数字通信原理 第五章仿真作业
MATLAB仿真应用-第5章(2)PPT课件
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第5章 数字通信系统的仿真
表5-35 GMSKModulatorBaseband （基带GMSK调制器）的主要参数
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-36 AWGNChannel（加性高斯白噪声信道）的主要参数
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-37 ErrorRateCalculation（误码率计算）的主要参数
键控）的仿真试验框图，图5-41是基带FSK（移频键控）调制
信号的频谱，图5-42是MSK（最小移频键控）的仿真试验框
图，图5-43是基带MSK（最小移频键控）调制信号的频谱，
图5-44是GMSK（高斯滚降最小移频键控）的仿真试验框图，
图5-45是基带GMSK（高斯滚降最小移频键控）调制信号的频
谱。表5-31~表5-37分别给出了三个仿真系统中模块的主要参
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第5章 数字通信系统的仿真
图5-39 ASK调制信号的时域图和频域图
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第5章 数字通信系统的仿真
程序5-2 %产生一个最小码元宽度为64 n=1:8192; m=1:128;x(n)=randint(1,8192,2);x=［x(n)］′; y(n)=zeros(1,8192);z(m)=zeros(1,128); forn=1:8192
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-39 SpectrumScope
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-40 Discrete TimeScatterDiagram
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第5章 数字通信系统的仿真
表5-41 BPSKModulatorBaseband （基带BPSK调制器）的主要参数
(完整版)数字通信原理第五章纠错编码习题解答
第五章 纠错编码习题解答1、已知一纠错码的三个码组为(001010)、(101101)、(010001)。
若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若纠检错结合，则能纠正几位错码同时检出几位错码？[解]该码的最小码距为d 0=4，所以有：若用于检错，由d 0≥e +1，可得e =3，即能检出3位错码； 若用于纠错，由d 0≥2t +1，可得t =1，即能检出1位错码； 若纠检错结合，由d 0≥e +t +1 （e >t ），可得t =1，e =2，即能纠正1位错码同时能检出2位错码。
2、设某(n ,k )线性分组码的生成矩阵为：001011100101010110G ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦①试确定该(n ,k )码中的n 和k ； ②试求该码的典型监督矩阵H ； ③试写出该码的监督方程； ④试列出该码的所有码字； ⑤试列出该码的错误图样表； ⑥试确定该码的最小码距。
[解] ①由于生成矩阵G 是k 行n 列，所以k =3，n =6。
②通过初等行变换，将生成矩阵G 变换成典型生成矩阵[]100101010110001011k G I Q ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦由于101110110011011101T Q P Q ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦， ＝＝，可知典型监督矩阵为 []110100011010101001r H PI ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦＝ ③监督方程为542431530000a a a a a a a a a ⊕⊕=⎧⎪⊕⊕=⎨⎪⊕⊕=⎩④所有码字见下表⑤错误图样表即错误图样与校正子关系表，见下表⑥线性码的最小码距为码字的最小重量（全零码除外），所以该码的最小码距为3。
3、已知一种(7,3)循环码的全部码组为：0000000 0101110 1001011 1100101 0010111 0111001 1011100 1110010试求该码的生成多项式g (x )、典型生成矩阵G 和典型监督矩阵H ；[解]由循环码的原理知，生成多项式g (x )对应的码字为前k -1位码元均为“0”的码字，即“0010111”，所以有g (x )=x 4+x 2+x +1则生成矩阵为2643253242()1011100()0101110()10010111x g x x x x x G xg x x x x x g x x x x ⎡⎤⎡⎤+++⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==+++=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 典型化可得典型生成矩阵[]100101101011100010111k G I Q ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦由于110101101111101110111101TQ P Q ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦， ＝＝，可得典型监督矩阵为 []1101000011010011100101010001r H PI ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦＝4、已知一个(3,1,4)卷积码编码器的输出和输入关系为：11212343134c b c b b b b c b b b ==⊕⊕⊕=⊕⊕试画出该编码器的电路方框图和码树图。
通信原理第五章答案精品PPT课件
-5
0
5
f(kHz)
4-9设某信道具有双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz， 在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制 信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功 率为10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过 带宽为10kHz的一理想带通滤波器，试问：
