通信与网络复习笔记——通信部分
第一讲信息论
信息的度量：
不确定度
平均不确定度，熵：单位bit
定理：离散随机变量的最大熵，S表示该随机变量的取值集合
联合熵：pij 联合概率，则联合熵是
条件熵：条件概率的熵H（X|Y）=∑∑p(i,j) log p(i|j)
关系：
互信息：
互信息的理解：①X的不确定度减去观测Y后X残存的不确定度，通过观测Y帮助了解X ②Y的不确定度减去观测X后Y残存的不确定度，通过观测X帮助了解Y的信息
集合对应：并——联合熵；减——条件熵；交——互信息量
X、Y独立→互信息量为0 →H(XY)=H(x)+H(Y)→H(X|Y)=H(X)
X、Y相等→互信息量=自身信息量，最大互信息→条件熵为0
信道：信息的通道。信息传输的本质就是，利用接收的结果估计发送的结果，互信息
信道容量：互信息最大值
常见信道：
I)BSC 对称二进制信道，差错概率ε，信道容量C=1+εlogε+(1-ε)log(1-ε)
II)高斯信道：描述信道转移的概率，加性噪声
互信息量
用到h(X|X)=0 。Gauss是最差的加性信道，h（N）最大
信道容量C=max I(X:Y)（信号自己功率受限P）
香农定理：*信号带宽W，单位时间最多2W个采样
低信噪比：C=1.44P/n0
微分熵：
给定峰值约束，规定则最大微分熵的分布是均匀分布p(X)=1/(2A)；
若能量受限，最大熵是高斯分布，熵h(N)=
若随机向量映射：J是X对Y的，则
第二讲压缩编码理论
常用傅立叶变换对
————
带通抽样：fs≥2 fH/[fH/B] []是取整最低抽样率：2B 窄带信号
O量化
I)均匀量化：量化噪声方差
Δk=Δ=2V/L 量化噪声Δ^2/12 。还有过载噪声
最优量化分层电平在重建电平终点，重建电平在分层电平质心（用x概率密度求）
此时表示yk最小bit数
工程运用：-V~V均匀量化，不考虑过载，信噪比：/=,多一位码字6dB改善
II)非均匀量化：用于语音，经常落入的区域精度高，损失小，不常落入的区域权重低
压缩编码：取ln→均匀量化→编码；扩张解码：解码→均匀重建→扩张(做exp)
对数量化：y=1/B*lnX 则信噪比S/=3*(L/BV)^2
O PCM 脉冲编码调制
13折现A律近似，或者15折现μ律近似
PCM协议：M1~M8：M1，极性（正负）；M2~M4，段落；M5~M8 每段中电平位置
第三讲数字基带传输（一）
O符号映射
bit：数字传输的“基本粒子”
符号：集装箱卡车，用于承载信息，可以是物理量
常用M表示符号集合的元素数目。1个符号承载的比特：
临位最小差错映射：格雷码。相邻符号对应的比特串只差错一位。
PAM符号集合：
PSK、QAM符号集合：
符号周期：一个符号平均时间。Ts
符号速率：单位时间的符号数，符号周期倒数,Rs
比特率：单位时间bit数，
O数字调制
离散符号加载到连续波形：
基带波形构造：，让通过冲激响应为g(t)的LPF。
O niquist第一准则无ISI条件
由S(t)无失真恢复ak。
ISI：码间串扰
充要条件：①时域：系统冲激响应只在出时刻采样值非零
②频域：奈奎斯特第一准则。将带限脉冲的频谱分别平移n/Ts（n为任意整数）若其叠加的结果平坦，无ISI。
O通信速率与带宽效率
前提：符合奈奎斯特准则，即平移叠加平坦。
带宽给定，有最大符号速率，为2B（B是基带单边带宽）。或者最小Ts =1/(2B)
如果符号率再增大，则无法满足平移叠加平坦。这是所有波形的极限。
则最大比特率等于2B*log2 M
带宽效率定义为：Rb/B （比特速率/单边带宽），不超过
连续波形和离散序列的关系，就是函数和展开系数的关系。
O升余弦滚降：频域升余弦（时域不是滤波器）
理解：由平移。向上平移Ts/2，向右平移1/Ts-W
负负频率区，向上平移Ts/2，向左平移1/Ts-W，但是注意取另半个周期
cos的周期=2。标识了cos的下降速度，又称滚降系数
滚降系数最大值1（全过度带），最小值0（N-I准则）
常考性质：
①Rs/2≤B（或W）≤Rs≤2B
②升余弦单边带宽，要求W<=W0(系统带宽限制)
利用W<=Rs ，可以给定符号率的时候确定最多需要的带宽（最多即=1）
最大带宽效率=Rb/W=2log2 M/(+1)
常识：PCM语音信号是64kbps
O功率谱计算
输入信号功率谱：等于自相关的DTFT
输出信号功率谱：乘以
前提，无记忆调制，符号间独立，不同符号波形一致
输入：
作DTFT：
输出功率谱：
第四讲数字基带传输（二）
数字基带传输系统：数字调制（比特到符号，符号到波形），基带解调（抽样判决——波形到符号，符号到bit——映射）
噪声：高斯平稳加性白噪声
注，本课程的假定：信道不失真（除了均衡）
传输一个符号，接收机方案：
定义信噪比：相关器
①直接抽样：KTs抽样最好（h(t)最高点在Ts）。不足，没有信噪比增益，抗造不行。
②能量累计：积分后抽样
③最佳接收——匹配滤波
I)时域
信号功率：
噪声功率：
最大信噪比：成立条件：
把相关器改造成匹配滤波器：h是基带脉冲波形
实例:输入：输出：
II)频域：，最佳信噪比
匹配滤波的几何解释（不做要求）：
a是码元。最佳SNR=匹配滤波=相关=内积==
输出信噪比=/=/
相干解调与匹配：
I）相干解调：乘以cosωc*t→LPF
相干解调利用了sin*cos完全导致高频分量的性质，把噪声中3/4的功率都搬到了高频而信号和载波相干，所以只有1/2功率被搬到了高频
信噪比增益最大为2——双边带调制可以达到，代价是带宽增大一倍
II）匹配滤波：本质上也相干。SNR增益源于噪声对消，信号相干叠加。
