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曹志刚通信原理复习指导

曹志刚通信原理复习指导
曹志刚通信原理复习指导

1. 什么是码间串扰?为什么会产生码间串扰?列举两种减少或消除码间串扰的方法。

答:当波形失真比较严重时,可能前面几个码元的波形同时串到后面,对后面某一码元的抽样判决产生影响,即产生码间串扰;

产生码间串扰的原因是:信号会产生失真和延迟;

减少或消除码间串扰的方法:(1)部分响应(2)均衡。

2. 32路脉冲编码调制基群的速率为多少?它是怎样计算得到的?

答:2048kbps,64k*32=2048Kbps

3.二进制键控调相分为绝对调相(2PSK)和相对调相(2DPSK),为什么要采用相对调相?

答:在采用绝对调相(2PSK)时,由于本地参考载波有0、л模糊度而使得解调得到的数字信号可能极性完全相反,即1和0倒置,对于数字传输来说这是不允许的。为了克服相位模糊度对相干解调的影响,最常用而又有效的办法就是采用相对调相(2DPSK)。

4.简述2DPSK消除相位模糊的原理。

答:由于0、π只是代表前后码变与不变的关系,如相位恢复相差180度,所有的码都要判错,但前后码之间的关系不会错,则从相对码到绝对码的变换不会错。

5.简述在调频系统中采用预加重和去加重技术的原因。

答:语音和图像信号低频段能量大,高频段信号能量明显小;而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加(低频噪声小,高频噪声大,解调器

输出噪声的功率谱密度为),造成信号的低频信噪比很大,而高频信噪比明显不足,使高频传输困难。故在调频收发技术中,通常采用预加

重和去加重技术来解决这一问题。

6.简要回答均匀量化与非均匀量化的特点。

答:均匀量化特点:在量化区内,大、小信号的量化间隔相同,量化噪声只和量

化级数相关,最大量化误差均为半个量化级,因而小信号时量化信噪比太小,不

能满足要求。

非均匀量化特点:量化间隔大小随信号大小而变,信号幅度小时量化级小,量化误差也小;信号幅度小时量化间隔小,量化误差也小,因此增大了小信号的量化信噪比,使量化信噪比趋于常数。

7. 已知二进制基带信号10110011,2PSK、2DPSK的调制信号波形。

注:2PSK当前是0,遇0不变,遇1跳变;当前是1,遇1不变,遇0跳变2DPSK遇0不变,遇1跳变

8.什么是信噪比增益?信噪比增益高说明什么问题?说明调频系统信噪比增益与调频指数的关系。

答:接收端输入信噪比与输出信噪比之比叫做信噪比增益;…………(1分)说明了不同调制解调系统的抗噪声能力,信噪比增益高说明系统的抗噪声能力强;…………………………………………………………………………(1分)调频系统的信噪比增益与调频指数的三次方成正比。………………(2分)9.数字基带信号的功率谱有什么特点?它的带宽主要取决于什么?

答:数字基带信号s(t)的功率谱密度P s(ω)通常包括两部分:由交变波形成的边续谱P u(ω)及由稳态波形成的离散谱P v(ω)。其中连续谱总是存在的,而离散谱在某些特殊情况下不存在或某些离散谱分量不存在;……………………(3分)数字基带信号的带宽主要取决于连续谱。……………………………(1分)10.信道容量是如何定义的?连续信道容量和离散信道容量的定义有何区别?答:信道容量是信道最大可能的传输信息速率;………………………(1分)对离散信道,其定义为:对于一切可能的信息源概率分布,信道传输信息速率R的最大值称为信道容量,记为C,即:

=)]

=

|

)

max[

(

-

(

C?

Y

r

R

X

H

H

X

………………(1分)

max

对连续信道,设信道的带宽为B ,输出的信号功率为S ,输出加性高斯

白噪声功率为N ,则该连续信道的信道容量为:)bit/s (1log 2??

? ?

?+=N S B C 。

(2分) 11. 什么是线性调制?常见的线性调制有哪些?

答:线性调制是正弦波的幅度随调制信号作线性变化的过程,在频谱上已调信号的频谱是基带信号频谱的平移或线性变换;……………………(2分)

常见的线性调制有常规振幅调制(AM )、抑制双边带调制(DSB )、残留边带调制(VSB )和单边带调制(SSB )等。…………………………………(2分)

12. 什么是误码扩散(也称差错传播)?如何解决误码扩散问题? 答:在部分响应基带传输系统中,因部分响应信号的当前抽样值与其它信码的串扰值有关,使得在传输过程中当某个抽样值因干扰发生差错时,不但造成接收端当前恢复值错误,而且会影响到以后所有恢复值的错误,此现象称为误码扩散(或差错传播);……………………………………………………………(3分)

在发送端相关编码之前先进行预编码,可解决误码扩散问题。……(1分)

13. 简要说明HDB3的编码规则。

在HDB3编码中,“1”交替地用+1与-1的半占空归零码,当出现4连0时,用取代节B00V 和000V 代替,B 表示符合极性交替规律的传号,V 表示破坏极性交替规律的传号,选取替代节规则是任两个相邻V 脉冲之间的B 脉冲数目为奇数。

14. 为什么在模拟通信中很少使用相位调制,而在数字通信中经常使用相移键控?

