数字通信原理_7:同步原理
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数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。
1. 什么是数字通信原理?数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。
它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。
2. 为什么要学习数字通信原理?数字通信原理是现代通信系统的基础,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理,提高通信系统的性能,为后续学习和工作打下坚实的基础。
3. 什么是数字信号处理?数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号,并对数字信号进行处理的一种技术。
它包括采样、量化、编码等过程,可以实现信号的数字化处理和传输。
4. 什么是调制解调技术?调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调技术是数字通信中非常重要的一环,它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。
5. 什么是信道编码与解码技术?信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术,解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。
信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。
6. 什么是多址技术?多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。
它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式,可以实现多用户之间的有效通信。
通过以上习题的答案,我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。
数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
第13章同步原理思考题13-1 何谓载波同步?为什么需要解决载波同步问题?答:(1)载波同步又称载波恢复,即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地振荡,供给解调器作相干解调用。
(2)需要解决载波同步问题的原因:当接收信号中包含离散的载频分量时,在接收端需要从信号中分离出信号载波作为本地相干载波;这样分离出的本地相干载波频率必然和接收信号载波频率相同,但是为了使相位也相同,可能需要对分离出的载波相位作适当调整。
若接收信号中没有离散载频分量,则接收端需要用较复杂的方法从信号中提取载波。
因此,在这些接收设备中需要有载波同步电路,以提供相干解调所需的相干载波。
13-2 插入导频法载波同步有什么优缺点?答:插入导频法载波同步的优缺点:(1)优点:建立同步的时间快。
(2)缺点:占用了通信系统的频率资源和功率资源。
13-3 哪些类信号频谱中没有离散载频分量?答:信号频谱中没有离散载频分量的信号频谱:先验概率相等的2PSK信号频谱中没有载频分量。
13-4 能否从没有离散载频分量的信号中提取出载频?若能,试从物理概念上作解释。
答:能从没有离散载频分量的信号中提取出载频。
设此信号可以表示为,式中:m(t)=±1。
当m(t)取+1和-1的概率相等时,此信号的频谱中无角频率ωc的离散分量。
将上式平方,得此式中已经将m2(t)=1的关系代入。
由此式可见平方后的接收信号中包含2倍载频的频率分量。
所以将此2倍频分量用窄带滤波器滤出后再作二分频,即可得出所需载频。
13-5 试对QPSK信号,画出用平方环法提取载波的原理方框图。
答:对QPSK信号,用平方环法提取载波的原理方框图如图13-1所示。
图13-1 QPSK平方环载波提取框图13-6 什么是相位模糊问题?在用什么方法提取载波时会出现相位模糊?答:(1)相位模糊问题是由于二分频器的输出电压有相差180°的两种可能相位,即其输出电压的相位决定于分频器的随机初始状态,这就导致分频得出的载频存在相位含糊性。
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案《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 ,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N11106 Bd码元时间10 6信息传输速率为R N log2 M 106 log 2 4 2 106 bit / s2Mbit / s1-6 接上例,若传输过程中 2 秒误 1 个⽐特,求误码率。
