现代通信理论第五章
天津大学现代通信原理课后习题答案(5-9章)
解：
信元代码ak:1101110011
bk-1: 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0
bk: 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1
ck: 1 1 0 1 1 1 2 2 1 1
ckmad2: 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1
解：（1）
（2）RB=100BB=2RB=200HZ
6-4一相位不连续的二进制FSK信号，发“1”码时的波形为Acos(2000t+1)，发“0” 码时的波形为Acos(8000t+0)，码元速率为600波特，系统的 频带宽度最小为多少？
解：发“1”时
发“0”时
6-5 若双边带噪声功率谱为n0/2=10-14W/Hz，信息速率为300b/s，要求误比特率为10-5，求 2PSK，2DPSK和2FSK系统中所要求的平均信号功率。
(3)若升余弦特性α=0.25；α=0.5时，试求传输PCM30/32路的数字电话(数码率为2048Kb/s)所需要的最小带宽?
解：
（1）若此系统的带宽为B时
则
其频带利用率为RB=1波特/HZ
（2）只要系统的传函满足奈奎斯特带宽的要求冲激序列和脉冲宽度为T的序列都能满足传输信号的要求。
（3）当а=0.25时 B=（а+1）RB/2=1.25×1024=1280KHZ当а=0. 5时 B=（а+1）×1024=1.5×1024=1536KHZ
5-7 假定基带信号中出现“1”和“0”的概率分别是1/3和2/3，信号是单极
性归零脉冲，A=2V，如果噪声幅度的概率密度函数如题5-7图所示，试求：
现代通信原理051精品文档
平顶抽样
1、平顶抽样脉冲顶部不随信号幅度变化。 2、平顶抽样采用抽样保持电路实现。 3、平顶抽样的过程可以等效成以下两步：
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信号与冲激相乘，输出为 通过冲激响应为h(t)（矩形）的网络，输出为：
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抽样信号的频谱为
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孔径失真—加权项Sa(ω τ /2)与频率有关，使 Xsf(ω )频谱出现畸变，接收端使用频率响应为
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用核函数表示重建信号
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三.带通抽样定理
实际信号许多是带通信号,其中心频率很高， 用低通抽样定理来选择抽样,得到的抽样频率太高, 传输所需的频带太宽,没有必要,应选择带通抽样。
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带通抽样定理：设带通信号的上截止频率为fH， 下截止频率为fL，则带宽B=fH-fL，此时fs应满足：
假设信号动态范围为50dB，满足要25dB的量化信 噪比，25=4.77-50+6.02n，n=11.67
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若采用均匀量化.
话音的每个样值需要12位二进值编码 按采样频率为8K算 数据率为96K（12*8k）。 传输带宽要48K（96k/2）.
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若要使频谱分量无混叠，则必须使 Nfs=2(NB+MB) 所以 fs=2B (1+M/N)
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§5.3 实际抽样
理想抽样：xs(t)=x(t)δ T(t) 实际抽样：用有限持续时间的脉冲（脉宽为τ ）。 平顶抽样：τ 时间内脉冲幅度不变。 自然抽样：τ 内脉冲幅度随信号幅度而变化。
现代通信原理指导书第五章幅度调制系统习题详解
5-1以占空比为1:1、峰 — 峰值为2m A 的方波为调制信号，对幅度为A 的正弦载波进行标准幅度调制，试① 写出已调波()AM S t 的表示式，并画出已调信号的波形图；② 求出已调波的频谱()AM S ω, 并画图说明。