模拟通信中相位调制,当相移常数保持不变时,调相的频带宽度随着频率的增加而比例地增大;这对于充分利用传输信道的频带是不利的;在数字通信中,PSK 的误比特率比其它调制方式低。

15. 说明数字基带信号的功率谱包含哪两部分?与单个脉冲波形有什么关系?定时信号由哪部分决定?它的带宽主要取决于什么?

数字基带信号s(t)的功率谱密度P s (ω)通常包括两部分:由交变波形成的边续谱P u (ω)及由稳态波形成的离散谱P v (ω)。其中连续谱总是存在的,而离散谱在某些特殊情况下

不存在或某些离散谱分量不存在功率谱是单个脉冲波形频谱函数的平方成正比;定时信

号由离散线谱决定。数字基带信号的带宽主要取决于连续谱。

16. QAM 调制的中文含义是什么?比较16PSK 与16QAM 调制的带宽与抗噪声性能。

答:QAM 是指正交幅度调制。16QAM 的抗噪声性能优于16PSK ,两者的带宽均为基带信号带宽的两倍。

17. 什么是奈奎斯特带宽?说明奈奎斯特第一准则:抽样点无失真传输的充要条件。

答:无失真传输码元周期为T 的抽样序列时,所需要的最小传输频带宽度为0-1/2T 。1/2T 称为奈奎斯特带宽。奈奎斯特第一准则:抽样点无失真传输的充要条件是:在本码元的抽样时刻上有最大值,其他码元的抽样时刻信号值为零,即抽样点上无码间串扰。

18. 什么是门限效应?AM 信号采用什么解调方法可能会出现门限效应?

答:在小信噪比时,解调器输出信号无法与噪声分开,有用信号“淹没”在噪声中,这时输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降,而是急剧下降,这种现象叫做门限效应。AM 采用包络检波法可能会出现门限效应。

相干解调不存在门限效应。

19. 匹配滤波器的“匹配”二字的含义是什么?简要说明匹配滤波器的主要特征。 答:匹配滤波器的“匹配”是指输出信噪比达到最大;匹配滤波器的主要特征:滤波器的传递函数与信号功率谱的复共轭成正比;输出信号是输入信号自相关函数的K 倍;匹配滤波器的冲击响应是输入信号S(t)的镜像平移;输出最大信噪比为2S

o

E n 。S E 为观察间隔内信号的能量。

20. 写出香农公式,并说明信道容量C 与B ,S ,n 0之间的关系。 答:香农公式:)1(log )1(log 022B

n S B N S B C +=+

= 提高信噪比S/N ,可增大信道容量C ;

C 随着B 的适当增大而增大,但当∞→B 时,0

44

.1n S

C → 通过B 与S/N 的互换,可以维持一定的C 。

21. 与PCM 编码相比,ΔM 调制的优点是什么?ΔM 调制中有哪两种噪声? 答:ΔM 的主要优越性:

(1) 低比特率时,量化信噪比高于PCM 。 (2) 抗误码性能好,能在误码率较高的信道里工作 (3) ΔM 的编码、译码比PCM 简单。

包括: 改进型增量调制 差分脉冲编码调制 颗粒噪声(量化失真),过载噪声(斜率过载)

22. 为什么A 律13折线压缩特性一般取A=87.6?

答:因为A 律13折线压缩特性1、2段的斜率均为16,正好与A=87.6时的y= 斜率相

同,从而使整个13折线与A 律压缩特性很接近。

23. 当离散信源中每个符号等概出现,而且各符号的出现为统计独立时,该信源的平均信

息量最大。此时最大熵

24. 香农公式的物理含义

① 提高信噪比能增加信道容量。 ② 无干扰信道容量为无穷大。

③ 增加信道频带W 并不能无限制增大信道容量。

④ 信道容量一定时,带宽W 与信噪比S/N 之间可以彼此互换。

25. 在信号变化比较缓慢的区域内,编码后得到的序列会是“1”和“0”交替变化的,这种现象称为颗粒噪声。 ΔM 斜率过载问题:

当输入信号的斜率比采样周期决定的固有斜率Δ/TS 大时,固定量阶的积分跟不上输入信号幅度变化时,将产生斜率过载或过载噪声.

25. 一幅图片拟在模拟电话信道上进行数字传真。该幅图片约有2.55×106个像素,设每个像素有16个亮度等级,且各亮度等级是等概率出现的。模拟电话信道的带宽是3KHz ,信噪比为30dB 。试求在此模拟电话信道上传输该幅传真图片所需的最小时间。

解:为表示每个像素的亮度等级所需的信息量 H=log224=4(bit) 一幅图片需要传输的信息量 H=2.25×106×4=9×106

设该幅图片的传输时间为T ,则图片的信息速率 R= 9×106 /T (bit/s) 模拟电话信道容量

C=Blog2 (1+S/N)=3x103×log2 (1+1000)=3×103×3.32lg (1+1000)=29.9×103 (bit/s) 因R 应小于等于C ,取R=C ,则可求得该图片最小传输时间 Tmin=(9×106)/(29.9×103 )=0.301×103 (s)

26. 调制定义:

调制是按基带信号瞬时值的变化规律去改变高频载波某些参数的过程。

频域上,调制是把基带信号的频谱搬移到载频附近的过程 解调是调制的反过程。

27.调制的目的:

将基带信号变为适合在信道中传输的信号 改善系统的抗噪声性能 便于实现频分复用 28.幅度调制系统抗噪声性能:

∑==-=N i N N N

H 122max log 1log 1

双边带信号相干解调:

2

=

DSB

G

,单边带信号相干解调:

1

=

SSB

G

常规调幅包络检波:

)

3

2

(

2

2

2

2

+

=

AM

AM

AM

G

β

β

(单频调制情况)

幅度调制系统抗噪声性能比较

双边带信号和单边带信号抗噪声性能相同,常规调幅信号抗噪声性能最差28.AM幅度调制基本模型

29.

