通信原理练习题含答案.pdf

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通信原理 练习题

一、填空题

1、数字通信在信道中传输的是( 数字信号 ),模拟通信在信道中传输的是( 模拟信号 )

2、数字通信系统的可靠性指标为( 误码率或误信率 ),模拟通信系统的可靠性指标

为( 信噪比 )

3、数字通信系统的有效性指标为( 传输速率 )和( 频带利用率 ),模拟通信系统的

有效性指标为( 有效传输带宽 )

4、模拟信号的最高频率分量为1000Hz ,对其取样后若信号频谱不混叠,则抽样频率为( 2000Hz )

5、窄带高斯平稳随机过程的包络服从( 瑞利 )分布,相位服从( 均匀 )分布。

6、信道复用是指( 在同一信道上传输多路信号而互不干扰的一种技术 )

7、PCM30/32的一次群速率为( 2.048M bit/s )

8、PCM30/32的每一话路的速率为( 64k bit/s )

9、PCM30/32系统第2l 路信令码的传输位置为( 第F6帧TS16时隙的后4位 )

10、已知信源熵()=X H 3bit/符号,信源每秒钟传送100个符号,则信源的信息传输速率

( ()1003300bit/s b B R R H x =?=×= )

11、某数字通信系统1秒钟内传输了100个码元,其中错误l 个码元,则误码率Pe 为

( 2110100

?= ) 12、基带传输系统的码元频带利用率最高为( 2 Baud/Hz )。

13、在相同符号速率下,数字调制方式中频带利用率最低的是( 2FSK )。

14、调制器的作用是( 频率的变换、频谱的搬移 )。信道编码的作用是( 提高传输的

可靠性 )。信源编码的作用是( 提高传输的有效性 )。PCM 的功能是( 模数转换 )。

15、可能存在定时信号提取困难的传输码型是( AMI 码 ),解决方案是采用( HDB3

编码 )。

16、均匀量化是指( 将输入信号的取值域按等距离分割的量化 ),缺点是( 小信号

的量化信噪比太小 )。

17、非均匀量化的特点是( 小信号的量化间隔小,量化误差也小;而大信号的量化间隔

大,量化误差也大 )。

18、 在相同调制信号条件下,模拟调制系统中已调信号占用带宽最小的是( SSB )。

19、设量化级数为N=64,则码字位数为( 6位 )。

20、信源发出A 、B 、C 三种符号,出现概率分别为1/4,1/4,1/2,则信源熵为( 1.5 )

比特/符号。

21、眼图是用示波器来观察( 码间干扰 )和( 噪声 )对通信系统性能的影响。

22、均衡的作用是( 消除码间干扰 )。

23、某一消息出现的概率为0.125,则该消息所含有的信息量( 3 )比特。

24、PCM30/32路系统中,帧周期为( 125us ),一帧有( 256 )bit ,系统的数码率为

( 2048 kbit/s ),帧同步时隙为( TS0 ),信令时隙为( TS16 )。

25、信道复用包括:( 频分复用 )、( 时分复用 )和( 码分复用 )。

26、信源等概发出A 、B 、C 、D 四种符号,则信源熵为( 2 比特/符号 )。

27、根据是否采用调制,可以将通信系统分为( 基带 )传输和( 频带 )传输。频带

传输是指( 对基带信号进行调制后再进行传输 )。基带传输是指( 基带信号直接在信道中进行传输 )。

28、AM 信号的包络和调制信号成( 线性 )关系。

29、为了解决2PSK 相干解调恢复载波相位模糊问题可以采用的措施是( 2DPSK )。

30、数字基带信号的码元速率为500波特时,2PSK 系统的带宽为( 1000Hz ),2ASK

系统的带宽为( 1000Hz )。

31、PCM 的模数变换的3个步骤是:( 抽样 )、( 量化 )和( 编码 );数模变化

的2个步骤是:( 译码 )和( 低通滤波 )。

32、4进制符号速率为300波特,则信息传输速率为( 600

bit/s )。 33、匹配滤波器是指( 在最大输出信噪比准则下获得的最佳线性滤波器 )。

34、相干解调时,本地载波和接收信号的载波的关系为必须保持( 同频)和( 同相 )。

35、一条带宽为10kHz 的信道传输数据,假设信道输出信噪比SNR 为1023,则香农信道

容量为( 2C Blog (1SNR)100k bit /s =+= )。

36、数字信号是指( 时间和幅度都离散 )的信号;模拟信号是指( 时间和幅度连续

变化 )的信号。基带信号是指( 频带在零频附近的信号 )。

37、按照基带信号采用模拟信号还是数字信号,调制可以分为( 模拟调制 )和( 数字

调制 )。模拟调制是指( 基带信号采用模拟信号的调制 ),数字调制是指(基带信号采用数字信号的调制 )。

38、时分复用是指( 各路信号占据不同的时隙来实现多路复用 );

频分复用是指( 各路信号占据不同的频带来实现多路复用 )。

39、PCM30/32路系统中,话路数为( 30 ),复用路数为( 32 ),PCM30/32路系统帧结构中,帧同步时隙为( TS0 ),信令时隙为( TS16 )。

40、话音信号的抽样频率为( 8k Hz )。

41、随机变量的数字特征为( 数学期望或均值 )、( 方差 )、( n 阶矩 )。

42、高斯白噪声是指( 功率谱密度均匀分布在整个频率范围内,且又是高斯分布的噪声 )。

二、计算题:

1、单路模拟信号的最高频率为5000Hz ,抽样频率为奈奎斯特抽样频率。以PCM 方式传输,抽样后按照32级量化。

(1)计算抽样频率。

(2)计算PCM 系统的码元速率。

解:(1)抽样频率2500010000Hz s f =×=

(2)PCM 系统的码元速率Baud f R s B 4

210532log ×=×=

2、已知某八进制系统的信道的截止频率B 3000Hz =,其滚降系数0.5α=。采用无码间干扰传输。

(1)最大的码元频带利用率?(2)最大的信息频带利用率?

