华北电力大学通信系统原理
通信原理实验报告模板总
注意事件：封皮还是用咱们以前实验报告的那种华北电力大学实验报告院/系：电子与通信工程系课程名称：通信原理实验日期：12月26日AM 专业学号同组人班级姓名实验名称总体介绍成绩评定教师签名所用仪器设备示波器SS-5705A，TX-3B通信原理教学实验系统实验目的要求通过教师讲解，对照实际设备，了解TX-3B通信原理教学实验系统的组成、各部分的功能及可完成的实验；学习该教学实验系统的安全操作要求；学习示波器的使用方法及注意事项。
实验内容1.了解TX-3B通信原理教学实验系统的组成及各部分的功能；2.学习该教学实验系统的安全操作要求；3.学习示波器的使用方法及注意事项。
实验步骤或实验内容收获与体会华北电力大学实验报告院/系：电子与通信工程系课程名称：通信原理实验日期：12月26日AM 专业学号同组人班级姓名实验名称数字基带信号成绩评定教师签名所用仪器设备示波器SS-5705A，TX-3B通信原理教学实验系统实验目的要求1.了解单极性、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2.掌握AMI、HDB3码的编码规则。
3.掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。
实验内容1.用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2.用示波器观察从HDB3码和从AMI码中提取的位同步信号波形。
3.用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
实验原理与方案实验步骤或实验内容实验数据记录实验结果及分析问题：不归零码和归零码的特点是什么？问题及答案收获与体会华北电力大学实验报告院/系：电子与通信工程系课程名称：通信原理实验日期：12月28日AM 专业学号同组人班级姓名实验名称数字调制成绩评定教师签名所用仪器设备示波器SS-5705A，TX-3B通信原理教学实验系统实验目的要求1.掌握绝对码、相对码的概念及它们之间的变换关系。
2.掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。
华北电力大学-通信-第一篇--交换技术
2021/4/6
20
a)布线逻辑控制交换机
交换机的控制功能由硬件完成 步进制
纵横制
模
b)程控交换机
拟 交
交换机的控制功能由硬件和软件共同完成
换
按话路系统分 空间分隔式
机
时间分隔式 PAM
PCM ΔM
数字交Байду номын сангаас机
2021/4/6
21
按控制系统分 集中控制 分布控制 按功能分布 按等级分布 按空间分布
34
B
321
2
3
321
321
A
1
321
321
6
C
4
5
图12 面向连接网络的传送原理
2021/4/6
35
2 21
321
A
1
3 4
B
21 3
21
213
6
C
3
3
5
图13 无连接网络的信息传送过程
2021/4/6
第一篇 交换技术
华北电力大学电信系
通信教研室 鲍慧
2012年4月
2021/4/6
1
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
电信交换基础 电路交换技术 分组交换技术 ATM交换技术 多协议标记交换MPLS 软交换技术
2021/4/6
2
第一章 电信交换基础
1.1 电话交换的基本原理 1.2 电话交换机的类型及发展 1.3 主要的交换方式 1.4 我国电话通信网的结构和编号计划
2021/4/6
13
2．电话机的基本工作原理 （1）拨号脉冲电话机的工作原理
基于课堂派学习平台的通信系统原理课程教学研究
10/2020基于课堂派学习平台的通信系统原理课程教学研究◆刘涛１张荣香２孔英会１李星蓉１王雅宁１张京席１（１．华北电力大学电子与通信工程系；２．河北大学物理科学与技术学院）【摘要】从通信系统原理课程出发，在课程教学中引入课堂派学习平台，将其与传统教学模式相结合，从而有效地进行课程教学活动的组织和开展，更好地激发同学们的学习兴趣，提高他们的课程参与度，最终提高课程的教学效果和质量。
【关键词】课堂派通信系统原理课程教学混合式教学方式一、引言随着科技水平的进步和网络信息技术的发展，对高校的课程教学也带来了冲击和挑战。
特别是近些年智能手机在大学生中的普及，使得“低头族”成为了高校课程教学中的一个普遍现象，从而对课程的教学效果产生了一定的影响。
