第 4章时分多路复用及
PCM30/32路系统
本章着重介绍时分多路复用通信的实现方法,内容包括:
(1时分多路复用的概念(多路复用的定义、时分多路复用的基本原理以及时分多路复用中的同步概念等。
(2
① PCM 30/32路系统帧结构(PCM 基群帧结构、话路时隙、帧同步时隙、信令与复帧同步时隙和复帧等。
② PCM 30/32路定时系统(定时系统的作用,发端定时系统构成、各类定时脉冲的用途和参数以及时序关系,收端定时系统的构成、收端定时时钟提取方法——位同步的实现。
③ PCM 30/32路帧同步系统(帧同步系统的功能、工作原理和保护措施。
4.1 时分多路复用通信
4.1.1 时分多路复用的概念
1. 多路复用的概念
(1 多路复用的定义
为了提高通信信道的利用率, 使若干路信号沿同一信道传输而不互相干扰的通信方式称为多路复用。
(2 多路复用的方法
多路复用的方法中用得最多的有两大类:频分多路复用和时分多路复用。 ·频分多路复用(FDM
信系统中。
·时分多路复用(TDM :时分复用是按时间区分各路信号,主要用于数字通信系统,例如 PCM 通信。
2. 时分多路复用原理
(1 时分多路复用的基本原理
时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来分开各路信号的。具体来说,将时间分成为均匀的时间间隔,将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内,以达到互相分开的目的。
可以用图 4-1说明 PCM 通信系统时分多路复用原理。图中:
①发端低通滤波器将语音信号频带严格限制在 Z H 3400以内。
②电子开关 1SA
·电子开关 1SA 每旋转一周就依次对各路信号进行一次抽样, 抽样间隔为 T , 这样就达到了对每一路信号每隔 T 秒时间抽样一次的目的;
·电子开关 1SA 同时还完成复用合路的作用。
图 4-1 PCM 通信系统时分多路复用原理示意图
1SA 采集到的信号如图 4-2所示。
在图 4-2中, 电子开关 1SA 旋转一周的时间, 即各路信号轮流被抽样一次的总时间称为一帧(一帧就是抽样间隔 T ,每一路所占有的时间间隔称为时隙。
图 4-2 开关 1SA 采集到的信号
③合路后的信号送到编码器进行量化和编码, 变成数字信号后再送往信道。
④在接收端要将从发送端传输过来的各路信号统一译码,还原成合路 PAM 信号。
⑤收端分配器(又称为分路门 2SA 起到时分复用的分路作用。 2SA 依次接通每一路信号,经过重建低通滤波器,将每一路 PAM 信号恢复为原语音信号。
(2
很显然,为了使通信正常进行,在收、发两端的高速电子开关 1SA , 2SA 旋转起始位置要相同,同时旋转速度也要完全相同。
1SA 和 2SA 旋转起始位置相同,这是 PCM 多路复用系统中的帧同步问题。帧同步可确保收端从接收信号中能正确识别各话路的分界点, 即帧同步的目的是要求收端与发端相应的话路在时间上要对准,即当 1SA 接通第一路信号时, 2SA 也必须接通第一路信号,否则收端将收不到本路信号。
另外, 1SA 和 2SA 的旋转速度要完全相同,这是 PCM 多路复用系统中的位同步问题。位同步(即码元同步或时钟同步是指收端的时钟频率与发端的时钟频率相同,位同步保证收端正确识别每一位码元。
4.2.4 PCM 30/32路系统的构成
1. PCM30/32路系统方框图
PCM 30/32路系统主要构成包括:
·32时隙分配部分
·收发端定时系统
·帧同步系统
图 4-20 PCM 30/32路系统方框图
2. PCM30/32路系统工作过程
30路语音信号经过抽样合路及编码后,与帧同步码、信令码(包括复帧同步码在汇总电路中,按各自规定的时隙时分复用成 PCM30/32路信号(实现发端时分复用。然后经码型变换形成线路传输码型送人信道;在接收端通过再生以及码型反变换恢复成原编码码型, 再由分离电路分离出语音信码。最后语音信码经解码、分路和低通滤波器(图中未画出重建出每一路的模拟语音信号。
4.2 PCM 30/32路系统
4.2.1 PCM 30/32路系统帧结构
时分多路复用的基本原理指出,时分多路复用是将时间分割成若干个路时隙,每一路信号分配一个路时隙,帧同步码和其他业务信号、信令信号再分配一个或两个路时隙,这种按时隙分配的重复性图案就是所谓的帧结构。
一种是一次群 PCM 30/32路系统, 另一种是一次群 PCM 24路系统。两种系列不同,帧结构也不同。这里详细介绍我国采用的 PCM 30/32路系统的帧结构。
1. PCM 基群帧结构
图 4-6所示的为 PCM 基本群帧结构。一帧码流中有帧同步码、复帧同步码、各路信码、信令码以及告警码等。
图 4-6 PCM 30/32路系统帧结构
由于 PCM 基群的话路只占用 30个路时隙, 而帧同步码及每个话路的信令信号码等非话音信息占用 2个路时隙, 因此称这种帧结构的基群为 PCM 30/32路系统。
①每帧有 32个路时隙(0TS , 1TS , …, 31TS ②
· Z kH 抽样速率, 或抽样周期为125s μ(即帧周期T =125s μ ,帧长度 bit 256832=?。
·路时隙s s n T t C μμ91. 332
125===。
·位时隙(1bit 占用时间 ns s l t t C B 488891. 3===
μ。 ·数码率 s kbit n l f n
T l t t f s C B B /2048328800011=??=??====。
③ PCM 30/32路系统的高次群,如二次群、三次群等均是以基群系统作为基本单元,所以也称 PCM 基群为一次群。
2. 帧同步时隙 0TS
① 0TS 4-7同步码周期S T s μ。
图 4-7 帧同步时隙 0TS
②奇帧的 0TS 0TS 为﹛ 111A 11111﹜,如图 4-7所示,当帧同步是 1A 为 0;当帧失步时 1A 为 1,告诉对方收端已经出现失步,无法工作。
3. 30个话路时隙:1TS ~15TS , 17TS ~31TS
1TS ~15TS 分别传送第 1~15路(1CH ~15CH 的语音信号, 17TS ~31TS 分别传送第 16~30路(16CH ~30CH 的语音信号。
s kbit l f s /6488000=?=?。
4. 信令与复帧同步时隙:16TS
当 16TS 用于传送随路信号时,在 16TS 时隙内传送包括复帧同步信号、复帧失
步对告及各路的信令信号, 它的安排是 0F 子帧的 16TS 时隙用于传复帧失步对告码及复帧同步码, 1F 16TS 2F 子帧的 16TS 时隙传送第 2路和第 17路的信令信号,以此类推,如图 4-8所示。
图 4-8 信令与复帧同步时隙 16TS
传递的是随路线路信令, 有前向和后向之分。主叫向被叫发送的信令信号称为前向信令信号,如占用(主叫摘机、拨号、拆线(主叫挂机等;被叫向主叫发送的信令信号称为后向信令信号,如被叫摘机、被叫挂机、示闲等。
5. 复帧
16个帧合起来称为一个复帧(F 0~F 15 , 复帧周期为 ms s 216125=?帧μ。
4.2.2 PCM 30/32路定时系统
1. 定时系统及其分类
(1
