通信原理复习完整版本.ppt

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1、通信原理复习纲要,考试注意事项,1、考试形式闭卷，A、B卷2、试卷分值分布填空题（20分）、选择题（20分）、简答题（12分）、计算题（48分，总计五大题）3、试卷分值占各章比例第一章（11分），第三章（16分），第四章（13分），第五章（20分），第六章（9分），第七章（12分），第九章（12分），第十一章（4分），第十四章（3分）4、考试时间1月5号下午13:30-15:30地点：5-215,第一章 绪论,掌握要点：1.模拟通信和数字通信模型,模拟通信,数字通信,掌握要点：2.数字通信优缺点,数字通信的优点：（1）抗干扰能力强（2）差错可控，传输性能好（3）易于与各种数字终端接口（4）易于

2、集成化（5）易于加密处理，且保密强度高。,数字通信的缺点：（1）、频带利用率不高数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取的。（2）、对同步要求高，系统设备比较复杂。,单工通信，是指消息只能单方向传输的工作方式,半双工通信，是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式,全双工通信，是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。全双工通信的信道必须是双向信道。,掌握要点：3.了解各通信方式,掌握要点：4.离散信源的信息量 平均信息量(熵）的计算,信息量I与消息出现的概率P(x)之间的关系应为,信息量的单位与对数底数a有关。a=2时，信息量的单位为比特(bit)；,传

3、送M进制波形之一的信息量为：,离散信源的平均信息量：指信源中每个符号所含信息量的统计平均值。,H(x)=P(x1)-log2 P(x1)+P(x2)-log2 P(x2)+P(xn)-log2 P(xn),推论：当信源中每个符号等概独立出现时，信源的熵有最大值。其最大值为：,码元传输速率RB：简称传码率，又称符号速率,单位是波特（Baud），记为B,信息传输速率Rb：简称传信率，又称比特率等。它表示单位时间内传递的信息量或比特数，单位是比特/秒，可记为bit/s，或 b/s，或bps。,Rb=RBH(b/s),等概传输时，熵有最大值log2M，信息速率也达到最大，即 Rb=RB log2 M(

4、b/s),掌握要点：5.码元速率、信息速率、频带利用率 计算，误码率、误信率的定义,频带利用率：真正衡量数字通信系统传输效率的应当是单位频带内的码元传输速率,误码率（码元差错率）Pe：是指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例,误信率（信息差错率）Pb是指发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例,1.字母A出现的概率是0.05，求其信息量()。（书本P11例1-1）2.某二进制离散信源，“1”、“0”发生概率分别为1/4和3/4，该信源的平均信息量为(0.811 bit/符号)。3.A、B、C、D、E的概率是1/4、1/8、1/8、3/16、5/16，则平均信息量是()。（书本P11例1

5、-2）,4.一个数字通信系统传送四进制信号，其码元速率为800波特，则信息传输速率为(1600b/s)。,5.设信源由A、B、C三个符号组成，出现概率分别为1/2 1/4 1/4，假设各符号的出现相互独立，则信源的平均信息量为(1.5 bit/符号)。6.出现概率越(小)的消息，其所含的信息量越大；出现概率越(大)的消息，其所含的信息量越小。,例题分析：,7、已知某四进制离散信源（0 1 2 3）中各符号出现的概率分别为3/8 1/8,且每个符号出现都是独立的，求（书本P11）（1）.信源的平均信息量(熵）（2）.信源发送消息的信息量。其中0出现38次 1出现25次 2出现24次 3出现13次

6、 共有100个符号。,8、某四进制数字传输系统的每个码元的持续时间宽度为833*10（-6）s,连续工作1小时后，接收端收到6个错码（1）.系统的码元速率信息速率（2）.系统的误码率,第三章 随机过程,掌握要点：,1、掌握狭义平稳、广义平稳的概念，两者关系如何？狭义平稳随机过程是指随机过程的统计特性（n维分布函数和n维概率密度函数）不随时间的推移而变化。广义平稳随机过程是随机过程(t)的均值和方差与时间t无关，而其相关函数只与时间间隔有关。两者关系：狭义平稳一般是广义平稳的，反之不一定成立。2、各态历经性（遍历性）平稳随机过程，它的数字特征（均为统计平均）完全可由随机过程中的任一实现的数字特征

