通信原理实验思考题答案

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通信原理课后思考题及习题答案

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第一章绪论以无线广播和电视为例,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。

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。

其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。

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第一章1-3 何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点?数字通信即通过数字信号传输的通信。

数字通信具有以下特点:(1)传输的信号是离散式的或数字的;(2)强调已调参数与基带信号之间的一一对应;(3)抗干扰能力强,因为数字信号可以再生,从而消除噪声积累;(4)传输差错可以控制;(5)便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理;(6)便于加密,可靠性高;(7)便于实现各种信息的综合传输。

缺点:一般需要较大的传输带宽。

1-4数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么?(1)信息源:把各种消息转换成原始电信号。

(2)信源编码:一是提高信息传输的有效性,二是完成模/数转换。

(3)加密:保证所传信息的安全。

(4)信道编码:增强数字信号的抗干扰能力。

(5)数字调制: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带通信号。

(6)信道是用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

(7)解调:在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。

(8)信道译码:接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码,从中发现错误或纠正错误,提高通信系统的可靠性。

(9)解密:在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密,恢复原来信息。

(10)信源译码:是信源编码的逆过程。

(11)受信者:是接受消息的目的地,其功能与信源相反,即把原始电信号还原成相应的消息。

1-5按调制方式,通信系统如何分类?按调制方式,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输(频带或调制)系统。

基带传输是将未经调制的信号直接传送,如音频室内电话;带通传输是对各种信号调制后传输的总称。

1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释它们的工作方式并举例说明。

按消息传递的方向与时间关系来分类。

(1)单工通信,是指消息只能单方向传输的工作方式。

如:广播,遥控,无线寻呼等例子。

(2)半双工通信,指通信双方都能收发消息,但不能同时进行收和发的工作方式。

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案

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华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案第一篇:华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点,及其变换原则。

回答:AMI码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码;3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息,但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则:二进码序列中“0”仍编为“0”;而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码;3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则:(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,二进制信号中“1”码,在HDB3码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码;(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)。

这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同,为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。

原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零,因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息,对于HDB3码要作哪些变换,电路中如何实现这些变换。

回答:首先,对HDB3码进行全波整流,把双极性的HDB3码变成单极性的归零码,这个在电路上是通过整流二极管实现的;然后,把归零码经晶体管调谐电路进行选频,提取时钟分量;最后,对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案(word文档良心出品)

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AMI、HDB3码实验1、说明AMI码和HDB3码的特点,及其变换原则。

回答:AMI码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码;3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息,但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则:二进码序列中“0”仍编为“0”;而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了一定的检错能力,检出单个误码;3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则:(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,二进制信号中“1”码,在HDB3码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码;(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)。

这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同,为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。

原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零,因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息,对于HDB3码要作哪些变换,电路中如何实现这些变换。

回答:首先,对HDB3码进行全波整流,把双极性的HDB3码变成单极性的归零码,这个在电路上是通过整流二极管实现的;然后,把归零码经晶体管调谐电路进行选频,提取时钟分量;最后,对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

PCM实验思考题参考答案1.PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么?回答:其中,低通滤波器:把话音信号带宽限制为3.4KHz,把高于这个频率的信号过滤掉。

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通信原理思考题答案第一章绪论1.1消息与信息有何区别?信息和信号有何区别?答:消息必须转换成为电信号,才能在通信系统中传输。

人们接受消息,关心的消息中包含的有效内容就是信息。

信息是消息中包含的有意义的内容,或者说是有效内容。

信号是消息的载体。

1.6信源编码的目的是什么?信道编码的目的是什么?答:信源编码的目的是压缩编码。

信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。

1.7何谓调制?调制的目的是什么?答:调制包含调节或调制的意义。

调制的主要目的是使经过编码的信号特性与信道的特性想适应,使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。

1.8数字通信系统有哪些性能指标?答:可靠性和有效性。

用一下指标来衡量:传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。

1.10无线信道和有线信道的种类有哪些?答:无线信道的种类:视线传播、地波和天波、散射;有线信道的种类:明线、对称缆和同轴电缆1.13何谓多径效应?答:多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。

多径效应会引起信号衰落。

1.16什么是快衰落?什么是慢衰落?答:通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。

衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计,这种衰落就是“慢衰落”。

第二章信号2.11何谓平稳随机过程?广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别?答:若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。

广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关,只与t1和t2的间隔有关。

2.12何谓窄带平稳随机过程?答:若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。

2.14何谓白噪声?其频谱和自相关函数有何特点?答:白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。

所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。

2.15什么是高斯噪声?高斯噪声是否都是白噪声?答:高斯白噪声:如果一个噪声,它的幅度分布服从高斯分布,而它的功率谱密度又是均匀分布的,则称它为高斯白噪声。

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案

华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案

AMI、HDB3码试验1、说明AMI码与HDB3码的特点,及其变换原则。

答复:AMI码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了确定的检错实力,检出单个误码;3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息,但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则:二进码序列中“0”仍编为“0”;而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点:1、无直流成分,低频成分也少,高频成分少,信码能量集中在fB/2处;2、码型有了确定的检错实力,检出单个误码;3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则:(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,二进制信号中“1”码,在HDB3码中应交替地成+1与-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按特别规律编码;(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B与V也是“1”码,可正、可负)。

这两个取代节选取原则是,使随意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上与老师讲的有什么不同,为什么有这个差异。

答复:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。

缘由是试验电路中承受了由4个移位存放器与与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零,因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息,对于HDB3码要作哪些变换,电路中如何实现这些变换。

答复:首先,对HDB3码进展全波整流,把双极性的HDB3码变成单极性的归零码,这个在电路上是通过整流二极管实现的;然后,把归零码经晶体管调谐电路进展选频,提取时钟重量;最终,对提取的时钟重量进展整形来产生定时脉冲。