PCM 通信是时分制多路复用通信。各话路信号分别在不同时间进行抽样、编码,然后送到接收端依次解码、分路,再重建恢复出原始语音信号。上述对信号的处理过程都是在规定的时间内进行的。定时系统负责提供各种定时脉冲,以保证系统整个部件能在规定的时间内准确、协调地工作。
(2 定时脉冲的分类
定时系统产生 PCM 通信系统中所需要的各种定时脉冲,这些脉冲主要有:①供抽样与分路用的抽样脉冲(称为路脉冲 ;
②供编码与解码用的位脉冲;
③供标志信号用的复帧脉冲等。
(3 定时系统分类
属式的意思是收端定时系统的时钟是从 PCM 信码流中提取出来的,其本身没有时钟源。
2. 发端定时系统
(1 发端定时系统的构成
PCM 30/32路发端定时系统主要由时钟脉冲发生器、位脉冲发生器、路脉冲发生器、 TS 0和 TS 16路时隙脉冲发生器以及复帧脉冲发生器组成,发端定时系统原理框图如图 4-9所示。
图 4-9 发端定时系统方框图
(2 各类定时脉冲的用途及其时序关系
①主时钟脉冲(CP
PCM 30/32路系统的时钟频率为
Z s CP kH l n f f 20488328000=??=??= (4-1 式中, s f 为抽样频率, n 为路时隙数, l 为编码位数。
时钟频率的稳定度一般要求小于 61050-?, 即允许 2048kH Z 的误差应为
±100kH Z 。
②位脉冲(D 1~D 8
·位脉冲共有 8相,用D 1, D 2, D 3,…, D 8表示,每相的位脉冲宽度为 s s bit
μμ244. 02
488. 021==; ·位脉冲的重复频率 Z Z D kH kH f 2568
2048==。 ·路脉冲时钟源 CP CH 的脉宽为 s bit μ95. 14=,为 D 7, D 8, D 1和 D 2四位码; 重复频率 Z CP kH f CH 256=。
2048kH Z 主时钟经 8分频再进行位时钟时序分配,从而获得D 1, D 2,…, D 8共8个位脉冲。再由 D 3和 D 7去触发 RS 触发器获得路脉冲的时钟源 CP CH , 如图4-10(a所示。
4-10 (a 时钟脉冲与位脉冲和路脉冲时钟源的时序关系
③路脉冲(CH 1~CH 30、 0
S T '、 16S T ' ~CH 在发端用来抽样以实现多路复用, 0
S T '和 16S T '两个路脉冲用于产生 TS 0、 TS 16路时隙脉冲。在收端用于控制各个分路门实现各路信号的分离。
·PCM 30/32路制式帧结构中有 32个路时隙,故路脉冲的相数为 32相;
·路脉冲的脉宽为s bit μ95. 14=;
·路脉冲的重复频率 Z Z CP CH kH kH n f f CH 832
256===
。
④路时隙脉冲(TS 0、 TS 16
在发送端用来插入某些特殊的码位或信息,接收端用于检出这些码,如帧同步码和信令码。 ·路时隙脉冲的相数为 2;
·路时隙脉冲的脉宽为s bit μ91. 38=;
·重复频率 Z TS kH f 8=。
·复帧脉冲源 CP F 的脉宽为s bit μ5. 62128=,重复频率 Z CP kH f F
8=。 CP CH 经 32分频产生 0
S T ', CH 1 , CH 2,…, 16S T ', CH 16,…, CH 30等路脉冲, 0
S T '展宽成 8bit (8个位脉冲的宽度,就得到用作帧同步时隙的路时隙脉冲 TS 0,路时隙脉冲 TS 16的形成过程与 TS 0完全一致。
图 4-10 (b 路脉冲时钟源与路脉冲、路时隙脉冲与复帧时钟源的时序关系⑤复帧时钟源与复帧脉冲的时序关系最后由 TS0 和 TS16 去触发 RS 触发器以获得复帧脉冲源 CPF，CPF 经 16 分频产生 F1，F2，…，F16 等复帧脉冲。图 4-10 (c 复帧时钟源与复帧脉冲的时序关系 11
3.收端定时系统 (1 收端定时系统的构成接收端定时系统的构成与发送端定时系统基本相同，不同之处是它没有主时钟源，而是由时钟提取电路代之，即收端定时系统为从属式，如图 4-11 所示。图中由于收端定时系统产生位脉冲、路脉
冲、复帧脉冲等的方法与发端定时系统一样故被省略。 2048kHZ 时钟提取电路CP D1 位脉冲发生器图 4-11 收端定时系统方框图 (2 收端定时时钟提取①收端定时提取的作用时分多路复用系统的一个重要问题是同步问题，即解决位同步、帧同步和复帧同步。 ·要做到接收端与发送端的位同步（时钟同步）则要求接收端的时钟频率与发送端时钟频率完全保持相同。为了实现位同步，在 PCM 通信系统中，采用从收端收到的信息码流中提取发端定时信息的方式来实现位同步，这种方式称为收端定时提取； ·同时为使收端的信码能正确判决，必须使收端的时钟脉冲与收端的信号码元间有一定的相位关系。②收端定时提取电路定时提取一般采用谐振槽路提取时钟方式，其方框图如图 4-12 所示。它由全波整流、调谐放大、相移和整形电路等组成。图 4-12 谐振槽路定时提取电路方框图 12
·均衡放大：将失真的接收信号波形均衡放大成适合于抽样判决的均衡波
形。 ·全波整流：双极性波形经全波整流后变为单极性波形，以便获取发端时钟频率（传码率）。 ·调谐放大：从单极性波形中提取发端时钟频率成分并将其放
大。 ·相移：相移电路的相移特性为（4-2）可见，调整电阻 R 值可以改变输入信号的相移：当时，；时，。实际的相移变化范围在 0～ 1200 左右。 ·整形：相移后的单频正弦信号经整形电路整形得到收端时钟脉冲序列。③收端采用定时时钟提取的方式获得时钟相当于已经实现了位同步。第 4 章作业题： 1. PCM30/32 路系统 1 帧有多少 bit？帧周期是多少？计算出总比特率和话音信号比特率。 2.PCM30/32 路定时系统中的位脉冲的作用是什么？为什么其重复频率选为 256kH Z ？ 13
数字通信原理复习题 单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信最显着的特点是（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强 C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号 C．PPM 信号Ｄ．PCM信号 3．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（ C ）。 A．PAM传输方式 B．PCM传输方式 C．PSK 传输方式 D．⊿M传输方式 4．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式 B．PCM传输方式 C．QAM 传输方式 D．SSB传输方式 5．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s 6．PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( D) A．125sμＢ．250sμ C．1ms Ｄ．2ms 7．PCM30／32系统发送1帧同步码的周期是( A) A．125sμＢ．250sμ C．1ms Ｄ．2ms 8．人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频 信号 9．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（ B ）。 