通信原理练习题

通信原理练习题

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第一章绪论

一、填空题

1、数字通信系统的主要性能指标是有效性和可靠性。码元速率R

B

定义是每秒传送码元的数目，单位Baud。信息速率定义是每秒钟传送的信息量，单位bit/s。

2、数字通信系统的有效性用传输速率衡量，可靠性用差错率衡量。

3、模拟通信系统的有效性用传输带宽衡量，可靠性用信噪比衡量。

4、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是3bit/符号，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为6k bit/s。

5、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为传输带宽，对于数字通信系统为传输速率。

6、通信系统的可靠性衡量指标对于模拟通信系统为信噪比对于数字通信系统为差错率。

7、一个M进制基带信号，码元周期为T

S 秒，则传码率为1/T

S

波特，若码元等概

出现，一个码元所含信息量为log

2

M (bit)。

8、通信系统模型中有两个变换，它们分别是非电量与电量之间的变换和基带信号与频带信号之间的变换。

9、模拟信号是指信号的参量可连续取值的信号，数字信号是指信号的参量可离散取值的信号。

10根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。

二、画图

1、

画出模

拟通信

系统的一般模型。

2、画出通信系统的简化模型。

三、计算题

1、对于二电平数字信号，每秒传输300个码元，问此传码率R B 等于多少？若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率R b 等于多少？

2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为。计算：

（1）平均信息量；（2）码元速率和平均信息速率；（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。 解：（1）符号）/(38log log 22bit M H === （2）T s = ，所以B aud 10000R s

T 1

B ==

（3）216Mbit/s 3600210303=???=?=t R I b （4）误比特率 56

1025.110

21627

-?=?=

b P 2小时传送的码元数为7B 107.23600210000t R N ?=??== 误码率为：5

6

1075.310

7227-?=?=

e P 3、（8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms ，编为5位。设该消息源以编组方式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms ，然后再发送下一组，试：

（1）、求信息传输速率；（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。若每符号至多出错1位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。

解：（1）由于32个符号等概，因而每一个符号的信息量bit I 532log 21==

每组信息量bit I I 150301==，

每组占用时间ms T T s 751530=+= s Kbit T I R b /210751503

=?==

∴- （2）1小时传送的信息量为bit t R I b 6'102.736002000?=?=?= 误信率 5

6

1010

2.772-=?=

b P 码元速率为 Baud R R b B 4005/20005/=== 误码率为 51053600

40072

-?=?=

e P

4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3），求发送每一符号时所传送的信息量？若每一个符号的宽度为1ms ，求相应的码元速率R B 。信息速率R b 。

解：每一符号出现的概率为：4

1)(=

x P ， 每一符号所含的信息量为)bit (24log 2==I T ＝1ms ，所以码元速率为：Baud 10001

4==

T

R B 信息速率为：)/(2000210004s bit I R R B b =?=?=

5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的出现概率均为1/128，16个符号的出现概率均为1/64，其余16个符号的出现概率均为1/32。现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息，试求： （1）、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；

（2）、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高最高信息速率是多少

解：（1）每个符号的平均信息量为：

平均信息速率为：(kbit/s)5.1175.52000H R R B b =?=?= （2）当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。

6、一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00

代替A ，01代替B,10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。 （1）不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。

（2）若每个字母出现的可能性分别为：1／4、1／8、1／8、1／2，计算传输的平均信息速率。

解：每个符号所含信息量为)/(24log 2符号bit H == 所以码元速率为：Baud 2001051

3

=?=-B R

（2）)(75.12log 2

1

8log 818log 814log 411log 22222

bit P P H i i

i =+++==∑ 7、如果二进制等概信号,码元宽度为，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为，求传码率R B 和独立等概时的传信率R b 解：二进制码元速率为B R B 200010

5.01

3

=?=

- 信息速率为s bit R R B b /20002log 2== 四进制码元速率为B R B 2000105.01

3

=?=

-

信息速率为s bit R R B b /40004log 2==

第二章 随机信号分析

一填空题

1、窄带随机过程可表示为)](cos[)(t t t c ξξ?ωα+和t t t t c s c c ωξωξsin )(cos )(-。

2、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。

3、随机过程的基本特征是：它是 时间 的函数 ，但是在 某一时刻 上的值却是不确定的，是一个随机变量。

4、随机过程的统计特征可通过它的分布特征或数字特征来描述。

5、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯过程。而且均值为0，方差为2n σ

6、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀分布。

7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均，从而大大简化了运算。 二简答题

通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。

答案：平稳：统计特性与时间起点无关； 加性：以叠加到信号上去的形式出现； 高斯：噪声的概率密度函数为高斯分布； 白：噪声的功率谱密度为均匀（常数）

第三章 信道

一填空题

1、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是 多径传播，发生频率选择性衰落的原因是 多径传播。

2、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是 乘性噪声是否存在？ 否

3、香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为高斯或正态分布，信道噪声为加性高斯白噪声。

4、随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播 。

5、狭义信道是指 传输媒质。

6、广义信道按照它包含的功能可分为：调制信道 和 编码信道。调制信道是指从 调制器输出 到 解调器输入 的部分。

7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为 恒参信道 和 随参 信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种 恒参 信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种 随参 信道。

8、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式给出了在一定条件下，理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。

9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下，当B 、S/N 、给定时，无码间干扰传输时，信息速率的理论极限值表示为：)1(log 2N

S B C +

= 10、调制信道的范围是从 调制输出 端到 解调器输入 端，它通常是一种 模拟 信道。

11、“加性高斯白噪声”中的“加”是指与信号相加的形式出现，“高斯”是指概率密度分布为正态分布，“白”是指功率谱均匀。 12、简答：随参信道传输媒质的特点？

答：对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播

第四章 模拟调制系统

一填空题

1、某调频波()]4000cos 8102cos[208t t t s ππ+?=,已调信号的功率为200W ，调制指数为 8 最大偏频为 16KHz 信号带宽为 36KHz 。

2、在AM 、DSB 、SSB 、FM 中， SSB 的有效性最好， FM 的可靠性最好， AM 与DSB 的有效性相同， SSB 与DSB 的可靠性相同。

3、包络检波器因解调的 非线性，而存在 门限 效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比条件。

4、在AM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为9KH Z 。这意味着其音频信号最高频率是 在FM 广播系统中，规定每个电台的标准带宽为180 K H Z 调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为： 15KHz 。

5、解调系统的门限效应是指：当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时，检波器的 输出信噪比 出现急剧下降的现象。

6、若调制信号为单频余弦信号，则AM 调制的调制效率最大为 1/3 ，DSB-SC 调制的调制效率为 1 。

7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 2 ，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1 。

8、对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 和FM 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 和 2(1+m a )f H 。

9、设调制信号为f （t ）载波为t c ωcos ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为

t t f c ωcos )(，频域表达式为)]()([2

1

c c F F ωωωω-++。

10、设调制信号为()t f 载波经调制信号调制后的表达式为：

()()()[]0cos θ?ω++=t t t A t s c 其中c ω为载波角频率，0θ为载波初相位。若)(t ?为常

数，)(t A 随)(t f 成比例变化，则称为 幅度 调制；若)(t A 为常数，)(t ? 随)(t f 成比例变化，则称为 相位 调制；若)(t A 为常数，)(t ?的导数随)(t f 成比例变化，则称为 频率 调制。 二作图题