另外，越来越多的网上教学资源也为同学们的课程学习带来了诸多便利。
因此，怎样在新时代背景下提高课程的教学效果和质量成为了每一位老师都需要考虑并解决的问题。
课堂派是由北京爱课互动科技公司研发的一款课程管理工具，已被应用于国内一些高校的课程教学和管理之中，为师生提供有效的互动交流、班级管理、学习资源分享等功能。
本文以通信系统原理课程为例，将课堂派学习平台引入课程的教学过程之中，丰富课堂的教学活动，提高同学们的学习兴趣和参与度，并最终提高课堂的教学效果和质量。
二、基于课堂派学习平台的混合式教学方式的构建和实施通信系统原理是高等工科院校通信、电子、信息类学科重要的专业基础课，必修课。
通常上课人数较多，课时长，课程内容多且具有大量的数学运算和推导，部分概念抽象不易理解。
在传统的教学过程中，因为上课人数多和授课任务重等原因，导致授课过程中的交流互动较少，老师无法有效了解学生对各个章节内容的掌握程度，课程签到浪费了一定的授课时间，学生缺乏与老师沟通的有效途径，同学们的课程参与度不高，等等。
将课堂派学习平台引入本课程的教学过程之中可以有效地解决上述问题，从而帮助提高本课程的教学效果。
华北电力大学电力系统通信
宽带无线接入技术在智能配 用电网中的应用示范
2013-8-18
6
通信系统的分类
(1) 按信号特征分类
根据信道中传输信号种类的不同,通信系统可分为两大类:
模拟通信系统—信道中传输模拟信号 数字通信系统—信道中传输数字信号
模拟与数字的概念: A、模拟信号-参量(因变量)取值随时间(自变量)的连续变化而连续变化的信号.
离散信号-在时间上取离散值的信号。 B、数字信号-自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散信号。
求高。
• 计算机设备出自不同的厂商，又用于不同的目的，故需
要具备灵活的通信接口，以适应各类用户需要。 • 数据信息传输效率高。 • 呼叫平均持续时间短、效率高。 • 业务参数随应用环境有较大差别。
2013-8-18
29
1.2.2 标准化组织
计算机网络技术中的标准：法定标准、事实标准
目前国际上制定通信与计算机网络标准的几个权威 组织
广播式通信子网：所有计算机共享同一信道，必须有相
应的信道访问控制技术分配信道使用权，一般用于局域 网。
2013-8-18
27
计算机网络的分类
• 按覆盖区域分：局域网、域域网、广域网。
• 按网络所有权分：公共网、专用网、私用网。 • 按拓扑结构分：总线形网、星形网、环形网、树形
网、网状形网及混合形网。
电力系统通信的主要内容 按业务划分：关键运行业务、事务管理业务 • 关键运行业务是指远动信号、数据采集与监视控制系统、能 量管理系统、继电保护信号和调度电话。 • 事务管理业务包括行政电话、会议电话和会议电视、管理信 息数据。 电力通信网的结构
特点：
• • • •
要求通信有较高的可靠性和灵活性 实时性要求高 变电站 通信范围点多面广 无人值守机房多
北化通信电路原理ch01_1g
第1章
手机
局域网
同步 卫星
(35860KM)
地面站
卫星手机
基站
电视机 计算机
有线 电视网
公用 通信网
电话局
电话机 计算机
寻呼机
寻呼台
广播网
电视机 收音机
18
李晨 制作
通信电子电路
当前移动，无线通信的发展
第1章
RFID
Low Performance Low Cost
WPAN HOME-RF
第1章
15
李晨 制作
通信电子电路
手机包含的关键（电子）技术
能量的有效利用 数字系统设计技术 模拟集成电路设计技术 半导体器件及工艺技术 智能天线 显示器件及其控制技术 数字信号处理 封装 电子材料
第1章
最重要的因素：成本
16
李晨 制作
通信电子电路
无线（通信）系统
第1章
模拟与射频电路
通信算法
协议处理
第1章
作业：电子文档或纸面作业的形式； 作业实验分数：20分
电子文档作业上传至：FTP://202.4.155.141 上传帐号：upload 密码：upload 下载作业答案帐号：download 密码：download 时间：每周三下午3：30——9：00 作业请传至各自相应班级目录下 作业文档务必按如下命名格式命名： 班级＋姓名＋学号＋作业次数 例如：信工0201＋王硕＋07＋01 3
李晨 制作
通信电子电路
1.1.1 通信系统的组成 信道
信号传输的媒介
•自由空间（无线传输，可能存在中继）
第1章
电缆（可能存在交换等设备）
接收设备（信号处理）
华北电力大学数据通信教学课件.