A．噪声干扰 B．码间干扰 C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰 10．连续信道的信道容量将受到“三要素”的限制，其“三要素”是（ B ）。 A．带宽、信号功率、信息量 B．带宽、信号功率、噪声功率谱密度 C．带宽、信号功率、噪声功率 D．信息量、带宽、噪声功率谱密度 11．以下不能无限制地增大信道容量的方法是（ D ）。 A．无限制提高信噪比 B．无限制减小噪声C．无限制提高信号功率 D．无限制增加带宽12．根据香农公式以下关系正确的是（ A ）。 A．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求越小； B．信道的容量与信道的带宽成正比； C．信道容量一定，信道的带宽越宽信噪比的要求 越高； D．信道的容量与信噪比成正比。 13．以下不属于线性调制的调制方式是（ D ）。 补：非线性调制：频率调制FM，相位调制PM A．AM Ｂ．DSB C．SSB Ｄ．FM 14．设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1， 该传输码属于（ D ）。 A．RZ码 B．HDB3码 C．CMI 码 D．AMI码 15．设某传输码序列为 +1-100-1+100+1-1000-1+100-1，该传输码属于 （ C ）。 A．AMI码Ｂ．CMI码 C． 3 HDB 码Ｄ．RZ码 16．我国PCM数字设备间的传输接口码型是 （ B ）。 A．AMI码 B．HDB3码 C．NRZ码 D．RZ码 17．以下数字码型中，不具备一定的检测差错能力码 为（ A ）。 A．NRZ码 B．CMI码 C．AMI码D．HDB3码 18．以下可以消除或减小码间干扰方法是（ B ）。 A．自动增益控制技术Ｂ．均衡技术 C．最佳接收技术Ｄ．量化技术 19．在数字基带传输系统中，以下不能消除码间干扰 系统传输特性为（ C ）。 A．理想低通特性 B．升余弦 特性 C．匹配滤波特性 D．线性滚 降特性 20．观察眼图应使用的仪表是（ C ）。 A．频率计 B．万用表 C．示波器 D．扫频仪 21．三种数字调制方式之间，其已调信号占用频带的 大小关系为（ C ）。 A．2ASK= 2PSK= 2FSK Ｂ．2ASK= 2PSK＞2FSK C．2FSK＞2PSK= 2ASK Ｄ．2FSK＞ 2PSK＞2ASK 22．在数字调制技术中，其采用的进制数越高，则 （ C ）。 A．抗干扰能力越强Ｂ．占用的频带越宽 C．频谱利用率越高Ｄ．实现越简单 23．在误码率相同的条件下，三种数字调制方式之间 抗干扰性能好坏的关系为（ B ）。 A．2ASK＞2FSK＞2PSK B．2PSK ＞2FSK＞2ASK
《数字通信原理》习题解答 第1章 概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 Bd N 661010 11===-码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6 262=?=?== 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。
答：76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答：频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//3 3 =??==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？ 答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。 第2章 数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM 、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪几步? 答：PCM 通信系统中A ／D 变换包括抽样、量化、编码三步； D ／A 变换包括解码和低通两部分。 2-3 某模拟信号频谱如题图2-1所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率S f 并画出抽样信号的频谱（设M S f f 2=）。（2）若,8kHz f S =画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象? 题图2-1
数字通信原理实验报告 指导老师学生姓名 学号 专业班级宋虹 ************* *********************
实验_ --------------------------------------- 2实验目的 ---------------------------------------- 2实验内容 ---------------------------------------- 2基本原理 ---------------------------------------- 2实验步骤 ---------------------------------------- 9实验结果 ---------------------------------------- 11
实验一数字基带信号 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,码的编码规则。 3、掌握从HDB,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, （AMI）编译码集成电路CD22103o 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,）、整流后的AMI码及整流后的HDB,码。 2、用示波器观察从HDB,码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB,、AMI译码输岀波形。 基本原理 本实验使用数字信源模块和HDBs编译码模块。 1、数字信源 本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170. 5KB, 帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无泄义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010）,另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无左义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输岀点： ?CLK 晶振信号测试点 ?BS-0UT 信源位同步信号输岀点/测试点（2个） ?FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ?NRZ-OUT（AK）NRZ信号（绝对码）输岀点/测试点（4个） 图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下：
