通信技术原理第一章

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通信原理 (完整)精选全文

数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广播、电视广播等。
狭义信道
有线信道无线信道
中长波地波短波电离层反射超短波、微波视距传输超短波、微波对流层散射卫星中继
编码信道调制信道
信源
加密器
编码器
调制器
发转换器
信道
收转换器
解调器
解解码密器器
信宿
发送设备
噪声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。研究调制和解调时，常用调制信道。连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道与信号共存
sR t sT tht nt
乘性加性
增量调制DM
军用、民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、图像编码
其他语言编码方式中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类

通信原理与通信技术_张卫钢_第1章_通信与通信系统的基本概念

第1章通信与通信系统的基本概念
•
总之，数字通信的优点很多，但事物总是一分为二的。数字通信的许多长处是以增加信号带宽为代价的。比如，一路模拟电话信号的带宽为4kHz，而一路数字电话信号大概要占20～60kHz的带宽。这说明数字通信的频带利用率低。尽管如此，数字通信仍将是未来通信的发展方向。
第1章通信与通信系统的基本概念
1.2 通信系统
• • 1.2.1 通信系统的定义与组成用于进行通信的设备硬件、软件和传输介质的集合叫做通信系统。需要强调的是，过去对通信系统的定义没有软件部分，但随着计算机进入通信系统，通信软件就成为组成通信系统的基本要素，因此我们在定义中加入软件这一模块。
第1章通信与通信系统的基本概念
• • • • • • 1.1 通信的概念 1.2 通信系统 1.3 通信方式 1.4 信道和传输介质 1.5 信号与噪声 1.6 信号频谱与信道通频带
第1章通信与通信系统的基本概念
第1章通信与通信系统的基本概念
• • • • •
1.7 信息的度量与香农公式 1.8 多路复用的基本概念 1.9 常用的通信手段 1.10 通信系统的性能评价 1.11 通信技术发展史
数字通信系统示意图信源信道模拟通信信道数字通信数据通信信道信源通信与通信系统的基本概念需要说明的是自从有了数据通信系统之后这种以信道传输信号的种类为标准对通信系统进行的分类就显得不够严谨因为数据通信系统的信道可以是传输数字信号的信道也可以是传输模拟信号的信道或者说数据通信中的数据信号既可以以数字信号的形式在数字信道中传输比如局域网也可以转换成模拟信号在模拟信道中传输比如通过猫调制解调器上网
第1章通信与通信系统的基本概念
1.3 通信方式

移动通信基本原理

并实现整个通信系统的运行、管理。
第1章移动通信基本原理
第1章移动通信基本原理
1）移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业
务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC 可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话
交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共
线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器
（BSC）和基站收发信台（BTS）。
第1章移动通信基本原理
1）基站收发信台BTS BTS完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 2）基站控制器BSC
基站控制器是基站的智能控制部分，负责本基站
第1章移动通信基本原理
•半双工通信
•通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时 •工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。
A T 发射机受话器 R 接收机 f2 天线共用器 f1 R f1 f2 B T
发话器
Play
图1-5 半双工方式
第1章移动通信基本原理
• 半双工方式，基站为双工，移动台为异频单工
数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
第1章移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是：（1）本地呼叫、长途呼叫和国际呼叫。
（2）通过MSC进行移动用户与市话、长话之间的
联系，控制不同蜂窝小区的运营。（3）支持移动电话机的越区切换、漫游、入网登录和计费。
发话器 A T 发射机天线共用器受话器 R f2 f1 R f1 f2 B T