30.

注:P36和P40的图形是一样的,这里画P40的

31.常规调幅采用包络检波方式解调。双边带调制、单边带调制和残留边带调制均不能直接采用这种方法。但如果在接收端插入很强的载波后,仍可以用包络检波的方式。

32.高斯白噪声

1)概率分布函数为高斯分布。

2)功率谱密度函数为均匀分布。

33.单边带和双边带的性能比较

答:双边带调制相干解调的信噪比增益是单边带的两倍,并不意味着前者的抗性能优于后者。分析中,双边带已调信号功率是单边带的两倍。

可以认为两者的抗噪性能相同。(可靠性)

双边带信号所占的传输带宽是单边带的两倍。(有效性)

34. 在模拟通信中,常用调频方式,如调频收音机、电视伴音、卫星通信等。

在数字通信中,常采用调相方式,如PSK,QPSK等。

35.由于相位和频率互为微分和积分的关系,可以用调频器来实现调相,称为间接调相。

也可以用调相器来实现调频,称为间接调频。

36.

37. 两种解调方式:

非相干解调(鉴频) 用于宽带调频信号解调 相干解调

用于窄带调频信号解调

重要的是,窄带调频信号采用相干解调,不存在“门限效应”

调频指数为βFM

38.一般认为|Jn(βFM)|≥0.01A 的边频为有效谐波,式中A 为未调载波幅度。 39.能通过有效谐波的带宽为有效带宽。

B FM =2n max f m 式中n max 为有效谐波的次数 40. 所以解调器输出噪声的功率谱密度为

()2FM

B f ≤

其他等于0.

上式表明:鉴频器输出噪声功率谱密度,在带内,已不再是均匀分布,而变成抛物线分布。随着频率的增加,噪声功率按平方率增加。 41. 信噪比增益与频偏比的三次方成正比 P87

42. 3

3 ,1FM FM FM G ββ≈>>时当

大信噪比时的宽带调频系统的信噪比增益与调频指数的立方成正比 —— 很大 43.

[

]

[

]

?

??

?

?≤+===32 )()(2122

202t f E A t f E G G G AM

SSB DSB 1)幅度调制系统的信噪比增益很低

2)幅度调制系统的输出信噪比与调制过程无关

44.用波形编码的方式将模拟信号数字化,要经过下述三个过程:抽样 量化 编码 45. 脉冲编码调制(PCM )包括三个过程:抽样 量化 编码

46.抽样:将模拟信号转换为时间离散的样本脉冲序列。低通抽样定理:抽样频率f S ≥2f H 47. 带通抽样频率在2B 到4B 之间变动

)1(2)1)((2N M

B N M f f f L H s +=+

-=的最大整数

为不超过其中B f N N B f M H H , -??????=

48. 计算带通抽样频率:

1.计算信号带宽B ;

2.计算f H /B ,求出小于它的最大整数N 。

3.计算M= f H /B-N.

4.计算f S =2B(1+M/N).

50.量化: 量化定义:

对信号的幅度进行离散化的过程。 量化特性和量化特性曲线

量化器的输入与输出特性,用量化特性曲线描述 量化特性曲线是阶梯形曲线。 量化误差和量化误差的平均功率

输入和输出之间存在误差,量化误差,对信号的恢复,等效于噪声干扰——量化噪声 用平均功率度量

51.量化方式分为均匀型和非均匀型两种。

(1)均匀量化:量化间隔是一个常数。

x(t)量化取值范围(-V ,+V),量化间隔数为L ,则量化间隔为:

L V 2=

?

信号不过载时的噪声功率为:)

L 2V ( 3122222=?=?=L V q

σ

上式表明当分层很密时,均匀量化器不过载噪声与信号的统计特性无关,只与量化间隔有关。

2222

323L D L V A SNR m =??? ??= 2q S SNR σ=

增加一位编码可以增加6dB 的量化信噪比。

(2)非均匀量化:量化间隔随输入信号的幅度变化,一般对大信号选用较大的量化间隔,小信号选用较小的量化间隔。 49. 均匀量化,量化信噪比SNR(dB)

n D dB SNR 02.6lg 2077.4)(++≈

50.量化误差: 实际输入值与量化值之差 51. 信号不过载时:

量化信噪比的dB 值随着信号的dB 值变化,每增加一位编码,量化信噪比增加6dB 信号过载时:

量化信噪比具有最大值,每增加一位编码,量化信噪比也增加6dB

52. 若采用均匀量化.

话音的每个样值需要12位二进值编码 按采样频率为8KHz 算 数据率为96Kbit/s 。(12*8) 传输带宽要48KHz.

