现代通信原理教学大纲
《现代通信原理》教学大纲
Modern Communication Principles
一、课程教学目标
1、任务和地位：
现代网络的发展依赖于计算机技术和通信技术的发展，学习通信的基本知识，掌握通信的基本原理，有助于对网络学习和了解。本课程是计算机专业的基础课，在传统技术基本原理的基础上，又介绍了国内外通信技术的发展。学习本课程有助于学生了解通信基本原理，以适应信息时代的要求。
2、知识要求：
本课程运用了《高等数学》、《概率论》、《线性代数》等专业数学知识，进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号（随机过程）和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。重点分析数字通信系统的组成模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识，使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。
3、能力要求：
通过本科程的学习，使学生掌握现代通信系统的基本原理、基本模型、基本性能和基本分析方法，能对实际物理问题建立相应的数学模型，通过对模型进行数学分析来解决实际物理问题。
二、教学内容的基本要求和学时分配
2、具体要求：
第一章绪论
[目的要求]
1.了解通信的概念。了解信息量、平均信息量的概念及定义。
2.了解模拟通信系统和数字通信系统的组成，了解通信的方式。
3.掌握通信系统性能度量的指标。
[教学内容]
1.通信的概念，通信系统的组成和分类，通信的方式。
2.信息及其度量，信息量和平均信息量。
3.通信系统的性能度量。
[重点难点]
信息、信息量的定义及平均信息量的计算，通信系统性能的度量。
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 3道
[课时] 3
第二章信号与系统基础知识
[目的要求]
1.确定信号与线性系统，积分变换的内容。
2.掌握信号的时域变换与运算。
3.掌握傅立叶变换关系式及其性质
4.信号通过线性系统的基本描述。
5.掌握加性高斯白噪声、低通噪声的特点和功率谱密度。
[教学内容]
1、典型时域信号及其特征。信号的时域变换与运算。
2、确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运
算特性，常用信号的傅立叶变换。
2、卷积定义式，时域卷积定理，频域卷积定理。
3、信号的能量和能量谱密度；信号的功率和功率谱密度。
4、信号通过系统的过程。
[重点难点]
信号的时域变换、傅立叶变换及其性质、周期信号的傅立叶变换
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 6道
[课时] 15
第三章模拟线性调制
[目的要求]
1.了解幅度调制原理及抗噪声性能
2.理解频分复用（FDM）的概念
3.掌握幅度调制原理及抗噪声性能
[教学内容]
1.幅度调制信号的调制与解调方法及频谱表示方法。
2.幅度调制系统的抗噪声性能。
3.频分复用（FDM）的概念
[重点难点]
线性调制与解调方法及频谱表示、系统的抗噪声性能。
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 5道
[课时] 7
第四章模拟角度调制
[目的要求]
1.了解角度调制原理、频率调制和相位调制的关系。
2.了解确定窄带角调制的条件
3.理解各种模拟调制系统的比较
[教学内容]
1.频率和相位的关系。
2.角度调制的原理与解调方法。
3.各种模拟调制系统的比较
[重点难点]
频率调制和相位调制的关系和确定窄带角调制的条件。
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 3道
[课时] 3
第五章语音信号数字化传输
[目的要求]
1.掌握脉冲编码调制（PCM）基本原理、抽样定理、量化理论、编码理论
2.理解均匀量化和非均匀量化的原理。掌握A律13折线编码方法。
3.理解时分复用和多路数字电话系统
4.了解PCM系统抗噪声性能、ΔM、ADPCM系统
[教学内容]
1.模拟信号数字化的过程。
2.低通和带通信号的抽样定理
3.均匀量化和量化误差。线性PCM编码原理。
4.非均匀量化。非线性PCM编码原理。A律师13折线编码规则。
5.ADPCM编码和ADM编码简介。
6.时分复用原理。数字复接系列。A律PCM基群帧结构。
[重点难点]
抽样定理，脉冲振幅调制，脉冲编码调制，增量调制，压缩编码
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 4道
[课时] 5
第六章数字信号的基带传输
[目的要求]
1.掌握二进制基带信号的基本波形，了解数字基带信号的功率谱。
2.掌握基带传输的常用码型及基带传输系统模型。
3.掌握无码间串扰的时域、频域条件及传输波形。
4.掌握部分响应基带传输系统
5.了解眼图
[教学内容]
1.数字基带信号的主要码型：单极性NRZ码、双极性NRZ码、单极性RZ码、
差分码、AMI码、HDB3 码。主要码型的功率谱特点。
2.无码间串扰的传输条件。理想低通信号和升余弦频谱信号的传输指标。
3.基带信号在高斯白噪声信道中的传输和接收过程。二元码的误比特率计
算公式。
4.部分响应基带传输系统
5.眼图
[重点难点]
数字基带信号的功率谱计算，无码间串扰的传输条件，部分响应系统
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 6道
[课时] 8
第七章数字信号的调制传输
[目的要求]
1.掌握二制数字调制信号的形式，了解它们的调制和解调方法。
2.了解数字调制信号误比特率计算公式。
3.能使用公式计算2ASK、2FSK、2PSK系统的误比特率。
4.了解数字通信系统的应用。
