樊昌信通信原理第7章 数字调制(7版)
通信原理樊昌信课件
信息“1”变化，遇到“0”则不变。
16
第7章数字带通传输系统
2DPSK信号调制器原理方框图
开关电路
c o ωs ct
0
π
e2D P S K(t)
1 8 00移 相
s(t)
码变换
差分码可取传号差分码或空号差分码。其中，传号差分码的
编码规则为
bn = an ⊕ bn−1
式中，⊕为模2加，bn-1为bn的前一码元，最初的bn-1可任意 设定。
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
振幅键控
频移键控
相移键控
数字调制可分为二进制调制和多进制调制。
3
第7章数字带通传输系统
z 7.1 二进制数字调制原理
7.1.1 二进制相移键控（2PSK）
2PSK信号的表达式：
在“2P0S”K。中因，此通e，2P常S2KP用(St初)K=信始A号相c的位os时(0ω和域ctπ表分+ 达ϕ别n式表) 为示二进制“1”和
功率谱密度曲线
( ) P2PSK f
" − fc
"
fc − fs
fc
fc + fs
f
从以上分析可见，二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK 的十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在
于当P=1/2时，其谱中无离散谱（即载波分量），此时 2PSK信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。因此， 它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号。
上式的逆过程称为差分译码（码反变换），即
an = bn ⊕ bn−1
17
第7章数字带通传输系统
樊昌信《通信原理》(第7版)名校考研真题(数字基带传输系统)【圣才出品】
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D．Manchester
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【答案】A
【解析】AMI 可看为单极性不归零码的变形，其带宽为 Rs；1B2B、CMI 和 Manchester
均为双极性不归零码，提高了检错能力，但所需带宽增加，为 2Rs。
2．线路编码中的 AMI 码解决了（ ）问题，但没有解决（ ）问题。[南邮 2010 研]
则预编码输出电平数为 2；
由 cn an an1 可得，相关编码输出序列为 cn {0,2,2}
【答案】错
【解析】对于双极性不归零码，平均误比特率为
Pb1
1 2
erfc(
A2 2 2
)
；对于单极性不
n
归零码，平均误比特率为 Pb2
1 erf收低通滤 8 2
n
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3．线路编码中的 HDB3 码解决了（ ）问题和（ ）问题。[南邮 2009 研] A．码间干扰，噪声 B．误码率，误差传播 C．长连 0，长连 1 D．长连 0，误码率
3 / 20
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【答案】C
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【解析】HDB3 码中信息“1”交替地变换为＋1 与－1 码，解决长连 1 问题；HDB3 码
A．码间干扰，噪声 B．误码率，误差传播 C．长连 1，长连 0 D．长连 0，误码率 【答案】C 【解析】AMI 码是传号交替反转码，将二进制符号“0”（空号）编为 AMI 码的“0” 符号，将二进制符号“1”（传号）编为交替出现的“＋1”和“－1”码，当信源输出符号 中出现长串连“0”时，由于 AMI 码的信号长时间处于零电平，因而时钟提取困难，故只 解决了长连 1 问题，没有解决长连 0 问题。
通信原理第七版课后答案樊昌信
第一章习题习题在英文字母中E出现的概率最大，等于，试求其信息量。
解：E 的信息量：l E log 2"^ log2 P E log 2 0.105 3.25 b习题某信息源由A，B，C, D四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4, 3/16, 5/16。
试求该信息源中每个符号的信息量。
解：习题某信息源由A，B，C，D四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00, 01, 10, 11表示。
若每个二进制码元用宽度为5ms的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。