7、（均为时间平均）来替代。即：假设x(t)是平稳随机过程(t)的任意一个实现，(t)的数字特征（统计平均）可由x(t)的时间平均替代，即：,3、平稳随机过程自相关函数 对于平稳随机过程而言，它的自相关函数是特别重要的一个函数。（其一，平稳随机过程的统计特性，如数字特征等，可通过自相关函数来描述；其二，自相关函数与平稳随机过程的谱特性有着内在的联系）。设(t)为平稳随机过程，则它的自相关函数 R()=E(t)(t+)具有下列主要性质：（1）R(0)=E2(t)(t)的平均功率（2）R()=E2(t)(t)的直流功率（5）R(0)-R()=2 方差，(t)的交流功率 当均值为0时，有R(0)=2。,

8、掌握要点：,4.平稳随机过程的功率谱密度平稳随机过程的功率谱密度P()与其自相关函数R()是一对傅里叶变换关系,即,掌握要点：,掌握要点：,5.白噪声凡是功率谱密度在整个频率范围内都是均匀分布的噪声，被称之为白噪声。,即白噪声的自相关函数与功率谱密度也是一对傅立叶变换关系，即,白噪声的功率谱密度和自相关函数,例题分析：,1、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其一维分布与(时间t)无关，二维分布只与(时间间隔)有关。2、实平稳随机过程的自相关函数为，则平均功率是(R（0）)。3、平稳随机过程S(t)中，R()的物理意义是(直流功率)。4、某随机相位余弦波(t)=Acos(ct+)，其中

9、A和c均为常数，是在(0,2)内均匀分布的随机变量。（书本41例3-1，,44例3-2）（1）证明(t)是否是平稳随机过程。（2）求(t)的功率谱密度和平均功率；（3）讨论(t)是否具有各态历经性。5、某随机过程(t)=s(t)cos(ct+)，已知s(t)是一个平稳随机脉冲序列，其功率谱密度为Ps(f)，c为常数，是在(0,2)内均匀分布的随机变量，且s(t)与相互独立。（1）证明(t)是否是平稳随机过程。（2）求(t)的功率谱密度Pe(f)；6、已知s(t)是一个平稳随机脉冲序列，其功率谱密度为Ps(f)，求已调信号(t)=s(t)cos(ct)的功率谱密度Pe(f)；,第四章 信道,掌握

10、要点：,1、了解信道的定义及分类信道：指以传输媒质为基础的信号通道。连接发送端和接收端的通信设备，其功能是将信号从发送端传送到接收端。它可分为狭义信道和广义信道。根据信道的定义，如果信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道；如果信道不仅是传输媒质，而且包括通信系统中的一些转换装置，这种信道称为广义信道。,狭义信道按照传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光纤等。无线信道包括地波传播、短波电离层反射、超短波或微 波长 视 距中继、人造卫星中继等。今后，为了叙述方便，常把广义信道简称为信道。,17,2、恒参信道特性及对信号传输的影响 恒参信道的信道

11、特性不随时间变化或变化很缓慢。如由架空明线、电缆、地波传播、对称电缆、人造卫星中继、光导纤维等传输媒质构成的信道都属于恒参信道。,恒参信道对信号传输的影响是确定的或者是变化极其缓慢的。因此，其传输特性可以等效为一个线性时不变网络。只要知道网络的传输特性，就可以采用信号分析方法。,3、随参信道的特性以及对信号传输的影响 随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。常见的随参信道短波电离层反射信道、流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道等。随参信道以短波电离层反射信道和对流层散射信道为典型代表。随参信道有三个特点：(1)对信号的衰耗随时间随机变化；(2)信号传输的时延随时间随机变化；(