PCM试验思索题参考答案1.PCM编译码系统由哪些局部构成各局部的作用是什么答复:其中,低通滤波器:把话音信号带宽限制为3.4KHz,把高于这个频率的信号过滤掉。

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案

第一章绪论1.1以无线广播和电视为例,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。

其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。

通信原理思考题答案

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通信原理思考题答案1. 什么是通信原理?通信原理是指通过某种媒介将信息从一个地方传输到另一个地方的基本原理。

在现代社会,通信原理已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,无论是手机通讯、互联网传输还是无线电广播,都是基于通信原理实现的。

2. 通信原理的基本原理是什么?通信原理的基本原理包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节。

首先,信号的产生是指将要传输的信息转换成电信号或者无线电信号。

接着,通过调制将信号转换成适合传输的形式,比如将模拟信号转换成数字信号。

然后,信号通过传输介质传输到接收端,经过解调将信号还原成原始信息。

3. 通信原理中的调制技术有哪些?常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。

幅度调制是通过改变信号的幅度来实现信息的传输,频率调制是通过改变信号的频率来传输信息,而相位调制则是通过改变信号的相位来传输信息。

4. 通信原理中的传输介质有哪些?通信原理中常见的传输介质包括有线传输介质和无线传输介质。

有线传输介质包括电缆、光纤等,而无线传输介质则包括无线电波、红外线等。

不同的传输介质适用于不同的通信场景,有线传输介质适用于固定通信,而无线传输介质适用于移动通信。

5. 通信原理中的信道编码有什么作用?信道编码是为了提高通信系统的抗干扰能力和纠错能力而采用的一种技术。

通过信道编码,可以在传输过程中对信号进行编码和解码,从而提高信号的可靠性和稳定性,减少传输过程中的误码率。

6. 通信原理中的多路复用技术有哪些?多路复用技术是指将多个信号通过同一个传输介质进行传输的技术。

常见的多路复用技术包括时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)等。

这些技术可以有效地提高传输介质的利用率,实现多个信号同时传输。

7. 通信原理中的调制解调器有什么作用?调制解调器是通信系统中的重要设备,它可以将数字信号转换成模拟信号进行传输,并在接收端将模拟信号转换成数字信号。

通信原理实验思考题答案

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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。

哈工程《通信原理实验》思考题答案整理完美版

哈工程《通信原理实验》思考题答案整理完美版

《通信原理实验》内容实验一:数字基带传输系统仿真作业题:1、根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?答:(1)不归零码特点:脉冲宽度τ等于码元宽度Ts。

归零码特点:τ<Ts。

(2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。

因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。

举例:信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -12、设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。

答:信息代码 1 1 1 1 1 1 1AMI 1 -1 1 -1 1-1 1HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1信息代码0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB30 1 -1 1 0 0 -1 1 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 03、总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

答:HDB3码中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。

整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码,其连0个数不超过3,频谱中含有较强的离散谱f S成分,故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号,再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号cp(t)。

通信原理思考题答案

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通信原理思考题答案1.1 无线广播和电视是常见的数字通信系统,其中信息源指从声音或影像转换而成的原始电信号,受信者指从复原的原始电信号转换成的声音或影像,信道则是载有声音和影像的无线电波。

1.2 数字信号的参量仅能取有限个值,而模拟信号的参量可以取连续值。

电信号参量的取值是连续的或离散可数的是两者的根本区别。

1.3 数字通信系统是指传输数字信号的通信系统。

其优点包括抗干扰能力强、传输差错可以控制、便于加密处理、便于存储、处理和交换、设备便于集成化和微机化、便于构成综合数字网和综合业务数字网。

缺点是占用信道频带较宽。

1.4 数字通信系统的一般模型中包括信源编码与译码、信道编码和译码、加密与解密、数字调制和解调、同步等功能,旨在提高信息传输的有效性、增强数字信号的抗干扰能力、保证传输信息的安全、搬移数字基带信号以便在信道中传输、保证数字通信系统的有序、准确和可靠的工作。

1.5 按调制方式,通信系统可以分为模拟调制和数字调制两种。

误信率是指在传输系统中码元丢失的概率,通常用Pb表示,即错误比特数与传输总比特数的比值。

1-14消息中包含的信息量与消息出现概率、消息的种类和消息的重要程度有关。

确知信号是指其取值在任何时间都是确定和预知的信号。

能量信号的能量为有限的正值,但功率等于零;功率信号的能量为无穷大,但平均功率为有限值。

单位冲击函数是一种理想信号,其宽度趋于零,幅度趋于无穷大,积分面积为1.功率信号的频谱适用于功率有限的周期信号;能量信号的频谱密度适用于能量信号;能量信号的能谱密度适用于能量信号;功率信号的功率频谱适用于功率信号。

频谱密度S(f)和频谱C(jnw)的量纲分别为伏特/赫兹和XXX。

自相关函数具有偶函数性质,且与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。

当延迟为0时,自相关函数等于信号的平均功率或信号的能量。

宽平稳随机过程是指数学期望与时间无关,而相关函数仅与时间间隔相关的随机过程;严平稳随机过程是指任何n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关的随机过程。

南理工通信原理实验思考题答案

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思考题第三章数字调制技术实验一FSK 传输系统实验1 、FSK 正交调制方式与传统的一般FSK 调制方式有什么区别? 其有哪些特点?一般FSK调制方式产生FSK信号的方法根据输入的数据比特是0还是1,在两个独立的振荡器中切换。

采用这种方法产生的波形在切换的适合相位是不连续的。

正交FSK调制方式产生FSK信号的方法是:首先产生FSK基带信号,利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换,这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的,而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器,在应用上不方便。

