第六章 数字频带通信系统
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数字频带通信系统仿真数字频带通信系统仿真数字频带通信系统是一种利用数字信号传输信息的通信系统。
它主要通过将模拟信号转换为数字信号来实现传输。
数字频带通信系统仿真就是对数字频带通信系统进行模拟网络测试和评估的过程。
数字频带通信系统仿真的目的是验证数字频带通信系统的性能,发现并改正系统的缺陷,为系统升级提供数据支持。
数字频带通信系统仿真能够消除数字频带通信系统在实际网络中的误差和噪音,提高数字频带通信系统的精度和可靠性。
同时也能够对数字频带通信系统中的各种参数进行测试和分析,找出系统中的瓶颈,优化系统的效率。
数字频带通信系统仿真通常包括以下步骤:首先,需要确定仿真系统的目标。
通过确定系统的目标,可以确保仿真系统的设计和实施为用户提供有意义的结果。
目标通常包括测试和评估数字频带通信系统的各种参数,如可靠性、响应时间、吞吐量、延迟等。
其次,需要设计仿真系统。
这涉及到仿真系统的整体结构和各个模块的设计。
仿真系统的结构应该清晰明了,每个模块必须与其他模块互相协调,每个部分的交互必须能够实现模拟真实系统的操作。
然后,需要确定仿真的输入和输出。
仿真的输入可以是真实网络数据或人工输入数据,仿真的输出需要包括仿真测试结果、统计数据、网络流量图表等。
接下来,需要实现仿真系统。
此步骤包括开发软件工具和编写仿真脚本。
此外,还需要进行仿真系统的数据生成、分析和处理,以便为仿真结果提供有价值的数据。
最后,需要执行仿真系统并分析结果。
执行仿真系统需要权衡时间、物力和财务方面的成本。
通过分析仿真结果,可以识别系统的性能瓶颈、检测系统的问题并进行优化、评估系统的可靠性和准确性。
分析不断演变的仿真数据可以帮助发现随时间而变化的趋势和瓶颈。
最后,还可以将仿真数据与实际网络数据进行比较。
总之,数字频带通信系统仿真对于评估系统的各种参数、检测系统的问题以及优化系统的性能和可靠性至关重要。
其有效性和准确性可以从多个方面确保网络的高品质和高可靠性运行。
通信原理简答题及答案第一章绪论1-2 何谓数字信号?何谓模拟信号?两者的根本区别是什么?答:数字信号:电信号的参量值仅可能取有限个值。
模拟信号:电信号的参量取值连续。
两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。
1-3何谓数字通信?数字通信偶哪些优缺点?答:利用数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。
优点:抗干扰能力强,无噪声积累传输差错可控;便于现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、储存;易于集成,使通信设备微型化,重量轻;易于加密处理,且保密性好。
缺点:一般需要较大的传输带宽;系统设备较复杂。
1-4 数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么?答:信源编码:提高信息传输的有效性(通过数字压缩技术降低码速率),完成A/D转换。
信道编码/译码:增强数字信号的抗干扰能力。
加密与解密:认为扰乱数字序列,加上密码。
数字调制与解调:把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中传输的带通信号。
同步:使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
1-5 按调制方式,通信系统如何分类?答:基带传输系统和带通传输系统。
1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类?答:模拟通信系统和数字通信系统。
1-7 按传输信号的复用方式,通信系统如何分类?答:FDM,TDM,CDM。
1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式。
答:按照消息传递的方向与时间关系分类。
单工通信:消息只能单向传输。
半双工: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:通信双方可以同时收发消息。
1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式?他们的适用场合及特点?答:分为并行传输和串行传输方式。
并行传输一般用于设备之间的近距离通信,如计算机和打印机之间的数据传输。
串行传输使用与远距离数据的传输。
1-10 通信系统的主要性能指标是什么?答:有效性和可靠性。
1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些?答:有效性:传输速率,频带利用率。
数字通信系统的模型•数字通信系统的分类数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。
1. 数字频带传输通信系统数字通信的基本特征是,它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性,从而使数字通信具有许多特殊的问题。
例如前边提到的第二种变换,在模拟通信中强调变换的线性特性,即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性;而在数字通信中,则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。
另外,数字通信中还存在以下突出问题:第一,数字信号传输时,信道噪声或干扰所造成的差错,原则上是可以控制的。
这是通过所谓的差错控制编码来实现的。
于是,就需要在发送端增加一个,而在接收端相应需要一个解码器。
第二,当需要实现保密通信时,可对数字基带信号进行人为“扰乱”(加密),此时在收端就必须进行解密。
第三,由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号,因而接收端必须有一个与发端相同的节拍,否则,就会因收发步调不一致而造成混乱。
另外,为了表述消息内容,基带信号都是按消息特征进行编组的,于是,在收发之间一组组的编码的规律也必须一致,否则接收时消息的真正内容将无法恢复。
在数字通信中,称节拍一致为“位同步”或“码元同步”,而称编组一致为“群同步”或“帧同步”,故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。
综上所述,点对点的数字通信系统模型一般可用图 1-3 所示。
需要说明的是,图中 / 、加密器 / 解密器、编码器 / 译码器等环节,在具体通信系统中是否全部采用,这要取决于具体设计条件和要求。
但在一个系统中,如果发端有调制 / 加密 / 编码,则收端必须有解调 / 解密 / 译码。
通常把有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。
2. 数字基带传输通信系统与频带传输系统相对应,我们把没有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统,如图 1-4 所示。
第一章绪论1.以无线广播和电视为例,说明图1-3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。
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,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
填空题1. 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。
2.采用相干解调方式时,相同误码率条件下,2ASK,2FSK,2PSK系统所需信噪比数量关系为(2ASK>2FSK>2PSK)3.MSK信号时包络恒定,(相位连接),(带宽最小)并且严格正交的2FSK信号。
4二进制调制中,载波的幅度,频率或相位有(2)种变化,,相应的调制方式有(2ASK,2FSK,2PSK/2DPSK)5对正弦载波的振幅,频率或相位进行键控,便可获得(振幅键控)(频移键控)(相位键控)三种基本的数字调制方式。
6在误码率Pe相同的条件下,对信噪比r的要求:2ASK比2FSK高(3)dB,2FSK 比2PSK高(3)dB,2ASK比2PSK高(6)dB。
7 如果理想MPSK数字调制传输系统的带宽为12KHz,则该系统无码间串扰最大信息传输速率为(12㏒2Mkb/s)8模拟调频法产生的2FSK信号在相邻码元之间的相位是(连续变化的),而键控法产生的2FSK信号的相位在相邻码元之间(不一定连续)9. 2ASK信号中的调制信号s(t)是(单极性)非归零数字基带信号,而在2PSK 中的调制信号s(t)是(双极性)非归零数字基带信号。
10数字带通传输系统的最高频带利用率是(1)Baud/Hz,8PSK的系统的信息传输速率为1500b/s,其无码间干扰传输的最小带宽为(500)Hz.11 二进制数字调戏系统,当码元速率相同时,(2FSK)系统带宽最宽,抗噪声性能方面,(OOK)最差。
12对于2DSK、2ASK、2FSK通信系统,按可靠性好坏,排列次序为(2DPSK、2ASK、2FSK),按有效性好坏,排列次序为(2DPSK(2ASK)、2FSK)13在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中,可靠性最好的是(2PSK),有效性最好的是(2ASK、2PSK)14设信息速率为2.048Mbit/s,则2DPSK信号带宽为(4.096Mbit/s,),QPSK信号的带宽为(2.048Mbit/s,)。