1、已知调制信号()()t t m π2000cos =载波为t π410cos 2，分别画出AM 、DSB 、SSB （下边带）信号的频谱。

2、某低通信号的频谱如图1所示

画出AM 、DSB 和SSB （上边带）信号的频谱。（载波频率为ωc ，且ωc >ω0）。 三、简答题 ：

简述常规幅度调制（AM ）、抑制载波双边带调制（DSB ）和单边带调制（SSB ）的优点与缺点。

AM 优点：利用包络检波法解调时，设备较简单；

缺点：调制效率低，频带利用率低

DSB 优点： 调制效率高

缺点： 频带利用率低，相干解调设备复杂。 SSB 优点：频带利用率高；

缺点： 利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。 四、计算题。

1 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /105.03-?=在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m （t ）的频带限制在5K H Z ，而载波为100 K H Z ，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10 K H Z 的理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率多大（ 2）解调器输入端的信噪功率比为多少（ 3）解调器输出端的信噪功率比为多少（ 4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。 解：（1）带通滤波器的中心频率为f 0=100kHz (2)信号带宽为B=2×5kHz=10KHz 输入信号噪声功率N i =2P n (f)×B=10W

已知S i =10kW ，所以 100010

10103

=?=i

i N S

（3）双边带调制系统的制度增益为G ＝2，所以200020

0=?=i

i N S N S

（4）)(2)(24

1

410f P f f f P N N n H H n i =????==

又 H n f f P N ?=)(20 所以Hz W f P f N f P n H n /1025.0)(2

1

2)(300-?===

2、若对某一信号用DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号m （t ）之功率谱密度

为：()??

?

??>≤?=m

m m

m m f f f f f f

n f P 02 试求：

（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为n 0/2，设解调器的输出端接有截止频率为f m 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？

解：（1）??=??===

∞+∞-m f m m m m m i f n df f f

n df f P t m S 024

2221)(21)(21

（2）相干解调之后，接收机的输出信号)()(210t m t m =

因此，输出信号功率m

m f n t m t m S 81

24120)()(=== （3）解调器输入噪声功率为m i f n B n N 002==

对于相干解调，解调器输出噪声功率m i f N N N 021410==

因此，输出信号功率比

00042/8/n n f n f n N S m

m m m == 3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /105.03-?=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5K H Z ，而载波为100 K H Z ，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，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： （1）该理想带通滤波器中心频率多大（ 2）解调器输入端的信噪功率比为多少（ 3）解调器输出端的信噪功率比为多少？

解：（1）单边带信号的载频为100kHz ，带宽B ＝5kHz ，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为z)(kH 5.1025100210=?+=f

(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，

已知S i =10kW ，所以 20005

10103

=?=i

i N S

（3）由于单边带调制系统的制度增益为G ＝1，因此解调器输出端的信噪比

200000==i

i N S

N S 4 设调制信号m （t ）之功率谱密度为：()???

??>≤?=m

m m

m m f f f f f f

n f P 02 若用SSB 调制

方式进行传输（忽略信道的影响），试求：

（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为n 0/2，设解调器的输出端接有截止频率为f m 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？

解：（1）设SSB 已调信号()()()t t m

t t m t S c c SSB ωωsin ?2

1

cos 21±= 则接收机输入信号功率()?∞===

02224141δ

m m m m i f n df f f n t m s （2）相干解调后，接收机的输出信号()()t m t m 4

1

0= 因此：()()32

161200m m f n t m t m s ==

= （3）相干解调时，输出噪声功率：m i f n N N 004

1

41== 因此，输出信噪比：

00084/32/n f

f n f n N S m m m m == 5 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度()Z n H W f P /105.03-?=在该信道中传输振幅调制信号，并设调制信号m （t ）的频带限制在5K H Z ，而载频为100 K H Z ，边带

功率为10KW ，载波功率为40KW 。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调。试求： （1）解调器输入端的信噪功率比为多少（ 2）解调器输出端的信噪功率比为多少（ 3）制度增益G

解：（1）设振幅调制信号为()()[]t t m A t S c AM ωcos += 则已调信号功率为： 根据题意：KW A P c 40212==

()KW t m P s 102

1

2== 所以，KW P P S s c i 50=+=

输出端噪声功率W B f P N n i 102105105.02)(233=?????=?=-

故有输入信噪比500010

10503

=?=i i N S

（2）在大信噪比条件下，包络检波器输出为：()()()t n t m A t e c ++= 所以：

20000

=N S

（3）5

2

//00==

i i N S N S G 6 设被接收的调幅信号为：()()[]t t m A t s c m ωcos +=，采用包络检波法解调，其中m(t)

的功率密度为()??

???>≤?

=m

m m

m m f f f f f f n f P 02，若一双边功率谱密度为n 0/2的噪声叠加于

已调信号，试求解调器输入端的信噪功率比为多少？

解：在大信噪比条件下，包络检波器输出为：()()()t n t m A t e c ++= 其中()t m 为有用信号，噪声分量()t n c 是解调器输入噪声的同相分量，有 所以：

000422/n n f n f n N S m

m m m == 7、设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V ，频率为100MH Z ，调制信号m （t ）的频带限制在5K H Z ，()50002=t m V 2，K f =500πrad/(sV),最大频偏f ?=75KH Z ，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其()Z n H W f P /105.03-?=（单边带），试求： （1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性()ωH ； （2）解调器输入端的信噪功率比为多少？

（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？

解：（1）根据题意可知：155

75==?=

m f f f m 调频信号带宽为()()Z m f KH f m B 1605115212=?+?=+=

信号所处频率范围为100MH Z Z MH 2

16

.0±

因此有 （2）设解调器输入端信号为：()()??

????+=?∞-t

f c FM d m K t A t ττωcos S

所以：50002

100212

2==

=A S i ()W B f P N n i 160101601033=??=?=- 所以：

2.31160

5000==i i N S

（3）()37500833022

200==m

f f n t m K A N S π 8、对模拟调制系统，已知调制信号频率为10KH Z ，信道噪声单边功率谱密度为10-10

W/H Z 。若要求接收机输出信噪比为20dB ，试求下列情况下的接收机输入信号功率。 1、DSB 2、SSB 3、AM （100%调制）4、FM （f ?=50KH Z ） 解：KHz f m 10= Hz W n /10100-=，

1000

=N S ， 又i i N S N S G //00=

，所以G

N

S i i ?=100 （1）DSB m f B 2=，)(2200W f n B n N m i μ=== 又2=G ，)(100100

W G

N S i

i μ==∴ （2）SSB m f B =，)(10W B n N i μ== 又1=G ，)(100100

W G

N S i

i μ==∴ （3）AM )1(=αm 对单音频调制 3

2

222

2=+=ααm m G N i 与DSB 相同 )(300100

W G

N S i

i μ==∴ （4）FM )50(kHz f =? 5=?=m

f f f m kHz f m B m f 120)1(2=+=， W B n N i μ120== 对单音频调制：450)1(32=+=f f m m G

9 设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n （t ）为加性高斯白噪声，单边功率密度为n 0=10-6 W/H Z ；()t s m 为已调信号，载波频率f c =1MH Z ，对应的调制信号()t m 的最高频率为5=H f KH Z 带通滤波器为理想，试分别计算DSB （S i =1KW ，相干解调）、USB （S i =1KW ，相干解调）、AM （两边带功率P f =10KW ，载波功率P c =4KW ，包络检波）三种情况的下列参数：