2.3 TCP/IP协议体系结构
TCP/IP的应用
TELNET：提供远程登录的能力，它使得某台终端或个 人计算机上的用户能够登录到一台远程计算机上，并使之能 够像直接连接到这台计算机上一样工作。该协议的设计是为 了在简单的滚屏式终端上工作。实际上，TELNET由两个模 块实现：用户TELNET与终端的I/O模块交互，以便与本地终 端通信，它将实际终端的特性转换成网络标准，反之亦然。 服务器TELNET与应用程序之间进行交互，它被当做是一个 代理终端处理器，以使远程终端看起来好像是应用程序的本 地终端一样。用户TELNET和服务器TELNET之间的终端通 信量由TCP连接运载。
为什么OSI模型和以此模型为框架开发的协议没有主宰计算 机领域，并最终取代各种专用的协议？
糟糕的时机(Bad timing)
糟糕的技术(Bad technology)
糟糕的实现(Bad implementations) 糟糕的策略(Bad politics)
2.4 OSI
糟糕的时机(Bad timing)
2.1 协议体系结构的必要性
The philosopher-translator-secretary architecture.
2.2 简单的协议体系结构
通信功能是由一组结构化的模块共同实现的，而不是由 单一的模块来完成的。这种模块结构就称为协议体系结构。
2.3 TCP/IP协议体系结构
TCP/IP模型将通信任务分割成五个相对独立的层： 物理层 网络接入层 互联网层 主机对主机或传输层 应用层
2.4 OSI
OSI和TCP/IP协议体系结构的比较
2.4 OSI
华北电力大学科技学院通信原理实验-数字基带传输编译码
内
容
1.用示波器分别观测AMI编码输入的数据和编码输出的数据，观察记录波形，验证AMI编码规则;用示波器分别观测AMI编码输入的数据和译码输出的数据，观察记录AMI译码波形与输入信号波形。
2.用示波器分别观测HDB3编码输入的数据和编码输出的数据，记录波形，验证HDB3编码规则;用示波器分别观HDB3测编码输入数据和译码输出数据，观察记录HDB3译码波形与输入信号波形。
实
验
数
据
记
录
第2页
实
验
结
果
及
分
析
问
题
及
答
案
问题1：本实验输入信号采用的单极性码，可较好的恢复出位时钟信号，如果输入信号采用的是双极性码，是否能观察到恢复的位时钟信号，为什么？
答案：
问题2：比较两种编码的优劣，说说为什么实际通信系统采用HDB3码。
答案：
问题3：不归零码和归零码的特点是什么？
答案：
收
获
本实验输入信号采用的单极性码可较好的恢复出位时钟信号如果输入信号采用的是双极性码是否能观察到恢复的位时钟信号为什么
华北电力大学科技学院
实验报告
|
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实验名称
课程名称
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|
专业班级：电信13K学生姓名：
学 号：31成 绩：
指导教师：王劭龙实验日期：
华北电力大学科技学院实验报告
院/系：同组人：
实验名称
数字基带据记录
后面其他
所用仪器
设备
示波器RIGOL DS1102E，LTE-TX-06A通信原理综合实验箱
实验目的
要求
1.掌握AMI码、HDB3码的编译规则。
2.理解AMI码、HDB3码的码变换过程。
通信原理实验报告模板-时分复用
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告 实验一： 256K 时分复用帧信号观测 1、关电，按表格所示进行连线。 源端口 信号源：FS 目的端口 模块 7：TH11（FSIN） 连线说明 帧同步输入
2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理实验】→【时分复用】→【复用速率 256KHz】 。 3、此时系统初始状态为：在复用时隙的速率 256K 模式，7 号模块的复用信号只有四个时隙，其中第 0、1、 2、3 输出数据分别为巴克码、 DIN1、DIN2、开关 S1 拨码信号。 4、实验操作及波形观测。 （1）帧同步码观测：观测帧头的巴克码。 注：为方便记录巴克码波形，可先将 7 号模块上的拨码开关 S1 全置为 0，使整个复用中只有帧同步信号， 记录复用输出波形。 （3）帧内 PN 序列信号观测 继续连线，将信号源的 PN15 连接到 7 号模块的 DIN1，即将 PN15 送至第 1 时隙。观测 3 个周期中的第 1 时隙的信号。 实验二： 256K 时分复用及解复用 概述：该项目是将模拟信号通过 PCM 编码后，送到复用单元，再经过解复用输出，最后译码输出。 1、连线。 源端口 信号源：FS 信号源：FS 信号源：CLK 目的端口 模块 7：TH11(FSIN) 模块 1：TH9(编码帧同步) 模块 1：TH11(编码时钟) 模块 1：TH5(音频接口 1) 模块 7：TH14(DIN2) 模块 7：TH18(解复用输入) 模块 7：TH17(解复用时钟) 模块 1：TH10 (译码帧同步) 模块 1：TH18(译码时钟) 模块 1：TH7(PCM 编码输入) 位同步输入 模拟信号输入 PCM 编码输入 时分复用输入 锁相环实现位同步 解复用帧同步输入 连线说明 帧同步输入
1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。 实验目的 要求 2.掌握时分复用的概念。 3.了解时分复用的优点与缺点。 4.了解时分复用在整个通信系统中的作用。
通信系统原理_华北电力大学(保定)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
1/3
14.在解调AM信号时，包络检波法的优点是：
参考答案:
实现简单。_不需要载波同步。_成本低。
15.AM、DSB、SSB和VSB信号都可以采用相干解调。
参考答案:
正确
16.SSB调制系统的制度增益为1，说明SSB信号的解调器没有改善信噪比。
参考答案:
正确
17.关于MSK调制技术的说法正确的是（）
59.CRC码不属于循环码
参考答案:
错误
60.关于数字通信系统的一般模型，其发送设备包括信源编码器、信道编码器和调制器。
参考答案:
正确
61.数字通信系统的可靠性可用以下（）指标来衡量。
参考答案:
误码率_误信率
62.关于数字通信系统的可靠性指标，系统甲误码率为10-6，系统乙误码率为10-9，则
参考答案:
参考答案:
1
21.下列属于线性分组码的是
参考答案:
奇偶监督码_汉明码_循环码
22.5G系统选用的差错控制编码有
参考答案:
LDPC码_Polar码
23.GMSK是一种窄带数字调制技术，（）。
参考答案:
用于我国GSM制式数字移动通信系统
24.16QAM属于的调制方式是（）
参考答案:
混合调制
25.关于数字通信系统的主要性能指标，频带利用率用来描述有效性，差错概率用来描述可靠性
最大输出信噪比准则
33.最佳接收准则包括（）
参考答案:
最大输出信噪比准则_最小均方误差准则_最小差错概率准则_似然比准则
34.对于2PSK采用直接法载波同步会带来的载波相位模糊是（）。
参考答案:
0°和180°不定
35.假设基带信号的带宽为fH，则二进制差分相移键控2DPSK信号的带宽为（）。
通信系统原理
内容简介2
通信系统原理英文版本书由西安电子科技大学樊昌信教授改编，与原书的不同在于去掉了最后两章（关于信 息论及可靠通信编码）的内容。该书全面阐述了现代通信系统分析和设计所必需的基本原理，并对重要的数学基 础知识进行了回顾。涉及的内容包括信号与线性系统、幅度调制、角度调制、噪音对模拟通信系统的影响、模数 转换、AWGN基带信道中的数字调制、带限AWGN信道中的数字传输、通过载波调制进行数字信息传输等。全书提供 了许多实例以突出所述理论的工程应用，各章还配有大量难度不等的习题，以及一些计算机练习，以帮助读者检 验并巩固所学的内容。
图书目录1
图书目录1
前言 第1章绪论1 1 1通信的概念1 1 1 1通信的概念与现代社会中的 通信1 1 1 2信息、消息与信号1 1 2通信系统的组成2 1 2 1通信系统的一般模型2 1 2 2模拟通信系统和数字通信系统3 1 2 3实际通信系统4 1 2 4通信的概念及通信组成9
内容简介2
通信系统原理
20xx年机械工业出版社出版的图书
01 内容简介1
03 内容简介2
目录
02 图书目录1 04 图书目录2
基本信息
《通信系统原理》是2011年9月机械工业出版社出版的图书，作者是孔英会。
内容简介1
内容简介1
本教材以现代通信系统为背景，系统介绍通信的基本原理，加深学生对通信基本理论的理解；密切跟踪通信 技术的发展，将现代通信的最新理论与技术引入课堂，加强理论与实际的；利用通信系统仿真方法，激发学生的 创新实践能力，更好地掌握现代通信技术。教材编写人员由河北省教学名师、华北电力大学教学十佳教师等组成， 力量强大，教学经验丰富，能保证教材的质量。