采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉,不需要专门设计滤波器,而且产生的波形相位也是连续的,从而具有良好的频谱特性。

2 、TPi03 和TPi04 两信号具有何关系?TPi03 和TPi04 分别是基带FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。

测量两信号的时域信号波形时将输入全 1 码(或全0 码),两信号是满足正交关系。

即:TPi03的信号与TPi04信号频率相同,相位相差90︒3、分析解调端的基带信号与发送端基带波形(TPi03)不同的原因?这是由于解调端和发送端的本振源存在频差,实验时可以将解调器模块中的跳线置于右端,然后调节电位器,可以看出解调端基带信号与发送端趋于一致。

4、(思考)为什么在全 0 或全 1 码下观察不到位定时的抖动?因为在全0全1码下接收数据没有跳变沿,译码器无论何时开始从译码均能正确译码,因此译码器无需调整,当然就看不到抖动了。

实验二BPSK 传输系统实验1、写出眼图正确的观察方法;对眼图的测试方法如下:用示波器的同步输入通道接收码元的时钟信号,用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端(例如I 支路),然后调整示波器的水平扫描周期(或扫描频率),使其与接收码元的周期同步。

这时就可以在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛,所以称为眼图1)“眼睛”张开最大的时刻是最佳抽样时刻;(2)中间水平横线表示最佳判决门限电平;(3)阴影区的垂直高度表示接收信号振幅失真范围。