（1）带通滤波器的中心频率0f 、带宽B ；

（2）解调器输入端信噪比S i /N i ； （3）调制制度增益G ；

（4）解调器输入端信噪比S 0/N 0。

解：DSB （1）MHz 10==c f f ， kHz 102==H f B

（2）)mW (101010103

6

0=??==-B n N i 5

2

31010

101=?=-i i N S （3） 2=G （4）

500102?=?=i

i N S

G N S USB （1）MHz 0025.12

1

0=+

=H c f f f ， kHz 5==H f B （2）)m W (50==B n N i 53

3

102105101?=??=-i i N S （3） 1=G （4）

500102?=?=i

i N S

G N S AM ：（1）MHz 10==c f f ， kHz 102==H f B

（2）)mW (10101010360=??==-B n N i kW 5=+=f c i P P S

53310510

10105?=??=-i i N S （3）2.01

41

=+=

+=

f

c f AM P P P η 4.02==AM AM G η （4）

55001021054.0?=??=?=i

i N S

G N S 第五章 数字基带传输

一填空题

1、在数字通信系统中，眼图是用实验方法观察 码间干扰 和 噪声 对系统性能的影响。

2、已知信息代码为，其AMI 码为 ，HDB3码为+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1。

3、采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴衰减加快，这是由于 有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰 ，对输入序列进行预编码是为了防止 差错传播 。

4、在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是 减少或消除码间干扰 。

5、时域均衡器实际上是一个 横向滤波器 ，当其抽头数为5时，可以在4个抽样点上清除码间干扰。

6、时域均衡器的均衡效果一般用 峰值畸变 准则和 均方畸变 准则来衡量。

7、设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。

8、若系统传输特性为)(ωH ，码元速率为

s

T 1，则无码间干扰的条件为

∑=+

i

s T i T H s )(2πω s

T π

ω≤||，改善码间干扰的方法有 部分响应技术 和时域均衡 。 简答题

1、奈氏第一准则，奈氏第二准则；

第一准则：若基带系统的总传输特性)ωH(满足∑=+

i

s T i

T H s

)(2πω s

T π

ω≤||，则系统不存在码间干扰。

第二准则：有控制的在某些码元抽样时刻引入码间干扰 ，而在 其余码元的抽样时刻无码间干扰 ，那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值，同时又降低对定时精度的要求。

2、什么是眼图简单叙述眼图和系统性能之间的关系

眼图：是指利用实验的方法估计和改善传输系统性能时，在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。

最佳抽样时刻对应眼睛张开最大时刻；对定时误差的灵敏度有眼图斜边的斜率决定；图的阴影区的垂直高度，表示信号幅度畸变范围；图中央横轴位置对应判决门限电平；抽样时刻上，上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限。

3、码间干扰是如何产生的如何消除码间干扰（5分）

（1）前一个码元的波形进入到后续码元的时间区域，对后续码元的抽样判决产生干扰，称为码间干扰。

（2）要消除码间干扰：选用合适的传输系统，使其总的传输特性满足消除码间干扰

可采取：选用合适的基带传输系统，使其总的传输特性满足∑+∞-∞

==+i s s T T i H )2(πω s

T πω≤

||；

或根据奈奎斯特第二准则，在某些码元的抽样时刻引入码间干扰，而在其余码元抽样时刻无码间干扰。 三、画图

1、设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形。

2、已知信息代码为，试确定相应的AMI 码及DB 3码，并画出相应的波形。

3、设信息序列为，试编为HDB3码（第一个非零码编为+1），画出图形。

4、设信息序列为，试编为HDB3码（第一个非零码编为-1），并画出波形。

5、知信息代码为：，编为 HDB3码（第一个编为+1） 四、计算题

1、设有一个三抽头的时域均衡器，如图，()t x 在各抽样点的值依次为8/12=-x ，

16/1,4/1,1,3/12101====++-x x x x （在其他抽样点均为0）。试求输入波形()t x 峰值的

畸变值及时域均衡器输出波形()t y 峰值的畸变值。

解： k x 的峰值畸变值为48

37

1614131811

2

2=

+++=

=

∑≠-=i i i o x x x D 由公式 ∑-=-=N

N

i i

k i

k x

C y 得到

64

1

213-

==x C y 其余k y 为0， 输出波形k y 的峰值畸变值为：

2、一随机二进制序列为……，符号“1”对应的基带波形为升余弦波形，持续时间为Ts ；符号“0” 对应的基带波形恰好与“1”相反： （1）当示波器扫描周期T 0=Ts 时，试画出眼图； （2）当T 0=2Ts 时，试画出眼图；

OOK

2FSK

2PSK 2DPSK （3）比较两种眼图的下述指标：最佳抽样判决时刻、判决门限电平及噪声容限值。

第六章 数字调制传输

一填空题

1、若二进制数字信息速率为f b bit/s ，则2PSK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2f b ，2ASK 信号功率谱密度主瓣宽度为 2f b 。

2、为了解决2PSK 相干解调恢复载波相位模糊问题，可以采取以下措施差分编码。

3、PSK 是用码元载波的相位来传输信息：DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息，它可克服PSK 的 相位模糊 缺点。 画图

1、设发送数字信息为，试分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图。(对2FSK 信号,“0”对应T s =2T c ，“1”对应T s =T c ；其余信号T s =T c ，其中T s 为码元周期，T c 为载波周期；对2DPSK 信号，0=??代表“0”、0180=??代表“1”，参考相位为0。)

2、已知某OOK 系统的码元传输速率为103

B ，所用的载波信号为

()

t A 6104cos ?π：

（1）设所传送的数字信息为011001，试画出相应的OOK 信号波形示意图。 （2）求OOK 信号的第一零点带宽。

解：（1）由题意可知：Band R B 310=.因此码元周期s T s 331010

1-==

载波频率HZ f c 6102?=.载波周期2000

1021

6s c T T =

?=

这说明在一个码元周期内有2000个载波周期，用两个载波周期代表2000个周期 （2）Hz R T B B s

200022==

3、时载频为1800KH Z ，码元速率为1200B ，发送数字信息为011010：

（1）若相位偏移0=??代表“0”、0180=??代表“1”，试画出这时的2DPSK 信号波形；

0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0

（2）又若0270=??代表“0”、090=??代表“1”，则这时的2DPSK 信号的波形有如何？

kHz 1800=c f ，B R B 1200=，因此，一个码元周期包括个载波周期

（1）0=??代表“0”，180=??代表“1” （2）270=??代表“0”，90=??代表“1”

4、设发送数字信息序列为，码元速率为1000Bd ，现采用键控法产生2FSK 信号，并设1f =1KH Z ，对应“1”；2f = KH Z ，对应“0”。若两振荡器输出振荡初相均为0，画出2FSK 信号波形，并计算其带宽和频率利用率。

5、设信息代码为，信息速率为1kbit/s ，载波频率为1KH Z ，并假设初始相位为00，试画出2DPSK 信号波形和4DPSK 信号波形。其中，对2DPSK 规定：00=??（对应“0”）0180=??（对应“1”）； 简答