解：① 令方波信号为2()(1)2m m T A nT t nT f t T A nT t n T⎧+ <<+⎪⎪=⎨⎪- +<<+⎪⎩ 0,1,2,...n = ± ± ，则000()cos 2()[()]cos ()cos (1)2m AM m T A A t nT t nT s t A f t t T A A t nT t n Tωωω⎧+ ≤<+⎪⎪=+=⎨⎪- +≤<+⎪⎩其中0,1,2,...n = ± ± 。
② 取方波信号一个周期的截断信号02()02m T m T A t f t T A t ⎧+ <<⎪⎪=⎨⎪- -<<⎪⎩，求得其傅里叶变换为()()sin()44T m TTF jA TSa ωωω=-则根据式（）可以得到方波信号的傅里叶变换为1(1)2()2()n m n n F j A n T πωδω+∞=-∞--=--∑所以已调信号的傅里叶变换为00001()()[()()][()()]2(1)122[()()][()()]AM n m o o o o n F F A n n jA A n T T ωωπδωωδωωπδωωδωωπππδωωδωωπδωωδωω=*-+++-++-- =--++-+-++∑时域及频域图如下所示：A π2/m j A π-0w 0w Tπ+02w T π+w()AM S w ()AM s t t()f t tT2T mA5-2已知线性调制信号表示如下： ①10()cos cos S t t t ω=Ω ②20()(10.5sin )cos S t t t ω=+Ω设Ω=60ω，试分别画出S 1(t)和S 2(t)的波形图和频谱图。
现代通信原理 第5章 课后习题及答案
5-8对基带信号()m t 进行DSB 调制，11()cos 2cos2m t t t ωω=+,112f ωπ=,1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①写出该DSB 信号的表达式，画出其波形； ②计算并画出该DSB 信号的频谱； ③确定已调信号的平均功率。
解：①DSB 信号的表达式为110()()()(cos 2cos2)cos DSB S t m t c t t t t ωωω=⋅=+⋅()m t 及DSB 信号波形如图5.29实线所示。
图5.29②该DSB 信号的频谱为111100*********()()()21[()()2(2)2(2)]2*[()()][()()2(2)2(2)2(DSB S M C ωωωππδωωπδωωπδωωπδωωππδωωπδωωπδωωωδωωωδωωωδωωωδωω=∗ =−+++−++ −++ =−−+−++−−+−+ ++01010101)()2(2)2(2)]ωδωωωδωωωδωωω−+++++−+++频谱图如图5.30所示图5.30③已调信号的平均功率为221122111111111()21(cos 2cos 2)2cos 4cos cos 24cos 2(1cos 2)2(cos3cos )2(1cos 4)12.5 1.252DSB fBP P m t t t t t t tt t t t Wωωωωωωωωωω===+ ++ +++++ ==××1=211= 22 5-9 设SSB 发射机被一正弦信号()m t 调制，1()5cos m t t ω=，112f ωπ=，1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①计算()m t 的希尔伯特变换ˆ()mt ； ②确定下边带SSB 信号的表达式； ③确定SSB 信号的均方根（rms ）值； ④确定SSB 信号的峰值； ⑤确定SSB 信号的平均功率。
解：①1()5cos m t t ω=，其傅里叶变换为11()5[()()]M ωπδωωδωω=−++其希尔伯特变换的频谱为ˆ()sg n ()()Mj M j ωωωπδωωδωω11=−⋅ =5[(+)−(−)]因此，m(t)的希尔伯特变换为1ˆ()[()]5sin m t m t t ω==H②下边带SSB 信号的表达式为00101001ˆ()()co s ()sin 5cos cos 5sin sin 5cos[()]SSB S t m t t m t t t t t t t ωωωωωωωω=+ =⋅+⋅ =− ③以下边带SSB 信号为例，有SSB rms = ==④由下边带SSB 信号表达式可知，信号峰值为 max ()|5SSB S t =⑤SSB 信号平均功率为 225()12.52SSBSSB P S t W === 5-17已知幅度调制信号()AM S t 的总功率为200kW ，调制信号()f t 的最高频率 5 m f kHz =，载波频率810 o f kHz =，边带功率为40kW ，信道中噪声的双边功率谱密度，系统采用包络检波解调。
现代通信概论第5章
图5-5 天波以不同入射角发射的传播路径