53. A 律采用13折线。律采用15折线。 54. A 律的PCM 编码码组格式: M1M2M3M4M5M6M7M8

极性码M1: “1”正极性,“0”负极性

段落码M2M3M4:表示量化采样值所在段落的序号

电平码(段内码)M5M6M7M8:表示每一段落内的16个 均匀量化级。

55.例1、输入幅度为1250,求量化编码和解码输出。 解: 因为是正数,所以M1为“1”。

查表5-3,1250落在第六段,M2M3M4=“110”

以1024为起点,64为量化间隔 (1250-1024)/64=3.53

M4M5M6M7=“0011” , 总的编码为“11100011” 解码输出:(1024+64×3+64/2)=1248

56.DPCM 就是通过预测和差分编码方式来减少冗余,实现数据压缩的目的。

57.=

SNR q

p SNR G ? 系统总的量化信噪比等于预测增益与差值量化信噪比的乘积

58.预测和预测增益:)]([)]([22k d E k S E G Popt

=

,预测增益越大,预测越准确。

DPCM 与PCM 比较的优点 :编码位数减少,传输带宽减少

59.

n f R L n f f s b s ?==≥,2log ,2

kHz R n kHz f b s 64256L ,8 ,8====,

60.简单增量调制的原理:

ΔM 可以看成是PCM 的一种特例。它只用一位编码,不是表示采样值的大小,而是表示采样时刻波形的变化趋势。

61. 数字压扩自适应增量调制作用:改变量阶Δ,改善简单增量调制的两大问题。 62. 对于fs=32KHZ 的系统(ΔM ),误码率为1.5×10-3,将使信噪比下降3dB 。

对照P131式5-70,一个线性PCM 系统,误码率为3.8×10-6,将使信噪比下降3dB 。

ΔM 系统抗误码能力强。

63. 时分复用原理

各路信号占用不同的时隙,形成多路信号。 每路信号都要满足抽样定理要求。

数字电话应用体制

——数字复接系列

PDH:准同步数字系列(用于公共电话网PSTN ) SDH:同步数字系列(用于光纤通信等骨干网络) A 律PCM 基群帧结构

30/32系统

64.基群2048kbps ,二次群速率是8.448Mbps 65. 帧同步序列为0011011,在偶数帧传送。 66.A 律13折线近似A=87.6的对数特性,u 律255 67.

68.信息速率的计算:Rbc=Fs×n=8×8=64 kbit/s

Rb=Fs×n×L=8×8×32=2048 kbit/s

69. 数字基带信号码型

用电脉冲表示数字信息得到数字基带信号,电脉冲的形式称为码型。

码型设计原则:

有利于信号传输,是信号的频域特性与信道的频域特性相适应。

便于接收端提取位定时

抗噪声能力强

69.常用码型:P193,193,195,198

(1)单极性非归零码(NRZ)1为正0为负

(2)双极性非归零码用正电平和负电平分别表示“1”和“0”

(3)单极性归零码(RZ)1为正(半占空)0为负

(4)传号差分码:相对码遇1跳变遇0不变

(5)传号反转码:(CMI)非归零码11表示1 , 01表示0

(6)传号交替反转码:(AMI码)1交替用+1和—1表示,0还是0,满足交替规则,半占空。(7)HDB3码:见编码规则(问答题部分)。半占空。

(8)数字双向码:极性非归零码(NRZ)与脉冲波形墨二加。(相同为0,相异为1)

70.

71.数字基带信号的功率谱(问答题部分)

72.码间串扰:前面的码元对后面的码元波形有干扰。

原因:信道的频带受限

无码间串扰的传输波形

传输波形在抽样点上无失真——奈奎斯特第一准则

无串扰波形判决规则——等效理想低通特性

73.理想低通信号的最小传输带宽是码元速率的一——奈奎斯特速率、奈奎斯特带宽

74.

)2/(1T 称为奈奎斯特带宽,T :奈奎斯特间隔,二进制时:频带利用率(最高速率哦)为2b/s/Hz 。若为n 进制,频带利用率为22log n b/s/Hz

频域::??

?≤≥=T T S /||/||0)(πωπωω常数,时域:::0)( ,)( , 0)()(====

t s nT t t s t t sa t s 有最大值

ωπ

ω

75. 物理意义:

传递函数的实部在频率轴上以2/T 为间隔切开,然后分段平移到(-/T

/T )之

间,其和为一个常数(S0T ); 传递函数的虚部在频率轴按2/T 为间隔切开,然后分段平移到(-/T,/T)区间,其和为0。

76.

0< α<1。

滚降带宽:)

(α+=1f B 77.

T R S 1

=

信息传输速率,B R S

S =η

78. 部分响应系统的含义

利用码间串扰,使频带利用率达到极限值2 用相隔多个码元周期的信号合成一个传输信号 部分响应系统的波形

Ⅰ类部分响应波形 预编码:误码扩散 意义 :压缩传输带宽

出现的问题——误码扩散 克服方法:预编码。 79. m 序列的产生

m 序列的性质:

n 级移位寄存器产生的m 序列,周期为2n-1。

各种状态各出现一次, “1”“0”的出现概率大致相同。 游程 自相关特性

扰码和解扰码:解扰是加扰的逆过程,在接收端实施。

80.眼图越大,传输越好

81. 均衡:和部分相应都是解决奈奎斯特准则的问题的

方法:

在接收滤波器和再生判决电路之见插入一个横向滤波器(波形均衡器),直接利用波形补偿的方法校正由于基带特性不理想引起的波形畸变。

82.二进制调制:

载波的幅度、频率和相位只有两种变化,分别称为2ASK、2FSK和2PSK(BPSK)。

多进制调制:

