窄带调频相干解调不存在门限效应
(完整版)通信原理第三章测试题
一.填空 1.对DSB —SC 信号,当采用插入导频法进行载波同步时,插入的条件是( )。
2.残留边带滤波器的传输特性H (w )应该是( )。
3.AM 系统在( )情况下会出现门限效应。
4.什么是门限效应?AM 信号瞎用包络检波法为什么会产生门限效应? 5.在残留边带调制系统中,为了不失真地恢复信号,其传输函数H (w )应满足( )。
6.在解调过程中,( )的解调方式会产生门限效应,产生门限效应的原因是( )。
7.当调频指数满足( )时称为窄带调频。
8.相干解调器由( )和( )组成,信号与噪声可以分开处理,故没有门限效应。
9.门限效应是由包络检波器的( )作用所引起的。
10.什么是频分复用? 填空答案:1.载频处、正交插入2.在载频两边具有互补对称特性 3.在包络检波时且小信噪比时4小信噪比时,解调输出信号无法与噪声分开,有用信号“淹没”在噪声中,这时候输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降,而是急剧恶化。
这种现象称为门限效应。
5.H ()()c c H H ωωωωωω++-=≤常数, 6.非相干解调 非线性应用 7.1f m <<8.相乘器 低通滤波器 9.非线性解调 10.利用调制技术将各路信息信号调制到不同载频上,使各路信号的频谱搬移到各自的子通道内,合成后送入信道传输。
在接收端,采用一系列不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号,解调后恢复各路相应的基带信号。
1.常见的幅度调制方式:(调幅<AM>)、(双边带<DSB>)、(单边带<SSB>)、(残留边带<VSB>)。
2.如果把语音信号0.3-3.4kHZ 直接通过天线发射,那么天线的长度为(22km ) 3.基带信号控制高频载波的过程叫(调制)4.要保证Ao+f (t )总是正的,对于所有的t ,必须要求( )5.( )越大,说明这种调制制度的抗干扰性能越好。
通信原理思考题及作业解答
思考题作业题解答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?答:衡量数字通信系统有效性的性能指标有:码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。
衡量数字通信系统可靠性的性能指标有:误码率P e 和误信(比特)率P b 。
1–12 何谓码元速率和信息速率?它们之间的关系如何?答:码元速率R B 是指单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud ,B )。
信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒(b/s 或bps )。
码元速率和信息速率的关系: 或 其中 M 为M 进制(M =2 k ,k = 1, 2, 3, …)。
1–13 何谓误码率和误信率?它们之间的关系如何?答:误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
在二进制中有:P e =P b 。
第1章 绪论( 习题 )1–4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码:00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D ,每个脉冲宽度为5ms 。
(1) 不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率;(2) 若每个字母出现的可能性分别为P A =1/5,P B =1/4,P C =1/4,P D =3/10,试计算传输的平均信息速率。
解:(1) 平均每个字母携带的信息量,即熵为2(比特/符号)每个字母(符号)为两个脉冲,其宽度为2×5 ms =10-2(s )则平均信息速率为:2(比特/符号)/10-2(秒/符号)=200(b/s )(2) 平均信息量为985.1310log 1034log 4125log 51)(222=⨯+⨯⨯+⨯=x H (比特/符号) 平均信息速率为:H (x )/10-2=1.985/10-2=198.5(b/s )1–7 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400 B ,试求该系统的信息速率。
线性与非线性调制系统的抗噪声性能分析
线性与非线性调制系统的抗噪声性能分析摘要:本文主要是通过对线性调制系统的不同调制方式在大信噪比条件下抗噪声性能的分析,分析了解不同的解调方法下,系统的抗噪声性能。
关键词:线性调制系统性能分析抗噪声性能系统引言所谓调制就是使基带信号(调制信号)控制载波的某个(或几个)参数,使这一个(或几个)参数按照基带信号的变化规律而变化的过程。
调制后所得到的信号为已调信号或频带信号,载波是一种不含任何有用信号用来搭载基带信号的高频信号。
调制信号m(t)为连续变化的模拟量叫模拟调制,其系统称为模拟调制系统。
其调制分为幅度调制和角度调制,幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律变化的过程,分为标准调幅(AM)、抑制载波双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB)等。
幅度调制属于线性调制,它通过改变载波的幅度,以实现调制信号频谱的搬移,一个正弦载波有幅度、频率、相位3个参量,因此,不仅可以把调制信号的信息寄托在载波的幅度变化中,还可以寄托在载波的频率和相位变化中。
