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数字通信原理第1次课教案(2012)

* 课程名称：数字通信原理

* 使用教材：李文海等编著数字通信原理（第二版）人民邮电出版社2007 赵蓉等编著现代通信原理教程北京邮电大学出版社2009

* 主要参考书目：

毛京丽等编著数字通信原理（第3版）人民邮电出版社2011

* 课程性质：选修课

* 学时数：总学时数为32学时，其中理论教学28学时，实验4学时。

第1章概述

本章学习要点

通信和数字通信系统的有关概念（复习）以及本课学习的主要内容。

1.1 通信及通信系统构成

1.通信的定义

通信就是信息的传输与交换。一般地说，通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。

2. 通信系统的组成

(1) 通信系统的定义

传递或交换信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。

(2) 通信系统一般模型

以点对点通信为例，由图1-1可以看出要实现消息从一端向另一端的传递，必须有五部分：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者（信宿）。

图1-1通信系统一般模型

其中，

①信息源：将各种可能的消息转换成电信号；

②发送设备：对信源所产生的原始电信号进行处理和变换，把它变换为适合信道传输的信号；

③信道：信号的传输通道，一般指传输媒质；

④接收设备：从接收信号中恢复出相应的原始电信号；

⑤受信者：将原始信号转换成相应的消息。

⑥噪声源：噪声源不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备以及信道所固有的，并且是人们所不希望的干扰源。

1.2 信息、信号及分类

1.信息与消息

消息是信息的物理表现形式，例如：文字、语音、数据、图片、活动图像等等都是消息所具有的不同的表现形式。而信息则是指消息中包含的有意义的内容（有效内容）。

2.信号及其分类

为了实现既迅速又可靠的远距离通信，通常需要将消息转换成电信号，例如，利用电话机将语音转换为语音信号，利用摄像机将活动图像转换为图像信号等等。可以说信号是携带信息的载体。

信号波形的特征可用二个物理量（时间、幅度）来表示。根据信号波形基本特征的不同，信号可以分为两大类：模拟信号和数字信号。

·模拟信号是时间、幅度都是连续的信号。常见的产生模拟信号的信源有电话机、话筒和摄像机等。

·数字信号是时间、幅度都是离散的信号。电子计算机、各种数字（用户）终端是输出数字信号的信源。

1.3 模拟通信和数字通信

按在传输信道中所传输信号的类别不同，通信系统可分为模拟通信和数字通信两大类。

1.3.1 模拟通信系统

信源所发出的携带信息的电信号经发送设备变换和处理后，送往信道上传输的是模拟信号的通信系统称为模拟通信系统。

1.3.2 数字通信系统及本课学习的主要内容

信源所发出的携带信息的电信号经发送设备变换和处理后，送往信道上传输的是数字信号的通信系统称为数字通信系统。数字通信系统的模型如图1-2所示。

图1-2 数字通信系统的模型

(1)信道编码与译码

信道编码或差错控制编码又称可靠性编码，是为了改善数字通信系统的传输

质量。通过信道编译码，以实现信道与通信系统在可靠性指标上的优化。（第10章差错控制编码）

(2) 信源编码与译码

所谓信源编码（又称有效性编码）是指将原来不适于在数字通信系统内传输的信号变换为比较理想和有效的数字信号。信源编码有两个基本功能：模拟信号的数字化和数据压缩。

①通过某种数据压缩技术设法减少码元数目以降低数码率（传码率），因为数码率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性，所以信源编码可以提高信息传输的有效性。（第3章语音信号压缩编码、第5章图像信号压缩编码）

②将信息源输出的模拟信号转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输（第2章语音信号的数字化、第5章图像信号数字化）。本课以PCM通信系统为例重点讨论实现这一过程的基本理论及相关实用技术，它们包括：

图1-3 PCM 通信系统原理框图

1.4.1 数字通信的特点

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。

1.5 电平和衰减的预备知识

1. 功率电平和电压电平（dB ）

① 分贝（dB ）是以常用对数表示两功率之比的一种计量单位。 ② 定义式

()dB P P D 0

lg 10= ( 1-1 )

式中，0P 表示以参考点0作为比较的基准功率；1P 为测试点1的功率。或

()dB V V D 0

lg 20= ( 1-2 )