12、3)多径传播。,掌握要点：,4、连续信道容量香农(Shannon)信道容量公式，简称,其表明的是当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给定时，在具有一定频带宽度的信道上，理论上单位时间内可能传输的信息量的极限数值。只要传输速率小于等于信道容量，则总可以找到一种信道编码方式，实现无差错传输；若传输速率大于信道容量，则不可能实现无差错传输。若噪声n(t)的单边功率谱密度为n0，则在信道带宽B内的噪声功率N=n0B，得香农公式的另一形式(信道容量三要素公式）:为增大信号功率S可以增加信道容量，若信号功率趋于无穷大，则信道容量也趋于无穷大，即 减小噪声功率N(或减小噪声功率谱密度n0)可增加信道容量，若

13、噪声功率趋于零(或噪声功率谱密度趋于零)，则信道容量趋于无穷大，即 增大信道带宽B可以增加信道容量，但不能使信道容量无限制增大。信道带宽B趋于无穷大时，信道容量的极限值为,例题分析：,1.调制信道分为（恒参信道）和（随参信道），短波电离层反射信道属于（随参）信道。2.调制信道包括（发转换器），媒质，（收转换器）。3.信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是（多径衰弱）。4.电离层反射通道1000km时，最大时延差为2ms，那么传输煤质的相关带宽为（500）HZ.5.连续信道香农公式可表示（），当信道带宽趋于无穷大时，连续信道趋于（）。,20,6、计算传输电视图象信号时所需的带宽电视图象

14、可以大致认为由300000（三十万）个小像元组成；一般要求的对比度，每一像元大约取10个可辨别的亮度电平（例如对应黑色、深灰色、浅灰色、白色等）；假设对于任何像元，10个亮度电平是独立等概率出现的，每秒发送30帧图象；为了满意地重现图象，要求信噪比S/N为1000（即30dB）。试计算传输上述信号所需的最小带宽。解：（1）每一像元所含平均信息量：因为每一像元能以独立等概率取10个亮度电平，所以，每个像元的平均信息量为（2）每帧图象的平均信息量：（3）每秒内传送的平均信息量（信息速率）：（4）传输带宽：为了传输这个信号，信道容量C至少必须等于Rb,由香农公式：,21,7、已知彩色电视图像由 个像

15、素组成，设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个等级，如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。（1）计算每秒传送100个画面所需要的信道容量（2）如果接收机信噪比为30dB，为了传送彩色图像所需信道带宽为多少？提示,信道容量带宽 约50MHZ,第五章 模拟调制系统,掌握要点：,1、用正弦波作为载波的调制，包括幅度调制和角度调制。幅度调制（属线性调制）：已调信号是基带信号频谱的平移及线性变换。主要有：调幅（AM）、双边带调制（DSB-SC)、单边带调制（SSB-SC)、残留边带调制（VSB-SC)。,2、角度调制（属非线性调制）：已调信号不再保持原来基带频谱的结构，其频谱会产生无

16、限的频谱分量。主要有 调频（FM)和调相（PM）两种。,3、幅度调制的一般模型,4、调幅(AM)调制信号m(t)叠加直流A0后与载波相乘，就可形成调幅(AM)信号.假设调制信号m(t)的均值为0.,AM调制器模型,AM波形和频谱图,AM信号的波形和频谱,结论一：当满足|m(t)|maxA0 时AM信号的包络与调制信号成正比，用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号，否则产生包络失真。不能用包络检波器进行解调，为保证无失真解调，可以采用同步检波器（相干解调）。AM频谱结构：AM信号的频谱由载频分量和上、下两个边带组成，上边带与原调制信号频谱结构相同，下边带是镜像。AM信号是带有载波的双边带信号