这种使高频载波的频率或相位按照调制信号规律的变化而振幅恒定的调制方式,称为频率调制(FM)和相位调制(PM),分别简称为调频和调相。
因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化,故调频和调相又统称为角度调制。
在分析抗噪声性能时,主要考虑的是加性高斯白噪声对系统的影响,同时也是最基本的噪声和干扰模型,又因为加性高斯白噪声被认为只对信号的接受产生影响,所以调试系统的抗噪声性能是通过解调器的抗噪声性能来衡量。
1. 线性调制系统的抗噪声性能分析1.1.AM的相干解调和非相干解调系统抗噪声性能对比分析AM信号的解调非为相干解调和非相干解调,两种解调的模型不同,所以抗噪声性能也随之不同,即分开进行讨论,先讨论相干解调系统的抗噪声性能。
AM相干解调模型框图如图1所示。
若解调器的输入信号为式中则解调器输入信号的平均功率为,解调器输入信号的平均功率为,所以AM的输入信噪比。
第三章模拟调制系统
第3章 模拟调制系统3.0概述基带信号:由消息直接变换成的电信号。
频带从零频开始,低频端谱能量大,不宜在信道中远距离传输。
调 制:按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波某些参数的过程叫调制。
(频谱搬迁)模拟调制:当调制信号为模拟基带信号f(t),载波为连续的正弦或余弦高频信号c(t)=Acos[ωc t+θ0]时,称模拟调制,其数学表达式为:s(t)=f(t)·c(t) =A(t)cos[ωc t+φ(t)+θ0]调制的分类:数字调制 3.1、双边带调幅 一. 常规调幅1、时域表达式:调制信号f(t)(平均值)(t f =0)加直流后对载波幅度调制(称标准或完全调幅)即:s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧成比例变化随常数,调相:成比例变化随常数,调频:非线性调制角度调制为常数成比例变化随线性调制幅度调制模拟调制t f t t A t f dt t d t A VSBSSB DSB AM t t f t A φφφ)(,:其中:ωc 载波角频率,θc 载波初相位波形图3-1当调制信号f(t)为单频信号时:f(t)= A m cos(ωm t+θm ) 则:s AM (t)= [A 0+ A m cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]= A 0 [1+βAM cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]其中:0A A mAM =β称调幅指数,将其х100%叫调制度 ⎪⎩⎪⎨⎧><=过调幅通常取正常调幅满调幅...1-60%)-30%(...1......1AMβ 2. 频域表达式当θc =0时,s AM (t)= [A 0+ f(t)]cosωc t = A 0 cosωc t+ f(t) cosωc t 由于: f(t) F(ω)A 0 cosωc t [])()(000ωωδωωδπ++-↔A[][]00(21(21cos )(ωωωωω++-↔F F t t f c ()()()()01:)(21)(21))((21cos )(0ωωωωωωωω-↔+=+=--F e t f e t f e t f e e t f t t f t j t j t j t j t j c c c c c 而故S AM (ω) 的频域表达式为:[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM频谱图:说明:(1)、调制过程为调制信号频谱的线性搬移,即将其搬移到适合通信系统传输的频率范围(2)、常规调幅巳调波频谱中含有一个载波和两个边带份量。
通信专业中的一些重要公式
第一章 绪论 1.传码率B R即波型(码元)传输速率,每秒钟传输的码元速率。
常表示为B R ,单位为“波特(Baud )”。
)(1Baud T R B =(1.1-1)式中:T 是每个码元占有的时间长度,单位是s 。
2.传信率b R :即信息传输速率,指每秒钟传输的信息量。
常表示为b R ,单位是“比特/秒(bit/s 或bps )”。
对于二进制码元,传码率和传信率数值相等,但单位不同。
对于多进制码元,两者不同,但可以通过下列公式进行转换。
)/(log 2s bit N R R B b ⋅= (1.1-2)式中:N 是进制数。
3.误码率e P是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,或者更确切地说,误码率是码元在传输系统中被传错的概率。
即e P = 错误接收码元数目/传输码元总数目 (1.1-3) 4.误信率b P又称误比特率,是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,或者说,它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。
即b P = 错误接收比特数/传输总比特数 (1.1-4)5.信息量单个符号的信息量[])(1log )(log )(i a i a i x P x P x I =-= (1.2-2)6.熵(平均信息量)∑∑-==Xa Xx P x P x I x P X H )(log )()()()( (1.2-10)式中X 为离散信源符号集合,)(X H 的单位取决于对数底a 的取值,通常情况下取2=a ,这时,)(X H 的单位为bit /符号。