其中，0V 表示以参考点0作为比较的基准电压；1V 为测试点1的电压。

2. 用分贝表示的绝对功率电平（m dB ）

① 度量信号绝对功率电平大小而使用的单位是m dB 。

② 如果信号的功率为1P ，则用分贝表示的绝对功率电平为

()()()m dB P mW mW P D 11lg 101lg 10== ( 1-3 )

显然，信号绝对功率电平是相对于mW 1功率的电平单位。当信号功率1P 为mW 1时，绝对功率电平为m dB 0。

3. 传输衰减

① 衰减是表示信号通过网络后功率损耗的程度。

② 定义：传输衰减是网络的输入端功率与输出端功率之差。即式( 1-1 )又可表示成

()dB P P D 01lg 10lg 10-= ( 1-4 )

例1.5.1 某数字基带传输系统的发送信号功率为40dB ，信道衰减70dB ，求接收信号平均功率。

解：设发送信号功率为T S ，接收信号平均功率为R S ，则由题意可知： T S lg 10= 40dB ，R

T S S lg

10=70dB 于是得

=-R T S S lg 10lg 1070dB

接收信号平均功率为 dB dB S S T R 3070lg 10lg 10-=-=

或

()W S T 410=，710=R

T S S ,()mW S R 1101047=?=-。

数字通信原理实验一

数字通信原理实验报告指导老师学生姓名学号专业班级宋虹 ************* *********************

实验_ --------------------------------------- 2实验目的 ---------------------------------------- 2实验内容 ---------------------------------------- 2基本原理 ---------------------------------------- 2实验步骤 ---------------------------------------- 9实验结果 ---------------------------------------- 11

实验一数字基带信号一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB,码的编码规则。 3、掌握从HDB,码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB, （AMI）编译码集成电路CD22103o 二、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（HDB,）、整流后的AMI码及整流后的HDB,码。 2、用示波器观察从HDB,码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB,、AMI译码输岀波形。基本原理本实验使用数字信源模块和HDBs编译码模块。 1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170. 5KB, 帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无泄义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010）,另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无左义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。本模块有以下测试点及输入输岀点： ?CLK 晶振信号测试点 ?BS-0UT 信源位同步信号输岀点/测试点（2个） ?FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ?NRZ-OUT（AK）NRZ信号（绝对码）输岀点/测试点（4个）图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下：

(完整版)数字通信原理历年试题及答案

题外话：本课程网上可以搜索到视频教程和课后习题答案，强烈建议网友搜索并参考这些资料来学习，这样效果会更好。其实读者只要把视频的内容及总复习加上课后习题都搞懂，想不考高分都难，呵呵。本课程是【数据通信原理】的先修课程，本文档中的答案有的是发布的答案，有的是从课本上找到的，有的是参考相关资料补充的，仅供网友学习时参考。凡有问号的地方皆为不确定。【…】为注释,P…为在课本上的页码。其实这里的好多原题在视频里和课后习题集里都能找到极似的原型题，但个人时间有限，不能一一为网友找到，却很抱歉，所以同时希望下载这篇文档的网友进一步补全答案，并上传百度，这样会让更多的网友受益，毕竟专业课的考试资料太难买到，求学都不容易！全国2010年1月自学考试数字通信原理试题课程代码：02360 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频信号 2.脉冲编码调制信号为( ) A.模拟信号 B.数字信号? C.调相信号 D.调频信号 3.均匀量化的特点是( A ) A.量化间隔不随信号幅度大小而改变 B.信号幅度大时，量化间隔小 C.信号幅度小时，量化间隔大 D.信号幅度小时，量化间隔小 4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A ) A.0.5 B.1 C.4 D.16 5.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是( ) A.8kHz B.16kHz C.64kHz D.2048kHz 6.STM—16的一帧的字节数为( D ) A.9×270×l B.9×270×4 C.9×261×16 D.9×270×16 7.PCM30／32系统复帧的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms ? 8.异步复接在复接过程中需要进行( D ) A.码速调整和码速恢复 B.码速恢复 C.编码方式变换 D.码速调整【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】 1