[教学内容]
1.二进制数字调制和解调原理
2.二进制调制系统的抗噪声性能
3.二进制数字调制系统的性能比较
[重点难点]
二进制数字调制和解调原理，二进制调制系统误码率的分析
[教学方法] 课堂讲解
[作业] 4道
[课时] 8
第八章差错控制编码
[目的要求]
1.了解常用的简单编码、循环码、卷积码
2.理解纠错编码的基本原理
3.掌握线性分组码的基本原理及编码方法
[教学内容]
1.差错控制编码基本概念和分类
2.常用的差错控制编码：重复码、奇偶校验码、方阵码、等比码和正反码，
线性分组码生成和校验方法，纠检错能力。
3.常用的差错控制编码方法和性能。
4.卷积码的基本概念
[重点难点]
线性分组码生成和校验方法,纠检错能力,生成矩阵和一致校验矩阵的性质[教学方法] 课堂讲解
[作业] 4道
[课时] 6
三、大纲说明
1、考试要求与考试方法。
笔试闭卷考试。
考试要求：按考试大纲执行。
2、教学方法
主要是课堂教授法。本课程着重于培养学生把握通信信号设计的发展脉络和指导思想，在给学生奠定扎实的理论基础的同时，让学生学习与了解更多的现代通信技术和理论。本课程包括模拟通信和数字通信两大部分，但更侧重数字通信。可利用幻灯片形象地演示有关图形效果。
3、教材及主要参考书
教材：樊昌信.《通信原理教程》.北京.国防工业出版社1999.9
参考书：
（1）曹志刚等.《现代通信原理》.北京，清华大学出版社2000.1
（2）隗永安.《现代通信原理》.成都.西南交通大学出版社2000.2
西南交通大学峨眉校区课程简介
注：“授课教师”栏可填1-3名教师
现代通信原理期末考试A卷
北京城市学院信息学部考试试卷A 2011-2012学年第一学期期末 课程名称：现代通信原理 使用班级：无线网专 考试时间：150分钟 考试形式：闭卷 共3页，共五道大题 空白答题纸4页 请在答题纸上作答，答在试卷上成绩无效（如果无答题纸，此内容可以删除。但不允许试卷、答题纸都有答题，不便存档。） 一、 填空（每小题2分，共20分） 1. 数字通信系统的有效性具体可用信道的信息传送速率来衡量，传输速率越高，系 统有效性就越好。一般数字通信系统传输速率有三种定义方法即 ____________、___________________和消息传输速率。 2. 数字通信系统的可靠性指标可用差错率来衡量，常用码元差错率又称_________ 和信息差错率又称为_______________来表示。 3. 通信系统没有固定的分类方法，可从不同的角度对其分类，如按传输信号的性质 分为模拟通信系统和数字通信系统；按工作方式不同又可分为___________通 信、半双工通信和_________________通信。 4. 模拟调制是指用来自信源的模拟基带信号去控制高频载波的某个参数，使该基带 信号被“装载”到这个高频载波上。根据载波受控参数的不同，调制可分为 ____________、____________和调相三种。 5. 角度调制是将调制信号附加到载波的相角上。角度调制已调信号的频谱不是调制 信号频谱在频率轴上的线性搬移，而是使调制信号的频谱结构发生根本性的变 化。因此，角度调制也称为非线性调制，主要包括_________和_________ 两种。 6. 一个实际的数字基带传输系统，尽管进行了精心设计，要使其性能完全达到理想 要求也是十分困难的。为了克服码间串扰或减小其影响，可以对基带系统进行 实验测量和调整。用实验法测量基带传输系统常采用的方法是____________ 法，而对系统性能的调整常采用_________________器进行。 7. 数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的数字信息，也称数字调制
现代通信原理内容结构概论
第1章绪论知识结构图
重点内容： 本章为通信学科的基础入门知识。虽然简单，但很重要。 1.名词术语：码元，码元宽度，传码率，传信率。误码率，频带利用率。信息量，平均信息量 注意：码元宽度用Ts表示。他只取决于信号的持续时间长度，而与数字信号的波形无关，因此有关系式RB=1/Ts。 2.基本性能度量指标： 有效性。模拟系统由信号占用带宽，数字系统有频带利用率。 可靠性。模拟系统为输出信噪比，数字系统为误码率 3.重点公式： 信息量计算公式，平均信息量计算，传信率与传码率的关系。
重要公式 信道容量：)/(1log 1log 022s b B n S B N S B C ??? ? ??+=??? ??+= 白噪声功率谱密度函数：)(2 )(0∞+<<-∞=ωωn P n 高斯噪声的概率密度函数：]2)(exp[21 )(2 2 σσ πa x x p --= 相关带宽：Bc=1/τm
重点公式 调制定理：m （t ）cos ωc t ←→1/2[M （ω-ωc ）+M （ω+ωc ）] 输出信噪比：功率解调器输出噪声的平均平均功率 解调器输出有用信号的=o o N S 输入信噪比： 功率 解调器输入噪声的平均平均功率解调器输入已调信号的=i i N S 调制制度增益：i i o o N S N S G //= 卡森公式，单音调频波调频指数的计算。 难点 在于系统性能分析，包括各种模拟调制系统的带宽、制度增益、抗噪性能分析，应掌握各类调制方式的计算公式。
重点内容： 1.本章要求掌握数字基带传输系统结构，数字基带信号及其频谱特性，包括数字基带信号的各种类型及它们的特点，基带传输常用的码型以及各种码型的特点，适用范围。 2.重点理解码间干扰的定义及无码间干扰的基带传输特性，学会判断所给的基带传输特性是否满足无码间干扰的要求； 3.了解部分相应系统是如何在某些抽样点有目的地引入码间干扰，从而能在高频带利用率与“尾巴”衰减小，收敛慢这对矛盾中取得平衡的。 4.掌握无码间干扰基带传输系统的抗噪声性能并熟悉其推导过程； 5.熟悉时域均衡的基本原理及简单应用。 重点公式 1.数字基带信号功率谱密度： [] ∑∞ -∞ =--++ --=m b b b b b x mf f mf G p mf pG f f G f G p p f P )()()1()()()()1()(2 212 21δω 2.奈奎斯特第一准则： 时域条件：?? ?≠==0 0)(1)(k k kT h b 或常数 频域条件：∑???? ?>≤=+ =i b b b b eq T T T T i H H /0 /)2()(πωπωπωω）常数（比如（B R 1/b T =）；W1=1/2T b 或 B ()(2R )0 b B eq i B T R H H i R ωπωωπωπ?≤?=+=?>??∑常数（比如）
