现代通信原理曹志刚答案很重要
现代通信原理课件_曹志刚钱亚生_清华大学出版社_第九章
9.1.3 三元码
三元码的特点 传号交替反转码
HDBn HDB3码 编码效率
HDB3码介绍:在HDBn码中运用最
为广泛的是3阶高密度双极性码，即 HDB3码。在CCITT建议中PCM一 次群，二次群，三次群都采用 HDB3码。
35
9.1.3 三元码
三元码的特点 传号交替反转码
HDBn HDB3码 编码效率
根据码型所包含的电平幅度取值 区分：
二元码：
NRZ RZ 差分码 数字分相码 CMI码 5B6B码
三元码
信号交替反转码 HDBn码 HDB3码
多元码
M进制码 2B1Q码 ISDN所应用的144kbps
10
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码 单极性归零码 三者的特点
— Not Return Zero code在整个码元期 间电平保持不变. — 零电平和正电平分别对应着二进制 代码0和1.
第 9章
数字信号的基带传输
1
内容
前言 9.1 数字基带信号的码型 9.2 数字基带信号的功率谱 9.3 波形传输的无失真条件 — —奈奎斯特准则
2
前言
数字信号传输的基本方式
基带传输 频带传输
基带传输系统的组成
–
– –
信道信号形成器 信道接收滤波器 抽样判决器
基带传输的研究意义
3
数字信号传输的基本方式
B3ZS码
3连0以00V或者B0V代替，因此可以认为是 HDB2码
41
9.1.3 三元码
三元码的特点 传号交替反转码
HDBn HDB3码 编码效率
定义：输入二进制信码的信息量与理想
三元码信息容量之比值。即 ＝CB/CC， 其中：
最新现代通信原理_曹志刚_答案(很重要)
通信原理作业参考答案 12 第三章 模拟线性调制34 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑5 制载波双边带调制。
67 解：8tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222⋅+++-=--+=--+=9令 02=-b aK ，则a b K /2=10 t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=1112 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输13 带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失14 真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足15W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(16证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω17)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=18 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 19 )(*)()(t C t S t S d p =20)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 21选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则22)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=23 要无失真恢复基带信号，必须24⎩⎨⎧=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 25此时可恢复)(1t f 。
通信原理实验报告答案
通信原理实验报告答案通信原理实验报告CPLD可编程数字信号发生器实验一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。
2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验内容1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。
2、测量并分析各测量点波形及数据。
三、实验仪器1、通信原理0 号模块一块2、示波器一台四、实验原理1、CPLD数字信号发生器，包括以下五个部分：①时钟信号产生电路；②伪随机码产生电路；③帧同步信号产生电路；④NRZ码复用电路及码选信号产生电路；⑤终端接收解复用电路。
2、24位NRZ码产生电路本单元产生NRZ信号，信号速率可根据输入时钟不同自行选择，帧结构如下图所示。
帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16路为2路数据信号，每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。
LED亮状态表示1码，熄状态表示0码。
五、实验框图六、实验步骤1、观测时钟信号输出波形。
信号源输出两组时钟信号，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。
拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。
1）根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形；2）根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。
2、用示波器观测帧同步信号输出波形。
信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号，在点“FS”输出，一般时钟设置为 2.048M、256K，在后面的实验中有用到。
按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。
将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字，用示波器观测“FS”的输出波形。