谢谢观看
本书适合作为电子、通信相关专业高年级本科生和低年级研究生的通信系统课程教材，对于工程技术人员和 自学人员也是非常有用的读本。
(优选)华北电力大学通信系统原理
fL
fH
3 f s 2 .5 f s 2 f s
fs
0
fs
2 f s 2.5 f s 3 f s
f
δT(ω)
3 fs
2 fs
fs
0
fs
2 fs
3 fs
f
Ms(ω)
3 fs
2 fs
fs
0
fs
2 fs
3 fs
f
证明第（2）种情况
fH nB kB 时，证明如下，这里n=5
带通信号的最高频率fH不是带宽B的整数倍。
（优选）华北电力大学通 信系统原理
第5章 模拟信号的数字传输
5.1 引言 5.2 模拟信号的抽样 5.3 实际抽样 5.4 脉冲调制 5.5 模拟信号的量化 5.6 脉冲编码调制 5.7 差分脉冲编码调制（DPCM）与自适应差分脉
冲 调制（ADPCM） 5.8 增量调制（DM） 5.9 时分多路复用和多路数字电话系统
满足：
fsmin =2B
当 fH nB
fsmin
2B(1
k) n
当fH nB kB
0<k<1
B=fH fL
证明第（1）种情况
fsmin =2B 当 fH nB
特点：该带通信号的最高频率和最低频率是带宽的 整数倍。
则：抽样频率为带通信号带宽的两倍。
关于 fH nB
示意图
M ( )
fH fL
将M s( )通过截止频率为H的低通滤波器便可得到频谱M ( ).
因此：
G2H (
) M s(
)
1 Ts
n
M(
n
ns
)G2H
(
)
华北电力大学电子系数据通信教学课件.
通信教研室 孙景芳
参考资料
1、数据与计算机通信，William Stallings，电子工业出版社 2、数据通信原理、技术与应用， William Stallings，清华 大学出版社 3、数据通信与计算机网络，高传善等，高等教育出版社 4、计算机网络，Andrew S.Tanenbaum，清华大学出版社
电路交换 分组交换 帧中继 ATM
局域网 无线网线 城域网
附：重要标准化组织
国际性的标准化权威组织通常可以分成两类： 一种是国家政府之间通过条约建立起来的标准化组织； 另外一种就是自愿的、非条约的组织。
附：重要标准化组织
ITU(国际电信联盟) 1865年，欧洲许多政府的代表聚集在一起，形成一个标 准化组织，这就是今天的ITU(国际电信联盟)的前身。它 的任务是对国际电信进行标准化。 1947年，ITU成为联合国的一个代理机构。 1953年--1993年，ITU-T也称为CCITT。 ITU有三个主要部门： 无线通信部门(ITU-R)—关注全球范围内的无线电频率分 配事宜，它将频段分配给有利益竞争的组织； 电信标准化部门(ITU-T)—主要关注电话和数据通信系统。 开发部门((ITU-D)；
信息(Information):人对现实世界事物存在方式
或运动状态的某种认识，是数据的内容或解释 计算机信息交换就是访问及传输数据 计算机通信就是一种数据通信
文字、 数据(Data)：事件的某些属性规范化后的表现形 horse 二进制 式，信息的载体 数、十 进制数 人对马 的认识
信号(Signal):数据是借助信号来传输的
是通信中传输的主体 是数据的物理具体表现形式
电压、光、磁场强度
华北电力大学本科专业介绍 电力工程系 电力系统及其自动化 培养目标
华北电力大学本科专业介绍电力工程系电力系统及其自动化培养目标：培养从事电力系统及其自动化领域的科研、设计、运行、试验和管理等方面的高级工程技术人才。
培养要求：本专业学生主要学习电力系统及其自动化和发电厂的电力生产、输送和配电等方面的基础理论、基本知识和基本技能。
主干学科：电力系统、电气工程、自动化。
主要课程：电路理论、电机学、电子技术基础、自动控制原理、微机原理及应用、电力系统分析基础、发电厂电气部分、电力系统暂态分析、电力系统继电保护原理、高电压技术、电力系统自动化、电力系统调度运行与控制、电力系统规划与可靠性、直流输电与FACTS技术等。
实践环节：金工实习、机械制图、电路实验、电机实验、电子技术综合实验、电力系统潮流上机计算、电力系统暂态上机计算、计算方法上机计算、电力系统综合实验(动模实验)、计算机应用及上机实践、认识实习、生产实习、电力系统课程设计、发电厂电气部分课程设计、毕业设计。