限于数字传输。
最佳信噪比：分子是每符号能量，分母是噪声谱密度。
每符号能量→每比特能量（归一化测度）
信号功率=能量÷时间，即Es/Ts=Es*Rs，噪声功率N=W*n0
所以，和W有关，因为，所以
信噪比的理论极限=每符号能量÷噪声功率谱密度（双边）隐藏条件：Sa脉冲波形△升余弦：最大SNR 但会被匹配滤波器增强
结论：匹配滤波器的信噪比增益+1 带宽越大匹配增益越大
从比特角度
最大
传输一串符号：需要消除ISI，对匹配滤波有要求
整个收发（基本脉冲波形产生→匹配滤波）等效为低通，未考虑噪声。
根号升余弦
→
等效的时域：频域：
奈奎斯特第一准则：
上面模型加入噪声
定义等效噪声功率、等效噪声n（0，）最终模型，系数被归一化入噪声方差
第五讲数字基带传输（三）
O二元符号最佳判决
U={A，-A} 基带：双极性码频带：BPSK
用条件概率描述接收信号的分布
似然判决：
转化为先验概率二元码有A ，-A等概率
加性高斯白噪声模型门限为0
O多元符号
最似然判决：加性高斯噪声之下，等价于
即，选择一个符号，让它到接收符号y距离最小，以此作为判决结果！
符号、门限设置：奇数电平，则符号为偶（差距2A)，判决门限在奇数位置。
O差错概率计算：条件概率
发送A出错概率=发送-A出错概率；
Q函数：
平均符号差错概率(SER)=发送A的概率*发送A出错概率+发送-A概率+发送-A出错概率
意义：只要对于任意符号集合，只要某判决门限与符号距离为A，则由于超出该判决门限而差错的条件概率就是和信噪比有关
基带信号模型的信噪比：信号平均功率双极性码
，即每个电平符号平均平方和。噪声功率所以信噪比
O一般误符号率的计算：
符号距离2A，画出判决门限→计算各符号差错概率，表示成A/σ（分情况讨论）→
算A和S的关系（多项式求和，易错）→S./N表示A/σ，回代↑
I）单极性码，，，结果
单极性二元码SNR比双极性低3dB
II）双极性M电平，M-1个门限
偶数电平数目
符号电平：-3A 、-1A、A、3A。判决门限：-2A、0、2A。
易错点：中间的符号有2种错法，边上的只有一种。M-2个双边差错，2个单边。
边上的是单边差错概率，中间的是双边差错概率
平均符号差错概率（SER）：
用S表示A：
得
求和公式：
=/6
奇数电平数目：
中间M-2个双边差错，边上2个单边差错，得（和M偶数一样）
无论M奇偶，都是
III)单极性码：
相同SER下双极性SNR/单极性SNR=→M很大时为1/4
误码率与误比特率：传一个符号=传log2 M个bit，错一个符号平均错1bit（用格雷映射）
关系：，二元码误比特率和误码率相等。
O求得误比特率：
双极性二元码=单极性二元码：
双极性M元
单极性M元：
第七讲—载波传输：
O ASK 幅度键控
基带信号，调制：S(t)=，中心频率ωc
功率谱搬移：
解调：相干，和同频同相载波相乘；载波频率：线谱分量恢复
非相干，包络检波，分别乘以正弦、余弦，LPF后平方和
O PSK
2PSK/BPSK：
S(t)=SB(t)*cos(ωc*t+φ0) 调制初相。可做I、Q分解。等价为QAM。
基带信号本为单极性码，但由于初相的2个态之和为π，信号正负1交替，为抑制载波的调制。若信源等概，无线谱分量，相干解调需要载波频率，需要用锁相环恢复。
平方环电路（锁相环的一种）：
解调会出现相位模糊，如果锁定在π则解调结果全部反相。
DPSK：
克服相位模糊。
调制：利用前后两个符号相位差传递信息，若输入1，则这个符号比起上个符号相移π，若输入0，则这个符号和上个符号同相。
解调：利用前一个符号做载波估计。延时Ts中必须有整数个载波周期，否则要变频。
MPSK：调制载波相位，相位有M个离散取值
，
IQ分解：
可以视为一种MQAM
星座图：比特序列映射到不同IQ电平
MPSK调制：
MPSK解调：
MPSK最佳判决：最小距离准则，到两点距离相等=中垂线
MPSK差错分析：各点对称，差错概率相同。以（A，0）计算。
接收信号落到星座图上的概率分布（受到0均值2元Gauss噪声影响）：
近似公式
误符号率
误比特率
O QAM：正交幅度调制
双通道传输，每时刻每通道传一个L元码
调制公式：
I路电平：Q路电平：
（解调电路）解调原理：三角函数的相干性。Sin*sin，cos*cos产生低频分量，sin*cos产生高频
I路乘以，Q路乘以，LPF
差错分析：
相同幅度下PAM两倍功率，因为有2路。
O FSK
2FSK
解调：鉴频，相干解调（需要2路同频同相载波相乘），非相干解调（2路正余弦分别包络检波）
双边谱零点带宽
MFSK：占用带宽大；引申出OFDM技术
不能用星座图表示，星座图的隐含前提是相同载波频率。
解调:相干解调
O 载波传输和基带传输关系
一般表达：A(t)是基带信号
A(t)功率是S(t)两倍。可做I、Q分解。A*cos就是I，A*sin就是Q，都是基带信号。载波调制就是分别调制I、Q路。
S(t)=，其中SB=I+jQ是一个复基带信号。
复基带信号每时传一个复电平信号。双通道载波调制可以视为对复基带信号的载波调制，能量是后者一半（少了对称的虚部）
正频率部分的功率谱是基带功率谱正平移除以4，负频率部分的功率谱是基带功率谱反转后负平移除以4。
I功率+Q功率=复基带信号I+jQ功率=A功率=2倍Icos-Qsin功率=2倍Re(I+jQ)功率
调制：Re[(I+jQ)*exp]=Icos-Qsin ；解调(Icos-Qsin)*2(cos，-sin)→LPF→(I，Q)
带通白噪声：单边带宽B，总带宽2B，双边功率谱n0/2，功率B*n0，等效复基带白噪声功