通信原理思考题答案

通信原理思考题答案

第一章绪论1.1以无线广播和电视为例;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..其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致;保证数字通信系统的有序;准确和可靠的工作.. 1-5按调制方式;通信系统分类根据传输中的信道是否经过调制;可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统..1-6 按传输信号的特征;通信系统如何分类按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号;相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统..1-7按传输信号的复用方式;通信系统如何分类频分复用;时分复用;码分复用..1-8单工;半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类..单工通信是指消息只能单向传输的工作方式;通信双方只有一个进行发送;另一个只能接受;如广播;遥测;无线寻呼等..半双工通信指通信双方都能进行收发信息;但是不能同时进行收发的工作方式;如使用统一载频的普通对讲机..全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式;如电话等..1-9通信系统的主要性能指标是什么分为并行传输和串行传输..并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输;其优势是传输速度快;无需附加设备就能实现收发双方字符同步;缺点是成本高;常用于短距离传输..串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输;其优点是成本低;缺点是传输速度慢;需要外加措施解决收发双方码组或字符同步;常用于远距离传输..1-10通信系统的主要性能指标是有哪些通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等..其中有效性和可靠性是主要性能指标;在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量;同样的消息用不同的调制方式;则需要不同的频带宽度;数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量..具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb..1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些有效性用传输速率和频带利用率来衡量;可靠性用差错率来衡量;差错率有误码率;误信率..1-12何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元的数目;单位为波特;信息速率定义为每秒钟传送的信息量;单位是bit/s..1-13何谓误码率和误信率它们之间关系如何误码率是码元在传输系统中被传错的概率..指错误的码元数在传输码元数中所占的比例;Pe=错误码元数/传输总码元数..误信率是码元在传输系统中被丢失的概率..指错误接收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb=错误比特数/传输总比特数..它们是描述差错率的两种不同表述..在二进制中;二者数值相等..1-14消息中包含的信息量与以下哪些因素有关A消息出现概B消息的种类C消息的重要程度..第二章确知信号1.何为确知信号答:确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号..2.试分别说明能量信号和功率信号的特性..答:能量信号的其能量为有限的正值;但其功率等于零;功率信号其能量为无穷大;其平均功率为有限值..3.试用语言描述单位冲击函数的定义..答:单位冲击函数是宽度趋于零;幅度趋于无穷大;积分面积为1的理想信号..4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号..答:功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号;能量信号的频谱密度适合于能量信号;能量信号的能谱密度适合于能量信号;功率信号的功率频谱适合于功率信号..5.频谱密度Sf和频谱Cjnw..的量纲分别是什么..答:分别为伏特/赫兹和伏特..6.自相关函数有哪些性质答:1自相关函数是偶函数..2与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系..3当I=0时;R0等于信号的平均功率或信号的能量第三章随机过程1.什么是宽平稳随机过程什么是严平稳随机过程它们之间有什么关系答:宽平稳随机过程:若一个随机过程的数学期望与时间无关;而其相关函数仅与时间间隔相关称之为宽平稳随机过程..严平稳随机过程:若一个随即过程任何的n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关;则之为严平稳随机过程..一个严平稳随机过程;只要他的均值有界则必然是宽平稳的;反之不然..2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点答:平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关;只与时间间隔有关;而且是偶函数..3.什么是高斯噪声什么是白噪声它们各有什么特点答:高斯噪声:概率密度函数符合正态分布的噪声..高斯噪声的特点:它的n维分布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数决定..若高斯噪声是宽平稳;则也是严平稳的..若随机变量之间互不相关;则也是统计独立的..白噪声:功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声;属于一种理想宽带过程..白噪声的特点:白噪声只在tao=0时才是相关的;而在其他任意时刻上的随机变量都不相关..4.什么是窄带随机过程它的频谱和时间波形有什么特点答:如果随机过程的频谱密度分布在一个远离零频的很窄的频率范围内;则称其为窄带随即过程..其频谱分布特点是带宽远小于中心频率;时间波形上的特点是呈现出包络和相位随机缓慢变化的正弦波..5.什么是窄高斯噪声他在波形上有什么特点它的包络和相位各服从什么概率分布答:窄带高斯噪声:若一个高斯噪声满足窄带条件;即其带宽远远小于中心频率;而且中心平率偏离零频很远;则称之为窄带高斯噪声..其波形上的特点是包络和相位都像一个缓慢变化的正弦波..其包络的一维分布服从瑞利分布;其相位的一维分布服从均匀分布..6.何为高斯白噪声它的概率密度函数、功率频谱密度如何表示答:如果白噪声取值的概率密度分布服从高斯分布;则称之为高斯白噪声;其概率密度函数为高斯函数;其功率谱密度为常数..7.不相关、统计独立、正交的含义各是什么他们之间的关系如何答:如果两个随机变量的协方差函数为零;则称他们不相关;如果两个随机变量的联合概率密度等于它们各自概率密度的乘积;则称他们统计独立..如果两个随机变量的互相关函数为零;则称他们正交..两个均值为零的随机变量如果统计独立;则一定是正交及不相关;两个均值为零的随机变量正交与不相关等价..第四章信道4.1无线信道有哪些种无线通讯更具通讯距离;频率和位置的不同;分为地波、天波和视距传播和散射传播等4.2 地波传播距离能达到多远他适用在什么频段地波传播在数百米到数千千米;应用与低频和甚低频;大约2MHZ4.3天波传播距离能达到多远他适用在什么频段天波传播能达到一万千米以上;应用于高频;2MHZ-30MHZ4.4 视距传播距离和天线高度有什么关系天线高度越高;视距传播的距离越远;其具体关系为H=D^2/50 其中H 为天线高度;单位为米;D为视距传播距离;单位为千米4.5散射传播有哪些种各适用在什么频段散射传播分为电离层散射、对流散射和流星余迹散射..电离层散射发生在3OMHZ~60MHZ 对流层散射发生在100MHZ~4000MHZ;;流星余迹散射发生在30MHZ~100MHZ4.6何为多径效应多径传播对信号的影响称为多径效应4.7什么事快衰落设么是慢衰落由多径效应引起的衰落称为快衰落;由信号路径上由于季节;日夜;天气等变化引起的信号衰落称为慢衰落4.8何谓恒参信道何谓随参信道他们分别对信号传输有哪些主要影响信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道;信道特性随机变化的信道称为随机信道;恒参信道对信号传输的影响可以完全消除;而随参信道对信号传输的影响只能在统计平均的意义下消除4.9何谓加性干扰何谓乘性干扰不论信号有无都存在的噪声称为加性干扰;随信号大小变化的干扰称为乘性干扰4.10有线电信道有哪些种传输电信号的有线信道有明线、对称电缆和同轴电缆4.11 何谓阶跃型光纤何谓梯度型光纤折射率在两种介质中均匀不变;仅在边界处发生突变的光纤称为阶跃光纤;纤芯折射率延半径增大方向逐渐减小的光纤称为梯度型光纤4.12何谓多模光纤何谓单模光纤有多种光线传播路径的光纤称为多模光纤;只有一种光线传播路径的光纤称为单模光纤4.13 适合在光纤中传播的光波波长有那几个1.31UM 1.55UM4.14信道中的噪声有哪几种信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声4.15热噪声是如何产生的热噪声起源于一切电阻性元器件中得电子热运动4.16信道模型有哪几种信道可以分为离散信道和连续信道4.17试述信道容量的定义信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量4.18试写出连续信道容量的表达式由此式看出信道容量的大小决定于哪些参量连续信道的信道容量计算式为Ct=Blog21+S/Nb/s;可以看出信道容量与信道的带宽B;信号的平均功率S和噪声的平均功率N有关..第五章模拟调制系统1、何为调制调制在通信系统中的作用是什么所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程..作用:1将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号2实现信道的多路复用3改善系统抗噪声性能..2、什么是线性调制常见的线性调制有哪些正弦载波的幅度随调制信号做线性变化的过程..