通信原理实验平台依据国内主流教材内容设计，涵盖数字基带传输、数字调制模拟信号数字化、同步技术、信道编码等主要教学内容，实验平台的技术方案与教材一致，使理论教学与实验教学实现无缝衔接。通过实验既能加深对理论的理解又能用学习理论指导实验，避免互相脱节的麻烦，获得理论与实践的双赢。 本实验平台共由24个实验模块组成，可分为信号源模块、终端编译码模块、线路编译码模块、信道调制解调模块、二次开发模块、各种测量通信接口模块，以及控制显示模块等几大类，各模块功能叙述如下： 1、液晶显示模块 显示实验模块及其工作方式以供选择。 2、键盘控制模块 （1）选择实验模块及其工作方式。 （2）学生可自己编制数字信号输入，进行编码或调制实验。 3、模拟信号源模块 提供同步正弦波、非同步信号（正弦波、三角波、方波）、音乐信号等模拟信号,可通过连 接线发送到各终端编码模块。 4、用户电话接口模块 提供用户电话接口，进行用户摘挂机检测，可发送语音信号，接收语音信号。 5、数字信号源模块 （1）CPLD可编程逻辑器件，编程输出各种数字信号 （2）通过计算机输入数字数据信号 （3）薄膜键盘键入编制数字信号 （4）EPM240芯片，学生二次开发编程输出各种数字信号、控制信号等 6、噪声源模块 提供白噪声信号，可加入到调制信道中模仿信道噪声干扰。 7、抽样定理与PAM实验系统 完成抽样定理的验证实验，及PAM通信系统实验。 注：提供多种频率的方波及窄脉冲信号抽样 8、PCM编译码系统模块 完成PCM的编码、译码实验； 完成两路PCM编码数字信号时分复用/解复用实验。
注：可改变时分复用的时隙位置，时分可复用路数及进行时分数据交换，加深学生对时分复用概念的理解 9、增量调制的编码模块 完成增量调制的编码实验，可进行模块或系统实验。 注：提供了三种编码时钟 10、增量调制的译码模块 完成增量调制的译码实验，可进行独立模块或系统实验。 注：提供了对应的三种译码时钟 11、AMI/HDB3编译码系统模块 完成AMI编译码功能、HDB3编译码功能。 注：提供对全“1”、全“0”、伪随机码、手工编制数字信号等进行编码译码 12、卷积编码实验模块 完成卷积编码实验。 注：通过对地址开关拨动编制数字信号输入，可模拟在信道中插入误码，分析卷积编译码的纠错能力 13、卷积译码实验模块 完成卷积译码实验。 14、VCO数字频率合成器模块 完成对1KHz、2KHz和外加数字信号的倍频输出。 15、频移键控FSK（ASK）调制模块 完成频移键控FSK调制实验, ASK调制实验。 注：①可对方波，伪随机码，计算机数据等信号的调制输出； ②可对已调信号进行放大或衰减输出； ③可在已调信号中加入噪声，模拟信道干扰 ④可完成本实验箱的自环单工通信实验，也可完成两台实验箱间的双工通信实验 16、频移键控FSK（ASK）解调模块 完成频移键控FSK解调实验，ASK解调实验。 17、相移键控BPSK（DPSK）调制模块 完成相移键控BPSK（DPSK）调制实验。 注：①可对方波，伪随机码，及计算机数据等信号进行调制输出；
《数字通信原理与技术》实验报告 学院：江苏城市职业学院 专业：计算机科学与技术 班级： 姓名：___________ 学号： ________
实验一熟悉MATLAB环境 一、实验目的 （1）熟悉MATLAB的主要操作命令。 （2）掌握简单的绘图命令。 （3）用MATLAB编程并学会创建函数。 （4）观察离散系统的频率响应。 二、实验内容 (1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=【1 2 3 4】，B=【3 4 5 6】，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 (2)用MATLAB实现下列序列： a）x（n）=0.8n 0≦n≦15 b）x（n）=e(0.2+0.3j) 0≦n≦15 c）x（n）=3cos(0.125πn+0.2π)+0.2sin(0.25πn+0.1π) 0≦n≦15 d) 将c）中的x（n）扩展成以16为周期的函数x16（n）=x（n+16），绘出四个周期。 e) 将c）中的x（n）扩展成以10为周期的函数x10（n）=x（n+10），绘出四个周期。 (3) 绘出下列时间函数图形，对x轴、y轴以及图形上方均须加上适当的标注： a）x (t )=sin(2πt) 0≦n≦10s b) x (t)=cos(100πt)sin(πt) 0≦n≦14s 三、程序和实验结果 (1)实验结果： 1、A=[1,2,3,4] B=[3,4,5,6] C=A+B D=A-B E=A.*B F=A./B G=A.^B A =1 2 3 4 B =3 4 5 6 C =4 6 8 10 D =-2 -2 -2 -2 E =3 8 15 24 F =0.3333 0.5000 0.6000 0.6667 G =1 16 243 4096 >> stem(A) >> stem(B) >> stem(C) >> stem(D) >> stem(E) >> stem(F)
全国2010年1月自学考试数字通信原理试题 课程代码：02360 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.人讲话的语声信号为( A) A.模拟信号 B.数字信号 C.调相信号 D.调频信号 2.脉冲编码调制信号为( ) A.模拟信号 B.数字信号? C.调相信号 D.调频信号 3.均匀量化的特点是( A ) A.量化间隔不随信号幅度大小而改变 B.信号幅度大时，量化间隔小 C.信号幅度小时，量化间隔大 D.信号幅度小时，量化间隔小 4.A律13折线压缩特性中的第7段线的斜率是( A ) A.0.5 B.1 C.4 D.16 5.PCM30／32系统中对每路信号的抽样帧频率是( ) A.8kHz B.16kHz C.64kHz D.2048kHz 6.STM—16的一帧的字节数为( D ) A.9×270×l B.9×270×4 C.9×261×16 D.9×270×16 7.PCM30／32系统复帧的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms ? 8.异步复接在复接过程中需要进行( D ) A.码速调整和码速恢复 B.码速恢复 C.编码方式变换 D.码速调整 【同步复接---码速变换；异步复接—码速调整】 9.PCM30／32系统发送帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.500sμ D.1ms 10.以下4种传输码型中含有直流分量的传输码型是( D ) 【P183. CMI码也含有直流分量】 A.双极性归零码 B.HDB3码 C.AMI码 D.单极性归零码 11.PCM30／32系统发送复帧同步码的周期是( ) A.125sμ B.250sμ C.1ms D.2ms 12.对SDH网络同步而言，在SDH网络范围内正常的工作方式是( ) A.伪同步方式 B.准同步方式 C.同步方式 D.异步方式 13.样值为513?，它属于A律13折线的(l=8)( D ) P36