若离散信源X 中只有M 个符号,则上式又可以表示成下式∑=-=Mi i a i x P x P X H 1)(log )()( (1.2-11)7.连续信道连续信道的信道容量,由著名的香农(Shannon )公式确定,其内容为:假设信道的带宽为)(Hz B ,信道输出的信号功率为)(W S ,输出的加性带限高斯白噪声功率为)(W N ,则该信道的信道容量为())/(/1log 2s bit N S B C += (1.3-26)若噪声的单边功率谱密度为0n ,则有噪声功率为B n N 0=,可得香农公式的另一种形式[])/()/(1log 02s bit B n S B C += (1.3-27)其中0称为信道容量的“三要素”。
通信原理简答题答案2(个人整理)
通信原理简答题答案2(个⼈整理)第⼀章绪论1-2何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么?答:数字信号:电信号的参量值仅可能取有限个值。
模拟信号:电信号的参量取值连续。
两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。
1-3何谓数字通信?数字通信偶哪些优缺点?答:利⽤数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。
优点:抗⼲扰能⼒强,⽆噪声积累传输差错可控;便于现代数字信号处理技术对数字信息进⾏处理、变换、储存;易于集成,使通信设备微型化,重量轻;易于加密处理,且保密性好。
缺点:⼀般需要较⼤的传输带宽;系统设备较复杂。
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?答:信源编码:提⾼信息传输的有效性(通过数字压缩技术降低码速率),完成A/D转换。
信道编码/译码:增强数字信号的抗⼲扰能⼒。
加密与解密:认为扰乱数字序列,加上密码。
数字调制与解调: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。
同步:使收发两端的信号在时间上保持步调⼀致。
1-5 按调制⽅式,通信系统如何分类?答: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?答: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?答:FDM,TDM,CDM。
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。
答:按照消息传递的⽅向与时间关系分类。
单⼯通信:消息只能单向传输。
半双⼯: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。
全双⼯通信:通信双⽅可以同时收发消息。
1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信⽅式?他们的适⽤场合及特点?答:分为并⾏传输和串⾏传输⽅式。
并⾏传输⼀般⽤于设备之间的近距离通信,如计算机和打印机之间的数据传输。
串⾏传输使⽤与远距离数据的传输。
1-10 通信系统的主要性能指标是什么?—答:有效性和可靠性。
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?答:有效性:传输速率,频带利⽤率。
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题(模拟调制系统)【圣才出品】
第5章模拟调制系统思考题5-1 何谓调制?调制在通信系统中的作用是什么?答:(1)调制是指把信号转换成适合在信道中传输的一种过程。
广义的调制分为基带调制和带通调制(又称载波调制)。
(2)调制在通信系统中的作用:①将基带信号的频谱搬至较高的频率上,提高发射效率;②将多个基带信号分别搬移到不同的载频处,实现信道的多路复用,提高信道利用率;③扩展信号带宽,提高系统抗干扰能力。
5-2 什么是线性调制?常见的线性调制方式有哪些?答:(1)线性调制又称幅度调制,是指由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
波形上,幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。
(2)常见的线性调制有调幅、双边带调制、单边带调制和残留边带调制。
5-3 AM信号的波形和频谱有哪些特点?答:(1)AM信号的波形特点:AM波的包络与调制信号的形状完全一样。
(2)AM信号的频谱特点:①AM信号的频谱有载频分量、上边带和下边带三部分组成;②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;③带宽是基带信号带宽的2倍。
5-4 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?答:由于AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成,而只有边带的功率才与带宽相关,也就是说载波分量并不携带信息,因此AM信号在调制过程中功率增加了调制信号的功率。
5-5 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?答:(1)抑制载波的原因:抑制载波可以提高调制效率,节省载波功率,若不存在载波分量,信号的调制效率是100%,即全部功率都用于信息传输。
(2)对于AM信号,抑制载波的双边带可以使其调制效率提高到100%。
5-6 SSB信号的产生方法有哪些?各有何技术难点?答:(1)SSB信号的产生方法:①滤波法,滤波法是指先产生一个双边带信号,然后让其通过一个边带滤波器,滤除不要的边带,即可得到单边带信号;②相移法,相移法是指利用相移网络,对载波和调制信号进行适当的相移,以便在合成过程中将其中的一个边带抵消而获得SSB信号。