答:P e 发⽣误码个数 (n)12.5 107传输总码元 ( N ) 2 21061-7 假设数字通信系统的频带宽度为1024 kHz ,可传输 2048kbit / s 的⽐特率,试问其频带利⽤率为多少 bit / s / Hz ?答:频带利⽤率为信息传输速率204810 3( bit / s / Hz)10242bit / s/ Hz频带宽度10 31-8 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13章 同步原理一、选择题1.长度为7的巴克码,其局部自相关函数R (3)为( )。
A .-1 B .0 C .1 D .7 【答案】B【解析】一个n 位的巴克码组为{x 1,x 2,…,x n },其自相关函数可表示为所以431(3)11110i i i R x x +===--++=∑。
2.对抑制载波的双边带信号采用同相正交环提取相干载波,其中环路中压控振荡器的控制电压为( )(其中m (t )为基带信号)。
A .V (t )=km (t )cos (θ)B .V (t )=km (t )cos (2θ)C .V (t )=km 2(t )sin (θ)D .V (t )=km 2(t )sin (2θ) 【答案】D 【解析】二、填空题1.按照同步的作用划分,通信系统中的同步包括 。
【答案】载波同步、位同步、群同步和网同步【解析】同步是数字通信系统中不可或缺的关键技术。
按照同步的作用可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。
2.载波同步的目的是 ;其实现方法大致可分为 。
【答案】为相干解调提供相干载波;插入导频法和直接法【解析】载波同步电路提供相干解调所需的相干载波,且提供的相干载波与接收信号的载波严格地同频同相。
载波同步的方法可以分为有辅助导频和无辅助导频(直接法)的载频提取两大类。
3.对于信号,载波相位误差φ使相干解调输出信号幅值衰减倍,解调输出信噪比下降 倍。
【答案】cosφ;cos 2φ【解析】解调输出电压为1(t)cos()2e v m ϕ=,其中φ为相位误差,cosφ即为由于相位误差引起的解调信号电压下降,即信号幅值衰减。
因此解调输出信噪比下降cos 2φ倍。
4.对于A 律PCM30/32基群,位同步信号的重复频率为 ;帧同步信号的频率为 。
【答案】2.048MHz ;4kHz【解析】在A 律PCM30/32基群中,位同步信号的重复频率在数值上应等于码元速率,故重复频率为2.048MHz ;因为一帧时间为1/8000,在偶帧的TS 0时隙插入帧标记,所以帧同步信号的频率为4 kHz 。
第13章同步原理一、判断题1.中国和欧洲PCM所采用的一次群的同步周期为125微秒。
()[南邮2009研] 【答案】对【解析】中国和欧洲PCM采用E体系,其中抽样频率为8 kHz,抽样周期为1/8kHz =125μs。
2.位同步和帧同步都是数字通信所特有的同步方式,模拟通信没有。
()[南邮2009研]【答案】错【解析】模拟通信系统有时也需要帧同步,如在模拟电视信号中,为正确区分各行各帧,必须在视频信号中加入行同步脉冲和帧同步脉冲。
二、选择题1.同步系统中用于相干解调的是()同步,用于抽样判决的是()同步。
[南邮2009研]A.高频,低相B.大,小C.载波,位D.群,帧【答案】C【解析】载波同步又称为载波恢复,即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地载波,供给解调器作相干解调用。
在接收数字信号时,接收端需要产生与接收码元严格同步的时钟脉冲序列,用来确定每个码元的积分区间和抽样判决时刻,二进制码元同步又称为位同步。
2.数字系统和模拟系统都可能具有的同步是()同步。
[南邮2009研]A.载波B.网C.码元D.帧【答案】A【解析】“码元”和“帧”是数字系统中的概念;模拟系统和数字系统都需要载波将信号调制到射频以便于发射,故数字系统和模拟系统都可能具有的同步是载波同步。
3.准同步数字序列一次群帧结构含有()个非话路时障,故非话音比特的速率为()kbit/s。
[南邮2010研]A.30,2B.2,128C.2,64D.32,2【答案】B【解析】准同步数字序列一次群帧结构包含32路,其中30路承载PCM电话信号,2路承载传输信令、同步码等非话路信号;每路比特率为64kbit/s,故非话音比特速率为64×2=128kbit/s。
4.群同步系统有两个工作状态:()态和()态。
[南邮2009研]A.维持,相干B.相位,波形C.维持,捕捉D.连续,离散【答案】C【解析】群同步系统有两个工作状态:维持态和捕捉态。
通信原理同步在通信领域中,同步是一个非常重要的概念,它指的是发送端和接收端在数据传输过程中保持一致的时钟信号和数据格式,以确保数据的准确传输和解析。
在通信原理中,同步技术是至关重要的,它可以分为外部同步和内部同步两种方式,下面我们将详细介绍这两种同步方式及其应用。
首先,外部同步是指通过外部时钟信号来实现发送端和接收端的同步。
在数字通信中,常用的外部同步方式包括同步字、同步码和同步信号等。
同步字是一种特殊的数据序列,它被插入到数据流中,用来帮助接收端找到正确的数据起始点。
同步码则是一种特殊的编码方式,它可以在数据流中识别出同步位置,从而实现数据的同步解析。
而同步信号则是通过特定的时钟信号来指示数据传输的开始和结束,以确保发送端和接收端的同步传输。
其次,内部同步是指在数据传输过程中,发送端和接收端通过自身的时钟信号来实现同步。
在数字通信中,常用的内部同步方式包括时分复用和频分复用等。
