通信原理(第八章 新型数字带通调制技术).
通信原理(第八章新型数字带通调制技术)PPT课件
实例分析
QPSK（四相相移键控调制）
在PSK的基础上，将相位划分为四个不同的状态，每个状态表示两个 比特的信息，提高了频谱利用率和传输速率。
16-QAM（十六进制正交幅度调制）
在QAM的基础上，将幅度划分为16个不同的状态，每个状态表示4个 比特的信息，进一步提高了频谱利用率和传输速率。
OFDM（正交频分复用调制）
20世纪70年代，随着数字信号处理技 术的发展，多种新型数字带通调制技 术如QPSK、QAM等开始出现。
02
数字带通调制技术的基本原理
数字信号的调制过程
调制概念
调制是将低频信号（如声音、图像等）转换成高频信号的过程， 以便传输。
数字信号的调制方式
数字信号的调制方式主要有振幅键控（ASK）、频率键控（FSK） 和相位键控（PSK）等。
通信原理(第八章新型数字带 通调制技术)ppt课件
• 引言 • 数字带通调制技术的基本原理 • 新型数字带通调制技术介绍 • 新型数字带通调制技术的应用场景
• 新型数字带通调制技术的优势与挑 战
• 新型数字带通调制技术的实现方法 与实例分析
01
引言
新型数字带通调制技术的定义与重要性
定义
新型数字带通调制技术是指利用数字 信号调制载波的幅度、频率或相位， 以实现信号传输的技术。
光纤通信系统
在光纤通信系统中，新型数字带通调制技术如偏振复用正交频分复用（PD-OFDM） 被用于实现高速、大容量的数据传输，满足不断增长的网络流量需求。
卫星通信系统
广播卫星
在广播卫星中，新型数字带通调制技术如正交频分复用（OFDM）被用于发送多路电视信号和其他多媒 体内容，提供高质量的广播服务。
将高速数据流分割成多个低速数据流，在多个子载波上进行调制，提 高了频谱利用率和抗多径干扰能力。
通信原理(第7版)-第8章新型数字调制
课件制作：曹丽娜
c1 o 0 ) s s1 i (n 0 ) T B s (1 i 0 n )[ ( 1 c 0 ) T B o 1 ] 0 s(
可化简为
sin 1(0)TB0
即仅要求
f1f0n/2TB
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§8.2.2 MSK信号的基本原理
M
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AM
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L M
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复合相移法： 用两路独立的QPSK信号叠加，即可形成 16QAM信号。
AM AM
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大圆上的4个红点表示 第一个QPSK信号矢量的 位置。
16QAM信号的产生
在 QAM 中，载波 的振幅和相位同时受基带信号控制，因此，
它的一个码元可表示为：
ek(t)A kcos(ctk) kTBt(k1)TB
展开为：
e k(t) X kc o sc t Y ks inc t
式中： 表明：
Xk = Akcosk，Yk = -Aksink Ak、k、 Xk和Yk分别可以取多个离散值
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7
3
f0 2100Hz= 4 RB
1 （一个码元周期 TBs 内画 4 周载正波弦）波）
9
1
f1 2 700Hz= 4 RB
2 （一个码元周期 TTBs 内画 4 周载正波弦）波）
（2）MSK信号时间波形如图所示：
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图 7-37 MSK 信号时间波形
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(新型数字带通调制技术)【圣才出品】
第8章新型数字带通调制技术思考题8-1 何谓MSK？其中文全称是什么？MSK信号对每个码元持续时间T B内包含的载波周期数有何约束？答：（1）MSK信号是指一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK 信号。
（2）其中文全称是最小频移键控。
（3）MSK信号每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍。
