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通信系统中的数字信号调制原理在通信系统中，数字信号调制是非常重要的一个环节。
数字信号调制的原理是将数字信号转换为模拟信号，以便在信道传输过程中能够准确传输和恢复原始信息。
下面我将详细介绍数字信号调制的原理。
数字信号调制的主要目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在信道传输过程中可以准确传输信息。
这样一方面可以减小传输的带宽，另一方面也可以提高信号的传输质量和抗干扰能力。
数字信号调制主要有两种方式：ASK（Amplitude Shift Keying）和FSK（Frequency Shift Keying）。
对于ASK调制，其原理是通过改变信号的振幅来表示不同的数字信号。
具体实现方法是，在一个固定频率的载波信号上，当需要传输高电平（1）时，将振幅调制成一定水平；当需要传输低电平（0）时，将振幅调制成另一个水平。
这样，接收端可以通过测量信号的振幅来还原原始的数字信号。
而对于FSK调制，其原理是通过改变信号的频率来表示不同的数字信号。
具体实现方法是，在一个固定振幅的载波信号上，当需要传输高电平（1）时，将频率调制成一定值；当需要传输低电平（0）时，将频率调制成另一个值。
接收端则可以通过测量信号的频率来还原原始的数字信号。
值得注意的是，数字信号调制的过程中会引入一定的量化误差和噪声干扰，因此在设计通信系统时需要考虑到这些因素。
此外，不同的数字信号调制方式在传输效率、带宽利用率、抗干扰能力等方面可能有所不同，需要根据具体的应用场景进行选择。
总的来说，数字信号调制在通信系统中起着至关重要的作用。
掌握数字信号调制的原理和实现方法，可以帮助我们设计出更高效、更可靠的通信系统，从而更好地满足人们对信息传输的需求。
希望以上内容对您有所帮助。
2012.No16摘 要 讨论了M进制数字系统中的误码率和误比特率的关系，指出当M个码元等概率分布，并且M为2的整数次方时，误码率和误比特率具有确定的数学关系式，但是当M不为2的整数次方时，该关系式不成立。
最后解释了一般情况下误比特率低于误码率的原因，并指出在误码率和误信率关系问题上容易出现的误区。
关键词 数字系统 误码率 误比特率 M进制1 问题的提出数字通信的可靠性用误码率和 误信率来衡量，误码率Pe 定义为错误码元数占传输总码元数的比例，误信率Pb定义为错误比特数占传输总比特数的比例[1]。
与[1]配套的教辅资料[2]第7页表明，在M进制数字系统中，误码率Pe和误信率Pb的关系为：（1）这里没有对M进行限制。
必须注意的是，仅当M为2的整数次方，即M=2k（k为正整数）时，才有这个数学关系成立，否则不成立。
下面说明公式（1）的来历，并举反例说明当M不为2的整数次方时，公式（1）不成立。
2 问题的解决假设M个码元是等概的，由于M=2k，所以每个码元有k比特，分别编码为00...0，00...1，...，11...1等，并且每个比特位上0和1出现的概率各为1/2，即0和1各出现2k-1次。
假设每个码元都等概地错成别的码元，那么每个0和1都有2k-1-1次不发生错误，2k-1次发生错误，即在发生误码的条件下，每个比特发生错误的概率为2k-1/[(2k-1-1)+2k-1]，即2k-1/(2k-1)，所以误比特率为（2）用M代替2k，即得公式（1）。
如果M不为2的整数次方，那么公式（1）不成立。
例如，当M=3时，码元0,1,2分别用唯一可译等长码00,01,10表示，这时由于0和1不是等概出现的，就不能用公式（1）计算误码率和误信率的关系。
事实上，当误码率为1/3，容易计算得误比特率为2/9，而用公式（1）计算得误比特率为1/4。
因此，必须对公式（1）中的M加以限制，只有当M为2的整数次方时，公式才成立。
《通信原理》复习材料一、填空题1. 通信系统按其传输信号形式可分为 和、 。
2. 通信系统按传输媒介可分为 和、 。
3. 出现概率越 的消息，其所含的信息量越大；出现概率越 的消息，其所含的信息量越4. 某二进制符号出现的概率为1/16，它所包含的信息量为 bits 。
5. 对于各态遍历的平稳随机过程，可以用 代替统计平均。
6. 实平稳随机过程()t ξ的自相关函数为()R ξτ,则()t ξ的交流功率为。
7.某二进制信源，各符号独立出现。
若“1”符号出现的概率为3/4，则“0”符号的信息量为 。
8. 理论上，四元离散信源可能达到的最大熵为 bit/符号。
9. 当二进制信源的每个符号出现概率 时，该信源的熵最大。
