数字通信原理

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数字通信原理 robert g. gallager.

数字通信原理 robert g. gallager.数字通信原理是通信工程领域中的重要基础知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。

而在这个领域中，Robert G. Gallager 是一位备受推崇的专家。

他在数字通信原理的研究与教学方面做出了巨大贡献。

本文将探讨数字通信原理的重要性以及Robert G. Gallager 在这一领域的杰出贡献。

数字通信原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。

它涉及到将信息转换为数字信号，并通过信道进行传输。

在这个过程中，编码、调制和解调等技术起着关键作用。

数字通信原理不仅可以实现高效的信息传输，还可以提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。

因此，对数字通信原理的深入理解对于通信工程师来说至关重要。

Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的重要人物之一。

他在这一领域的研究工作为我们揭示了许多重要的原理和技术。

他的著作《数字通信原理》被公认为该领域的经典教材之一。

在这本书中，Gallager 详细介绍了数字通信的基本原理，并提供了丰富的实例和案例来帮助读者更好地理解概念和技术。

Gallager 的贡献不仅体现在他的著作中，还体现在他的教学和研究工作中。

他在麻省理工学院担任教授期间，培养了一批优秀的学生，并为他们提供了宝贵的指导。

他的研究工作涉及到编码理论、信息论和网络协议等多个领域。

他的研究成果为数字通信原理的发展做出了重要贡献，并广泛应用于实际通信系统中。

数字通信原理的研究和应用正在不断发展。

随着技术的进步和需求的增加，我们对数字通信原理的理解和掌握将变得更加重要。

Robert G. Gallager 的工作为我们提供了宝贵的参考和指导，他的成就将激励着更多的研究者和工程师投身于数字通信原理的研究和应用中。

总之，数字通信原理是通信工程领域中的重要知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。

Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的杰出专家，他的著作和研究工作为我们提供了深入理解和应用数字通信原理的重要参考。

数字通信原理课后答案

数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。

下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。

1. 什么是数字通信原理？数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。

它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。

2. 为什么要学习数字通信原理？数字通信原理是现代通信系统的基础，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理，提高通信系统的性能，为后续学习和工作打下坚实的基础。

3. 什么是数字信号处理？数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理的一种技术。

它包括采样、量化、编码等过程，可以实现信号的数字化处理和传输。

4. 什么是调制解调技术？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。

调制解调技术是数字通信中非常重要的一环，它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。

5. 什么是信道编码与解码技术？信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术，解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。

信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。

6. 什么是多址技术？多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。

它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式，可以实现多用户之间的有效通信。

通过以上习题的答案，我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。

数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。

学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。

数字通信原理-第一章

小结：通信及通信系统构成
通信的概念通信系统构成：各部分功能
信息、信号及分类
信源发出的信息经转换成为信道上传输的信号：
模拟信号（幅度取值是连续的）：连续信号离散信号数字信号（幅度取值是离散的）：二进码多进码连续信号离散信号
{
{ {
模拟通信和数字通信模拟通信：以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用
数字通信系统的主要性能指标
有效性指标可靠性指标
{
{
信息传输速率符号传输速率（定义、关系）频带利用率误码率（定义）信号抖动
复习题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么？画出话音信号的基带传输系统模型。 3、数字通信的特点有哪些? 4、为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累？ 5、设数字信号码元时间长度为 1微秒，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 6、接上题，若传输过程中 2 秒误 1 个比特，求误码率。 7、假设频带宽度为 1024kHz，可传输 2048kbit/s 的比特率，试问其频带利用率为多少？
第四节数字通信的特点及性能指标
信息传输速率Rb与符号传输速率NB的关系为： Rb=NB （二进制） Rb=NB·log2M Rb>NB （多进制）
{
频带利用率（ η）
定义:单位频带内的传输速率（真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标）
符号传输速率（Bd/Hz）频带宽度信息传输速率 η= （bit/s/Hz）频带宽度
实现多路通信）
数字通信:以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实
现多路通信）。数字通信系统的构成（包括发送终端、信源编码、信道编码、调制、信道以及收端的解调、信道解码、信源解码和接收终端）

