1 电子科技大学通信学院
模拟线性调制系统
实验报告
班 级
学 生
学 号
教 师 任通菊
2 模拟线性调制系统实验
一、实验目的
1. 研究模拟连续信号在（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）几种线性调制中的信号波形与频谱，了解调制信号是如何搬移到载波附近。
2. 加深对模拟线性调制（AM、DSB、SSB、VSB、QAM）的工作原理的理解。
3. 了解产生调幅波（AM）和抑制载波双边带波（DSB—SC）的调制方式，以及两种波之间的关系。
4. 了解用滤波法产生单边带SSB—SC的信号的方式和上下边带信号的不同。
5. 研究在相干解调中存在同步误差（频率误差、相位误差）对解调信号的影响从而了解使用同频同相的相干载波在相干解调中的重要性。
6. 熟悉正交调幅QAM传输系统的原理及作用。
二、实验原理
模拟带通传输系统，是将基带信号经过线性调制后形成的已调波送入信道传输，在接收端经过反调制，再从已调波中将基带信号恢复出来。常用的线性调制包括调幅（AM），双边带调制（DSB），单边带调制（SSB），残留边带调制（VSB），正交调幅（QAM）等五种方式。这些方式是通过基带信号与单一角频率c的余弦载波相乘后再经过适当滤波实现。在时域上，就是用基带信号m（t）去控制载波f（t）的幅度参数，使其m（t）的规律而变化；它的频域解释是把基带信号的频谱范围搬迁到载波附近的频谱范围上的搬移过程。
在接收端，如果采用相干解调，在本地载波保持同步关系时，都能正确的解调。但是当本地载波存在相位误差或频率误差时，不同的调制方式受到的影响是不同的，当只有相位误差时，SSB制式的输出不受影响，AM和DSB制式的输出幅度有所下降，而QAM制式则产生路间窜扰。在本地载波有频率误差时，SSB制式的输出使频谱有所偏移，对于话音信号传输而言，频差在20Hz以内时，人耳可以容忍；而对于其他制式，输出会产生严重失真。
14秋《通信原理》在线作业2
单选题 多选题 判断题
一、单选题（共 10 道试题，共 40 分。）
1. 某二进制数字通信系统，其传信率为3600 b/s，其传输速率为()B。
A. 450
B. 900
C. 1800
D. 3600
-----------------选择：D
2. 设数字基带传输系统是频带为1kHz的32进制PAM系统，则此系统无码间干扰传输的最高码元速率为()Baud。
A. 1000
B. 2000
C. 8000
D. 32000
-----------------选择：B
3. 在多径时变信道中，当多径时延差同符号间隔可比拟时，()。
A. 不发生衰落
B. 发生阴影衰落
C. 发生瑞利衰落
D. 发生频率选择性衰落
-----------------选择：D
4. 已知两码组为(0000),(1111),若用于纠错，能纠正()位错。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
-----------------选择：A
5. 某加性白高斯信道的带宽是1MHz，信噪比是127，相应的信道容量是()。
A. 6Mbps
B. 7Mbps
C. 8Mbps
D. 10Mbps
-----------------选择：B
6. 某数字调制系统的信号在信道传输中受到双边功率谱密度为N0/2的加性白高斯噪声的干扰。若给定系统的输入信息速率、给定数字调制信号的平均发送功率，请问下列何种数字调制方式能使误比特率最小并且系统的频带利用率最高?()
A. OOK
B. FSK
C. QPSK
电⼦科技⼤学《通信原理》⾃测题
通信原理⾃测题⼀
⼀．填空题1.调制速率⼜称_______速率或(信号)码元传输速率。
2.数字信源是指产⽣________的信源。
3.如果8位并⾏传输的数据码流其每线速率为2400bit/s，则串⾏传输的数据传信速率为_____。
4.数字键盘上有数字0，1，2……7，发送任⼀数字的概率都相同。则以______/s 的速度发送数字，才能达到2⽐特/秒的信息速率。5.如果某电传打字机信道带宽为300赫兹，信噪⽐（SNR）为30dB，则信道的容量为______。
6.有两种类型的PAM信号：__________产⽣的PAM信号和________产⽣的