17、，它的带宽是基带信号带宽fH的两倍，即BAM=2fH。结论二：AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。在“满调幅”（|m(t)|max=A0时，也称100调制）条件下，载波分量仍占据大部分功率，而含有有用信息的两个边带占有的功率较小。因此，从功率上讲，AM信号的功率利用率比较低,5、抑制载波双边带调制（DSB-SC）在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果将载波抑制，直流A0去掉，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号（DSB）。其时域和频域表示式分别为SDSB(t)=m(t)cosct SDSB()=M(+c)+M(-c),双边带信号（DSB）波形和频谱,结论：

18、（1）DSB信号的包络与调制信号的变化规律不一致，不能采用包络检波来恢复调制信号，采用相干解调(同步检波)（2）DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM信号相同。BDSB=2fH（3）DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带。节省发送功率，-引出单边带调制。,6、单边带调制(SSB)只传输一个边带的通信方式称为单边带通信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法（了解）。1.用滤波法形成单边带信号 产生SSB信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。

19、滤波器H()设计理想低通特性HLSB()取出下边带信号频谱SLSB()理想高通特性HUSB()取出上边带信号频谱SUSB(),SSB调制方式在传输信号时，不但可节省载波发射功率，而且它所占用的频带宽度为BSSB=fH，只有AM、DSB的一半，因此，它目前已成为短波通信中的一种重要调制方式 SSB信号的解调和DSB一样不能采用简单的包络检波，因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化，需采用相干解调。,7、相干解调与包络检波相干解调相干解调器的一般模型 相干解调器原理：为了无失真地恢复原基带信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为

20、相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到原始的基带调制信号。,包络检波 适用条件：AM信号，且要求|m(t)|max A0，包络检波器结构：通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。例如，,包络检波器直接从已调波的幅度中提取原调制信号。AM信号几乎无一例外地采用包络检波。,DSB、SSB和VSB均是抑制载波的已调信号，其包络不直接表示调制信号，因而不能采用包络检波法解调。采用相干解调,输出信噪比反映了系统的抗噪声性能。衡量同类调制系统不同解调器对输入信噪比的影响，还可用输出信噪比和输入信噪比的比值G来表示，即,评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是要看解调器的输出

21、信噪比。输出信噪比定义为,G称为调制制度增益。,8、各线性调制系统的抗噪声性能,线性调制相干解调的抗噪声性能分析模型,9、DSB调制抗噪声性能,BPF的带宽B=2fH，为双边带信号的带宽。,DSB调制系统的制度增益为G=2,若白噪声的双边功率谱密度为n0/2 Ni=n0B,双边带解调输入与输出噪声功率的关系,10、角调制的基本概念及表达式一、角调制的基本概念使高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制(PM)，分别简称为调频和调相。,因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。,角度调制与线性调制不同，已调

22、信号频谱非线性变换，产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。,角度调制抗噪性能高好 但带宽高,二、角度调制的表达式 调相信号可表示为 SPM(t)=Acosct+Kpm(t)调频信号可表示为 SFM(t)=Acosct+,三、单音频调频FM 与PM,11、各模拟调制系统性能比较比较了各种模拟系统的传输带宽B、制度增益G、输出信噪比 和主要用途：（1）抗噪声性能：FM最好，DSB/SSB，VSB次之，AM最差（2）频谱利用率：SSB最高，VSB较高，DSB/AM次之，FM最差（3）功率利用率：FM最高，DSB/SSB，VSB次之，AM最差（4）设备复杂度：AM最简，DSB/FM次之

23、，VSB较复杂，SSB最复杂,12、频分复用频分复用的概念 复用：是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可在同一信道上传输的复合信号的方法。常见的信道复用分为频分复用和时分复用两种。频分复用：就是按频率区分信号的复用方法。时分复用：就是按时间区分信号的复用方法。通常，在通信系统中，信道所提供的带宽往往总比传输一路信号所需的带宽宽得多。因此，一个信道只传送一路信号有时是非常浪费的。为了充分利用信道的带宽，因而提出了信道频分复用的问题。,1、在AM、DSB、SSB、FM四个通信系统中，可靠性最好的是(FM)，可靠性相同的是(DSB、SSB)。2、某调频波为，此调频波的最大相位偏移(10)。3、某调