光纤通信原理和技术PPT课件

波长（µm）系统类型
0.85
IM/DD
光纤多模
BL(Gb/s·km) 年代
2
1978
1.3
IM/DD
单模
第1章绪论
1.1 光通信发展史 1.2 国内外光纤通信技术发展概况 1.3 光纤通信系统的基本构成
第1章绪论
1.1 光通信发展史
1.1.1 现代通信的发展
人类社会出现后，人与人之间就需要信息交流。原始社会人们可以靠声音（语言）、肢体动作（肢体语言）或面部表情等交流信息，这就是原始的通信，是人们面对面的交流。
60年代最好的光纤传输衰减为1000dB/km，即传输1km，光功率降到原来的1/10100≈0，因而这种光纤不可能用作通信媒质。当时没有人相信光纤可以用于通信，也没有人从事光纤用于通信的研究。英藉华人学者高锟博士的贡献在于理论上证明这样大的传输衰减是由于光纤中杂质吸收和散射引起的。如将光纤提纯，则传输衰减可以降到可在通信中实用的程度（最初提出的指标是20dB/km）[1].这一贡献具有深远意义，完全改变了通信容量不适应社会发展的需求，推动了信息社会更快地到来。由于这一贡献，高锟博士获得了2009年诺贝尔物理学奖。
第1章绪论
2.半导体激光器性能的突破
1960年发明的第一个激光器是红宝石(固体)激光器，不久（1961年）半导体激光器研制成功，但当时需要在低温(液氮) 下脉冲工作。后来采用异质结技术使激光器可在常温下连续工作，但开始只有数小时甚至数分钟的寿命，由于寿命极短不能实用化。经过一段时间的努力，才研制成功可实用的半导体激光器。现在的半导体激光器的性能有了极大的提高，其寿命可达106小时，甚至达108小时，功率可达10 毫瓦量级 (泵浦激光器可达几百毫瓦),可调谐范围几百GHz,线宽低到 1―10MHz(外腔激光器能达几十kHz)，适用于各种光通信系统，为光纤通信实用化打下了基础。激光器价格也在不断下降，干线通信系统所用激光器已降到千美元量级；几十美元，甚至几美元的半导体激光器可用于接入网系统。

通信原理 1-1_概述

西安工业大学
计算机学院信控系
计算机通信
第一章绪论
1.2 数据通信的基本概念
1.2.1 通信术语 1、消息（message）、消息（）是通信系统中传输的具体对象。消息的形式是多样的，是通信系统中传输的具体对象。消息的形式是多样的，传输的具体对象它包括符号，文字，语音，数据，图像，视频等。它包括符号，文字，语音，数据，图像，视频等。同一种信息的内容可用不同形式的消息来表达。同一种信息的内容可用不同形式的消息来表达。例如天气预报可用文字消息，也可用话音消息来表达。天气预报可用文字消息，也可用话音消息来表达。 2、信息（information）、信息（）消息所包含的内容。是消息所包含的内容。例如每天的天气预报是一种消息，预报中告知某日某时的天气情况如何，种消息，预报中告知某日某时的天气情况如何，就是该消息所包含的“信息” 即消息的含义。是该消息所包含的“信息”，即消息的含义。
西安工业大学计算机学院信控系
计算机通信
第一章绪论
通信系统举例：通信系统举例：智能大楼
• 智能大楼的定义有两种
– 通过对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素以结构、系统、服务和管理结构及它们之间内在关联的最优组合，提供一个投资合理并且高效、舒适、便利的环境。 • 这种定义从用户观点从用户观点出发，突出了智能大楼在管理和信从用户观点息传输以及服务方面的特点。 – 在大楼建设中建立一个独立的局域网，通过结构化布线系统组成一个集成环境，连接用户的各种设备，让大楼的管理机构能够随时监测，并能自动采取相应的措施。 • 这种定义突出智能大楼“智能”的根本智能大楼“ 智能大楼智能”的根本所在——信息传输系统
第一章绪论