PAM信号。
7.在PCM过程中，模拟信号经过______，_______，_______过程，转变成PCM
信号。8.线路码分为两⼤类：_______，_______。
⼆．选择题1.⼀个⼆进制数字信号码元时间长度为0.1µs，在传输过程中平均
2.5秒产⽣⼀个错码，则其平均误码率近似为( )
A. 5×10-6
B.2×10-8
C.2×10-7
D.4×10-8
2.已知⼀个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( )
A.4800bit/s
B.2400bit/s
C.9600bit/s
D.14400bit/s
3.某均匀量化器的量化级数为64，且归⼀化有效值D＝1/2，则其量化信噪⽐(S/D)(均匀)为( )
A.近似30dB
B.近似29dB
C.近似34dB
D.近似40dB
4.PAM中，如果模拟信号的带宽为（1000Hz－2500Hz），则其抽样信号的最低频率为
A.4000HzB.2500Hz
C.5000Hz
D.1500Hz 三．作图题
1.已知⼆进制数据序列为01011010，以矩形脉冲为例，画出单极性归零信号的波形图(占空⽐为50%)。
2.画出PCM系统⽰意图。并详细说明各部分功能。
四．简答题1.解释什么是量化噪声以及其产⽣的原因。
第1页 共4页杭州电子科技大学 全国硕士研究生招生考试业务课考试大纲 考试科目名称：数字信号处理及通信原理 科目代码：843 数字信号处理部分：一、离散时间信号与系统的时域分析1．信号、系统和信号处理的基本概念。2．数字信号处理的基本组成。3．离散时间信号定义、表示、周期性及常用离散时间信号。4．连续时间信号的采样理论。5. 离散时间系统的定义、分类和性质。6．线性时不变（LTI）离散时间系统时域分析。二、离散时间系统的变换域分析1．离散时间信号的Z变换和傅立叶变换及其性质。2．拉氏变换、傅氏变换与 Z变换之间的关系。3．LTI离散时间系统的系统函数及系统性质的分析。4．LTI离散时间系统的系统函数、频率响应函数、单位冲激响应与线性常系数差分方程之间的相互转换。5．LTI离散时间系统的变换域分析（包括Z域和ω域）。三、离散傅里叶变换（DFT）1．周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及其性质。2．有限长序列离散傅里叶变换（DFT）及其性质。3．频域采样理论。四、快速傅里叶变换（FFT）1．直接计算DFT的问题及改进的途径。2．按时间抽取（DIT）的基2-FFT算法。3．按频率抽取（DIF）的基2-FFT算法。4．利用FFT分析时域连续信号频谱。5．线性卷积的FFT算法（快速卷积）。五、数字滤波器的基本结构1．数字滤波器的结构特点与表示方法。2．IIR数字滤波器的直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、级联型、并联型结构。3．FIR数字滤波器的直接型、级联型、频率采样性、快速卷积型结构。4．了解数字滤波器的不同结构实现对系统的精度、误差、稳定性、经济性及运算速度的影响。六、无限长单位脉冲响应（IIR）数字滤波器的设计方法1．数字滤波器的基本概念。2．IIR数字滤波器设计的特点。3．用冲激响应不变法设计IIR数字滤波器。第2页 共4页4．用双线性变换法设计IIR数字滤波器。5．理解常用模拟低通滤波器特性。6．了解IIR数字滤波器设计的频率变换法和平面变换法。七、有限长单位脉冲响应（FIR）数字滤波器的设计方法1．线性相位FIR数字滤波器的特点。2．用窗函数法设计FIR数字滤波器。3．用频率抽样法设计FIR数字滤波器。4．FIR数字滤波器和IIR数字滤波器的比较。5．了解数字滤波器的应用。参考书目：1.《数字信号处理—原理、实现与仿真》（第二版），唐向宏，孙闽红著，高等教育出版社，2012.82.《数字信号处理》（第三版），刘顺兰、吴杰编，西安电子科技大学出版社，2016.4通信原理部分：一、绪论1．点对点的数字通信系统模型及各组成部分的作用。2．按调制方式、传输信号特征、传送信号的复用方式等的通信系统分类。3．数字通信系统的特点。4．