AMI、HDB3码实验 1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。 回答： AMI码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处； 2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码； 3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。 变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。 HDB3码的特点：1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处； 2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码； 3、可通过全波整流法提取时钟信息。 变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码； (2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。 2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。 回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。 3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。 回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。 PCM实验思考题参考答案 1．PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么? 回答： 其中，低通滤波器：把话音信号带宽限制为3.4KHz，把高于这个频率的信号过滤掉。
1 全国2019年10月高等教育自学考试 数字通信原理试题 课程代码：02360 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（ ） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.误码率 2.满足抽样定理时，带通型信号的抽样频率范围应为（ ） A.f s ≥2f m B.1 n 2) f f (2f m 0s ++= C. 1 n f 2m +≤f s ≤n f 20 D. f s ≥ 1 n f 2m + 3.均匀量化误差e max （指绝对值）为（ ） A.=△/2 B.>△/2 C.<△/2 D.有时=△/2，有时>△/2 4.PCM 通信系统中采用抽样保持的目的是（ ） A.保证编码的精度 B.减小量化误差 C.减小量化噪声 D.以上都不是 5.A 律13折线编码器量化级数N 越大（ ） A.编码误差越小 B.折叠噪声越小 C.判定值数目越多 D.编码误差越小、判定值数目越多 6.A 律13折线编码器编出的码字是（ ） A.线性码 B.非线性码 C.线性码或非线性码 D.以上都不是 7.PCM30/32系统第26路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（ ） A.F 11帧TS 16的前4位码 B.F 11帧TS 16的后4位码 C.F 12帧TS 16的前4位码 D.F 12帧TS 16的后4位码 8.标志信号的抽样周期为（ ） A.T （125μs ） B.2T C.15T D.16T 9.没有误码增殖的基带传输码型是（ ） A.AMI 码 B.CMI 码 C.HDB3码 D.AMI 码和CMI 码 10.m 个中继段的总误码率为（ ）
数字通信原理 实验报告 实验一AMI、HDB3编译码实验 学院计算机与电子信息学院 专业班级 姓名学号 指导教师 实验报告评分：_______
实验一 AMI、HDB3编译码实验 一、实验目的 了解由二进制单极性码变换为AMI码HDB3码的编码译码规则，掌握它的工作原理和实验方法。 二、实验内容 1．伪随机码基带信号实验 2．AMI码实验 ① AMI码编码实验 ② AMI码译码实验 ③ AMI码位同步提取实验 3．HDB3编码实验 4．HDB3译码实验 5．HDB3位同步提取实验 6．AMI和HDB3位同步提取比较实验 7．HDB3码频谱测量实验 8．书本上的HDB3码变化和示波器观察的HDB3码变化差异实验 三、基本原理:PCM信号基带传输线路码型 PCM信号在电缆信道中传输时一般采用基带传输方式，尽管是采用基带传输方式，但也不是将PCM编码器输出的单极性码序列直接送入信道传输，因为单极性脉冲序列的功率谱中含有丰富的直流分量和较多的低频分量，不适于直接送人用变压器耦合的电缆信道传输，为了获得优质的传输特性，一般是将单数性脉冲序列进行码型变换，以适应传输信道的特性。 (一)传输码型的选择 在选择传输码型时，要考虑信号的传输信道的特性以及对定时提取的要求等。归结起来，传输码型的选择，要考虑以下几个原则: 1．传输信道低频截止特性的影响 在电缆信道传输时，要求传输码型的频谱中不应含有直流分量，同时低频分量要尽量少。原因是PCM端机，再生中继器与电缆线路相连接时，需要安装变压器，以便实现远端供电(因设置无人站)以及平衡电路与不平衡电路的连接。 图1.1是表示具有远端供电时变压器隔离电源的作用，以保护局内设备。 图1.1变压器的隔离作用 由于变压器的接入，使信道具有低频截止特性，如果信码流中存在直流和低频成分，则
课程设计报告 课程设计名称:通信原理 系别:三系 学生姓名: 班级: 学号: 成绩: 指导教师: 开课时间:2010~2011学年学期 一.设计题目 数字频带传输系统的仿真设计二.主要内容及具体要求
a .利用所学的《通信原理及应用》的基础知识,设计一个 2ASK 数字调制器。完成对 2ASK 的调制与解调仿真电路设计,并对其仿真结果进行分析。要求理解 2ASK 信号的产生,掌握 2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。 b .设计一个 2FSK 数字调制器。要求给出 2FSK 的产生原理框图(调频法、键控法、 SystemView 仿真电路图、调制解调的原理框图, 给出信号的频谱图、调制前与借条后数据波形比较覆盖图,加噪前后相关波形。 三.进度安排 5.28-5.29 图书馆查阅资料,确定选题,思考总体设计方案 熟悉软件的编程环境 推荐的参考资料有: 《 MA TLAB 通信工程仿真》 《 MA TLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析》 《 MA TLAB 在通信系统建模中的应用》 5.30 总体设计方案的确定与设计 5.31 各部分的具体实现 6.01— 6.02 程序调试并程序注释 6.03 整理完成设计报告 四.成绩评定 总成绩由平时成绩(考勤与课堂表现、程序设计成绩和报告成绩三部分组成,各部分比例为 30%,50%,20%.
