现代通信原理与技术chp4
现代通信原理与技术答案1-8章
第一章之杨若古兰创作
1-1 e的信息量的信息量
1-2 P(1)=3/4，其信息量为
1-3平均信息量（熵）（bit/符号）
1-4 （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10ms.传送字母的符号速率为
等概率时的平均信息速率
（2）平均信息量为（bit/符号）
1-5 （1）
（2）
1-6 （1）
（bit/符号）
则平均信息速率
故传送1
（2）等概率时有最大信息熵，)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时平均信息速率最大，故有最大信息量
)(10352.86max bit H R T I B ⨯=⋅⋅=
1-7 由于各符号的概率之和等于1，所以第四个符号的概率为
1/2，则该符号集的平均信息量为
)
/(75.121
log 2181log 81241log 41222符号bit H =-⨯--=
1-8 若信息速率坚持不变，则传码率为 1-9 传码率为
)
(1200log 2B M R R b
B ==
半小时（1800秒）内传送的码元个数为
61016.212001800⨯=⨯=⋅=B R T N
错误码元数个216=e N ，是以误码率为410-==
N N P e
e
1-10 由
N
N P e
e =
和B R T N ⋅=可得时间为
.。
现代通信技术(P-4)
再生中继
信道 噪声源
再生
解调器
数字基带信号
基于比特流的数字信号处理 13
（4）模拟信号的数字化传输与数据通信
什么叫模拟信号的数字化传输？ 什么叫数据通信？
数据通信与数字通信的关系？
2013-7-25
14
模拟信号的数字化传输与数据通信
连 信 续 息 离 源 散
非电/ 电变 换
模/ 数 变 格式变 换
201151610基于比特流的数字信号处理信源编码数字信号的载波传输数字基带信号数字信号的基带载输调制器解调器信道噪声源信道再生再生中继信道噪声源噪声源数字基带信号基于比特流的数字信号处理来自其它信源到其它信宿扩频多址接入rf发送rf接收201151611201151612信道噪声源解调器数字信号的载波传输调制器信道噪声源再生中继信道噪声源再生数字信号的基带传输数字信号的载波传输和基带传输基带数字信号基带数字信号201151613数字信号的载波传输调制器解调器信道噪声源扩频多址接入rf发送rf接收数字基带信号基于比特流的数字信号处理信源编码数字基带信号基于比特流的数字信号处理到其它信宿信源译码数字信号的基带载输信道再生再生中继信道噪声源噪声源201151614201151615模拟信号的数字化传输与数据通信信源译码信源编码201151616信道噪声源数字信号的载波传输调制器信道噪声源再生中继信道噪声源再生数字信号的基带传输变换模拟信号的数字化传输与数据通信201151617digitalizationtransmission信源编码ad变换模拟信号重建模拟信号数字传输系统译码滤波201151618datacommunication现代通信不限于人与人之间的通信也可以是人与机器或机器与机器之间的通信
4.1 数字通信概论 （Introduction to Digital Communications）
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(⋅+=DSB 信号 ()()()t t t t t s DSB ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(⨯+⨯=⋅= USB 信号 ()t t s USB π4102.1cos )(⨯=LSB 信号 ()t t s LSB π4108.0cos )(⨯=频谱图略4-2 解 设载波，（1）DSB 信号的波形如题4-2图（b),通过包络后的输出波形为题4-2图（c)。
（2）AM 信号，设 ，波形如题4-2图（d),通过包络后的输出波形为题4-2图（e)。
讨论DSB 解调信号已严重失真，故对DSB 信号不能采用包络检波法；而AM 可采用此法恢复。
题4-2图(b)、(c)、(d)和(e)4-5 解 （1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即kHz f B m 8422=⨯==，其中心频率为100kHz ，故有为常数，其中其他，，K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010496)(ω。