（1）这四个符号等概率出现；（2）这四个符号出现概率如习题所示。
解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2X5ms。
传送字母的符号速率为等概时的平均信息速率为（2）平均信息量为则平均信息速率为R b R B H 100 1.977 197.7 b s习题试冋上题中的码兀速率是多少？1 1解：R B 亍200 BdT B 5*10习题设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32, 其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。
解：该信息源的熵为=比特/符号因此，该信息源的平均信息速率R b mH 1000*5.79 5790 b/s。
习题设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us。
试求码元速率和信息速率。
解：R B 118000 Bd T B125*10 6等概时，R b RB log 2 M8000* log24 16kb/s习题 设一台接收机输入电路的等效电阻为 600欧姆，输入电路的带宽为6 MHZ ,环境温度为23摄氏度，试求该电路产生的热噪声电压的有效值。
解：V 4kTRB -4*1.38*10 23*23*600*6*10 64.57*10 12 V习题设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80 m ， 试求其最远的通信距离。
通信原理第7章(樊昌信第七版)
整理知识 梳理关系 剖析难点 强化重点
归纳结论 引导主线 解惑疑点 点击考点
曹丽娜
樊昌信
编著
国防工业出版社
谢谢！
3 QPSK 解调
原理：分解为两路2PSK信号的相干解调。
x 带通 输入 滤波器 低通 x1 (t ) 滤波器 位定时 低通 滤波器 抽样 判决 抽样 判决
a
并/串 变换 输出
y (t ) cos c t
sin c t
x 载波 恢复
x2 (t )
b
存在问题：存在900的相位模糊（0, 90, 180, 270） 解决方案：采用四相相对相位调制，即QDPSK。
QPSK 特点：
01
Q 11
相位跳变：0°,± 90°,± 180° 跳变周期 2Tb 带宽 B=Rb
0
I
误码性能与BPSK相同
00
10
最大相位跳变：180°
发生在0011或0110交替时，
即双比特ab同时跳变时，信号点沿对角线移动。
21
QPSK 缺点：
最大相位跳变180°，使限带的QPSK信号包络起
744多进制差分相移键控mdpsk1基本原理?qdpsk与qpsk的关系如同2dpsk与2psk关系?4dpsk也称qdpsk?qdpsk的矢量图与qpsk的矢量图相似只是参考相位是前一码元的载波相位n??双比特码元ab载波相位naba方式b方式0?111110?10?10?1111109018027022531545135参考相位a?矢量图aba前一码元载波相位t?波形t参考相位atc?cos?也有法正交调相法和相位选择法?仅需在qpsk调制器基础上增添差分编码码变换2qdpsk调制tc?sin2??差分编码将绝对码ab
通信原理樊昌信第七版
1. 传输特性
H ()H ()ej ()
H() ~ 幅频特性
()~相频特性
2. 无失真传输
H ( )K ejtd
H() K
()td
n 无失真传输（理想恒参信道）特性曲线：
恒参信道
|H()|
K
() td
td
0
H() K
幅频特性
0
0
()td ()dd ()td
相频特性
群迟延特性
n 理想恒参信道的冲激响应:
定义·分类
模型·特性
影响·措施
信道噪声 信道容量
20
§4.3 信道数学模型
1. 调制信道模型 n 模型： 叠加有噪声的线性时变/时不变网络：
si (t)
C()
输入
r(t)
+
输出
n 共性：
信道
n(t)
有一对（或多对）输入端和输出端
大多数信道都满足线性叠加原理
对信号有固定或时变的延迟和损耗
无信号输入时，仍可能有输出(噪声)
地球
对流层散射通信
r 流星余迹散射
无线信道
流星余迹
特性: 高度80 ~ 120 km，长度15 ~ 40 km 存留时间：小于1秒至几分钟
频率: 30 ~ 100 MHz 距离: 1000 km以上 用途: 低速存储、高速突发、断续传输
12
§4.2 有线信道
n 明线 n 对称电缆 n 同轴电缆 n 光纤
本章内容:
第4章 信道
信道分类
信道模型
恒参/随参信道特性对信号传输的影响
信道噪声
信道容量
定义·分类
模型·特性
影响·措施
信道噪声 信道容量
樊昌信通信原理第7版考研笔记和课后题详解
樊昌信通信原理第7版考研笔记和课后题详解樊昌信《通信原理》（第7版）笔记和课后习题（含考研真题）详解内容简介本资料是樊昌信主编的《通信原理》（第7版）的学习辅导书，主要包括以下内容：（1）整理教材笔记，浓缩内容精华。