3、用示波器观测伪随机信号输出波形伪随机信号码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，由S4控制。
通信原理作业答案1-2 曹志刚(部分)
通信原理作业答案第1题若对某一信号用DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号()m t 之功率谱密度为2()0m m mm mf n f f f P f f f ⎧≤⎪=⎨⎪>⎩试求：（1） 接收机的输入信号功率； （2） 接收机的输出信号功率；（3） 若叠加于DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为2n ，设解调器的输出端接有截止频率为m f 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？解：（1） 设DSB 已调信号()()cos DSB c s t m t t ω=，则接收机的输入信号功率为22222111()()cos ()(1cos 2)()()d 2222m m i DSB c n f S s t m t t m t ct m t Pm f f ωω+∞-∞===+===⎰ （2） 相干解调，乘以同频同相的载波信号后，信号为21()cos ()cos ()(1cos )2DSB c c c s t t m t t m t t ωωω==+ 经过低通滤波器后，输出为1()()2o s t m t =输出功率为211()428m m o i n f S m t S === （3） 调制信号频谱在[,]m m f f -上有值，其他频率为零，已调信号在[,]c m c m f f f f ±-±+上有值，其他频率为零，所以解调器前端带通滤波器的通带为[,]c m c m f f f f ±-±+输入噪声功率为02222i m m n N f n f == 经过低通滤波器后白噪声为窄代白噪声，可表示为()()sin ()cos s c c c n t n t t n t t ωω=+其中(),()s c N t N t 为独立同分布随机过程，均值为零，方差为σ。
所以222222()[()sin ][()cos ]s c c c n t E n t t E n t t ωωσ=+=解调后噪声为1()()2o c n t n t =所以211()[()]44o o c i N n t E n t N ===故，输出信噪功率比为4o m o S n N n = （也可以先算出输入信噪比，再乘以制度增益）第2题设调制信号()m t 的功率谱密度与题1相同，若用SSB 调制方式进行传输（忽略信道的影响），试求：（1） 接收机的输入信号功率； （2） 接收机的输出信号功率；（3） 若叠加于SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为2n ，设解调器的输出端接有截止频率为m f 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？（4） 该系统的调制制度增益G 为多少？解：（1）设SSB 已调信号 t t mt t m t s c c SSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(±= 则接收机的输入信号功率为⎰=⨯==m f m m mmi f n df f f n t m S 0282241)(41（2）相干解调之后，接收机的输出信号)(41)(0t m t m =，因此输出信号功率 32)(161)(2200m m f n t m t m S === （3） 相干解调时，输出噪声功率44100m i f n N N ==因此输出信噪功率比00084/32/n n f n f n N S mm m m == （4）由以上分析可得，4,400i i NN S S ==，该系统的调制制度增益为 1//00==ii N S N S G第3题设备接收的调幅信号为t t m A t s c m ωcos )]([)(＋=，采用包络检波法解调，其中()m t 的功率谱密度与题1相同。
《现代通信原理》课后答案
第二章第三章第四章00第五章第七章第八章第九章9.4 解：0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0AMIHDB3B3zsB6zs9.13 解：9.14 解：（2）发送：8电平已调 基带信号信号接收：调制信号基带信号9.17单极性NRZ)2(N S Q P b = 双极性NRZ)(N S Q P b =多进制 双极性（M 为奇数:取0，+/-A, …..; M 为偶数：取。
）2A ±sMb Lf R L L s Mb f R sMb f R sMb R b b b b /2log 47)12)(4(/67.05.11)3(/38log )2(/1)1(22==∴=∴=-≈====调相。
，调制方式可为调幅或其带宽正好是的升余弦滚降频谱信号电平信息，所以可采用单位符号应传输所需传输速率信道带宽kHz bit kHzR kHzkHz kHz f b 482.0831204860108)1(=∴==-=α格雷编码方式普通二进制编码----------------=-------------=-∙-=s b s n nb s P nP P M N S Q MM P 1P )12(22)13)(()1(222L-1电平的部分响应信号])(134[)1(2222NS L Q L L P s --=π1）75.4101)(6==>⨯=-ααQ 2）75.4101)(6==>⨯=-ααQ 3）36.444/6.4)(18332==>=-=>=N S NS P P b s 4) 或])(1434[4)14(2222N S Q P s --=πs b P P L L 324712==>==>=-而s b P P 21= S/N(DB 值)： 45.125(16.44)，22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9)9.181） S/N =18.06 合12.57dB25.4=α2) S/N = 48.16 合16.83dB ])(83[N S Q P b =3） S/N = 90.3 合19.56dB s b P P 32=9.23解：序列的三条性质。