[ (c )] [ (c )]}
(2) (1
0.5 sin
t)
cosct
cosct
1 4
[sin(c
)
sin(c
)]
F[ (1 0.5sin t) cosct] [ ( c ) ( c )]
j
4
{
[
(c
)]
[
(c
)]
[
(c
)
[
(c
)]]}
cos t
cos c t cost cosct
（1）解调器输入端的信噪功率比； （2）解调器输出端的信噪功率比； （3）调制度增益G。
解：（1）Si Sc ScSx 40 10 50(kW )
Ni 2BPn ( f ) 2 (2 5103) (0.5103) 10W
Si 50kW 5000 Ni 10W
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
的表示式，并画出频谱图。
解：
m(t )
sin(2000t
)
sin(4000t
)
则
sUSB
(t )
m(t )
cos c
t
m(t
)
sin
ct
cos(12000t) cos(14000t)
数字通信原理知到章节答案智慧树2023年四川邮电职业技术学院
数字通信原理知到章节测试答案智慧树2023年最新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参考答案:对第一章测试1.通信系统信号抖动越大，表示系统可靠性越高。
参考答案:错2.不同的通信系统有不同的误码率要求。
参考答案:对3.码元速率又称为符号速率，单位为bit/s。
参考答案:错4.某八进制通信系统的比特速率是1500bit/s，码元速率是（）Baud。
参考答案:5005.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。
参考答案:26.数字通信系统不会受到噪声的干扰，通信质量高。
参考答案:错7.以下是数字通信系统可靠性指标的是（）。
参考答案:误码率;抖动8.以下可以是信息表现形式的有参考答案:语音;文字;数据;图像9.以下属于低通信道的是（）。
参考答案:同轴电缆;双绞线10.数字通信系统中，由（）完成模拟信号数字化的任务。
参考答案:信源编码第二章测试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。
参考答案:642.A律13折线第6段的量化信噪比改善量为（）dB 。
参考答案:3.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（）参考答案:000000004.对A律13折线解码器，解码电平ID与编码电平Ic的关系为( )。
参考答案:ID=Ic+△/25.PAM样值us=-2024Δ，A律13折线编码器编出的相应码字为( )参考答案:011111116.编码码位数l越大，则（）参考答案:量化误差越小，信道利用率越低7.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。
参考答案:小信号8.A/D变换包含的主要步骤是（）。
参考答案:量化;抽样;编码9.人讲话的语声信号为( )参考答案:模拟信号10.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( )0.5第三章测试1.PCM通信采用的多路复用方法是（）。
数字通信原理第5章 数字信号传输
这一信号传输速率与理想低通截止 频率的关系就是数字信号传输的一个重 要准则——奈奎斯特第一准则，简称奈 氏第一准则。
3.滚降低通传输网络
具有奇对称滚降特性的低通滤波器作 为图5-7所示的传输网络。 图5-12定性画出滚降低通的幅频特性。
图5-12 滚降低通的幅频特性
1 / 2) 只要滚降低通的幅频特性以 C( f c， 点呈奇对称滚降，则可满足无码间干扰的 条件（此时仍需满足符号速率= 2 f c ）。
图5-1 二进制数字信号信号序列的基本波形
图5-3是几种随机二进制数字信号序 列的功率谱曲线（设“0”码和“1”码 出现的概率均为1/2）。
图5-3 二进制数字信号序列的功率谱
经分析得出，随机二进制数字信号 序列的功率谱包括连续谱和离散谱两个 部分（图中箭头表示离散谱分量，连续 曲线表示连续谱分量）。
图5-15
AMI码及功率谱
例如： 二进码序列：1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 AMI码序列：+l-10 +1 0 0-1 0 0 0+1-1 AMI码符合要求，是CCITT建议采 用的传输码型之一。
但AMI码的缺点是二进码序列中的“0” 码变换后仍然是“0”码，如果原二进码序列 中连“0”码过多，AMI码中便会出现长连 “0”，这就不利于定时钟信息的提取。 为了克服这一缺点，引出了HDB3码。
信道是各种电缆，其传递函数是L（）， n（t）为噪声干扰。
接收滤波器的传递函数为E（ ）, 其作用是限制带外噪声进入接收系统以 提高判决点的信噪比，另外还参与信号 的波形形成（形成判决点的波形）。
接收滤波器的输出端（称为抽样判决 点或简称判决点）波形用R（t）表示，其 频谱为R（ ）。
通信原理教程+樊昌信+习题答案第五章
第五章习题习题5.1 若消息码序列为1101001000001，试求出AMI 和3HDB 码的相应序列。
解： A MI 码为 3HDB 码为习题5.2 试画出A MI 码接收机的原理方框图。
解：如图5-20所示。
图5-1 习题5.2图习题 5.3 设)(1t g 和)(2t g 是随机二进制序列的码元波形。
它们的出现概率分别是P 和)1(P -。
试证明：若k t g t g P =-=)](/)(1[121，式中，k 为常数，且10<<k ，则此序列中将无离散谱。
证明：若k t g t g P =-=)(/)(1121，与t 无关，且10<<k ，则有1)()]()([212=-t g t g t g P即 )()1()()()(2221t g P t g t Pg t Pg -=-=0)()1()(21=-+t g P t Pg所以稳态波为 ∑∑--+-=)()1()()(s 2s 1nT t g P nT t g P t v0)]()1()([s 2s 1=--+-=∑nT t g P nT t g P即0)(=w P v 。
所以无离散谱。
得证！习题5.4 试证明式()()()()⎰+-=1011d 2sin 2sin 4W f ft W f H Wt t h ππ。