从频谱上说;已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同;只是频率位置发生变化..常见的线性调制有调幅;双边带;单边带和残留边带调制..3、AM信号的波形和频谱有哪些特点AM波的包络与调制信号的形状完全一样;AM信号的频谱有载频分量、上边带下边带三部分组成..上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同;下边带是上边带的镜像..4 与未调载波的功率相比;AM信号在调制过程中功率增加了多少增加了调制信号的功率5、为什么要抑制载波相对AM信号来说;抑制载波的双边带信号可以增加多少功效抑制载波可以提高调制效率;对于抑制载波的双边带;可以使其调制效率由三分一提高到16、SSB的产生方法有哪些各有何技术难点SSB信号的产生方式可以分为滤波法和相移法..滤波法的技术难点是边带滤波器的制作..相移法的难点是宽带移相网络的制作..7、VSB滤波器的传输特性应满足什么条件为什么残留边带滤波器的特性Hw在+-wc处必须具有互补对称性;相干解调时才能无失真的从残留边带中恢复所需要的调制信号..8 如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能是否相同为什么比较两个模拟通信系统的抗噪声性能要综合考虑带宽和信号和噪声功率比..9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同;为什么相同..如果解调器的输入噪声功率密度相同;输入信号功率也相同;则单边带和双边带在解调器输出的信噪比是相等的..10 什么是频率调制什么是相位调制两者关系如何所谓频率调制FM是指瞬时频率偏移随调制信号成比例变化;所谓相位调制pm是指瞬时相位偏移随调制信号线性变化..FM和PM之间可以相互转换;将调制信号先微分;后进行调频则得到相位波;将调制信号先积分而后进行调相则得到调频波..11 什么是门限效应 AM信号采用包络检波解调是为什么会产生门限效应当包络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值后;检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象成为门限效应..门限效应本质上是有包络检波器的非线性引起的..可以理解为当小信噪比时;解调器的输出端没有信号项;会把有用的信号扰乱成随机噪声..12 为什么相干解调不存在门限效应噪声与信号可以分开进行解调;而解调器输出端总是单独存在有用信号项14 为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换;而调幅不能因为调幅系统的带宽是固定的15 FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何这一关系说明什么问题调制增益与信号带宽的关系为 ;这说明信号带宽越大;调制增益越高16 fm产生门限效应的主要原因是什么主要是非线性的解调作用17 FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么为了进一步改善解调器的输出信噪比;针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状的特点;在调频系统中采用加重技术;包括预加重和去加重措施..预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不变;有效降低输出噪声;已达到输出信噪比的目的;其原理实在解调钱加上预加重网络;提升调制信号的高频分量;在解调以后加上去加重网络;使信号保持不变同时降低高频噪声;从而改善输出信噪比18 什么是频分复用频分复用中;一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的频段;每路信号占用其中的一个频段;在接收端;通过滤波器选出其中所要接收的信号;在进行解调..第六章数字基带传输系统数字基带传输系统的基本结构及各部分的功能数字基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器及定时和同步系统构成..发送滤波器的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形..信道的作用是传输基带信号..信道的作用是传输基带信号..接收滤波器的作用是接收信号;尽可能滤除信道噪声和其他干扰;对信道特性进行均衡;使输出的基带波形有利于抽样判决..抽样判决器的作用是使再传输热性不理想及噪声背景下;在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行判决;以恢复或再生基带信号..定时和同步系统的作用是为抽样判决器提供准确的抽样时钟..数字基带信号有哪些常见的形式各有什么特点它们的时域表达式如何数字基带信号的常见形式有:单极性波形;双极性波形;单极性归零波形;双极性归零波形;差分波形和多电平波形..单极性波形用正电平和零电平分别对应二进制码“1”和“0”;其波形特点是电脉冲之间无间隔;极性单一;易用于TTL;CMOS电路;缺点是有直流分量;只使用于近距离传输..双极性波形用正负电平的脉冲表示二进制1和0;其波形特点是正负电平幅度相等;极性相反;故1和0等概率出现时无直流分量;有利于在信道中传输;并且在接收端恢复信号的判决电平为零;不受信道特性变化影响;抗干扰能力强..单极性归零波形电脉冲宽度小于码元宽度;信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平..从单极性归零波形中可以直接提取定时信息..双极性归零波形兼有双极性和归零波形的特点..相邻脉冲之间存在零电位间隔;接收端易识别码元起止时刻;从而使收发双方保持正确的位同步..差分波形用相邻码元的电平跳变来表示消息代码;而与码元本身的电位或极性无关..用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响;特别是在相位调制系统中可以解决载波相位模糊的问题..多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码;在波特率相同的情况下;可以提高信息传输速率..数字基带信号的功率谱有什么特点它的带宽只要取决于什么数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分;连续谱部分Puw及离散谱部分Pvw..对于连续谱而言;代表数字信息的g1t及g2t不能完全相同;所以Puw总是存在的;而对于离散谱P=1/1- g1t/ g2t=k;且0≤k≤1时;无离散谱..它的宽带取决于一个码元的持续时间Ts和基带信号的码元波形的傅里叶变换形式..构成AMI码和HDB3码的规则是什么它们各有什么优缺点AMI的编码规则:将消息代码0空号仍然变换成传输码0;而把1传码交替的变换为传输码的+1;-1…..因此AMI码为三电平序列;三元码;伪三进制;1B/1T码..AMI的优点:10;1不等概率是也无直流..2零频附近的低频分量小..3整流后及RZ码..4编译码电路简单而且便于观察误码情况..AMI的缺点是:连续0码多时;RZ码连0也多;不利于提取高质量的位同步信号..HDB3的编码规则:先把消息代码变换AMI码;然后去检查AMI码的连零情况;没有四个或者四个以上的连零串时;这时的AMI码就是HDB3码;当出现四个或者四个以上的连零串时;将四个连零小段的第四个0变换于迁移非0符号同极性的符号;称为V符号破坏码..当相邻V符号之间有偶数个非零符号时;再将该小段的第一个0变成+B或者-B平衡码;B符号的极性与前一非零符号的极性相反;并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化..HDB3码的优点:保持了AMI的优点;还增加了使连零串减少到至多三个;对于定时信号的恢复是十分有利的..简述双相码和差分双相码的优缺点..双相码的编码原则是对每一个二进制码分别用两个具有不同相位的二进制新码去表示源码..0→01零相位的一个周期的方波1→10pi相位的一个周期方波..其优点是只用两个电平;能提取足够的定时分量;又无直流漂移;编码过程简单..其缺点是占用带宽加倍;使频带利用率降低..差分双相码中;每个码元中间电平跳变用于同步;而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码..有跳变则表示1;无跳变则表示0;其优点是解决了双相极性翻转而引起的译码错误;其缺点也是占用带宽加倍..什么是码间干扰它是如何产生的对通信质量有什么影响码间干扰的产生是因为在第k个抽样时刻理想状态时抽样时刻所得的是仅有第k个波形在此时刻被取值;但在实际系统中;会有除了第k个波形以外的波形可能再抽样时刻被取值..码间干扰会导致判决电路对信号进行误判;使信号失真;产生误码;从而通信质量下降..何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽此时的频带利用率有多大理想低通传输特性的带宽称为奈奎斯特带宽;将该系统无码间干扰的最高传输速率称为奈奎斯特速率..此时频带利用率为2B/HZ..在二进制数字基带传输系统中;有哪两种误码他们各在什么情况下发生误码将由2种错误形式:发送1码;误判为0码;这种错误是在噪声的影响下使得x<Vdx为接受滤波器输出的瞬间值;Vd为判决门限时发生;同理;发送0码;误判为1码;这种错误在x>Vd时发生..无码间串扰时;基带传输系统的误码率与哪些因素有关如何降低系统的误码率无码间干扰时;基带传输系统的误码率与抽样判决时的信噪比有关..要降低系统的误码率需要提高抽样判决时的信噪比;可以降低信道噪声或者提高信号平均功率..什么是眼图它有什么作用由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图应是什么样的图形眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法..它是指接收滤波器输出信号波形在示波器上叠加所形成的图像..1.最佳抽样时刻是“眼睛”张最大的时刻;2.对定时误差的灵敏度可由眼睛的斜率决定;斜率越陡;对定时误差就越灵敏;3.图中阴影区域的垂直高度表示信号畸变范围;4.图中央的横轴位置对应判决门限电平;5.在抽样时刻上;上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限;即若噪声瞬时值超过这个容限;即可能发生错误判决..具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图中间会有一条代表0的水平线..什么是部分响应波形什么是部分响应系统。