本书每章的复习笔记均对该章的知识点进行了整理，突出重点和考点。
（2）解析课后习题，提供详尽答案。
本书参考相关辅导资料，对教材的课后习题进行了详细的解答。
（3）精选考研真题，巩固重难点知识。
本书精选了南京大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、北京师范大学、国防科技大学、北京邮电大学等多所名校近年的考研真题，并对所选考研真题进行了详细的解答。
•试看部分内容名校考研真题第1章绪论一、填空题通信使用的频段是按频率划分的，音频的频率范围是______，而卫星或太空通信的频率范围是______。
[同济大学2006研]【答案】0.3~3 kHz；3~30 GHz查看答案二、问答题1．数字化己成为信息社会发展的方向，从通信系统原理出发分析通信系统采用数字信号的优点，并讨论数字通信系统的主要性能指标及其关系。
[同济大学2005研]解：（1）对通信系统而言，采用数字信号的优点有①各种信源信息形式便于用统一的编码格式进行处理与存储，也便于构成进入信道或通信网进行有效与可靠传输的信号方式；②数字编码系列中可以按要求加入有关附加信息代码，以达到控制、管理、纠错等功能；③可设计不同的编码格式，表达码字的码型、波形，提高抗干扰、抗噪声能力；④按香农公式，以增加传输带宽或降低传输速率为代价，使抗噪声能力（信噪比）指数律增大；⑤便于加密与保密通信和信息存储；⑥可以适应各种信道环境进行传输，如数字基带传输；⑦可以进行时分复用、正交复用，采用数字频带传输，可利用指定或适宜的传输频带；⑧实现频分复用、码分复用多址等多用户共享通信资源，有效和可靠地传输。
（2）数字通信系统的主要性能指标及其关系①传输速率（码元传输速率R B，信息传输速率R b），；频带利用率为②差错率（误码率P e，误信率（误比特率）P b），在二进制系统中P e＝P b。
通信原理樊昌信第七版
通信原理樊昌信第七版通信原理樊昌信第七版（以下简称《樊七版》）是一本系统介绍通信原理的教材。
该教材详细介绍了通信原理的基本概念、原理、技术和应用。
第一章介绍了通信系统的基本概念和组成部分。
通信系统包括信源、信道、调制解调器、编码解码器、传输媒介和接收器等组成部分。
第二章详细介绍了信号的表示与传输。
信号是通信系统中的重要信息载体，通信系统常用的信号类型有连续信号和离散信号。
本章还介绍了常见的调制技术和调制方法。
第三章讲述了模拟调制与解调技术。
模拟调制与解调是常见的信号传输技术，包括调幅、调频和调相等技术。
本章还介绍了调制信号的频谱特性和调制电路的实现方法。
第四章介绍了脉冲调制与解调技术。
脉冲调制与解调是数字通信中常用的技术，包括脉冲编码调制和脉冲位置调制等。
本章还讨论了脉冲调制信号的频谱特性和脉冲调制电路的实现方法。
第五章讲述了数字通信系统的基本原理和技术。
数字通信系统主要包括抽样调制、调制器设计、调制技术的选择和解调器设计等内容。
本章还介绍了常见的数字通信调制技术和解调技术。
第六章详细介绍了通信信道的性质和传输介质的选择。
通信信道是信号传输的媒介，本章讲述了不同传输介质的特性和选择原则。
还讨论了信道容量和信道编码的相关知识。
第七章讨论了信道编码和纠错编码。
信道编码和纠错编码是提高通信系统可靠性和容量的重要技术手段。
本章介绍了常见的信道编码和纠错编码方法，包括奇偶校验、海明码和卷积码等。
第八章介绍了数字通信系统中的多址技术和扩频技术。
多址技术是多用户同时共享信道的重要技术，扩频技术是提高通信系统容量的有效手段。
本书还包括了其他相关的内容，如雷达系统、无线通信系统和光纤通信系统等。
《樊七版》作为通信原理领域的经典教材，系统全面地介绍了通信原理的基本知识和技术，并结合了实际应用。
樊昌信《通信原理》(第7版)配套题库【章节题库7-9章】【圣才出品】
【答案】2Pe（1－Pe） 【解析】码反变换器的功能是将相对码变为绝对码。只有当码反变换器的两个相邻输入 码元中，有一个且仅有一个码元出错时，其输出码元才会出错。设码反变换器输入信号的误 码率是 Pe，则两个码元中前面码元出错且后面码元不错的概率是 Pe（1－Pe），后面码元出 错而前面码元不错的概率也是 Pe（1－Pe）。所以，输出码元发生错码的误码率为 2Pe（1－ Pe）。
7．先将矩形基带信号采用滚降系数为 0.5 的滚降滤波器滤波，然后采用 8PSK 调制方
式实现无码间干扰传输。若传输速率为 30kb／s，需要占用的信道带宽为______。
【答案】15kHz
【解析】对滚降系数α＝0.5，8PSK 无码间干扰传输，传输速率为 30kb／s 的信号，
其需要占用的信道带宽为 B = (1+a )Rb = (1+ 0.5)30 = 15kHz 。
2ASK
在相干解调下的误码率为
Pe
=
1 2
骣
erfc
琪 琪