10.设某信息源由A 、B 、C 、D 4个信息符号组成，发送A 的概率为1/2,发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则该信源的平均信息量为。
11. 某二进制符号出现的概率为1/8，它所包含的信息量为 bps 。
12. 已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现。
若各符号出现的概率分别为12、14、18、18，该信源的平均信息量（熵）为 bits ；该信源在 条件下，有最大平均信息量 bits 。
13. 已知一个十六进制信号的符号速率为1200Baud ，则其对应的信息速率为bps 。
14.某系统传输八进制数字信号，每个码元占有的时间为1ms,各种码元等概率出现，则系统信息速率为 bps 。
15. 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为 比特/秒。
16．在连续信道中,当传输系统的信噪比下降时,为保持信道容量不变,可采的办法,这是基于香农理论得出的。
17.香农公式可表示为C = ，其中C 表示 条件下的 。
18.已知电话信道的带宽为3.4KHZ ，接收信噪比30S dB N =时，信道容量为 Kbps 。
19.若信道带宽为10KHZ ，信噪比为30dB,该信道的最高信息传输速率理论值为。
通信原理复习题1通信原理复习题一、填空题1、数字通信的有效性用衡量，可靠性用衡量。
2、广义平稳随机过程的数学期望，方差与___________无关，自相关函数只与时间差有关。
3、为了消除码间干扰，基带传输系统的传输函数，即乃奎斯特第一准则为ss is T T T i H πωπω≤=+∑,)2(，其对应的冲激函数为___________。
4、部分响应系统的最高频带利用率为___________。
5、PCM30/32路基群系统中，帧长为___________比特；帧同步信号在第___________时隙传输。
6、十六进制符号速率为800波特，则信息传输速率为___________。
7、8、在相同符号速率条件下，对于2ASK 、2FSK 、2PSK 数字调制方式中频带利用率最低的是___________。
9、一个八进制数字传输系统，若码元速率为2400Baud ，则该系统的最大可能信息速率为_____。
10、一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为_____，平均信息速率为_____。
11、功率信号的自相关函数和其能量谱密度是_____关系。
12、设X 是a=0，σ=1的高斯随机变量，则随机变量Y=cX+d 的概率密度函数为______，其中c ，d 均为常数13、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其以为分布与_____无关，二维分布只与_____有关。
14、调制信道分为_____和_____，调制信道包括_____，媒质，_____。
15、连续信道香农公式可表示为_____，当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于_____。
16、AM 系统在_____情况下会出现门限效应。
17、3码为_____。
18、2DPSK ，2ASK ，2PSK 和2FSK ，采用相干解调时，抗信道加性高斯白噪声性能从好到坏排列次序为_____。
思考题第一章1-2 数字通信有那些特点答：第一，数字传输抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累；第二，传输差错可以控制，从而改善了传输质量；第三，便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理；第四，数字信息易于做高保密性的加密处理；第五，数字通信可以综合传递各种消息，使通信系统功能增强。
1-3 按消息的物理特征，通信系统如何分类答：根据消息的特征不同，通信系统可以分为：第一：电报通信系统；第二：电话通信系统；第三：数据通信系统；第四：图像通信系统。
1-4 按调制方式，通信系统如何分类答：按调制方式，通信系统可以分为：基带传输和频带传输。
1-5 按传输信号的特征，通信系统如何分类答：按传输信号的特征，通信系统可以分为：模拟通信系统和数字通信系统。
1-6 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类答：按传送信号的复用方式，通信系统可以分为：频分复用，时分复用和码分复用。
1-7 通信方式是如何确定的答：通信方式是根据消息的传送方向与时间关系确定的。