通信原理实验思考题答案

通信原理实验思考题答案
码器芯片:实现四路八位码的合路。④D触发器芯片:产生AMI码。
实验二HDB3译码器和时域均衡器
30、写出HDB3编码器电路中的四连零检测原理。
答:

31、电路中是如何实现补V、加B补奇的?
答:
32、实验中,单/双极性变换、双/单极性变换是如何实现的?
答:
33、HDB3编码器输出波形相对原始数据会产生延时,按照编码规则,编码器必需经
答:|f2-f1|+2fs=2M-1M+2*256K=1.512Mhz,f1、f2是2个载波频率,fs为基带信号的带
宽。先按下MATH按钮,再选择FFT。
54、画出2FSK过零检测解调的原理框图;
答:
56、测试接收端的各点波形,需要与什么波形对比,才能比较好的进行观测?示波器
的触发源该选哪一种信号?为什么?
答:与该点相同作用处的波形相比较。触发源选择原始信号。因为频率低稳定度高。
57、采用过零检测解调的方法时,将f1和f2倍频的电路是如何设计的?
答:经过上升沿、下降沿单稳态触发后相加输出。
58、采用过零检测解调的方法时,解调电路中哪一点的波形是f1和f2的倍频?
答:相加器输出端
59、解调时将f1和f2倍频有何好处?如何通过仪器测量来说明?
率值与复杂信号的频谱有关系吗?如果有关系的话,关系如何?
答:可以用有频谱分析功能的仪器,如频谱分析仪,带FFT功能的数字示波器,……用频率计、示波器读出的周期、频率值与复杂信号的频谱没有关系,因为复杂信号不能用简单的周期、频率来描述,特别是随机信号没有周期与频率。
10、如何正确使用可调直流电源?
答:可调直流电源使用注意事项:
39、通过均衡后,波形的宽度应该变窄了还是变宽了?波形宽度调整到什么状态比较

通信原理思考题答案图文稿

通信原理思考题答案图文稿

通信原理思考题答案集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第一章绪论1.1以无线广播和电视为例,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。

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案第一章绪论1.1 无线广播和电视中的信息源、受信者和信道包含的内容在无线电广播中,信息源是从声音转换成的原始电信号,受信者中包含的内容是从复原的原始电信号转换成的声音。

在电视系统中,信息源的内容是从影像转换成的电信号,受信者中包含的内容是从复原的原始电信号转换成的影像。

信道中包含的内容是载有声音和影像的无线电波。

1.2 数字信号和模拟信号的区别数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值,而模拟信号指电信号的参量可以取连续值。

它们的根本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 数字通信的优缺点数字通信指传输数字信号的通信系统。

它的优点包括抗干扰能力强、传输差错可以控制、便于加密处理、便于存储、处理和交换、设备便于集成化和微机化、便于构成综合数字网和综合业务数字网。

缺点是占用信道频带较宽。

1.4 数字通信系统模型中各组成部分的主要功能数字通信系统的模型包括信源编码与译码、信道编码和译码、加密与解密、数字调制和解调、同步等功能。

信源编码和译码提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码增强数字信号的抗干扰能力;加密和解密保证传输信息的安全;数字调制和解调将数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步保证数字通信系统的有序、准确和可靠的工作。

1.5 通信系统分类按调制方式分类通信系统按调制方式分类,包括模拟通信系统和数字通信系统。

模拟通信系统使用模拟信号进行通信,数字通信系统使用数字信号进行通信。

根据信道是否经过调制,通信系统可分为基带传输系统和带通传输系统。

按信号特征,通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统,分别传输模拟信号和数字信号。

根据信号复用方式,通信系统可分为频分复用、时分复用和码分复用。

单工、半双工和全双工通信方式是按照消息传递的方向和时间关系分类的。

单工通信只能单向传输消息,如广播、遥测和无线寻呼;半双工通信双方都能进行收发信息,但不能同时进行收发,如普通对讲机;全双工通信双方能同时进行收发消息,如电话。

通信原理第六版思考题及习题答案

通信原理第六版思考题及习题答案

通信原理第六版思考题及习题答案第一章绪论说明图1-1模型中的信息源受信者及信道包含 1.1以无线广播和电视为例的具体1-8单工半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。

通信双方只有一个进行发送单工通信是指消息只能单向传输的工作方式另一个只能接受如广播遥测无线寻呼等。

半双工通信指通信双方都能进行收发信息但是不能同时进行收发的工作方式如使用统一载频的普通对讲机。

全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式如电话等。

1-9通信系统的主要性能指标是什么分为并行传输和串行传输。

并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输其优势是传输速度快无需附加设备就能实现收发双方字符同步缺点是成本高常用于短距离传输。

串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传其优点是成本低缺点是传输速度慢需要外加措施解决收发双方码组或输字符同步常用于远距离传输。

1-10通信系统的主要性能指标是有哪些通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。

其中有效性和可靠性是主要性能指标在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量同样的消息用不同的调制方式则需要不同的频带宽度数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。