(3)系统最大的码元速率B R ?(4)接收机的抽样判决器采用什么样的时间间隔S T 来抽样? 解:(1)最大的码元频带利用率2413

B R B ηα===+ Baud/Hz (2)最大的信息频带利用率224log 83413

b R B ηα===×=+ bit/s/Hz (3)因为B 3000=,而2413

B R B α==+,所以最大的码元速率B R =4000 Baud (4)时间间隔B S R T /1==0.25ms

3、信源发出A 、B 、C 、D 四种符号,出现概率分别为1/8,1/8,1/4,1/2。通过一条带宽为16kHz 的信道传输数据,假设信道输出信噪比为1023。试计算

(1)信息熵

(2)香农信道容量

解:(1)()222111H X 2log 8log 4log 2 1.75842

=××+×+×= bit/符号 (2)()3322S C Blog 11610log 11023=16010 bit /s N ??=+=××+×????

4、有一抽样值为+△605,设按A 律13折线编码方式,请完成:

(1)编出对应的8位码;

(2)求编码电平,量化电平,量化误差。

解:(1)确定极性码1C :由于输入信号抽样值s I 为正,故极性码1C =1

确定段落码432C C C :因为605<1024,所以位于第7段落,段落码为110

确定段内码8765C C C C :

因为60551223229=+×+,所以段内码8765C C C C =0010

所以,编出的PCM 码字为 1 110 0010

(2)编码电平

()3210C Bi 5678i I I 2C 2C 2C 2C 512232576=++++Δ=Δ+×Δ=Δ

(3)量化电平

()3210D Bi 5678i i I I 2C 2C 2C 2C /251223216592=++++Δ+Δ=Δ+×Δ+Δ=Δ

量化误差:60559213Δ?Δ=Δ

5、假设信源熵()X H 为2bit/符号,信源每分钟输出36000个符号。试计算

(1)码元速率B R ;(2)码元长度S T ;(3)信息速率b R

解:(1)码元速率B R 表示信源每秒输出的符号数目,所以B 36000R 60060

==波特; (2)码元速率和码元长度成倒数关系,所以()S T 1/600==秒;

(3)()==X H R R B b 1200 bit/s

6、某线性调制系统的发射机输出功率为1000W ,解调器输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为10-10W 。求:

(1)DSB 时解调器输入信噪比为多少?信道衰减为多少?

(2)SSB 时解调器输入信噪比为多少?信道衰减为多少?

解:(1)2DSB G = 解调器输出信噪比100o o

S N = 2o o DSB i i S N G S N == 所以50i i

S N = 因为输出噪声功率为10-10,所以 104410i o N N ?==×

1085050410210i i S N ??=×=××=×

故信道衰减为 3

101081010log 10log 107dB 210

i S S ??=×=×发 (2)1SSB G = 解调器输出信噪比100o o

S N = 1o o SSB i i S N G S N == 所以100i i

S N = 因为输出噪声功率为10-10,所以 104410i o N N ?==×

108100100410410i i S N ??=×=××=×

故信道衰减为 3

10108

1010log 10log 104dB 410i S S ??=×=×发

7、已知数字信息1 0 0 0 1 0 1,码元速率为1600Baud ,载波频率为1600Hz 。请对应画出:

(1)2ASK

(2)2PSK (“1”对应0相位,而“0”对应π相位)

(3)2DPSK 的波形(“1”对应?πΔ=相位,而“0”对应0?Δ=相位)

(4)求出各自的带宽。

解:

2222216003200Hz ASK PSK DPSK B B B B R ====×=

通信原理实验 思考题

通信原理实验思考题 第三章数字调制技术 实验一FSK传输系统实验 实验后思考题: 1.FSK正交调制方式与传统的FSK调制方式有什么区别?有哪些特点? 答:传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换,这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的。而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器,在应用上非常不方便。采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉,不需要设计专门的滤波器,而且产生的波形相位也是连续的,从而具有良好的频谱特性。 2.TPi03 和TPi04 两信号具有何关系? 答:正交关系 实验中分析: P28 2. 产生两个正交信号去调制的目的。 答:在FSK 正交调制方式中,必须采用FSK 的同相支路与正交支路信号;不然如果只采一路同相FSK 信号进行调制,会产生两个FSK 频谱信号,这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器。用两个正交信号去调制,可以提高频带利用率,减少干扰。 4.(1)非连续相位 FSK 调制在码元切换点的相位是如何的。 答:不连续的,当包含 N(N 为整数)个载波周期时,初始相位相同的相邻码元的波形(为整数)个载波周期时,和瞬时相位是连续的,当不是整数时,波形和瞬时相位 也是可能不连续的。 P29 1.(2)解调端的基带信号与发送端基带波形(TPi03)不同的原因? 答:这是由于解调端与发送端的本振源存在频差,实验时可根据以下方法调整:将调模块中的跳线KL01置于右端,然后调节电位器WL01,可以看到解调端基带信号与发送端趋于一致。 2.(2)思考接收端为何与发送端李沙育波形不同的原因? 答:李沙育图形的形状与两个输入信号的相位和频率都有关。 3. 为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动? 答:因为在全0或全1码下接收数据没有跳变沿,译码器无论从任何时刻开始译码均能正确译码,因此译码器无须进行调整,当然就看不到位定时的抖动了。 实验二BPSK传输系统实验 实验后思考题: 1.写出眼图正确观察的方法。 答:眼图是指利用实验的方法估计和改善(通过调整)传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛,故称为“眼图”。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从而估计