1、什么是数字调制它和模拟调制有哪些异同点

数字调制：以数字信号为基带信号改变载波某些参量的调制。

相同点：调制目的相同，都是进行频谱搬移，以适合信道传输；调制种类相同，都是通过改变载波的幅度、相位或频率达到调制的目的；

不同点：模拟调制是以模拟信号对载波参量作连续调制；数字调制是以数字信号对载波参量作离散调制。

第七章 模拟信号的数字化传输

一填空题

1、抽样是把时间连续 、幅值 连续 的信号变换为时间离散 ，幅值 连续 的信号，量化是把幅值 连续 的信号变换为幅值 离散 的信号。

2、非均匀量化的目的是提高小信号的量化SNR ，其代价是减少了大信号的量化SNR

3、与PCM 比，DPCM 的优点是可以减少码位数/传输速率，其理论基础是利用了模拟信号的相关性。

4、对模拟信号进行线性PCM 编码时，取抽样频率为8KH Z ，编码为8位，则信息传输速率为 64kbit/s

5、简单增量调制中所发生的两种量化噪声是 一般量化噪声 和 过载量化噪声 。

6、若量化电平数为64需要的编码位数是 5 ，若量化电平数为128，需要的编码位数为 6 。

7、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似，μ律对数压缩特性采用15 折线近似。

8、常见信道的复用方式有时分 复用和频分 复用和码分复用。 二简答题

1、DM 系统在什么条件下不过载？PCM 系统在什么条件下不过载？

在DM 系统中，只要积分器输出的阶梯波（或斜变波）电压波形的变化斜率不小于输入信号的变化斜率，就不会出现过载。

在PCM 系统中，只要输入信号的动态变化范围不超出量化器的动态范围，就不会出现过载。

2、什么是低通抽样定理？什么是带通型信号的抽样定理？

低通抽样定理：一个频带限制在（0，f H ）内的时间连续信号m(t)，如果以H

21f ≤

T 的

时间间隔对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。 带通抽样定理：一个频带限制在（f L ，f H ）内的时间连续信号m(t)，如果抽样频率满足)/1(2n k B f s +≥，其中n 是不大于f H /B 的最大正整数，0

3、什么是差分脉冲编码调制什么是增量调制

4、

差分脉冲编码调制：就是利用抽样值之间的相关性，利用前面若干个时刻的样值来预测当前时刻的抽样值，对预测值与实际值的差值进行编码，称为差分脉冲编码调制。 增量调制：当抽样频率远大于奈奎斯特频率时，样值之间的关联程度增强，可以仅用一位编码表示抽样时刻波形的变化趋势，这种编码称为增量调制。 5、什么是时分复用它与频分复用有什么区别 6、

时分复用是按时间分割多路信号的方法，即将时间划分成若干互不交叠的时间段，每路信号占据其中一个时段。

频分复用是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中一个频段。

时分复用在时域上个路信号是分离的，但在频域上个路信号频谱是混叠的；频分复用在频域上个路信号是分离的，但在时域上个路信号频谱是混叠的 7、简述脉冲编码调制的主要过程。

抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散，幅值连续的脉冲信号；量化是把时间离散、幅值连续的脉冲信号变换为幅值离散、时间离散的多电平脉冲信号；编码是把幅值、时间均离散的多电平脉冲信号用一组数字序列表示。 计算题

1、某低通信号的频谱如图1所示，若采用脉冲编码调制，最低抽样频率为多少？画出抽样频率为最低抽样频率时，抽样信号的频谱。

2、

2、已知一基带信号t t t m ππ4cos 22cos )(+=，对其进行理想抽样：

（1）为了在接收端能不失真地从已抽样信号中恢复源信号)(t m ，抽样间隔应如何选

择？

（2）若抽样间隔取为，画出已抽样信号频谱。

解：（1）基带信号最高频率Hz f H 2=，由抽样定理可知，Hz f f H s 42=≥，抽样间

隔s f f T H

s s 25.0211=≤=

（2）)]4()4([2)]2()2([)(πωδπωδππωδπωδπω++-+++-=M 抽样信号频谱为∑-=

)(1)(s

s

s n M T M ω

ωω，s T s 2.0=，ππω102==s s f

3、已知某信号()t m 的频谱()ωM 如图。将它通过传输函数为()ωH 的滤波器后再进行理想抽样。

（1）抽样速率是多少？

（2）若抽样速率为13f f s =，试画出已抽样信号()t m s 的频谱；

解：（1）经滤波后的信号)(t m '的频谱为)()()(ωωωH M M ='，如图所示，由抽样定理可知11

1222

f f s ==≥π

ωπω （2）若13f f s =，则∑∑-'=-'=)3()2()(11ωωπωωn M f nf M f M s s s

4、已知一低通信号()t m 的频谱()f M 为：()?????<-

=其他

200200

1Z H f f f M

（1）假设以Z s H f 300=的速率对()t m 进行理想抽样，试画出已抽样信号()t m s 的频谱草图。

（2）若用Z s H f 400=的速率抽样，重做上题。

解：（1）已知抽样信号)()()(t t m t m T s δ=，所以∑-=)()(s s s n M f M ωωω 当Hz f s 300=时，∑-=)600(300)(πωωn M M s （2）若Hz f s 400=，∑-=)800(400)(πωωn M M s

6、采用13折线A 律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位：

（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；

（2）写出对应于该7位码的均匀量化11位码。（采用自然二进制码） 解：（1）已知抽样脉冲值I 0＝＋635，设码组的8位码分别为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8。 因为I 0>0，故C 1＝1

又因为I 0>512，且I 0<1024，故位于第7段，C 2C 3C 4＝110

第7段内的量化间隔为32，由I 0＝512＋3×32＋27知，I 0位于第7段第3量化级，C 5C 6C 7C 8＝0011

因此，输出码组为C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8＝ 译码输出为512＋3×32＋32／2＝624， 量化误差为：635－624＝11（单位） （2）对应于该7位码的均匀量化11位码为： C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8 C 9C 10C 11＝

通信原理第七版课后答案樊昌信

第一章习题 习题 在英文字母中E 出现的概率最大，等于，试求其信息量。 解：E 的信息量：() ()b 25.3105.0log E log E 1 log 222 E =-=-==P P I 习题 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。试求该信息源中每个符号的信息量。 解： 习题 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题所示。 解：（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2×5ms 。传送字母的符号速率为 等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为 则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题 试问上题中的码元速率是多少？ 解：3 11 200 Bd 5*10B B R T -= == 习题 设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32，其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。 解：该信息源的熵为 =比特/符号 因此，该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。 习题 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。 解：B 6B 11 8000 Bd 125*10 R T -= == 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===