率2B*n0 。若中心频率fc=(fH+fL)/2，I、Q独立，单边带宽B/2,功率B*n0，谱
密度2n0
基带、载波调制和传输都可以统一为复基带调制。
MPAM复基带符号能量MQAM复基带符号能量
（得到窄带符号能量需要除以2）
FSK无星座图，但是可以在I、Q平面画出信号轨迹
M进制实电平，一个符号可穿log2 M比特，而采用M进制复电平，一个符号也是log2M比特。因为前者最高谱效率2log2 M 后者log2 M。
O误码率
成对差错概率：
单极性2ASK 符号能量{0，} 相关系数0
双极性BPSK 符号能量{0，} 相关系数-1
2FSK：能量{}，相关系数-0.22 （常用的相关系数为0）
相干DPSK
FSK、ASK非相干
MPSK：相关系数成对差错概率
信噪比足够时，近似误符号率近似
误比特率和映射方式有关，格雷映射Pb=Ps/log2 M（SNR足够）
O最佳接收
MPAM只需对匹配滤波的实部进行判决
误码率
MQAM需要对匹配滤波的实、虚部分别判决
误码率：I路=Q路=，总
通信原理期末考试复习重 点总结完整版 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
《通信原理》考试重要知识点 第1章绪论 掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。 熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。 了解内容：通信的概念与发展； 基本概念 1、信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。 2、消息：信息的物理表现形式。如语言、文字、数据或图像等。 3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。 4、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。 5、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。 6、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。 7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。 8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。
9、通信系统的一般模型 10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。 12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。 13、数字信道模型 14、通信系统的分类 1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。 2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。 3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数 字通信系统。 4、按传输媒质分类，可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。 有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质 完成通信的，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。
通信原理心得体会 篇一：通信原理学习心得 通信原理学习心得 一学期的通信原理课程结束了，但我对通信原理的学习永远不会结束。经过一个学期的学习我对通信原理有了深刻的认识，我知道这还远远不够，今后的日子里我要更加努力学习通信原理。学习是个艰难的过程，厌烦过，沮丧过，但同时也是充满着激情和快乐的。我想不管干什么都要自信,千万不要轻易的放弃,只要坚持不懈,一定会有结果的。 按照我的传统理解，通信就是信息的传输，在当今高度信息化的社会，信息和通信已经成为现代社会的命脉。所以我们要好好学习通信原理，可以预见，未来的通信系统对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和意义深远的影响。 通信原理是电子、通信、计算机络专业的一门理论性较强的专业基础课程,课程的重点是通信系统的性质、信号的传输、检测、处理的基本原理和方法以及信号调制，量化，编码，处理和传输的应用。该课程的特点是概念比较抽象，分析求解所用的数学知识较多。该课程的难点是理论性较强和比较抽象，然而我的数学基础并不够扎实，因此在数学分析与计算方面是一个难点，还有就是缺乏工程背景，而这门课又结合实际比较多，所以学这门课程并不容易，但我们要