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案
第一章 1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么？ 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么？ 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。 1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点？ 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统； 优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么？ 数字通行系统的模型见图1-4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程实验报告单极性和双极性NRZ信噪
现代通信原理课程 设计报告 设计题目：单极性和双极性NRZ信噪 比和误比特率的 关系特性 专业班级：信处 姓名： 指导教师：陈爱萍老师
设计时间：2011.11.28
单极性和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性 一、设计任务与要求 利用Matlab 作图比较单极性NRZ 和双极性NRZ 的信噪比与误比特率关系特性，并计算当要求基带传输系统的误码率为10-6时所需要的信噪比。 二、设计任务分析 首先分析下二元码有如下： 单级性非归零码（NRZ （L ））属于非归零码NRZ （Not Return Zero code ）在整个码元期间电平保持不变。在这种编码中用高电平和低电平（通常为零电平）分别表示二进制 信息“1”、“0”。 双极性非归零码也同单级性非归零码相同的是在整个码元期间电平保持不变，但它用正电平，负电平分别表示“1”，“0”. 对于单极性NRZ 码，设对应0和1信息时其幅度分别为0和A ，无码间干 扰时，接收滤波器的输出信号 或 。若接 收判决门限为d ，即若 ，判定信号幅度为A ；若 判定信号幅度为0。 当发送信号为0时，叠加高斯噪声后接收波形幅度的概率密度函数为： 发送信号为1时，叠加高斯噪声后的接收波形幅度的概率密度函数为： 若噪声幅度过大，就会造成接收端的误判，误判概率为 总误判概率为 ，通常 ，采用 作为判决电平是最佳的，此时的误比特率为 ，噪声功率为 ，所以有： ，所以 。 流程图： )2220()2r p r σπσ-=())2221()2r A p r σπσ --=()()22212d r A b p dr σπσ--=?0011b b b p p p p p =+0112p p ==2A 2212x b d p dx Q σσπ+∞-??== ????22 S A =2N σ =2b p Q S N =24S A =b p Q S N =()()r KT A n KT =+()()r KT n KT =r d > r d <
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第五章
5-2 解(1)随机二进制序列的双边功率谱密度为 由得 式中，是的频谱函数，在功率谱密度中,第一部分是连续谱成分，第二部分是离散谱成分。 随机二进制序列的功率为 （2）当基带脉冲波形为 的付式变换为 因为 所以该二进制序列不存在离散分量。 （3）当基带脉冲波形为
的付式变换为 因为 所以该二进制序列存在离散分量。 5-3 解（1）由图5-7得 的频谱函数为 由题意 且 所以 代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数式,可得
(2)二进制数字基带信号的离散谱分量为 当 代入上式得 因为该二进制数字基带信号中存在离散谱分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步所取得频率的分量。 该频率分量的功率为 5-6 解AMI码为+1 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1 HDB3码+1 0 -1 +1 0 0 0 +V –B 0 0 –V 0 +1 0 -1 5-7 解PST码为- + + 0 + - - + 0 - + 0 - + + - 双相码为01 01 10 01 10 10 01 01 01 10 10 01 01 01 10 10 5-8 解原信息代码为101000010000110000101 5-9 解（1）令 由图5-8可得， 因为的频谱函数为 所以，系统的传输函数为 （2）系统的传输函数由发送滤波器，信道和接收滤波器三部分