（2）已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-⨯==，输入噪声功率为)(1032101021082)(26633W f P B N n i ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=故输入信噪比5.62=iiN S （3）因为DSB 调制制度增益2=DSB G ，故解调器的输出信噪比 1252==ii o o N SN S （4）根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(108416W N N i o -⨯==又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=，故输出噪声的功率谱密度kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(1011081082)(336≤⨯=⨯⨯==--， μ 或者，根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(21)(t n t n c o =，其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量，其功率谱密度kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤⨯==-， μ因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(41)(3≤⨯==-， μ 功率谱图略4-6 解 方法如上题 （1）为常数，其中其他，，K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010096)(ω（2）125=i i N S （3）125=oo N S4-7 解练习题4-7图 接收机模型（1）设双边带信号，则输入信号功率（2）双边带信号采用相干解调的输出为，故输出信号功率（3）因，则故输出信噪比或由，得4-8 解设发射机输出功率为，损耗，已知，（1）DSB/SC方式：因，则又因，则所以（2）SSB/SC 方式：因，则又因，则所以讨论 若要获得相同的输出信噪比，采用DSB 传输是所需的小于SSB 的。
现代通信原理与技术第四版思考题 (2)
现代通信原理与技术第四版思考题引言《现代通信原理与技术第四版》是一本广泛应用于通信工程领域的教材，旨在帮助读者全面理解和掌握现代通信原理与技术的基本概念和原理。
本文将围绕该教材中的思考题展开讨论，深入了解现代通信原理与技术的相关知识。
1. 什么是调制和调制器？调制是指将信息信号通过改变载波的某些特性来转换成能够传输的信号形式的过程。
调制器则是实现调制的设备或电路。
调制技术在通信领域中起着至关重要的作用，它能够将低频的信息信号转换为高频的载波信号，以便在信道中传输。
调制器的基本原理是利用信息信号改变载波的某些特征，如振幅、频率或相位。
常见的调制方式有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相移键控调制（PSK）等。
2. 请结合实际应用，解释调制的目的和作用。
调制的目的是将信息信号转换成能够在信道中传输的信号形式。
实际应用中，调制的作用非常广泛。
以下是几个常见的实际应用例子：2.1 无线电广播在无线电广播中，调制技术可以将声音信号转换为无线电波信号，以便通过空气传播。
具体来说，广播中常使用的调制方式是振幅调制（AM），其中载波的振幅随着声音信号的变化而相应改变。
这样，接收器能够从无线电波中还原出原始的声音信号。
2.2 移动通信在移动通信中，调制技术用于将语音和数据信号传输到移动设备之间。
常见的调制方式包括频率调制（FM）和相移键控调制（PSK）。
移动通信中的调制技术可以提高信号的传输效率和可靠性，使得移动设备能够进行高质量的语音通话和高速的数据传输。
2.3 数字电视数字电视是利用调制技术将数字信号转换为电视信号的过程。
数字电视中常用的调制方式是正交振幅调制（QAM），它能够将大量的数字信息通过有限的频带传输到用户的电视机上。
调制技术的应用使得数字电视具有更高的图像质量、更丰富的频道选择和更多的其他功能。
综上所述，调制技术在实际应用中起着至关重要的作用，它使得不同形式的信号能够在各种信道中得到传输和接收。
4 局域网技术-计算机网络原理及应用-王辉-清华大学出版社
Chp4 局域网技术
计算机通信与网络
局域网数据链路层的两个子层
逻辑链路控制层（LLC，Logic Link Control） 屏蔽MAC子层的具体实现，将其变成统一的LLC 界面，从而向网络层提供一致的服务（面向连 接的虚电路服务和无连接的数据报服务，数据 帧的封装与拆卸，网络服务访问点）。
媒体访问控制层（MAC，Medium Access Control）处理局域网中各站点对通信介质的争 用问题，不同类型的局域网使用不同的介质访 问控制协议。
带有冲突检测的载波侦听多路访问法CSMA/CD (Carrier Sense Multiple) 令牌环访问控制法(Token Ring) 令牌总线访问控制法(Token Bus)
Chp4 局域网技术
计算机通信与网络
LLC帧和MAC帧的关系
高层
用户数据