好好学习通信原理。 对于通信原理这门课，一开始觉得很难，而且听学长们说通信原理是很难的课程，平时一定要好好学，不然自己学习习的日子根本就抓不到要点了。事实上好像也是如此，当然对于我这样的人，上课时 也不算是比较认真的，但是半学期的学习，我对通信原理确实有了一定的了解和认识。我知道学好通信原理需要一定的数学基础，所以我又翻阅了一下高数课本。翻阅高数课本之后，感觉轻松了一些。我认识到要完成通信，首先要对信号有一个充分的了解与认识，为了对这个信号进行传输我们要进行调制，并选择合适的信道，当然还要考虑噪声的干扰；在接收端我们通过解调把原始信号解调出来以完成我们的通信。 虽然该课程在学习上很困难，但我发现该课程在组织上遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的符合认识规律的顺序，由通信系统性能分析到实际调制解调框图的设计等具体问题的应用的规律，后来又结合上机实验学习了MATLAB工具软件，通过Simulink或者MATLAB程序进行通信系统仿真，加深了我对通信系统的理解。 以上是我的学习心得，对于本门课程本想提出课程建议，但是老师讲的挺好的，基本没有什么建议可提。并且感觉老师讲的越来越好了，颜渊曾经这样评价自己的老师孔子，“仰
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
精品文档 深圳大学期末考试试卷 开/闭卷 闭卷 A/B 卷 A 课程编号 2313100401 2313100402 2313100403 课程名称 通信 学分 2.5 命题人(签字) 审题人(签字) 2009 年 5 月 15 （1）可以带计算器 （2）可以带一张手写A4大小资料 . 选择题(4x6=24分) 1. 设ξ(t)为实平稳随机过程，R(τ)为它的自相关函数。ξ(t)的平均功率为 ；ξ(t) 的直流功率为 ；ξ(t)的交流功率为 。 （A ）R(0); (B) R(∞) (C) R(0)- R(∞); (D)不确定 2. 对于带宽为B 赫兹的低通型系统，该系统无码间串扰的最高传输速率 为 波特。 （A ） B (B) 2B (C) 4B (D)不确定 3. 假设基带信号波形带宽为B 赫兹，对于2ASK 信号的带宽为 赫兹；2PSK 信号的带宽为 赫兹。 （A ）B (B) 2B (C) 3B (D)4B 4. 传送码元速率R B =2x103波特的数字基带信号,试问系统采用图(1)中所画的哪一种传输特性好 。 图1 . 填空题(6x6=36分) 1. 已知二元离散信源只有“0”、“1”两种符号，若“0”出现概率为3／4，则出现“1”所含的信息量为 (bit)。 －4X103π -2X103π -103π 0 103π 2X103π 4X103 π ω
2. 在2FSK 调制解调实验课中，二进制基带信号的码元速率为2KB ，载波频率分别为 32KHz 和16KHz,实验中“1”和“0”2FSK 信号里含有的载波周期个数分别为 和 。 3. 设窄带随机过程()t ξ是平稳高斯窄带过程，且均值为零，方差为2 n σ。则它的同相 分量()t c ξ和正交分量()t s ξ也是平稳高斯过程，其均值和方差相等，分别为 和 。 4. 对于理想低通系统来讲，其频带利用率η的取值为 波特/赫。 5. 对于某双极性基带信号的功率谱密度表达式为 其带宽为 。 6. 一个频带限制在（0，f H ）赫内的时间连续信号m(t)，若对其进行等间隔均匀抽样时，抽样间隔最大允许值为 秒时，m(t)将被所得到的抽样值完全确定；对于我们话音信号来讲，其抽样频率为 赫。 三. 计算题(40分) 1. 已知信息代码为101110000100000000001101，试确定相应的AMI 和HDB 3码(10分) 2. 采用13折线A 律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为＋1101单位： （1） 试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(10分) （2） 写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码(5分) 3. 设发送的二进制信息为11001000101,采用2FSK 方式传输.已知码元传输速率为 1000波特,“1”码元的载波频率为3000Hz,”0”码元的载波频率为2000Hz. ()2 sin ? ? ? ???=s s s s f T f T T f p π
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 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
武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 课程名称—通信原理A————（A卷、闭卷） 一．是非题（正确打√，错误打×，每题2分，共10分） 1. ×；2．×；3．√；4．×；5．× 二．填空题（每空1分，共10分） 1. ①N ②N log2M 2．③帧同步信息④信令信息 3．⑤t=T ⑥ 2/E n 4. ⑦ 3 ⑧1 5．⑨插入导频法（外同步法）⑩直接法（自同步法） 三．简答题（每小题5分，共20分） 1．噪声满足窄带的条件，即其频谱被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上，而这个中心频率又离开零频率相当远。高斯：概率密度函数服从高斯分布。波形特点：包络缓慢变化，频率近f。包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。 似为 c 2．若采用双边带调制，则每路信号带宽为W＝2×1＝2MHz，6路信号复用，至少需要带宽12MHz。 若采用单边带调制，则每路信号带宽为W＝1MHz，至少需要带宽6MHz。 3．均匀量化：在量化区内，大、小信号的量化间隔相同，因而小信号时量化信噪比太小； 非均匀量化：量化级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，信号幅度大 时量化级大，量化误差也大，因此增大了小信号的量化信噪比。 4．在线性分组码中，两个码组对应位上的数字不同的位数称为码组的距离；编码中各个码组距离的最小值称为最小码距d0，在线性码中，最小码距即是码的最小重量（码组中“1” 的数目）（全0码除 外）。d0的大小直接关系着编码的检错和纠错能力。 | 四.（共10分） 1. （3分） 2. （3分）