软件无线电Labview仿真实验报告
《通信系统原理实验》课程研究性学习手册一、实验任务:1、在LabVIEW 平台上完成一个AM 演示程序,实现简单的AM 调制。
2、实现一个基于LabVIEW 和NI-USRP 平台的调频收音机,并正确接收空中的调频广播电台信号。
二、理论分析:1.幅度调制幅度调制(Amplitude Modulation ,AM )是一种模拟线性调制方法。
频域上,已调信号频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域上,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
AM 调制的载波信号通常是高频正弦波,作为载体来传递信源信号中的信息。
调制结果是一个双边带信号,中心是载波频率,带宽是原始信号的两倍。
调制信号的数学表达式为:()()()()()()000c o s c o sθωθω+++==t t f t A t c t m t s c c AM (1.1) 式中,)(t m 是调制信号,其直流分量为0A ,交流分量为;)(t c 是载波信号,其为角频率为c ω、初始相位为0θ的余弦信号。
从式1.1我们能够得出幅度调制的已调信号就是是)(t m 和)(t c 的乘积。
为了实现)(t m 能够对载波信号的幅度实现线性调制,)(t m 应该包含直流分量来保证0)(≥t m ,也就是 ()0m a x A t f ≤ (1.2)这样的话才能够保证()t s AM 的包络完全在时间轴上方,如图1所示。
根据式(1.2),为避免产生“过调幅”现象而导致包络检波的结果严重失真,兹定义一个重要参数:10≤=A A mAM β (1.3)式中,称AM β为调幅指数,或调幅深度;m A 代表信源信号()t f 的最大幅值。
一般AM β不超过0.8。
下面对AM 调制在频域上进行分析。
对于式1.1,我们能够直接通过傅里叶变换得到其频域表达式,如式1.4所示。
()()()[]()()[]22220000000θθωωωωδπωωωωδπωj j AM e F A e F A S -+-++++=-(1.4)频谱如图2所示:图2 调幅信号频谱由于软件无线电的核心思想是对天线感应的射频模拟信号尽可能地直接数字化,将其变为适合于数字信号处理器(DSP )或计算机处理的数据流,然后由软件(算法)来完成各种各样的功能,使其具有更好的可扩展性和应用环境适应性,故而对信源信号的各种调制与解调过程都是在数字域实现的。
通信原理
通信原理课程辅导提纲军区空军自考办二零一一年九月第一章绪论一、内容提要1、通信发展简史2、通信系统3、通信使用频段4、通信发展方向二、基本要求了解通信发展简史和发展方向;掌握通信系统的性能指标,理解模拟通信系统和数字通信系统的组成及特点;了解通信使用的频段以及各频段的通信特点。
三、重点内容通信系统性能指标的定义和相关计算;模拟和数字通信系统在系统组成上的区别。
四、典型例题1、填空题(1)模拟通信系统的有效性指标是______________,可靠性指标是________________。
答案:带宽,输出信噪比(2)数字通信系统的有效性指标是______________,可靠性指标是________________。
答案:话路数、带宽(3)调制器的功能是将原始的______________变换成适合在不同信道内传输的已调波信号,同时可实现______________。
答:基带信号、多路复用(4)通信系统可分为______________传输系统、______________传输系统和混合或模拟信号的数字传输系统。
答:模拟、数字2、简答题(1)简述数字通信系统的优点。
答案:1、使用电子器件,成本降低2、数字信息易于实现加密3、动态范围增大4、来源于不同信息源的信息可以混合在一起传输5、在远距传输中,噪声不会在中继站中累加。
6、数字信号使用编码技术易于增强检错和纠错能力3、画图题画出数字通信系统的组成框图。
答案:第二章 信号分析与变换一、内容提要1、常用的信号函数2、傅立叶变换3、卷积和相关4、信号的能量谱和功率谱5、离散傅立叶变换6、希尔伯特变换7、信号通过线性系统 二、基本要求 熟练掌握常用信号函数的数学表达式、特点和性质;掌握常用信号函数的傅立叶变换并能查表计算某些信号函数的傅立叶变换;掌握卷积和相关的概念和计算方法;掌握信号能量谱和功率谱的概念和计算方法;理解离散傅立叶变换的定义和计算方法;了解希尔伯特变换的定义和计算方法;理解信号通过线性系统的计算方法及线性系统的性能特点。
通信原理习题答案-西安邮电
第一章绪论学习要求:✧常用通信术语;✧模拟信号与数字信号的定义;✧通信系统的组成、分类、和通信方式;✧数字通信系统的优缺点;✧离散消息的信息量、平均信息量(信源熵)的计算;✧衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标;✧传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系;✧误码率和误信率的定义及计算。
一、简答题1.消息、信息、信号,通信的含义是什么?通信系统至少包含哪几部分?2.试画出模拟和数字通信系统的模型图,并指出各组成部分的主要功能,说明数字通信系统有什么特点?3.举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。
4.举例说明如何度量信息量。
5.通信系统的性能指标是什么?这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么?二、综合题1.设有四个符号,其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8,且各符号的出现是相对独立的。