频率越大易穿透电离层，频率越小易被吸收，因而 短波通信更适合以天波方式传播。无线电波进入电离层 的入射角越大，传输距离越远，反之越小。但入射角过 大会使无线电波抵达电离密度大的较高电离层时被吸收， 入射角过小会使无线电波穿过电离层而无法回到地面， 因此应选择恰当的频率和入射角才能反射回地球。 通常在夏天白天，电离层可从下往上分为D、E、F1 和F2层，如图5-6所示。
第5章 通信短波与超短波技术 5.1 概 述
无线通信是利用电磁信号在空间的传播进行信 息的传递和交换的一种通信方式。 100多年来，无线通信从越洋电报发展到今天 的移动通信、微波通信和卫星通信，经历了一个从 简单到复杂，从模拟到数字，从窄带到宽带，从点 到点通信到无线网络通信，从低速数据报到高速多 媒体通信的历程。现在，通信正在朝着实现个人通 信的方向发展，无线通信在整个通信领域发展过程 中具有举足轻重的作用。
1、各波段的主要信道模式
极长波、超长波、特长波和甚长波均可以地下与 海水传播、沿地磁力线的哨声传播等；长波以表面波、 天波、地—电离层波导传播；中波以地表面波、天波 传播；短波以地表面波、天波、电离层波导、散射波 传播；超短波、分米波、厘米波以直射波、地面和对 流层的反射波、对流层折射及超折射波导、散射波传 播；毫米波、亚毫米波以直射波传播。
3、电波的传播方式
地球上两点或多点之间的通信称为地面无线电通信。在 地面无线电通信中，电波的传播有若干种传播形式，究 竟以哪种形式传播取决于系统的类型和外界条件。在地 球大气层内电波有三种主要传播方式：地波传播、天波 传播和空间波传播，如图5-4所示。
图5-4 无线电波的传输形式
（1）地波传播 地波传播是无线电波沿地球表面传播的形式， 如图5-4（a）所示。由于地球表面存在着电阻损 耗和介质损耗，因此地波在传播过程中必然产生 衰减。地波有时也称为地表面波，最适合在良导 体的表面上进行传播，比如海面，而在干燥的沙 漠地区则很难传播。地波传播基本上没有多径效 应，也基本上不受气候条件的影响，所以信号较 稳定。地波的衰减随着频率的升高而增大，利用 地波传播的短波（1.5～5MHz）只能实现近距离 通信。
现代通信原理与技术课后答案完整版 张辉第五章
5-2 解 (1)随机二进制序列的双边功率谱密度为由得式中，是的频谱函数，在功率谱密度中,第一部分是连续谱成分，第二部分是离散谱成分。
随机二进制序列的功率为（2）当基带脉冲波形为的付式变换为因为所以该二进制序列不存在离散分量。
（3）当基带脉冲波形为的付式变换为因为所以该二进制序列存在离散分量。
5-3 解（ 1）由图 5-7 得的频谱函数为由题意且所以代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数式,可得(2) 二进制数字基带信号的离散谱分量为当代入上式得因为该二进制数字基带信号中存在离散谱分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步所取得频率的分量。
该频率分量的功率为5-6解 AMI 码为+10-1+1000000000-10+1HDB3 码+10-1+1000+V –B00 –V0+10-15-7解 PST码为 -++0+--+0-+0-++-双相码为01 0110 01 10 10 01 01 01 10 10 01 01 01 10 105-8解原信息代码为 1010000100001100001015-9解（ 1）令由图 5-8 可得，因为的频谱函数为所以，系统的传输函数为（2）系统的传输函数由发送滤波器，信道和接收滤波器三部分组成，即因为则所以，发送滤波器和接收滤波器为5-10 解（ 1）总特性 H（ f）可以看成是图 5-11 两个三角形特性之差，即H （ f ） =H1 （ f） -H2（ f ）其中 H 1 ( f )h1 (t )1(1)W1 gSa2(1)Wt112H 2 ( f )h2(t )(1)W1gSa2(1)W1t2h(t )h1 (t )h2 (t)所以冲激响应(1)2W1 gSa2(1)2(1)Wt`W1gSa2(1 )Wt`22（2）因为该系统克等小成理想低通特性H eq ( f )1,f W1 0,f W1它所对应的无码间串扰的最高传码率为2W1，所当传输速率为2W1 时，在抽样店无码间串扰。
现代通信概论第五章
按光缆中有无金属 有金属光缆、无金属光缆
按维护方式
充油光缆、充气光缆
18
几种光缆的结构
裸光纤 裸光纤 套管填充 缆芯填充 涂敷层 紧套被覆层 芳纶纱加强元件 外护套 聚乙烯内护套 阻水材料 涂塑钢带 聚乙烯外护套 中心加强芯 填充绳 (a)室内单芯软光缆 被覆光纤 中心加强芯 薄膜绕包防水层 外护层 外护层 (b) 多芯地下直埋光缆 光缆缆芯 钢丝铠甲抗拉件 耐压层
适用于长途越洋光通信系统。
24
5. 光接收端机
将光纤传输过来的微弱光信号，经光检测器转变为电信 号，然后再经放大电路放大到足够的电平，送到电接收 端机去。
前置放大 光信号 光检测器 均衡器 判决器 主放大 再生 码流