3. 0()(1c o s c o s 2)c o s AM s t K t K t t =+ Ω+Ωω 无包络失真，则1(c o s c o s 2)K t t +Ω+Ω≥ （2分） 令()c o s c o s 2f t t t =Ω+Ω ()c o s c o s 2f t t t =Ω+Ω22 cos cos sin t t t =Ω+Ω-Ω 22cos cos (1cos )t t t =Ω+Ω--Ω 2cos 2cos 1t t =Ω+Ω- 219 2(cos )48 t =Ω+- 所以，()f t 的极小值为9 8 - 则8 9 K ≤。 （2分） 五．（10分） 1. （2分） 或反相 2. （4分） 或反相 3. （4分） 或反相 六．（共10分） 1. 图1系统，奈氏带宽=66 210/2101Hz MHz ?ππ== 无码间串扰最高码元速率 max 212s f MHz MHz =?= （3分） 图2系统，奈氏带宽=6 6 310/2 1.510 1.5Hz MHz ?ππ=?= 无码间串扰最高码元速率 max 2 1.53s f MHz MHz =?= （3分） 2. 图1系统不能实现无码间串扰传输 （2分） 图2系统能实现无码间串扰传输 （2分） 七．（共10分）
信息与通信工程学院通信原理软件实验报告
实验二时域仿真精度分析 一、实验目的 1. 了解时域取样对仿真精度的影响 2. 学会提高仿真精度的方法 二、实验原理 一般来说，任意信号s(t)是定义在时间区间(-无穷，+无穷)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这样一个时间段。为此将把s(t)按区间[-T/2 ,+T/2 ]截短为按时间间隔dert T均匀取样，得到的取样点数为N=T/dert T. 仿真时用这个样值集合来表示信号s(t)。Dert T反映了仿真系统对信号波形的分辨率，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，对应的频谱是频率的周期函数，其重复周期是1/t; 。如果信号的最高频率为 那么必须有 才能保证不发生频域混叠失真，这是奈奎斯特抽样定理。设 则称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，那么不能用 此仿真程序来研究带宽大于这的信号或系统。换句话说，就是当系统带宽一定的情况下，信号的采样频率最小不得小于2*Bs，如此便可以保证信号的不失真，在此基础上时域采样频率越高，其时域波形对原信号的还原度也越高，信号波形越平滑。也就是说，要保证信号的通信成功，必须要满足奈奎斯特抽样定理，如果需要观察时域波形的某些特性，那么采样点数越多，可得到越真实的时域信号。 三、实验步骤 1.将正弦波发生器模块、示波器模块、时钟模块按下图连接：
时钟设置0.01，得到的结果如下： 时钟设置0.3，以后得到的结果如下：
五、思考题 （1）观察分析两图的区别，解释其原因。 答：因为信号周期是1，而第一个图的采样周期是0.01，所以一个周期内能采样100个点，仿真出来的波形能较精确地显示成完整波形，而第二个图采样周期是0.3，所以一个周期内只有三个采样点，故信号失真了。 （2）将示波器的控制时钟的period的参数改为0.5，观察仿真结果，分析其原因。 结果如下：
电子科技大学2013-2014学年第1学期期 末 考试 A 卷 求：（共10分） 1. 无失真恢复m （t ）允许的最大采样时间间隔是多少？ （5分） 2 ?量化信噪比是多少？ （5分） 解: 1. m （t ）的带宽 B 2000Hz ，最小采样频率 f smin 2B 4000Hz 最大采样时间间隔是T smax 1/ f smin 0.00025s （5分） 4 16 2. m （t ）的功率 P m 2 J 10 均匀量化信噪比 5kHz ，发送端发送功率为P t ，接收功率比发送功率低50dB 。信道中加性高斯白噪声的 单边功率谱密度为N 0=1O -10 W/Hz ，如果要求系统输出信噪比不低于 30dB o 试求：（共10分） 课程名称: 通信原理 考试形式： 一页纸开卷 考试日期：20 14年1月11日 考试时长：120分钟 课程成绩构成：平时 10 %， 期中 10 %， 实验 10 %， 期末 70 % 本试卷试题由 .部分构成，共 、某信源的符号集由A 、B 、 C 和D 组成，这4个符号是相互独立的。 每秒钟内 A 、B 、C 、D 出现的次数分别为500、125、 125、250,求信源的符号速率和信息速率。 （共10分） 解：信源的符号速率为R s 500 125 125 250 1000symbol/ S （4分） 每个符号出现的概率为 rP （2分） 信源熵H （X ） M Plog z P i 1 2 1^it/symbol （2分） 信源的信息速率为 R b R s H （X ） 1000 1750bit /s （2分） 、对模拟信号m （t ） 2cos （2000 t ） 4cos （4000 t ）进行线性PCM 传输，量化器设计范围为[-10,10] ,PCM 码字字长为16位。 （2分） S 6.02n 4.77 10log D 2 N q 6.02 16 4.77 10（1 2） 6.02n 4.77 10log 马 102 91.09dB （3分） 已知某模拟基带信号m （t ）的带宽为