证明：由于⎰∞∞-=df e f H t h ft j π211)()(，由欧拉公式可得⎰⎰⎰∞∞-∞∞-∞∞-+=+=fft f H ftdf f H fft ft f H t h d 2sin )(j 2cos )(d )2sin j 2)(cos ()(1111ππππ由于)(1f H 为实偶函数，因此上式第二项为0，且⎰∞∞-=f ft f H t h d )2cos()(2)(11π10100010010111000001001011+--+-++-+-+k a令，'d d ,'f f W f f =+=，代入上式得⎰⎰⎰∞-∞-∞-+++=++=WWW fWt ft W f H f Wt ft W f H f t W f W f H t h d 2sin 2sin )(2d 2cos 2cos )(2'd ])'(2cos[)'(2)(1111πππππ由于)(1f H 单边为奇对称，故上式第一项为0，因此⎰⎰+=+=∞-WW fftt W f H W fftt W f H W t h 0111d 2sin )(2sin 4d 2sin )(2sin 2)(ππππ习题5.5 设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲)(t g [见图5-2的有无表示，并且它们出现的概率相等，码元持续时间等于T 。
通信原理仿真作业2
通信原理仿真作业2第一篇：通信原理仿真作业2通信原理仿真作业第五章模拟调制1.AM、DSB调制及解调用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源m(t)，设载波频率ωc=10Hz，m0=2,试画出：λλλλAM及DSB调制信号的时域波形；采用相干解调后的AM及DSB信号波形； AM及DSB已调信号的功率谱；调整载波频率及m0，观察分的AM的过调与DSB反相点现象。
λ在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度n0=0.1，重新解调。
2.SSB调制及解调用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源，设载波频率ωc=10Hz，,试画出：λ SSB调制信号的时域波形；λ采用相干解调后的SSB信号波形；λ SSB已调信号的功率谱；λ在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度n0=0.1，重新解调。
3.VSB调制及解调（参照作业题5－4）用matlab产生一个频率分别为5Hz、5/2 Hz的余弦和正弦叠加信号作为信源m(t)，两个频率分量功率相同，总信号功率为2，设载波频率为20Hz，试画出：λ残留边带为0.2fm的VSB调制信号时域波形；λ采用相干解调后的VSB信号波形；λ调制信号的功率谱密度；λ在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度n0=0.1，重新解调。
4.FM调制及解调设输入信号为m(t)=cos2πt，载波中心频率为fc=10Hz，VCO的压控振荡系数为5Hz/V，载波平均功率为1W。
试画出：λ已调信号的时域波形；λ已调信号的振幅谱；λ用鉴频器解调该信号，并与输入信号比较。
第二篇：通信原理仿真通信原理仿真实验提纲1.任意产生一个调制信号，画出其波形及其频谱；2.产生一个余弦载波信号，画出其波形及其频谱；3.分别采用AM（幅度），DSB（双边），SSB（单边）的方式对调制信号进行调制，画出已调信号的波形及频谱；4.采用适当的方式，分别对3中得到的已调信号进行解调，画出解调信号的波形；5.产生一个高斯白噪声，叠加在已调信号上，然后进行解调，画出解调信号的波形；6.比较4和5中的结果；7.编写A律13折线PCM编码的程序，能够对任意输入信号输出其PCM编码；8.产生一个随机数字信号，分别进行ASK，FSK，PSK调制解调，画出解调前后的波形第三篇：通信原理课程设计_(基于MATLAB的_2PSK_2DPSK仿真) 江西农业大学通信原理课程设计报告题目基于Matlab的相移键控仿真设计专业电子信息工程学生姓名曾凡文学号 20121206江西农业大学课程设计报告 2015年6月基于Matlab的2PSK,2DPSK仿真摘要：现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，作为其关键技术之一的调制技术一直是研究的一个重要方向。
通信原理仿真作业
通信原理仿真作业一、任务描述：本次通信原理仿真作业旨在通过使用仿真软件，模拟通信系统的运行过程，探究信号传输、调制解调、信道传输等原理，并进行相关参数的分析和优化。
具体任务包括以下几个方面：1. 信号传输模拟：使用仿真软件搭建一个基本的通信系统，并模拟信号在传输过程中的衰减、噪声等情况。
通过观察信号的变化，分析信号传输质量。
2. 调制解调仿真：选择适当的调制方式，将模拟信号转换为数字信号，并进行解调还原。
通过仿真软件模拟调制解调过程，观察信号的频谱特性和传输效果。
3. 信道传输仿真：模拟信号在不同信道条件下的传输情况，包括理想信道、多径衰落信道等。
通过调整信道参数，观察信号的传输特性和误码率等指标。
4. 误码率性能分析：通过仿真软件统计误码率，并分析误码率与信噪比、信道带宽等参数的关系。
优化系统参数，提高信号传输质量。
二、任务执行：1. 信号传输模拟：使用仿真软件搭建一个通信系统，包括信源、信道和接收端。
设置合适的信号频率、幅度和相位等参数，模拟信号的传输过程。
观察信号在传输过程中的衰减、噪声等情况，并记录相关数据。
2. 调制解调仿真：选择适当的调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM），将模拟信号转换为数字信号。
设置调制参数，如载波频率、调制指数等，并进行仿真。
观察调制后信号的频谱特性和传输效果，记录相关数据。
进行解调仿真，将调制后的信号还原为模拟信号。
调整解调参数，如解调滤波器的带宽等，观察解调效果，并记录相关数据。
3. 信道传输仿真：选择不同的信道模型，如理想信道、多径衰落信道等，并设置相应的信道参数。
将调制后的信号输入信道进行传输仿真，观察信号的传输特性和变化情况。
记录相关数据，如信道响应、信号衰减、多径干扰等。
4. 误码率性能分析：通过仿真软件统计误码率，调整信噪比、信道带宽等参数，并记录误码率随参数变化的情况。
分析误码率与信噪比、信道带宽等参数的关系，找出影响误码率的主要因素。
MATLAB通信原理仿真五章作业
通信原理仿真作业第五章 模拟调制1. AM 、DSB 调制及解调用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1的余弦信源()m t ，设载波频率10c Hz ω=，02m =,试画出：● AM 及DSB 调制信号的时域波形；● 采用相干解调后的AM 及DSB 信号波形；● AM 及DSB 已调信号的功率谱；● 调整载波频率及m0，观察分的AM 的过调与DSB 反相点现象。