Matlab通信系统仿真实验报告

Matlab通信原理仿真 学号: 2142402 姓名:圣斌

实验一Matlab 基本语法与信号系统分析 一、实验目的: 1、掌握MATLAB的基本绘图方法; 2、实现绘制复指数信号的时域波形。 二、实验设备与软件环境: 1、实验设备:计算机 2、软件环境:MATLAB R2009a 三、实验内容: 1、MATLAB为用户提供了结果可视化功能,只要在命令行窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。 MATLAB程序如下: x = -pi::pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口 subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x,y1绘图 title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x,y2绘图 xlabel('time'),ylabel('y') %第二幅图横坐标为’time’,纵坐标为’y’运行结果如下图: 2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型,MATLAB中提供了多种颜色和线型,并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图: MATLAB程序如下: x=-pi:.1:pi; y1=sin (x); y2=cos (x); figure (1); %subplot (2,1,1); plot (x,y1); title ('plot (x,y1)'); grid on %subplot (2,1,2); plot (x,y2);

通信网理论基础复习提纲

通信网理论基础复习提纲 1.一个基本的通信网络通常由用户通信终端,物理传输链路和链路的汇聚点组成。 1.网络节点(交换设备,路由器)主要 功能:1将多个用户的信息复接到骨 干链路上或从骨干链路上分离出用户的信息;2使用户可以降低成本共享 骨干链路,降低成本实现任意用户间的信息交换。 2.路由器是网络互联的核心设备,它复 杂分组的转发和为各个分组选择适当的传输路径。 其基本功能:a根据路由表将分组发送到正确的目的点b维持和决定分组传输 路径的路由表。 4 数据传输链路是指在物理传输媒介上利用一点的传输标准,形成的传输规定速率的数据比特传输通道。 5 数据传输链路分类:a用户到网络节点之间的链路(接入链路):Modem链路,XDSL,ISDN,无线局域网链路 b网络节点到网络节点之间的链路( 网络链路):帧中继,SDH,WDM等 。 SDH(同步数字系统)是在美国贝尔实验室提出的SONET(光同步数字网)的基础上指定的技术标准。 WDM(光波分复用)技术是在一根光纤中能同时传输多个波长光的信号的一种技术。 6 数据传输网络的基本功能:通信中的交换机为运载用户业务的分组选择合适的传输链路,从而使这些分组迅速可靠地传送到目的的用户。 7 分组交换网需要完成的三个基本过程:a 分段和重装的过程b 选择传输过程c各网络节点的交换过程。 8 ATM网络:采用全网统一固定长度的分组进行传输和交换,ATM网络中,信元长度为53字节,其中5个字节为 信元头,48个字节用来运载信息。 9 实现全网互联需要两个基本条件:一是全网统一偏址;二是路由算法。 10 通信网络协议可按照分层的概念来设计。分层概念的基础是“模块”的概念,模块提供的功能通常称之为“服务”。 11 ISO定义的OSI参考模型: A物理层:关注的物理媒介上比特流的传输,处理接入物理媒介的机械电气功能和过程特性。 B数据链路层:为信息跨越物理层链路提供可靠的传输,发送带有必要的同步,查错控制和流量控制信息的数据块。C网络层:使搞错的功能独立用来链接网络节点的传输和交换技术,负责建立维护和终止连接。 D运输层:在两个端点之间提供可靠透明的数据运输,提供端到端的差错恢复和流量控制。 E会话层:负责控制应用程序间的通信,为协同工作的应用程序之间建立管理和终止连接。 F表示层:定义信息的表示方法,向应用程序和终端处理程序提供一系列的数据传输转换服务,从而使应用程序与数据表示的差异性无关。 G应用层:为用户提供接入OSI的环境,并提供分布式信息服务。 12 马尔科夫链:Ftn,t1,t2……..tn- 1(x1,x2,…..,xn-1)=Ftn,tn-1(Xn|Xn- 1),则称x(t)为马尔科夫过程。该过程 的特点是无后效性。 13 独立增量过程:设X(t0)-X(t1)=X(t1-