《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案

《数字通信原理》习题解答第1章概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 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。答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。话音信号的基带传输系统模型为 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1s μ，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 Bd N 661010 11===-码元时间信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6 262=?=?== 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。

答：76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答：频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//3 3 =??==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。第2章数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM 、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪几步? 答：PCM 通信系统中A ／D 变换包括抽样、量化、编码三步； D ／A 变换包括解码和低通两部分。 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S f 并画出抽样信号的频谱（设M S f f 2=）。（2）若,8kHz f S =画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象? 题图2-1

数字通信原理实验报告四

中南大学数字通信原理实验报告指导老师***** 学生姓名*** 学号*********** 专业班级*****************

目录实验四 ----------------------------------------2 实验目的 ----------------------------------------2 实验内容 ----------------------------------------2基本原理 ----------------------------------------2实验步骤 ----------------------------------------9 实验结果 ----------------------------------------11

实验四数字解调与眼图一、实验目的 1. 掌握2DPSK相干解调原理。 2. 掌握2FSK过零检测解调原理。二、实验内容 1. 用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。 2. 用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。 3．用示波器观察眼图。三、基本原理可用相干解调或差分相干解调法（相位比较法）解调2DPSK信号。在相位比较法中，要求载波频率为码速率的整数倍，当此关系不能满足时只能用相干解调法。本实验系统中，2DPSK载波频率等码速率的13倍，两种解调方法都可用。实际工程中相干解调法用得最多。2FSK信号的解调方法有：包络括检波法、相干解调法、鉴频法、过零检测法等。图4-1 数字解调方框图（a）2DPSK相干解调（b）2FSK过零检测解调本实验采用相干解调法解调2DPSK信号、采用过零检测法解调2FSK信号。2DPSK模块内部使用+5V、+12V和-12V电压，2FSK模块内部仅使用+5V电压。图4-1为两个解调器的原理方框图，其电原理图如图4-2所示（见附录）。

《数字通信原理》习题库

《数字通信原理》例题讲解 1、信源编码和信道编码有什么区别？为什么要进行信道编码？解：信源编码是完成A/D转换。信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码，完成码型变换。 2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么？解：模拟信号在时间上可连续可离散，在幅度上必须连续，数字信号在时间，幅度上都必须离散。 3、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、?、n、—来传输信息，这四个 2 2 相位是互相独立的。 ⑴每秒钟内0、二、n、—出现的次数分别为500、125、125、250,求此通 2 2 信系统的码速率和信息速率； (2)每秒钟内这四个相位出现的次数都为250,求此通信系统的码速率和信息速率。解：(1) 每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故 R=1000 Bd 每个符号出现的概率分别为P(0)=丄,P上I=- ,P( n )=- ,P ]=丄，每个符号 2 12 丿8 8 12 丿4 所含的平均信息量为 12 1 3 H(X)=( 1x 1+2X3+丄x2)bit/ 符号=1- bit/ 符号 2 8 4 4 3 信息速率2(1000 x1 )bit/s=1750 bit/s 4 ⑵每秒钟传输的相位数仍为1000,故 R=1000 Bd 此时四个符号出现的概率相等，故 H(X)=2 bit/ 符号 R=(1000 x 2)bit/s=2000 bit/s 4、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s 。 (1) 求此信号的码速率和码元宽度； (2) 将此信号变为四进制信号，求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率解：(1) R=R/log 2M=(2400/log 22)Bd=2400 Bd 1 1 T = = s=0.42 ms R B 2400

数字通信原理题库及答案

全国2010年1月自学考试数字通信原理试题课程代码：02360 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频信号 2.脉冲编码调制信号为( ) A.模拟信号 B.数字信号? C.调相信号 D.调频信号 3.均匀量化的特点是( A ) A.量化间隔不随信号幅度大小而改变 B.信号幅度大时，量化间隔小 C.信号幅度小时，量化间隔大 D.信号幅度小时，量化间隔小 4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A ) A.0.5 B.1 C.4 D.16 5.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是( ) A.8kHz B.16kHz C.64kHz D.2048kHz 6.STM—16的一帧的字节数为( D ) A.9×270×l B.9×270×4 C.9×261×16 D.9×270×16 7.PCM30／32系统复帧的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms ? 8.异步复接在复接过程中需要进行( D ) A.码速调整和码速恢复 B.码速恢复 C.编码方式变换 D.码速调整【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】 9.PCM30／32系统发送帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.500sμ D.1ms 10.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是( D ) 【P183. CMI码也含有直流分量】 A.双极性归零码 B.HDB3码 C.AMI码 D.单极性归零码 11.PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms 12.对SDH网络同步而言，在SDH网络范围内正常的工作方式是( ) A.伪同步方式 B.准同步方式 C.同步方式 D.异步方式 13.样值为513?，它属于A律13折线的(l=8)( D ) P36