毕业生适应的工作领域：毕业生主要到电力系统科研、生产、运行、试验、设计、制造、管理、教育以及其他行业从事电气工程及相关领域的专门技术工作。
继电保护与自动远动技术培养目标：培养从事电力系统继电保护、自动化远程监控领域内的科研、设计、运行、试验、管理等方面的高级工程技术人才。
培养要求：本专业学生主要学习电力系统继电保护、自动化和远程监控等方面设计和运行的基本理论、基本知识和基本技能。
主干学科：电力系统、继电保护、自动化、远程监控。
主要课程：电路、电机学、电子技术基础、自动控制理论、微机原理及接口技术、电力系统基础、电力系统故障分析、电力系统继电保护原理与运行、电力系统自动化、电力系统远程监控等。
主要实践环节：机械制图、金工实习、电子技术综合实验、电机、电路实验、计算机应用及上机实践、课程设计、专业综合实验、认识实习、生产实习、毕业设计。
毕业生适应的工作领域：毕业生主要到电力系统科研、生产、运行、试验、设计、制造、管理、教育以及其他行业从事电气工程领域的专门技术工作。
华北电力大学通信系统原理第4章
第4章 模拟调制
AM中波段535-1601kHz,中央台频率639kHz,
学校开通英语广播频率： 一校区FM87.2MHz；二校区FM 72.5MHz
第4章 模拟调制
调制的作用
2. 实现信道多路复用，提高系统的 传输有效性。 在信道内同时传送多路信号称为复用，各路信 号频率范围相同，会重叠，只有通过调制才有可能 区分开不同路信号。复用方式包括： 频分复用（FDM） 时分复用（TDM） 码分复用（CDM） 波分复用（WDM）
第4章 模拟调制
形成SSB信号的滤波特 性
H上()
1
－c
0
c
(a)
H下()
1
－c
0
c
(b)
第4章 模拟调制
2. 单边带信号的表达式
推导SSB信号的表示式，由滤波法形成单边带信号入
手
m(t)
SSSB(t)
H上/下(ω)
cosωct
边带滤波器的输入为双边信号即:
sDSB(t)=m(t)cosωctSDSB(ω)=1/2［M(ω+ωc)+M(ω-ωc)］ 输出单边带信号由边带滤波器的传输特性决定
1. 用滤波法形成单边带信号
产生SSB信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器，
保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。边带滤波其可以设计成理想
低通特性H下(ω)或理想高通特性H上(ω)，就可分别取出下边带信号频谱S
下(ω)或上边带信号频谱S上(ω) 。
m(t)
SSSB(t)
H上/下(ω)
cosωct
其中，a=max[m(t)]/A0, mn(t)=m(t)/max[m(t)],
a称作调幅系数或调制指数
华北电力 北京 大纲 通信原理
«通信系统原理»
课程编号:
课程名称：«通信系统原理»
英文名称：«Principles of communication system»
总学时：«64»
总学分：«4»
适用对象: «通信工程»
先修课程：信号与系统、概率论与随机过程
一、课程性质、目的和任务
本课程是一门专业基础课,主要介绍通信系统的基本概念和基本原理。
本课程旨在阐述通信系统所涉及的基本理论分析方法和应用技术，重点放在数字通信方面，使学生通过本课程的学习打下扎实的基础又能了解当前通信的发展。
二、教学要求和内容
通信系统主要是研究信号的传输其核心问题是信号设计。
因此本课程在强调信号的数学表达和推导的同时系统地阐述各种传输数字调制技术及最佳接收理论等。
要求重点掌握通信系统的基本原理和基本结论以及通信系统中信号分析与处理的基本方法。
三、教学安排及方式
本课程主要以课堂讲授为主并辅助于实践内容。
五、推荐教材和教学参考书
推荐教材
《通信原理教程》，樊昌信编著，电子工业出版社，2004年版。
教学参考书
1《通信系统原理》樊昌信等国防工业出版社，2003年版
2《现代通信原理》，曹志刚，清华大学出版社发行部，2004年版。
3《通信原理》周炯槃等，北京邮电大学出版社，2004年版。
4 国外电子与通信教材系列-数字与模拟通信系统，库齐二世，电子工业出版社，第六版
六、补充说明
大纲执笔者：朱红云
大纲校对者：杨春萍
大纲审核者：
制定日期：2006.10。
北化通信电路原理ch03_2g
笫3章
高频放大器
第3章
3.1 引言 3.2 晶体管高频小信号等效电路和参数 3.3 高频小信号宽带放大器 3.4放大器的噪声 3.5宽带功率放大器