(1平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为 0分,无故 旷课三次总成绩为 0分。迟到 15分钟按旷课处理 (2设计成绩:按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。 (3设计报告成绩:按照提交报告的质量给出相应的成绩。 备注:每人提交一份课程设计报告(打印稿和电子稿各一份 课程设计报告按照模板撰写内容,要求详细、准确、完整。 第一部分 1 2ASK调制方法 1. 基本原理调 频移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不变。在 2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“ 0”或“ 1” 。 一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式称为通—断键控(OOK , 其表达式为: = (t e O O K ???? ?-时 发送“ 以概率”时发送“ 以概率" 01, 01, cos P P t A c ω (1-1 典型波形如图 1-1所示:
复习题 名词：同步, 映射, 抽样，量化, DPCM, 汉明码, 复用, 定位，时分多路复用，正码速调整，同步复接，异步复接 问答： 1.数字信号和模拟信号的特点。 2.数字信号的有效性和可靠性指标及其计算方法。 3.为什么数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 4.低通和带通信号抽样定理。 5.回答均匀量化与非均匀量化的特点，说明为什么引入非均匀量化. 6.说明码的抗干扰能力与最小码距的关系. 7.什么叫PCM零次群? PCM30/32一至四次群的速率和接口码型分别是什么? 8.帧同步的目的是什么? PCM30/32系统的帧同步码型为何? 9.PCM帧同步系统处理流程图。 10.PCM30/32系统帧结构。 11.PCM帧同步系统中，前方保护和后方保护分别是指什么？其各自防止的现 象是什么？ 12.PCM一次群到异步复接二次群，与同步复接的区别。 13.简述SDH通信系统的特点。 14.SDH帧结构分哪几个区域? 各自的作用是什么? 15.SDH 网的速率等级有哪些? 16.SDH 中复用的概念是什么? 17.SDH 传送网的基本物理拓扑有哪几种? 18.SDH数字通信系统的特点是什么？ 19.画出SDH帧结构，计算出STM-N各个区域的速率大小 20.SDH网同步方式和时钟工作方式。 21.G.707 SDH复用结构。 计算方面： 1.A律13折线编解码，7/11变换； 2.带通信号的抽样及其计算，抽样后信号的频谱形式； 3.循环码计算，循环码多项式，监督矩阵和生成矩阵
4.SDH帧结构中各个信息结构速率的计算 5.系统循环码的多项式计算。 1. 某设备未过载电平的最大值为4096mv，有一幅度为2000mv的样值通过A律13折线逐次对分编码器，写出编码器编码过程及输出的8位PCM码。 2. PCM30/32路的帧长，路时隙宽，比特宽，数码率各为多少？ 3. 设数字信号码元时间长度为05sμ，如采用八电平传输，求信息传输速率及符号速率；若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。 4. 为什么同步复接要进行码速变换？ 答：对于同步复接，虽然被复接的各支路的时钟都是由同一时钟源供给的，可以保证其数码率相等，但为了满足在接收端分接的需要，还需插入一定数量的帧同步码；为使复接器、分接器能够正常工作，还需加入对端告警码、邻站监测及勤务联络等公务码（以上各种插入的码元统称附加码），即需要码速变换。 5. 异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同？ 答：码速变换是在平均间隔的固定位置先留出空位，待复接合成时再插入脉冲（附加码）； 而码速调整插入脉冲要视具体情况，不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧，可能插入，也可能不插入脉冲（不插入脉冲时，此位置为原信息码），且插入的脉冲不携带信息。 6.由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。②SOH的速率。③AU-PTR的速率。 7.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-95 单位。 (1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进制码）；写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。 8.设数字信号码元时间长度为1sμ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符 号速率。 答：符号速率为
实验九 BPSK 传输系统 一、 实验前的准备 （1）预习帧成形及其传输电路的构成；预习自定义帧结构的帧同步系统电路的构成。 （2）熟悉实验指导书附录B 和附录C 中实验箱面板分布及测试孔位置，定义本实验相关模块的跳线状态。 （3）实验前重点掌握的内容： 了解软件无线电的基本概念； 熟悉软件无线电BPSK 调制和解调原理； 明确波形成形的原理； 明确载波提取原理； 明确位定时提取原理。 二、 实验目的 加深对PCM30/32系统帧结构、帧同步系统及其工作过程、系统话路、信令、帧同步和告警复用和分用过程的理解； 三、 实验仪器 （1）ZH5001A 通信原理综合实验系统一台 （2）20MHz 双踪示波器一台 四、 基本原理 理论上二进制相移键控（BPSK ）可以用幅度恒定，而其载波相位随着输入信号m （1、0码）而改变，通常这两个相位相差180°。如果每比特能量为E b ，则传输的BPSK 信号为： )2cos(2)(c c b b f T E t S θπ+= 其中 ???===1 180 000 m m c θ 一个数据码流直接调制后的信号如下图所示：
在“通信原理综合实验系统”中，BPSK的调制工作过程如下：首先输入数据进行Nyquist滤波，滤波后的结果分别送入I、Q两路支路。因为I、Q两路信号一样，本振频率是一样的，相位相差180度, 所以经调制合路之后仍为BPSK方式。 采用直接数据（非归零码）调制与成形信号调制的信号如下图所示： Tb 归零码 载波 直接调制 成形调制
图 3.2-6 BPSK 实验方框图 BPSK调制原理框图如上