为了提高频谱的利用率,可采用多进制数字调制:MASK、MFSK、MPSK和MQAM。

83.ASK波形on-off

调制方法:用乘法器实现,对于OOK可以用开关电路来代替乘法器。

解调方式:(a)非相干解调方式(b)相干解调

1通,0断。

84.FSK的波形

解调方式:(a)包络检波(b)FSK相干解调

1 f1,0 f2

85.2PSK

调制解调方式:2PSK的解调必须用相干解调,必须在接收端恢复同频同相载波。

方式:(a)相乘法(b)相位选择法

86.2PSK的解调必须用相干解调,必须在接收端恢复同频同相载波。

目前在接收端恢复载波常用:怎么产生同频同相载波?1、平方环电路 2、科斯塔斯环 87.这种锁相结果将使2PSK 信号的0-1”误判为“0”, “0”误判为

“1”。称为“相位模糊”。

88. 2DPSK 采用差分相移键控方法解决相位模糊问题

89.

绝对码

后面的看书吧。记住P286的上面两个图。 P296页,16QAM 比16PSK 抗噪声性能好 PSK,FSK 画波形,认识波形,画框图

遇0不变,遇1跳变

遇0不变,遇1跳变 相对码 (即差分码产生)如下图

T

注:T 是延时。带圆圈的加号是摩二加,即异或,相同为0,相异为1

通信原理抽样定理及其应用实验报告

实验1 抽样定理及其应用实验 一、实验目的 1.通过对模拟信号抽样的实验,加深对抽样定理的理解; 2.通过PAM 调制实验,使学生能加深理解脉冲幅度调制的特点; 3.学习PAM 调制硬件实现电路,掌握调整测试方法。 二、实验仪器 1.PAM 脉冲调幅模块,位号:H (实物图片如下) 2.时钟与基带数据发生模块,位号:G (实物图片见第3页) 3.20M 双踪示波器1台 4.频率计1台 5.小平口螺丝刀1只 6.信号连接线3根 三、实验原理 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。 PAM 实验原理: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 图1-2 PAM 信道仿真电路示意图 32W01 C1 C2 32P03 R2 32TP0

四、可调元件及测量点的作用 32P01:模拟信号输入连接铆孔。 32P02:抽样脉冲信号输入连接铆孔。 32TP01:输出的抽样后信号测试点。 32P03:经仿真信道传输后信号的输出连接铆孔。 32W01:仿真信道的特性调节电位器。 五、实验内容及步骤 1.插入有关实验模块: 在关闭系统电源的条件下,将“时钟与基带数据发生模块”、“PAM脉冲幅度调制模块”,插到底板“G、H”号的位置插座上(具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”)。注意模块插头与底板插座的防呆口一致,模块位号与底板位号的一致。 2.信号线连接: 用专用铆孔导线将P03、32P01;P09、32P02;32P03、P14连接(注意连接铆孔的箭头指向,将输出铆孔连接输入铆孔)。 3.加电: 打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。

《现代通信原理》教学大纲

《现代通信原理》教学大纲 课程编号:CE3009 课程名称:现代通信原理英文名称:Principles of Modern Communications 学分/学时:2/32 课程性质:必修 适用专业:信息安全专业和网络工程专业建议开设学期:5 先修课程:信号与系统/随机过程开课单位:网络与信息安全学院 一、课程的教学目标与任务 本课程是一门综合性较强的专业平台基础课。是模拟电路、信号与系统、高频电路、数 学等在通信中的综合运用,是学习通信技术特别是无线通信技术必不可少的一门重要基础课, 目的是使本专业学生掌握较广泛的现代通信理论和基本技术。 本课程系统阐述数字通信理论的基本概念和数字通信各个主要环节的基本原理,使学生 掌握现代数字通信原理的基本概念和基本原理,为学生进一步学习和掌握各种现代数字通信 技术准备必要的基础理论,以提高分析问题和解决问题的能力,为后续《无线通信网络安全》 课程的学习打下基础。 二、课程具体内容及基本要求 (一)绪论( 2学时) 理解通信系统的组成模型。通信系统的分类和通信方式。掌握信息及其度量、通信系 统的主要性能指标。 1.基本要求 (1)了解通信消息、信息、信号及通信系统的通信方式。 (2)理解数字信号与模拟信号及其调制和解调。 (3)掌握通信系统的构成、分类及模型,通信系统的性能指标。 2.重点、难点 重点:通信系统的基本组成和基本特点。 难点:通信系统的基本组成和基本特点。 3.作业及课外学习要求: 阅读通信方面相关资料 (二)无线传输信道( 4学时) 了解信道的定义和模型,理解加性噪声。掌握无线信道传播特性和路径损耗的分类及 特点。了解信道容量与信噪功率比、信道带宽的相互关系。 1.基本要求 (1)了解无线信道传播特性。 (2)掌握衰落信道路径损耗。 (3)掌握小尺度衰落和多径效应原理。