试计算该符号集的平均信息量。
H x 1.75 bit/符2.一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A、01代替B、10代替C,11代替D,每个二进制脉冲宽度为5ms。
(1)不同字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率;(2)若每个字母出现的可能性分别为1 1 1 3P A ,P B ,P C ,P D5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。
R b max 200 bit/sR b 198.5 bit/s3.国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母,“划”用持续3单位的电流脉冲表示,“点”用持续1单位的电流脉冲表示;且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。
(1)计算“点”和“划”的信息量;(2)计算“点”和“划”的平均信息量。
I 2 bit I. 0.415 bitH x 0.81 bit/符4.设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112出现的概率为 1/224。
通信原理习题(有关的题弄懂肯定及格)
通信原理练习题绪论填空题1.为便于对通信系统进行分析,常采用广义信道,对模拟通信从研究(调制和解调)角度出发,定义为(调制)信道;对数字通信,从研究(编码和译码)角度出发,定义为(编码)信道。
2.在通信传输过程中,基带传输是指(由信源发出的未经调制的基带信号直接在信道中传输),频带传输是指(通过调制将基带信号变为更适合在信道传输的形式)。
3.在数字通信系统中,信源编码是为了(提高系统的有效性),信道编码是为了(提高系统的可靠性)。
4.模拟调制系统的抗噪声性能主要用(输出信噪比)来衡量,数字调制系统的抗噪声性能主要用(误码率或误信率)来衡量。
5.在通信理论中,信息是对(消息)的(统计)特性的一种定理描述;信息采用的最广泛的单位是(比特)。
6.通信系统的主要性能指标通常用(有效性)和(可靠性)来衡量,FSK系统指标具体用(传码率)和(误码率)来衡量,而FM系统指标具体用(有效传输带宽)和(输出信噪比)来衡量。
7.一离散信源输出二进制符号,在(等概)条件下,每个二进制符号携带1比特信息量;在(不等概)条件下,每个二进制符号携带的信息量小于1比特。
8.设每秒传送N个M进制的码元,则信息传输速率为(Nlog2M)比特/秒。
9.在数字通信中,传码率是指(系统每秒传送码元的数目)。
10.在数字通信中,误码率是指(在传输中出现错误码元的概率)。
11.数字通信系统的主要性能指标是(传输速率)和(差错率)。
码元速率R B的定义是(每秒钟传送码元的数目),单位是(Baud),信息速率R b的定义是(每秒钟传递的信息量),单位是(bit/s)。
二、计算填空题1.若传输四进制数字序列,每传输一个码元需时间T i=250×10-6s,其传信率为(8kb/s),码元速率为(4kB)。
2.某通信系统采用八进制数字序列传输方式,其码元速率为9600B,其传信率为(28800b/s),若传输5s,检测到48个码元误码,其误码率为(10-3)。
现代通信原理与技术思考题答案【张辉、曹丽娜】
《现代通信原理与技术》简答题第一章1-1、什么是数字信号和模拟信号,两者的区别是什么?凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),则称为模拟信号。
凡信号参量只可能取有限个值,则称为数字信号。
区别:在于信号参量的取值。
1-2、何谓数字通信?简述数字通信系统的主要优缺点。
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
优点:①抗干扰能力强,且噪声不积累。
②差错可控。
③易于与各种数字终端接口。
④易于集成化。
⑤易于加密处理。
缺点:占用频带宽,需要同步。
1-3、画出数字通信系统的一般模型,简述各小方框的主要功能。
数字通信系统的一般模型如下图(1)信源编码与译码:数据压缩(减少码元数目和降低码元速率),减小传输带宽,提高通信的有效性。
模/数转换,当信息源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字传输。
(2)信道编码与译码:通过加入监督码元(纠错/检错)提高通信的可靠性。
(3)加密与解密:通过加密保证所传信息的安全性。
(4)数字调制与解调:把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。
1-4、在数字通信系统中,其可靠性和有效性指的是什么?各有哪些重要指标?有效性——传输速率(传码率、传信率,频带利用率)可靠性——差错率(误码率、误信率)1-5、按信号的流向和时间分类,通信方式有哪些?单工、半双工、全双工。
1-6、何谓码元速率和信息速率?他们之间的关系如何?码元速率(R B):单位时间内传输码元的数目。
信息速率(R b):单位时间内传递的平均信息量或比特数。
R b=R B·H(b/s)【信息速率=码元速率×平均信息量】第三章3-1、什么是狭义信道,什么是广义信道?狭义信道:仅是指信号的传输媒质;广义信道:如果信道不仅是传输媒质而且包括通信系统中的一些转换装置。