数字通信原理与技术（第四版） 西安电子科技大学出版社 复习笔记 第一章 我国主要采用欧洲的GSM系统 第四代移动通信系统 特点：1.传输速度更高2.通信服务多元化3.智能化程度更高4.良好的兼容性 关键技术：1.定位技术2.切换技术3.软件无线电技术4.智能天线技术 5.无线电在光纤中的传输技术 6.网络协议与安全 7.传输技术 8.调制和信号传输技术 “三网融合”趋势：电信网，计算机网，有线电视网 一般意义上的通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 通信从本质上来讲是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将有用的信息无失真、高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。 通信中工作频率与工作波长可互换：公式为λ=c/f，λ工作波长，f工作频率，c光速 基带传输：不采用调制频带传输：采用调制 脉冲数字调制：APC-自适应可预测编码LPC-线性可预测编码 通信方式： 1.按消息传送的方向与时间分 单工通信：单方向传输。广播 半双工通信：不能同时收和发。对讲机、收发报机 全双工通信：可同时双向传输信息。普通电话、各种手机 2.按数字信号排序分 串序传输：代表信息的数字信号序列按时间顺序一个接一个在信道传输 并序传输：分割成两路或以上的序列同时在信道传输 3.按通信网络形式分 点到点通信方式、点到多点通信（分支）方式、多点到多点通信（交换）方式 通信必有三个部分：发送端、接收端、信道 模拟通信系统两种变换： 1.把连续消息变换成电信号（发端信息源完成）和把电信号恢复成最初的连续信号（收端受信者完成） 2.将基带信号转换成其频带适合信道传输的信号，由调制器完成；在接收端经过相反的变换，由解调器完成 已调信号三个基本特性： 1.携带有信息 2.适合在信道中传输 3.具有较高频率成分 数字通信系统：信道中传输数字信号的系统 数字频带传输通信系统 在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”； 称编组一致为“群同步”或“帧同步”。
《数字通信原理》习题解答 第1章概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理；
（3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 Bd N 661010 11===-码元时间 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=?=?== 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。
答：76105.210 221)()(-?=??==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024，可传输s kbit /2048的比特率，试问其频带利用率为多少Hz s bit //? 答：频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //210 1024102048)//33 =??==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？ 答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。 第2章 数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM 、ADPCM 等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM 通信系统中A ／D 变换、D ／A 变换分别经过哪
数字通信原理试卷一 一、填空题（每题3分） 1、通信的目的是_______ 或________ 信息。 2、通信方式有两种基本形式，即________通信和_______ 通信。 3、数字通信在____________和____________上均是离散的。 4、某一数字信号的符号传输速率为1200波特（Bd），若采用四进制传输，则 信息传输速率为___________。 5、设信道的带宽B=1024Hz，可传输2048 bit/s的比特率，其传输效率η=_________。 6、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种 信号称为___________。 7、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。 8、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码，我们将这种情况称为_____________。 9、一般PCM（脉冲编码调制）的帧周期为__________。 10、PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧，而每一帧又包含有_____个路时 隙，每一路时隙包含有______个位时隙。 一、1、交换、传递；2、基带传输、频带传输；3、幅度、时间；4、2400b/s 5、2b/s/hz； 6、数字、基带； 7、频分、时分； 8、假失步； 9、125 us 10、16 32 8 二、选择题（每题2分）二、1、a ；2、b ；3、c ；模拟信号的特点为： (a) 幅度为连续(b) 时间域上全有值 (c) 幅度连续，时间间断(d) 幅度离散 1、数字基带信号为： (a) 基础信号(b)完成了模数变换后的信号 (c) 频带搬以后的信号(d)仅为和值的信号 2、量化即 (a) 对样值进行定量(b) 在时间域上进行离散化 (c) 将信号样值幅度变换为有限个离散值 (d)将样值幅度分层为无限个值
学生实验报告
） 实际上，考虑到低通滤波器特性不可能理想，对最高频率为3400Hz的语言信号，通常采用8KHz 抽样频率，这样可以留出1200Hz的防卫带。见图4。如果fs＜fH，就会出现频谱混迭的现象，如图5所示。 在验证抽样定理的实验中，我们用单一频率fH的正弦波来代替实际的语音信号。采用标准抽样频率fs＝8KHZ。改变音频信号的频率fH，分别观察不同频率时，抽样序列和低通滤波器的输出信号，体会抽样定理的正确性。 验证抽样定理的实验方框图如图6所示。在图8中，连接（8）和（14），就构成了抽样定理实验电路。由图6可知。用一低通滤波器即可实现对模拟信号的恢复。为了便于观察，解调电路由射随、低通滤波器和放大器组成，低通滤波器的截止频率为3400HZ
2、多路脉冲调幅系统中的路际串话 ~ 多路脉冲调幅的实验方框图如图7所示。在图8中，连接（8）和（11）、（13）和（14）就构成了多路脉冲调幅实验电路。 分路抽样电路的作用是：将在时间上连续的语音信号经脉冲抽样形成时间上离散的脉冲调幅信号。N路抽样脉冲在时间上是互不交叉、顺序排列的。各路的抽样信号在多路汇接的公共负载上相加便形成合路的脉冲调幅信号。本实验设置了两路分路抽样电路。 多路脉冲调幅信号进入接收端后，由分路选通脉冲分离成n路，亦即还原出单路PAM信号。 图7 多路脉冲调幅实验框图 冲通过话路低通滤波器后，低通滤波器输出信号的幅度很小。这样大的衰减带来的后果是严重的。但是，在分路选通后加入保持电容，可使分路后的PAM信号展宽到100％的占空比，从而解决信号幅度衰减大的问题。但我们知道平顶抽样将引起固有的频率失真。 PAM信号在时间上是离散的，但是幅度上趋势连续的。而在PAM系统里，PAM信只有在被量化和编码后才有传输的可能。本实验仅提供一个PAM系统的简单模式。 3、多路脉冲调幅系统中的路标串话 路际串话是衡量多路系统的重要指标之一。路际串话是指在同一时分多路系统中，某一路或某几路的通话信号串扰到其它话路上去，这样就产生了同一端机中各路通话之间的串话。 在一个理想的传输系统中，各路PAM信号应是严格地限制在本路时隙中的矩形脉冲。但是如果传输PAM信号的通道频带是有限的，则PAM信号就会出现“拖尾”的现象。当“拖尾”严重，以至入侵邻路时隙时，就产生了路标串话。 在考虑通道频带高频谱时，可将整个通道简化为图9所示的低通网络，它的上截止频率为：f1=1/(2