精品课件-数字通信原理(李白萍)-第1章

30
第 1 章绪论 1.3 数字通信系统的主要性能指标 (1) 有效性。 (2) 可靠性。 (3) 适应性。 (4) 经济性。 (5) 保密性。 (6) 标准性。 (7) 维修性。
31
第 1 章绪论
1.3.1 1. 例如，某系统在2 s内传送4800个码元，则系统的传码率
为2400 Baud。虽然数字信号有二进制与多进制的区分，但码元速率RB与信号的进制无关，只与码元宽度TB有关，即
28
第 1 章绪论 1.2.5
相对于模拟通信系统而言，数字通信系统具有以下优点。 (1) 抗干扰、抗噪声能力强，无噪声积累。 (2) 便于加密处理，保密性强。 (3) 差错可控。 (4) 利用现代技术，便于对信息进行处理、存储、交换。 (5) 便于集成化，使通信设备微型化。
29
第 1 章绪论数字通信系统相对于模拟通信系统来说，主要有以下两个缺点。 (1) 数字信号占用的频带宽。 (2) 对同步要求高，系统设备比较复杂。
在多进制中， RBN与RbN的数值不同，单位亦不同。它们之间在数值上有关系式
(1-7)
RbN=RBN lb N
在码元速率保持不变的条件下，二进制信息速率Rb2与
多进制信息速率RbN之间的关系为
Rb2
RbN lbN
(1-8)
35
第 1 章绪论在信息速率保持不变的条件下，二进制码元速率RB2与多进制码元速率RBN之间的关系为
单位时间内错误接收的比特数 Pb 单位时间内系统传输的总比特数
(1-13)
二进制时， Pe=Pb； N进制时，与解码方式等有关，一般情况下Pb<Pe。
39
第 1 章绪论【例1-2】某信息源包含A、 B、 C、 D四个符号，这四个符号出现的概率相等，传输时编码为二进制比特，并已知信息速率Rb=1 Mb/s (1) 求码元传输速率； (2) 若信息源工作1 h后，大致均匀地发现了36个差错比特，求误信率和误码率。

《数字通信原理》课件

信道编码
为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性，通过增加冗余信息对数字信号进行编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验（CRC）等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能力。
误码率与信噪比
误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系
随着信噪比的增加，误码率逐渐降低，通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施，降低误码率，提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声、干扰和衰减的影响，需要进行相应的处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息，使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端的时钟保持一致，以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信号中的帧结构，以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成，实现家庭设施的远程控制和智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点，能够提高家庭生活的舒适度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述

数字通信原理智慧树知到答案章节测试2023年四川邮电职业技术学院

绪论单元测试1.学习《数字通信原理》必须具备高等数学基础A:对B:错答案:A第一章测试1.通信系统信号抖动越大，表示系统可靠性越高。

A:错B:对答案:A2.不同的通信系统有不同的误码率要求。

A:错B:对答案:B3.码元速率又称为符号速率，单位为bit/s。

A:错B:对答案:A4.某八进制通信系统的比特速率是1500bit/s，码元速率是（）Baud。

A:500B:1500C:4500D:3000答案:A5.某四进制通信系统占用的带宽是1000Hz，符号速率是1000Baud，则频谱效率是（）bit/s/Hz。

A:2B:3C:1答案:A6.数字通信系统不会受到噪声的干扰，通信质量高。

A:对B:错答案:B7.以下是数字通信系统可靠性指标的是（）。

A:频带利用率B:误码率C:抖动D:比特率答案:BC8.以下可以是信息表现形式的有A:语音B:文字C:数据D:图像答案:ABCD9.以下属于低通信道的是（）。

A:微波B:光纤C:同轴电缆D:双绞线答案:CD10.数字通信系统中，由（）完成模拟信号数字化的任务。

A:信道编码B:调制C:加密D:信源编码答案:D第二章测试1.A律13折线非均匀量化特性，最大量化间隔为最小量化间隔的（）倍。

A:32B:64C:16D:8答案:B2.A律13折线第6段的量化信噪比改善量为（）dB 。

A:0B:12C:6D:18答案:A3.A律13折线编码器输入样值为-0.115△时，其相应的输出码字为（）A:00010000B:10010000C:00000000D:00000001答案:C4.对A律13折线解码器，解码电平ID与编码电平Ic的关系为( )。