1-8 通信系统的主要性能指标是什么答：通信系统的主要性能指标是：传输速率和差错率。
1-9 什么是误码率什么是误信率它们之间的关系如何答：所谓误码率，是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切起的说，误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。
所谓误信率，又称误比特率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者更确切地说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。
二者之间的关系：它们都是表示差错率的。
1-10什么是码元速率什么是信息速率它们之间的关系如何答：码元速率是指每秒钟传送码元的数目，单位为“波特“，常用符号“B”表示。
信息速率是指每秒钟传递的信息量，单位是比特/秒。
二者之间的关系：在二进制下，二者在数值上相等，只是单位不同；在N进制下，设信息速率为Rb(bit/s),码元速率为Rbn(B),则有：Rb=Rbn*log2N(bit/s)1-12 什么是信源符号的信息量什么是离散信源的信息熵答：信源符号的信息量是它出现的概率P(x)的函数。
思考题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？1-2 通信系统是如何分类的？1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。
1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。
1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为＝0.002，试求E和X的信息量各为多少？1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。
1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。
（l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则＝？习题答案第一章习题答案1-1 解：1-2 解：1-3 解：1-4 解：1-5 解：1-6 解：1-7 解：1-8 解：思考题2-1 什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。
1.与二进制系统相比，多进制调制的特点是什么？答：①在相同的码元传输速率下，多进制数字调制系统的信息传输速率高于二进制数字调制系统；②在相同的信息传输速率下，多进制数字调制系统的码元传输速率低于二进制数字调制系统；③在相同噪声情况下，多进制数字调制系统的抗噪声性能低于二进制数字调制系统。
2.一般的复用形式有哪几种？什么是时分多路复用？答：频分复用、时分复用和码分复用。
时分多路复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同时间的时间区间。
在同一信道上同时传送的基带信号具有相同的抽样频率，但抽样脉冲在时间上交替出现占据不同的时隙b5E2RGbCAP3.什么是加性高斯窄带白噪声？答：高斯窄带白噪声是指一个噪声概率密度服从正态分布<即高斯噪声），其功率谱密度在整个频域内均匀分布，且其还满足窄带条件，即其带宽远远小于中心频率，而且中心频率偏离零频很远，这样的噪声称为高斯窄带白噪声。
p1EanqFDPw4.试画出二进制确定信号的最佳接收结构。
5.简单增量调制的主要优缺点是什么？优点：① 低比特率时,量化信噪比高于PCM.② 抗误码性能好,能在误码率较高的信道里工作③便译码器比PCM 简单.缺点：存在斜率过载和动态范围问题。
6.数字通信系统中编码分为哪两类？并简述其各自的作用。
信源编码和信道编码两类。
①信源编码完成的是将模拟信号转换为数字信号，目的是提高传输的有效性。
②信道编码完成是将信源编码输出的数字信号变换成适合于信道传输的码型，目的是提高传输的可靠性。
DXDiTa9E3d7.为什么简单增量调制的抗误码性能优于线性脉冲编码调制？答：增量调制是用一位二进制码表示相邻抽样的相对大小，用相邻抽样值的相对变化来反应模拟信号的变化规律，且在接收端只需要用一个线性网络便可以恢复模拟信号，而线性脉冲编码调制是将模拟信号抽样值变成二进制码组的过程，为减少量化噪声，一般需要较长的代码及教复杂编译码设备。
RTCrpUDGiT8.在模拟调制中改善门限效应的方法及原理。