1
李晨 制作
通信电子电路
3.4 放大器的噪声 3.4.1 电阻的热噪声 3.4.2 电子器件的噪声（*） 3.4.3 噪声系数 3.4.4 级联网络的噪声 3.4.5 接收机的灵敏度与最小可检测信号 3.4.6 噪声温度 3.4.7 低噪声放大器的设计
第3章
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李晨 制作
通信电子电路
3.4 放大器的噪声概述
第3章
放大器最主要的指标就是放大倍数，也就是其将微弱 信号增强的能力。但从使用的角度来看，是否只要能得到 足够强的输出信号就能满足要求了？回答是否定的。在绝 大多数情况下，我们关心的不仅仅只是信号的强度，而是 信号与噪声相比的相对强度。从提高通信的可靠性的角度 来看，真正需要的指标是信噪比，即信号功率（能量）与 噪声功率（能量）的比值。信噪比大，自然正确恢复信息 的概率就高，可靠性就高，否则尽管可以得到很强的输出 信号，但在噪声同样也很强的情况下，要想正确地从中得 到有用信息是很难的。 放大器输出端的噪声来源可分为两类，一类是在输入端 加入的噪声，它和信号得到相同倍数的放大；另一类是放 大器内部产生的，它的大小是放大器性能好坏的重要指标。
李晨 制作
Wv ( f )
1 BW 2RC
BW
BWn
f
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通信电子电路
3.4.2 电子器件的噪声（*）
（1）双极型晶体管的噪声 电阻热噪声： 各电极的体电阻（基极体电阻） 自由电子热运动产生的噪声。
散粒噪声(散弹噪声)： 这是电子流的不均匀性引起的。 （白噪声） 分配噪声： 载流子在基区分配比例随机变化 所产生的噪声称为分配噪声。 （有色噪声）
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? 平流层：约 10 ～ 60 km
电离层
? 电离层：约 60 ～ 400 km
60 km
平流层 对流层
10 km
0 km
地面
第3章 信 道
? 电离层对于传播的影响
? 反射 ? 散射
? 大气层对于传播的影响
? 散射 ? 吸收
第3章 信 道
? 电磁波的分类：
? 地波
? 频率 < 2 MHz ? 有绕射能力 ? 距离：数百或数千千米
[例] 若要求D = 50 km，则 h? D2 ? D2 ? 502 ? 50m 8r 50 50
? 增大视线传播距离的其他途径 ? 中继通信： ? 卫星通信：静止卫星、移动卫星 ? 平流层通信：
传播途径
d
d
接收天线
D
r
r
地面
图 3-3 视线传播
图3-4 无线电中继
24
第3章 信 道
? 散射传播
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
光波波长（? m）
图3-12光纤损耗与波长的关系
? 损耗最小点：1.31与1.55 ? m
17
第3章 信 道
光纤的类型
?单模光纤：轴心直径较细 , 约 5~10 微米, 传输距离长 , 散射率小 ,传输效能极佳。
?多模光纤：轴心直径较宽 ,约50~100 微米, 传输距离短 , 传输效能略差 。
通信系统原理
第3章 信道
第3章 信 道
信道是通信系统必不可少的组成部分。一般 来说,实际信道都不是理想的。 ? 信道具有非理想的频率响应特性。 ? 信号通过信道传输时搀杂进去的其他干扰（噪 声）。
信道频率特性的不理想及噪声和干扰将影响 信息传输的有效性和可靠性。
第3章 信 道
? 本章重点：
信道传输特性和噪声的特性，及其对于信号传输的影响。
? 天波
? 频率：2 ~ 30 MHz ? 特点：被电离层反射 ? 一次反射距离：< 4000 km ? 寂静区：
传播路径 地面
图3-1 地波传播
信号传播路径
地面
图 3-2 天波传播
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第3章 信 道
? 视线传播：
? 频率 > 30 MHz ? 距离: 和天线高度有关
发射天线
h
h ? D2 ? D2 m 8r 50
? 电离层散射 机理 － 由电离层不均匀性引起 频率 － 30 ~ 60 MHz 距离 － 1000 km以上
? 对流层散射 机理 － 由对流层不均匀性（湍流）引起 频率 － 100 ~ 4000 MHz 最大距离 < 600 km