8-2 试述MSK信号的6个特点？答：MSK信号的6个特点：（1）其频率间隔为2FSK信号的最小频率间隔；（2）其每个码元持续时间T B内包含的波形周期数必须是1/4载波周期数的整数倍；（3）附加相位在码元间是连续的；（4）包络是正弦形；（5）正交的两路码元是偏置的；（6）对相邻频道干扰小。
8-3 何谓GMSK？其中文全称是什么？GMSK信号有何优缺点？答：（1）在进行MSK调制前将矩形信号脉冲先通过一个高斯型的低通滤波器。
这样的体制称为GMSK。
（2）其中文全称是高斯最小频移键控。
（3）GMSK信号的优缺点：①优点：进一步减小了对邻道的干扰。
②缺点：有码间串扰。
8-4 何谓OFDM？其中文全称是什么？OFDM信号的主要优点是什么？答：（1）OFDM是指一类多载波并行调制的体制。
（2）其中文全称是正交频分复用（3）OFDM信号的主要优点：①各路已调信号是严格正交的，接收端能完全地分离各路信号。
②能够充分利用频带。
③每路子载波的调制制度可以不同，根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制，并且可以自适应地改变调制体制以适应信道特性的变化。
8-5 在OFDM信号中，对各路子载频的间隔有何要求？答：在OFDM信号中，为了使各路子载波信号相互正交，要求各路子载频间隔大于或等于1/T B，T B为码元持续时间。
8-6 OFDM体制和串行单载波体制相比，其频带利用率可以提高多少？答：设一OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B，每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为单位带宽传输的比特率若用单个载波的M进制码元传输，为得到相同的传输速率，则码元持续时间应缩短为T B／N，而占用带宽等于2N／T B，故频带利用率为因此并行的OFDM体制和串行的单载波体制相比，频带利用率大约可以增至2倍。
通信原理理论课程教学大纲
通信原理课程教学大纲课程编码：052079 课程名称：通信原理学分：4总学时：64理论学时64实验学时0课程类别：学科基础课课程性质：必修课适用层次：汉族本科开课学期：第五学期适用专业：通信工程先修课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、现代电子技术Ⅱ、信号与系统、通信电子线路后续课程：现代交换原理与技术，移动通信，光纤通信一、课程性质、地位和任务本课程是通信工程的主要专业基础课、核心课程。
本课程的目的是：为研究设计各种通信系统奠定必要的基础。
课程主要是研究通信系统信息传输与处理的理论与技术，不涉及具体的电路，但这里理论与技术是建立在信号分析理论、电子线路等课程的基础上。
需要先修信号与系统、高频电子线路、数字电路等课程。
要求学生有较强的高等数学、线性代数以及概率论与数理统计的扎实基础以及具备信号与系统频域分析的较强能力。
二、教学目标及要求1、掌握通信系统的基本组成与工作原理。
2、掌握评价各种系统的性能指标及其基本分析方法。
3、了解为改善各种通信系统性能所使用的技术。
三、教学内容及安排第1章绪论（3学时）教学目标：（1）掌握通信术语、掌握模拟信号与数字信号的其别、基带信号与已调信号的区别；数字通信系统组成及优缺点（2）理解码元速率、信息速率和频带利用率的定义、计算及其关系、误码率和误信率的定义及其关系（3）了解通信系统的组成、分类和通信方式重点：（1）概念：信号区别、通信系统的组成和分类、数字通信的特点、通信方式、主要性能指标等。
考试的可能形式：填空、简答题、画图题（2）计算：信息速率、码元速率、误码率、误信率的计算。
难点：（1）模拟信号和数字信号的区别（2）基带信号、载波信号、已调信号（3）比特、波特及其区别（4）误码率、误信率和进制M之间的关系通信的基本概念（学时）通信系统的组成（学时）通信系统的分类及通信方式（学时）信息及其度量（学时）通信系统主要性能指标（1学时）第2章?确知信号?（4学时）教学目标：（1）复习信号的分类及其特征；（2）复习信号的频域分析法和频谱的概念，掌握周期信号频谱计算；（3）复习傅立叶级数的物理意义、傅立叶变换及其性质，掌握频谱密度计算；（5）掌握的能量谱和功率谱计算及物理含义（6）理解相关函数的定义和性质（7）掌握相关函数与谱密度的关系，掌握维纳-辛钦关系；重点：（1）概念：信号的分类与特征；频谱的概念；周期信号频谱Cn的特点和意义；傅立叶变换的物理内涵，相关函数的定义和性质。
2014通信原理第8章
要求每一项为0,第3项代入第一项，即要求 sin( 2cTs ) 0
或
4f cTs n , 1 Ts n , 4 fc
n 1,2,3,...
n 1,2,3,...