通信原理实验 思考题

通信原理实验思考题 第三章数字调制技术 实验一ＦＳＫ传输系统实验 实验后思考题： 1．FSK正交调制方式与传统的FSK调制方式有什么区别？有哪些特点？ 答：传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的。而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上非常不方便。采用正交调制的优点在于在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要设计专门的滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。 2．TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？ 答：正交关系 实验中分析： P28 2. 产生两个正交信号去调制的目的。 答：在FSK 正交调制方式中，必须采用FSK 的同相支路与正交支路信号；不然如果只采一路同相FSK 信号进行调制，会产生两个FSK 频谱信号，这需在后面采用较复杂的中频窄带滤波器。用两个正交信号去调制，可以提高频带利用率，减少干扰。 4.（1）非连续相位 FSK 调制在码元切换点的相位是如何的。 答：不连续的，当包含 N（N 为整数）个载波周期时，初始相位相同的相邻码元的波形（为整数）个载波周期时，和瞬时相位是连续的，当不是整数时，波形和瞬时相位 也是可能不连续的。 P29 1.（2）解调端的基带信号与发送端基带波形(TPi03)不同的原因？ 答：这是由于解调端与发送端的本振源存在频差，实验时可根据以下方法调整：将调模块中的跳线KL01置于右端，然后调节电位器WL01,可以看到解调端基带信号与发送端趋于一致。 2.（2）思考接收端为何与发送端李沙育波形不同的原因？ 答：李沙育图形的形状与两个输入信号的相位和频率都有关。 3. 为什么在全0或全1码下观察不到位定时的抖动？ 答：因为在全0或全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论从任何时刻开始译码均能正确译码，因此译码器无须进行调整，当然就看不到位定时的抖动了。 实验二BPSK传输系统实验 实验后思考题： 1.写出眼图正确观察的方法。 答：眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。 观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计

通信原理实验报告

通信原理实验报告

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通信原理实验报告 实验名称：实验一—数字基带传输系统的—MATLAB方真 实验二模拟信号幅度调制仿真实验班级：10通信工程三班_________ 学号：2010550920 ________________ 姓名：彭龙龙______________

指导老师：王仕果______________

实验一数字基带传输系统的MATLA仿真 一、实验目的 1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数； 2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生； 3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质； 4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MATLAB程序验证卷积的常用基本性质； 5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。 基本要求：掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写 MATLAB程序，实现各种常用信号的MATLA实现，并且以图形的方式再现各种信号的波形。 二、实验内容 1、编写MATLAB程序产生离散随机信号 2、编写MATLAB程序生成连续时间信号 3、编写MATLAB程序实现常见特殊信号 三、实验原理 从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。而从数学的角度来看，信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。例如信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调 制等则是信号层坎上的处理。码的变换是易于用软件来仿真的。要仿真信号的变换，必须解 决信号与信号系统在软件中表示的问题。 3.1信号及系统在计算机中的表示 3.1.1时域取样及频域取样 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间(-R, +R)上的连续函数，但所有计算机的CPU都只能按指令周期离散运行，同时计算机也不能处理( -R, + R)这样一个时间段。 为此将把s(t)按区间T, T截短为 2 2 S T(t)，再对S T(t)按时间间隔△ t均匀取样，得到取样 点数为: 仿真时用这个样值集合来表示信号 T Nt t s(t)。显然△ t反映了仿真系统对信号波形的分辨 率， (3-1) △ t越小则仿真的精确度越高。据通信原理所学，信号被取样以后，对应的频谱时频率的周期函数，其重复周期是—。如果信号的最高频率为f H，那么必须有f H W 丄才能保证不发 t 2 t 生频域混叠失真。设 1 B s 2 t 则称B s为仿真系统的系统带宽。如果在仿真程序中设定的采样间隔是△ (3-2) t,那么不能用

通信原理实验一、二实验报告

通信原理 实验一 实 验 报 告 实验日期： 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导老师：

实验一数字基带传输系统的MA TLAB仿真 一、实验目的 1、熟悉和掌握常用的用于通信原理时域仿真分析的MATLAB函数； 2、掌握连续时间和离散时间信号的MATLAB产生； 3、牢固掌握冲激函数和阶跃函数等函数的概念，掌握卷积表达式及其物理意义，掌握 卷积的计算方法、卷积的基本性质； 4、掌握利用MATLAB计算卷积的编程方法，并利用所编写的MA TLAB程序验证卷积的 常用基本性质； 5、掌握MATLAB描述通信系统中不同波形的常用方法及有关函数，并学会利用 MATLAB求解系统功率谱，绘制相应曲线。 基本要求：掌握用MATLAB描述连续时间信号和离散时间信号的方法，能够编写 MATLAB程序，实现各种常用信号的MA TLAB实现，并且以图形的方式再现各种信号的波形。 二、实验内容 1、编写MATLAB 程序产生离散随机信号 2、编写MATLAB 程序生成连续时间信号 3、编写MATLAB 程序实现常见特殊信号 三、实验原理 从通信的角度来看，通信的过程就是消息的交换和传递的过程。而从数学的角度来看， 信息从一地传送到另一地的整个过程或者各个环节不外乎是一些码或信号的交换过程。例如 信源压缩编码、纠错编码、AMI编码、扰码等属于码层次上的变换，而基带成形、滤波、调 制等则是信号层次上的处理。码的变换是易于用软件来仿真的。要仿真信号的变换，必须解 决信号与信号系统在软件中表示的问题。 四、实验步骤 （1）分析程序program1_1 每条指令的作用，运行该程序，将结果保存，贴在下面的空白 处。然后修改程序，将dt 改为0.2，并执行修改后的程序，保存图形，看看所得图形的效果 怎样。 dt=0.01 时的信号波形 Sinusoidal signal x(t) -2-1.5-1-0.500.51 1.52 Time t (sec) dt=0.2 时的信号波形

通信原理实验报告

实验一常用信号的表示 【实验目的】 掌握使用MATLAB的信号工具箱来表示常用信号的方法。 【实验环境】 装有MATLAB6.5或以上版本的PC机。 【实验内容】 1. 周期性方波信号square 调用格式：x=square(t,duty) 功能：产生一个周期为2π、幅度为1 ±的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。 例1：产生频率为40Hz，占空比分别为25%、50%、75%的周期性方波。如图1-1所示。 clear; % 清空工作空间内的变量 td=1/100000; t=0:td:1; x1=square(2*pi*40*t,25); x2=square(2*pi*40*t,50); x3=square(2*pi*40*t,75); % 信号函数的调用subplot(311); % 设置3行1列的作图区，并在第1区作图plot(t,x1); title('占空比25%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); % 限定坐标轴的范围 subplot(312); plot(t,x2); title('占空比50%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]); subplot(313); plot(t,x3); title('占空比75%'); axis([0 0.2 -1.5 1.5]);

图1-1 周期性方波 2. 非周期性矩形脉冲信号rectpuls 调用格式：x=rectpuls(t,width) 功能：产生一个幅度为1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围同向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。Width 的默认值为1。 例2：生成幅度为2，宽度T=4、中心在t=0的矩形波x(t)以及x(t-T/2)。如图1-2所示。 t=-4:0.0001:4; T=4; % 设置信号宽度 x1=2*rectpuls(t,T); % 信号函数调用 subplot(121); plot(t,x1); title('x(t)'); axis([-4 6 0 2.2]); x2=2*rectpuls(t-T/2,T); % 信号函数调用