● 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n =，重新解调。
2. SSB 调制及解调用matlab 产生一个频率为1Hz ，功率为1的余弦信源，设载波频率10c Hz ω=，,试画出：● SSB 调制信号的时域波形；● 采用相干解调后的SSB 信号波形；● SSB 已调信号的功率谱；● 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度00.1n =，重新解调。
3. FM 调制及解调设输入信号为()cos 2m t t π=，载波中心频率为10c z f H =，VCO 的压控振荡系数为5/z H V ，载波平均功率为1W 。
试画出：● 已调信号的时域波形；● 已调信号的振幅谱；● 用鉴频器解调该信号，并与输入信号比较。
加入相同功率的高斯白噪声信号，DSB信号解调较AM信号解调误差较大。
二代码clc;close all;clear all;fm=1;fc=10;T=5;t=linspace(-5,5,1024);%采样频率a=sqrt(2);mt=a*cos(2*pi*fm*t);%带通滤波器A=2;s_db=mt.*cos(2*pi*fc*t);s_am=(A+mt).*cos(2*pi*fc*t); figure(1);subplot(2,1,1);0.511.522.533.544.55-11t/smt)AM相干解调0.511.522.533.544.55-11t/sm(t)DSB相干解调plot(t,s_am); hold on;plot(t,A+mt,'r--'); title('AM调制信号');xlabel('t/s'); ylabel('幅度');subplot(2,1,2);plot(t,s_db);title('DSB调制信号');xlabel('t/s');ylabel('幅度');hold on;plot(t,mt,'r--');sp=s_am.*cos(2*pi*fc*t);sp2=s_db.*cos(2*pi*fc*t);fs1=0.3;fp1=0.5;fpu=1.8;fsu=2.0;Fs=50;Rp=1;Rs=42;ws1=2*pi*fs1/Fs;wp1=2*pi*fp1/Fs;wpu=2*pi*fpu/Fs;wsu=2 *pi*fsu/Fs;wd1=0.5*(wp1+ws1);wd2=0.5*(wpu+wsu);bt=min(abs(ws1-wp1),abs(wsu-wpu));n=ceil(6.6*pi/bt);wn=[wd1/pi,wd2/pi];hn=fir1(n-1,wn,'bandpass',hamming(n));y=conv(sp,hn);y2=conv(sp2,hn);y=2*y;y2=2*y2;figure(2);subplot(2,1,1);plot(t,y(1:1024));hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 -1.5 1.5]);xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('AM相干解调');subplot(2,1,2);plot(t,y2(1:1024));hold on;plot(t,mt,'r--');axis([0 5 -1.5 1.5]);xlabel('t/s'),ylabel('m(t)'),title('DSB相干解调、DSB调制及解调用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源()mt，设载波频率10cHzω=，2m=,试画出：●AM及DSB调制信号的时域波形；●采用相干解调后的AM及信号波形；●AM及DSB已调信号的功率谱；●调整载波频率及m0，观察分的AM的过调与DSB反相点现象。
清华大学出版社 李晓峰 通信原理作业解答 第五章
习题1. 已知某2ASK 系统的码元速率为1000波特，所用载波信号为()6cos 410A t π⨯。
（1） 假定比特序列为{0110010}，试画出相应的2ASK 信号波形示意图； （2） 求2ASK 信号第一零点带宽。
解：由1000b sR R bps ==，6210c f Hz =⨯， 621020001000b c c b T f T R ⨯=== （1）一个码元周期内有2000个正弦周期：111{}n a ()2A SK s t 0（2）2ASK 信号第一零点带宽为：020200b B H R z ==2. 某2ASK 系统的速率为2b R =Mbps ，接收机输入信号的振幅40μV A =，AWGN 信道的单边功率谱密度为180510N -=⨯W/Hz ，试求传输信号的带宽与系统的接收误码率。
解：传输信号的带宽24T b B R MHz ==，平均码元能量：()()221012220cos 21cos 4,2224b bT T bb c c b b b bb A T A E A f t dt f t d E E E t T E A ππ+====+==⎰⎰系统的接收误码率：（1）若是非相干解调，()2622618000401040444210510b b b E A T A N N R N --⨯====⨯⨯⨯⨯ 由非相干解调误码率公式，/240921 1.030612201b E N e e P e ---==⨯≈（2） 若是相干解调：由相干解调误码率公式得，a:基带系统采用MF ，101.269810b P QQ -=⨯⎛= ⎝=b:基带系统采用LPF ，b Q Q P ⎛= ⎝=3. 某2FSK 发送“1”码时，信号为()()111sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤；发送“0”码时，信号为()()000sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤。
数字通信原理 第5章
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（5）使用者通路F1
保留给使用者（网络提供者）专用，主要 为特定维护而提供临时的数据/语声通路连接。 （6）比特间插奇偶校验8位码（BIP-8)B1 用作再生段误码性能监测。 （7）比特间插奇偶校验24位码(BIP-N×24)字 节B2B2B2
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(8)自动保护倒换通路(APS)字节K1和 K2(b1~b5) 两个字节用作自动保护倒换（APS)信令。 (9)复用段远端失效指示（MS-RDI）字节K2 （b6~b8）。 MS-RDI用于向发信端回送一个指示信号， 表示收信端检测到来话故障或正接收复用段告 警指示信号（ MS-AIS）。 （10）同步状态字节S1(b5~b8)