MSK信号每个码元持续时间Ts内包含的波形周期数必须是 1/4载波周期的整数倍
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
A
k
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器的传输速率为9600b/s的16QAM 方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降 系数为10％。
A 1011 1001 1110 1111 1010 1000 1100 1101 2400 0001 0000 0100 0110 0011 0010 0101 0111
ak k (t ) t k 2Ts
k 0或 , (mod 2 )
0
Ts
3Ts
5Ts
7Ts
9Ts
11Ts
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
输入数据序列： ak =＋1,＋1,＋1,-1,-1,＋1,＋1,＋1,-1,-1,-1,-1,-1
0
Ts
3 Ts
5 Ts
7Ts
9 Ts
11Ts
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
ak =＋1,＋1,＋1,-1,-1,＋1,＋1,＋1,-1,-1,-1,-1,-1
模2运算后的附加相位路径：
0
Ts k (t )
3Ts
5Ts
7T
9T
11T
4.MSK信号的正交表示法 用三角公式展开：
ak sk (t ) cos(ct t k ) 2Ts ak ak cos( t k ) cos ct sin( t k ) sin ct 2Ts 2Ts ak t ak t cos cos sin sin cos c t k k 2Ts 2Ts
MSK
【摘要】为了对2FSK相位不联系，频带利用率低等不足之处进行改进，提出了最小频移键控MSK。
本文通过研究最小频移键控MSK系统调制解调的工作原理及其功率谱，并给出基于MATLAB软件环境的仿真实现。
阐述了MSK是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK信号，得到了MSK的频率间隔1/2T s为2FSK的最小频率间隔。
【关键词】MSK MATLAB 仿真调制解调目录一、MSK简介 (3)二、设计原理 (3)1、基本原理 (3)2、调制解调原理 (4)1、原理框图 (4)2、原理 (4)3、功率谱和误码率 (5)三、设计系统仿真 (6)1、调制解调仿真框图 (6)2、功率谱与误码率仿真框图 (7)四、仿真结果与结论 (8)1、调制结果 (8)2、解调结果 (9)3、功率谱 (10)4、误码率 (11)5、结果分析 (11)五、总结与体会 (12)致谢 (13)参考文献 (13)一、MSK简介数字频率调制和数字相位调制，由于已调信号包络恒定，因此有利于在非线性特性的信道中传输。
由于一般移频键控信号相位不连续、频偏较大等原因，使其频谱利用率较低。
MSK(Minimum Frequency Shift Keying)是二进制连续相位FSK的一种特殊形式。
MSK称为最小移频键控，有时也称为快速移频键控(FFSK)。
所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号；而“快速”是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且在带外的频谱分量要比2PSK衰减的快。
二、设计原理1、基本原理（1）、MSK信号的频率间隔MSK信号的第K个码元可以表示为：Sk(t)=cos(ωct+akπt/2Ts+Ψk) 式中：ωc=2πfc，为载波角频率；ak=±1（当输入码元为“1”时，ak=+1 ；当输入码元为“0”时， ak=-1 ）；Ts为码元宽度；Ψk为第k个码元的初始相位，它在一个码元宽度中是不变的。
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
通信原理新型数字带通调制技术
第八章 新型数字带通调制技术 (8.1-8.2)
1
主要内容 第8章 新型数字带通调制技术
8.1 正交振幅调制(QAM) 8.2 最小频移键控和高斯最小
频移键控 8.3 正交频分复用
2
8.1 正交振幅调制(QAM)
① 问题旳提出：
A. 多进制相移键控（MPSK）旳频带利用率 高，功率利用率较高；
( 1,-1) ( 3,-1)
-1
-3
(-3,-3) (-1,-3) ( 1,-3) ( 3,-3)
-3