通信原理思考题答案讲课稿

通信原理思考题答案

第一章绪论 1.1消息与信息有何区别？信息和信号有何区别？ 答：消息必须转换成为电信号，才能在通信系统中传输。人们接受消息，关心的消息中包含的有效内容就是信息。信息是消息中包含的有意义的内容，或者说是有效内容。信号是消息的载体。 1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？ 答：信源编码的目的是压缩编码。信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。 1.7何谓调制？调制的目的是什么？ 答：调制包含调节或调制的意义。调制的主要目的是使经过编码的信号特性与信道的特性想适应，使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。 1.8数字通信系统有哪些性能指标？ 答：可靠性和有效性。用一下指标来衡量：传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。 1.10无线信道和有线信道的种类有哪些？ 答：无线信道的种类：视线传播、地波和天波、散射；有线信道的种类：明线、对称缆和同轴电缆1.13何谓多径效应？ 答：多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。 1.16什么是快衰落？什么是慢衰落？ 答：通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计，这种衰落就是“慢衰落”。 第二章信号

2.11何谓平稳随机过程？广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别？答：若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，只与t1和t2的间隔有关。 2.12何谓窄带平稳随机过程？ 答：若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。 2.14何谓白噪声？其频谱和自相关函数有何特点？ 答：白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。 2.15什么是高斯噪声？高斯噪声是否都是白噪声？ 答：高斯白噪声：如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。 2.23信号无失真传输的条件是什么？ 答： 第三章模拟调制系统 3.1调制的目的是什么？ 答：一、通过调制可以把基带调制信号的频谱搬移到载波频率附近。二、通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力。 3.2模拟调制可以分为哪几类？ 答：线性调制和非线性调制。 3.3线性调制有哪几种？ 答：振幅调制、双边带（DSB）调制、单边带（SSB）调制、残留边带（VSB）调制。 3.4非线性调制有哪几种？

通信原理实验3

实验三FSK调制及解调实验 一、实验目的 1、掌握用键控法产生FSK信号的方法。 2、掌握FSK非相干解调的原理。 二、实验器材 1、主控&信号源、9号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、实验原理框图 FSK调制及解调实验原理框图 2、实验框图说明 基带信号与一路载波相乘得到1电平的ASK调制信号，基带信号取反后再与二路载波相乘得到0电平的ASK调制信号，然后相加合成FSK调制输出；已调信号经过过零检测来识别信号中载波频率的变化情况，通过上、下沿单稳触发电路再相加输出，最后经过低通滤波和门限判决，得到原始基带信号。 四、实验步骤 实验项目一FSK调制 概述：FSK调制实验中，信号是用载波频率的变化来表征被传信息的状态。本项目中，通过调节输入PN序列频率，对比观测基带信号波形与调制输出波形来验证FSK调制原理。 1、关电，按表格所示进行连线。

2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【FSK数字调制解调】。将9号模块的S1拨为0000。调节信号源模块的W2使128KHz载波信号的峰峰值为3V，调节W3使256KHz载波信号的峰峰值也为3V。 3、此时系统初始状态为：PN序列输出频率32KH。 4、实验操作及波形观测。 （1）示波器CH1接9号模块TH1基带信号，CH2接9号模块TH4调制输出，以CH1为触发对比观测FSK调制输入及输出，验证FSK调制原理。 （2）将PN序列输出频率改为64KHz，观察载波个数是否发生变化。 答：PN序列输出频率增大后，载波个数会增多。 实验项目二FSK解调 概述：FSK解调实验中，采用的是非相干解调法对FSK调制信号进行解调。实验中通过对比观测调制输入与解调输出，观察波形是否有延时现象，并验证FSK解调原理。观测解调输出的中间观测点，如TP6（单稳相加输出），TP7（LPF-FSK），深入理解FSK解调过程。 1、保持实验项目一中的连线及初始状态。 2、对比观测调制信号输入以及解调输出：以9号模块TH1为触发，用示波器分别观测9号模块TH1和TP6（单稳相加输出）、TP7（LPF-FSK）、TH8（FSK解调输出），验证FSK解

通信原理第七版课后答案樊昌信

第一章习题 习题在英文字母中E出现的概率最大，等于，试求其信息量。 解：E 的信息量：l E log 2"^ log2 P E log 2 0.105 3.25 b 习题某信息源由A，B，C, D四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4, 3/16, 5/16。试求该信息源中每个符号的信息量。 解： 习题某信息源由A，B，C，D四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00, 01, 10, 11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1）这四个符号等概率出现；（2）这四个符号出现概率如习题所示。 解：（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2X5ms。传送字母的符号速率为 等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为 则平均信息速率为R b R B H 100 1.977 197.7 b s 习题试冋上题中的码兀速率是多少？ 1 1 解：R B 亍200 Bd T B 5*10 习题设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32, 其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。 解：该信息源的熵为 =比特/符号 因此，该信息源的平均信息速率R b mH 1000*5.79 5790 b/s。 习题设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us。试求码元速率 和信息速率。 解：R B 11 8000 Bd T B125*10 6 等概 时，R b R B log 2 M8000* log24 16kb/s

通信实验思考题

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。 实验二思考题P2-4： 1、实验时，串/并转换所需的帧同步信号高电平持续时间必须小于一位码元的宽度，为什么？ 答：如果学生认真思考，可以提出没有必要一定小于一位码元的宽度。如24位的数据在串行移位时，当同步信号计数到第24位时，输出帧信号，通过帧信号的上升沿马上锁存这一帧24位数据，高电平没有必要作要求。主要检查学生是否认真考虑问题。 2、是否还有更好的方法实现串/并转换？请设计电路，并画出电路原理图及各点理论上的波形图。 答：终端模块采用移位锁存的方法实现串/并转换，此方法目前是最好的方法了。 实验四思考题P4-6： 1、在分析电路的基础上回答，为什么本实验HDB3编、解码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码时才能 正常工作？ 答：因为该电路采用帧同步控制信号，而1帧包含24位，所以当NRZ码输入电路到第24位时，帧同步信号给一个脉冲，使得电路复位。HDB3码再重新对NRZ码进行编译。且HDB3码电路对NRZ进行编译的第一位始终是固定的值。 因此HDB3编译码电路只能在输入信号是码长为24位的周期性NRZ码才能正常工作。但是由于HDB3码很有特点，现在为了使学生更好的观察HDB3如何进行编译码，我们对电路进行了改正，去掉了帧同步控制信号，所以现在对任意位的NRZ码都可以进行编码。 2、自行设计一个HDB3码编码电路，画出电路原理图并分析其工作过程。 答：根据HDB3的编码规则，CPLD电路实现四连“0”的检测电路，并根据检测出来的结果确定破坏点“V”脉冲的加入，再根据取代节选择将“B”脉冲填补进去。原理框图如下： 3

通信原理实验报告一

实验一信号源实验 一、实验目的 1、了解通信系统的一般模型及信源在整个通信系统中的作用。 2、掌握信号源模块的使用方法。 二、实验内容 1、对应液晶屏显示，观测DDS信源输出波形。 2、观测各路数字信源输出。 3、观测正弦点频信源输出。 4、模拟语音信源耳机接听话筒语音信号。 三、实验仪器 1、信号源模块一块 2、20M双踪示波器一台 四、实验原理 信号源模块大致分为DDS信源、数字信源、正弦点频信源和模拟语音信源几部分。 1、DDS信源 DDS直接数字频率合成信源输出波形种类、频率、幅度及方波B占空比均可通过“DDS信源按键”调节（具体的操作方法见“实验步骤”），并对应液晶屏显示波形信息。 正弦波输出频率范围为1Hz～200KHz，幅度范围为200mV～4V。 三角波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。 锯齿波输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V。 方波A输出频率范围为1Hz～50KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比50％不变。 方波B输出频率范围为1Hz～20KHz，幅度范围为200mV～4V，占空比以5％步进可调。 输出波形如下图1-1所示。