数字通信系统和模拟通信系统的主要性能指标。5．信道及其信息度量（1）信道的数学模型及分类：恒参，变参及广义信道。（2）离散信源的信息量，条件自信息量，互信息量，平均信息量（熵），联合熵，条件熵，平均互信息量。（3）有扰信道的信息传输，信道容量。（4）香农（Shannon）信道容量公式。6．信息传输速率和码元速率的概念及其关系。7．误比特率和误符号率的概念。二、数字信号的基带传输1．数字基带传输系统的组成，接收端数字信号再生的过程。2．常用的数字基带信号码型：归零码、非归零码、数字双向码、CMI码、AMI码、HDB3码，它们的时域波形、频谱特点、位定时恢复和检错性能以及应用场合。3．波形传输无失真条件，奈奎斯特带宽，理想条件下所能达到的最高频带利用率。4．升余弦滚降信号的频域和时域特性，滚降系数对其频谱的影响。5．第Ⅰ类、第Ⅳ类部分响应信号的特点，部分响应信号的预编码和相关编码的作用。6．数字信号基带传输的误比特率和误符号率。7．眼图与基带信号传输质量的关系。8．m序列与m序列发生器；m序列本原多项式；扰码器和解扰器。三、数字信号的带通传输1．二进制数字调制：2ASK、2FSK、BPSK、2DPSK的原理，它们的时域和频域表示。2．二进制数字调制的调制和解调方法，相干解调与差分相干解调的区别。第3页 共4页3．BPSK相干解调的载波恢复，相位模糊度及其克服办法。4．二进制数字调制的误比特率性能，BER～Eb/N0曲线的物理意义，信噪比与Eb/N0的转换，频带宽度的不同定义。5．多进制幅度键控(MASK)原理。6．多进制相移键控（MPSK）原理和星座图表示。7．多进制正交幅度调制（MQAM）原理和星座图表示。8．QPSK信号的调制和解调方法。9．数字信号的最佳接收概念，匹配滤波器基本原理。10．各种数字调制信号的频带利用率和误比特率性能比较。11．正交频分复用（OFDM）的基本原理、优缺点。四、模拟信号的数字传输(信源编码)1．采样（1）低通信号和带通信号的概念。（2）低通采样定理及其时域、频域表示。（3）带通采样定理及其频域表示。（4）理想采样、自然采样和平顶采样在时域和频域上的区别。（5）孔径失真及其解决办法。2．脉冲编码调制（1）标量量化基本概念：量化电平、分层电平、量化间隔、量化特性、量化误差。（2）均匀量化时量化信噪比的推导和计算公式，量化信噪比与编码位数的关系。（3）均匀量化的缺点。（4）最佳量化，非均匀量化，对数量化。（5）对数量化和非均匀量化的特点。（6）A律对数压缩特性及其13折线近似。（7）A率对数量化与均匀量化的比较。（8）A率压缩特性取A=87.6的由来。（9）µ率压缩特性。（10）常见的二进制码组。（11）折叠二进制码组原理及其抗误码能力。（12）A律脉冲编码调制的编码规律，要求在已知输入电平时，会编出码组。（13）给出PCM编码器输出码组会计算编码电平，解码电平和量化误差。3．增量调制（1）简单增量调制原理，本地译码信号，重建信号，量化噪声，斜率过载。（2）简单增量调制量化信噪比与抽样频率和输入信号频率的关系。（3）简单增量调制和脉冲编码调制的比较。（4）简单增量调制的优缺点。4．自适应差分脉冲编码调制。（1）差分脉冲编码调制原理和方框图，差值信号、预测信号、重建信号的含义，差分脉冲编码调制的预测增益。（2）自适应预测和自适应量化的基本概念和物理意义。（3）ADPCM的原理和特点。五、差错控制编码1．常用的差错控制方式。2．检错和纠错的基本原理；码距的定义，它与检错、纠错能力的关系。3．分组码、卷积码、线性码/非线性码、系统码/非系统码的定义。4．线性分组码中监督方程、监督矩阵、生成方程、生成矩阵的含义，编码效率的概念。5．汉明码的特点及构造。六、多路复用1．频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDMA）的基本概念。2．频分复用系统及原理。第4页 共4页3．时分复用原理；我国常用的时分复用数字复接系列。4．脉冲编码调制基群帧结构。参考书目：1.《通信原理》（第7版），樊昌信，曹丽娜编，国防工业出版社，20142.《通信原理与应用—基础理论部分》，曹志刚主编，高等教育出版社，20153.《通信原理》（第3版），周炯槃等编著，北京邮电大学出版社，2008.