（2）虚容器(VC) 用来支持SDH的通道层连接的信息结构，它由容 器输出的信息净负荷加上通道开销(POH)组成，即：
VC-n=C-n+VC-n POH
VC的包逢速率是与 SDH网络同步的，因此不同的 VC是互同步的。
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而VC内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷。
分为高阶虚容器和低阶虚容器。 （3）支路单元和支路单元组 支路单元是提供低阶通道层和高阶通道层之间适 配的信息结构。
TU-n=VC-n+TU-n PTR
（4）管理单元和管理单元组
管理单元提供高阶通道层和复用段层之间适配的 信息结构。
AU-n=VC-n+AU-n PTR
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（3）复用过程
映射是一种在SDH边界处使各支路信号适配进虚容器 的过程。
定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过 程。 复用是以字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU 组织进STM-N的过程。
④自动保护倒换字节K4（b1~b4)：功能与 高阶通道G1(b5~b7)类似。 ⑤增强型远端缺陷指示K4(b5~b7)： ⑥备用比特K4(b8)：安排将来使用。
通信原理第五章习题解答
习题5-1 设待发送的数字序列为10110010，试分别画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK 的信号波形。
已知在2ASK 、2PSK 和2DPSK 中载频为码元速率的2倍；在2FSK 中，0码元的载频为码元速率的2倍，1码元的载频为码元速率的3倍。
解：波形略5-2 已知某2ASK 系统的码元传输速率为1200B ，采用的载波信号为A cos(48π⨯102t )，所传送的数字信号序列为101100011：（1）试构成一种2ASK 信号调制器原理框图，并画出2ASK 信号的时间波形； （2）试画出2ASK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
解：（1）2ASK 信号调制器原理框图如图5.2.1-2，2ASK 信号的时间波形略。
（2）2ASK 信号频谱结构示意图如图5.2.1-5，则其带宽为B 2ASK =2f s ＝2400Hz 。
5-3 若对题5-2中的2ASK 信号采用包络检波方式进行解调，试构成解调器原理图，并画出各点时间波形。
解：2ASK 信号采用包络检波的解调器原理图：cos ωc t(t )(a )图5.2.1-2 2ASK 信号调制原理框图(b )(t )开关电路图5.2.1-5 2ASK 信号的功率谱e各点时间波形：（下图对应各点要换成101100011）5-4 设待发送的二进制信息为1100100010，采用2FSK 方式传输。
发1码时的波形为A cos(2000π t +θ1)，发0码时的波形为A cos(8000π t +θ0)，码元速率为1000B ：（1）试构成一种2FSK 信号调制器原理框图，并画出2FSK 信号的时间波形； （2）试画出2FSK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。
解：（1）2FSK 信号调制器原理框图如下图，时间波形略。
（2）2FSK 信号频谱结构示意图如下图，其带宽221240001000210005000FSK s B f f f Hz =-+=-+⨯=。
数字通信原理第5章_54
5.3 同步复用与映射方法
3、树形
定义：可以看作是线形拓扑和星形拓扑的结构，即将
通信网络的末端点连接到几个特殊点。
特点：可以用于广播式业务，但它不利于提供双向通
信业务。同时也存在瓶颈问题和光功率限制问 题。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
4、环形
定义：将线形拓扑的首尾之间再相互连接，从而任何
网络的物理拓扑泛指网络的形状，即网络节点和传 输线路的几何排列，它反映了物理上的连接性。
网络的效能、可靠性和经济性在很大程度上均与具 体物理拓扑有关。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
1、线形
定义：将通信网络中的所有节点一一串联，而使首尾
两点开放。
特点：其间所有点都应具有完成连接的功能，是SDH
5.3 同步复用与映射方法
三、SDH的自愈网
什么是自愈网？
所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短 时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户 感觉不到网络出了故障。
5.3 同步复用与映射方法
自愈网的基本原理是什么？
使网络具有备用（替代）路由，并重新确立通信 能力。
自愈网有哪实现手段？
线路保护倒换；环形网保护；DXC保护；混合保 护等等。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
总结：一般来说，用户网适合星形拓扑和环形拓扑，
有时也可用线形拓扑；中继网适合采用环形和 线形拓扑；而长途网则适合采用树形和网孔形 的结合。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
图5-4-4 SDH基本物理拓扑类型
二、SDH传送网的物理拓扑
二、SDH传送网的物理拓扑
数字仿真习题答案第五章
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <graphics.h>
void dispcurve(); /*画图子程序*/
float x11,x21;
float x10,x20;
float R,e,c,m; /*定义输入*/
const VN=1;
{x21=exp(-DT/3)*x20+(1-exp(-DT/3))*x11;
m=m+1;
outputy[0][m]=x21;outputy[1][m]=1;
x10=x11;x20=x21;
}
e201=e20;
}
e201=e10;u01=u0;
}
LP=m;
Dispcurve();
}
仿真图为：
仿真曲线为：
c=x11+x21;
n=n+1;
outputy[0][n]=x21; outputy[1][n]=m;