通信原理知识要点

通信原理知识要点第一章概论1 、通信的目的2 、通信系统的基本构成●模拟信号、模拟通信系统、数字信号、数字通信系统●两类通信系统的特点、区别、基本构成、每个环节的作用3 、通信方式的分类4 、频率和波长的换算5 、通信系统性能的度量6 、传码速率、频带利用率、误码率的计算第二章信息论基础1 、信息的定义2 、离散信源信息量的计算（平均信息量、总信息量）3 、传信率的计算4 、离散信道的信道容量5 、连续信道的信道容量：掌握香农信道容量公式第三章信道与噪声了解信道的一般特性第四章模拟调制技术1 、基带信号、频带信号、调制、解调2 、模拟调制的分类、线性调制的分类3 、 AM 信号的解调方法、每个环节的作用第五章信源编码技术1 、低通、带通信号的采样定理（例 5 － 1 、例 5 －2 ）2 、脉冲振幅调制3 、量化：●均匀量化：量化电平数、量化间隔、量化误差、量化信噪比●非均匀量化： 15 折线 u 律、 13 折线 A 律4 、 13 折线 A 律 PCM 编码（过载电压问题－ 2048 份）5 、 PCM 一次群帧结构（ P106 ）6 、 PCM 系统性能分析7 、增量调制 DM 、增量脉码调制 DPCM ：概念、特点、与 PCM 的比较第六章数字基带信号传输1 、熟悉数字基带信号的常用波形2 、掌握数字基带信号的常用码型3 、无码间干扰的时域条件、频域条件（奈奎斯特第一准则）4 、怎样求“等效”的理想低通（）5 、眼图分析（示波器的扫描周期）6 、均衡滤波器第七章数字调制技术1 、 2ASK 、 2FSK 、 2PSK 、 2DPSK 的典型波形图2 、上述调制技术的性能比较3 、 MASK 、 MFSK 、 MPSK 、 MDPSK 、 QPSK 、 QDPSK 、 MSK （ h=0.5 ）、APK 的含义、特点4 、数字调制技术的改进措施第七章复用与多址技术1 、复用与多址技术的基本概念、分类、特点、目的（区别）2 、同步技术的分类、应用第九章差错控制技术1 、常用的差错控制方式（ ARQ 、 FEC 、 HEC ）、优缺点2 、基本概念3 、最小码距与检错纠错能力的关系4 、常用的简单差错控制编码（概念、特点、编写）5 、线性分组码：基本概念、特点6 、汉明码的特点6 、循环码●概念●码字的多项式描述、模运算、循环多项式的模运算●循环码的生成多项式●根据生成多项式求循环码的：码字、（典型）生成矩阵、监督多项式、（典型）监督矩阵较大题目的范围1 、信息量的度量2 、信道容量的计算3 、 13 折线 A 律 PCM 编码4 、均衡效果的计算5 、数字调制波形的绘制6 、 HDB3 编码、解码7 、循环码重点Part I 基础知识1. 通信系统的组成框图 , 数字 / 模拟通信系统的组成框图。

通信原理第1章

1.5.1 数字通信系统有效性指标的具体表述
*码元传输速率通常又可称为码元速率、数码率、传码率、码率、信号速率或波形速率。
码元速率：指单位时间(每秒钟)内传输码
元的数目，用符号RB来表示。
➢码元速率：RB －波特(B) 码元速率RB与信号的进制数无关，只与码元宽度Tb有关：
RB
1 Tb
通常在给出系统码元速率时，有必要说明码元的进制，多进制(N)码元速率RBN与二进制码元速率RB2之间，在保证系统信息速率不变的情况下，相互可转换，转换关系式为 :
象等 6. 按收信者是否运动分:固定与移动 7. 按信号复用方式分：TDM、FDM、CDM
1.3.2 通信方式
1. 按消息传送的方向与时间分
A
信道
B
(a)
A
信道
B
(b)
A
信道
B
(c)
(a) 单工方式； (b) 半双工方式； (c) 全双工方式
2. 按数字信号排序分
101
发送设备
接收设备
解：信源输出的信息序列中，A出现23次，B出现14次， C出现13次，D出现7次，共有57个。
该信息源总的信息量为：
1.5 通信系统的主要性能指标
有效性和可靠性的关系（速度～质量）模拟通信系统性能指标：
有效性指标：单位时间内传送的信息量可靠性指标：均方误差数字通信系统性能指标：有效性指标：传输速率可靠性指标：差错率
一种前所未有、方便快捷的通信手段。
(10)因特网。因特网的出现意味着信息时代的到来，地球变成“地球村”。
通信发展现状和趋势
1)融合趋势：PSTN、CATV、计算机网络三网业务融合；语音和数据融合；电域与光域融合；移动与 WLAN融合