A:ID=IcB:Ic=ID+△/2C:IDD:ID=Ic+△/2答案:D5.PAM样值us=-2024Δ，A律13折线编码器编出的相应码字为( )A:11111111B:11111110C:01111110D:01111111答案:D6.编码码位数l越大，则（）A:量化误差越小，信道利用率越高B:量化误差越大，信道利用率越高C:量化误差越大，信道利用率越低D:量化误差越小，信道利用率越低答案:D7.非均匀量化的宗旨是：在不增大量化级数N的前提下，利用降低大信号的信噪比来提高( )信噪比。

数字通信原理第二版课后答案李文海人民邮电出版社

U S U R6
a6 0
U R 7 U B 6 8 6 2 6 256 8 16 2 16 416
U S U R7
a7 0
U R 8 U B 6 8 6 6 256 8 16 16 400
1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是：（1）抗干扰性强，无噪声积累；（2）便于加密处理；（3）采用时分复用实现多路通信；（4）设备便于集成化、微型化；（5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为 1 s ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。答：符号速率为
2-3 某模拟信号频谱如题图 2-1 所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率 f S 并画出抽样信号。（2）若 f S 8kHz, 画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现的频谱（设 f S 2 f M ）象?
题图 2-1
2
答：（1） f 0 1kHz, f M 5kHz, B f M f 0 5 1 4kHz
20 lg 3 2 7 20 lg xe
47 20 lg xe
4
2-8 实现非均匀量化的方法有哪些? 答：实现非均匀量化的方法有两种：模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 2-9 非均匀量化与均匀量化相比的好处是什么? 答：非均匀量化与均匀量化相比的好处是在不增大量化级数 N 的前提下，利用降低大信号的即使下降一点也量化信噪比来提高小信号的量化信噪比(大信号的量化信噪比远远满足要求，没关系)，使大、小信号的量化信噪比均满足要求。。 2-10 非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是什么(假设忽略过载区量化噪声功率）答：非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是

数字通信原理冯穗力等编著教辅材料.pdf

《数字通信原理》（冯穗力等编著）教辅材料习题汇编（修订稿）冯穗力余翔宇刘梦华周珮诗等编2014-7-1《数字通信原理》习题解答修订说明本习题是为配合《数字通信原理》第二版的修订稿，在修订稿中去除了第一版习题中有欠缺的内容，补充了部分更有针对性习题，使其能够更好的与教材的内容相适配。

欢迎各位使用本教材的老师提出进一步的修改意见。

冯穗力2014-7-1目录第一章绪论 (4)第二章信号分析基础 (5)第三章模拟信号的数字编码 (9)第四章信息论基础 (12)第五章数字基带传输系统 (17)第六章数字载波调制传输系统 (22)第七章传输信道 (27)第八章差错控制编码 (31)第九章同步原理与技术 (36)第十章扩展频谱通信技术 (40)第十一章信道复用与多址技术 (42)第一章绪论1.1数字通信系统有哪些主要的功能模块，这些功能模块各起什么作用？1.2对于已调的数字信号，呈现为连续的信号波形，如何理解它传输的是一个数字信号？1.3已知一个数字传输系统的比特速率为64kbps，如果采用一个十六进制的系统传输这些数据，其符号速率是多少？该系统的频带利用率为多少？1.4试述数字通信的优点有哪些？为什么？1.5已知二进制信号在3min内共传送了72000个码元，（1）问其码元速率和信息速率分别是多少？（2）如果码元脉冲宽度保持不变，但改为八进制数字信号，则其码元速率和信息速率又为多少？1.6已知某八进制数字传输系统的信息速率为3600 bit/s,接收端在1h内共收到216个错误码元，求系统的误码率。

1.7已经A、B两个八进制数字传输系统，他们的码元传输速率相同，在接收端相同时间Tm 个错误比特，试比较两个系统那个性分钟内，A共接收到m个错误码元，B共接收到3能比较好？为什么？第二章信号分析基础2.1 若确知信号为()()t u e t f at -=，试求其能量谱密度、能量和自相关函数。