地球
有效散射区 域
图3-5 对流层散射通信
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第3章 信 道
? 流星流星余迹散射
第3章 信 道
同轴电缆结构
?中心导体 —传递信号 ?绝缘体 —隔绝 ?屏蔽网 —接地 ?外层包覆 —保护外皮
第3章 信 道
同轴电缆的分类
?基带同轴电缆： 50 欧姆电缆，用于数字传 输。数据传输速率： 10Mb/s ，信号传输距 离：1-1.2km 。
?宽带同轴电缆： 75 欧姆电缆，用于模拟传 输。CATV 中标准传输电缆，带宽可达： 300-450MHz, 传输距离： 100km 。
流星余迹
图3-8 流星余迹散射通信
流星余迹特点 － 高度80 ~ 120 km，长度15 ~ 40 km 存留时间：小于1秒至几分钟
频率 － 30 ~ 100 MHz 距离 － 1000 km以上 特点 － 低速存储、高速突发、断续传输
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第3章 信 道
蜂窝传输技术
?物理特性：小区覆盖。 ?传输特性：靠基站布置实现全区域覆盖，具 有穿透饶射等能力。 900MHz 、1800MHz 等频段。 ?应用：GSM 系统、cdma 网络
第3章 信 道
第3章 信 道
3.1 有线信道
? 明线
6பைடு நூலகம்
双绞线
第3章 信 道
第3章 信 道
EIA/TIA 568B 双绞线标准
结构化布线
第3章 信 道
第3章 信 道
EIA/TIA 568A 双绞线标准
第3章 信 道
双绞线的传输性能 ?抗干扰能力较差。 ?带宽和传输距离 ：决定于铜线的粗细
第3章 信 道
n2 n1 折射率
? 光纤
? 结构
? 纤芯
(a)
n2 n1 折射率
? 包层 (b)
? 按折射率分类
? 阶跃型
n2 n1 折射率
? 梯度型
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? 按模式分类
(c)
7～10
? 多模光纤 ? 单模光纤
单模阶跃折射 率光纤
图3-11 光纤结构示意图
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第3章 信 道
? 损耗与波长关系
1.31 ? m 1.55 ? m
? 信道分类：
? 狭义信道
? 无线信道 － 地波传播、短波电离层反射、超短波或微波、人 造卫星中继、对流层散射、流星余迹散射以及移动无线电信道 等
? 有线信道 － 电线、光纤
? 广义信道
? 信道中的干扰：
? 有源干扰 － 噪声 ? 无源干扰 － 传输特性不良
第3章 信 道
一、 信道的定义与分类 1.狭义信道 狭义信道是发送设备和接受设备之间用以传 输信号的传输媒质。分为两大类。
第3章 信 道
光纤工作波段
?目前，在试验室中光纤带宽超过50Tbps ；8 ? 2.5 Gbps ，8 ? 10 Gbps ，32 ? 10 Gbps 的光纤传输已经实用 ?常用的三个波长窗口（光纤波段） ?0.85um ：衰减（attenuation) 大，传输速率和距离受限 制，但价格便宜 ?1.30um ：衰减小，无色散（dispersion ）补偿、功率放 大情况下，最大传40km （最坏情况） ?1.55um ：衰减小，无色散补偿、功率放大情况下，最大 传80km （最坏情况）
第3章 信 道
对称电缆 典型应用：通信电缆 每条电缆中有数十甚至上百个线对，用它们接电话 或者信号，根据颜色的不同，可以区分它们的顺序。 国际标准： 正：白红黑黄紫 负：兰橙绿棕灰
第3章 信 道
3.1 无线信道
? 无线信道电磁波的频率 － 受天线尺寸限制
? 地球大气层的结构
? 对流层：地面上 0 ~ 10 km
第3章 信 道
同轴电缆的优缺点 ?抗干扰能力强 ?带宽宽，数据传输速率高，传输距离远。 ?价格贵，很重，无法结构化布线 ? 应用：电视网络、近距离计算机网络、长途电 话传输
第3章 信 道
光纤、光缆
?轴心：玻璃材质 , 用来传送光波讯号。 ?被覆层：折射率极低的物质。 ?外皮：不透光的材质 , 用以隔绝外在的干扰 源, 保护脆弱的轴心。
第3章 信 道
调制信道是指从调制器输出端到解调器输入端的所有电路设备和传 输介质，调制信道主要用来研究模拟通信系统的调制、解调问题，故调制 信道又可称为连续信道（模拟信道）。