通信原理第一章小结

通信原理第一章小结通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。

本文将对通信原理第一章内容进行小结，包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。

一、通信系统的基本构成通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。

发送机将信息转化为信号，并通过信道传输到接收机，接收机将信号恢复为信息。

在通信系统中，发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。

信道是信息传输的媒介，可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。

接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。

二、模拟信号与数字信号的特点1. 模拟信号模拟信号是一种连续的信号，它的取值可以是任意的实数。

模拟信号可以通过不同的方式表示，例如电压、电流或者声音的振幅。

模拟信号具有以下特点：•连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。

•无失真传输：模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。

2. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它的取值只能是离散的整数。

数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。

数字信号具有以下特点：•离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的。

•误差累积：数字信号在采样和量化过程中会引入误差，这些误差会随着传输的进行不断累积。

三、常用的调制技术调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。

常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。

1. 模拟调制模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。

常见的模拟调制技术有： - 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来表示原始信号。

- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号。

- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号。

2. 数字调制数字调制是指将原始信号转换为离散的数字信号的调制技术。

常见的数字调制技术有： - 脉冲调制（PAM）：通过改变脉冲的幅度来表示数字信号。

- 正交幅度调制（QAM）：通过改变两个正交载波的幅度和相位来表示数字信号。

- 正交频分复用（OFDM）：将数字信号分成多个子载波进行传输。

通信原理教程第三版课后答案

通信原理教程第三版课后答案通信原理是电子信息类专业的重要基础课程，它主要介绍了通信系统的基本原理和技术。

通过学习通信原理，可以帮助学生掌握数字通信系统的基本原理、基本技术和基本方法，为进一步学习和研究通信系统的高级课程奠定基础。

《通信原理教程第三版》是一本权威的教材，它系统地介绍了通信原理的基本概念、基本原理和基本技术，是学习通信原理的重要参考书。

本文将针对《通信原理教程第三版》中的课后习题进行详细解答，希望可以帮助学生更好地理解和掌握通信原理的相关知识。

1. 第一章信号与系统基础。

1.1 信号的分类。

答，根据信号的时域特性，可以将信号分为连续时间信号和离散时间信号两类。

其中，连续时间信号是定义在连续时间上的信号，而离散时间信号是定义在离散时间上的信号。

根据信号的周期性，可以将信号分为周期信号和非周期信号两类。

周期信号在一定时间间隔内具有重复的特性，而非周期信号则没有这样的特性。

1.2 系统的概念。

答，系统是指对一组输入信号进行某种变换，得到一组输出信号的过程。

系统可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统等不同类型。

其中，线性系统具有叠加性和齐次性两个基本特性，时不变系统的输出不随时间的变化而变化，因果系统的输出只依赖于当前和过去的输入。

2. 第二章模拟调制技术。

2.1 振幅调制。

答，振幅调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。

在振幅调制中，载波的振幅随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。

振幅调制的优点是实现简单，但其缺点是抗干扰能力较差。

2.2 频率调制。

答，频率调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。

在频率调制中，载波的频率随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。

频率调制的优点是抗干扰能力较强，但其缺点是实现复杂。

3. 第三章数字调制技术。

3.1 脉冲编码调制。

答，脉冲编码调制是一种将数字信号转换为数字调制信号的技术。

通信技术基础第一章通信技术概论

信宿：与信源相对应对传输过来的电信号进行还原。
大连理工大学出版社
第1章通信技术概论
发送设备与信源、接收设备与信宿往往合二为一称为终端设备（Terminal Equipment），在双向通信时终端设备中既有信源又有信宿，通信设备中既有发送设备又有接收设备；
双向的传输系统可以实现信号在两个终端设备之间的互连，因此也被
第 1章通信技术概论新世纪高职高专通信类课程规划教材
国家级精品课件配套教材
通信技术基础
主编：于宝明王钧铭
主审：宫锦文
大连理工大学出版社
大连理工大学出版社
第1章通信技术概论
1.课程性质：
通信技术基础课程是电子与信息专业的专业限选课，根据电子信
息技术专业的培养目标本课程的主要任务是：
（1）理解通信的基本原理；建立完整的通信系统的概念；理解无线电发送与接收设备的基本组成及其工作原理，能画出基本通信设备的组成框图并能叙述各组成部分的作用；（2）了解常见通信网络的组成方案及工作特点，了解数字与模拟信号的一般处理方法，了解卫星通信系统、光纤通信系统、移动通信系统及交换系统的工作原理；
按转接方式分：广播网络：一个终端设备发送的信号自动地被所有其他终端设备接收，典型例子是有线电视网。
交换网络：信号要通过中间网点才能通信. 典型例子是公
共交换电话网。混合终端网络：由以上两种类型的网络混合构成。
大连理工大学出版社
第1章通信技术概论
信号交换
定义：通信网络上的各个用户之间进行通信，由网上的设备根据用户要求选择通信对象，这就是信号的交换。
收信设备（Receiver）
发信设备（Transmitter）
其中信源、信宿统称为终端设备（Terminal