清华 曹志刚《现代通信原理》课后答案
第二章第三章第四章00第五章第七章第八章第九章9.4 解：0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 AMIHDB3 B3zs B6zs9.13 解：9.14 解：（2）发送：8已调基带信号信号接收：调制信号基带信号9.17s Mb Lf R L L s Mb f R sMb f R sMb R b b b b /2log 4 7)12)(4(/67.05.11)3(/38log )2(/1)1(22==∴=∴=-≈====调相。
，调制方式可为调幅或其带宽正好是的升余弦滚降频谱信号电平信息，所以可采用单位符号应传输所需传输速率信道带宽kHz bit kHzR kHz kHz kHz f b 482.0831204860108)1(=∴==-=α单极性NRZ)2(N SQ P b =双极性NRZ )(N S Q P b = 多进制 双极性（M 为奇数:取0，+/-A, …..; M 为偶数：取2A ±。
）格雷编码方式普通二进制编码----------------=-------------=-∙-=s b s n nb s P nP P M N S Q MM P 1P )12(22)13)(()1(22 2L-1电平的部分响应信号])(134[)1(2222NSL Q L L P s --=π1）75.4101)(6==>⨯=-ααQ 2）75.4101)(6==>⨯=-ααQ 3）36.444/6.4)(18332==>=-=>=N S NSP P b s 4) ])(1434[4)14(2222N S Q P s --=πs b P P L L 324712==>==>=-而或s b P P 21=S/N(DB 值)： 45.125(16.44)，22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9) 9.181）25.4=α S/N =18.06 合12.57dB 2) ])(83[NSQ P b = S/N = 48.16 合16.83dB 3）s b P P 32= S/N = 90.3 合19.56dB9.23解：序列的三条性质。
《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社课后答案
N 16QAM n0 B 12
2400
11.3 解:
gD D4 D2 D 1
r1D D6 modgD D3 D 1 r2 D D5 modgD D3 D2 D r3 D D4 modgD D2 D 1
D6 D3 D 1
GD
D
5
D3
D2
D
D 4 D 2 D 1
（2）发送：
8 电平 基带信号
升余弦 滚降滤波器
线性调制
已调 信号
接收： 调制信号
解调器
抽样判决
基带信号
9.17 单极性 NRZ
Pb Q( S 2N )
双极性 NRZ 多进制 双极性
Pb Q( S N ) （M 为奇数:取 0，+/-A, …..; M 为偶数：取 A 。。。）
2
Ps
2(M 1) Q(
1 sin2f B
3 fb
6
10 20
1
sin
6f B fb
6
10 20
f B 932.98Hz B 2 f B 1865.97Hz
f S 1200Hz
第十章 10.26 解：
Pb ,16 PSK
1
2
Q
2Eb
sin 2
105
n0
16
2ES sin 2 4.122
M
(S
N
)
M
3
2
1
)
Pb
2n 2(2n 1)
Ps
普通二进制编码
Pb
1 n
Ps
格雷编码方式
2L-1 电平的部分响应信号
Ps
2(L2 1)
Q[
L2
现代通信原理-曹志刚-答案（很重要）
现代通信原理-曹志刚-答案（很重要）通信原理作业参考答案第三章模拟线性调制3.7证明只要适当选择题图3.7中的放⼤器增益K ，不⽤滤波器即可实现抑制载波双边带调制。
解：tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222?+++-=--+=--+=令 02=-b aK ，则a b K /2=t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=3.13 ⽤90相移的两个正交载波可以实现正交复⽤，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独⽴的基带信号)(1t f 和)(2t f ，⽽只占⽤⼀条信道。
试证明⽆失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满⾜W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=以t t C c d ωcos )(=相⼲解调，输出为 )(*)()(t C t S t S d p =)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=要⽆失真恢复基带信号，必须=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω此时可恢复)(1t f 。
【2024版】[工学]通信原理国防工业大学出版社——第六版CH1第一章
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数字调制 幅度键控ASK
数据传输
相位键控
数据传输
数字调制 相位键控PSK、 DPSK、 QPSK等 其他高效数字调制QAM、 MSK等
数据传输、 数字微波、 空间通信 数字微波、 空间通信
脉冲模拟 调制
脉冲 数字 调制幅调制PAM 脉宽调制PDM(PWM) 脉位调制PPM 脉码调制PCM 增量调制DM 差分脉码调制DPCM 其他语音编码方式ADPCM
后续课程：
• 光纤通信 • 卫星通信 • 移动通信 • 现代交换技术 • 现代通信系统实验
2024/11/9
3
Course Info 教材
樊昌信,曹丽娜.通信原理(第6版).北京：国防 工业出版社，2006.