组成，即 因为 则 所以，发送滤波器 和接收滤波器 为 5-10 解（1）总特性H （f ）可以看成是图5-11两个三角形特性之差，即 H （f ）=H1（f ）-H2（f ） 其中 []211111()()(1)(1)2H f h t W Sa W t α απαα +?= ++g []222111()()(1)(1)2H f h t W Sa W t α απαα -?= --g 所以冲激响应 [][]122222 1`1`()()() (1)(1) (1)(1)22h t h t h t W Sa Wt W Sa Wt ααπαπααα =-+-=+--g g （2）因为该系统克等小成理想低通特性1 1 1,()0, eq f W H f f W ?≤? =? >?? 它所对应的无码间串扰的最高传码率为2W1，所当传输速率为2W1时，在抽样店无码间串扰。 （3）系统实际带宽为 2() i s s H C T T ππωω+ =≤∑1(1)B W α=+，因此频带利用率为 1122 (1)1B R W B W ηαα = ==++ （4）该系统的h(t)的谓不衰建较快，与2 t 成反比，因此有利于减小由码元定时误差所引起的码间串扰。 5-11 解 方法一：根据奈奎斯特第一准则，当最高传码率1 B s R T = 时，能够实现无码间串扰传输的基带系统的总特性()H ω应满足 2() i s s H C T T ππωω+ =≤∑
现代通信原理与技术
《现代通信原理与技术》是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。 本书是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。 作为高职高专通信专业的一门核心技术基础课程教材，在本书的编写中考虑了以下的原则与特点： 1．充分考虑了高职教育以应用能力培养为主线的特点，并考虑了高职学生的学习能力，内容上力求通俗易懂，以必需够用为度，并适当考虑学生的可持续发展的要求。 2．讲述简明透彻、概念清楚，重点突出。着重使学生掌握通信系统的基本概念、基本原理，大大缩减了不必要的数学推导和计算。 3．本着学用一体的思想，本书加强了针对性和实用性，尽可能的体现现代通信系统中的新知识、新技术和新方法，并在大部分章节配有相应的实训内容与要求，以强化学生的动手能力。 4．在教学内容和思考练习中，着重训练学生对基本概念的理解与掌握，系统的培养学生科学的思维方法和学习能力。 全书内容丰富，编排连贯，系统性强。先介绍基础知识，后介绍
系统知识，每章配有小结和富有针对性的思考题和习题，便于学生学习掌握。 本书既可作为高职高专层次的各类高校通信、电子、计算机应用等专业的教材，又可作为成人高等学校有关专业教学用书，还可以作为信息类专业工程技术人员的参考用书。 本书由济南铁道职业技术学院陈霞、山东省农业管理干部学院杨现德担任主编，曾庆磊、姜维正、秦爱民担任副主编，寇迎辉、张慧香、房曙光、崔雪彦参加了部分章节的编写。垒书由陈霞统稿并主审。 限于编者水平，书中难免有疏漏和不足，恳请读者批评指正。
仲恺现代通信原理实验报告
实验一PCM脉冲编码调制 信息科学与技术学院学院（院、系）网络工程专业132 班现代通信系统课 实验一：利用Matlab绘制带通信号x(t)=2sinc(20t)*cos[2π*100t+sinc(5t)],时间间隔为0.02s。 代码：图像： >> ts=0.02; >> t=[-3:ts:3]; >> x=2*sinc(20*t).*cos(2*pi*100*t+sinc(5*t)); >> plot(t,x) 实验二：利用Matlab对模拟信源s=sint(0
级数n的upcm函数 amax=max(abs(a)); %取变量amax等于序列a的绝对值 a_quan=a/amax; %对输入信号序列归一化，使信号幅度 取值范围为[-1,1] b_quan=a_quan; %令变量b_quan等于变量a_quan d=2/n; %取d=2/n为量化间隔 q=d.*[0:n-1]-(n-1)/2*d; %取q为每个量化区间对应的判决阈值for i=1:n %对归一化后的输入信号序列进行量化index=find((q(i)-d/2<=a_quan)&(a_quan<=q(i)+d/2)); a_quan(index)=q(i)*ones(1,length(index)); b_quan(find(a_quan==q(i)))=(i-1).*ones(1,length(find(a_quan==q(i)))); end a_quan=a_quan*amax; %使量化后的归一化信号各点值变回 原来的值 nu=ceil(log2(n)); %设定给定量化级数所需比特数 code=zeros(length(a),nu); %取零矩阵，使其行数为序列a的长度， 列数为量化所需比特数nu的矩阵 for i=1:length(a) %对输入信号序列量化后进行编码for j=nu:-1:0 if(fix(b_quan(i)/(2^j))==1) code(i,nu-j)=1; b_quan(i)=b_quan(i)-2^j; end end end sqnr=20*log10(norm(a)./norm(a-a_quan)); %使公式计算量化噪声比(SQNR) 实验四：利用上题编制的函数，对正弦信号s=sint(0
现代通信原理与技术答案1-8章
第一章 1-1 e 的信息量 ==)(1log 2 e P I e 3.25bit v 的信息量 ==) (1 log 2v P I v 6.96bit 1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ，所以P(1)=3/4，其信息量为 ==) 1(1 log 2 P I 0.412(bit) 1-3平均信息量（熵） ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.375（bit/符号） 1-4 （1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为10ms 。传送字母的符号速率为)(10010521 3 B R B =??