数字通信原理与技术

第1章
绪论
6. 按收信者是否运动分按收信者是否运动分通信还可按收信者是否运动分为移动通信和固定通信。移动通信是指通信双方至少有一方在运动中进行信息交换。由于移动通信具有建网快、投资少、机动灵活，它使用户能随时随地快速可靠地进行信息传递，因此，移动通信已被列为现代通信中的三大新兴通信方式之一。另外，通信还有其它一些分类方法，如按多地址方式可分为频分多址通信、时分多址通信、码分多址通信等。按用户类型可分为公用通信和专用通信等。
第1章
绪论
1.4.2 信息及其量度
(1) 消息中所含信息量I是消息出现的概率P(x)的函数，即
I = I [ P ( x )]
(2) 消息出现的概率愈小，它所含信息量愈大；反之信息量愈小。且
P = 1时 P = 0时
I =0 I =∞
第1章
绪论
(3) 若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量的和，即
第1章
绪论
3. 克服数字通信不足的办法克服数字通信不足的办法由于数字信号占用的频带宽，而使数字通信的频带利用率低。系统的频带利用率，可用系统允许最大传输带宽(信道的带宽)与每路信号的有效带宽之比来表征，即
BW n= Bi
式中，BW 为系统允许最大频带宽度；Bi 为每路信号的频带宽度；n为系统在其带宽内最多能容纳(传输)的话路数。n值大，说明系统利用率高。
第1章
绪论
5. 按业务的不同分按业务的不同分目前通信业务可分为电报、电话、传真、数据传输、可视电话、无线寻呼等。另外从广义的角度来看，广播、电视、雷达、导航、遥控、遥测等也应列入通信的范畴，因为它们都满足通信的定义。由于广播、电视、雷达、导航等的不断发展，目前它们已从通信中派生出来，形成了独立的学科。