x10=x11;x20=x21;
}
LP=n;
dispcurve(); /*调用画图子程序*/
}
仿真图为：
仿真结果曲线为：
分析：图中，黄色为非线性元件输出，红色为系统输出C的相应曲线。
5-3：下图为某多速采样数字调速系统框图。其中 分别为系统的给定速度和实际输出速度。当 为单位阶跃函数时，在零初始条件下，对系统进行仿真，并绘制输出速度和给定速度曲线。
数字仿真第五章作业
|
|
5-2有一非线性数字仿真系统，其框图如下，对此系统进行仿真，并绘出非线性元件输出及系统输出C的相应曲线
解：
数字通信原理第5章第1讲
二、SDH的概念及特点
第五章-同步数字体系第一 讲
图5-1-2 STM-1终端复用器
二、SDH的概念及特点
第五章-同步数字体系第一 讲
分插复用器：
分插复用器（ADM）将同步复用和数字交叉连 接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的 能力，在网络设计上有很大灵活性。
2、SDH的概念及特点——“领会”；
第五章-同步数字体系第一 讲
5.1 SDH的基本概念
一
二
PDH的弱 点
SDH的概 念及特点
第五章-同步数字体系第一 讲
一、PDH的弱点
1、 只有地区性数字信号速率和帧结构标准，不存在 世界性标准。
2、 没有世界性的标准光接口规范，导致各个厂家自 行开发的专用光接口大量出现。
SDH的不足：
3) 大规模使用软件控制和将业务量集中在少数几 个高速链路和交叉节点上，这些关键部位出现问题可 能导致网络的重大故障，甚至造成全网瘫痪。。
4) SDH与PDH互连时，由于指针调整产生的相位 跃变使经过多次SDH/PDH变换的信号在低频抖动和漂 移上比纯粹的PDH或SDH信号更严重。
二、SDH的概念及特点
第五章-同步数字体系第一 讲
SDH网的概念中包含以下几个要点：
1) SDH网有全世界统一的网络节点接口（NNI）， 从而简化了信号的互通及信号的传输、复用、交叉连接 等过程。
2) SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同 步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的 开销比特用于网络的OAM。
务信号。——兼容性强。
6) SDH的信号结构的设计考虑了网络传输和交 换的最佳性。
二、SDH的概念及特点
通信原理(第五章)模拟调制系统
n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）
残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。 如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？ 先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？ 设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。 将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特 性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。 信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。 如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表 示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +
通信原理第五章(正弦载波数字调制系统)习题及其答案
第五章（正弦载波数字调制系统）习题及其答案【题5－1】设发送数字信息为 0，试分别画出 2ASK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图。
【答案5－1】2ASK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形如下图所示。
【题5－2】已知某2ASK 系统的码元传输速率为103Band ，所用的载波信号为()6cos 410A π⨯。
1）设所传送的数字信息为011001，试画出相应的2ASK 信号波形示意图； 2）求2ASK 信号的带宽。
【答案5－2】1）由题中的已知条件可知310B R Baud =因此一个码元周期为3110s B T s R -==载波频率为664102102s f Hz ππ⨯==⨯载波周期为61102T s -=⨯所以一个码元周期内有2000个载波周期。
如下图所示我们画出2ASK 信号的波形图，为简便，我们用两个载波周期代替2000个载波周期。
2）根据2ASK 的频谱特点，可知其带宽为 222000B B R Hz T ===【题5－3】设某2FSK 调制系统的码元传输速率为1000Baud ，已调信号的载频为1000Hz 或 2000 HZ 。
1）若发送数字信息为011010，试画出相应的ZFSK 信号波形；2）试讨论这时的2FSK 信号应选择怎样的解调器解调？3）若发送数字信息是等可能的，试画出它的功率谱密度草图。
【答案5－3】1）由题意可画出ZFSK 信号波形如下图所示。
2）由于ZFSK 信号载波频差较小，频谱有较大重叠，采用非相干解调时上下两个支路有较大串扰，使解调性能降低。
由于两个载频人与人构成正交信号，采用相干解调可减小相互串扰，所以应采用相干解调。
3）该2FSK 信号功率谱密度草图如下图所示。
【题5－4】假设在某2DPSK 系统中，载波频率为 2400 Hz ，码元速率为 1200 Band ，已知相对码序列为11000101ll 。
1）试画出2DPSK 信号波形（注：相对偏移ϕ∆，可自行假设）；2）若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形；3）若发送信息符号0和1的概率分别为0.6和0.4，试求2DPSK 信号的功率谱密度。
通信原理(陈启兴版) 第5章作业和思考题参考答案
1
O
0.5(1)令
2 1 t g t Ts 0
由图 P5-7 可得
t
TS 2
其他
T h t g t s 2
因为 g(t)的傅里叶变换为
G f
所以，系统的传输函数 H(f)为
有
H g
1 t G t 0 Sa 2 0 2 2 2
0 2 0t Sa 2 2
所以，该系统接收滤波器输出基本脉冲的时间表示式 h(t)为
h t
(2)根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，H()应满足
T 1, t S g t 2 0, 其他