-1
1
I路 3
8
8.1 正交振幅调制(QAM)
B. 复合相移法：它用两路独立旳QPSK信号叠加， 形成16QAM信号。
9
8.1 正交振幅调制(QAM)
⑧ 16QAM信号和16PSK信号旳性能比较：
20
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
④ 因为1和0是任意常数，故必须同步有
sin(1 0 )Ts 0 cos(1 0 )Ts 1
(1 0 )Ts 2m f1 f0 m / Ts
⑤ 当m = 1时是最小频率间隔，最小频率间隔等于 1/Ts。
21
8.2 最小频移键控和高斯最小频移键控
13
8.1 正交振幅调制(QAM)
实例：一种用于调制解调器旳传播速率为 9600 b/s旳16QAM方案，其载频为1650 Hz，滤波器带宽为2400 Hz，滚降系数为 10％。
A
1011 1001 1110 1111
2400
1010 1000 1100 1101 0001 0000 0100 0110
⑥ 对于相干解调，则要求初始相位是拟定旳，在接
受端是预知旳，这时能够令1 - 0 = 0。
通信原理 调制
低通滤波后，得到
1 m ′(t ) cos( ∆ωt + ϕ ) 2
仅当本地载波没有频率和相位误差时，输出信号才等 于m′(t) / 2。[和调制信号仅差一个常数因子] – 优缺点：DSB信号可以节省发送功率，但接收电路较为复杂
2.2.3 单边带(SSB)调制
S′(f)
上边带 下边带
– 原理： • 两个边带包含相同的信息 • 只需传输一个边带： 上边带或下边带 • 要求m(t)中无太低频率 上边带 – 解调：需要本地载波 • 由于 若 z(t) = x(t) y(t) ， 则有 Z(ω) = X(ω) ∗ Y(ω) 单边带信号解调时， 用载波cosω0t 和接收信号相 乘，相当于在频域中载波频 谱和信号频谱相卷积。
f0+fm
f
-2f0
0
fm
f
H(f - f0)
0 H(f + f0) + H(f – f0)
2f0
f
-2f0
-fm0Biblioteka fm2f0f
2.3 非线性调制（角度调制）
2.3.1 基本原理
– 频率的概念：严格地说，只有无限长的恒定振幅和恒 定相位的正弦波形才具有单一频率。载波被调制后， 不再仅有单一频率，而是具有许多离散或连续的频率 分量，占据一定的频带宽度。 – “瞬时频率”的概念：设一个载波可以表示为 c (t ) = A cos ϕ (t ) = A cos(ω0t + ϕ 0 ) 式中，ϕ0为载波的初始相位；
通 发
信
数字信 通信
2. 模拟调制系统
2.1 概述
– 模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载波 。调制 模拟调制： 的结果将使载波的某个参量随信号而变， 的结果将使载波的某个参量随信号而变，或者说用载波的某 个参量值代表自信源来的信号的值． 个参量值代表自信源来的信号的值． – 载波：确知的周期性波形 － 余弦波： 调制信号 载波： 余弦波：
第8章通信原理樊昌信第六版
sin(1 0 ) sin(1 0 ) 0
1 0
1 0
假设1+0 >> 1，上式左端第1和3项近似等于零，则它可
以化简为 cos(1 0 ) sin(1 0 )Ts sin(1 0 )[cos(1 0 )Ts 1] 0
由于1和0是任意常数，故必须同时有 sin(1 0 )Ts 0 cos(1 0 )Ts 1
期数必须是1 / 4周期的整数倍，即上式可以改写为
fs
n 4Ts
(N
m) 1 4 Ts
式中，N ― 正整数；m = 0, 1, 2, 3
18
第8章 新型数字带通调制技术
并有
f1
fs
1 4Ts
N m 1 1
4 Ts
f0
fs
1
4Ts
N
m 1 1 4 Ts
由上式可以得知：
Ts
N
2Ts
c os s t
个和1.5个正弦波周期。（见下图） 19
第8章 新型数字带通调制技术
20
第8章 新型数字带通调制技术
MSK信号的相位连续性
波形（相位）连续的一般条件是前一码元末尾的总相位 等于后一码元开始时的总相位，即
s kTs k1 s kTs k
这就是要求
ak
2T
kTs
k1
ak 1
2T
kTs
k
16
第8章 新型数字带通调制技术
MSK码元中波形的周期数
sk
(t)
cos( st
ak
2Ts
t
k
)
可以改写为
(k 1)Ts t kTs
sk
(t)
c c
通信原理数字带通传输系统课件
把2FSK信号看成是两个 2ASK信号相叠加的方法 。令 、
则
、
可见
是二进制 ASK，可求得 的功率谱密度为