AGC 电路 时钟提 取
电信号
25
6.电接收端机
• 电接收端机接收判决器输出的再生码元数据流， 并还原为信宿可接收的形式。
10
1.光的反射与折射定律
当 折 >90时，折射光线会反射回到纤芯进行传 播，这种现象称为全反射。
入=反
sin 入 n2 sin 折 n1
包层 n2 纤芯 n1 入射光
θ折
折射光
θ入Байду номын сангаас
θ反
反射光
11
2.光纤中的全反射传输
调整入射角 ，使得折2>90度而发生全反射：
空气n0 θ折1
外腔调制（相干光调制）：把激光送入到外腔 调制器，然后用电数字信号控制调制器，适用于 高速激光器（LD）调制。外腔调制可选择调制光 波的频率或相位。
23
4. 光中继器
光-电-光中继方式正在被光放大器取代，例如，
掺 铒 光 纤 放 大 器 （ EDFA: Erbium-Doped Fiber
《现代通信技术及应用(第3版)》通信概论第五章习题
第五章移动通信一、填空题1、移动通信面状服务区采用的基站区形状是。
2、GPRS的中文含义是。
3、3G的四大技术标准包括____________、____________、_____________和____________。
4、公用陆地移动通信系统根据用户接入的多址方式，可以分为________多址、________多址和_________多址。
5、移动通信采用的工作方式是________________方式。
6、GSM系统的双工方式为____________，多址方式为____________。
7、CDMA中文含义是。
8、移动通信的覆盖区域结构一般包括小区、_________、_________、移动业务交换区、________和系统区六个区域。
9、WiMAX 的中文含义是。
10、移动通信的网络结构分为_____________、____________和本地网三级结构。
11、GSM900MHz系统的双工间隔是____________、DCS1800MHz系统的双工间隔是___________。
12、移动台包括__________和_____________。
13、当移动台达到一定速度时，基站接收到的载波频率将随运动速度的不同，产生不同的频移，这种现象称为______________。
14、常见的切换方式有硬切换和___________。
15、GSM系统包括移动台、__________子系统、__________子系统和__________子系统。
16、由于移动频率资源的稀缺性及覆盖范围的有限性，为实现大范围内的移动覆盖，采用移动频率重复利用的技术称为。
17、IMT-2000室内环境支持__________bit/s，步行支持__________bit/s，车速环境支持__________bit/s。
18、WCDMA的中文译名是____________。
19、TD-SCDMA的中文译名是____________。
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
现代通信网络技术(李铮)章 (5)
． （1）路径损耗：是由发射功率的辐射扩散及信道的传输
特性造成的。在路径损耗模型中一般认为对于相同的收发距离， 路径损耗也相同。
（2）快衰落：由于多径效应而使合成信号的幅度、相位 和到达时间随机变化，多径信号造成的结果是信号的严重衰落， 从而严重影响通信质量。这就是所谓的多径衰落现象,由于各 种不同路径反射矢量合成的结果,使信号场强随地点不同而呈 驻波分布，接收点场强包络的变化服从瑞利分布，因此又称为 瑞利衰落或快衰落。
对应工作频率段为30MHz～3GHz。 目前中国频谱划分现状为：
（1）2G频谱 GSM网络：885-915 MHz（上行），930-960 MHz（下行）； 1710-1755 MHz（上行），1805-1850 MHz（下行）。 IS-95CDMA网络：825-835 MHz（上行），870-880 MHz （下行）。
第5章 移动通信网
4G采用OFDMA，MIMO等技术，采用纯IP网络来承载，可以 提供更加快速的上网，而且可以高速移动过程中不会断网。4G 有两个制式：FDD-LTE和TD-LTE。二者在技术上并没有太多差 别，FDD-LTE更适合广度覆盖，TD-LTE更适合室内覆盖、室外 扩容。2013年12月4日，工业和信息化部正式向中国移动、中 国电信、中国联通颁布三张4G牌照，均为TD-LTE制式。2015念 2月27日，工业和信息部正式向中国电信和中国联通发放的TDLTE牌照。
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-02
域间选路的要求 对网络规模的适应性要强
强调可达性，而非选路最优 地址聚集 支持灵活地AS间策略路由 允许根据优先级、地址前缀，AS等策略灵活选路 可扩展：可自定义策略.