桫
r 4
；
( ) 2PSK
在相干解调下的误码率为
Pe
=
1 2
erfc
r；
2FSK
在相干解调下误码率为
Pe
=
1 2
骣
erfc
琪 琪
桫
r 2
；
故采用相干解调方式时，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK、
2DPSK、2FSK、2ASK。
2．相同传码率条件下，下面四种方式中，（ ）的频带利用率最低。
(完整版)通信原理——第七章
获得振幅键控、频移键控和相移键控三种基本的数字调制方式。
1
0
1
1
0
1
1
0
1
t
t
t
(a) 振幅键控 （ASK）
(b) 频移键控
(FSK) 正弦载波的三种键控波形
(c) 相移键控
(PSK)
绝对相移键控PSK 相对相移键控DPSK
7.1 二进制数字调制原理
7.1.1 二进制振幅键控（2ASK）
1
0
0
1
s(t)
课件
第7章
数字带通传输
通信原理（第7版） 樊昌信 曹丽娜 编著
本章内容:
第7章 数字调制
7.1 二进制数字调制原理 2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK
7.2 二进制数字调制系统的抗噪声性能
7.3 二进制数字调制系统的性能比较
7.4 多进制数字调制原理（了解）
7.5 多进制数字调制系统的抗噪声性能（×）
➢ 数字调制：用数字信号控制载波某个参数的过程 ➢ 用数字基带信号对载波进行调制，产生各种已调数字信号 。 ➢ 数字带通传输系统（或 数字频带传输系统）：包括调制和解调过程的数
字传输系统 ➢ 调制的作用：
将信号频谱搬移至最佳频段 多路复用，高效利用信道 提高传输质量
数字调制方式：用数字基带信号改变 正弦型载波 的 幅度、频率 或 相
1. 2ASK基本原理
Ts
t
振幅键控是利用载波的幅度变化来
载波
t
传递数字信息，而其频率和初始相
位保持不变。
2ASK
t
2ASK信号的一般表达式可以写为
e2ASK (t) s(t) cosct 单极性
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
实验二：数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统，包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二：数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式，如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器，将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码，其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则，而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当，但纠错能力更强，可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中，使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步；插入导频法在发送端插入一个导频 信号，接收端利用导频信号进行同步；同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码（RZ）
在码元间隔内电平回归到零，有利于时钟提取。
差分码（Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息，抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示，可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等， 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。
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第7章 数字带通传输系统一、选择题1．在抗加性高斯白噪声方面，性能最好的调制制度是（ ）。
A ．2FSK B ．2ASK C ．2PSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】对于相同的解调方式，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2．相同传码率条件下，下面四种方式中，（ ）的频带利用率最低。