信道的组成框图:3-2、在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道?调制信道:调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。
通信思考题答案
思考题集合:1-1:什么是数字信号和模拟信号?两者的区别是什么?凡信号参量的取值连续(不可数或者是无穷多),则称为模拟信号,(不一定在时间是连续)凡信号参量的取值是有限个,则称为数字信号。
区别是:前者在信号参量的取值是连续的,而后者是离散的。
(不一定在时间上离散)。
1-2何谓数字通信,简述数字通信系统的主要优缺点?数字通信:就是用数字信号传来传递信息的通信系统。
优缺点:1、抗干扰能力强,切噪声不累积;2、易于集成化3、易于加密处理4、差错可控5、易于与各种数字终端接口。
缺点是:同步使设备复杂,需要比模拟信号更宽的系统频带。
1-3画出数字通信系统的一般模型,并简述各小方框的功能。
1-4按照信号的流向和时间分类,通信方式分类:单工、半双工、全双工。
2-6何谓高斯白噪声?他的概率密度函数、功率谱密度如何表示?任意N维概率普密度函数服从状态分布、功率谱密度在频率范围内均匀分布。
3-5什么是线性失真?什么事非线性失真?信号在恒参信道中传输时主要有哪些失真?属于哪一类失真?线性失真:是输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。
非线性失真:非线性失真亦称波形失真、非线性畸变,表现为输出信号与输入信号不成线性关系,使输出信号中产生新的谐波成分,改变了原信号频谱,包括谐波失真、瞬态互调失真、互调失真等,幅频失真、相频失真、群迟延失真。
属于线性失真。
3-8传输幅度衰落和频率弥散的原因是什么?多径传播多径传播还会造成瑞利型衰落(幅度衰落)、频率弥散、频率选择性衰落最大多径时延差是为了解决频率选择性衰落的。
4-2什么是线性调制?线性调制的方法?已已调信号的时域和频域表示式怎么表示?波形和频谱有哪些特点?就是载波的参数变化与基带信号的变化成正比。
调幅、抑制载波双边带调制、单边带调幅波、残留边带调制等。
4-11什么叫门限效应?为什么相干解调不存在门限效应,而非相干解调存在门限效应?门限效应即指再小信噪比下,包络检波将在一个特定的输入信噪比上出现门限效应。
通信原理综合题型及答案 2
综合一、是非题1、在单边带信号中插入强载波,可用包络检波法解调出基带信号。
(对)2、对于调频信号,也可以用其上边带或下边带传输信息。
(错)3、不管m(t)是什么信号,在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.(错)4、在数字通信中,若无码间串扰,则误码率为0。
(错)5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍,则调频信号带宽也增大一倍。
(错)6、单极性数字信号的连0码时间越长,要求位同步器的同步保持时间也越长。
(对)7、只要无误码,则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声(错)‘8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错)9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统(对)二、填空题1、模拟通信系统中,可靠性最好的是(FM),有效性最好的是(SSB)。
2、在FM通信系统中,采用预加重和去加重技术的目的是(提高解调器输出信噪比)。
3、时分复用的话路数越多,信息速率(越大)。
4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中,可靠性最好的是(2PSK),有效性最好的是(2ASK、2PSK)5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是(编码位数增加1位,量化信噪比增大6dB),非均匀量化器可以提高(小)信号的量化信噪比。
(式9.4.10)信号量噪比:(S/N)dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数)编码位数增加一位,(S/N)dB=20lg M=20lg2(N+1)-20lg2N=20lg2=6dB6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是(采用预加重技术和去加重技术)7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为()和()HzPSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M对调制信号:带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M对2PSK:带宽为:2W对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器,则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为(4),不等于0的个数最少为(1)8、通过眼图,可以观察到(码间串扰)和(噪声)的大小9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为(1600)Hz,带宽为(3600)HzP1 05:m f为最大相位偏移,由调频信号可知其最大相位偏移为8,m f=8,调制信号的频率:f m=400π/2π=200所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600.B=2(m f+1)f m=3600Hz10、当无信号时,加性噪声是否存在?(存在),乘性噪声是否还存在?(不存在)11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号,则AM信号带宽为(6.8kHz),SSB信号带宽为(3.4kHz),DSB信号带宽为(6.8kHz)。
