通信原理实验习题解答

通信原理实验习题解答 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

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：

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。

4. 试根据占空比为的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长，越难于从AMI 码中提取位同步信号，而HDB 3码则不存在此问题。

答：

= T S 时单极性归零码的功率谱密度为： 式中S

S T 1f 在数值上等于码速率，P 为“1”码概率 G (f )为 = T S 的脉冲信号的富氏变换

将HDB 3码整流得到的占空比为的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ，而将AMI 码整流后得到的占空比为的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0”个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI 码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小，f S 离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而HDB 3码对应的单极性归零码中“1”码出现的概率大，f S 离散谱强度大，于提取位同步信号。

实验二

1. 设绝对码为全1、全0或1001 1010，求相对码。

答：

或 01010，11111，00010011

2. 设相对码为全1、全0或1001 1010，求绝对码。

答：

相对码 00000，00000，01010111

3. 设信息代码为1001 1010，载频分别为码元速率的1倍和倍，画出2DPSK 及2PSK 信号波形。

4. 总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。

答：

① 绝对码至相对码的变换规律

“1”变“0”不变，即绝对码的“1”码时相对码发生变化，绝对码的“0”码时相对码不发生变化。——此为信号差分码。

② 相对码至绝对码的变换规律

相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码，相异时对应的当前绝对码为“1”码。

5. 总结2DPSK 信号的相位变化与信息代码之间的关系以及2PSK 信号的相位变化与信息代码之间的关系。

答：

2DPSK 信号的相位变化与绝对码（信息代码）之间的关系是：

“1变0不变”，即“1”码对应的2DPSK 信号的初相相对于前一码元内2DPSK 信号的末相变化180o ，“0”码对应的2DPSK 信号的初相与前一码元内2DPSK 信号的末相相同。

2PSK 信号的相位变化与相对码（信息代码）之间的关系是：

“异变同不变”，即当前码元与前一码元相异时则当前码元内2PSK 信号的初相相对于前一码元内2PSK 信号的末相变化180o 。相同时则码元内2PSK 信号的初相相对于前一码元内2PSK 信号的末相无变化。

实验三

1. 总结模拟锁相环锁定状态及失锁状态的特点。

答：

模拟环锁定状态的特点：输入信号频率与反馈信号频率相等，鉴相器输出电压为直流。

模拟环失锁状态的特点：鉴相器输出电压为不对称的差拍电压。

2. 设K 0=18 Hz/V ，根据实验结果计算环路同步带Δf H 及捕捉带Δf P 。

答：

代入指导书中的“3式”计算，例：

ΔV 1=12V ，则Δf H =18×6=108Hz

ΔV 2=8V ，则Δf P =18×4=72Hz

3. 由公式11

6825o )(C R R K K d n +=ω及n C R ωζ21168=计算环路参数ωn 和ζ，式中 K d =6V/rad ，K o =2π×18 rad/s ·v ，R 25 =2×104 ，R 68 =5×103 ，C 11=×10-6 F 。

（f n =ωn /2π应远小于码速率，ζ应大于 )。

答：

Hz 6.172f n n ==

π

ω 远小于码速率（波特） 4. 总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。

答：

平方运算输出信号中含有2f C 离散谱，模拟环输出信号频率等于2f C ，二分频，滤

波后得到相干载波。

2电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态。 实验四

1. 设绝对码为1001101，相干载波频率等于码速率的倍，根据实验观察得到的规律，画出CAR-OOT 与CAR 同相、反相时2DPSK 相干解调MU 、LPF 、BS 、BK 、AK 波形示意图，总结2DPSK 克服相位模糊现象的机理。

答：

当相干载波为-cos ωC t 时，MU 、LPF 及BK 与载波为cos ωC t 时的状态反相，但AK

仍不变（第一位与BK 的起始电平有关）。2DPSK 系统之所能克服相位模糊现象，是因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码是相同的。

实验五