=- 等概率时的平均信息速率 )/(200log 2s bit M R R B b == （2） 平均信息量为 ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=1.985（bit/符号） 则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =?= 1-5 （1） )/(2400s bit R R B b == （2） )/(96004240016log 2s bit R R B b =?== 1-6 （1） 先求信息源的熵，∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.23（bit/符号） 则平均信息速率 )/(1023.23 s b H R R B b ?=?= 故传送1小时的信息量)(10028.81023.236006 3bit R T I b ?=??=?= （2）等概率时有最大信息熵，)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时平均信息速率最大，故有最大信息量)(10352.86 max bit H R T I B ?=??= 1-7 因为各符号的概率之和等于1，所以第四个符号的概率为1/2，则该符号集的平均信息量为)/(75.12 1 log 2181log 81241log 41222符号bit H =-?-- = 1-8 若信息速率保持不变，则传码率为
现代通信原理实验---模拟调制的MATLAB实现
画出频谱、功率谱密度图。 dt=0.001; fmax=1; fc=10; T=5; N=T/dt; t=[0:N-1]*dt; mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fmax*t); A=0; s_ssb=real(hilbert(mt).*exp(j*2*pi*fc*t)); [f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_ssb); PSD=(abs(Xf).^2)/T; figure(1) subplot(211); plot(t,s_ssb);hold on ; title('SSB 调制信号'); subplot(212); plot(f,PSD); axis([-2*fc 2*fc 0 1.5*max(PSD)]); title('SSB 信号功率谱'); xlabel('f'); xlabel('f'); 00.20.40.60.81 1.2 1.4 1.6 1.82 -2-1 1 2 SSB 调制信号 -20-15-10-50 51015200 1 2 3 SSB 信号功率谱 f
画出频谱、功率谱密度图。 dt=0.001; %时间采样频谱 fmax=1; %信源最高频谱 fc=10; %载波中心频率 T=5; %信号时长 N=T/dt; t=[0:N-1]*dt; mt=sqrt(2)*cos(2*pi*fmax*t); %信源 A=0; s_dsb=mt.*cos(2*pi*fc*t); [f,Xf]=FFT_SHIFT(t,s_dsb); %调制信号频谱 PSD=(abs(Xf).^2)/T; %调制信号功率谱密度 figure(1) subplot(211); plot(t,s_dsb);hold on; %画出DSB 信号波形 plot(t,A+mt,'r--'); %表示DSB 包络 plot(t,-A-mt,'r--'); title('DSB 调制信号及其包络'); xlabel('t'); subplot(212); %画出功率谱图形 plot(f,PSD); axis([-2*fc 2*fc 0 1.5*max(PSD)]); title('DSB 信号功率谱'); xlabel('f'); xlabel('f'); 00.51 1.52 2.53 3.54 4.55 -2-1 1 2 DSB 调制信号 及其包络 t -20-15-10-50 51015200 0.2 0.4 0.6 0.8 DSB 信号功率谱f
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(?+= DSB 信号 ()()() t t t t t s D S B ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(?+?=?= USB 信号 () t t s U S B π4102.1cos )(?= LSB 信号 () t t s L S B π4108.0cos )(?= 频谱图略 4-2 解 设载波 ， （1）DSB 信号的波形如题4-2图（b),通过包络后的输出波形为题4-2 图（c)。 （2）AM 信号 ，设 ，波形如题4-2图（d),通 过包络后的输出波形为题4-2图（e)。 讨论DSB 解调信号已严重失真，故对DSB 信号不能采用包络检波法；而AM 可采用此法恢复 。 题4-2图(b)、(c)、(d)和(e) 4-5 解 （1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号