通信原理简答题目汇总
1. 写出香农信道容量公式及所能得出的结论,和在实际生活中的体现?①香农信道容量公式:220log (1)log (1)S S C B B N n B=+=+ ②结论:a.S ↑时C ↑,且S →∞时C →∞;b.0n ↓时C ↑,且00n →时C →∞;c.B ↑时C ↑,但B →∞时01.44S C n ;(存在极限) ③实际应用中的体现:2log (1)S I CT BT N ==+a.S B N↔; 例:实时通信,CDMA ,扩频通信; b.B T ↔例:下载,扩频通信; c.S T N ↔ 例:空间通信;扩展:香农信道容量公式三要素:S ,0n ,B2. 如何评价模拟通信系统和数字通信系统的有效性和可靠性?①有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的“速度”问题。
②可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的“质量”问题。
③对于模拟通信系统:有效性用带宽来衡量,可靠性用信噪比来衡量。
④对于数字通信系统:有效性用传输速率或频带利用率来衡量,可靠性用误码率来衡量。
模拟通信系统:已调信号带宽越小,有效性越好,解调器输出信噪比越高,可靠性越好。
数字通信系统:频带利用率越高,有效性越好,误码率越小,可靠性越高。
3. 列举三种常见的复用方式,并进行比较。
精解:①频分复用(FDM ):利用不同频段传送不同信号。
(同时不同频)②时分复用(TDM ):利用不同时隙传送不同信号。
(同频不同时) ③码分复用(CDM ):利用不同正交码传送不同信号。
(同频同时)4. 电话信道特性不理想时,会产生哪种影响?如何去解决?★★★电话信道属于恒参信道,如果信道特性不理想的话,会导致信号发生幅度畸变,相位畸变,从而导致码间干扰。
解决方法:采用均衡技术。
5. 为什么绝大多数无线信道对信号的影响要比有线信道大?在无线通信系统中,主要采用什么技术解决这种影响?①大多数无线信道都属于随参信道,随参信道的特点:信道参数随时间变化,损耗时变,时延时变,多径传播;②随参信道对信号的影响:瑞利型衰落,多径传播引起的频率弥散,频率选择性衰落;③在无线通信系统中多采用分集技术。
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案第一章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。
西南科技大学通信原理复习总结
1. 什么是码间串扰?为什么会产生码间串扰?列举两种减少或消除码间串扰的方法。
答:当波形失真比较严重时,可能前面几个码元的波形同时串到后面,对后面某一码元的抽样判决产生影响,即产生码间串扰;产生码间串扰的原因是:信号会产生失真和延迟;减少或消除码间串扰的方法:(1)部分响应(2)均衡。
2. 32路脉冲编码调制基群的速率为多少?它是怎样计算得到的?答:2048kbps,64k*32=2048Kbps3.二进制键控调相分为绝对调相(2PSK)和相对调相(2DPSK),为什么要采用相对调相?答:在采用绝对调相(2PSK)时,由于本地参考载波有0、л模糊度而使得解调得到的数字信号可能极性完全相反,即1和0倒置,对于数字传输来说这是不允许的。
为了克服相位模糊度对相干解调的影响,最常用而又有效的办法就是采用相对调相(2DPSK)。
4.简述2DPSK消除相位模糊的原理。
答:由于0、π只是代表前后码变与不变的关系,如相位恢复相差180度,所有的码都要判错,但前后码之间的关系不会错,则从相对码到绝对码的变换不会错。
5.简述在调频系统中采用预加重和去加重技术的原因。
答:语音和图像信号低频段能量大,高频段信号能量明显小;而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加(低频噪声小,高频噪声大,解调器输出噪声的功率谱密度为),造成信号的低频信噪比很大,而高频信噪比明显不足,使高频传输困难。
故在调频收发技术中,通常采用预加重和去加重技术来解决这一问题。
6.简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。
答:均匀量化特点:在量化区内,大、小信号的量化间隔相同,量化噪声只和量化级数相关,最大量化误差均为半个量化级,因而小信号时量化信噪比太小,不能满足要求。
非均匀量化特点:量化间隔大小随信号大小而变,信号幅度小时量化级小,量化误差也小;信号幅度小时量化间隔小,量化误差也小,因此增大了小信号的量化信噪比,使量化信噪比趋于常数。
7. 已知二进制基带信号10110011,2PSK、2DPSK的调制信号波形。
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非相干解调抗噪声性能分析例一
例一分析:
• 对βFM>>1的宽带调频时
2 4.5 FM
例一分析:
S OFM S OAM N OFM N OAM G FM B AM 2 4.5 FM G AM BFM
2 • 输出信噪比之比Г与 FM 成正比。如βFM =5,
调频输出信噪比是 βAM=1 的常规调幅的 112.5 倍。或者说输出信噪比相同时,调频信号的 发射功率减小112.5倍。
• 宽带调频时:
FM 1
GFM 3
3 FM
调频广播:βFM=5,G=450 !