2.2 （a ）试证明题图2.2所示的三个函数在区间（－2，2）上两两正交。

数据通信原理

数据通信原理数据通信原理是指通过传输介质将数据从一个地点传递到另一个地点的过程。

在数据通信中，数据被分割为一系列的数据包，并通过网络传输到目的地。

数据通信原理主要涉及以下几个方面：1.调制解调：调制解调是将要传输的数据从数字信号转换为模拟信号的过程，然后将模拟信号传输到接收方后再进行解调还原为数字信号。

调制的目的是将数字信号转换为适合传输的频率范围内的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号转换为可供使用的数字信号。

2.传输介质：数据通信中使用的传输介质有多种，包括电缆、光纤、无线信号等。

不同的传输介质具有不同的特点和适应场景，如电缆传输适合短距离高带宽传输，光纤传输适合长距离高速传输等。

3.编码和解码：为了提高数据传输的可靠性和效率，数据在传输过程中会进行编码和解码。

编码将原始数据转换为特定编码格式，使其具备一定的容错能力，能够纠正一定数量的传输错误；解码则是将接收到的编码数据转换为原始数据。

4.传输协议：数据通信中使用的传输协议规定了数据在网络中的传输方式和规则。

常见的传输协议包括TCP/IP协议，用于互联网传输；以太网协议，用于局域网传输等。

5.差错控制：在数据通信过程中，可能会因为传输噪声、干扰等原因导致数据传输错误。

差错控制技术可用于检测和纠正传输过程中的错误，常见的差错控制技术包括奇偶校验、CRC校验等。

6.流量控制：为了保证数据传输的平稳进行，需要对数据的传输速度进行控制。

流量控制技术可用于调节发送方的传输速度，防止接收方无法及时处理数据导致的数据丢失或堆积等问题。

7.路由选择：在数据通信中，如果传输路径有多个选择，需要选择最佳的传输路径。

路由选择技术可用于确定数据传输的最佳路径，提高数据传输的效率和稳定性。

数据通信原理包括调制解调、传输介质、编码和解码、传输协议、差错控制、流量控制和路由选择等方面的内容，对于数据的可靠传输和高效传输起着重要的作用。

数字通信原理实验玻尔兹曼

数字通信原理实验玻尔兹曼
数字通信原理实验是现代通信技术中的重要组成部分，通过实验可以更好地理解数字通信的基本原理和技术。

在数字通信原理实验中，玻尔兹曼常常被用来解释信号传输中的噪声与信息传输的关系。

玻尔兹曼常数是统计物理学中的一个基本常数，通常用符号k表示。

它描述了在热平衡时，系统的熵与其微观态数目的关系。

在数字通信中，玻尔兹曼常数被用来描述信号传输中的噪声功率与温度的关系。

在数字通信系统中，信号传输过程中会受到各种干扰，其中噪声是一个重要的影响因素。

噪声会使得信号的质量下降，影响信息的传输和解码。

通过实验可以测量信号传输中的噪声功率，进而计算出信噪比等重要性能指标。

玻尔兹曼常数在数字通信原理实验中的应用可以帮助我们理解信号传输中的噪声与信息传输的关系。

通过实验测量信号的功率和噪声功率，可以计算出信噪比，进而评估信号传输的质量。

同时，玻尔兹曼常数还可以用来解释信号传输中的热噪声，帮助我们更好地理解数字通信系统的性能。

总的来说，数字通信原理实验中的玻尔兹曼常数的应用是非常重要的，它可以帮助我们深入理解数字通信系统中的噪声与信号传输的关系，为数字通信技术的研究和应用提供重要的理论基础。