其他参考书目：
1. 曹志刚, 钱亚生著. 现代通信原理. 北京:清华大学出版社, 1992 2. Leon W. Couch II著. 数字与模拟通信系统(第5版)(英文版). 北京:清华 大学出版社, 1998 3. John G. Proakis著. 数字通信（第四版）. 北京：电子工业出版社， 2001 4. Theodore S. Rappaportz著. 无线通信原理与应用（英文版）. 北京：电 子工业出版社，1998
D Internet S
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通信系统一般模型
CHANNEL
2024/11/9
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•通信系统一般模型
信息源
发送设备
发送端
信信息道 噪声源
接收设备
受信者
接收端
P2 图1-1 通信系统一般模型
信源：发送各种形式的消息（符号、文字、语音、 数据、图像）
发送设备：将消息转换成适于信道传输的信号形式 信道：信号传输的媒介、路径（噪声使信号失真）
现代通信原理_曹志刚_钱亚生_清华大学出版社-第四章
14
二、带宽近似
n , J n ( FM ) 0
FM n 值
BFM 2 nmax f m
卡森公式
BFM 2 ( FM 1) f m nmax FM 1
FM 1时, BFM 2 f m ( NBFM) FM 1时, BFM 2 f max
调频指数
FM
K FM Am wm
7
§4.2 窄带角调制
S FM (t ) A cos( wc t K FM f (t )dt)
同相分量
正交分量
展开 A coswc t cos[K FM f (t )dt] A sin wc t sin[K FM f (t )dt]
25
2. 鉴频器输入
输入信号
Si (t ) ni (t ) A cos[wct K FM f (t )dt)] V (t ) cos(wct (t )) B(t ) cos(wct (t ))
26
3. 大信噪比近似
大信噪比时的解调增益
• 在输入信噪比足够大的条件下，信号和噪声的相互作 用可以忽略，这时可以把信号和噪声分开来计算。 • 计算输出信号平均功率 输入噪声为0时，解调输出信号为
A 2
AK FM So ( t ) f (t ) 2
20
三、非相干解调
S FM (t )
BPF
Si (t )
限幅
微分
包络检波
S o (t )
信号
微分
包络检波
SFM (t ) A cos[wct K FM f (t )dt)]
A[ wct K FM f (t )] sin[wct K FM f (t )dt]
通信原理实验思考题答案
通信原理实验指导书思考题答案实验一思考题P1-4：1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题，在整个通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。
位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接收端得到一连串的码元序列，这一连串的码元序列代表一定的信息。
通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字），而由若干个字母组成一个字，若干个字组成一个句。
帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。
尤其在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送的。
克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息，是通信的任务，因此，位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。
2、自行计算其它波形的数据，利用U006和U005剩下的资源扩展其它波形。
答：在实验前，我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005（2864）并存放在固定的地址中。
当单片机U006（89C51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U004（EPM7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间，输出相应的数字信号。
该数字信号经过D/A转换器U007（TLC7528）和开关电容滤波器U008（TLC14CD）后得到所需模拟信号。
自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路，最好先用万用表描出整个硬件电路。
此题建议让学生提供设计思路，在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。
提示如下：工作流程同已有的信号源，波形的数据产生举例如下：a=sin(2.0*PI*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点，表示一个周期波形数据/k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便存储/将自己产生的360个点追加到数据存储器U005（2864）并存放在后续的固定的地址中，根据单片机U006（89C51）编程选中对应U005的地址，循环周期显示输出即为我们所设计的波形。