根据式 (7.1-14)、式 (7.1-15)以及式 (7.1-10)可以求出 ，并将它们代入式 (7.1-20)，
当0、 1等概时，便可得 2FSK信号的双边功率谱密度的表示式： ❖12
包络检波存在门限效应。
( 9 ) 、 例 [7.1] 注意：取系统带宽是码元速率的 2倍。
此时误码率为： 大信噪比时 定义归一化门限值：
其中：
为信噪比
❖ 26
二、2ASK系统的抗噪声性能(5)
2、包络检波法： 包络检测以前与 相干检测法一样。
由式(7.2-7)： (1)、发1码，在Ts内BPF的包络输出：
其输出包络的一维概率密度函数服从广义瑞利分布：
发0码，在Ts内BPF的包络输出： 其输出包络的一维概率密度函数服从瑞利分布：
为加性白噪声。
❖23
二、2ASK系统的抗噪声性能(2)
设 经传输后除有固定衰耗外末受到畸变，则式(7.2-3)中 经理想带通滤波器的输出为：
则： 参照(5.1.6)节得，抽样判决器输入端得到的波形：
❖24
二、2ASK系统的抗噪声性能(3)
(1)、则 发“1”时：
发“0”时：
(2)、判决规则：若 x(t)的抽样值 x＞b，则判为 “是 1码 ” ； b为判决门限。若 x(t)的抽样值 x <b，则判为 “是 0码”。 (3) 、将“l”错判为 “0”的概率 (漏报概率 )为：
令
波形如图 7-2。
❖3
一、二进制数字调制系统的原理(2ASK)(2)
MSK——精选推荐
【摘要】为了对2FSK相位不联系，频带利用率低等不足之处进行改进，提出了最小频移键控MSK。
本文通过研究最小频移键控MSK系统调制解调的工作原理及其功率谱，并给出基于MATLAB软件环境的仿真实现。
阐述了MSK是一种相位连续、包络恒定并且占用带宽最小的二进制正交2FSK信号，得到了MSK的频率间隔1/2T s为2FSK的最小频率间隔。
【关键词】MSK MATLAB 仿真调制解调目录一、MSK简介 (3)二、设计原理 (3)1、基本原理 (3)2、调制解调原理 (4)1、原理框图 (4)2、原理 (4)3、功率谱和误码率 (5)三、设计系统仿真 (6)1、调制解调仿真框图 (6)2、功率谱与误码率仿真框图 (7)四、仿真结果与结论 (8)1、调制结果 (8)2、解调结果 (9)3、功率谱 (10)4、误码率 (11)5、结果分析 (11)五、总结与体会 (12)致谢 (13)参考文献 (13)一、MSK简介数字频率调制和数字相位调制，由于已调信号包络恒定，因此有利于在非线性特性的信道中传输。
由于一般移频键控信号相位不连续、频偏较大等原因，使其频谱利用率较低。
MSK(Minimum Frequency Shift Keying)是二进制连续相位FSK的一种特殊形式。
MSK称为最小移频键控，有时也称为快速移频键控(FFSK)。
所谓“最小”是指这种调制方式能以最小的调制指数(0.5)获得正交信号；而“快速”是指在给定同样的频带内，MSK能比2PSK的数据传输速率更高，且在带外的频谱分量要比2PSK衰减的快。
二、设计原理1、基本原理（1）、MSK信号的频率间隔MSK信号的第K个码元可以表示为：Sk(t)=cos(ωct+akπt/2Ts+Ψk) 式中：ωc=2πfc，为载波角频率；ak=±1（当输入码元为“1”时，ak=+1 ；当输入码元为“0”时， ak=-1 ）；Ts为码元宽度；Ψk为第k个码元的初始相位，它在一个码元宽度中是不变的。
通信原理简答题答案1（个人整理）
通信原理简答题答案1（个人整理）通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、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；两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信数字通信有哪些优缺点答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，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3、画出数字通信系统的一般模型。
答：4、按调制方式，通信系统如何分类答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些它们分别表征随机过程的哪些特征答：均值：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