通信原理思考题

通信原理思考题 第一章 1-3 何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点? 答:数字通信即通过数字信号传输的通信。 优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累;(2)传输差错可控;(3)便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储;(4)易于集成;(5)易于加密处理,保密性好。 缺点:传输带宽较大,系统设备较复杂。 1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 答:频分复用、时分复用、码分复用。 1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明。答:按消息传递的方向与时间关系来分类。 单双工:消息只能单方向传输的工作方式。例如:广播、遥控、无线寻呼。 半双工:通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。例如:对讲机、检索。 全双工:通信双方可同时进行收发消息的工作方式。例如:电话、计算机间的高速通信。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:有效性:传输速率和频带利用率。 可靠性:差错率,包括误码率和误信率。 1-12 何谓码元速率和信息速率?他们之间的关系如何? 答:码元速率:又称传码率,定义为单位时间内(每秒)传送码元的数目。 信息速率:又称传信率,定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数。 R b=R B log2M(b/s) 1-13 何谓误码率和误信率?他们之间的关系如何? 答:误码率:错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。 误信率:错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。 N进制中,误信率比误码率更低,在二进制中,误码率和误信率在数值上相等。 第三章 3-2 随机过程的数字特征主要有哪些?分别表征随机过程的什么特性? 答:均值(数学期望):表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。 方差:表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。

《通信原理》思考题答案

1.2 何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么? 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。 1.3 何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点? 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统; 优点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3. 便于加密处理 4.便于存储、处理和交换;5. 设备便于集成化、微机化; 6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。 缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ 带宽,一路数字电话约占64KHZ 。1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 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? 有效性用传输速率和频带利用率来衡量,可靠性用差错率来衡量,差错率有误码率,误信率。 1-12 何谓是码元速率和信息速率?他们之间的关系如何? 码元速率定义为每秒钟传送码元的数目,单位为波特;信息速率定义为每秒钟传送的信息量, 单位是 bit/s 。 1-13 何谓误码率和误信率?它们之间关系如何? ( 1)误码率是码元在传输系统中被传错的概率。指错误的码元数在传输码元数中所占的比例,Pe= 错误码元数 /传输总码元数。(2)误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。指错误接 收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb= 错误比特数 /传输总比特数。 ( 3)它们是描述差错率的两种不同表述。在二进制中,二者数值相等。 1-14 消息中包含的信息量与以下哪些因素有关? A 消息出现概率; B 消息的种类; C 消息的重要程度。选 A 2.2. 试分别说明能量信号和功率信号的特性。

MATLAB通信系统仿真实验报告1

MATLAB通信系统仿真实验报告

实验一、MATLAB的基本使用与数学运算 目的:学习MATLAB的基本操作,实现简单的数学运算程序。 内容: 1-1要求在闭区间[0,2π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。试用两种不同的指令实现。 运行代码:x=[0:2*pi/9:2*pi] 运行结果: 1-2用M文件建立大矩阵x x=[0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.11.21.31.41.51.61.71.81.9 2.12.22.32.42.52.62.72.82.9 3.13.23.33.43.53.63.73.83.9] 代码:x=[0.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.11.21.31.41.51.61.71.81.9 2.12.22.32.42.52.62.72.82.9 3.13.23.33.43.53.63.73.83.9] m_mat 运行结果: 1-3已知A=[5,6;7,8],B=[9,10;11,12],试用MATLAB分别计算 A+B,A*B,A.*B,A^3,A.^3,A/B,A\B. 代码:A=[56;78]B=[910;1112]x1=A+B X2=A-B X3=A*B X4=A.*B X5=A^3 X6=A.^3X7=A/B X8=A\B

运行结果: 1-4任意建立矩阵A,然后找出在[10,20]区间的元素位置。 程序代码及运行结果: 代码:A=[1252221417;111024030;552315865]c=A>=10&A<=20运行结果: 1-5总结:实验过程中,因为对软件太过生疏遇到了些许困难,不过最后通过查书与同学交流都解决了。例如第二题中,将文件保存在了D盘,而导致频频出错,最后发现必须保存在MATLAB文件之下才可以。第四题中,逻辑语言运用到了ij,也出现问题,虽然自己纠正了问题,却也不明白错在哪了,在老师的讲解下知道位置定位上不能用ij而应该用具体的整数。总之第一节实验收获颇多。

通信网理论基础(修订版)习题解答

2.2 求M/M/m (n )中,等待时间w 的概率密度函数。 解: M/M/m (n )的概率分布为: 1 101 0011!)(! )(--=--? ?????--+=∑m r m n m k m m p k m p ρρρρ ??? ?? ??>≤≤-≤≤=n k n k m p k m m k p k m p k m k k 0!10!)(00 ρρ 假定n>m ,n ≥0,现在来计算概率P{w>x},既等待时间大于x 的概率。 ∑ =>?= >n j j j x w P p x w P 0 }{}{ 其中,P j {w>x}的概率为: n j m x w P n j m i x m e x w P m j x w P j m j i i x m j j ≤≤=>-≤≤? = >-≤≤=>∑-=-1 }{1! )(}{1 00 }{0 μμ 可得: x m m n n i m m n i i x m m n m j n m j i i x m j m n n m j m j i i x m j e m m P x w P 则若n P i x m e P m m i x m e P m m P i x m e P x w P )(01 1 01 ! )(1}{1!)(! ! )(!! )(}{λμμμμρρ ρ ρ ρμρμρμ--+--=--=-=--=-=-?-= >∞→+--? =? ? ????+? ? =+? ?= >∑ ∑∑ ∑∑ 特别的,新到顾客需等待的概率为: ! )(1}0{0m m P W P m ρρ ?-=>