数字通信原理实验报告

《数字通信原理与技术》实验报告学院：江苏城市职业学院专业：计算机科学与技术班级：姓名：___________ 学号： ________

实验一熟悉MATLAB环境一、实验目的（1）熟悉MATLAB的主要操作命令。（2）掌握简单的绘图命令。（3）用MATLAB编程并学会创建函数。（4）观察离散系统的频率响应。二、实验内容 (1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=【1 2 3 4】，B=【3 4 5 6】，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 (2)用MATLAB实现下列序列： a）x（n）=0.8n 0≦n≦15 b）x（n）=e(0.2+0.3j) 0≦n≦15 c）x（n）=3cos(0.125πn+0.2π)+0.2sin(0.25πn+0.1π) 0≦n≦15 d) 将c）中的x（n）扩展成以16为周期的函数x16（n）=x（n+16），绘出四个周期。 e) 将c）中的x（n）扩展成以10为周期的函数x10（n）=x（n+10），绘出四个周期。 (3) 绘出下列时间函数图形，对x轴、y轴以及图形上方均须加上适当的标注： a）x (t )=sin(2πt) 0≦n≦10s b) x (t)=cos(100πt)sin(πt) 0≦n≦14s 三、程序和实验结果 (1)实验结果： 1、A=[1,2,3,4] B=[3,4,5,6] C=A+B D=A-B E=A.*B F=A./B G=A.^B A =1 2 3 4 B =3 4 5 6 C =4 6 8 10 D =-2 -2 -2 -2 E =3 8 15 24 F =0.3333 0.5000 0.6000 0.6667 G =1 16 243 4096 >> stem(A) >> stem(B) >> stem(C) >> stem(D) >> stem(E) >> stem(F)

数字通信原理试卷及答案.

数字通信原理试卷一一、填空题（每题3分） 1、通信的目的是_______ 或________ 信息。 2、通信方式有两种基本形式，即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特（Bd），若采用四进制传输，则信息传输速率为___________。 5、设信道的带宽B=1024Hz，可传输2048 bit/s的比特率，其传输效率η=_________。 6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种信号称为___________。 7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。 8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码，我们将这种情况称为_____________。 9、一般PCM（脉冲编码调制）的帧周期为__________。 10、PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧，而每一帧又包含有_____个路时隙，每一路时隙包含有______个位时隙。一、1、交换、传递；2、基带传输、频带传输；3、幅度、时间；4、2400b/s 5、2b/s/hz； 6、数字、基带； 7、频分、时分； 8、假失步； 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题（每题2分）二、1、a ；2、b ；3、c ；模拟信号的特点为： (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续，时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为： (a) 基础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值

数字通信原理实验一AMI、HDB3编译码实验

数字通信原理实验报告实验一AMI、HDB3编译码实验学院计算机与电子信息学院专业班级姓名学号指导教师实验报告评分：_______

实验一 AMI、HDB3编译码实验一、实验目的了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。二、实验内容 1．伪随机码基带信号实验 2．AMI码实验 ① AMI码编码实验 ② AMI码译码实验 ③ AMI码位同步提取实验 3．HDB3编码实验 4．HDB3译码实验 5．HDB3位同步提取实验 6．AMI和HDB3位同步提取比较实验 7．HDB3码频谱测量实验 8．书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型 PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。 (一)传输码型的选择在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来，传输码型的选择，要考虑以下几个原则: 1．传输信道低频截止特性的影响在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。图1.1变压器的隔离作用由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则