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分层选路中的“烫山芋”策略
分层选路
AS1
A1 A2
A3
BGP
C1 H1
B1
直连网络，本地接口S1
20
202.114.10.0/24
R1->R2，本地接口S1
25
202.114.11.0/24 R1->R2->R3，本地接口S1 35
路由器R1的路由表
目的网络
下一跳
转发接口
202.114.8.0/24 202.114.9.0/24 202.114.10.0/24 202.114.11.0/24
E2 202.114.8.0/24
链路E2： 网络地址：202.114.8.0 掩码：255.255.255.0 类型：Ethernet Cost：10 邻居：暂无
2020/12/15
R3
202.114.10.0/24
E1
E0
Cost=5
E1
Cost=10
202.114.11.0/24
第二步：发现邻居，建立邻接关系。
现代通信网 Modern Communication Networks
5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
第五章 互联网及TCP/IP协议
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路由表： 已知目的地的数据库 通往目的地的路由
路由的模式 源端路由 逐跳路由
现代通信原理5-12章总结
0 M 1
计算带通抽样频率:
1.计算信号带宽(fH-fL) 2.计算fH/(fH-fL)，求出小于它的最大整数N。
3.计算M= fH/(fH-fL)-N。
4.计算fS=2 (fH-fL)(1+M/N)。
例题：12路载波电话信号的频带范围是60～108kHz，
求其最低抽样频率fsmin=？
• TDM与FDM（频分复用）原理的差别：
• TDM在时域上是各路信号分割开来的; 但在频域上是 各路信号混叠在一起的。 • FDM在频域上是各路信号分割开来的;但在时域上是
混叠在一起的。
• TDM的方法有两个突出的优点 • 多路信号的汇合与分路都是数字电路，比FDM的模拟 滤波器分路简单、可靠。 • 信道的非线性会在FDM系统中产生交调失真与高次谐 波，引起路际串话，因此，对信道的非线性失真要 求很高；而TDM系统的非线性失真要求可降低。 • TDM：完全由数字线路实现，近几年得到广泛应用。 • 时分复用又分为同步时分复用和异步时分复用。
制量化值。
• 所涉及的问题主要有两个：
• 一是如何确定二进制码组的位数。
• 二是应该采用怎样的码型。所谓码型就是电脉冲
的存在形式。
8位PCM编码，对于语音传输，其速率为64K，需要 32K的带宽，多用于有线传输。
差分脉码调制：
对信号采样值和预测值的差值进行量化编 码并传输. 接收端将接收到的差值和恢复的预测值相 加得到此次采样值. 由于只传输动态范围较小的差值,所以编码 的码组不需太长,在DPCM中,一般采用4位.
RZ RZ (单极性) (单极性)
A A τ τ
(双极性) (双极性)
0 0
4、双极性归零码
1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 二进制信码 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 －用正极性的归零码和负极性的归零码分别表示1和0 二进制信码
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-05
Colon-Hex 表示法 Colon-Hex: FEDC:00b3:0000:0000:0000:34DE:7654:3210
省略每段开头的零： FEDC:b3:0:0:0:34DE:7654:3210
省略连续零的紧凑形式： FEDC:b3::34DE:7654:3210
传输流量的路径，功能上等效于虚电路。
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标签交换路由器的功能结构
控制面 路由协议
路由管理进程 IP路由表
标签管理进程
标签信息库 LIB
标签分配协议
转发面
转发处理进程
无标签分组（in）
IP转发表
带标签分组（in）
标签转发表
无标签分组（out） 带标签分组（out）
2020/12/15
2020/12/15
主要名词 FEC（Forwarding Equivalence Class）指转发等价类。 标签定义为：“一个短的、定长的、用来标识一个FEC、本
地有效的标识符，每个分组所属的FEC用标签标识”。 标签交换路径LSP（Label Switched Path），它是MPLS网络