LLC层
LLC头 用户数据
MAC层
MAC头 LLC头 用户数据 MAC尾
LLC PDU MAC帧
Chp4 局域网技术
计算机通信与网络
Chapter 4-2
介质访问控制
Chp4 局域网技术
计算机通信与网络
目前，计算机局域网常用的访问控制方式有 三种，分别用于不同的拓扑结构：
• ④ 经营权和管理权属于某个单位所有，与广域 网归服务提供商所有形成鲜明对照。
• ⑤ 便于安装、维护和扩充，建网成本低、周期 短。
Chp4 局域网技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算机通信与网络
4.1.2 IEEE802系列标准
Chp4 局域网技术
计算机通信与网络
IEEE802标准的制订者
IEEE802委员会
➢ 通信介质分会：负责研究局域网中对应于ISO/OSI 物理层的功能，包括局域网通信的物理传输特性、 与数据链路层的接口
现代通信原理与技术第三版张辉课后习题答案
H K0e jtd
H t
1 2
H
e jt d
1
2
K e
jtd
0
e jt d
1 2
K0e
j
t
td
d
K0 t td
∴信号 s(t)通过该信道后的输出信号 so(t)的时域表达式为：
则平均信息速率 Rb RB H 2.23103 (b / s)
故传送 1 小时的信息量 I T Rb 3600 2.23103 8.028106 (bit)
（2）等概率时有最大信息熵， Hmax log 2 5 2.33(bit / 符号)
此时平均信息速率最大，故有最大信息量 I T RB Hmax 8.352 106 (bit)
62?iins3因为dsb调制制度增益2?dsbg故解调器的输出信噪比1252??iioonsns4根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系108416wnnio????又因解调器中低通滤波器的截止频率为khzfm4?故输出噪声的功率谱密度khzfhzwfnfpmono41011081082336??????????或者根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系21tntnco?其中tnc是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量其功率谱密度khzfhzwfpfpnnc410423??????因此输出噪声tno的功率谱密度khzfhzwfpfpncno4101413??????功率谱图略46解方法如上题1为常数其中其他kkhzfkhzkh??????010096?2125?iins3125?oons47解练习题47图接收机模型1设双边带信号则输入信号功率2双边带信号采用相干解调的输出为故输出信号功率3因则故输出信噪比或由得48解设发射机输出功率为损耗已知1dsbsc方式
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。
现代通信原理与技术第二版答案
现代通信原理与技术第二版答案【篇一：现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案】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。
现代通信原理课件课件
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光纤通信的应用包括骨干网、城域网和接 入网的建设，以及光纤到户工程等。
物联网通信技术
物联网通信概述 物联网是指通过信息传感设备采 集物体信息并与互联网连接起来， 实现物体信息智能化识别和管理 的一种网络。
物联网通信的应用 物联网通信的应用包括智能家居、 智能交通、智能农业等领域。
物联网通信系统组成 物联网通信系统主要由感知层、 网络层和应用层组成。
数字移动通信的关键技术
数字移动通信的关键技术包括信源编 码、信道编码、调制解调、扩频通信 和多址接入等。
数字移动通信系统组成
数字移动通信系统主要由移动台、基 站、移动交换局和与公众交换电话网 相连的接口组成。
数字移动通信的应用
数字移动通信的应用非常广泛，包括 手机通话、短信、上网、定位服务等。
卫星通信
系统的分类与特性
总结词
系统的分类与特性包括线性时不变系 统、线性时变系统、非线性系统和离 散时间系统等。
详细描述
系统可以根据其特性和性质进行分类， 如线性时不变系统、线性时变系统、 非线性系统和离散时间系统等。这些 分类和特性对于理解系统的属性和处 理方法具有重要意义。
03 模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
时域分析是通信系统中最基本的一种分析方法，通过对信号在时间域上的表现进行分析， 可以了解信号的基本特征，如幅度、频率、相位等参数。这些参数对于信号的传输和处
理具有重要影响。
信号的频域分析