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

通信原理与应用

通信原理复习重点 我把这门课的复习重点发给大家,大家就按照这上面的内容复习。下周一是复习课,请大家把作业本全部带来。 第一章绪论 1.1通信的基本概念 了解模拟通信和数字通信的定义,了解它们的基本工作原理,掌握数字通信的优缺点。 1.2通信系统的组成 掌握通信系统的组成(一般通信系统、模拟通信系统、数字通信系统) 1.3通信系统的分类与通信方式 了解通信系统的分类、通信方式 1.4信息的度量 掌握信息的含义及其度量方法 1.5通信系统的主要性能指标 掌握数字通信系统的主要性能指标以及相关计算 可靠性角度 有效性角度 习题:1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8 第二章信号分析及信道 2.1 信号分析 2.1.5波形的互相关和自相关 2.2 随机信号分析 掌握随机过程的均值、方差、相关函数 2.3 平稳随机过程 掌握平稳随机过程的特性及判定 掌握自相关函数的性质、功率谱密度、维纳——辛钦定理。 2.4 高斯随机过程 掌握高斯随机过程的特点、性质及一维概率密度函数。 2.5 窄带随机过程 掌握窄带高斯过程特点(P31结论) 掌握窄带高斯包络和相位的统计特性(P32结论)。 2.6 随机过程通过线性系统的分析 2.7 信道及其容量 掌握正弦波加窄带高斯过程的包络分布、相位分布; 高斯白噪声的特点。 信道容量的概念、香农公式和结论 习题:2-4 2-5 2-6 第三章模拟调制系统 3.1 幅度调制系统的调制与解调 了解AM、DSB、SSB、VSB信号的调制和解调原理 掌握上述各信号的频谱、带宽以及AM、DSB、SSB信号的时域表达式 3.2 角度调制系统的调制与解调 了解FM信号的调制和解调原理以及时域表达式、频谱特点和带宽 3.3 模拟调制系统的抗噪声性能

《通信原理》课程教学大纲.

《通信原理》课程教学大纲 课程编号: 课程名称:《通信原理》 参考学时:60 实验学时:18 先修课及后续课:先修课:电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础 后续课:现代DSP技术 (一)说明部分 1.课程性质 本课程是通信工程、电子信息工程本科专业的一门重要的专业基础课,授课对象为在校本、专科学生。该课程设置的目的是使学生学习和掌握通信原理的基本知识,为后续专业课程的学习打下良好的基础。 2.教学目标及意义 通过本课程的学习使学生掌握通信系统基础理论知识,使学生掌握典型通信系统的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法、工程计算方法和实验技能等。了解通信技术当前发展状况及未来发展方向。为学生学习后续专业课程提供必要的基础知识和理论背景,为学生形成良好的专业素质打好基础。 3.教学内容和要求 通信系统是通信、电子信息及相关专使学生学习和掌握通信原理的基本知识,它运用了高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,以及信号与线性系统分析方法,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。掌握模拟信号数字化技术的基础理论。重点分析数字通信系统的数学模型、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。 本课程配有通信原理实验,主要涉及的内容有对模拟信号的数字化部分如:脉冲幅度调制PAM、脉冲编码调制PCM、增量调制△M等;有数字信号的调制部分如:二相PSK(DPSK)、FSK等。 4.教学重点、难点 教学的重点在于模拟信号的编码、数字信号的传输及差错控制部分。其中基带传输部分介绍的无码间串扰系统及频带传输部分介绍的最佳接收是难点。 5.教学方法和手段 本课程需要运用先修的高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识,信号与系统分析方法,又涉及到后续专业课程的各个领域,本课的理论性和应用性均较强。因此教学上采用课内和课外教学相结合。课内以课堂教学为主,课后学生自学部分内容的形式,课外教学则

直接序列扩频通信系统开题报告

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)开题报告 题目:直接序列扩频通信系统的设计与仿真实现 系(部)应用电子与通信技术 专业通信工程 学生薛光宇 学号24 班号0992222 指导教师周凯 开题报告日期2012.10,22 哈工大华德学院

说明 一、开题报告应包括下列主要内容: 1.通过学生对文献论述和方案论证,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求 2.进度计划是否切实可行; 3.是否具备毕业设计所要求的基础条件。 4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施; 5.主要参考文献。 二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。 三、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在系(部)保存,以备检查。指导教师评语: 指导教师签字:检查日期:

一、课题题目和课题研究现状 课题题目:直接序列扩频通信系统的设计与仿真实现。 研究现状:目前扩频技术中研究最多的对象是CDMA技术,其中又以码捕获技术和多用户检测(MUD)技术代表了目前扩频技术研究的现状。 1.码捕获 同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。 2, 多用户检测 CDMA系统容量受到来自其他用户的多址干扰的限制,多用户检测能够利用这些多址干扰来改善接收机的性能,因此是一种提高系统容量的有效方法。传统的CDMA 接收机是由一系列单用户检测器组成,每个检测器都是与特定扩频码对应的相关器,它并没有考虑多址干扰的结构,而是把来自其它用户的干扰当成加性噪声,因此当用户数量增加时,其性能急剧下降。通过对所有用户的联合译码可以极大地改善CDMA系统的性能。但是最优的多用户接收机,其复杂度随用户数量成指数增长,因此在实际通信系统中几乎不可能实现。这样寻找在性能和复杂度之间折中的次最优多用户检测器成为研究的热点 二、目的及意义 通过对该课题的研究,了解科研学术论文的撰写流程,并且将自己所学的理论知识运用到论文中,全面多角度的分析该领域的发展现状,同时提高自己的思维能力,对搜集的数据进行恰当处理和准确分析,对大学本科四年学习成果进行有效的检验,并且进一步提高自学能力和自主进行科学研究的水平。 三、课题的基本内容 所谓直接序列扩频(DS),就是直接用具有高速率的扩频码序列在发送端去扩展信号的频谱。而接收端,用相同的扩频码序列进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始信息。