正弦波：1Hz-200KHz 三角波：1Hz－20KHz 锯齿波：1Hz－20KHz 方波A：1Hz－50KHz(占空比50％) 方波B：1Hz－20KHz（占空比0％－100％可调） 图1-1 DDS信源信号波形 2、数字信源 （1）数字时钟信号 24.576M：钟振输出时钟信号，频率为24.576MHz。 2048K：类似方波的时钟信号输出点，频率为2048 KHz。64K：方波时钟信号输出点，频率为64 KHz。 32K：方波时钟信号输出点，频率为32KHz。 8K：方波时钟信号输出点，频率为8KHz。 输出时钟如下图1-2所示。

通信原理实验七

实验七抽样定理实验 一、实验目的 1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。 2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。 3、理解低通采样定理的原理。 4、理解实际的抽样系统。 5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。 6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。 7、理解带通采样定理的原理。 二、实验器材 1、主控&信号源、3号模块各一块 2、双踪示波器一台 3、连接线若干 三、实验原理 1、实验原理框图 图1-1 抽样定理实验框图 2、实验框图说明 抽样信号由抽样电路产生。将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号，自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。平顶抽样和自然抽样信号是通过开关

S1切换输出的。 抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器，即可得到恢复的信号。这里滤波器可以选用抗混叠滤波器（8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器）或FPGA数字滤波器（有FIR、IIR两种）。反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的，而是用来应对孔径失真现象。 要注意，这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。 四、实验步骤 实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证 概述：通过不同频率的抽样时钟，从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形，以及信号恢复的混叠情况，从而了解不同抽样方式的输出差异和联系，验证抽样定理。 1、关电，按表格所示进行连线。 2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。 3、此时实验系统初始状态为：被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。 4、实验操作及波形观测。 （1）观测并记录自然抽样前后的信号波形：设置开关S13#为“自然抽样”档位，用示波器分别观测MUSIC主控&信号源和抽样输出3#。 MUSIC主控&信号源抽样输出3#

通信原理实验习题解答

实验一 1. 根据实验观察和纪录回答： （1）不归零码和归零码的特点是什么 （2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同 答： 1）不归零码特点：脉冲宽度等于码元宽度Ts 归零码特点：＜Ts 2）与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现，而HDB3码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。举例： 信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1 2. 设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答： 信息代码 1 1 1 1 1 11 AMI 1 -1 1 -1 1-1 1 HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1 信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1 信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0 3. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。 答： 位同步信号HDB3 整流窄带带通滤波器整形移相 HDB3中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱f S成分，故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

通信原理实验报告

通信原理 实 验 报 告

实验一 数字基带信号实验(AMI/HDB3) 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/AMI 码中提取位同步信号的波形 3、用示波器观察HDB 3、AMI 译码输出波形 三、 基本原理 本实验使用数字信源模块（EL-TS-M6）、AMI/HDB 3编译码模块（EL-TS-M6）。 BS S5S4S3S2S1 BS-OUT NRZ-OUT CLK 并 行 码 产 生 器 八选一 八选一八选一分 频 器 三选一 NRZ 抽 样 晶振 FS 倒相器 图1-1 数字信源方框图 010×0111××××××××× ×××××××数据2 数据1 帧同步码 无定义位 图1-2 帧结构 四、实验步骤 1、 熟悉信源模块和HDB3/AMI 编译码模块的工作原理。 2、 插上模块（EL-TS-M6），打开电源。用示波器观察数字信源模块上的各种信号波形。 用FS 作为示波器的外同步信号，进行下列观察： （1） 示波器的两个通道探头分别接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）；

通信原理第七版课后答案樊昌信

第一章习题 习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。 解：E 的信息量：() ()b 25.3105.0log E log E 1 log 222E =-=-==P P I 习题1.2 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。试求该信息源中每个符号的信息量。 解： b A P A P I A 24 1 log )(log )(1log 222 =-=-== b I B 415.216 3 log 2 =-= b I C 415.216 3 log 2 =-= b I D 678.116 5 log 2 =-= 习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。 解：（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2×5ms 。传送字母的符号速率为 Bd 10010 521 3 B =??=-R 等概时的平均信息速率为 b 2004log log 2B 2B b ===R M R R （2）平均信息量为 符号比特977.15 16 log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？

通信原理-习题及答案概要

一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统

通信原理实验报告

通信原理实验报告 实验一抽样定理 实验二 CVSD编译码系统实验 实验一抽样定理 一、实验目的 所谓抽样。就是对时间连续的信号隔一定的时间间隔T 抽取一个瞬时幅度值（样值），即x(t)*s(t)=x(t)s(t)。在一个频带限制在（0，f h）内的时间连续信号f（t），如果以小于等于1/(2 f h)的时间间隔对它进行抽样，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号。 抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号（模拟信号）进行抽样，且抽样速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地还原信号。这就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，可以只传输按抽样定理得到的抽样值。 二、功能模块介绍 1.DDS 信号源：位于实验箱的左侧 （1）它可以提供正弦波、三角波等信号，通过连接P03 测试点至PAM 脉冲调幅模块的32P010 作为脉冲幅度调制器的调制信号x(t)。抽样脉冲信号则是通过P09 测试点连至PAM 脉冲调幅模块。 （2）按下复合式按键旋钮SS01，可切换不同的信号输出状态，例如D04D03D02D01=0010 对应的是输出正弦波，每种LED 状态对应一种信号输出，具体实验板上可见。 （3）旋转复合式按键旋钮SS01，可步进式调节输出信号的频率，顺时针旋转频率每步增加100Hz,逆时针减小100Hz。 （4）调节调幅旋钮W01，可改变P03 输出的各种信号幅度。 2.抽样脉冲形成电路模块 它提供有限高度，不同宽度和频率的抽样脉冲序列，可通过P09 测试点连线送到PAM 脉冲调幅模块32P02，作为脉冲幅度调制器的抽样脉冲s(t)。P09 测试点可用于抽样脉冲的连接和测量。该模块提供的抽样脉冲频率可通过旋转SS01 进行调节，占空比为50%。 3.PAM 脉冲调幅模块 它采用模拟开关CD4066 实现脉冲幅度调制。抽样脉冲序列为高电平时，模拟开关导通，有调制信号输出；抽样脉冲序列为低电平，模拟开关断开，无信号输出。因此，本模块实现的是自然抽样。在32TP01 测试点可以测量到已调信号波形。 调制信号和抽样脉冲都需要外接连线输入。已调信号经过PAM 模拟信道（模拟实际信道的惰性）的传输，从32P03 铆孔输出，可能会产生波形失真。PAM 模拟信道电路示意图如下图所示，32W01（R1）电位器可改变模拟信道的传输特性。