《数字通信原理》习题解答

（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1s μ，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 Bd N 661010 11===-码元时间信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=?=?== 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。答：76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答：频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//3 3 =??==（频带宽度信息传输速率η

通信原理实验-抽样定理

学生实验报告

）实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。见图4。如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。采用标准抽样频率fs＝8KHZ。改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。验证抽样定理的实验方框图如图6所示。在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。由图6可知。用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ

2、多路脉冲调幅系统中的路际串话 ~ 多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本实验设置了两路分路抽样电路。多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。图7 多路脉冲调幅实验框图冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。 PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。 3、多路脉冲调幅系统中的路标串话路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。在一个理想的传输系统中，各路PAM信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。但是如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现“拖尾”的现象。当“拖尾”严重，以至入侵邻路时隙时，就产生了路标串话。在考虑通道频带高频谱时，可将整个通道简化为图9所示的低通网络，它的上截止频率为：f1=1/(2

数字通信原理试卷

数字通信原理试卷七一、填空题（每空2分） 1、已学过的多路复用的方法有__________和______________。 2、信息出现的概率越小，则包含的信息越____________，某消息的概率为1/32，其信息为____________比特。 3、带宽为1024KHz的信道，可传输2048Kb/s的比特率，则其传输的效率为___________。 4、某一数字信号的RB=1200波特，若采用四进制传输，则其传输的速率为___________。 5、PCM信号需要用模拟信号经过__________、_____________、___________变化获得。 6、信源编码的两大任务为_____________和_______________。 7、为了改善小信号的信噪比，量化方法为_____________。 8、A律13折线压缩特性中，将归一化的输入电压在第一象限内分成________个大段，每个大段内又分成_______个等分。 9、差值编码（DPCM）技术是一种利用信号的相关性来进行信号压缩，其样值传输码位为_______bit，码速率为____________，其频带占用为________________。 10、用眼图法观察码间干扰，当无码间干扰时，眼图张开的程度___________。 11、30/32PCM信号系统中，同一信道中可传输________路话数，帧周期为___________，每帧路时隙数为______________，路时隙宽度为___________，码元时隙为_____________。每个路时隙的比特数为_____________，每复帧的帧数为_____________。 12、理论上数字基带系统的最高频带利用率为_____________B/HZ。二、选择题（每题3分） 1、若模拟信号频谱为0~4KHZ，则不产生折叠噪声的理想最低抽样频率为_____________ KHZ。 A、6 B、8 C、10 D、4 2、DPCM的提出主要基于___________的考虑。 A、电路实现简易 B、减小传码率，压缩频带

数字通信原理复习

复习题名词：同步, 映射, 抽样，量化, DPCM, 汉明码, 复用, 定位，时分多路复用，正码速调整，同步复接，异步复接问答： 1.数字信号和模拟信号的特点。 2.数字信号的有效性和可靠性指标及其计算方法。 3.为什么数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 4.低通和带通信号抽样定理。 5.回答均匀量化与非均匀量化的特点，说明为什么引入非均匀量化. 6.说明码的抗干扰能力与最小码距的关系. 7.什么叫PCM零次群? PCM30/32一至四次群的速率和接口码型分别是什么? 8.帧同步的目的是什么? PCM30/32系统的帧同步码型为何? 9.PCM帧同步系统处理流程图。 10.PCM30/32系统帧结构。 11.PCM帧同步系统中，前方保护和后方保护分别是指什么？其各自防止的现象是什么？ 12.PCM一次群到异步复接二次群，与同步复接的区别。 13.简述SDH通信系统的特点。 14.SDH帧结构分哪几个区域? 各自的作用是什么? 15.SDH 网的速率等级有哪些? 16.SDH 中复用的概念是什么? 17.SDH 传送网的基本物理拓扑有哪几种? 18.SDH数字通信系统的特点是什么？ 19.画出SDH帧结构，计算出STM-N各个区域的速率大小 20.SDH网同步方式和时钟工作方式。 21.G.707 SDH复用结构。计算方面： 1.A律13折线编解码，7/11变换； 2.带通信号的抽样及其计算，抽样后信号的频谱形式； 3.循环码计算，循环码多项式，监督矩阵和生成矩阵