24、频波，则调频指数为（8），最大频偏为（1600）Hz。4、AM解调方式有（相干解调）、（包络解波）。5、某调频波为，此调频波的载波频率（HZ）。6、AM系统在（）情况下会出现门限效应。7、在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数 应满足（）。,习题分析：,习题分析：,9、,8、,9、设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号的频带限制在，而载波为，已调信号的功率为。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）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性。（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

25、噪功率比为多少。（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。解10、某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为 W，由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB，试求：（1）双边带DSB时的发射机输出功率；（2）单边带SSB时的发射机输出功率；解,第六章 数字基带传输系统,掌握要点：,1、基带传输系统的基本结构 基带传输系统的基本结构。2、常用数字基带信号,（1）.单极性不归零波形 单极性不归零波形如图 所示，这是一种最简单、最常用的基带信号形式。这种信号脉冲的零电平和正电平分别对应着二进制代码0和1，或者说，它在一个码元时间内用脉冲的有或无来对应表示0或1

26、码。特点是极性单一，有直流分量，脉冲之间无间隔。,（2）.双极性不归零波形 在双极性不归零波形中。脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0，由于它是幅度相等极性相反的双极性波形，故当0、1符号等可能出现时无直流分量。这样，恢复信号的判决电平为 0，因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。故双极性波形有利于在信道中传输。,（3）.单极性归零波形 单极性归零波形与单极性不归零波形的区别是有电脉冲宽度小于码元宽度，每个有电脉冲在小于码元长度内总要回到零电平，所以称为归零波形。,（4）.双极性归零波形 它是双极性波形的归零形式，如图6.2-1(d)所示。图可见，每个码元内的脉冲都回到零点平，即

27、相邻脉冲之间必定留有零电位的间隔。,图 6-3(d),3、常见的传输码型（1）AMI码传号交替反转码 AMI编码规则是将二进制消息代码“1”(传号)交替地变换为传输码的“+1”和“-1”，而“0”(空号)保持不变。例如：,消息代码 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 AMI码：+1 0 0 1+1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1 AMI码对应的基带信号是正负极性交替的脉冲序列，而0电位保持不变的规律。,（2）HDB3码3阶高密度双极性码 HDB3码是AMI码的一种改进型，其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个

28、。其编码规则如下：10 当信码的连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编，即传号极性交替；AMI编码 20 当连“0”个数超过3时，则将第4个“0”改为非“0”脉冲，记为+V或-V，称之为破坏脉冲。V码的极性应与其前一个非“0”脉冲(+1或-1）的极性相同，-插V 30 相邻V符号之间有奇数个非0符号时不变，有偶数个非0符号时，将该小段的第一个0变换成+B或-B，B符号的极性与前一非0符号相反，并让后面的非0符号从V（含V）符号开始交替变化；插 B,例如：代 码：1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1 AMI码：-1000 0+1000 0-1+1 000 0-1+1（插V

29、）：-1000 V+1000+V-1+1 000+V-1+1（插B）：-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+1-1 HDB3码：-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+1-1 其中的V脉冲和B脉冲与1脉冲波形相同，用V或B符号的目的是为了示意是将原信码的“0”变换成“1”码。虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。,4、掌握码间干扰定义*码间干（串）扰：是由于系统传输总特性（包括收、发滤波器和信道的特性）不理想，导致前后码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，从而对当前码元的判决造成干扰。码间串扰严重时，会造成错误判决。,

30、因此，为了使误码率尽可能的小，必须最大限度的减小码间串扰和随机噪声的影响。这也正是研究基带脉冲传输的基本出发点。,5、眼图的定义和观察方法 眼图：是指利用实验手段方便地估计和改善（通过调整）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,可以从示波器显示的图形上,观察出码间干扰和噪声的影响,从而估计系统性能的优劣程度。在传输二进制信号波形时,示波器显示的图形很像人的眼睛，故名“眼图”。,习题分析：1、已知信息代码为1010 0000 0000 11，写出相应的AMI码和HDB3码。AMI码：+10-10 0000 0000+1-1 HDB3:+1