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+ =≤∑

移动通信原理与系统-教学大纲

《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称:(移动通信原理与系统) ( 32学时) 二、先修课程:通信原理、通信网基础 三、适用专业:通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说,移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论,了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1.理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型; 2.掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术; 3.理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术; 4.掌握移动通信系统的组网技术; 5.掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理; 6.掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统的基本原理和应用; 7.了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配(不含实验) 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容: ●无线传播的特点以及对无线通信的影响; ●无线信道的特性,研究方法 ●无线信道的分析基础(分布,特性参数等) ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法

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

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。

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

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

通信原理实验教学大纲

《通信原理》课程实验教学大纲 课程编号:032031 课程总学时:80 实验学时:8 课程总学分:4.5 适用专业:物联网工程,网络工程 一、本课程实验的主要目的与任务 通信原理是物联网工程专业必修的一门专业必修课。本课程的任务是使学生获得通信技术的基本理论与技术,目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。 实验是提高同学们深入理解课堂内容的重要环节。本实验课是配合理论学习单独开出的课程,要学习独立分析和设计基本单元电路,简单的通信系统,培养学生的实际动手能力和分析处理问题的能力,提高调试电路的能力。通信原理实验是为今后的课程设计和毕业设计奠定基础。通过实验可巩固和加深对通信原理、通信电路理论的理解。。 通过实验教学,使学生进一步加强对通信原理中的基本单元电路的了解,搞清调幅、调频等电路的基本原理和实际电路。基本任务是:了解每个实验的目的,理解实验方案、实验步骤的合理性,理解实验原理,弄清实验电路的结构和组成。有效测出所需数据和波形,判别数据和波形的正确性;能应用理论对测得的数据和波形进行分析、整理,并根据实验目的作出结论。将上述各项要求及实验结果编写成实验报告。 二、本课程实验项目 注:1、类型---指验证性、综合性、设计性;2、该表格不够可拓展。 三、各实验项目主要实验内容和基本要求 实验一 幅度调制及解调实验 (一)、实验目的 研究已调波与调制信号的关系。 序号 实验项目名称 学时 类型 必做/选做 所需主要设备 1 幅度调制及解调 2 验证 必做 实验箱+示波器 2 FM 调制及解调实验 2 验证 必做 实验箱+示波器 3 调幅及FDM 频分复用传输实验 2 验证 必做 实验箱+示波器 4 FSK 调制及解调实验 2 验证 必做 实验箱+示波器

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

“通信原理”课程教学大纲

“通信原理”课程教学大纲 “Communication Principles” 课程编号: 适用专业:通信工程,电子信息工程,电子信息科学与技术和相关专业 学时数:84学分数: 执笔者:刘维周编写日期:2009年9月30日 一、课程的性质和目的 通信原理(Communication Principles)是通信、电子信息类专业的专业基础必修课,适合在三年级下学期时开设。本课程的任务旨在使学生掌握现代通信原理及各种通信系统分析、设计的基本方法。通过理论学习与实验环节掌握好本课程内容是学好后续各门专业课的前题。 二、课程教学内容 第1章绪论 信息及其度量。通信方式,通信系统的组成、分类及其主要性能指标。 第2章随机信号分析 随机过程的一般表述。平稳随机过程的定义、相关函数及功率谱密度。高斯过程。窄带过程。正弦波加窄带高斯过程。随机过程通过线性系统。 第3章信道与噪声 信道定义及其数学模型。恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。分集接收。信道的加性噪声。信道容量的概念。 第4章模拟调制系统 幅度(AM、DSC、SSB、VSB)、角度(FM、PM)调制的原理及其抗噪声性能。频分复用、复合调制、多级调制的基本概念。 第5章数字基带传输系统 数字基带传输系统的基本结构。数字基带信号的常用波形、码型及其频谱特性。基带脉冲传输与码间干扰。无码间干扰的基带传输特性。部分响应系统。无码间干扰基带系统的抗噪声性能。眼图及时域均衡的基本概念。

第6章数字调制系统 二进制数字调制系统原理及其系统的抗噪声性能。二进制数调系统的性能比较。多进制数字调制系统。改进的数字调制方式(MSK)。 第7章模拟信号的数字传输 抽样定理。脉冲振幅调制(PAM)。模拟信号的量化。脉冲编码调制(PCM)。增量调制(△M)。PCM系统和△M系统的性能比较。时分复用和多路数字电话系统。 第8章数字信号的最佳接收* 数字信号接收的统计表述及最佳接收准则。确知信号的最佳接收。随机信号的最佳接收,起伏信号的最佳接收的基本概念。匹配滤波器。基带系统的最佳化。 第9章差错控制编码 纠错编码的基本原理。常用的简单编码。线性分组码。循环码。卷积码。 第10章正交编码与伪随机序列* 正交编码与码分复用。伪随机序列。伪随机序列的主要应用。 第11章同步原理 载波同步的方法。载波同步系统的性能及误差分析。位同步的方法。位同步系统的性能及误差分析。群同步的方法。网同步的基本概念。 三、实验教学内容 1. HDB3编译码实验 2. 移频键控(FSK)实验 3. 移相键控(PSK)实验 4. 抽样定理与脉冲调幅实验 5.PCM编译码实验 6. △M编译码实验 7.循环码(15,6)纠错编码实验 四、课程教学和实验教学内容的学时分配