非相干解调抗噪声性能分析例一
例一:设调频与常规调幅均为单频调制,调频 指数为 βFM ,调幅指数 βAM=1 ,调制信号频率 为 fm 。当信道条件相同、接收信号功率相同 时比较他们的抗干扰性能。
BFM 2(1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ FM ) f m
So No
2 3 BFM K FM m 2 (t ) 3 4 2 f m
2
• 信噪比增益:
G FM
Si Ni
非相干解调抗噪声性能分析
• 输出信噪比:
2 S o 3 A2 K FM m 2 (t ) 3 2 No 8 n0 f m
• 最大频率偏移定义: f max • 考虑单频调制:
1 K FM m( t ) max 2
2
1 m( t ) cos m t m ( t ) 2 f m( t ) max 1 FM max
fm
2 2 S o 3 A2 K FM m 2 ( t ) 3 A2 FM 3 2 No 4n0 f m 8 n0 f m
• 大信噪比时:
2 )2 ( n so ( As nQ ) I
低通滤波器带 宽>=信号带宽
A c AK FM m( t ) nQ As nQ
直流分量 信号分量 噪声分量
S o A2 K 2 FM m 2 ( t )
N o 2
BLPF
2 G FM 3 FM (1 FM )
B AM 2 f m G AM 2 3
SOFM SOAM
N OFM N OAM
N iFM GFM B AM GFM 2 4.5 FM G AM S iAM G AM BFM N i AM
S iFM
非相干解调抗噪声性能分析例一
• 角度调制的基本概念
– PM、FM、角度调制
• • • • • •
角度调制频谱和带宽 调频信号的产生与解调 调频系统的抗噪声性能 模拟调制的性能比较 模拟调制的典型应用 载波同步
调频系统的抗噪声性能
• 非相干解调抗噪声性能分析
sFM(t) + n (t) 带通 限幅 si (t) ni (t) 鉴频 低通 解调器 mo (t) n o(t)
根据窄带随机过程的有关理论,可以证明
2
n ( t )
2
n I
2
nQ
非相干解调抗噪声性能分析
• 包络检波:
sd s FM ( t ) n ( t ) sin( AS sin( c t ) n c t ) nQ c t ) I cos(
– 大信噪比条件下,包络检波可以近似分离出信号与噪声。 – 小信噪声比条件下,无法分离出信号与噪声,且有明显的门 限效应
非相干解调抗噪声性能分析
假定: s FM ( t ) A[ c K FM m( t )]sin c t K FM m ( )d
AS sin( c t ) sin( n( t ) n c t ) nQ c t ) I cos(
微分 Sd(t) 包络 检波 器 鉴频器
输 出 电 压
Kd 率 斜 频 鉴 fo 输入频率
(a)
非相干解调抗噪声性能分析
SFM(t)
BPF
n(t)
微分 Sd(t) 包络 检波 器 鉴频器
LPF
m(t)
sd s FM ( t ) n ( t )
AM
窄带高斯噪声
• AM信号+噪声进入包络检波器 • 分析方法与包络检波抗噪声分析相同
2 )2 ( n so ( As nQ ) I
• 小信噪比时:无法单独分离出信号与噪声
2 )2 ( n so ( As nQ ) I
分析方法如AM检波,存在信噪声比恶化的门限效应 采用锁相解调等方法,可以降低门限效应的门限值。
非相干解调抗噪声性能分析
模拟角度调制 (三)
通信原理第十一讲
调频的调制与解调
• 调频:直接调频、通过调相间接调频; 设法加大频偏、增加载波频率的稳定度 • 调频解调
– 频率-电压线性变换
• 窄带调频的相干解调 • 鉴频:微分+包络检波
– 噪声信号微分后,功率谱密度形状发生变 化,噪声功率谱与频率的平方成正比
第四章 模拟角度调制
P i( f )
BFM
-fc
nO
B FM 2
0 P d ( f ) 0
B FM 2
fc
f
f
P O( f )
B FM
2
fm
fm
B FM
2
f
非相干解调抗噪声性能分析
• 输出信噪比:
2 S o 3 A2 K FM m 2 (t ) 3 2 No 8 n0 f m
• 输入信噪比:
Si A N i 2n0 BFM
非相干解调抗噪声性能分析
• 信噪比增益:
2 2 S o 3 A2 K FM m 2 ( t ) 3 A2 FM 3 2 No 4n0 f m 8 n0 f m
GFM
Si A N i 2n0 BFM 2 3BFM FM
2 fm
2
BFM 2(1 FM ) f m
2 3 FM ( FM 1)
BLPF
P ( f )df 2
fm
fm
2 3 n0 8 n f 0 m ( 2f )2 df 2 3
非相干解调抗噪声性能分析
• 大信噪比时:
N o 2
BLPF BLPF
P ( f )df 2
nO 2
fm
fm
2 3 n0 8 n f 0 m ( 2f )2 df 2 3