] )! 1() ()! 1() (!)() ([) 1(!)(而 1 2 1 0--------= ----=---∑ m n m m m n x m i x m e m P m x f m n n m n i m n m i m x m m w μλμρ λμρ λλμρ ρμ n m k k x m m m w P w P P w P 注: e m m P m x f 在n =∞== =--= ∞→∑-=--}{}0{)() 1(!)(1 )(0λμλμρ ρ 2.4求M/D/1排队问题中等待时间W 的一、二、三阶矩m 1、m 2、m 3,D 表示服务时间为定值b ,到达率为λ。 解: ) ()1()(S B s s s G λλρ+--= 其中 sb st e dt e b t s B -∞ -=-= ? )()(δ 从而 sb e s s s G -+--= λλρ)1()( 又 ∑∞ == )(i i i s g s G )1(!)(00 ρλλ-=??? ? ? ? -?+-??? ??∴∑∑∞ =∞=s j sb s s g j j i i i b g λρ--= 110 2 2 1) 1(2)1(b b g λρλ---= 34 2 3 2) 1(12) 2)(1(b b b g λλλρ-+-= 3 4332 3 222 114 4 3) 1(4)21(6)0() 1(6)2(2)0()1(2)0() () 1(24)1)(21(ρλρρλρρλρλλλρλ-+= ?='''-=-+= ?=''=-= -='-==--+-= b g G m b g G m b g G m b b b b g 2.5 求M/B/1,B/M/1和B/B/1排队问题的平均等待时间W ,其中B 是二阶指数分布: 1 00 ,)1()(212121<<>-+=--αλλλααλλλt t e e t f

通信原理思考题答案解析

第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。 1-5按调制方式,通信系统分类? 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类? 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么? 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符

通信原理思考题答案

第一章 1-3 何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点? 数字通信即通过数字信号传输的通信。 数字通信具有以下特点: (1)传输的信号是离散式的或数字的; (2)强调已调参数与基带信号之间的一一对应; (3)抗干扰能力强,因为数字信号可以再生,从而消除噪声积累; (4)传输差错可以控制; (5)便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理; (6)便于加密,可靠性高; (7)便于实现各种信息的综合传输。 缺点:一般需要较大的传输带宽。 1-4数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么? (1)信息源:把各种消息转换成原始电信号。 (2)信源编码:一是提高信息传输的有效性,二是完成模/数转换。 (3)加密:保证所传信息的安全。 (4)信道编码:增强数字信号的抗干扰能力。 (5)数字调制:把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的带通信号。 (6)信道是用来将来自发送设备的信号传送到接收端。 (7)解调:在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。 (8)信道译码:接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码,从中发现错误或纠正错误,提高通信系统的可靠性。 (9)解密:在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密,恢复原来信息。 (10)信源译码:是信源编码的逆过程。 (11)受信者:是接受消息的目的地,其功能与信源相反,即把原始电信号还原成相应的消息。 1-5按调制方式,通信系统如何分类? 按调制方式,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输(频带或调制)系统。基带传输是将未经调制的信号直接传送,如音频室内电话;带通传输是对各种信号调制后传输的总称。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释它们的工作方式并举例说明。 按消息传递的方向与时间关系来分类。 (1)单工通信,是指消息只能单方向传输的工作方式。如:广播,遥控,无线寻呼等例子。 (2)半双工通信,指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。如:普通对讲机。

通信实验思考题

通信原理实验指导书思考题答案 实验一思考题P1-4: 1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用? 答:位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题,在整个通信系统中,发送端按照确定的时间顺序,逐个传输数码脉冲序列中的每个码元,在接收端必须有准确的抽样判决时刻(位同步信号)才能正确判决所发送的码元。位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻,即把每个码元加以区分,使接收端得到一连串的码元序列,这一连串的码元序列代表一定的信息。通常由若干个码元代表一个字母(符号、数字),而由若干个字母组成一个字,若干个字组成一个句。帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。尤其在时分多路传输系统中,信号是以帧的方式传送的。克服距离上的障碍,迅速而准确地传递信息,是通信的任务,因此,位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。 2、自行设计一个码元可变的NRZ码产生电路并分析其工作过程。 答:设计流程图如下。 提示:若设计一个32位的NRZ码,即要求对位同步信号进行32分频,产生一路NRZ码的帧同步信号,码型调节模块对32位码进行设置,可得到可变的任何32位码型,通过帧同步倍锁存设置的NRZ码,通过NRZ码产生器模块把32位并行数据进行并串转换,用位同步信号进行一位一位输出,循环输出32位可变NRZ码即我们的设计完毕。 实验二思考题P2-4: 1、实验时,串/并转换所需的帧同步信号高电平持续时间必须小于一位码元的宽度,为什么? 答:如果学生认真思考,可以提出没有必要一定小于一位码元的宽度。如24位的数据在串行移位时,当同步信号计数到第24位时,输出帧信号,通过帧信号的上升沿马上锁存这一帧24位数据,高电平没有必要作要求。主要检查学生是否认真考虑问题。 2、是否还有更好的方法实现串/并转换?请设计电路,并画出电路原理图及各点理论上的波形图。 答:终端模块采用移位锁存的方法实现串/并转换,此方法目前是最好的方法了。 实验四思考题P4-6: 1、在分析电路的基础上回答,为什么本实验HDB3编、解码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码时才能 正常工作? 答:因为该电路采用帧同步控制信号,而1帧包含24位,所以当NRZ码输入电路到第24位时,帧同步信号给一个脉冲,使得电路复位。HDB3码再重新对NRZ码进行编译。且HDB3码电路对NRZ进行编译的第一位始终是固定的值。 因此HDB3编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码才能正常工作。但是由于HDB3码很有特点,现在为了使学生更好的观察HDB3如何进行编译码,我们对电路进行了改正,去掉了帧同步控制信号,所以现在对任意位的NRZ码都可以进行编码。 2、自行设计一个HDB3码编码电路,画出电路原理图并分析其工作过程。 答:根据HDB3的编码规则,CPLD电路实现四连“0”的检测电路,并根据检测出来的结果确定破坏点“V”脉冲的加入,再根据取代节选择将“B”脉冲填补进去。原理框图如下: 3