370窄带无线通信原理

370窄带无线通信原理第一章：引言在现代社会中，通信技术的发展日新月异。

其中，无线通信技术的进步为人们的生活带来了极大的便利。

而370窄带无线通信技术作为其中的一种，具有许多独特的特点和应用。

本文将对370窄带无线通信原理进行详细阐述。

第二章：370窄带无线通信的基本原理370窄带无线通信是一种基于窄带调频技术的无线通信技术。

它通过将信号分割成窄频带，并将每个窄频带内的信号进行调制和解调，实现数据的传输。

370窄带无线通信系统中，信号的调制方式可以是频移键控（FSK）或者幅度键控（ASK）。

通过调制和解调过程，发送端的信号可以被准确地传输到接收端。

第三章：370窄带无线通信的应用370窄带无线通信技术在现实生活中有着广泛的应用。

例如，在物联网领域，370窄带无线通信可以用于实现各种物联设备之间的数据传输。

此外，它还可以用于远程监控系统、智能家居以及智能电表等领域。

这些应用都可以极大地提高人们的生活质量和工作效率。

第四章：370窄带无线通信的优势和挑战与其他无线通信技术相比，370窄带无线通信具有许多优势，如通信距离远、抗干扰能力强、能耗低等。

然而，它也面临着一些挑战，如频谱资源有限、传输速率较低、容量受限等。

为了克服这些挑战，科研人员正在不断努力，进行着相关的研究和创新。

第五章：370窄带无线通信的未来发展随着物联网和智能化的快速发展，370窄带无线通信技术有着广阔的发展前景。

未来，它将继续在各个领域得到广泛应用，并不断完善和创新。

科技的进步将进一步推动370窄带无线通信技术的发展，使其更好地服务于人们的生活和工作。

结论通过对370窄带无线通信原理的详细介绍，我们可以看到它在现代通信领域的重要性和广泛应用。

尽管面临一些挑战，但随着科技的不断进步，370窄带无线通信技术将继续发展壮大。

我们期待着未来，它能够为人们的生活带来更多的便利和创新。

通信原理总复习

按数字信号代码排列的顺序可分为并行传输：将代表信息的数字序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输串行传输：串行传输：数字序列以串行方式一个接一个地在一条信道上传输
13
1.3.2 通信方式
在点与点之间的通信系统中
按消息传递的方向与时间关系分为
单工通信：消息只能单方向传输的工作方式
译码器
调制信道
编码信道
34
2.5.1噪声的分类
根据噪声的来源不同，噪声可以分为人为噪声和自然噪声两大类。
按照噪声性质的不同，噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
2020/5/15
35
35
2. 香农公式
假设连续信道的加性高斯白噪声功率为N （W），信道的带宽为B（Hz），信号功率为S（W），则该信道的信道容量为 :
38
【学习目标】
1．掌握PCM调制的概念。 2．掌握抽样定理。 3．掌握量化的概念和分类。 4．理解A律13折线非均匀量化编码。 5．掌握时分复用技术。 6．掌握PCM30/32路基群的帧结构。 7．掌握数字复接技术。 8．理解PDH和SDH数字复接体系。
2020/5/15
3939
4.1 脉冲编码调制
数字化3步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号量化信号
011
100
100
011 011
100
100 编码信号
t
40
4.3.2 均匀量化和量化噪声
41
4.3.3 非均匀量化
非均匀量化的目的：在实际应用中，对于给定的量化器，量化电平数N和量化间隔都是确定的，量化噪声Dq 也是确定的。但是，信号的强度可能随时间变化（例如，语音信号）。当信号小时，信号量噪比也小。所以，这种均匀量化器对于小输入信号很不利。为了克服这个缺点，改善小信号时的信号量噪比，在实际应用中常采42

现代通信原理与技术

现代通信原理与技术《现代通信原理与技术（第三版）》张辉课后思考题答案第⼀章绪论1-1.什么是数字信号和模拟信号？两者的区别是什么？答：数字信号是⼀种离散的、脉冲有⽆的组合形式，是负载数字信息的信号；模拟信号是指信号⽆论在时间上或是在幅度上都是连续的。

区别：模拟信号的信号参量的取值连续（不可数，⽆穷多），⽽数字信号的信号参量只可能取有限个值。

1-2.何谓数字通信？简述数字通信系统的主要优缺点？答：数字通信是⽤数字信号作为载体来传输消息，或⽤数字信号对载波进⾏数字调制后再传输的通信⽅式。

它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

优点：(1)抗⼲扰能⼒强，且噪声不积累；(2)差错可控，可以采⽤信道编码技术使误码率降低，提⾼传输的可靠性；(3)易于与各种数字终端接⼝，⽤现代计算机技术对信号进⾏处理，加⼯，变换，存储，从⽽形成智能⽹；(4)易于集成化，从⽽使通信设备微型化；(5)易于加密处理，且保密强度⾼。

缺点: (1)占⽤频带较宽；(2)技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很⾼；(3)进⾏模/数转换时会带来量化误差。

1-3. 画出数字通信系统的⼀般模型，并简述各⼩⽅块的主要功能。

答：如下各⼩⽅块主要功能：信息源：信源（信息源，也称发终端）的作⽤是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。

信息源编码器：主要实现信源编码。

信源编码的作⽤之⼀是提⾼信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术来减少冗余度（减少信息码元数⽬）和降低数字信号的码元数率。

