbT 换 )g2(t为 nbT )}] nN
现代通信原理(01概述)
通过概述现代通信原理、通信系统的基本组成、信道和信号、编码和解码技 术、调制和解调技术、传输介质、常见的通信协议以及实际应用和未来发展， 深入剖析现代通信的复杂性。
概述现代通信原理
通信进化
从简单的语言交流到复杂的数字通信系统
通信的发展意义
现代社会中不可或缺的重要组成部分
通信原理基础
了解通信的基本原理和技术
1 有线介质
介绍电缆和光纤等有线传 输介质
2 无线介质
探究无线信号通过空气传 输的特点
3 介质选择
了解在不同场景中选择合 适的传输介质
常见的通信协议
TC P/IP
介绍Internet中广泛使用的协议
蓝牙
探索蓝牙技术在短距离通信中的应用
W i-Fi
讲解无线局域网的通信协议
物联网协议
介绍用于物联网设备之间通信的协议
编码和解码技术
编码方法
介绍数字通信中常用的编码技术
解码方法
解释如何将接收到的信号恢复为 原始信息
纠错技术
讨论纠错代码和技术在通信中的 应用
调制和解调技术
1
调制技术
讲解不同调制技术如AM、FM和QAM
2
解调技术
介绍解调过程中使用的技术和方法
3
调幅解调技术案例
展示调幅解调技术在广播领域的应用
传输介质
实际应用案例
展示通信原理在不同领域的广泛应用
通信系统的基本组成
1
编码器
2
ห้องสมุดไป่ตู้将信息转换为适合传输的信号
3
解码器
4
将接收到的信号转换为有意义的信息
信源
产生用于传输的信息
信道