带宽，即kHz f B m 8422=?==，其中心频率为100kHz ，故有 为常数，其中其他， ，K kHz f kHz K H ???≤≤=010496)(ω。 （2）已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-?==，输入噪声功率为 )(1032101021082)(26633W f P B N n i ---?=?????=?= 故输入信噪比 5.62=i i N S （3）因为DSB 调制制度增益2=DSB G ，故解调器的输出信噪比 1252==i i o o N S N S （4）根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(1084 1 6W N N i o -?== 又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=，故输出噪声的功率谱密度 kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(10110 81082)(33 6 ≤?=??==--， μ 或者，根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(2 1 )(t n t n c o =，其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量，其功率谱密度 kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤?==-， μ 因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(4 1 )(3≤?==-， μ 功率谱图略 4-6 解 方法如上题 （1）为常数，其中其他， ，K kHz f kHz K H ?? ?≤≤=010096)(ω （2） 125=i i N S （3）125=o o N S 4-7 解 练习题4-7图 接收机模型
现代通信原理实验报告
太原理工大学现代科技学院 现代通信原理课程实验报告 专业班级通信17-3 学号 2017101086 姓名丁一帆 指导教师李化
实验名称 2ASK 调制与解调Matlab Simulink 仿真 同组人 专业班级 通信17-3 学号 2017101086 姓名 丁一帆 成绩 一、实验目的 1．掌握 2ASK 的调制原理和 Matlab Simulink 仿真方法 2．掌握 2ASK 的解调原理和 Matlab Simulink 仿真方法 二、实验原理 2ASK 二进制振幅调制就是用二进制数字基带信号控制正弦载波的幅度，使载波振幅随着二进制数字基带信号而变化，而其频率和初始相位保持不变。信息比特是通过载波的幅度来传递的。其信号表达式为：0()()cos c e t S t t ω=?，S(t)为单极性数字基带信号。由于调制信号只有0或1两个电平，相乘的结果相当于将载频或者关断，或者接通，它的实际意义是当调制的数字信号“1”时，传输载波；当调制的数字信号为“0”时，不传输载波。2ASK 信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号S(t)通断变化。所以又被称为通断键控信号 三、实验内容、步骤 1 Simulink 模型的建立 通过Simulink 的工作模块建立2ASK 二级调制系统，用频谱分析仪观察调制前后的频谱，用示波器观察调制信号前后的波形 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………
正弦波源，这里使用的是Signal Processing Blockset\DSP Sources\Sine Wave，设定其幅度为2V，频率为2Hz。 基带信号源，使用的是Communications Blockset\Comm Sources\Random Data Sources\Bernoulli Binary Generator，可以产生随机数字波形。设置其
现代通信原理与技术第三版课后 思考题答案
第一章 绪论 1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5. 设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保
现代通信原理BPSK仿真实验
通信原理BPSK仿真实验 一、实验题目 利用仿真软件实现BPSK的调制解调，并仿真分析其在高斯信道下的误码性能。 二、实验原理 调制过程：信号的产生采用键控法。 原理：用二进制单极性脉冲控制开关选择0相位载波和π相位载波的输出。 解调过程：相干解调。 必须采用相干解调的方式，从接收到的已调信号中提取本地载波，与信号相乘后通过低通滤波器，抽样判决后得到基带信号。 三、实验仿真
1、实验系统 2、各模块设置 系统时钟设置：Sample Rate:5000Hz Stop Time=1 {系统中使用的滤波器为巴特沃斯滤波器} （一）以下四个模块为调制过程，产生BPSK信号。 ●模块0：产生频率为50Hz的单极性脉冲，控制开关。 ●模块1:开关由单极性脉冲控制对两种相位的正弦波进行选择。(Gate delay=0 Ctrl thresh=1 ) ●模块2和3：生成正弦波，作为载波。
（二）以下模块主要为从接收到的已调信号中提取本地载波。 ●模块25：高斯白噪声（Mean=0v Std Dev=1v） ●模块30：放大器：增益Gain=-30dB ●模块24：带通滤波器，设置在解调之前。通带为430-570Hz。 ●模块23：幂函数，次数为2，将接收到的以调信号平方。 ●模块11：带通滤波器（998-1002Hz；BP Filter Order=3）为获取1000Hz的正弦波 ●模块10：分频器对输入信号进行2分频，为获取500Hz的正弦波 ●模块15：带通滤波器(490-510Hz；BP Filter Order=3)为获取500Hz的正弦波作为本地载波。 （三）解调过程和抽样判决 ●模块9和17：组成解调器。BPSK信号与本地载波通过乘法器，在经过低通滤波器（60Hz 恢复数字基带信号对应的模拟信号。
现代通信原理实验指导手册
现代通信原理实验指导书