消息类型： 发现消息（Discovery）, 用于通告和维持网络中LSR的存 在。 会话消息（Session）, 用于两个LDP对等体之间对话的创 建、维持、终止。 通告消息（Advertisement）, 用于建立、删除、改变一 个标签到FEC的映射。 通知消息（Notification）, 用于发送错误信息和提供咨 询信息。
2020/12/15
双栈方式： 2020/12/15
双栈方法 2020/12/15
Dual-Stack方法: 总结
系统升级到 IPv6时, 无需删除 IPv4 多协议的方法容易理解 (e.g., for AppleTalk, IPX, etc.) 注意: 多数情况下, IPv6 总是与新版OS一起发布
精品课件-现代通信理论(李白萍)-第5章
第5章 同步原理
5.2.1 非线性变换法(直接法) 非线性变换法直接对不含有载频离散谱的信号进行非
线性变换， 从而得到与载频有关的离散谱, 进而提取相干 载波。 下面以2PSK、 4PSK信号为例, 说明此方法的基本 原理。
1. 2PSK 将2PSK进行平方运算, 得
e2 2 PSK
(t)
m(t) cosct2
第5章 同步原理
设ud(t)的振幅为Ud, 则环路的鉴相特性为
ud (t) UUddssininee((tt)),,
90 e (t) 90 90 e (t) 270
(5.14)
环路的数学模型仍可用图5.3表示, 但图中ud(t)与θe(t) 的关系为式(5.14)。 可以证明, 此环路的锁定状态与同相 正交环的相同。
Δωi=ωi－ω0。
环路闭合后, 有
uo(t)=sin［ω0t+θo(t)］
u′o(t)=－cos［ω0t+θot］
第5章 同步原理
令θe(t)=θi(t)－θo(t), 对ui(t)、 uo(t)、 uo′(t)作图 5.8所示的有关处理, 可得
u1(t) I (t) sine (t) Q(t) cose (t)
第5章 同步原理
第5章 同 步 原 理
5.1 概述 5.2 数字调制系统的载波同步原理 5.3 数字基带系统的位同步原理 5.4 帧同步原理 5.5 网同步方式 习题
第5章 同步原理
5.1 概 数字通信的一个重要特点是通过时间分割来实现多路复 用, 即时分多路复用。 在通信过程中, 信号的处理和传输都 是在规定的时隙内进行的。 为了使整个通信系统有序、 准 确、 可靠地工作, 收、 发双方必须有一个统一的时间标准。 所谓同步, 就是使收、 发两端的信号在时间上步调一致。 同步系统性能的好坏将直接影响通信质量的好坏, 甚至会影 响通信能否正常进行。
现代通信理论第五章
139.264 Mb/s。由4个四次群复接为一个五次群，包括7680路用
户数字话，
565.148 Mb/s。
ITU-T建议标准与北美标准的每一等级群路可以用来传输 多路数字电话，可以用来传送其他相同速率的数字信号， 如 可视电话、数字电视等。
现代通信理论第五章
五、 时分复用速率计算
Rb fs Nk
这种方法将设备的复杂度集中于一处，成本
现代通信理论第五章
数字复接系统组成原理
现代通信理论第五章
正码速调整准同步复接
输入支路时钟频率为fl，其输出时钟即同步复接支路时钟的颇率为 fm。
在正码速调整技术中，输出频率fm 大于输入频率fl 。正码速调整
名称即来源于此。
现代通信理论第五章
复接帧
通常在每个复接帧中规定一个指定的时隙，称为正码速 调整支路比特。
合在一起，在同一链路上传输； 为了在一条通信链路上区分多个不同的用户信号，
需要采用一定的模式将它们分开； 多路通信技术-将多类别业务合并成单一信号流的
技术。
现代通信理论第五章
2. 多路复用概念的提出
多路复用技术是指在一个信源端，将多个不同 的信号按某种模式组合在一起，通过一个公共 的信道或链路发送。
现代通信理论第五章
二、时分复用（数字复接系列）标准
群路等级
基群 二次群 三次群 四次群 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
北美、日本
欧洲、中国
信息速率（kbit/s) 路数
信息速率 （kbit/s)
路数
1 544
24
2 048
30
6 312
96
8 448
120
32048/44736
现代通信技术(P-5数字基带)
② 数字信号的载波传输：
在另外一些信道，特别是无线信道和光纤 信道中，数字基带信号必须经过调制，将信号 频谱搬移到高频处才能在信道中传输，这种传 输方式称为数字信号的载波传输或调制传输。
2013/12/29
因而在传输频带的高频和低频部分均受限 时，必须考虑码型选择问题。
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《现代通信技术》第五章 数字信号的基带传输 四川大学电子信息学院 夏文龙
（3）码型设计原则：
① 对于传输频带低端受限的信道，一般来说线 路传输码型的频谱中应不含直流分量。
② 尽量减少基带信号频谱中的高频分量，以便 节省传输频带和减小串扰。
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《现代通信技术》第五章 数字信号的基带传输 四川大学电子信息学院 夏文龙