4.SDH帧结构中各个信息结构速率的计算 5.系统循环码的多项式计算。 1. 某设备未过载电平的最大值为4096mv，有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器，写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。 2. PCM30/32路的帧长，路时隙宽，比特宽，数码率各为多少？ 3. 设数字信号码元时间长度为05sμ，如采用八电平传输，求信息传输速率及符号速率；若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。 4. 为什么同步复接要进行码速变换？答：对于同步复接，虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的，可以保证其数码率相等，但为了满足在接收端分接的需要，还需插入一定数量的帧同步码；为使复接器、分接器能够正常工作，还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入的码元统称附加码），即需要码速变换。 5. 异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同？答：码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位，待复接合成时再插入脉冲（附加码）；而码速调整插入脉冲要视具体情况，不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧，可能插入，也可能不插入脉冲（不插入脉冲时，此位置为原信息码），且插入的脉冲不携带信息。 6.由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。 7.采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为-95 单位。 (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）；写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。 8.设数字信号码元时间长度为1sμ，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

数字通信原理与技术报告(4ASK和4PSK)

4PSK和4ASK的MATLAB仿真一、实验目的：学会利用MATLAB软件进行4PSK和4ASK调制的仿真。通过实验提高学生实际动手能力和编程能力，为日后从事通信工作奠定良好的基础。二、实验内容：利用MATLAB软件编写程序，画出4PSK和4ASK图形，进一步了解4PSK和4ASK调制的原理。（1）设二进制数字序列为0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0，编程产生4PSK调制信号波形。（2）设二进制数字序列为1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1，编程产生4ASK调制信号波形。三、程序和实验结果：（1）4PSK程序 clf clc clear T=1; M=4; fc=1/T; N=500; delta_T=T/(N-1); input=[0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0] input1=reshape(input,2,7) t=0:delta_T:T for i=1:7 hold on if input1([1 2],i)==[0;0] u=cos(2*pi*fc*t);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;0] u=cos(2*pi*fc*t+2*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[1;1] u=cos(2*pi*fc*t+4*pi/M);plot(t,u) elseif input1([1 2],i)==[0;1] u=cos(2*pi*fc*t+6*pi/M);plot(t,u) end t=t+T end grid hold off 实验结果：

10月全国数字通信原理自考试题及答案解析

1 全国2019年10月高等教育自学考试数字通信原理试题课程代码：02360 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.误码率 2.满足抽样定理时，带通型信号的抽样频率范围应为（） A.f s ≥2f m B.1 n 2) f f (2f m 0s ++= C. 1 n f 2m +≤f s ≤n f 20 D. f s ≥ 1 n f 2m + 3.均匀量化误差e max （指绝对值）为（） A.=△/2 B.>△/2 C.<△/2 D.有时=△/2，有时>△/2 4.PCM 通信系统中采用抽样保持的目的是（） A.保证编码的精度 B.减小量化误差 C.减小量化噪声 D.以上都不是 5.A 律13折线编码器量化级数N 越大（） A.编码误差越小 B.折叠噪声越小 C.判定值数目越多 D.编码误差越小、判定值数目越多 6.A 律13折线编码器编出的码字是（） A.线性码 B.非线性码 C.线性码或非线性码 D.以上都不是 7.PCM30/32系统第26路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（） A.F 11帧TS 16的前4位码 B.F 11帧TS 16的后4位码 C.F 12帧TS 16的前4位码 D.F 12帧TS 16的后4位码 8.标志信号的抽样周期为（） A.T （125μs ） B.2T C.15T D.16T 9.没有误码增殖的基带传输码型是（） A.AMI 码 B.CMI 码 C.HDB3码 D.AMI 码和CMI 码 10.m 个中继段的总误码率为（）