通信工程系统仿真实验报告

通信原理课程设计 实验报告 专业:通信工程 届别:07 B班 学号:0715232022 姓名:吴林桂 指导老师:陈东华

数字通信系统设计 一、 实验要求: 信源书记先经过平方根升余弦基带成型滤波,成型滤波器参数自选,再经BPSK ,QPSK 或QAM 调制(调制方式任选),发射信号经AWGN 信道后解调匹配滤波后接收,信道编码可选(不做硬性要求),要求给出基带成型前后的时域波形和眼图,画出接收端匹配滤波后时域型号的波形,并在时间轴标出最佳采样点时刻。对传输系统进行误码率分析。 二、系统框图 三、实验原理: QAM 调制原理:在通信传渝领域中,为了使有限的带宽有更高的信息传输速率,负载更多的用户必须采用先进的调制技术,提高频谱利用率。QAM 就是一种频率利用率很高的调制技术。 t B t A t Y m m 00sin cos )(ωω+= 0≤t ≤Tb 式中 Tb 为码元宽度t 0cos ω为 同相信号或者I 信号; t 0s i n ω 为正交信号或者Q 信号; m m B A ,为分别为载波t 0cos ω,t 0sin ω的离散振幅; m 为 m A 和m B 的电平数,取值1 , 2 , . . . , M 。 m A = Dm*A ;m B = Em*A ; 式中A 是固定的振幅,与信号的平均功率有关,(dm ,em )表示调制信号矢量点在信号空

间上的坐标,有输入数据决定。 m A 和m B 确定QAM 信号在信号空间的坐标点。称这种抑制载波的双边带调制方式为 正交幅度调制。 图3.3.2 正交调幅法原理图 Pav=(A*A/M )*∑(dm*dm+em*em) m=(1,M) QAM 信号的解调可以采用相干解调,其原理图如图3.3.5所示。 图3.3.5 QAM 相干解调原理图 四、设计方案: (1)、生成一个随机二进制信号 (2)、二进制信号经过卷积编码后再产生格雷码映射的星座图 (3)、二进制转换成十进制后的信号 (4)、对该信号进行16-QAM 调制 (5)、通过升余弦脉冲成形滤波器滤波,同时产生传输信号 (6)、增加加性高斯白噪声,通过匹配滤波器对接受的信号滤波 (7)、对该信号进行16-QAM 解调 五、实验内容跟实验结果:

通信原理实验习题解答

实验一 1. 根据实验观察和纪录回答: (1)不归零码和归零码的特点是什么 (2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同 答: 1)不归零码特点:脉冲宽度等于码元宽度Ts 归零码特点:<Ts 2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。举例: 信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1 2. 设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答: 信息代码 1 1 1 1 1 11 AMI 1 -1 1 -1 1-1 1 HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1 信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1 信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0 3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。 答: 位同步信号HDB3 整流窄带带通滤波器整形移相 HDB3中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于的单极性归零码,其连0个数不超过3,频谱中含有较强的离散谱f S成分,故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号,再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

OFDM系统仿真实验报告

无线通信——OFDM系统仿真

一、实验目的 1、了解OFDM 技术的实现原理 2、利用MATLAB 软件对OFDM 的传输性能进行仿真并对结论进行分析。 二、实验原理与方法 1 OFDM 调制基本原理 正交频分复用(OFDM)是多载波调制(MCM)技术的一种。MCM 的基本思想是把数据流串并变换为N 路速率较低的子数据流,用它们分别去调制N 路子载波后再并行传输。因子数据流的速率是原来的1/N ,即符号周期扩大为原来的N 倍,远大于信道的最大延迟扩展,这样MCM 就把一个宽带频率选择性信道划分成N 个窄带平坦衰落信道,从而“先天”具有很强的抗多径衰落和抗脉冲干扰的能力,特别适合于高速无线数据传输。OFDM 是一种子载波相互混叠的MCM ,因此它除了具有上述毗M 的优势外,还具有更高的频谱利用率。OFDM 选择时域相互正交的子载波,创门虽然在频域相互混叠,却仍能在接收端被分离出来。 2 OFDM 系统的实现模型 利用离散反傅里叶变换( IDFT) 或快速反傅里叶变换( IFFT) 实现的OFDM 系统如图1 所示。输入已经过调制(符号匹配) 的复信号经过串P 并变换后,进行IDFT 或IFFT 和并/串变换,然后插入保护间隔,再经过数/模变换后形成OFDM 调制后的信号s (t ) 。该信号经过信道后,接收到的信号r ( t ) 经过模P 数变换,去掉保护间隔以恢复子载波之间的正交性,再经过串/并变换和DFT 或FFT 后,恢复出OFDM 的调制信号,再经过并P 串变换后还原出输入的符号。 图1 OFDM 系统的实现框图 从OFDM 系统的基本结构可看出, 一对离散傅里叶变换是它的核心,它使各子载波相互正交。设OFDM 信号发射周期为[0,T],在这个周期内并行传输的N 个符号为001010(,...,)N C C C -,,其中ni C 为一般复数, 并对应调制星座图中的某一矢量。比如00(0)(0),(0)(0)C a j b a b =+?和分别为所要传输的并行信号, 若将