通信原理实验报告

通信原理实验报告 一．实验目的 熟悉掌握MATLAB软件的应用，学会对一个连续信号的频谱进行仿真，熟悉sigexpand(x2,ts2/ts1)函数的意义和应用，完成抽样信号对原始信号的恢复。 二．实验内容 设低通信号x（t）=cos(4pi*t)+1.5sin(6pi*t)+0.5cos(20pi*t); (1)画出该低通信号的波形 (2)画出抽样频率为fs=10Hz（亚采样）、20Hz（临界采样）、50Hz（过采样）的抽样序列 (3)抽样序列恢复出原始信号 (4)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的时域波形的差异。 原始信号与恢复信号的时域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？ (5)三种抽样频率下，分别分析对比模拟信号、离散采样信号、恢复信号的频域特性的差异。 原始信号与恢复信号的频域波形之差有何特点？有什么样的发现和结论？ 实验程序及输出结果 clear; close all; dt=0.05; t=-2:dt:2 x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t); N=length(t); Y=fft(x)/N*2; fs=1/dt; df=fs/(N-1); f=(0:N-1)*df; subplot(2,1,1) plot(t,x) title('抽样时域波形') xlabel('t') grid; subplot(2,1,2) plot(f,abs(Y)); title('抽样频域信号 |Y|'); xlabel('f'); grid;

定义sigexpand函数 function[out]=sigexpand(d,M) N=length(d); out=zeros(M,N); out(1,:)=d; out=reshape(out,1,M*N); 频域时域分析fs=10Hz clear; close all; dt=0.1; t0=-2:0.01:2 t=-2:dt:2 ts1=0.01 x0=cos(4*pi*t0)+1.5*sin(6*pi*t0)+0.5*cos(20*pi*t0); x=cos(4*pi*t)+1.5*sin(6*pi*t)+0.5*cos(20*pi*t); B=length(t0); Y2=fft(x0)/B*2; fs2=1/0.01; df2=fs2/(B-1); f2=(0:B-1)*df2; N=length(t); Y=fft(x)/N*2;

通信原理第七版课后答案樊昌信

通信原理第七版课后答案樊昌信

第一章习题 习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。 解：E 的信息量：() ()b 25.3105.0log E log E 1 log 222E =-=-==P P I 习题1.2 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。试求该信息源中每个符号的信息量。 解： b A P A P I A 24 1 log )(log )(1log 222 =-=-== b I B 415.216 3 log 2 =-= b I C 415.216 3 log 2 =-= b I D 678.116 5 log 2 =-= 习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。 解：（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2×5ms 。传送字母的符号速率为 Bd 10010 521 3 B =??=-R 等概时的平均信息速率为 s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R （2）平均信息量为 符号比特977.15 16 log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？

通信原理思考题

通信原理思考题 第一章 1-3 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。 优点:(1)抗干扰能力强,且噪声不积累;(2)传输差错可控;(3)便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储;(4)易于集成;(5)易于加密处理,保密性好。 缺点:传输带宽较大,系统设备较复杂。 1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类？ 答:频分复用、时分复用、码分复用。 1-8 单工、半双工及全双工通信方式就是按什么标准分类的？解释她们的工作方式并举例说明。 答:按消息传递的方向与时间关系来分类。 单双工:消息只能单方向传输的工作方式。例如:广播、遥控、无线寻呼。 半双工:通信双方都能收发消息,但不能同时进行收与发的工作方式。例如:对讲机、检索。 全双工:通信双方可同时进行收发消息的工作方式。例如:电话、计算机间的高速通信。1-11 衡量数字通信系统有效性与可靠性的性能指标有哪些？ 答:有效性:传输速率与频带利用率。 可靠性:差错率,包括误码率与误信率。 1-12 何谓码元速率与信息速率？她们之间的关系如何？ 答:码元速率:又称传码率,定义为单位时间内(每秒)传送码元的数目。 信息速率:又称传信率,定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数。 (b/s) 1-13 何谓误码率与误信率？她们之间的关系如何？ 答:误码率:错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。 误信率:错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。 N进制中,误信率比误码率更低,在二进制中,误码率与误信率在数值上相等。 第三章 3-2 随机过程的数字特征主要有哪些？分别表征随机过程的什么特性？ 答:均值(数学期望):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相对于均值a(t)的偏离程度。 相关函数(包括自相关函数与协方差函数):表示随机过程在任一两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。 3-3 何谓严平稳？何谓广义平稳？她们之间的关系如何？ 答:严平稳:若一个随机过程的任意有限维分布函数与时间起点无关,也就就是说,对于任

通信原理实验报告一

中央民族大学实验报告 学生姓名：马丽娜学号：0938087 专业班级：09电子班 实验类型：□√验证□综合□设计□创新实验日期：2012年3月21日实验成绩： 指导老师：邹慧兰 一、实验项目名称 模拟锁相环模块 二、实验目的 1、熟悉模拟锁相环的基本工作原理 2、掌握模拟字锁相环的基本参数及设计 三、实验基本原理 模拟锁相环模块在通信原理综合实验系统中可作为一个独立的模块进行测试。在系统256KHz时钟锁在发端的256KHz的时钟上，来获得系统的同步时钟，如HDB3接受的同步时钟以及后续电路同步时钟。 该模块主要由模拟锁相环UP01（MC4066）、数字分频器UP02（74LS161）、D触发器UP04（74LS74）、环路滤波器和运放UP03（TEL2702）及阻容器件构成的输入带通滤波器（中心频率：256KHz）组成。在UP01内部有一个振荡器与一个高速鉴相器组成。

该模拟锁相环的框图见图2.1.1。因来自发端信道的HDB3码为归零码，归零码中含有256KHz时钟分量，经UP03B构成中心频率为256KHz有源由带通滤波器后，滤出256KHz时钟信号，该信号再通过UP03A放大，然后经UP04A和UP04B两个除二分频器（共四分频）变为64KHz信号，进入UP01鉴相器输入A脚；VCO输出的512KHz 输出信号经UP02进行八分频变为64KHz信号，送入UP01的鉴相输入B脚；经UP01内部鉴相器鉴相之后的误差控制信号经环路滤波器送入UP01的压控振荡器输入端；WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。正常时，VCO锁定在外来的256KHz频率上。模拟锁相环模块各跳线开关功能如下： 1、跳线开关KP01用于选择UP01的鉴相输出。当KP01设置于1_2时（左端），选择异或门鉴相输出，环路锁定时TPP03、TPP05输出信号将存在一定相差；当KP01设置于2_3时（右端），选择三态门鉴相输出，环路锁定时TPP03、TPP05将不存在相差，调整电位器WP01可以改变模拟锁相环的环路参数。 2、跳线开关KP021是用于选择输入锁相信号，当KP021设置于1_2时（HDB3：左端），输入信号来自HDB3编码模块的HDB3码信号；当KP021设置于2_3时（TEST：右端）选择外部的测试信号（J007输入），此信号用于测量该模拟锁相环模块的性能。 在该模块中，各测试点的定义如下： 1、TPP01:256KHz带通滤波器输出 2、TPP02：隔离放大器输出 3、TPP03：鉴相器A输入信号（64KHz） 4、TPP04：VCO输出信号（512KHz） 5、TPP05：鉴相器B输入信号（64KHz） 6、TPP06：环路滤波器输出 7、TPP07：锁定指示检测（锁定时为高电平） 以上测试点通过JP01测试头引出，JPO1的排列如下图所示