具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。

1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些有效性用传输速率和频带利用率来衡量可靠性用差错率来衡量差错率有误码率误信率。

1-12何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元的数目单位为波特信息速率定义为每秒钟传送的信息量单位是bit/s。

1-13何谓误码率和误信率它们之间关系如何? 误码率是码元在传输系统中被传错的概率。

指错误的码元数在传输码元数中所占的比例错误码元数/传输总码元数。

误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。

通信原理(第七版)思考题及答案

通信原理(第七版)思考题及答案

第一章绪论1.以无线广播和电视为例,说明图1-3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。

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。

其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。

通信原理课后思考题答案

通信原理课后思考题答案

通信原理课后思考题答案1. 什么是通信原理?通信原理是研究信息传输和通信过程中的基本原理和技术的学科。

它涉及了信息的产生、编码、传输、接收和解码等各个方面,同时还研究了传输媒介、信道特性、信号处理和调制解调等相关技术。

2. 通信系统中的基本组成部分有哪些?通信系统中的基本组成部分包括信息源、编码器、调制器、信道、解调器和接收器等。

信息源是指产生或提供信息的源头,可以是声音、图像、文本或其他形式的数据。

编码器是将信息源的原始信号转换成数字信号或模拟信号的过程。

调制器是将数字信号或模拟信号转换成适合在信道上传输的调制信号的过程。

信道是用于传输信号的传输媒介,可以是无线信道或有线信道。

解调器是对接收到的调制信号进行解调,恢复出原始信号的过程。

接收器是将解调得到的信号进行滤波、放大和处理,使得原始信息可以被接收和理解。

3. 为什么会需要调制?调制是将原始信号转换成适合在信道上传输的信号的过程。

它的主要原因是为了适应信道的特性和限制,使得信息能够在信道中正确传输和接收。

在无线通信中,调制可以将低频信号转换成高频信号,以便在空间中传输。

在有线通信中,调制可以将数字信号或模拟信号转换成适合在传输线路中传输的信号。

4. 什么是信道传输特性?信道传输特性描述了信号在信道中传输过程中的变化和影响。

常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声和多径效应等。

衰减是信号在传输过程中逐渐减小的现象,导致传输距离的限制。

失真是信号在传输过程中形状发生改变的现象,使得接收端无法完全恢复出原始信号。

噪声是由于信道本身存在的无意义或干扰信号,使得接收到的信号质量降低。

多径效应是指信号在传输过程中经过多条不同路径到达接收端,导致信号的干扰和衰减。

5. 什么是解调?解调是将经过信道传输的调制信号恢复成原始信号的过程。

它是调制的逆过程,通过对接收到的信号进行滤波、放大和处理,将调制信号恢复成原来的模拟信号或数字信号。

解调的目标是尽可能准确地还原原始信号,使得接收端能够正确地接收和解码。

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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。

设计流程如下:3、自行设计一个码元可变的NRZ码产生电路并分析其工作过程。

答:设计流程图如下。

提示:若设计一个32位的NRZ码,即要求对位同步信号进行32分频,产生一路NRZ码的帧同步信号,码型调节模块对32位码进行设置,可得到可变的任何32位码型,通过帧同步倍锁存设置的NRZ码,通过NRZ码产生器模块把32位并行数据进行并串转换,用位同步信号进行一位一位输出,循环输出32位可变NRZ码即我们的设计完毕。

实验二思考题P2-4:1、实验时,串/并转换所需的帧同步信号高电平持续时间必须小于一位码元的宽度,为什么?答:如果学生认真思考,可以提出没有必要一定小于一位码元的宽度。

如24位的数据在串行移位时,当同步信号计数到第24位时,输出帧信号,通过帧信号的上升沿马上锁存这一帧24位数据,高电平没有必要作要求。

主要检查学生是否认真考虑问题。

2、是否还有更好的方法实现串/并转换?请设计电路,并画出电路原理图及各点理论上的波形图。

答:终端模块采用移位锁存的方法实现串/并转换,此方法目前是最好的方法了。

实验三无思考题实验四思考题P4-6:1、在分析电路的基础上回答,为什么本实验HDB3编、解码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码时才能正常工作?答:因为该电路采用帧同步控制信号,而1帧包含24位,所以当NRZ码输入电路到第24位时,帧同步信号给一个脉冲,使得电路复位。

HDB3码再重新对NRZ码进行编译。

且HDB3码电路对NRZ 进行编译的第一位始终是固定的值。

因此HDB3编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码才能正常工作。

但是由于HDB3码很有特点,现在为了使学生更好的观察HDB3如何进行编译码,我们对电路进行了改正,去掉了帧同步控制信号,所以现在对任意位的NRZ码都可以进行编码。

2、自行设计一个HDB3码编码电路,画出电路原理图并分析其工作过程。

答:根据HDB3的编码规则,CPLD电路实现四连“0”的检测电路,并根据检测出来的结果确定破坏点“V”脉冲的加入,再根据取代节选择将“B”脉冲填补进去。

原理框图如下:HDB3CPLD设计的电路原理图如下:实验五思考题P5-6:1、为什么普通双边带调幅的信息传输速率较低,应该采用什么样的方法加以避免?答:因为在普通调幅(AM)调幅中含有载波分量,但载波分量并不携带有用消息,却能耗散大量的功率,所以传输速率较低。

为了提高信息的传输速率,可将不携带消息的载波分量抑制掉,而仅传输携带消息的两个边带,即采用抑制载波双边带调幅的方法。

另外,双边带调制虽然调制频率高,但是它的传输带宽需要两倍基带信号带宽,所以信道利用率不高。

因此可以采用单边带调制,即可以同时抑制载波并仅发送一个边带,故又节省功率。

2、普通调幅、抑制载波双边带调幅、单边带和残留边带和这几种调制方式各有什么优点和缺点?请自行设计一个用MC1496实现的抑制载波双边带调制电路,并分析其工作原理。