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现代通信原理,曹志刚钱亚生,清华大学出版社,第三章
得
S P ( )
1 H VSB ( C )[ F ( C ) F ( )] 4
1 H VSB ( C )[ F ( ) F ( 2C )] 4 1 F ( )[ HVSB ( C ) H VSB ( C )] 4 1 [ H VSB ( C ) F ( 2C ) H VSB ( C ) F ( 2C )] 4
载波信号： t) Acos(wct θ c ) c(
幅度调制 频率调制
线性调制 非线性调制
相位调制
调幅：
c(t) f (t) cos(wct θ c )
主要内容：原理，频域分析和性能分 析
5
内容
模拟线性调制
1. 常规调幅 (AM) 2. 抑制载波双边带调幅 (DSB-SC) 3. 单边带调制(SSB) 4. 残留边带调制(VSB)
1
FLASH演示
20
21
DSB小结
优点：
功率利用率较高（与AM相比）。
缺点：
解调复杂。DSB信号不能采用简单的包络检 波来恢复调制信号，需采用相干解调。 节省了载波功率，但频带与AM信号同，是 调制信号带宽的2倍。 应用： FM立体声中的差信号调制，彩色TV系统中 的色差信号调制，以及正交调制等。
功率谱密度函数
2 A0 1 AM ( w) [πδ ( w wc ) πδ ( w wc )] [ f ( w wc ) f ( w wc )] 2 4
13
功率分配
功率组成
PAM
载波功率 边带功率
2 A0 f 2 (t ) Pc Pf 2 2
Sy(w)
Sy(w)
频率搬移
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foxpro 程序设计》课后答案（重`庆大学出版社）/viewthread.php?tid=610&fromuid=1000传感器与传感器技术第二版何道清习题解答/viewthread.php?tid=6815&fromuid=1000微观经济学/viewthread.php?tid=5876&fromuid=1000《传感器与检测技术》陈杰高教版高等教育出版社课后答案/viewthread.php?tid=3173&fromuid=1000信息安全数学基础（陈恭亮）课后习题答案/viewthread.php?tid=5948&fromuid=1000量子力学/viewthread.php?tid=4488&fromuid=1000数据处理模拟练习题参考答案(14张word)/viewthread.php?tid=820&fromuid=1000C++语言学习质料/viewthread.php?tid=7889&fromuid=1000模拟电子技术基础部分答案/viewthread.php?tid=8499&fromuid=1000计算机操作系统期末复习题/viewthread.php?tid=5996&fromuid=1000电力电子技术练习及参考解/viewthread.php?tid=7123&fromuid=1000《传感器与检测技术》课后答案，陈杰编著，高等教育出版社。
曹志刚《现代通信原理》考研复习笔记
《现代通信原理》笔记第一章导论§1.1引言通信的目的——信息的传输与交换。
消息与信息的区别：消息的形式—符号、语音、数据、图象信息—消息中包含的对接受者来说有意义的内容本课程讨论范围：信息的传输、交换的基本原理、测量信息传输的原理。
§1.2通信系统的组成1．点对点通信系统模型：通信系统的目的：利用电信号的参数把发送端的信息传递到接受端。
其中：a.消息与原始电信号两者之间必须建立一一对应的关系；b.噪声源：表示信道噪声与分散在系统各处的噪声之总和。
该模型反映了通信系统的共性，通信原理的讨论就是围绕该模型而展开的。
2．模拟通信和数字通信系统模型消息的分类：a.连续消息：其状态是连续变化的，亦称为模拟消息，（语音、图像）b.离散消息：其状态是可数的或离散的，亦称为数字消息。
（文字、符号、数据）信号的分类：当消息转换成电信号时，电信号表达式)cos(ϕω+t A 对应的电信号中的某一参变量随消息的种类不同（连续与离散取值的不同一一对应的而变化）信号也可分为模拟信号和数字信号。
模拟信号、离散信号、数字信号间的区别。
系统的分类：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统：完成二种变换：1、换能器:消息变换成原始电信号（亦称为基带信号），其频率较低，不宜远距离传输；2、调制器：原始电信号变换成适合远距离传输的电信号（称为已调信号或频带信号）。
已调信号的特征：1、携带有消息；2、适合在信道中传输。
*系统部件还可以有滤波、放大、变频、辐射等环节，本课程中我们认为它们都是理想的，即对通信系统的传输过程无影响。
对模拟通信系统的要求：1、消息与基带信号必须保证一一对应性；2、基带信号与已调（频带）信号必须保证线性特性（模拟信号的连续取值性）。
数字通信系统：数字通信系统可分：1.数字频带传输系统(上图)；2.数字基带传输系统，即直接传送基带信号的数字通信系统（去除调制解调器）。
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通信原理作业参考答案第三章 模拟线性调制3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。