CMI码有时又称为1B2B码，它的传输速 率为编码前的原信号速率的两倍，要占用较宽 的频带。这种码型的优点是无直流分量，波形 跳变频繁，便于提取定时信号，并具有一定的 检测错误的能力，因为在正常情况下“10”不 可能出现，连续的“00”和“11”也不可能出现， 从而不会连续出现4个以上的“0”码或“1”码， 这种相关性就可以用来检测因信道而产生的部 分错误。
2013/12/29
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《现代通信技术》第五章 数字信号的基带传输 四川大学电子信息学院 夏文龙
密勒码实际是数字双相码经过一级触发器 后得到的波形，因此，它是双相码的差分形式。 它可以克服双相码中所存在的相位不确定问题。 此外，该码中直流分量很少，频带窄，约为双 相码的一半。
利用密勒码的脉冲最大宽度为两个码元周 期，最小宽度为一个码元周期的特点，可以检 测传输的误码或线路的故障。这种码最初被用 于气象、卫星通信及磁带记录，后来在低速基 带数传机中也得到了应用。
精选现代通信原理052资料
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非均匀分段：
x轴：输入信号归一化后，范围按1/2递减规 律分为8段。
Z轴：输出信号归一化后，均匀地分为8 段。
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不同的压缩比
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量化方案： X 、Z轴上8 段的每一段再均匀分为16 个量化间隔。
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采用13折线近似后，加入正弦信号，通过测试， 其量化信噪比与输入幅度的关系如图所示
现代通信原理
第五章 脉冲编码调制(2)
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1
5.7 非均匀量化
1、采用非均匀量化的理由 均匀量化中
量化噪声功率与信号幅度无关，只与量阶 有关。
信号电平低，量化信噪比小。
如量化间距为0.1v，最大量化误差为0.05 当信号幅度为5v，误差为1% 当信号幅度为0.5v，误差就为10%.
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5.8.4 对数压缩特性的折线近似
• 理想的A律和律压缩特性不易实现。 • 用多条折线来近似对数特性。 • A律采用13折线。 • 律采用15折线。
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A律13折线
图中只有正幅度部分，共7折线，负幅度部分也有7折线。 但正负部分第一段折线斜率相等，为同一折线，共13折线。
[k
(x)]2
PX
(
X
)dx
式中K（X）是量化间隔， PX（X）是信号的概率密度函数
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9
2 Q
1 12
V
V
[
f
`(
x)]2
z 2
PX
(
X
)dx
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现代通信理论第五章
二、时分复用（数字复接系列）标准
群路等级
基群 二次群 三次群 四次群 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
北美、日本
欧洲、中国
信息速率（kbit/s) 路数
信息速率 （kbit/s)
路数
1 544
24
2 048
30
6 312
96
8 448
120
32048/44736
与复用的情况相反，如果系统提供了一个公共 的信道或链路，有多个用户需要利用它进行信 息传输，则各个用户需要竞争此信道资源；
对于系统来说，需要合理地、动态地分配此信 道或链路的容量给各个不同的用户；
这种通过竞争模式分享信道资源的方式成为多 址通信技术也称多址接入技术；
与多路复用类似，多址技术也可分为频分多址、 时分多址、空分多址、码分多址等。
目前：
调幅 调频 调频立体声广播 （FM Stereo Broadcasting） 广播电视 卫星广播
现代通信理论第五章
§ 5.3 时分复用(TDM)
一、时分复用原理
时分复用(Time division Multiplexing-TDM)是利用各信 号的抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路 信号的一种方法。在FDM系统中，各信号在频域上是分开的而 在时域上是混叠在一起的；在TDM系统中，各信号在时域上 是分开的， 而在频域上是混叠在一起的。