方差：表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳何谓广义平稳它们之间的关系如何答：严平稳：随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳：1）均值与t无关，为常数a。
2）自相关函数只与时间间隔=-有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质它与功率谱的关系如何答：自相关函数性质：(1)R(0)=E[]——的平均功率。
(2)R()=R(-)——的偶函数。
(3)——R()的上界。
通信原理复习提纲10.12
《通信系统原理》复习提纲注：1、重点是基本概念、基本理论和基本方法。
2、数学计算是讲清原理的工具，为原理服务的。
3、考试是考查是否懂得原理的方法。
第1章 绪论一、通信系统基本分类和组成。
（原理框图及各部件作用）模拟通信系统数字通信系统，数字通信的优点模拟信号的数字传输系统二、信息和信息熵。
1、信息：消息中所含有效内容。
信息量的计算。
2、信息熵（平均信息量）：信源每符号平均所含信息量。
3、最大熵：信源等概时，信息熵达到最大。
H 0=H max =log 2 M三、通信系统的主要性能指标。
速度上——有效性。
质量上——可靠性。
模拟通信系统 有效性——带宽B ，信号所占用的频率范围的宽度。
可靠性——信噪比 NS =γ。
传码率R B ：单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud ） 。
有效性 码元宽度（每个码元的长度/码元时间）T ＝1/R B (s) 数字通信系统（传输速率） 传信率：R b = R B ·H =R B M 2log ( bit/s )可靠性（差错率）：误码率 P e ；误信率 P b第3章 随机过程一、基本概念。
1、随机过程是所有样本函数的集合。
随机过程是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。
随机过程是样本和时间的双重随机函数。
通信系统中的信号和噪声均属于随机过程，可用统计特性（概率密度函数和概率分布函数）和数字特征（均值、方差、相关函数）描述。
2、随机过程无确定表达式，频谱密度不确定，只有功率谱密度确定，可用功率谱密度描述其频域特性。
)()(ωτξP R ⇔3、最常见的随机过程：高斯随机过程（正态随机过程）概率分布特点。
概率密度函数)2)(ex p(21)(22σσπa x x f --= a 为均值，σ 2 为方差（均为常数）二、高斯白噪声的特点。
1、平稳、遍历的随机过程。
2、概率密度函数是高斯型。
（均值为零）3、功率谱密度均匀分布（常数）。
功率谱密度)/(2)(0Hz W n f P n = （双边谱） )(+∞<<-∞f)/()(0Hz W n f P n = （单边谱） )0(+∞<<f 正频率4、自相关函数为冲激函数 δ(τ) n 0 / 2。
樊昌信《通信原理》(第7版)章节题库(新型数字带通调制技术)【圣才出品】
第8章 新型数字带通调制技术一、填空题1．64QAM 信号可由两路载波正交的 进制ASK 信号叠加而成。
【答案】八【解析】64QAM 信号的构成方法之一便是可由两路载波正交的八进制ASK 信号叠加而成。
2．MSK 与2PSK 相比， 的旁瓣更小， 的主瓣带宽较窄。
【答案】MSK ，MSK【解析】在给定信道带宽的条件下，与2PSK 信号相比，MSK 信号的主瓣带宽较窄，功率谱密度更为集中，其旁瓣下降得更快。
3．若信息速率为R b ，则2DPSK 、MSK 、QPSK 、16QAM 信号的谱零点带宽分别为 、 、 、 Hz 。
【答案】2b R 、1.5b R 、b R 、0.5b R【解析】按主瓣带宽计算：222DPSK B b B R R ==，0.752 1.5MSK b B B R T =?，222log b QPSK B b R B R R M ===，162212log 162b QAM B b R B R R ===。
4．设子信道码元持续时间为T B，则OFDM中各相邻子载波的频率间隔为Hz；频带利用率为b／（s·Hz）。
【答案】【解析】设在OFDM系统中共有N路子载波，子信道码元持续时间为T B。
则各相邻子载波的频率间隔等于最小容许间隔Δf＝1／T B（Hz）；每路子载波均采用M进制的调制，则它占用的频带宽度为频带利用率为5．当信息速率相同时，MSK信号的带宽______2PSK信号的带宽，MSK信号的相位______。
【答案】小于；连续【解析】当信息速率相同时，MSK信号的带宽为B MSK＝1.5R b，2PSK信号的带宽为B2PSK＝2R b，故MSK信号的带宽小于2PSK信号的带宽；MSK信号的相位在码元转换时刻是连续的。