31、0-1 0 0 0-V+B00+v 0-1+12、若消息代码序列为01100101，则其AMI码为（0+1-100+10-1）。3、在数字通信中，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。4、已知信息代码为，其对应的HDB3码为（+1000+v-B00-V00+1000+v0-1+1）。,第7章 数字带通传输系统,数字带通系统的基本结构,掌握要点：1、掌握数字带通系统结构和常用数字调制方式,基本的三种数字调制方式是：振幅键控（ASK)、移频键控（FSK)和移相键控（PSK或DPSK),2、二进制振幅键控（2ASK）,2ASK信号的调制与解调 二进制振幅键控信号的产生方法如图

32、所示，图(a)是采用模拟相乘的方法实现，图(b)是采用数字键控的方法实现。,3、二进制移频键控（2FSK）,数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图,二进制移频键控信号非相干解调器原理图,二进制移频键控信号相干解调器原理图,图 7.1-92FSK非相干解调过程的时间波形,二进制移相键控信号的时间波形,数字信息 1 0 0 1,3、二进制移相键控（2PSK）,2PSK信号的调制与解调 二进制移相键控信号的调制原理图如图所示。其中图(a)是采用模拟调制的方法产生2PSK信号，图(b)是采用数字键控的方法产生2PSK信号。,2PSK信号的解调原理图,2PSK信号的解调通常都是采用相干解调，解调器原理

33、图如图 所示。在相干解调过程中需要用到与接收的2PSK信号同频同相的相干载波.,若信噪比r一定，2PSK系统的误码率低于2FSK系统，2FSK系统的误码率低于2ASK系统。三种数字调制系统的误码率Pe与信噪比r的关系曲线如图 所示。可以看出，在相同的信噪比r下，相干解调的2PSK系统的误码率Pe最小。,误码率Pe与信噪比r的关系曲线,4、各数字调制系统性能比较,一、误码率比较,二.频带宽度 若传输的码元时间宽度为Ts，则2ASK系统和2PSK系统的频带宽度近似为2/Ts，即B2ASK=B2PSK=2fs 2ASK系统和2PSK系统具有相同的频带宽度。2FSK系统的频带宽度近似为：B2FSK=|

34、f2-f1|+2fs=3000HZ 2FSK大于2ASK系统或2PSK系统的频带宽度。因此，从频带利用率上看，2FSK系统的频带利用率最低。,1、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK中，在抗加性高斯白噪声方面，性能最好的调制制度是（2PSK）。2、2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏的顺序（2PSK、2DPSK、2FSK、2ASK）。3、已知某2ASK系统的码元传输速率为1500波特，所用的载波信号为，要传输的二进制信号为010101。（1）画出相应的2ASK已调信号波形；（略）（2）试画出数字键控法产生2ASK信号的调制器原理框图；（

35、3）计算2ASK已调信号的带宽和频带利用率。带宽：3000HZ 频带利用率:0.5b/s.HZ4、设待发送的二进制信息为100110，码元速率为1000波特，采用2FSK方式传输。发“1”码时的波形为，发“0”码时的波形为。（1）试画出数字键控法产生2FSK信号的调制器原理框图；（2）画出对应的2FSK信号波形示意图；（略）（3）计算上述的2FSK信号的带宽。,例题分析：,第9章 模拟信号的数字传输,1、模拟信号的数字传输原理图和三个步骤,（1）抽样将取值连续、时间连续的模拟信号-取值连续、时间离散的 抽样信号（2）量化将取值连续、时间离散的抽样信号-取值离散、时间离散的量化信号（3)编码将取