数字通信原理与技术(第四版)复习笔记

数字通信原理与技术（第四版）西安电子科技大学出版社复习笔记第一章我国主要采用欧洲的GSM系统第四代移动通信系统特点：1.传输速度更高2.通信服务多元化3.智能化程度更高4.良好的兼容性关键技术：1.定位技术2.切换技术3.软件无线电技术4.智能天线技术 5.无线电在光纤中的传输技术 6.网络协议与安全 7.传输技术 8.调制和信号传输技术 “三网融合”趋势：电信网，计算机网，有线电视网一般意义上的通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。通信从本质上来讲是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将有用的信息无失真、高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。通信中工作频率与工作波长可互换：公式为λ=c/f，λ工作波长，f工作频率，c光速基带传输：不采用调制频带传输：采用调制脉冲数字调制：APC-自适应可预测编码LPC-线性可预测编码通信方式： 1.按消息传送的方向与时间分单工通信：单方向传输。广播半双工通信：不能同时收和发。对讲机、收发报机全双工通信：可同时双向传输信息。普通电话、各种手机 2.按数字信号排序分串序传输：代表信息的数字信号序列按时间顺序一个接一个在信道传输并序传输：分割成两路或以上的序列同时在信道传输 3.按通信网络形式分点到点通信方式、点到多点通信（分支）方式、多点到多点通信（交换）方式通信必有三个部分：发送端、接收端、信道模拟通信系统两种变换： 1.把连续消息变换成电信号（发端信息源完成）和把电信号恢复成最初的连续信号（收端受信者完成） 2.将基带信号转换成其频带适合信道传输的信号，由调制器完成；在接收端经过相反的变换，由解调器完成已调信号三个基本特性： 1.携带有信息 2.适合在信道中传输 3.具有较高频率成分数字通信系统：信道中传输数字信号的系统数字频带传输通信系统在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”；称编组一致为“群同步”或“帧同步”。

通信原理数字锁相环实验

通信原理实验报告三数字锁相环实验

实验3数字锁相环实验一、实验原理和电路说明在电信网中，同步是一个十分重要的概念。同步的种类很多，有时钟同步、比特同步等等，其最终目的使本地终端时钟源锁定在另一个参考时钟源上，如果所有的终端均采用这种方式，则所有终端将以统一步调进行工作。同步的技术基础是锁相，因而锁相技术是通信中最重要的技术之一。锁相环分为模拟锁相环与数字锁相环，本实验将对数字锁相环进行实验。图2.2.1 数字锁相环的结构数字锁相环的结构如图2.2.1所示，其主要由四大部分组成：参考时钟、多模分频器（一般为三种模式：超前分频、正常分频、滞后分频）、相位比较（双路相位比较）、高倍时钟振荡器（一般为参考时钟的整数倍，此倍数大于20）等。数字锁相环均在FPGA内部实现，其工作过程如图2.2.2所示。

T1时刻T2时刻T3时刻T4时刻图2.2.2 数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征在图2.2.1，采样器1、2构成一个数字鉴相器，时钟信号E、F对D信号进行采样，如果采样值为01，则数字锁相环不进行调整（÷64）；如果采样值为00，则下一个分频系数为（1/63）；如果采样值为11，则下一分频系数为（÷65）。数字锁相环调整的最终结果使本地分频时钟锁在输入的信道时钟上。在图2.2.2中也给出了数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征。在锁相环开始工作之前的T1时该，图2.2.2中D点的时钟与输入参考时钟C没有确定的相关系，鉴相输出为00，则下一时刻分频器为÷63模式，这样使D点信号前沿提前。在T2时刻，鉴相输出为01，则下一时刻分频器为÷64模式。由于振荡器为自由方式，因而在T3时刻，鉴相输出为11，则下一时刻分频器为÷65模式，这样使D点信号前沿滞后。这样，可变分频器不断在三种模式之间进行切换，其最终目的使D点时钟信号的时钟沿在E、F时钟上升沿之间，从而使D点信号与外部参考信号达到同步。在该模块中，各测试点定义如下： 1、TPMZ01：本地经数字锁相环之后输出时钟（56KHz） 2、TPMZ02：本地经数字锁相环之后输出时钟（16KHz） 3、TPMZ03：外部输入时钟÷4分频后信号（16KHz） 4、TPMZ04：外部输入时钟÷4分频后延时信号（16KHz） 5、TPMZ05：数字锁相环调整信号二、实验仪器 1、J H5001通信原理综合实验系统一台