总结词
频域分析是指将信号从时间域转换到频率域进行分析，通过分析信号的频谱特 征来了解信号的属性和特性。
现代通信原理精品
接收设备
将传输中的信号还原为原始的消息信号， 如解调器。
信道
传输电信号或光信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
通信系统的分类
有线通信
通过金属线、光纤等物理介质 传输信号。
无线通信
通过电磁波传输信号，如手机 、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站实现地球 上不同地点之间的通信。
光纤通信
利用光波在光纤中传输信号。
无线信号处理
无线信号处理主要包括信号的调制、解调、 滤波、编码、解码等过程。这些处理过程能 够有效地提高信号的抗干扰能力和传输质量 ，减小信号的失真和衰减。同时，还能够实 现多路信号的复用和加密等功能，提高通信
系统的性能和安全性。
无线通信技术的发展趋势
5G/6G通信技术
物联网与智能家居
随着移动通信技术的不断发展， 5G/6G技术将成为未来无线通信的主 流技术。5G技术将提供更高的数据传 输速率、更低的延迟和更高的可靠性 ，支持大规模物联网设备和高速移动 设备的通信需求。而6G技术将进一步 拓展频谱资源，实现全球覆盖和高可 靠性通信，支持更多样化的应用场景 。
模拟调制实现方法
数字调制实现方法
数字调制通常采用振幅键控、频移键 控和相移键控等调制方式，实现方法 包括脉冲编码调制和差分脉冲编码调 制等。
模拟调制通常采用调频、调相和调幅 三种方式，实现方法包括直接调制法 和间接调制法。
解调的方法与原理
解调的基本概念
解调是从已调信号中提取出原调制信号的过程。
解调的方法
抗干扰能力
抗干扰能力是指数字通信系统在存在噪声和干扰的情况下，能够正常传输数据的能力。数字通信系统通 常采用信噪比、频域滤波、扩频等技术来提高抗干扰能力。
现代通信原理PPT课件第4章模拟信号数字化
4.2.7数字压扩技术 1. 13折线A律压扩： 1）13折线的形成。
2）13折线与A=87.6的A律函数相近似。 它们对应的x与y坐标，请参看教材127页两表， 13折线各线段x和y轴坐标 A=87.6的A律函数x和y轴坐标 从表可见对应的X坐标数值近似相等。 因此，13折线与A=87.6的A律函数相近似。
4.2.5 非均匀量化的概念 1)大信号信噪比富裕，小信号信噪比不足。
克服办法：非均匀量化 大信号，大台阶------降低大信号信噪比； 小信号，小台阶------提高小信号信噪比。
2)扩大信号动态范围 扩大信号动态范围办法也是非均匀量化。因为非均匀量化能提高小信号信噪比，从而扩大信号动态范围。 非均匀量化作用解释。（见图4.26）
1
2
3
第4章 模拟信号数字化
抽样定理
脉冲编码调制(PCM)系统
增量调制
数字通信系统有许多优点，但自然界大多信号是模拟的，因此需要模/数和数/模转换。 4.1 抽样定理 抽样定理大意 A从小球运动曲线说起 B抽样定理大意 如果对某一时间连续信号抽样，当抽样速率达到一定的数值，那么根据这些样值就能准确地还原原信号。
X
1— 4段
=1 =1 =2 = 4
0
ห้องสมุดไป่ตู้
3. 13折线编码举例：+843编码： 极性码： +843>0-------------------------编1码 段落码： 843>128------------------------编1码 843>512------------------------编1码 843<1024-----------------------编0码 因此，当电压为843时，落在第7段，该段量化台阶为32。 即：
现代通信原理与技术课后答案_张辉_主编
3-15 解： 见课件 3-18 解： 由香农公式
C
=
B
⋅
log
2
1
+
S N
=
8 ×106
× log2 (1 + 1000)
=
79.69(Mb /
s)
3-19 解： （1）信道容量
C
=
B
⋅
log
2
1
+
S N
=
3.4 ×103
×
log2 (1 + 1000)
=
Rb log2 M
= 1200(B)
半小时（1800 秒）内传送的码元个数为 N = T ⋅ RB = 1800 ×1200 = 2.16 ×106
错误码元数 N e
= 216个 ，因此误码率为 Pe
=
Ne N
= 10−4
1-10
由 Pe
=
Ne N
和N
=T
⋅ RB 可得时间为
T = Ne = 3 ×104 (s) Pe ⋅RB
的图形如图 2-8-2 所示。
图 2-8-1
图 2-8-2
2-9
（1）方法一：高斯白噪声的功率谱密度
Pn (ω)
=
n0 2
，则滤波器输出噪声的功率谱密度
P0 (ω)
=
n0 2
⋅
H (ω) 2
=
n0 ， 2 0，
ωc
− πB
≤ ω ≤ ωc 其他
+ πB
根据 P0 (ω) ⇔ R0 (τ ) ，则输出噪声的自相关函数
3-13
解：接收信号为
so
(t)
=