36、值离散、时间离散的抽样信号-二进制数字PCM信号,2、抽样定理,一个频带限制在(0,fH)赫内的时间连续信号m(t)，如果以Ts1/(2fH)秒的间隔对它进行等间隔（均匀）抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。,是最大允许抽样间隔，它被称为奈奎斯特间隔，相对应的最低抽样速率fs=2fH称为奈奎斯特速率。,如果s2H，即抽样间隔Ts1/(2fH)，则抽样后信号的频谱在相邻的周期内发生混叠，如图 所示，此时不可能无失真地重建原信号。,3、抽样信号的量化原理 量化：利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为量化。量化与抽样的区别：抽样是把一个时间上连续信号变换成时间离散的信号，而量

37、化则是将取值连续的抽样变成取值离散的抽样。,量化的物理过程可通过图 所示的例子加以说明。,极性码 段落码 段内码C1 C2C3C4 C5C6C7C8,其中第1位码C的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性，称为极性码。,4、A律13折PCM编码,1、若一低通信号m（t）的频带范围为0-108KHZ，则可以无失真恢复信号的最小采样频率为（216KHZ）。2、改善弱信号的量化信噪比，通常可采用（压扩）技术。3、设输入信号抽样值为-131个量化单位，则其A律13折线编码输出码组为（0100 0000）。4、设输入信号抽样值Is=+1260（为一个量化单位，表示输入信号归一化值的1/2048），采

38、用逐次比较型编码器,按A律13折线编成8位码C1C2C3C4C5C6C7C8，并计算量化误差和11位线性码。（通信原理课件第9章70）5、采用13折线A律编码器，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+398个单元。（通信原理课件第9章72）（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化电平、量化误差；（2）写出该对应于7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。6、采用13折线A律编码器，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为-618个单元。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化电平、量化误差；（2）写出该对应于7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。7、采用13折线A律编码器，设最小量

39、化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为-530个单元。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；（2）写出该对应于7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。,例题分析：,1、差错控制编码的基本概念：,码距：两个码字对应位上数字不同的个数；（汉明距离）例如 11000 与 10011之间的距离d=3,最小码距：码组集中各码距的最小值。,码字：由若干个码元组成的序列。例：1011001称为一个码字。,码组：由多个码字构成的集合。例：00,01,10,11。,码重/汉明重量：码字中“1”的个数；例：码字 10110，码重w=3。,第11章 差错控制编码,2、差错控制方式,3、常用简单编码奇偶监督码,

40、奇偶监督码可分为奇数监督码和偶数监督码，两者的原理相同。,它能检测奇数个错码，无纠错能力。,（2）奇数监督码：监督位也只有一位，使得码组中“1”的个数为奇数，即满足,它也能检测奇数个错码，无纠错能力。,编码效率：(n-1)/n,应用：适用于一般随机错误的检测,例题分析：,1、码集合（0000），（0110），（1010），的最小汉明距离为(2)。2、奇偶监督码能够检测的错码状态是（）。3、码组0100110的码重为（3）。4、设有8个码组000000，001110,010101,011011,100011,101101,110110和111000，其最小码距（1）。,第14章 通信网,1、电话

41、网组成组成：由终端设备（电话机）、传输线路和交换设备组成。公共交换电话网(PSTN)国内长途电话网的结构在我国采用分级汇接制，它包含4个等级的交换中心，即大区交换中心（C1），省交换中心(C2)，地区交换中心(C3)和县市交换中心（C4）。分级汇接制在图中显示为树状结构。,2、移动通信网,蜂窝网的小区划分和频率规划划分小区的目的：解决无线频率资源不足，在不同地区重复使用相同频率。划分小区的方法：将地面按正6边形划分成蜂窝状，将每个正6边形称为一个小区，小区的半径 r 一般在10至30km左右。在一个小区内使用的频率经过一定距离后在另一小区可以重复使用，如下图所示：,3、蜂窝网的组成（掌握概念）,基站移动台切换硬切换软切换漫游,