2020年10月全国自考数字通信原理试题及答案解析

全国2018年10月高等教育自学考试数字通信原理试题课程代码：02360 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.若输入模拟信号的频谱限在0~2700Hz以内，则产生抽样折叠噪声的抽样频率是（） A.5000Hz B.5400Hz C.5700Hz D.8000Hz 2.若某A律13折线编码器输出码字为11110000，则其对应的PAM样值取值范围为（） A.1024Δ~1088Δ B.1012Δ~1024Δ C.-512Δ~-1024Δ D.-1024Δ~1094Δ 3.A律13折线解码器输出的是（） A.PAM样值 B.解码电平 C.模拟信号 D.编码电平 4.A律13折线压缩特性各段的斜率不同，其中第3段的斜率是（） A.2 B.4 C.8 D.16 5.PCM30/32路系统的线路传输码型是（） A.双极性不归零码 B.双极性归零码 C.单极性归零码 D.AMI或HDB3码 6.PCM30/32路系统的同步帧的周期为（） A.125μs B.250μs C.500μs D.2000μs 7.PCM30/32路系统的帧失步对告码是安排在时隙位置（） A.偶帧TS0的D2 B.偶帧TS1的D2 C.奇帧TS0的D2 D.奇帧TS0的D3 8.异步复接二次群一帧中插入标志码有（） A.3bit B.4bit C.12bit D.28bit 1

2 9.PCM 零次群的速率为（） A.32kit/s B.64kit/s C.2048kit/s D.8448kit/s 10.STM-1的帧周期为（） A.100μs B.100.38μs C.125μs D.250μs 11.VC-4装进AU-4要进行（） A.映射 B.指针调整 C.扰码 D.复用 12.SDH 的基本网络单元中可能具有数字交叉连接功能的有（） A.终端复用器 B.分插复用器 C.再生中继器 D.分插复用器和数字交叉连接设备 13.电路实现较复杂的传输码型是（） A.HDB 3码 B.AMI 码 C.CMI 码 D.RZ 码 14.m 个中继段的总误码率为（） A.m P ei B.P ei C.∑=m i ei P 1 D.(P ei )max 15.正交调幅系统的信道带宽等于（） A.基带信号的带宽 B.基带信号带宽的2倍 C.基带信号带宽的M 倍 D.基带信号带宽的一半二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 16.数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否___________而定的。 17.设一个模拟信号的频率范围为2kHz 至6kHz ，则可确定最低抽样频率是___________kHz. 18. 时分多路复用是利用各路信号___________占有不同时间间隔的特征来分开各路信号的。 19.帧同步系统中的保护电路是非常重要的，其中的前方保护是为了防止___________。 20.如果低次群的数码率不同，则在数字复接时一定会产生重叠和___________。 21.码速调整技术可分为___________、正/负码速调整和正/零/负码速调整三种。 22.SDH 网有一套标准化的信息结构等级，称为___________。 23.映射是一种在SDH 边界处使___________的过程。

数字通信原理实验一、二、四报告

中南大学数字通信原理实验报告

目录实验一：数字基带信号 (3) 实验二：数字调制 (7) 实验四：数字调解和眼图 (11)

实验内容：实验一、实验二、实验四实验一：数字基带信号一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB 3 码的编码规则。 3、掌握从HDB 3 码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB 3 （AMI）编译码集成电路CD22103。二、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（HDB 3）、整流后的AMI码及整流后的HDB 3 码。 2、用示波器观察从HDB 3 码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB 3 、AMI译码输出波形。三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。 1.熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。 2.用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。 3.用示波器观察HDB 3 编译单元的各种波形。

数字通信原理实验一(DOC)

中南大学数字通信原理实验报告指导老师宋虹学生姓名**** 学号************* 专业班级*********************

目录实验一 ----------------------------------------2 实验目的 ----------------------------------------2 实验内容 ----------------------------------------2基本原理 ----------------------------------------2实验步骤 ----------------------------------------9 实验结果 ----------------------------------------11

实验一数字基带信号一、实验目的 1、了解单极性码、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。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。二、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码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。三、基本原理本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。 1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。本模块有以下测试点及输入输出点： ? CLK 晶振信号测试点 ? BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点（2个） ? FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ? NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个）图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下： ?晶振CRY：晶体；U1：反相器7404 ?分频器U2：计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160 ?并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数