解：令 02=-b aK ，则a b K /2=3.13 用ο90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足 证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则 要无失真恢复基带信号，必须 此时可恢复)(1t f 。
对于)(2t f ，使用t t C c d ωsin )(=相干解调，可以无失真地恢复)(2t f ，用样须满足 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号，载频为MHz 1，接收信号功率为mW 1，加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。
接收信号经带通滤波器后，进行相干解调。
(1) 比较解调器输入信噪比； (2) 比较解调器输出信噪比； 解：kHz W 3=， mW S i 1=，Hz W n /10230μ-= （1）W B n N DSB DSB i 636301012103210102)(---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==所以 DSBi i SSB i iN S N S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎪⎭⎫⎝⎛ （2）dB N S N S DSBi i DSB 2.22200=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛ 所以SSBDSB N S N S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛0000 即在相同输入信号功率、0n 、相同调制信号带宽下SSBDSB N S N S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0000。
第四章 模拟角调制 4.8 已知受kHz 1正弦信号调制的角调制信号为(1) 若为调频波，问m ω增加为5倍时的调频指数及带宽； (2) 若为调相波，问m ω减小为1/5时的调相指数及带宽； 解：(1)rad A K m m FM FM 25/==ωβ(2) rad A K PM m PM PM 25'===ββ4.12已知窄带调相信号为若用相干载波)cos(θω+t c 相乘后再经过一个低通滤波器，问： (1) 能否实现正确解调？ (2) 最佳解调时θ应为何值？ 解： (1)()()()t t t t t t t t t S t S m PM c m PM c c m PM c c p ωθβθθωωβθωθθωωβθθωθωcos sin 21cos 21)]2sin(cos )2[cos(21]sin )2[sin(cos 21]cos )2[cos(21)cos()()(+++-+=-+-++=+⋅= 经低通滤波器后能实现正确解调。
（2）2πθ=4.19 题图4.19表示一种频率解调器，输入调频波通过一个对载频c f 产生2/π相移的延时线。
设调频波为试分析该解调器工作原理（当调频指数1<FM β，且延时线产生的延时T 很小时，有1)2cos(≈T f m π，T f T f m m ππ2)2sin(≈。
题图 4.19解：令t f t f m FM c πβπα2sin 2+=)(t S 经过延时线输出)(T t S -1<FM β,T 很小12cos≈β，22sinββ≈包络检波，滤去直流分量后 该电路可实现频率解调。
4.24设信道引入的加性白噪声双边功率谱密度为Hz W n /1025.02/140-⨯=，路径衰耗为dB 100，输入调制信号为kHz 10单频正弦。
若要求解调输出信噪比为dB 40，求下列情况发送端最小载波功率。
(1) 常规调幅，包络检波，707.0=AM β； (2) 调频，鉴频器解调，最大频偏kHz f 10=∆； (3) 调相，最大相偏ο180=∆θ； (4) 单边带调幅，相干解调。
解（1）21=AM βi i AMN S N S G //00=， 4400105.24.010//⨯===AM i i G N S N S 1031401010102105.0--=⨯⨯⨯⨯==AM i B n N W（2）窄带调频1031401010201025.02--=⨯⨯⨯⨯==FM i B n N W(3) 此题意不明确(4) 40010//==N S N S i i104140105.010105.0--⨯=⨯⨯==SSB i B n N W第五章 脉冲编码调制5.2 已知信号)200cos()20cos(10)(t t t S ππ=，抽样频率Hz f s 250=。
求 (1)抽样信号)(t S δ的频谱；(2)要求无失真恢复)(t S ，试求出对)(t S δ采用的低通滤波器的截止频率。
(3)无失真恢复)(t S 情况下的最低抽样频率?=s f解：（1） )180cos(5)220cos(5)200cos()20cos(10)(t t t t t S ππππ+==（2）Hz f H 110=要求无失真恢复)(t S ，对)(t S δ采用的低通滤波器的截止频率为Hz 110。
（3）)(t S 可视为带通信号Hz f H 110=，Hz f L 90=，Hz f f B L H 2090110=-=-=B B f H 5.05+=，5=N ,5.0=M5.3 12路载波电话信号占有频率范围为kHz 10860-，求出其最低抽样频率?min =s f ，并画出理想抽样后的信号频谱。