(2)若基带脉冲波形 g(t)为
则 g(t)的傅里叶变换 G(f)为
G( f ) TS Sa( TS f )
因为
G( f s ) TS Sa( TS f s ) TS
sin
0
所以由题（1）的结果可知，该二进制序列不存在离散分量 f s 1/ Ts 。 (3)若基带脉冲波形 g(t)为
g(t)
A
-0.5Ts
O 图题5-3
0.5Ts
t
解
(1) 由图 P5-3 可写出
2 A 1 t g t Ts 0
故 g(t)的傅里叶变换 G(f)为
t
TS 2
其他
G( f )
由题意，P(0)=P(1)=P=
ATS 2 Sa ( fTS ) 2 2
g(t) 1 g(t) 1
-0.5Ts
O (a)
0.5Ts
数字通信原理 第五章仿真作业
通信原理第五章仿真作业姓名：李涛学号：01089002（程序代码使用方法在最后附录中）实验一 双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度1.1 功率谱密度简介平稳过程的任何一个非零样本函数的持续时间为无限长，显然都不满足绝对可积和总能量有限的条件。
因此，它的傅里叶变换不存在即没有频谱函数。
所以我们用功率谱密度来表述其频谱特性。
随机过程的任一实现是一个确定的功率型信号。
而对于任意的确定功率信号f(t)，它的功率谱密度为：2()()limT f T F P Tωω→∞=式中，()T F ω是f(t)的截短函数()T f t 对应的频谱函数。
f(t)是平稳随机过程()t ξ的一个实现。
而随机过程某一个实现的功率谱密度不能作为过程的功率谱密度。
过程的功率谱密度应该看作是任一实现的功率谱密度的统计平均，即2()()[()]lim T fT E F P E P Tξωωω→∞== 虽然该式给出了平稳随机过程的功率谱密度，但我们通常都不利用这个式子来计算功率谱。
我们知道，确知的非周期功率信号的自相关函数与功率谱密度是一对傅里叶变换。
对于平稳随机过程，也有类似的关系，即()()j P R ed ωτξωττ∞--∞=⎰和1()()2j R P ed ωτξτωωπ∞-∞=⎰对于平稳随机过程我们通常先求出其自相关函数再利用上式求出其功率谱密度。
1.2 实验要求1.了解平稳随机信号功率谱的概念及计算方法；2.利用matlab 仿真不同占空比，等概、非等概双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度；3.分析不同型号的功率谱密度中包含的频谱分量，有无直流分量和定时分量信息。
1.3 实验内容（1）等概，占空比50%的双极性归零码：50占空比，等概率双极性归零信号它的功率谱密度如下：0.20.40.60.811.21.41.61.8200.10.20.30.40.50.60.70.80.91直接法画功率谱密度（2）等概，占空比30%的双极性归零码：它的功率谱密度如下：0.20.40.60.811.21.41.61.8200.10.20.30.40.50.60.70.80.91直接法画功率谱密度（3）不等概P=0.7，占空比50%的双极性归零码：它的功率谱密度如下：0.20.40.60.811.21.41.61.8200.10.20.30.40.50.60.70.80.91直接法画功率谱密度（4）不等概P=0.7，占空比30%的双极性归零码：它的功率谱密度如下：0.20.40.60.811.21.41.61.8200.10.20.30.40.50.60.70.80.91直接法画功率谱密度分析以上结果发现：等概，占空比50%和30%的信号没有离散谱，所以都没有直流分量和定时分量。
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通信原理大作业（一）——第五章实验Matlab仿真报告学院电子工程学院班级卓越001012班学号00101201实验一 双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度1.1 功率谱密度简介平稳过程的任何一个非零样本函数的持续时间为无限长，显然都不满足绝对可积和总能量有限的条件。
因此，它的傅里叶变换不存在即没有频谱函数。
所以我们用功率谱密度来表述其频谱特性。
随机过程的任一实现是一个确定的功率型信号。
而对于任意的确定功率信号f(t)，它的功率谱密度为：2()()limT f T F P Tωω→∞= 式中，()T F ω是f(t)的截短函数()T f t 对应的频谱函数。
f(t)是平稳随机过程()t ξ的一个实现。
而随机过程某一个实现的功率谱密度不能作为过程的功率谱密度。
过程的功率谱密度应该看作是任一实现的功率谱密度的统计平均，即2()()[()]limT f T E F P E P Tξωωω→∞==虽然该式给出了平稳随机过程的功率谱密度，但我们通常都不利用这个式子来计算功率谱。
我们知道，确知的非周期功率信号的自相关函数与功率谱密度是一对傅里叶变换。
对于平稳随机过程，也有类似的关系，即()()j P R e d ωτξωττ∞--∞=⎰和1()()2j R P e d ωτξτωωπ∞-∞=⎰ 对于平稳随机过程我们通常先求出其自相关函数再利用上式求出其功率谱密度。
1.2 实验要求1.了解平稳随机信号功率谱的概念及计算方法2.仿真不同占空比，等概、非等概双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度3.分析不同信号所包含的频谱分量，有无直流分量和定时分量信息1.3实验内容(1)等概率双极性归零信号（占空比为50%）其归一化功率谱密度如下:(2)等概率双极性归零信号(占空比位30%)其归一化功率谱密度如下:(3)等概率双极性归零信号(占空比为75%)其归一化功率谱密度如下:(4)不等概率双极性归零信号[占空比位50%，P(1)=0.25]其归一化功率谱密度如下:(5)不等概率双极性归零信号[占空比位30%，P(1)=0.25]其归一化功率谱密度如下:（6）不等概率双极性归零信号[占空比位75%，P(1)=0.25]其归一化功率谱密度如下:其归一化功率谱密度如下:其归一化功率谱密度如下:（9）不等概率双极性归零信号[占空比位75%，P(1)=0.7]其归一化功率谱密度如下:1.4 实验结果分析根据不同信号的功率谱图像可知：◎占空比为30%、50%、75%码元等概率时信号不存在直流分量，并且不存在定时分量。
（码元频率f=1Hz）并且等概时不存在离散谱，只存在连续谱。
◎占空比30%、50%和75%,码元1概率为0.7和0.25时的信号存在直流分量，但不存在定时分量，存在离散谱。
可知，当码元等概时,等概双极性信号不存在直流分量也不存在定时分量，只存在连续谱。
实验结果恰恰吻合这一点。
同样，码元不等概其结果是存在直流分量，但不存在定时分量，存在离散谱。