通信原理思考题答案讲课稿

通信原理思考题答案

第一章绪论 1.1消息与信息有何区别?信息和信号有何区别? 答:消息必须转换成为电信号,才能在通信系统中传输。人们接受消息,关心的消息中包含的有效内容就是信息。信息是消息中包含的有意义的内容,或者说是有效内容。信号是消息的载体。 1.6信源编码的目的是什么?信道编码的目的是什么? 答:信源编码的目的是压缩编码。信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。 1.7何谓调制?调制的目的是什么? 答:调制包含调节或调制的意义。调制的主要目的是使经过编码的信号特性与信道的特性想适应,使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。 1.8数字通信系统有哪些性能指标? 答:可靠性和有效性。用一下指标来衡量:传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。 1.10无线信道和有线信道的种类有哪些? 答:无线信道的种类:视线传播、地波和天波、散射;有线信道的种类:明线、对称缆和同轴电缆1.13何谓多径效应? 答:多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。 1.16什么是快衰落?什么是慢衰落? 答:通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计,这种衰落就是“慢衰落”。 第二章信号

2.11何谓平稳随机过程?广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别?答:若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关,只与t1和t2的间隔有关。 2.12何谓窄带平稳随机过程? 答:若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。 2.14何谓白噪声?其频谱和自相关函数有何特点? 答:白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。 2.15什么是高斯噪声?高斯噪声是否都是白噪声? 答:高斯白噪声:如果一个噪声,它的幅度分布服从高斯分布,而它的功率谱密度又是均匀分布的,则称它为高斯白噪声。 2.23信号无失真传输的条件是什么? 答: 第三章模拟调制系统 3.1调制的目的是什么? 答:一、通过调制可以把基带调制信号的频谱搬移到载波频率附近。二、通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。 3.2模拟调制可以分为哪几类? 答:线性调制和非线性调制。 3.3线性调制有哪几种? 答:振幅调制、双边带(DSB)调制、单边带(SSB)调制、残留边带(VSB)调制。 3.4非线性调制有哪几种?

通信原理-习题及答案概要

一、填空 1、单音调制时,幅度A不变,改变调制频率Ωm,在PM中,其最大相移△θm 与Ωm_______关系,其最大频偏△?m与Ωm__________;而在FM,△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中,外同步法是指____________________,内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为:0000、1111。用于检错,其检错能力 为可检;用于纠正位错码;若纠一位错,可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1.单边带信号产生的方式有和。 2.设调制信号的最高频率为f H ,则单边带信号的带宽为,双边带信号的带宽为,残留边带信号的带宽为。 3.抽样的方式有以下2种:抽样、抽样,其中没有频率失真的方式为抽样。 4.线性PCM编码的过程为,,。 5.举出1个频分复用的实例。 6.当误比特率相同时,按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰,在___________之前附加一个可调的滤波器;利用____________的方法将失真的波形直接加以校正,此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号,码元速率为3000B,则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中,可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中,当模拟信号斜率陡变时,阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化,形成很大失真的阶梯电压波形,这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象,可以对 基带数字信号先进行,然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和,在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量,后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统,可以用实验手段通过在示波器上观察该系统

通信系统仿真实验报告(DOC)

通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验 班级: 学号: 姓名: 时间:

目录 实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3 一、实验内容-------------------------------------------3 二、实验要求-------------------------------------------3 三、实验原理-------------------------------------------3 四、实验步骤与结果-------------------------------------4 五、实验心得------------------------------------------10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11 一、实验内容------------------------------------------11 二、实验要求------------------------------------------11 三、实验原理------------------------------------------11 四、实验步骤与结果------------------------------------12 五、实验心得------------------------------------------16 实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17 一、实验内容------------------------------------------17 二、实验要求------------------------------------------17 三、实验原理------------------------------------------17 四、实验步骤与结果------------------------------------18 五、实验心得------------------------------------------27

通信网理论基础试题及答案

通信网理论基础试题及答案 (2005) 1. 请选择正确答案。(30分) (1) 在通信网中,无环的链称为: a. 链 b. 环 c. √径 d. 路 e. 树 f. 圈 (2) 若图Gc 是去掉图Ga 和Gb 所共有的端和边、仅保留图Gb 所特有的端和 边、并保留边的关联端所得出的一个新图,则图Gc 是: a. Ga ∪Gb b. Ga~Gb c. Ga –Gb d.(Ga ∪Gb)~(Ga ∩Gb) e. Ga ∩Gb f. √Gb~Ga g. Gb-Ga h. Ga Gb i. Ga~(Ga ∩Gb) j. √Gb~(Ga ∩Gb) (3) n 端无向全联结网的边数为: a. )2)(1(21--n n b. )2)(1(--n n c. 2)1(21-n d. )1(2 1 -n n √ (4) 右图是一个: 。 a. 非联结图 b. √联结图 c. √不可分图 d. 尤拉图 e.√M 图 f. 全联结图 g. 正则图 h. 树 i.√平面图 j.√H 图 (5) 源宿端间的割量取决于: a. 正向边和反向边上的流量 b. 正向边的容量√ c. 正向边和反向边的容量 d. 正向边的容量与反向边的流量 (6) 实际通信网平均运行寿命的指标一般取: a. 寿命 b. √无故障时间 c. 平均修复时间 d. 故障率 (7) 一个拥有m 条线路(m > 1)的通信系统,空闲概率为P 0,m 条线路均被 占用的概率为P m ,则系统效率为 a. 1- P 0 b. P 0 c. 1- P m d. P m e. √其他值 注:单窗口时系统效率为:1- P 0。