解： kHz f H 108=，kHz f L 60=，L L H f kHz f f B <=-=48B B f H 25.02+=，2=N ,25.0=M5.9 已知模拟信号抽样值的概率密度)(x p 如题图5.9所示，量化器是四电平的均匀量化器。
求输入信号与量化噪声功率比SNR 。
题图 5.9解： ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-+≤≤-=01,110,1)(x x x x x p61)1(2)(122=-==⎰⎰∞∞-dx x x dx x p x S ， 1=V 5.10 正弦信号线性编码时，如果信号动态范围为dB 40，要求在整个动态范围内信噪比不低于dB 30，问最少需要几位编码。
解：满足一定量化信噪比要求时输入信号的取值范围定义为动态范围。
对正弦信号线性编码有：n D SNR 02.6lg 2077.4++= 满载时V A m =，2/1=D由题意得：dB D dB 01.321lg20lg 204001.3-=≤≤--由上面计算可知，如果信号动态范围为dB 40，并要求在整个动态范围内dB SNR 30≥，则正弦线性编码最少要12位。
5.13 正弦信号输入时，若信号幅度不超过A 律压缩特性的直线段，求信噪比SNR 的表达式。
解：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<++≤≤+=11,ln 1ln 110,ln 1)(x AAAx Ax AAxx f A 律压缩特性由题意可知：AAx f ln 1)('+=假定输入信号的概率密度函数为)(x p ，量化电平数为L ，L2=∆，则量化噪音为： 假定正弦信号的幅度为x ，则5.14 若13折线A 律编码器的过载电平V=5V ，输入抽样脉冲幅度为－0.9375V 。
设最小量化间隔为2个单位，最大量化器的分层电平为4096个单位。
（1） 求输出编码器的码组，并计算量化误差。
（2） 求对应该码组的线性码（带极性的13位码） 解：先将输入信号归一化：1875.05/9375.0-=-V ∆=1124096, 2=∆V 个单位极性码 (1) 段落码 （3） 段内码那么 15=M 06=M 07=M 08=M 所以输出编码器的码组为010110005.17 已知输入信号概率密度在()max max ,x x -范围内是均匀分布的。
均匀量化器电平RL 2=,量化器过载电平OL x 定义为∆=-12R OL x ，其中∆是量化间隔。
求证： (1)3/2max 2x x =σ；(2)若OL x x ≤max ，则)3/(222L x OL q =σ；(3)若OL x x >max，则⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3max2max 222113OL OL OL q x x L x x Lx σ。
(4)设16=L ，画出2210/log 10qx SNR σσ=与OL x x /max 的关系图。
解：输入信号的概率密度函数为 max 21)(x x p =,量化间隔Lx OL 2=∆ (1)321)(2max max 222maxmaxmaxmax x dx x x dx x p x x x x x x=⋅==⎰⎰--σ (2) OL x x ≤max ,即量化器不会过载，于是有1=∑Rp(3) 不过载时量化噪声： 过载时噪声： 总的量化噪声： (4) 不过载时2max 222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==OL q xx x L SNR σσ， 16=L []OLdBx x SNR maxlg20~成线性关系。
过载时5.18求A 率PCM 的最大量化间隔max ∆与最小量化间隔min ∆的比值。
解：A 率PCM 的最大量化间隔max ∆与最小量化间隔min ∆分别为64∆和∆，它们分别位于第8段和第1段（或第2段）。
64/min max =∆∆。
第七章 增量调制7.3 已知输入语音信号中含最高音频分量kHz f H 4.3=，幅度为1V 。
若kHz f s 32=，则增量调制量化器的量阶?=∆解：kHz f H 4.3=， V A 1max =, kHz f s 32=7.4已知M ∆调制系统中低通滤波器的截止频率为300—3400Hz ，求在不过载条件下，该M ∆系统的最大输出信噪比SNR 。
假定kHz f s 64,48,32,16,10=，调制信号为1kHz 单频。
解：kHz Hz f kHz f B 1.331003003400,1==-==零码、AMI 码和HDB3码的波形。
9.7 斜切滤波器的频谱特性如题图9.7所示， (1) 求该滤波器的冲激响应；(2) 若输入为速率等于s f 2的冲激脉冲序列，输出波形有无码间串扰；(3) 与具有相同带宽的升余弦滚降频谱信号及带宽为s f 的理想低通滤波器相比，因码元定时偏差引起的码间串扰是增大还是减小？题图 9.7解：(1)总特性)(f H 可看成下图两个三角形特性之差，即其中：])1([)1(21)()(211t f Sa f t h f H s s απααα+⋅++=<=> 所以冲激响应：(2) 因为该系统可等效成理想低通特性：它对应的无码间串扰最高传码率为s f 2，所以当传输速率为s f 2时，在抽样点无码间串扰。