结论：码元等概时信号不存在直流分量，故信号抗干扰能力强。
实验二HDB3码的编译码（要求给出眼图）2.1 HDB3编译码简介在实际的传输系统中，并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。
含有直流分量和较丰富的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输，因为它有可能造成信号的严重的畸变。
传输码（或称线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统的工作条件。
通常，传输码的结构应具有以下的特性：（1）相应的基带信号无直流分量，且低频分量少:（2）便于从信号中提取定时信息：（3）信号中高频分应尽量少以节省传输频带并减少码间串扰。
（4）不受信号源统计特性影响，即能适应于信息源变化：（5）具有内在的检错能力，传输的码型应具有一定的规律性，以便利用这一规律性进行宏观监测：（6）编译码设备要尽可能简单，等等。
满足以上特性的传输码型种类繁多，这里使用HDB3。
HDB3码是AMI码的一种改进型，其目的是为保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个。
其编码规则如下：（1）当信码的连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编，即传号极性交替;（2）当连“0”个数超过3个时，则将第的4个“0”改为非“0”脉冲，记为+V 或—V称之为破坏脉冲。
相邻V码的极性必须交替出现，以确保编好的码中无直流;（3）为了便于识别，V码的极性应与前一非“0”码的极性相同，否则，将四连“0”的第一个“0” 更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲，并记为“+B”或“-B”;破坏脉冲码之后的传号极性码也要交替。
虽然HDB3编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一个非“0”符号同样的极性（包括B在内）。
这也就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的3 个符号必是连“0”的符号，从而恢复4个连“0”码，再将所有-1变成+1后便等到原信息代码。
HDB3码保持了AMI码的优点外还将连“0”码限制在3 个以内，故有利于定时信号的提取2.2 实验要求1.了解HDB3码的编译码原理2.通过仿真验证HDB3码的原理3.分析HDB3码的优缺点2.3 实验内容原码型xyHDB3码型xy功率谱密度采样点数幅度2.4实验结果分析HD3码缺点：其编码规则比较复杂优点：译码比较简单，有利于定时信号的提取，是应用最广泛的码型。
实验三码间串扰3.1 码间串扰简介传输数字信号，会引起相邻数字信号波形之间在时间上的相互重叠，即所谓的码间串扰，由于码间串扰的存在，在接收端译码判决时就会可能引起错误。
另外课本中给出了无码间串扰的条件，即奈奎斯特第一准则，通过本实验加深对码间串扰和奈奎斯特第一准则的理解。
3.2 眼图简介为了衡量基带传输系统性能的优劣，通常用示波器观察接收信号波形的方法，来分析码间串扰和噪声的影响，这就是眼图分析法，如下图所示。
信号失真较小时：眼图为大眼睛，单眼皮；信号失真较大时：眼图为小眼睛，多眼皮。
3.3 实验要求１. 理解无码间串扰的条件；２. 利用matlab仿真，验证无码间串扰的条件，画出相关波形及眼图，并画出有噪声时的误码率特性曲线；3. 对仿真结果进行性能分析。
3.4实验内容（1）有码间干扰的的基带传输系统其眼图如下：（2）无码间干扰的的基带传输系统3.5实验结果分析当传输速率小于奈奎斯特速率时没有码间串扰，当传输速率大于奈奎斯特速率时有码间串扰。
通过仿真验证了，信号的输入速率必须小于奈奎斯特速率，否则通过信道传输将会有码间串扰，眼图显示出在抽样时刻其他码的干扰比较严重。
实验四 迫零均衡4.1 均衡技术简介由于实际的限带信道的传递函数往往是非理想的，且经常是时变的、未知的，因而系统特性不符合奈奎斯特准则，导致在接受端抽样时刻存在码间干扰，使得系统误码性能下降。
为此，要考虑在信道传递函数是非理想情况，且信号在信道传输中受到加性白高斯噪声干扰条件下的接收机的设计问题。
在限带数字通信系统中所采取的技术之一是在收端抽样、判决之前加一均衡器，此均衡器是用来补偿信道特性的不完善，从而减小在收端抽样时刻的码间干扰。
具有均衡器的数字基带传输系统如下：信道均衡技术大致分为两大类：线性均衡和非线性均衡。
在信道频率响应特性比较平坦、所引起的码间干扰不太严重的情况下，可采用线性均衡。
线性均衡器可用横向滤波器实现，图示如下：要实现信道的均衡，关键是要计算出横向滤波器的抽头系数，我们常用两种方法来得到横向滤波器的抽头系数：一是以最小峰值畸变为准则的迫零均衡算法；另一种是以最小均方误差为准则的均方误差均衡算法。
本实验只要求理解迫零均衡的原理，仿真验证迫零均衡的性能。
4.2 迫零均衡算法迫零算法是由Lucky 于1965年提出的，他在分析中略去了信道的加性噪声，所以在实际存在噪声的情况下由该算法得到的解不一定是最佳的，但它易于实现。
因此，在信道的频率响应特性比较平坦，所引起的码间干扰不太严重的情况下，由该算法可达到信道均衡的效果。
具体实现如下：在横向滤波器的延迟单元N 为无穷多个的理想线性均衡条件下：k nk nn h w x∞-=-∞=∑为消除接收端抽样时刻的码间干扰，希望：1000k n k nn k h w xk ∞-=-∞=⎧==⎨≠⎩∑ 在实际应用中，常用的是截短的横向滤波器，因而不可能完全消除接收端抽样时刻的码间干扰，只能适当的调整各抽头系数，尽量减小码间干扰。
此时，可使：1001,2,........Nk n k nn Nk h w xk N-=-=⎧==⎨=±±±⎩∑在ｋ为其它值时，k h 可能是非零值，构成均衡器输出端的残留码间干扰。
4.3 实验要求１. 理解迫零均衡的基本原理；２. 利用matlab 软件编程实现，对存在ISI 的信号进行迫零均衡； ３．要求给出均衡前后的眼图和误码率；４. 对仿真结果进行性能分析。
4.4实验内容4.1.1 均衡前的眼图以最小峰值畸变为准则的迫零均衡算法：以最小均方误差为准则的均方误差均衡算法：4.1.2 均衡后的眼图以最小峰值畸变为准则的迫零均衡算法：以最小均方误差为准则的均方误差均衡算法：4.1.3实际误码率与理想误码率4.5实验结果分析均衡后的信号眼图“眼睛”完全张开，波形重合较好；迫零均衡器的抽头数越多，叠加高斯噪声后实测误码率与理想误码率曲线越相符，均衡性能越理想，这是因为多径信道径数较少，七阶抽头的均衡器足以基本消除所有抽样点的码间串扰。
而在实际系统中，远离零点的抽样点上仍会有码间串扰，但适当增加抽头数可以将码间串扰减小到相当小的程度。