第1部分实验箱使用基础 1.1各实验模块介绍 一、实验模块 RZ9681型现代通信技术平台采用基于操作系统的智能主控系统和实验模块结构，形象展示实验原理、操作步骤，有助实验原理理解、设备维护和功能升级扩展。配置模块支持通信原理课程的原理实验、系统实验、二次开发实验等，模块既能完成对应的实验内容，多模块级联配置后，能构成完整的基带通信系统或频带通信系统。在本节中对标配的实验模块进行介绍： 系统标配了以下几种实验模块： ●智能主控系统； ●基带数据产生与码型变换模块-A2； ●信源编码与复用模块-A3； ●信道编码与频带调制模块-A4； ●纠错译码与频带解调模块-A5； ●信源译码与解复用模块-A6； 各个模块之间由CAN总线通信，因此在实验时可以通过主控屏幕对各个实验模块的工作状态和参数进行设置，代替了传统的跳线器，切换开关等方式。 每个模块均采用了ARM+FPGA的软件无线电架构模式，由ARM做为主控芯片，负责和主控模块的通信和参数设置；而FPGA模块则运算各种类型的算法，完成通信过程中不同的子功能模块。由于每个模块一般运行一个类型的实验，如信道编码会同时运行汉明，循环，交织，卷积等实验，可以通过状态设置切换各个模块的功能输出。
1.2实验平台操作及注意事项 一、实验平台基本操作方法 在使用实验平台进行实验时，要按照标准的规范进行实验操作，一般的实验流程包含以下几个步骤： （1）将实验台面整理干净整洁，设备摆放到对应的位置开始进行实验； （2）打开实验箱箱盖，或取下箱盖放置到合适的位置；（不同的实验箱盖要注意不能混淆）； （3）简单检查实验箱是否有明显的损坏；如有损坏，需告知老师，以便判断是否可以进行正常实验； （4）为实验箱加电，并开启电源；开启电源过程中，需要注意观察实验箱电源指示灯，如果指示灯状态异常，需要关闭电源，检查原因； （5）实验箱开启过程需要大约30s时间，开启后可以开始进行实验； （6）实验内容等选择需用鼠标操作； （7）在实验过程中，可以打开置物槽，选择对应的配件辅助完成实验； （8）实验完成后，关闭电源，整理实验配件并放置到置物槽中； （9）盖上箱盖，将实验箱还原到位。 二、实验平台系统功能介绍 实验平台系统分为八大功能板块，分别为实验入门、实验项目、信号源、误码仪、二次开发、实验测评、固件更新、系统设置。
樊昌信_《现代通信原理》课程要点_最新版
《现代通信原理》课程要点 https://www.wendangku.net/doc/365616310.html, 《现代通信原理》是一门重要的专业基础课，由于课程内容较多，加上课程学时大幅度的缩减，为更好地让同学们掌握相关知识特此列出该课程的要点提纲，供同学们学习使用。（注意：该要点提纲不是全部课程内容） 一、课程中的基础概念（要求掌握该概念下的定义、框图和相关术语） 1.通信系统概述部分 1)点对点通信系统模型；模拟通信和数字通信系统的系统模型 2)主要的载波调制方式（AM、FM、PM、ASK、PSK、FSK等） 3)主要的脉冲调制方式（PAM、DM、DPCM等） 4)通信方式（单工、双工、半双工；串序、并序传输） 5)熵及最大信息量的概念； 6)比特率和波特率的概念和区别；误码率和误信率的定义。 2.随机过程分析部分 1)平稳随机过程的概念及自相关函数的特性 2)高斯白噪声的概念和特点； 3)窄带高斯随机过程的概念和时域表达式； 3.信道部分 1)电磁波的传播方式； 2)恒参信道的概念、特性、分类； 3)随参信道的概念、分类；多径传播和衰落特性； 4)调制信道的概念、分类及干扰的类型； 5)信道中噪声的主要类型。 4.模拟调制部分 1)幅度调制（线性调制）的主要种类、表达式、系统结构及各部件的主要功能； 2)非线性调制的主要种类 3)DSB、SSB、FM的调制制度增益 4)解调系统门限效应的概念 5.数字基带部分 1)数字基带传输的概念和系统结构； 2)数字基带信号的类型； 3)传输码的概念和编码规则； 4)码间串扰的概念；消除码间串扰的条件及其理解； 6.数字调制部分 1)二进制数字调制的主要种类、二元数字调制器框图、接收机（相干、非相干解调）框图及各 点波形的表述；功率谱密度草图。 2)多进制数字调制的概念 7.模拟信号的数字传输部分https://www.wendangku.net/doc/365616310.html, 1)低通、带通抽样定理的概念；脉冲模拟调制的主要类型。 2)量化的概念和分类；
通信原理实验思考题答案
通信原理实验指导书思考题答案 实验一思考题P1-4： 1、位同步信号和帧同步信号在整个通信原理系统中起什么作用？ 答：位同步和帧同步是数字通信技术中的核心问题，在整个通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端必须有准确的抽样判决时刻（位同步信号）才能正确判决所发送的码元。位同步的目的是确定数字通信中的各个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接收端得到一连串的码元序列，这一连串的码元序列代表一定的信息。通常由若干个码元代表一个字母（符号、数字），而由若干个字母组成一个字，若干个字组成一个句。帧同步的任务是把字、句和码组区分出来。尤其在时分多路传输系统中，信号是以帧的方式传送的。克服距离上的障碍，迅速而准确地传递信息，是通信的任务，因此，位同步信号和帧同步信号的稳定性直接影响到整个通信系统的工作性能。 2、自行计算其它波形的数据，利用U006和U005剩下的资源扩展其它波形。 答：在实验前，我们已经将四种波形在不同频段的数据写入了数据存储器U005（2864）并存放在固定的地址中。当单片机U006（89C51）检测到波形选择开关和频率调节开关送入的信息后，一方面通过预置分频器调整U004（EPM7128）中分频器的分频比(分频后的信号频率由数码管M001~M004显示)；另一方面根据分频器输出的频率和所选波形的种类，通过地址选择器选中数据存储器U005中对应地址的区间，输出相应的数字信号。该数字信号经过D/A转换器U007（TLC7528）和开关电容滤波器U008（TLC14CD）后得到所需模拟信号。自行扩展其它波形时要求非常熟悉信号源模块的硬件电路，最好先用万用表描出整个硬件电路。此题建议让学生提供设计思路，在设计不成熟的情况很容易破坏信号源。提示如下：工作流程同已有的信号源，波形的数据产生举例如下： a=sin(2.0*PI*(float)i/360.0)+1.0;/产生360个正弦波点，表示一个周期波形数据/ k=(unsigned char)(a/2.0*255.0);/数字化所有点以便存储/ 将自己产生的360个点追加到数据存储器U005（2864）并存放在后续的固定的地址中，根据单片机U006（89C51）编程选中对应U005的地址，循环周期显示输出即为我们所设计的波形。设计流程如下： 3、自行设计一个码元可变的NRZ码产生电路并分析其工作过程。 答：设计流程图如下。 提示：若设计一个32位的NRZ码，即要求对位同步信号进行32分频，产生一路NRZ码的帧同步信号，码型调节模块对32位码进行设置，可得到可变的任何32位码型，通过帧同步倍锁存设置的NRZ码，通过NRZ码产生器模块把32位并行数据进行并串转换，用位同步信号进行一位一位输出，循环输出32位可变NRZ码即我们的设计完毕。