信道编码器：实现信道编码的功能。

信道编码是以提⾼信息传输的可靠性为⽬的的编码。

通常通过增加信源的冗余度来实现。

采⽤的⼀般⽅法是增⼤码率或带宽。

与信源编码正好相反。

数字调制器：主要实现数字调制功能。

数字调制就是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频带信号。

信道：传输信号的物理媒质。

数字解调器：对频带信号进⾏相⼲解调或⾮相⼲解调还原为数字基带信号。

第一章通信技术基础

图1-2-1 调制信道与编码信道
2．信道内的噪声
广义上说，通信系统中不携带有用信息的信号就是噪声。
噪声的影响：它是一种加性干扰，叠加在信号之上，会使模拟信号失真，数字信号发生误码，还会限制传输的速率。根据来源不同，噪声可分为人为噪声、自然噪声、内部噪声。根据噪声性质，噪声可分为：单频噪声：以某一固定频率出现的连续波噪声脉冲噪声：一种随机出现的无规律噪声起伏噪声：主要是内部噪声，而且是一种连续波随机噪声。
• 信息源——模拟通信中的信息源是状态连续的模拟信号 • 调制器——进行频谱搬移，将原始的基带信号变换成适合在不同信道内传输的已调信号。（线性调制和非线性调制） • 解调器——将已调信号还原成基带信号，解调是调制的反过程。（相干解调和非相干解调） • 基带：来自信源（和经过编码）的信号所占用的频带称为基本频带，简称基带。 • 基带信号（原始电信号）：来自信源（和经过编码）的信号，通常包含较低频率的分量，甚至包含直流分量 • 频带信号（已调信号）：经过载波调制后的信号称为频带信号。
串行传输指的是组成字符的若干位二进制码排列成数据流以串行的方式在一条信道上传输。并行传输指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行。
并行传输和串行传输比较
传输方式优点缺点通信成本高不支持远距离传输需外加同步传输速度慢
并行传输
收、发双方不存在同步的问题
传输速度快只需要一条通道
信道编码
调制器
信道
解调器
信道译码
信源解码
信
宿
干扰与噪声
同步系统
信源编码
数字通信中强调已调频带信号参量与基带信号一一对应
数字通信与模拟通信比较

通信原理与通信技术(第二版_张卫钢版)课后答案(1-8章详解)

1-1 什么是模拟信号？什么是数字信号？【答】参量（因变量）取值随时间（自变量）的连续变化而连续变化的信号，或者通俗地讲，波形为连续曲线的信号就是模拟信号。

模拟信号的主要特点是在其出现的时间内具有无限个可能的取值。

自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散值的信号叫做数字信号。

实际应用中的数字信号一般是只有两个取值“0”和“1”的脉冲序列。

模拟信号和数字信号的本质区别在于：模拟信号的取值为无限多个，而数字信号为有限个取值，通常只有“0”和“1”两个值。

1-2 为什么要对模拟信号进行抽样？对抽样间隔有什么要求？【答】为了对模拟信号进行数字传输以提高通信质量，首先需要将模拟信号转化位数字信号，而这种A/D 转换过程的第一步就是对模拟信号进行抽样，把模拟信号变成离散信号。

为了能从抽样后的信号（离散信号）中无失真地恢复出原始信号，要求抽样间隔小于等于原始信号最高频率分量所对应信号周期的一半，或者说，要求抽样频率大于等于原始信号最高频率的二倍。

1-3 为什么要对离散信号进行量化？【答】离散信号尽管在时间上是离散的，但其幅度的取值却有无限多个（注意不是无限大），没有从本质上改变模拟信号，因此，没有实用价值。

只有把离散信号进行量化，把无穷个取值变成有限个，把离散信号转化为数字信号才能使模拟信号发生质变。

可见，离散信号是模拟信号通往数字信号的桥梁。

1-4 设信道带宽为3KHz ，信噪比为20dB ，若传输二进制信号，则最大传输速率是多少？【解】因为已知信噪比为20dB ，即：NSlg 1020=所以100=NS由香农公式可得信道容量为：bps C 19941647.63000)1001(log 30002≈⨯≈+=1-5设英文字母e 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。

试求e 及x 的信息量。

【解】e 的信息量 bitI e 25.3105.01log 2== x 的信息量 bit I x 97.8002.01log 2==1-6 某信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。