《通信原理》课程教学大纲

《通信原理》课程教学大纲 Communication Principles 课程负责人:执笔人: 编写日期: 一、课程基本信息 1.课程编号:L08263 2.学分:2学分 3.学时:32(理论32) 4.适用专业:电气工程及其自动化专业、自动化专业 二、课程教学目标及学生应达到的能力 本课程是为电气工程及其自动化、自动化专业开设的专业选修课。在培养计划中列为选修课,主要研究各种现代模拟通信和数字通信的基本原理、方法及传输性能。 本课程的教学任务是使学生掌握现代通信,尤其是数字通信的基本概念、基本理论以及基本的分析方法;熟悉通信系统的组成和工作原理;了解通信系统主要组成部分的实现方法,以适应现代信息社会对通信人才的需求。 本课程的教学目标是使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能,为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念;使学生了解通信技术的最新发展方向,从而把握通信学科发展脉络,激发学生的主动性与创新性,提高学生的综合素质和创新能力,为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。 三、课程教学内容与基本要求 (一)绪论(2课时) 主要内容:通信系统的模型、通信系统的分类、模拟与数字通信系统、通信方式、信息量的概念、信息量的定义、信息量计算举例、通信系统指标。 1.基本要求 (1)了解通信系统分类及通信方式。 (2)掌握通信基本概念,通信系统模型,通信系统主要性能指标的计算。 2. 学时分配 课堂教学2学时,通信系统分类及通信方式(1学时);信息量及通信系统的指标(1学时)。 (二)随机信号分析(6课时) 主要内容:随机过程的定义与描述;平稳随机过程的定义、遍历性、相关函数、频谱特性;高斯过程统计特性、标准正态积分;窄带随机过程描述、同相和正交分量的统计特性、随机包络与相位的统计特征。白噪声的频谱与自相关函数、随机过程通过线性系统。 1.基本要求 (1)了解随机信号的定义与描述方法,窄带随机过程的主要性质。 (2)掌握主要的分析结论。 2.学时分配

现代通信原理_曹志刚_答案(很重要)培训资料

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通信原理作业参考答案 第三章 模拟线性调制 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ,不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。 解: t t Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(222222 222 2?+++-=--+=--+= 令 02=-b aK ,则a b K /2= t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(= 3.13 用ο90相移的两个正交载波可以实现正交复用,即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ,而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是:信道传递函数)(f H 必须满足 W f f f H f f H c c ≤≤-=+0), ()( 证明:)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω )]}()([)()(){(2 1 )(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-= 以t t C c d ωcos )(=相干解调,输出为

)(*)()(t C t S t S d p = )]}()2([)2()(){(4 1 )]}2()([)()2(){(41 )] ()([21 )(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器,滤掉上式中c ωω2±项,则 )]()()[(4 )]()()[(41)(21c c c c d H H F j H H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-= 要无失真恢复基带信号,必须 ?? ?=++-+=-常数)()() ()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。 对于)(2t f ,使用t t C c d ωsin )(=相干解调,可以无失真地恢复)(2t f ,用样须满足 )()(c c H H ωωωω+=- 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号,载频为MHz 1,接收信号功率为mW 1,加性白色高斯噪声双边功率谱密度为 Hz W /103μ-。接收信号经带通滤波器后,进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比; (2) 比较解调器输出信噪比; 解:kHz W 3=, mW S i 1=, Hz W n /102 30 μ-= (1)W B n N DSB DSB i 636301012103210102)(---?=?????==

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

《无线通信原理及应用》课后习题

《无线通信原理及应用》 课后习题 ?第1章无线传感器网络概述 1、无线传感器网络的定义? 2、传感器节点结构及其各部分功能? 3、无线自主网的定义? 4、传感网与无线自主网的主要区别? 5、传感器网络的特点?

6、传感器网络的应用主要包括那些方面? 7、传感器网络的关键技术包括那些?

第2章路由协议 1、传统路由协议主要功能? 2、无线传感器网络路由协议与传统路由协议有什么不同点? 3、无线传感器网络的路由协议的特点? 4、传感器网络路由机制的要求有哪些? 5、根据传感器网络的不同应用敏感度不同,可将传感器网络的路由协议分为: 6、能量路由策略主要有哪几种? 7、能量多路径路由的基本思想? 8、能量多路径路由的基本过程? 9、定向扩散路由的基本思想? 10、定向扩散路由机制的基本过程? 11、谣传路由的基本思想? 12、GEAR路由的基本过程? 13、传感器网络有三种存储监测数据的主要方式? 14、GEM路由的基本思想? 15、虚拟极坐标建立过程的步骤? 16、边界定位的地理路由的基本思想? 17、一个信标节点确定边界节点的过程? 18、目前,研究人员提出的可靠路由协议主要从两个方面考虑? 19、基于不想交路径的多路径路由机制的基本思想? 20、ReInForM路由的基本过程? 21、SPEED协议的基本过程? 22、SPEED协议主要由几部分组成? ?第3章MAC协议 1、在设计无线传感器网络的MAC协议时,需要着重考虑哪几个方面? 2、在无线传感器网络中,人们经过大量实验和理论分析,总结出可能造成网络能量浪费的主要原因包括哪几方面? 3、传感器网络的MAC协议分哪三类? 4、基于竞争的MAC协议的基本思想? 5、IEEE802.11MAC协议有哪两种访问控制方式? 6、S-MAC协议工作机制? 7、流量自适应侦听机制的基本思想? 8、Sift协议的设计目的? 9、Sift协议的核心思想? 10、Sift协议的工作原理?

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