现代通信原理与技术
《现代通信原理与技术（第三版）》张辉课后思考题答案 第一章绪论 1-1.什么是数字信号和模拟信号？两者的区别是什么？ 答：数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号； 模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。 区别：模拟信号的信号参量的取值连续（不可数，无穷多），而数字信号的信号参量只可能取有限个值。 1-2.何谓数字通信？简述数字通信系统的主要优缺点？ 答：数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 优点：(1)抗干扰能力强，且噪声不积累； (2)差错可控，可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性； (3)易于与各种数字终端接口，用现代计算机技术对信号进行处理，加工，变换，存储， 从而形成智能网； (4)易于集成化，从而使通信设备微型化； (5)易于加密处理，且保密强度高。 缺点: (1)占用频带较宽； (2)技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很高； (3)进行模/数转换时会带来量化误差。 1-3. 画出数字通信系统的一般模型，并简述各小方块的主要功能。 答：如下 各小方块主要功能： 信息源：信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。 信息源编码器：主要实现信源编码。信源编码的作用之一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术来减少冗余度（减少信息码元数目）和降低数字信号的 码元数率。
信道编码器：实现信道编码的功能。信道编码是以提高信息传输的可靠性为目的的编码。 通常通过增加信源的冗余度来实现。采用的一般方法是增大码率或带宽。与 信源编码正好相反。 数字调制器：主要实现数字调制功能。数字调制就是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频带信号。 信道：传输信号的物理媒质。 数字解调器：对频带信号进行相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。 信道译码器：将接收到的符号消息按某种规律如何进行判决。 信源译码器：实现信源编码的逆过程。 受信者：传送信息的目的地，功能与信源相反，即将复原的原始电信号还原成相应的信息，如扬声器等。 噪声源：不是认为添加的设备，而是信道中的噪声以及通信系统中其他各处噪声的集中表示。 1-4.在数字通信系统中，其可靠性和有效性指的是什么？各有哪些重要指标？ 答：可靠性：是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。可靠性指标：用接收端最终输出信噪比来度量，信噪比越大，可靠性越好。 有效性是指在给定时间内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题；有效性指标：用单位时间传送的信息量来衡量，传送信息量越大，有效性越好。 1-5.按信号的流向和时间分类，通信方式有哪些？ 答：单工：信息只能单向传输的工作方式；如：广播 半双工：指通信双方都能收发信息，但不能同时进行收发的工作方式。如：对讲机 全双工：指通信双方都能同时进行信息收发的工作方式。如：电话 1-6.何谓码元速率和信息速率？他们的关系如何？ 答：码元速率（RB）：又称为信号速率，它指每秒传送的码元数，单位为“波特”（Baud 也称波特率。 信息速率（Rb）：指每秒传送的信息量。单位为“bit/s”。 对M进制信号，信息速率和码元速率两者的关系是：Rh=RBlog2M 第二章随机过程 2-1. 什么是随机过程？它具有哪些基本特征？ 答：该过程没有确定的变化形式，也就是说每次对它的测量结果没有一个确定的变化规律，用数学语言来说，这类事物的变化过程不可能用一个或者几个时间t的确定函数来描述。 基本特征：（1）它是一个时间函数，具有时间函数的特点； （2）它在某一个时刻t的取值是不含时间t的一族随机变量，具有随机变量的特点。 2-2. 随机过程的期望，方差和自相关函数描述了随机过程的什么性质？ 答：描述了随机过程的统计特性。 期望：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对于均值的偏离程度； 自相关函数：衡量随机过程在任意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度。 2-3．什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？ 答：设一个二届随机过程a(t),它的均值为常数，自相关函数仅是时间间隔τ的函数，则称它为
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