时分复用是指将不同的数据流分配到不同的时间片中进行传输,接收端根据时钟信号来解析数据。
而频分复用则是将不同的数据流分配到不同的频率带宽中进行传输,接收端根据频率信号来解析数据。
在实际应用中,外部同步和内部同步常常结合使用,以确保数据传输的稳定和可靠。
例如,在无线通信系统中,发送端通过外部时钟信号将数据流分配到不同的时间片和频率带宽中进行传输,接收端则通过内部时钟信号来解析数据,从而实现同步传输。
而在有线通信系统中,发送端和接收端通常通过外部时钟信号来保持同步,以确保数据的准确传输和解析。
总之,同步技术在通信原理中起着至关重要的作用,它可以确保数据传输的稳定和可靠。
在实际应用中,我们需要根据不同的通信系统和需求来选择合适的同步方式,以确保通信系统的正常运行和数据传输的准确性。
希望本文对同步技术有所帮助,谢谢阅读!。
通信原理同步
通信原理是指信号的传递和处理过程中所涉及的基本原理和方法。
其中,同步是通信原理中的一个重要概念。
在通信中,同步是指发送端和接收端之间的时钟信号保持一致,以确保数据的准确传输。
同步可以分为硬件同步和软件同步两种方式。
硬件同步通常通过传输中的特殊信号来实现,例如串口通信中的RTS(Request to Send)和CTS(Clear to Send)信号线,
以及以太网通信中的同步帧等。
接收端根据发送端发送的同步信号来确定数据的传输时机,以保证数据的正确接收。
软件同步则是通过通信协议或者算法来实现的。
发送端和接收端通过预先约定的规则来保持同步,例如在通信协议中规定每个数据帧的起始和结束标志位,接收端根据这些标志位来判断数据的边界,并进行相应的处理。
同步在通信中起到了关键的作用。
它能够确保数据的准确传输,并保证发送端和接收端之间的数据一致性。
在实际的通信系统中,同步技术得到了广泛的应用,例如在电话通信、数据传输、计算机网络等领域都有同步的应用。
总之,同步是通信原理中不可或缺的一部分,它通过时钟信号、特殊信号或者通信协议来确保数据的准确传输和接收端的同步,为通信系统的正常运行提供保障。
数字通信原理
数字通信原理是一种将信息通过数字信号进行传输的通信
方式。
它包括了数字信号的产生、编码、调制、传输、解
调和解码等过程。
在数字通信中,信息经过模拟到数字转换的过程,被转换
为数字信号,然后通过编码和调制等处理,转换为适合传
输的信号。
传输过程中,为了提高传输效率和抵抗噪声干扰,通常会采用调制技术,将数字信号转换为模拟信号进
行传输。
接收端根据接收到的模拟信号进行解调和解码,
将数字信号恢复为原始信息。
数字通信原理的关键技术包括:
1. 数字信号的产生:通过采样和量化将模拟信号转换为数
字信号。
2. 编码:将数字信号表示为二进制码,提高可靠性和效率。
3. 调制:将数字信号转换为模拟信号,适应信道传输特性,常用的调制方式有调幅、调频和调相等。
4. 传输:通过传输介质将调制后的信号从发送端传输到接
收端,包括有线传输和无线传输。
5. 解调:将接收到的模拟信号转换为数字信号。
6. 解码:将数字信号转换为原始信息。
数字通信原理可以应用于很多领域,例如电视广播、移动
通信、计算机网络等。
它能够提供更高的传输速率、更好
的抗干扰能力和更高的可靠性,成为现代通信领域的主要
通信方式。
第七章(同步原理)习题及其答案【题7-1】如下图所示的插入导频法发端方框图中,sin c c a t ω不经090相移,直接与已调信号相加输出,试证明接收端的解调输出中还有直流分量。
0()t c c【答案7-1】证明:接收端框图如下图所示0(u ()t由发送端框图(不经090相移),有[]0()()cos sin c c c u t a m t t t ωω=+在接收端解调后的输出[][][]20()()sin ()sin sin sin ()1sin 11()()1cos 2222c c c c c c c c c c c v t u t t a m t t t t a m t t a a a m t m t tωωωωωω==+=+=+-+经低通后,滤除高频分量cos2c t ω,输出为11()()22c cm t a a m t =+含有直流分量12c a ,证毕。
【题7-2】已知单边带信号的表达式为()()cos ()sin c c s t m t t m t t ωω=+,试证明不能用下图所示的平方变换法提取载波。
【答案7-2】证明:设平方律部件输出信号为()V t ,则222222222222()()()cos ()sin ()cos ()sin 2()()sin cos 11 ()(1cos 2)()(1cos 2)()()sin 22211 ()()()()22c c ccccc c c V t s t m t t m t t m t t m t t m t mt t t m t t m t t m t m t t m t m t m t m t ωωωωωωωωω⎡⎤==+⎣⎦=++=++-+⎡⎤⎡⎤=++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ cos 2()()sin 2c c t m t m t t ωω+ 因为 22()()m t m t -及 ()()m t m t 中不含有直流分量,所以()V t 中不含有2c f 分量,即不能采用平方变换法提取载波。