6．设信源发送的二进制符号序列为0111001，每个符号时间宽度为T，试画出MSK 信号附加相位轨迹图（设初相位为0）______。
【答案】【解析】MSK 信号的相位在码元转换时刻是连续的，在一个码元周期内，附加相位线性变化±π/2。
通信原理教学大纲
通信原理教学大纲一、课程基本信息课程名称：通信原理课程类别：专业必修课学分：＿____总学时：＿____适用专业：通信工程、电子信息工程等相关专业二、课程性质与教学目标（一）课程性质通信原理是通信工程、电子信息工程等专业的一门重要的专业基础课程，是研究通信系统中信息传输基本原理和方法的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握通信系统的基本组成、基本原理和性能分析方法，为后续的专业课程学习和从事通信领域的工作打下坚实的基础。
（二）教学目标1、知识目标掌握通信系统的组成、分类和性能指标。
理解模拟通信和数字通信的基本原理，包括模拟调制解调、数字基带传输和数字频带传输。
熟悉信道的特性、噪声对通信系统的影响以及信道编码和纠错编码的基本原理。
了解通信系统中的同步技术，包括载波同步、位同步和帧同步。
2、能力目标能够对简单通信系统进行性能分析和计算。
具备设计和实现基本通信系统的能力。
能够运用所学知识解决通信工程中的实际问题。
3、素质目标培养学生的工程思维和创新意识。
提高学生的自主学习能力和团队协作能力。
增强学生的职业道德和社会责任感。
三、教学内容与要求（一）绪论1、通信的基本概念通信的定义和目的。
通信系统的模型和组成部分。
2、通信系统的分类按传输媒介分类（有线通信和无线通信）。
按信号特征分类（模拟通信和数字通信）。
3、通信系统的性能指标有效性指标（传输速率、频带利用率）。
可靠性指标（误码率、误信率）。
（二）确知信号1、确知信号的分类周期信号和非周期信号。
能量信号和功率信号。
2、确知信号的频域特性傅里叶变换的基本性质。
周期信号的频谱。
3、确知信号的时域特性信号的自相关函数和互相关函数。
（三）随机过程1、随机过程的基本概念随机过程的定义和分类。
随机过程的数字特征（均值、方差、自相关函数）。
2、平稳随机过程平稳随机过程的定义和性质。
各态历经性。
3、高斯随机过程高斯随机过程的定义和性质。
高斯随机变量的概率分布。
（四）信道1、信道的定义和分类有线信道和无线信道。
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令
AnAcn
osn X n sin n Yn
eo (t)
n
X n g(t
nTs ) cosct来自nYng
(t
nTs
)
sin
ct
可见：APK信号可看作两个正交调制信号之和。 因为APK在其矢量图平面上信号分布如星座，也称星座 调制。 其中如正交振幅调制(QAM)。 当前研究较多是APK中的一种16QAM。
一、正交振幅调制(QAM)
4)、正交振幅调制(QAM)：用两个独立的基带波形对两个相互 正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制。
QAM在一个码元内可表示为：
sk (t) Ak cos(ct k ) kT t k 1T (8.11)
其中k为整数。 Ak和k 可取多个离散值。
sk (t) X k cosct Yk sin ct kT t k 1T (8.1 3)
3)、幅相键控信号一般表示式
eo
(t)
n
An
g
(t
nTs
)
c
osn
c
osct
n
An
g(t
nTs
)
sin
n
sin
ct
eo (t) An g(t nTs ) cosct n
n
其中 g(t nTs ) 是持续时间为Ts的单个基带脉冲
一、正交振幅调制(QAM)
3)、幅相键控信号一般表示式
cos 2 116 f
f
fc
fc
2
Ts
Ts 2
2
W
/
Hz (8.2 38)
与2PSK相比，其功率谱更紧
凑，表明主瓣所占的频带宽度比
2PSK信号窄。在主瓣带宽之外，
功率谱旁瓣的下降也更为迅速。
说明比较适合在窄带信道中传输，
故抗干扰性能要优于2PSK。
二、最小移频键控(MSK)
7)、MSK信号的产生方法： (8.2-12)可以变为：
sk
(t)
pk
cos
t
2Ts
cosct
qk
sin
t
2Ts
sin ct
(k 1)Ts t kTs (8.2 28)
pk cosk 1, qk ak cosk 1(8.2 29)
第一项是同相分量，I分量；
第二项是正交分量，Q分量；
t cos
2Ts
和
sin
t 2Ts
称为加权函数(或调制函数).
