第三章4-3数字调制
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习题答案3-1 PAM和PCM有什么区别?答:PCM脉冲编码调制,对模拟信号进行抽样、量化、编码使其数字化;PAM脉冲幅度调制,对模拟信号进行抽样得到PAM信号,在时间上虽然是离散的,但脉冲幅度的变化仍然是连续的。
3-2 简述PCM通信的基本过程,试画出PCM通信的原理方框图,并标出各点波形。
答:PCM通信的基本过程:在发送端实现A/D变换的过程主要由抽样、量化、编码三个部分完成;在接收端D/A变换由译码和低通滤波器完成。
3-3 试比较自然抽样、平顶抽样和理想抽样在(1)波形上;(2)实现方法上;(3)频谱结构上都有什么区别? 答:理想抽样自然抽样平顶抽样3-4 设一信号的频率范围是300~7000Hz ,则合适的抽样频率是多少?答:为低通信号H s f f 2 =14000 Hz3-5 量化噪声是怎样产生的?它与哪些因素有关? 什么叫量化信噪比?它与哪些因素有关?答:由量化误差产生的噪声称为量化噪声。
量化噪声是PCM 系统中固有的噪声分量,与信道特性无关,是客观存在不可消除的,只能采取措施尽量使它减小。
信号功率q S 与量化噪声功率q N 的比值,称为量化信噪比。
在衡量量化性能时,不能单看量化误差的大小,因为同样大的噪声对大信号的影响可能不算什么,但对小信号却有可能造成严重的后果。
因此在衡量系统性能时应看噪声与信号的相对大小。
3-6 极性码、段落码、段内码的作用是什么?答:在13折线中,无论是正向还是负向,都有8个直线段,每个直线段中又有16个均匀量化级,因此可以用8位二进制码对一个信号抽样值进行量化和编码。
设这8位二进制码为87654321a a a a a a a a ,各位码安排如下:1a :极性码,表示信号样值的极性。
1表示正极性,0表示负极性。
432a a a :段落码,表示8个非均匀量化段。
8765a a a a :段内码,表示每段内16个均匀等分的量化级。
3-7 均匀量化有什么优缺点?非均匀量化是怎样克服均匀量化缺点的?答:由于均匀量化时的量化间隔Δ是固定值,因此大信号时量化信噪比大,小信号时量化信噪比小。
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。
第三章模拟调制系统第三章模拟调制系统1第3章 模拟调制系统3.0概述基带信号:由消息直接变换成的电信号。
频带从零频开始,低频端谱能量大,不宜在信道中远距离传输。
调 制:按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载波某些参数的过程叫调制。
(频谱搬迁)模拟调制:当调制信号为模拟基带信号f(t),载波为连续的正弦或余弦高频信号c(t)=Acos[ωc t+θ0]时,称模拟调制,其数学表达式为:s(t)=f(t)·c(t) =A(t)cos[ωc t+φ(t)+θ0]调制的分类:数字调制 3.1、双边带调幅 一. 常规调幅1、时域表达式:调制信号f(t)(平均值)(t f =0)加直流后对载波幅度调制(称标准或完全调幅)即:s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧成比例变化随常数,调相:成比例变化随常数,调频:非线性调制角度调制为常数成比例变化随线性调制幅度调制模拟调制t f t t A t f dt t d t A VSBSSB DSB AM t t f t A φφφ)(,:2其中:ωc 载波角频率,θc 载波初相位波形图3-1当调制信号f(t)为单频信号时:f(t)= A m cos(ωm t+θm ) 则:s AM (t)= [A 0+ A m cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]= A 0 [1+βAM cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]其中:0A A mAM =β称调幅指数,将其х100%叫调制度 ⎪⎩⎪⎨⎧><=过调幅通常取正常调幅满调幅...1-60%)-30%(...1......1AMβ 2. 频域表达式 当θc =0时,s AM (t)= [A 0+ f(t)]cosωc t = A 0 cosωc t+ f(t) cosωc t 由于: f(t) F(ω)A 0 cosωc t [])()(000ωωδωωδπ++-↔A[][]00(21(21cos )(ωωωωω++-↔F F t t f c ()()()()00021cos )(:)(21)(21))((21cos )(0ωωωωωωωωωωωωω++-↔-↔+=+=--F F t t f F e t f e t f e t f e e t f t t f c t j t j t j t j t j c c c c c 而3故S AM (ω) 的频域表达式为:[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM频谱图:说明:(1)、调制过程为调制信号频谱的线性搬移,即将其搬移到适合通信系统传输的频率范围(2)、常规调幅巳调波频谱中含有一个载波和两个边带份量。