A ．2ASK B ．2PSK C ．2FSK D ．2DPSK 【答案】C【解析】在相同传码率的条件下，2222ASK PSK DPSK B B B B T ===，2212FSK BB f f T =-+，传输带宽越宽，频带利用率越低，所以2FSK 的频带利用率最低。
3．在数字调制系统中，采用8PSK 调制方式传输，无码间干扰时能达到的最高频带利用率是（ ）。
A ．1Baud ／HzB ．2Baud ／HzC ．3Baud ／HzD ．4Baud ／Hz 【答案】A【解析】对所有的调制信号，最大频带利用率均为ηB ＝1Baud/Hz 。
二、填空题1．2DPSK 、2ASK 、2PSK 和2FSK 采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能的优劣顺序为______。
【答案】2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK【解析】数字调制系统的抗噪声性能通过系统在信道噪声干扰下的总误码率表征。
2DPSK 在相干解调下的误码率为e P erfc=；2ASK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2PSK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =；2FSK 在相干解调下误码率为12e P erfc =； 故采用相干解调方式时，抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是：2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2．BPSK 采用相干解调时可能出现“反向工作”现象的原因是______；解决方案是______。
【答案】接收端提供的本地载波有180o 相位模糊；采用2DPSK【解析】在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
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【答案】FM、SSB／DSB、AM
【解析】在模拟通信系统中，可靠性的指标为解调器输出信噪比 S0/N0，信噪比越大，
可靠性越高。
即为窄带调频的带宽。
3．AM 系统在______情况下会出现门限效应。 【答案】包络检波且小信噪比 【解析】门限效应是由包络检波器的非线性解调作用所引起的，AM 系统在包络检波的 非线性解调作用中，当输入信噪比低于门限值时（输入信号幅度远小于噪声幅度），将会出 现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，有用信号被噪声扰乱，系统无法正常工 作。
2．下面列出的方式当中，（ ）属于非线性调制。 A．单边带调制 SSB B．双边带调制 DSB C．残留边带调制 VSB D．频率调制 FM 【答案】D 【解析】线性调制是指已调信号的频谱是调制信号频谱的搬移。ABC 三项，均属于线
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号取 4kHz 作为标准带宽。
二、填空题 1．残留边带滤波器的传输特性 H（ω）应满足______。 【答案】H（ω＋ωc）＋H（ω－ωc）＝常数，｜ω｜≤ωH；或者说，在载频两边具有 互补对称特性 【解析】残留边带滤波器的 H（ω）应在载频两边具有互补对称（奇对称）特性，即需 满足 H（ω＋ωc）＋H（ω－ωc）＝常数，|ω|≤ωH。
5．在多路载波电话系统中，采用单边带方式进行频分多路复用，其一个标准的 12 路 基群信号的副载波间隔是（ ）。
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A．3.8kHz
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【答案】
【解析】设定初始电平为 0，则由编码规则知编码后的波形为 00101110，编码器的实 现可将输入序列位取反然后与前一输出结果相与。
判决门限电平应该调低，以降低整体的误码率。
9．噪声容限越大，系统的抗噪声性能______。 【答案】越好
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【解析】噪声容限越大，系统对于接收码元错误判决的次数越少，误码率低，系统的抗 噪声性能越好。
10．衡量均衡效果的两个准则是______和______准则。 【答案】峰值畸变；均方畸变 【解析】有限长的均衡器可以减小 ISI（码间串扰），但不能完全消除码间串扰，其均衡 效果可用峰值失真（畸变）和均方失真（畸变）两个准则来衡量。