答:普通调幅的优点是实现调制方式简便,输出的已调信号的包络与输入调制信号成正比。

解调时可采用包络检波很容易恢复原始调制信号。

缺点是调幅中含有载波分量,但载波分量并不携带有用消息,却能耗散大量的功率,所以传输速率较低;抑制载波双边带调幅优点是可将不携带消息的载波分量抑制掉,而仅传输携带消息的两个边带,提高了信息的传输速率。

缺点是双边带调制虽然调制频率高,但是它的传输带宽需要两倍基带信号带宽,所以信道利用率不高。

并且采用相干解调是必须产生一个同频同相的载波,如果同频同相的条件得不到保证,则会破坏原始信号的恢复;抑制载波单边带优点是传输时抑制载波并仅发送一个边带,故又节省功率。

缺点是由于单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带。

所以要让双边带信号通过一个单边带滤波器,而理想滤波器是不可能做到的,实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。

因此实现分割上、下边带的滤波器就很难实现,一般采用多级调制的办法;残留边带调制的优点是避免了用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想滤波器的困难。

缺点是由于在残留边带调制中除了传送一个边带之外,还保留另外一个边带的一部分,所以传输频带的带宽增宽了。

下图是用MC1496实现的抑制载波双边带调制电路。

此电路采用的是典型的调制载波双边带电路,采用的是双电源供电方式。

其中载波信号U C 经高频耦合电容C 2从u x 端输入,C 3为高频旁路电容,使8脚接地。

调制信号U Ω经低频耦合电容C 1从u y 端输入,C 4为低频旁路电容,使4脚接地。

调幅信号U 0从12脚单端输出。

器件采用双电源供电方式,所以5脚的偏置电阻R 5接地。

脚2与3间接入负反馈电阻R E ,以扩展调制信号的U Ω的线性动态范围,R E 增大,线性范围增大,但乘法器的增益随之减少。

电阻R 6、R 7、R 8及R L 为器件提供静态偏置电压,保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。

工作过程是载波信号U C (t ),其频率f C =10.7MHz ,峰—峰值U CP-P =40mV 。

低频输入端输入调制信号U Ω(t ),其频率f Ω=1KHz ,先使峰-峰值U ΩP-P =0,调节RP ,使输出U 0=0(此时U 4=U 1),再逐渐增加U ΩP-P ,则输出信号U 0(t )的幅度逐渐增大,最后出现抑制载波的调幅信号。

由于器件内部参数不可能完全对称,致使输出出现漏信号。

脚1和4分别接电阻R210和R213可以较好地抑制载波漏信号和改善温度性能。

3、 调节电位器“调制深度调节”时,调幅信号会发生怎样的变化,为什么?答:调制深度是指调制信号与载波信号电压峰值的比例。

设调制信号为()cos m u t U t ΩΩ=Ω 如果用它来对载波()cosc c m c u t U t ω=(Ω≥c ω)进行调幅,那么,在理想情况下,普通调幅信号为:()(c o s )c o s A M c m m c u t U k U t t ωΩ=+Ω (1cos )cos cm a c U M t t ω=+Ω 其中调幅深度,01,m a a cmU M k M k U Ω=⋅<≤为比例系数 调节电位器改变调制信号于载波信号电压峰值的比例。

它的作用是将m U Ω移去,只加载波电压cm U ,调节电位器使输出载波电流0=i 。

则调制信号为抑制载波双边带调幅。

如果调节电位器使输出载波电流不为0,使输出信号Am U 中有载波则为普通双边带调幅。

实验六思考题P6-5:1、调频立体声通信只能用于视距传输,多径传输和建筑物阻挡对信号传输质量的影响较大,该如何解决这个问题,试分析之。

答:本思考题较理论化,可参考樊昌信编的《通信原理》教材,第四版,国防工业出版社。

P48面3.7随参信道特性及其对信号传输的影响;P51面3.8随参信道特性的改善——分集接收。

2、作为一般的调频发射电路,在不同时间和温度下,其发射频率存在一定的漂移,试分析这是什么原因造成的?可以采取什么措施使其发射频率稳定,如接近晶体振荡器的稳定度等?答:可参考张肃文编的《高频电子线路》第三版教材,高等教育出版社,P392面7.7节振荡器的频率稳定问题;P564面10.6节晶体振荡器直接调频。

根据所指定的时间间隔不同,调频立体声的发射频率漂移属于短期频率稳定度,主要是与温度变化、电压变化和电路参数不稳定性等因素有关。

要达到接近晶体振荡器的稳定度可以采用三种方法:(1)对石英晶体振荡器进行直接调频;(2)采用自动频率控制电路;(3)利用锁相环路稳频。

3、在接收模块当中,我们比较关心的是接收的音频信号的音质和强度。

试分析电路中哪些措施可以提高接收到的音频信号的音质和强度?您能提出哪些改进措施?答:可参考曹志刚编《现代通信原理》教材,清华大学出版社。

P93面4.8节采用预加重/去加重改善信噪比。

我们实验中加入了预加重和去加重,另外对接收到的音频信号进行有效带通滤波。

4、在调频发射部分当中,有什么方法可以对MPX处的立体声复用信号进行还原?答:实际上MPX是发射部分的频分复用,只需对复用信号进行解复用即可,答案框图已在P6-6附图二中。

实验七思考题P7-5:1、描述抽样定理。

答:可参考任何通信原理教材。

此不详述。

2、本实验采用的是什么抽样方式?为什么?答:实验采用的是自然抽样,自然抽样时,抽样过程实际是相乘的过程。

另外说一下平顶抽样,实际应用中,平顶抽样是采用抽样保持电路来实现的。

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