通过实验中对玻尔兹曼常数的应用，我们可以更好地掌握数字通信的原理和技术，为通信系统的设计和优化提供重要的参考。

《数字通信原理》教案

第一节语声信号数字化编码的基本概念
一、语声信号编码的概念
语声信号编码——模拟话音信号的数字化（信源编码）。
二、语声信号编码的分类
波形编码——根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信号。
常见的有PCM、DPCM、ADPCM、DM等。参量编码——是提取语声信号的一些特征参量，对其进行编
码。特点：编码速率低，但语声质量要低于波形编码。 LPC等声码器属于参量编码。
法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音信号。
话音信号的抽样频率为＝8000，抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。（排列顺序） 3、带通型信号（）的抽样抽样定理 [若n次下边带、(n+1)次下边带与原始频带间隔相等——默认] 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。（排列顺序）
数码率的话音质量要求。
第四节子带编码——SBC
子带编码的概念首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带)，然后再分别进行编码，这类编码方式称为频域编码。
复习题
1、一模拟信号频谱如下图所示，求其满足抽样定理时的抽样频率，并画出抽样信号的
）。
∴此信号为低通型信号满足抽样定理时，应有
（一次下边带：-原始频带=12-（2∽6）=6∽10 一次上边带：+原始频带=12+（2∽6）=14∽18 二次下边带：-原始频带=24-（2∽6）=18∽22 二次上边带：+原始频带=24+（2∽6）=26∽30 ） 2、一模拟信号频谱如下图所示，求其满足抽样定理时的抽样频率，并画出抽样信号的频谱。
•分类线性编码与解码——具有均匀量化特性的编码与解码
非线性编码与解码——具有非均匀量化特性的编码与解码

数字通信原理

数字通信原理第一章概述一、通信及通信系统的构成1、概念2、构成二、信息、信号及分类1、信息：用来排除不定性的东西。

2、信号：是用来携带信息的载体。

3、信号分类：模拟信号：强度的取值随时刻连续变化，取值个数无限。

数字信号：强度参量的取值是离散变化的，取值个数有限。

PAM信号是模拟信号。

（时刻上离散，但幅度取值不是有限个。

）三、模拟通信和数字通信四、数字通信的特点及性能指标1、特点：（1）抗干扰能力强，无噪声积存（2）便于加密处理（3）利于采纳时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、小型化（5）占用频带宽2、性能指标：信息传输速率（bit/s）：每秒钟传输的信息量。

有效性指标符号传输速率（Bd）：单位时刻内传输码元的数目。

频带利用率：单位频带内的传输速率。

误码率：在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。

可靠性指标抖动：是指数字信号码相关于标准位置的随机偏移。

M进制信号与二进制信号码元数n的关系为：M = 2n因此，信息传输速率与符号传输速率的关系是：Rb = NB·M2log式中：Rb 为信息传输速率。

NB为符号传输速率。

M为码元（或符号）的进制数。

例如：四进制码元序列符号传输速率2000Bd，其信息传输速率为多少？Rb = NB· log2M= 2000×log24= 4000 bit/s用来衡量数字通信系统传输效率（有效性）的指标应当是单位频带内的传输速率。

误码率（平均误码率）P e = ∞→N lim Nn传输总码数发生误码个数第二章语声信号数字化编码第一节差不多概念A/D 变换抽样：是将模拟信号在时刻上离散化的过程。

量化：是将信号在幅度上离散化的过程。

编码：是将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。

D/A 变换：译码、滤波（低通）第二节 PCM 编码一、抽样1、抽样定义及实现的电路模型)(t f s = )(t f ×)(t S T2、抽样定理（能判定信号的类型，确定抽样频率的大小，画出频谱图）（1）低通型信号：是指低端频率从0或某一频率0f 到某一高限频率M f 的带限信号，并有0f 〈M f －0f 的限定条件。

数字通信原理(黎洪松)1-3章 (1)