11．在数字基带传输系统中，插入横向滤波器的目的是______。 【答案】减小码间串扰 【解析】横向滤波器的功能是利用它产生的无限多个响应波形之和，将接收滤波器输出 端抽样时刻上有码间串扰的响应波形变换成抽样时刻上无码间串扰的响应波形，从而减小码 间串扰。
12．采用时域均衡的目的是______。 【答案】降低码间串扰 【解析】时域均衡是将均衡器输入端有码间串扰的波形变换成无码间串扰的响应波形， 能够有效地减小码间串扰。
3．设二进制信码序列的码速率为 1200Baud，则数字双相码的谱零点带宽为______。
【答案】B＝2400Hz
【解析】双相码以双极性 NRZ
波形传输，所占用的带宽加倍，B
《樊昌信 通信原理 第7版 笔记和课后习题 含考研真题 详解》读书笔记思维导图
11.1 复习笔记
11.3 名校考研 真题详解
第12章 正交编码与伪随机序 列
12.2 课后习题 详解
12.1 复习笔记
12.3 名校考研 真题详解
第13章 同步原理
13.2 课后习题 详解
13.1 复习笔记
13.3 名校考研 真题详解
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《樊昌信 通信原理 第 7版 笔记和课后习题 含
考研真题 详解》
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通信
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考生
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内容
系统
知识
考研
精华
答案
01 第1章 绪 论
目录
02 第2章 确知信号
03 第3章 随机过程
04 第4章 信 道
4.3 名校考研真 题详解
第5章 模拟调制系统
5.2 课后习题详 解
5.1 复习笔记
5.3 名校考研真 题详解
第6章 数字基带传输系统
6.2 课后习题详 解
6.1 复习笔记
6.3 名校考研真 题详解
第7章 数字带通传输系统
7.2 课后习题详 解
7.1 复习笔记
7.3 名校考研真 题详解
第8章 新型数字带通调制技术
8.2 课后习题详 解
8.1 复习笔记
8.3 名校考研真 题详解
第9章 数字信号的最佳接收
9.2 课后习题详 解
9.1 复习笔记9.3 名 Nhomakorabea考研真 题详解
第10章 信源编码
樊昌信《通信原理》(第7版)章节题库(新型数字带通调制技术)【圣才出品】
第8章 新型数字带通调制技术一、填空题1．64QAM 信号可由两路载波正交的 进制ASK 信号叠加而成。
【答案】八【解析】64QAM 信号的构成方法之一便是可由两路载波正交的八进制ASK 信号叠加而成。
2．MSK 与2PSK 相比， 的旁瓣更小， 的主瓣带宽较窄。
【答案】MSK ，MSK【解析】在给定信道带宽的条件下，与2PSK 信号相比，MSK 信号的主瓣带宽较窄，功率谱密度更为集中，其旁瓣下降得更快。
3．若信息速率为R b ，则2DPSK 、MSK 、QPSK 、16QAM 信号的谱零点带宽分别为 、 、 、 Hz 。
【答案】2b R 、1.5b R 、b R 、0.5b R【解析】按主瓣带宽计算：222DPSK B b B R R ==，0.752 1.5MSK b B B R T =?，222log b QPSK B b R B R R M ===，162212log 162b QAM B b R B R R ===。
4．设子信道码元持续时间为T B，则OFDM中各相邻子载波的频率间隔为Hz；频带利用率为b／（s·Hz）。
【答案】【解析】设在OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B。
则各相邻子载波的频率间隔等于最小容许间隔Δf＝1／T B（Hz）；每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为5．当信息速率相同时，MSK信号的带宽______2PSK信号的带宽，MSK信号的相位______。
【答案】小于；连续【解析】当信息速率相同时，MSK信号的带宽为B MSK＝1.5R b，2PSK信号的带宽为B2PSK＝2R b，故MSK信号的带宽小于2PSK信号的带宽；MSK信号的相位在码元转换时刻是连续的。
6．设信源发送的二进制符号序列为0111001，每个符号时间宽度为T，试画出MSK 信号附加相位轨迹图（设初相位为0）______。
【答案】【解析】MSK 信号的相位在码元转换时刻是连续的，在一个码元周期内，附加相位线性变化±π/2。
通信原理樊昌信第七
通信原理樊昌信第七第一部分：引言通信原理是现代通信技术的基础，它涉及到信号的传输、调制解调、信道编码等诸多方面。
本文将介绍通信原理中的樊昌信第七章内容。
第二部分：信号的调制与解调在通信中，信号的调制是将要传输的信息转换成适合传输的信号形式。