￥ 课程设计报告? < 课程名称通信原理 设计题目 DSB与2ASK调制与解调 专业通信工程 班级 学号 姓名 完成日期 …
课程设计任务书 设计题目：DSB与2ASK调制与解调 设计内容与要求： 设计内容： 1.根据DSB的调制原理设计线路，进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程，并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 2. 根据ASK的调制原理设计线路，进行仿真模拟调制DSB的调制和解调过程，并通过仿真软件观察信号以及的调制过程中信号波形和频谱的变化。 3.在设计过程中分析信号变化的过程和思考仿真过程的设计原理。 ; 设计要求： 1.独立完成DSB与ASK的调制与解调； 2.运用仿真软件设计出DSB与ASK的调制线路 3.分析信号波形和频谱 指导教师：范文 2012年12月16日 课程设计评语 （ 成绩： 指导教师：_______________
年月日
一．调制原理： 调制: 将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号)； 时域定义：调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。 频域定义：调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程. 根据所控制的信号参量的不同，调制可分为： 调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。 调相，利用原始信号控制载波信号的相位。 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和理解的过程。该过程称为解调。
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
通信原理期末考试试题及答案一、填空题（总分24,共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、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。 3、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。 4、一个均值为零方差为二2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。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为： S C = B log 2（1 ）。 N 7、设调制信号为 f （t ）载波为COS c t，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 1 f（t）cos c t，频域表达式为一［F（；i：：■■'.■ c） - F（；r ?；.%）］。 2 8、对最高频率为 J的调制信号m（t ）分别进行AM DSB SSB调制，相应已调信号的带宽 分别为2f H 、2f H 、 f H 。 9、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。 10、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。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、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，J 律对数压缩特性采用15折线近似。 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM，有效性最好的是（SSE）。
通信原理课程设计心得体会 、时分解复用原理 为了提高信道利用率，使多路已抽样的信号组合起来沿同一信道传输而互相不干扰，称时分多路复用。时分复用的解调过程称为时分解复用。目前采用较多的是频分多路解复用和时分多路解复用。频分多路解复用用于模拟通信，而时分多路解复用用于数字通信。为了实现TDM传输，要把传输时间分成若干个时隙，在每个时隙内传输一路信号，将若干个原始的脉冲调制信号在时间上进行交错排列，从而形成一个复合脉冲串，该脉冲串扰码后经信道传输到达接收端。时分解复用通信，是把各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信分离出原来的模拟信号。由抽样定理可知，将时间上离散的信号变成时间上连续的信号，其在信道上占用时间的有限性，为多路信号沿同一信道传输提供了条件。时分解复用是建立在抽样定理的基础上的,因为抽样定理连续的基带信号由可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替.具体说，就是把时间分成一些均匀的时间间隙，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙，以达到互相分开，互不干扰的目的。抽样脉冲占据时间一般较短,在抽样脉冲之间就留出间隙.利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样,因此,就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且每一个抽