第 1 章数字通信基础
压
保
信
信
信
缩
密
道
调
信
解
道
源
编
编
编
制
道
调
解
码
码
码
码
保
压
密
缩
信
解
解
宿
码
码
信源编码发送端
噪声
信源解码接收端
图 1-6 数字通信系统模型
第 1 章数字通信基础
下面简述各部分的主要功能。
(1) 信源编码和信源解码（译码）。信源编码的任务是把信源输出的消息变换为所需的信息码元序列（信息序列），要包括压缩编码和保密编码。压缩编码是信源编码的基本功能，其作用是通过减小数字信号的冗余度来压缩数据，降低数码率，从而提高数字信号传输的有效性。如果是模拟信源，则它还包括模拟信号的数字化(A/D)部分，即对模拟信号进行抽样、量化和编码，转换成数字信号，然后再对数字信号进行压缩编码，如图 1-7 所示。保密编码的作用是对压缩编码后的信码进行加密，确保信息传输的安全保密性。信源解码的作用与信源编码相反，它是把信息码元序列变换为适合于信宿接收的信号。
lbP(x1)，-lbiP1 (x2)，…，-lbP(xn)，其平均信息量为
H (x) P(x1)[1bP(x1)] P(x2 )[1bP(x2 )] P(xn )[1bP(xn )]
n
P(xi )1bP(xi ) i 1
(1.1-6)
显然，当信源中每个符号等概独立出现时，信源的平均信息量有
第 1 章数字通信基础 (1) 信息量I是概率的函数，即 I=I［P(x)］
(1.1-1)

《数字通信原理(第二版)》习题解答

第l章1．模拟信号与数字信号各自的主要特点是什么?模拟信号：模拟信号的特点是信号强度（如电压或电流）的取值随时间连续变化。

由于模拟信号的强度是随时间连续变化的，所以模拟信号也称为连续信号。

数字信号：与模拟信号相反，数字信号强度参量的取值是离散变化的。

数字信号又叫离散信号，离散的含义是其强度的取值是有限个数值。

2．画出时分多路复用的示意图并说明其工作原理。

时分复用的电路结构示意图如图所示。

图中SA1和SA2为电子转换开关，它们在同步系统的控制下以同起点、同速度顺序同步旋转，以保证收、发两端同步工作。

在发端，开关的旋转接点接于某路信源时，就相当于取出某路信源信号的离散时间的幅度数值。

旋转接点按顺序旋转，就相当于按顺序取出各路信源信号在离散时间的幅度数值并合成，然后经模/数变换电路变为数字信号，再与同步信号合成即可送给信道传输。

在接收端，首先分出同步信号，再进行数/模变换后即可由旋转开关分别送给相应的信息接收者。

3．试述数字通信的主要特点。

（1）抗干扰能力强，无噪声积累（2）便于加密处理（3）利于采用时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、小型化(5) 占用频带宽4.简单说明数字通信系统有效性指标,可靠性指标各是什么?并说明其概念。

有效性指标（1）信息传输速率：信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。

信息传输速率的单位是比特/秒，或写成bit/s，即是每秒传输二进制码元的个数。

（2）符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。

它是指单位时间内所传输码元的数目，其单位为“波特”（bd）。

（3）频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。

可靠性指标（1）误码率在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。

（2）信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。

第2章1、假设某模拟信号的频谱如图1所示，试画出M s f f 2=时抽样信号的频谱。

答：2、某模拟信号的频谱如图2所示，设kHz f s 24=，试画出其抽样信号的频谱。

数字通信原理-数字通信系统的特点

– 信息传输的安全性和保密性越来越受到重视，数字通信的加密处理比模拟通信更容易实现。
3. 利于采用时分复用实现多路通信
• 数字信号本身可以很容易用离散时间信号表示，在两个离散时间之间可以插入多路离散时间信号以实现时分多路复用，以提高线路的利用率。
4. 设备便于集成化、小型化
• 由于数字通信系统中大部分电路都是由数字电路来实现的，微电子技术的发展可使数字通信便于用大规模和节数字通信的特点
数字通信的优点
1. 抗干扰能力强，无噪声积累
– 由于数字信号的幅度取值为离散的，在传输过程中受到噪声干扰也会叠加噪声，但可以在信噪比还没有恶化到一定程度时，采用再生可消除噪声干扰。
– 由于没有噪声积累，可实现长距离、高质量的传输。
两类通信方式抗干扰性能比较
2. 便于加密处理
数字通信的缺点
1. 占用频带宽
– 与模拟通信相比，一路数字电话频带一般为64kHz，而一路模拟电话所占频带仅为4kHz，前者是后者的 16倍。
– 但是随着微波、卫星、光纤等大容量信道的广泛使用，同时数字信号压缩编码技术的不断发展，占用频带宽的矛盾逐步减少。
2. 需要严格的同步系统
– 为保证收发两端的通信正常，要求收发两端的设备在时间上保持同步。 – 数字通信的同步有位同步、帧同步等要求。
小结
• 数字通信具有抗干扰能力强、传输质量高、易于加密、可靠性高、易于集成等优点；
• 数字通信为现代通信的发展奠定了良好的基础。