樊昌信第七章介绍了调幅、调频和调相等调制方式。
调幅是通过改变信号的幅度来实现调制，调频则是通过改变信号的频率来实现调制，调相则是通过改变信号的相位来实现调制。
解调则是将调制后的信号还原为原始信号，恢复出要传输的信息。
樊昌信第七章还介绍了常用的解调方法，如包络检波、同步解调等。
第三部分：信道编码与差错控制信道编码是在信号传输过程中对信号进行编码，以增加传输效率和抗干扰能力。
樊昌信第七章详细介绍了常用的信道编码技术，如卷积码、纠正码等。
这些编码技术可以提高信号的稳定性，减少传输中的误码率。
差错控制则是在接收端对传输过程中的误码进行检测和纠正。
樊昌信第七章还介绍了常见的差错控制方法，如纠错码、重发请求等。
第四部分：多路复用技术在通信中，多路复用技术可以将多个信号通过同一个信道进行传输，以提高信道的利用率。
樊昌信第七章介绍了时分复用、频分复用和码分复用等多路复用技术。
时分复用将不同信号按照时间划分，在不同时间段内分别传输，频分复用则是将不同信号按照频率划分，在不同频段内分别传输，码分复用则是通过将不同信号用不同的编码方式进行传输。
多路复用技术在通信中起到了重要的作用，使得多个信号可以同时传输，提高了通信效率。
第五部分：调制解调器调制解调器是通信中经常使用的设备，它主要用于将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号。
樊昌信第七章详细介绍了调制解调器的原理和工作方式。
调制解调器可以将数字信号调制成适合传输的模拟信号，也可以将接收到的模拟信号解调成数字信号，以实现数字通信和模拟通信之间的转换。
第六部分：樊昌信第七章内容涵盖了通信原理中的信号调制与解调、信道编码与差错控制、多路复用技术以及调制解调器等多个方面。
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1
式中，n1c(t) 和 n2c(t) 均为低通型高斯噪声，( 0，
n
2
)
判决 规则
x1 > x2 时，判为“1” x1 x2 时，判为“0”
x1 (t )
定时 脉冲 抽样 判决器 输出
Pe
发 “1” 错判为“0”的概率为
x2 ( t )
P(0 /1) P( x1 x2 ) P( x1 - x2 0)
带通 滤波器
1
相乘器
低通 滤波器 定时 脉冲 低通 滤波器
x1 (t )
抽样 判决器 输出
发送端
信道
yi ( t )
带通 滤波器
y1 (t )
2 cos 1t
相乘器
sT (t ) ni (t )
Pe
2
x2 ( t )
y2 (t )
2 cos 2t
发“1”时：
y1 (t ) a cos 1t n1 (t )
b0 =b / n 归一化门限值 发“0”错判为“1”的概率为
P (1 / 0) P (V b) f 0 (V )dV
b
b
2 2 V V 2 / 2 n2 b2 / 2 n b0 /2 e dV e e n2
系统的总误码率为
Pe P (1) P (0 / 1) P (0) P (1 / 0)
K
a = kA
发“1”时 发“0”时
ni (t )
a cos c t ni (t ) yi (t ) ni (t ) 0
a cos c t n(t ) y (t ) n(t ) 0
发“1”时 发“0”时
a cos c t n(t ) y (t ) n(t ) 0
2），一维概率密度函数
( x a)2 f1 ( x) exp[ ] 2 2 n 2 n
发送“1”时
x2 f 0 ( x) exp[ 2 ] 2 n 2 n 1
发送“0”时
f0(x)
f1(x)
咦？ 好像与 单极性 基带系统 的 情况类似！
0
b
b a
x
P(0 /1) P( x b) f1 ( x)dx P(1/ 0) P( x b) f 0 ( x)dx
当P(1)=P(0)时，有
f1 ( b * ) f 0 ( b * )
a / 2, r 1 时 b 2 n ， r 1 时
*
最佳判决门限:
归一化最佳判决门限:
* b r / 2, r 1 时 * b0 n 2 ， r 1 时
P(1) 1 Q( 2r , b0 ) P(0)e
当 P(1) = P(0) 时，有
2 b0 /2
1 1 b02 / 2 Pe 1 Q( 2r , b0 ) e 2 2
包检系统的Pe取决于信噪比r 和归一化门限值b0
求最佳判决门限，令：
Pe 0 b
P (1) f1 (b* ) P (0) f 0 (b* )
只是中心频率 不同而已
发“1”符号（对应
1）时，有
x1 (t )
抽样 判决器 输出
y1 (t ) [a n1c (t )] cos 1t n1s (t ) sin 1t
y 2 (t ) n2 c (t ) cos 2 t n2 s (t ) sin 2 t
Pe
x2 ( t )
课 件
第7章
数字带通传输
通信原理（第7版）
樊昌信 曹丽娜 编著