数字通信原理第4次课课件(2015)
1. 复习 (1) PCM非均匀量化的实现方法 模拟压扩法是实现非均匀量化的方法之一。在发送端对输入量化器的信号先进行压缩处理，再进行均匀量化，其最后的等效结果就是对原信号的非均匀量化。 (2) A律13折线压缩特性 在实际应用中，往往采用近似于A律函数规律的13折线的压缩特性（用折线来逼近对数曲线）。 A律87.6/13折线量化将量化器输入样值的取值域0～1（归一化）之间分为8个非均匀量化段（除了第（1）段和第（2）段之外），每个量化段再均分16份，则共有不均匀量化级数16×8×2=256。 2. 本次课学习的主要内容 2.5.2 线性编码与解码 2.5.3 非线性编码与解码
2.5.2 线性编码与解码 1. 线性编码及其特点 ·具有均匀量化特性的编码叫做线性编码。 ·线性编码的特点：线性编码的码字中各码位的权值是定数（线性码就是一般二进制码），它不随输入信号幅度的变化而变化。 ·实现线性编码的方法很多，这里仅简单介绍目前比较有实用价值的反馈型线性编码器。 2. 线性编码原理 例2.5.1 设样值幅度为93，试写出7位线性（幅度）码。 解：令7位线性码为8765432a a a a a a a ，它们的权值分别是62，52，…，02。编码过程如下： ① 将幅度值93与2a 的权值6426=进行比较，因为93﹥64，故12=a ； ② 再将幅度值93与2a 和3a 的权值总和比较，因为93﹤64+32=96，故03=a ； ③ 由于03=a ，于是调整为：幅度值93与2a 和4a 的权值总和进行比较，因为93﹥64+16=80，故14=a … … 最终编出的码字为{ }1011101。 概括起来，在整个编码过程，就是反复地进行比较和计算： ·比较样值幅度与权值总和的大小，以决定编出的码是1码还是0码； ·计算权值总和，并且权值总和是不断地变化的： ··如果先行码（已编好的码）为“1”码，则权值总和继续增加，即将 当前码（正准备编的码）的权值添加进权值总和； ··若先行码是“0”码，则将当前码的权值添加进权值总和的同时，从 权值总和中去掉先行码的权值。
第 4章时分多路复用及 PCM30/32路系统 本章着重介绍时分多路复用通信的实现方法,内容包括: (1时分多路复用的概念(多路复用的定义、时分多路复用的基本原理以及时分多路复用中的同步概念等。 (2 ① PCM 30/32路系统帧结构(PCM 基群帧结构、话路时隙、帧同步时隙、信令与复帧同步时隙和复帧等。 ② PCM 30/32路定时系统(定时系统的作用,发端定时系统构成、各类定时脉冲的用途和参数以及时序关系,收端定时系统的构成、收端定时时钟提取方法——位同步的实现。 ③ PCM 30/32路帧同步系统(帧同步系统的功能、工作原理和保护措施。 4.1 时分多路复用通信 4.1.1 时分多路复用的概念 1. 多路复用的概念 (1 多路复用的定义 为了提高通信信道的利用率, 使若干路信号沿同一信道传输而不互相干扰的通信方式称为多路复用。 (2 多路复用的方法 多路复用的方法中用得最多的有两大类:频分多路复用和时分多路复用。 ·频分多路复用(FDM
信系统中。 ·时分多路复用(TDM :时分复用是按时间区分各路信号,主要用于数字通信系统,例如 PCM 通信。 2. 时分多路复用原理 (1 时分多路复用的基本原理 时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来分开各路信号的。具体来说,将时间分成为均匀的时间间隔,将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内,以达到互相分开的目的。 可以用图 4-1说明 PCM 通信系统时分多路复用原理。图中: ①发端低通滤波器将语音信号频带严格限制在 Z H 3400以内。 ②电子开关 1SA ·电子开关 1SA 每旋转一周就依次对各路信号进行一次抽样, 抽样间隔为 T , 这样就达到了对每一路信号每隔 T 秒时间抽样一次的目的; ·电子开关 1SA 同时还完成复用合路的作用。 图 4-1 PCM 通信系统时分多路复用原理示意图
1、已知一个4进制信号的码元速率为4800波特，则其对应的信息速率是( C ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ） A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、样值为301△，它属于A律13折线的（ B ） A.第5量化段 B.第6量化段 C.第7量化段 D.第8量化段 4、在同一条链路上可传输多路信号，利用的是各路信号之间的（ B ） A. 相似性 B.正交性 C. 一致性 D. 重叠 5、在光纤中采用的多路复用技术是（ C ） A.时分复用 B. 频分复用 C.波分复用 D. 码分复用 R=( ), 信1、在4进制系统中，每秒钟传递1000个4进制符号，此系统的码元速率 B R( ).( A ) 息速率 b A.1000Bd,2000b/s B.2000Bd,2000b/s C. 2000Bd,1000b/s D. 1000Bd,1000b/s 2、满足抽样定理时低通型信号的抽样频率应选为（ D ） A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、设模拟信号s(t)的幅度在[-2,2]v内均匀分布，对它进行奈奎斯特速率抽样，并均匀量化后， 编为2进制码。量化间隔为1/64v，需要多少量化电平数？（ D ） A.64 B.128 C.192 D.256 4、消息码为：1010001110001，对应的AMI码为：（ A ） A. +10-1000+1-1+1000-1 B. +10-00000-1+1000-1 C. -10+1000+1-1+1000-1 D. +10+1000-1-1+1000+1 5、PCM30/32的二次群速率为（ B ） A.64 kb/s B.8.448Mb/s C.384kb/s D.2.048Mb/s 2、产生已抽样信号频谱混叠的原因是（ C ） A.f s≥f m B.f s=2f m C.f s<2f m D.f s≥2f m 3、均匀量化的PCM系统中，编码位数每增加1位，量化信噪比可增加（ C ）dB. A.2 B. 4 C. 6 D. 8 4、绝对码为：10010110，对应的相对码为：（ B ） A. 10100101 B.11100100 C. 11100110 D. 11000110 5、SDH采用的数字复接方法一般为（ B ） A.异步复接 B.同步复接 C.异步复接或同步复接 D.以上都不是 1、出现概率越__小__ 的消息，其所包含信息量越大； 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、_量化 _和编码； 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接； 4、为了减小相干载波的稳态相位误差，应减小带通滤波器带宽和增大锁相环的增益； 5、分组码（n,k）的编码效率为_ k/n ； 1、衡量数字通信系统可靠性的主要指标是___差错率； 2、模拟信号的数字化过程主要包括抽样、量化和编码； 3、数字复接的方式主要有按位复接、按字复接和按帧复接；