数字通信原理

数字通信原理
数字通信原理是一种将信息通过数字信号进行传输的通信
方式。

它包括了数字信号的产生、编码、调制、传输、解
调和解码等过程。

在数字通信中，信息经过模拟到数字转换的过程，被转换
为数字信号，然后通过编码和调制等处理，转换为适合传
输的信号。

传输过程中，为了提高传输效率和抵抗噪声干扰，通常会采用调制技术，将数字信号转换为模拟信号进
行传输。

接收端根据接收到的模拟信号进行解调和解码，
将数字信号恢复为原始信息。

数字通信原理的关键技术包括：
1. 数字信号的产生：通过采样和量化将模拟信号转换为数
字信号。

2. 编码：将数字信号表示为二进制码，提高可靠性和效率。

3. 调制：将数字信号转换为模拟信号，适应信道传输特性，常用的调制方式有调幅、调频和调相等。

4. 传输：通过传输介质将调制后的信号从发送端传输到接
收端，包括有线传输和无线传输。

5. 解调：将接收到的模拟信号转换为数字信号。

6. 解码：将数字信号转换为原始信息。

数字通信原理可以应用于很多领域，例如电视广播、移动
通信、计算机网络等。

它能够提供更高的传输速率、更好
的抗干扰能力和更高的可靠性，成为现代通信领域的主要
通信方式。

数字通信原理(1.1)

处理的目的在于使单位时间内传输更多的消息。
从信息论的观点来说，消息传输速度可用单位时间内传送的信息量来衡量。
模拟通信中还有一个重要性能指标：均方误差。它是衡量发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间误差程度的质量指标。均方误差越小，复制的信号越逼真。
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log以2为底时，单位为比特：bit log以e为底时，单位为奈特：nit。
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信息量的单位与对数的底有关：
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3. 离散信源的信息量

下面先来讨论等概率出现的离散消息的度量：传递Ｍ个消息之一，只需采用一个Ｍ进制的波形来传递；任意一个Ｍ进制波形总可用若干个二进制波形来表示。定义：传送两个等概的二进制波形之一的信息量为１，单位：比特则： I log ( 1 ) 1(bit)
2）模拟通信系统的优缺点优点：通过信道的信号频谱比较窄，因此信道的利用率高。缺点：（1）传输的信号是连续的，混入噪声干扰后不易清除，即抗干扰能力差。（2）不易保密通信，即安全性差。（3）设计不易大规模集成化。（4）不适于飞速发展的计算机通信要求。
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信息的度量方式还应满足可加性；信息量应该是事件发生概率的函数；
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1.2 信息的度量
3. 离散信源的信息量
离散信源统计特性的描述－－概率场
设离散信源包含N种可能的符号，相应的概率场： x1 p(x1) x2 p(x2) x3 . . . . . xN

通信原理知识

通信原理知识
通信原理是指在传输信息时，通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程，从发送端将信息通过信道传输到接收端，并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。

其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。

在通信原理中，常见的技术原理包括：
1. 模拟通信原理：模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号，通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。

常见的模拟调制技术有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。

2. 数字通信原理：数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号，通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。

常见的数字调制技术有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、
相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。

3. 噪声及信道模型：通信过程会受到噪声和信道影响，因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。

噪声主要包括加性白噪声和信道噪声，信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。

4. 调制解调技术：调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。

调制将原始信号转换为适合传输的信号，解调则将接收到的信号恢复为原始信号。

常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。

5. 误码控制：为了保证信息的可靠传输，通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。

这些技术可以提高通信系统的容错性，减小信道传输中出现的错误率。

综上所述，通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。

深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。

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