本章内容:
二进制数字调制/解调原理
2ASK 2FSK 2PSK/2DPSK
第7章 数字调制
二进制数字调制系统抗噪声性能
二进制数字调制系统的性能比较
多进制数字调制原理和特点
§7.2 二进制数字调制系统 抗噪声性能
概述
性能指标：系统的误码率 Pe 分析方法：借用数字基带系统的方法和结论 分析条件：恒参信道（传输系数取为 K ） 信道噪声是加性高斯白噪声
1
相乘器
低通 滤波器 定时 脉冲 低通 滤波器
x1 (t )
抽样 判决器 输出
yi ( t )
带通 滤波器
y1 (t )
2 cos 1t
相乘器
sT (t ) ni (t )
Pe
2
x2 ( t )
y2 (t )
2 cos 2t
A cos 1t 发送“1”时 sT (t ) A cos 2t 发送“0”时
经过相干解调后，送入抽样判决器的两路波形分别为： 上支路 下支路
x1 (t ) a n1c (t )
x 2 (t ) n2 c (t )
f ( x1 )
( x1 a ) 2 exp 2 2 2 n n 1
2 x2 f ( x2 ) exp 2 2 2 n n
a nc (t )， 发“1”时 x(t ) 0 nc (t ), 发“0”时
抽样：
nc(t)是高斯过程 （0， n2）
a nc (kTs ) x x kTs 0 +nc (kTs )
发“1”时 发“0”时
：
x ~高斯 （均值 a或 0，方差
1
n
背景知识： 窄带噪声 正弦波+窄带噪声
§7.2.1 2ASK系统的抗噪声性能
2ASK---相干解调
信道
2ASK
yi (t )
sT (t )
带通 滤波器
y (t )
低通 滤波器
x(t )
抽样 判决器
定时 脉冲
输出
Pe
ni (t )
2 cos c t
A cos c t , 发“1”时 sT (t ) 发“0”时 0 ,
r
(2) 包络检波法解调时系统的误码率为
1 r 4 1 6.5 Pe e e 7.5 10 4 2 2
评注
当 r 相同时，Pe相干 < Pe包检 ， 当 r >>1 时，两者的性能相差不大。
§7.2.2 2FSK 系统的抗噪声性能
相干解调
发送端 信道
带通 滤波器
等概时
2ASK信号相干解调时系统的总误码率为
1 a Pe erfc( ) 2 2 2 n
1 Pe erfc 2
r >>1时
1
r/4
e
a 2 解调器 r 输入端 2 2 n 信噪比
Pe
r / 4
r
2ASK---包络检波
yi (t )
带通 滤波器
2ASK
sT (t )
信道
当 r >>1时，两者性能相差不大。
例
【7-1】 2ASK系统，RB = 4.8106 波特，1、0等概，接 收机输入信号幅度 a =1 mV，信道加性高斯白噪声的 单边PSD为n0 = 210-15 W/Hz。试求： (1) 相干解调时系统的Pe； (2) 包络检波时系统的Pe 。 接收端带通滤波器带宽为：
2ASK
信道
发“1”时 发“0”时
x(t )
抽样 判决器 定时 脉冲 输出
yi (t )
sT (t )
带通 滤波器
y (t )
相乘器
低通 滤波器
Pe
ni (t )
2 cos c t
n(t ) nc (t ) cos ct ns (t ) sin c t
[a nc (t )]cos c t ns (t ) sin ct y (t ) 2 cos c t nc (t ) cos c t ns (t ) sin c t
y2 (t ) n2 (t )
n1 (t ) n1c (t ) cos 1t n1s (t )sin 1t n2 (t ) n2c (t ) cos 2t n2s (t )sin 2t
n1(t)和n2(t)是ni(t)经过上、下带通 滤波器的输出噪声—窄带高斯噪声 均值同为0 方差同为 n2
f 0 (V )
式中，
n
V
2 n
e
2 V 2 / 2 n
~ 瑞利分布
2为窄带高斯噪声n(t)的方差。
设判决门限为b ，判决规则为 抽样值 V > b 时，判为“1” 抽样值 V b 时，判为“0”
f (V )
f0 (V )
f1 (V )
P(0/1)
P(1/ 0)
发“1”错判为“0”的概率为
b
设判决门限为 b，则判决规则为：
x > b ，判为 “1” x b ，判为 “0”
借用：
a nc (t ) , 发“1”时 x(t ) =单极性基带信号+高斯噪声 0 nc (t ) , 发“0”时
A nR (t ) x(t ) 0 nR (t )
因此，借助单极性基带系统的分析结果：
P(0) V ln 2 A P(1)
d
2 A n
1 A Pe erfc( ) 2 Vd A / 2 2 2 n
等概时
可方便地得到2ASK-相干系统的分析结果：
2 a P(0) n Vd ln 2 a P(1)
1 a Pe erfc( ) 2 Vd a / 2 2 2 n
y (t )
低通 包络检波器 相乘器 滤波器