样值占用的时间越短,能够传输的数据也就越多.时分解复用信号在接收端只要在时间上恰当地进行分离,各个信号就能分别互相分开，互不干扰并不失真地还原出原来的模拟信号。 在通信系统中，同步具有相当重要的地位。通信系统能否具有有效、可靠地工作，在很大程度上依赖有无良好的同步系统。同步可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类型。他们在通信系统中都具有相当重要的作用。时分解复用通信中的同步技术包括位同步和帧同步，这是数字通信的又一个重要特点。时分解复用的电路原理就是先通过帧同步信号和位同步信号把各路信号数据分开,然后通过移位寄存器构成的并/串转换电路输出串行的数据，把时分复用的调制信号不失真的分离出来。 位同步 位同步的目的是确定数字通信中的个码元的抽样时刻，即把每个码元加以区分，使接受端得到一连串的码元序列，这一连串的码元列代表一定的信息。位同步是最基本的同步，是实现帧同步的前提。位同步的基本含义是收、发两端机的时钟频率必须同频、同相，这样接收端才能正确接收和判决发送端送来的每一个码元。因此,接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列.
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）；
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用传输频带利用率衡量，可靠性用差错率衡量。 2、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。 3、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。 4、一个均值为零方差为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。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？是乘性噪声是否存在？否。 6、信道容量是指：信道传输信息的速率的最大值，香农公式可表示为：。 7、设调制信号为f（t）载波为，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为，频域表达式为。 8、对最高频率为f H的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H、 2f H、 f H。 9、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。 10、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。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的码间串扰，二是传输中叠加的加性噪声。 12、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，律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 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 2、简述脉冲编码调制的主要过程。(6分) 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。 3、简单叙述眼图和系统性能之间的关系？（6分） 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。 4、简述低通抽样定理。（3分） 一个频带限制在（0，f H）内的时间连续信号m(t)，如果以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 2、设信息序列为100000000001100001，试编为AMI 码和HDB3码（第一个非零码编为+1），并画出相应波形。（6分） 1、已知调制信号载波为，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。（6分） 3、设发送数字信息为110010101100，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，代表“0”、代表“1”，参考相位为0；对2PSK信号，代表“0”、代表“1”。)（8分） 四、（总分12分）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0.1ms。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：解：（1）——（２分） （2）T s=0.1ms ，所以 ——（２分）（3）——（３分） （4）误比特率——（２分） 2小时传送的码元数为 误码率为：——（３分） 五、（总分12分）设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度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？