(8) 右图的联结度和结合度分别为: 。 a. 1,1 b. 2,1 c. 2,3 d. √3,3 e. 4,4 f. 1,2 g. 2,2 h. 3,2 i. 3,4 j. 其它 (9) n 端非联结图G 有k 个部分,则图G 的阶是: 。 a. n-k-1 b. √ n-k c. n-k+1 d. n-k+2 e. n-k-2 (10) 对于n 个端m 条边的图,其环阵是一个 的矩阵。 a. n n b. (m-n+1) (n-1) c. (m-n+1) (m-n+1) d. (n-1) (n-1) e. (n-m-1) (n-1) e. √(n-m+1) m f. n m g. (n-1) m h. (n-1) (m-n+1) (11) 一个顾客流,在时间t 内到达的顾客数k 服从泊松分布:t k k e k t t P λλ-?=! )()(,则相邻到达的顾客的间隔时间T 服从: a. 参数为λ的泊松分布 b. 参数为μ的负指数分布 c. 正态分布 d. k 阶爱尔朗分布 e. √参数为λ的负指数分布 f. 确定型分布 g. 参数为λ的均匀分布 (12) m 个用户公用m 条线路,采用即时拒绝方式,则该系统 a. 有呼损,有阻塞 b. 无呼损,有阻塞√ c. 有呼损,无阻塞 d. 无呼损,无阻塞 注:当系统处于拒绝状态时,系统是阻塞的。 (13) 爱尔朗分布族可以描述: a.√负指数分布 b.√泊松分布 c.√正态分布 d.√确定型分布 e. 二项分布 f.√贝努力分布 g. 均匀分布 h. √瑞利分布 2. 简述我国电话通信网的分级结构、各级的名称及其与长途区号的对应关系, 并画图表示。(10分) 答:我国电话通信网为五级结构,分别是: (1) 一级C1:大区中心,或省间中心。使用两位长途区号。 (2) 二级C2:省中心。 使用三位长途区号。 (3) 三级C3:县间中心。 使用三位长途区号。 (4) 四级C4:县中心。 使用四位长途区号。

2PSK通信系统仿真实验报告

2PSK通信系统仿真实验报告 班级: 姓名: 学号:

、实验目的 1.了解通信系统的组成、工作原理、信号传输、变换过程; 2.掌握通信系统的设计方法与参数设置原则; 3.掌握使用SystemView软件仿真通信系统的方法; 4.进行仿真并进行波形分析; 二、实验任务 使用Systemview进行系统仿真任务,要经过以下几个步骤: 1.系统输入正弦波频率:500 Hz;码元传输速率:64kBd; 2.设计一通信系统,并使用SystemView软件进行仿真; 3.获取各点时域波形,波形、坐标、标题等要清楚;滤波器的单位冲击相应和幅频特性曲线; 4.获取主要信号的功率谱密度; 5.获取眼图; 6.提取相干载波; 7.数据分析及心得体会要求手写。 三、原理简介 1.PCM系统原理 .脉冲编码调制 通常把从模拟信号抽样、量化,直到变换成二进制符号的基本过程,称为脉冲编码调制(Pulse Code Modulation PCM,简称脉码调制。原理框图如图1-1所示: PCM信号 输出 A 冲激脉冲 图1-1 PCM编码方框图 .编码过程 由冲激脉冲对模拟信号进行抽样,抽样信号虽然是时间轴上离散的信号,但仍是模拟信号。为了实现以数字码表示样值必须采用“四舍五入” 的方法将抽样值量化为整数,量化后的抽样信号与量化前的抽样信号相比较,有所失真且不再是模拟信号,这种量化失真在接收端还原成模拟信号时表现为噪声,称为量化噪声。量化噪声的大小取决于把样值 分级取整”的方式,分的级数越多,即量化级差或间隔越小,量化噪声也越小。

在量化之前通常用保持电路将其作短暂保存,以便电路有 时间对其进行量化。然后在图 1-1中的编码器中进行二进制编码。这 样,每个二进制码组就代表了一个量化后的信号抽样值,即完成了 PCM 编码的过程。译码过程与编码过程相反。如图 1-2所示。 2. 二进制移相键控(2PSK 的基本原理: 2PSK 二进制移相键控方式,是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改 变的一 种数字调制方式。就是根据数字基带信号的两个电平 (或符号)使载波相 位 在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。两个载波相位通常相差 180 度,此时称为反向键控(PSK )也称为绝对相移方式。在2psk 中,通常用初始相位 0和 n 分别表示二进制“ 1”和“ 0”。其表达式如下: Acos wct 发送1时 Fpsk (t)= -Acos Wct 发送0时 2psk 的典型波形如图: 由于表示信号的两种码元的波形相同,极性相反,故 2psk 信号的一般可以 表述为一个双极性非归零的矩形波脉冲序列与一个正弦载波相乘,即 ?aP5K (t)=S(t)COSW Ct 图1-2 PCM 译码原理图 PCM 信号 输入 模拟信号 输出

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