通信技术与系统-第一章通信系统概述

调制
信道
解调
信宿
模拟通信系统
2
按信号特征分类
信源
信源编码
加密
信道编码
调制
信道
信宿
信源译码
解密
信道解码解调来自数字通信系统按信号特征分类
数字通信系统多了信源编码(解码)和信道编码(解码)功能模块；
信源编码完成的是将模拟信息(模拟信号) 转换成数字信号的功能(信源解码功能相反)；信道编码是将信源编码输出的数字信号变成适合于信道传输的码型(信道解码功能相反)，以提高传输的有效性和可靠性。
编码信道与调制信道有明显的不同。调制信道对信号的影响是通过乘性干扰及加性干扰使已调制信号发生模拟性的变化；而编码信道对信号的影响则是一种数字序列的变换，即把一种数字序列变成另一种数字序列(产生误码)。
传输介质
传输介质(通信介质)指的是可以传播(传输)电信号(光信号)的物质。
从通信系统的角度上看，就是连接通信双方收、发信设备并负责信号传输的物质(物理实体)。
按通信方式分类
按通信终端之间的连接方式可划分为两点间直通方式和交换方式。直通方式是通信双方直接用专线连接；而交换式的通信双方必须经过一个称为交换机的设备才能连接起来，如电话系统。
按数字信号传输的顺序，在数据通信中(主要指计算机通信)，通信方式又有串行通信与并行通信之分。
按同步方式的不同，还可以分为同步通信和异步通信。
有线介质——同轴电缆示意图
外部绝缘体
内部导体
内部绝缘体铝制编织导体(屏蔽) (a) 一段同轴电缆
(b) 一段与连接器相连的同轴电缆
有线介质——同轴电缆示意图
基站用射频同轴电缆 (50Ω同轴电缆)

现代通信原理与技术张辉第1章-PPT精选文档

即把消息寄托在电信号的某一参量上（如连续波的幅度、频
率或相位；脉冲波的幅度、宽度或位置）。按信号参量的取值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号。
凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接与消息相对应的信号，均称为模拟信号，如电话机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等。模拟信号有时也称连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化，或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间上也连续，如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输出信号、PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
实现通信的方式很多，随着社会的需求、生产力的发展和科学技术的进步，目前的通信越来越依赖利用“电”来传
递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受
时间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展和广泛的应用。当今，在自然科学领域涉及“通信”这一术语时，一般均是指“电通信”。广义来讲，光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波。本书中的通信均指电通信。
信息源发收端
受信者
噪声源
图 1 - 1通信系统的一般模型
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方
式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。对数字通信系统来说，发送设备常常又可分为信源编码与信道编码。信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中，信道可以是大气（自由空间），在有线信道中，信道可以是明线、电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研究对象的不同，需要对实际的物理媒质建立不同的数学模型，以反映传输媒质对信号的影响。这一点将在第3章中讨论。

精品文档-扩频通信技术及应用(第二版)(暴宇)-第1章

第1章扩频通信技术原理
换言之，频带B和信噪比是可以互换的。也就是说，如果增加信号频带宽度，就可以在较低信噪比的条件下以任意小的差错概率来传输信息。甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应地增加信号带宽，也能进行可靠的通信。由此可见，扩频通信系统具有较强的抗噪声干扰的能力。
第1章扩频通信技术原理
第1章扩频通信技术原理（2）采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。由信号理论可知，在时间上有限的信号，其频谱是无限的。脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽。作为工程估算，信号的频带宽度与其脉冲宽度近似成反比。例如， 1 μs脉冲的带宽约为1 MHz。
第1章扩频通信技术原理因此，如果很窄的脉冲码序列被所传信息调制，则可产生很宽频带的信号，这种很窄的脉冲码序列(其码速率是很高的)即可作为扩频码序列。其他的扩频系统(如跳频系统)也都是采用扩频码调制的方式来实现信号频谱扩展的。需要说明的是，所采用的扩频码序列与所传的信息数据是无关的，也就是说，它与一般的正弦载波信号是相类似的，丝毫不影响信息传输的透明性，仅仅起扩展信号频谱的作用。
第1章扩频通信技术原理
1.3 1.3.1
图1-1(a)为一周期性脉冲序列g(t)的波形及其频谱函数 A(f)。图中E为脉冲的幅度，τ0为脉冲宽度， T0为脉冲的重复周期，并设T0=5τ0。根据傅氏变换，其频谱分布为一系列离散谱线，由基波频率f0及2f0、 3f0、 …高次谐波所组成。
(b) 脉冲宽度τ0，脉冲
(c) 脉冲宽度τ0/2，脉冲周期为T0
第1章扩频通信技术原理 (1) 为了扩展信号的频谱，可以采用窄的脉冲序列调制某一载波。采用的脉冲宽度越窄，扩展的频谱就越宽。如果脉冲的重复周期为脉冲宽度的2倍，即T=2τ，则脉冲宽度缩窄对应于码重复频率的提高，即采用高速率的脉冲序列调制，可获得扩展频谱的目的。直接序列扩展频谱正是应用了这一原理，直接用重复频率很高的窄脉冲序列来展宽信号的频谱。