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;
AM调制和解调的仿真原理：1）AM调制的原理是，发射信号的一侧将信号加到高频振荡上，然后通过天线发射出去。在此，高频振荡波是载波信号，也称为载波。调幅是通过调制信号来控制高频载波的幅度，直到其随调制信号线性变化。在线性调制系列中，第一幅度调制是全幅度调制或常规幅度调制，称为am。在频域中，调制频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，调制包络与调制信号波形具有线性关系。设正弦载波为：C（T）= ACOS （WCT +φ0），其中a为载波幅度；WC是载波角频率；φ0是载波的初始相位（通常假设φ0 = 0）。调制信号（基带信号）为m（T）。根据调制的定义，幅度调制信号（调制信号）通常可以表示为：如果调制信号M（T）的频谱为m（W），则SM（T）= am（T）cos（WCT），则调制信号的频谱SM（T）：SM（W）= a [M（W + WC）+ m（w﹥6 ﹣1wc）] /22。从高频调制信号中恢复调制信号的过程称为解调。）也称为检测。对于幅度调制信号，解调是从幅度变化中提取调制信号的过程。解调是调制的逆过程。产品类型的同步检波器可用于解调振幅。可以将调制信号与本地恢复载波信号相乘，并且可以通过低通滤波来获得解调信号。下图显示了AM解调的原理：原理图和仿真结果：参数设置：正弦波WAVE1和正弦波WAVE2
模块分别在发送器和接收器处生成载波信号，并且角频率ωC设置为60 rad / s，并且调幅系数为1；调制信号M（T）由正弦波模块产生，为正弦波信号，角频率为5rad / s，幅度为1V。直流分量A0恒定。低通滤波器模块的截止频率设置为6rad / s。承运人：sin60t;调制信号：sin（5T）sin（60t）2 2. B DSB调制和解调模拟调制原理：在幅度调制的一般模型中，如果滤波器是全通网络（= 1），则滤波器中没有DC分量。调制信号，则输出调制信号是没有载波分量（DSB）的双边带调制信号。当源信号的极性改变时，调制信号的相位将突然改变π。SDSB （T）= m（T）coswct调制的目的是将调制信号的频谱移动到所需位置，从而提高系统信息传输的有效性和可靠性。DSB调制原理的框图如图4-3所示：图1：DSB信号本质上是基带信号和载波的乘法，而卷积在频域中。表达式为：调制后，s DSB（W）= [M（W + WC）+ m （W？6？1 WC）] / 2（1），已调制信号的带宽变为原始基带信号带宽的两倍：模拟基带信号的带宽为W。则调制信号的带宽为2W；（2）在调制信号中没有离散的载波频率分量，因为原始的模拟基带信号不包含离散的DC分量。（3）（4）某个信号的频谱或随机信号的功率谱是基带信号的频谱/功率谱的线性位移。因此，它称为线性调制。解调原理：DSB只能进
电子科技大学2015-2016学年第 1 学期期 中 考试 A 卷 课程名称： 通信原理 考试形式：开卷考试 考试日期： 2015年10月 29 日 考试时长：90分钟 本试卷试题由 六 部分构成，共 5 页。 一、选择与填空（共20分，共 10题，每题 2分） 1、 频带利用率是数字通信系统的（ A ）指标。 （A ）有效性 （B ）可靠性 （C ）适用性 （D ）可实现性 2、某AWGN 信道带宽为50 MHz ，信号噪声功率比为30 dB 。则根据香农公式，该信道容量约为（ D ）。 （A ）40 Mbit/s （B ）130 Mbit/s （C ）150 Mbit/s （D ）500 Mbit/s 3、要无失真传输某信号，信道传递函数需满足的条件是（ D ）。 （A ）幅频响应和相频响应均为常数 （B ）幅频响应和相频响应的乘积为常数 （C ）幅频响应或相频响应的导数为常数 （D ）幅频响应和相频响应的导数都为常数 4、在已调信号带宽相同的情况下，基带信号带宽最宽的是（ B ）信号。 （A ）AM （B ）SSB （C ）DSB （D ） FM 5、在模拟信号传输中，调制效率是指（ C ）。 （A ）传输信号中直流信号功率与交流信号功率之比 （B ）传输信号中载波信号功率与边带信号功率之比 （C ）传输信号中信息携带信号的功率与传输信号总功率之比 （D ）传输信号功率与噪声功率之比 6、设信号功率为 1 mW ，噪声功率为100 nW ，则信噪比(S /N )的dB 值是 40 dB 。 7、基带信号()cos m m m t A t ω=对载波作100%的幅度调制，则常规AM 系统、DSB-SC 系统与SSB 系 统的解调增益分别为 0.67 、 2 和 1 。 8、对于4PAM 信号和16PAM 信号， 4PAM 具有较好的抗干扰性能， 16PAM 具有较好的频谱效率。 9、某十六进制数字基带系统符号速率为2400 Baud ，则该系统的比特速率为 9600 bit/s 。 10、当“0”、“1”码等概率出现时，在单极性NRZ 信号、双极性NRZ 信号、单极性RZ 信号和双极性 RZ 信号中，具有多条离散谱线的信号是 单极性RZ 。 二、（共15分）已知某AM 模拟调制系统中，信号表达式()[]106cos4000cos2AM c s t t f t ππ=+。