现代通信理论第五章
§5.2 频分复用及其应用实例
一、 频分复用原理
频分复用(Frequency division Multiplexing-FDM ) 是指按频率的不同来复用多路信号。在频分复用中， 信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信 号占用其中一个频段，接收端采用适当的带通滤波器 将多路信号分开，恢复出所需要的信号。
480/672
34 368
480
97723/274176 1440/4032 139 264
1920
155 520
622 080
2 488 320
9 953 280
现代通信理论第五章
三、PCM基群帧结构
目前国际上推荐的PCM基群有两种标准，即PCM30/32 路(A律压扩特性)制式和PCM24路(μ律压扩特性)制式。并规 定，国际通信时，以A律压扩特性为标准。 我国也规定采用 PCM30/32路制式。
这里给出的频分复用与正交频分复用（OFDM)含义不同。
现代通信理论第五章
频分复用系统组成原理图
各路基带信号首先通过低通滤波器(LPF)限制基带信号的带宽，然 后，各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入信道传输。在接 收端，分别采用不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调 后恢复出基带信号。
时分复用的基础是抽样定理，在两个抽样值之间留有时间空隙。
现代通信理论第五章
m1(t)
两路信号时分复用原理
m2(t)
现代通信理论第五章
三路模拟信号的TDM-PCM系统原理图
现代通信理论第五章
与FDM方式相比，TDM方式主要有以下两个突出优点：
(1) 多路信号的复接和分路都是采用数字处理方式实现的， 通用性和一致性好，比FDM的模拟滤波器分路简单、可靠。 (2) 信道的非线性会在FDM系统中产生交调失真和高次谐波， 引起路间串话，因此，要求信道的线性特性要好, TDM系统对信道的非线性失真要求可降低。
现代通信理论第五章
复用信号的频谱结构示意图
频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若相邻信号之间 产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 为了防止相邻信号之间产生相互干 扰，应合理选择载波频率fc1, fc2, …, fcn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的 保护间隔。复用信号的频谱结构如图。
合在一起，在同一链路上传输； 为了在一条通信链路上区分多个不同的用户信号，
需要采用一定的模式将它们分开； 多路通信技术-将多类别业务合并成单一信号流的
技术。
现代通信理论第五章
2. 多路复用概念的提出
多路复用技术是指在一个信源端，将多个不同 的信号按某种模式组合在一起，通过一个公共 的信道或链路发送。
O
w
w c1
w c2
w c3FDM应用之1
——模拟电话多路复用系统
多路载波电话系统是按照CCITT建议，采用单边带调制 频分复用方式。北美多路载波电话系统的典型组成如图。由 12路电话复用为一个基群(Basic Group)；5个基群复用为一个 超群( Super Group)，共60路电话；由 10 个超群复用为一个 主群(Master Group)，共600路电话。如果需要传输更多路电 话， 可以将多个主群进行复用，组成超主群。每路电话信号 的频带限制在 300～3400Hz，为了在各路已调信号间留有保 护间隔，每路电话信号取4000 Hz作为标准带宽。
第五章 多路复用与多址技术
主要内容：
多路复用与多址的概念 频分复用及应用实例 时分复用及应用实例 码分复用及应用实例 多址技术
现代通信理论第五章
§ 5.1 多路复用与多址的概念
1.多路通信的需求： 网络规模扩大、用户数增加需要合理分配与应用
网络资源； 通信链路频带足够宽，可以容纳多路通信业务； 为了有效利用通信链路，需要将多路通信业务组
现代通信理论第五章
北美多路载波电话系统的典型组成
现代通信理论第五章
应用之2——广播
民用广播和收音机发明于本世纪初。近百年来，无线电广播与收音机技术发 生了翻天覆地的变化。
广播方式从调幅(AM)广播时代开始，经历了调频(FM)广播、调频立体声 (FMSTEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前，科学家正研究 短波段的数字广播(DRM)。
信道复用是网络资源通过分配模式由各个用户 共享-可理解为广播或组播；
组合传输后还要分割开 组合和分割的方式不同-可以从频域、时域、空
间域、信号空间域、多维联合域，相应的复用 方式有频分复用（波分复用可看作频分复用的 特例）、时分复用、空分复用、码分复用等。
现代通信理论第五章
3.多址与多路复用的区别