其中 X k Ak cosk ,Yk Ak sink
(8.1 2)
X k、Yk 可取多个离散值。
可见：QAM信号可看作两个正交的振幅键控信号之和。
一、正交振幅调制(QAM)
5)、特例1：单边带调制。 当 Yk 是 X k 的希尔伯特变换时，(8.1-3)变为： sk (t) m(t) cosct mˆ (t) sin ct
d16 PSK
A
8
d16QAM
2A 3
SNR1
20 log
d16QAM d16PSK
1.57dB
若平均功率相等,且等概时，SNR2 10 log1.8 2.55dB
故16QAM比16PSK信号的噪声容限大4.12dB.
二、最小移频键控(MSK)
1)、MSK是对FSK信号作某种改进，是一种正交调制，使两个 相邻的频率跳变的码元之间相位始终保持连续变化的一种调 制。又称快速移频键控(FFSK)。
第八章 新型数字带通调制技术
一、正交振幅调制(QAM) 二、最小移频键控(MSK) 三、高斯最小移频键控(GMSK) 四、正交频分复用 五、时频调制
一、正交振幅调制(QAM)
1、振幅相位联合键控(APK)系统 1)、多进制调制系统：频带利用率的提高是通过牺牲功率利 用率来换取的。
2)、幅相联合键控(APK)方式：振幅和相位联合键控。在该方 式中，当M较大时，可以获得较好的功率利用率。设备组成较 简单；
4 Ts
(8.2 19)
Ts
N
m 4
1
T1
N
m 4
1
T0
ak 1 包含的正弦波数相差1/2个周期。
二、最小移频键控(MSK)
4)、相位的约束性： 在任一码元期间内，信号相位线性变化
2
码元转换时刻，信号相位连续
5)、已调信号的振幅恒定。
6)、MSK信号的归一化功率谱：
S ( )
32Ts 2
特例4：64QAM 当 X k 取8个值,Yk 取8个值, (8.1-3)式矢量图如图8-1c所示。
一、正交振幅调制(QAM)
6)、16QAM信号的产生 a)、正交调幅法：2路独立正 交的4ASK叠加。
b)、复合相移法：2路独立的 QPSK叠加。
一、正交振幅调制(QAM)
7)、16QAM和16PSK的抗噪性能
sMSK (t)
cosct
ak
2Ts
t
k
(k 1)Ts t kTs (8.2 12)
Ts 码元宽度 ak 第k个码元中的信息，其取值为±1； k 第k个码元中的相位常数，在码元宽度内保持不变；
第k个码元中的信息，其取值为±1；
ak
ak
1, f 1,
2
1
2
c
2Ts
f1
1
2
c
2Ts
f
f2
f1
1 2Ts
h fTs 0.5
二、最小移频键控(MSK)
3)、脉宽的约束性：
由正交性得：
fc
n 4Ts
N
m 1 (8.2 18) 4 Ts
MSK信号在每个码元周期内，必须包含1/4个载波周期中 的整数倍.
f1 f0
f f
1
4Ts 1 4Ts
N
N
m1 1
4 Ts m 1 1
特例2：4QAM=QPSK 当 k仅取 / 4、 / 4，Ak取 A或 A， (8.1-1)可变为：
sk (t) Acos(ct k ) kT t k 1T
其中 k可取 / 4、3 / 4、5 / 4、7 / 4 即变为B方式的QPSK。
一、正交振幅调制(QAM)
5)、特例3：16QAM。 当 X k 取4个值,Yk 取4个值, (8.1-3)式矢量图如图8-1b所示。 又称星座图。
“最小”：指能以最小调制指数(即0.5)获得正交信号； “快速”：指对于给定频带，能比PSK传更高的比特率；
由正交调制和相位连续性，得： 若初始相位任意：要求 f1 f2 mTs (8.2 9) 若初始相位确定：要求 f1 f2 m 2Ts (8.2 11)
二、最小移频键控(MSK)
2)、二进制MSK表达式：
MSK调制器 MSK相干解调器
三、高斯最小移频键控(GMSK)
1)、目标：使MSK信号的带宽更窄、主瓣之外的衰减更快以 满足移动通信的要求。 2)、方法：在MSK调制器之前加入一个高斯低通滤波器。
3)、高斯低通滤波器必须满足下列要求： 带宽窄，且是锐截止的、具有较低的过冲 脉冲响应、能保持输出脉冲的面积不变。 4)、GMSK信号的功率谱：其频谱特性的改 善是通过降低误比特率性能换来的。 5)、前置滤波器的带宽越窄，输出功率谱 就越紧凑，误比特率性能变得越差。