模拟通信系统

在通信领域中，模拟通信系统和数字通信系统是两种主要的通信方式，它们在原理、特点、性能以及应用等方面存在着显著的区别。

一、基本原理1. 模拟通信系统①模拟通信系统是基于模拟信号进行信息传输的。

模拟信号是一种连续的信号，其幅度、频率或相位随时间连续变化，能够直接表示原始信息。

例如，声音通过麦克风转换为电信号时，产生的就是模拟信号，其电压或电流的幅度与声音的强度成正比。

②在模拟通信中，信息源产生的原始电信号通常经过调制，将其频谱搬移到适合传输的频段，然后通过信道传输。

在接收端，经过解调恢复出原始信号。

2. 数字通信系统①数字通信系统则是基于数字信号进行信息传输的。

数字信号是一种离散的信号，其幅度取值是有限的离散值，通常用二进制代码表示。

例如，计算机中的数据、数字电话中的语音信号等都是数字信号。

②数字通信系统中，信息源产生的原始信号首先经过采样、量化和编码等过程转换为数字信号，然后进行数字调制，将数字信号的频谱搬移到适合传输的频段。

接收端接收到信号后，经过数字解调、解码等过程恢复出原始数字信号，最后通过数模转换恢复出原始模拟信号。

二、信号特点1. 模拟信号①连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的，没有明显的断点或跳跃。

②无限精度：模拟信号的幅度可以取任意值，具有无限的精度。

3. 易受干扰：由于模拟信号的幅度是连续变化的，所以在传输过程中容易受到噪声、干扰等因素的影响，导致信号失真。

2. 数字信号①离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的，只有有限的几个取值。

②有限精度：数字信号的幅度取值是有限的，通常用二进制代码表示，因此具有有限的精度。

③抗干扰性强：数字信号具有较强的抗干扰能力，因为只要干扰的幅度不超过一定的阈值，就不会影响数字信号的取值。

三、系统性能1. 有效性①模拟通信系统：通常用有效传输带宽来衡量有效性。

由于模拟信号的频谱是连续的，所以需要较宽的带宽来传输。

②数字通信系统：一般用传输速率（比特率）和频带利用率来衡量有效性。

模拟通信系统的案例
某公司正在开发一种新型的通信系统，该系统可以实现高效可靠的数据传输。

为了验证系统的性能和可行性，公司决定进行模拟。

系统的组成部分包括发送端、接收端和信道。

发送端：发送端负责向接收端发送数据。

它从数据源获取数据，并对数据进行编码和调制，然后将调制后的信号通过信道发送给接收端。

接收端：接收端负责接收发送端发送的信号，并进行解调和解码，最终将解码后的数据传递给数据接收方。

信道：信道是数据传输的媒介，可以是有线或无线的。

在模拟中，我们假设信道会引入一定的噪声和丢包率，以测试系统对不完美信道的适应能力。

模拟过程如下：
1. 发送端从数据源获取数据，并将数据划分成合适的数据包。

2. 发送端对每个数据包进行编码，并将编码后的数据包发送给接收端。

3. 接收端接收到编码后的数据包，并进行解码。

4. 解码后的数据包会被传递给数据接收方。

5. 如果在信道传输过程中发生噪声或丢包，接收端会尝试纠正错误或请求重传。

6. 统计系统的性能指标，如丢包率、误码率和传输时延。

通过上述模拟过程，可以评估通信系统的性能和可靠性，为进一步的优化和改进提供参考。

此外，还可以对系统进行不同参数的测试，比如不同数据传输速率、不同的编码方案以及不同信道条件下的性能测试，以更全面评估系统的可行性。

通信原理复习资料 一、基本概念 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控（3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。

数字通信系统模型模拟通信系统模型可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

（1）模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。

可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。

（2）数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。

可靠性：常用误码率和误信率表示。

码元传输速率R B ：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ） 信息传输速率R b ：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。

一个二进制码元含1b 的信息量；一个M 进制码元含有log 2M 比特的信息量。

一、实验目的1. 理解模拟通信系统的基本组成和原理；2. 掌握模拟调制和解调的基本方法；3. 学习模拟信号在信道中的传输特性；4. 通过实验加深对通信理论知识的理解。

二、实验器材1. 模拟通信实验箱；2. 双踪示波器；3. 频率计；4. 调制器和解调器；5. 信号发生器；6. 计算器。

三、实验原理模拟通信系统是指将信息源产生的模拟信号，通过调制器转换为适合在信道中传输的信号，再通过解调器恢复出原始信号的过程。

实验主要涉及以下几种调制方式：1. 振幅调制（AM）：通过改变载波的振幅来传输信息；2. 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来传输信息；3. 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来传输信息。

实验中，我们将通过调制器和解调器对模拟信号进行调制和解调，观察调制信号和解调信号的波形，并分析调制和解调过程中的特性。

四、实验步骤1. 振幅调制（AM）实验：（1）将信号发生器产生的正弦波作为调制信号，接入调制器；（2）调整调制器的参数，使载波频率和调制信号频率一致；（3）观察调制器输出的AM信号波形，分析调制信号的幅度、频率和相位变化；（4）将AM信号接入解调器，观察解调器输出的信号波形，分析解调信号的恢复效果。

2. 频率调制（FM）实验：（1）将信号发生器产生的正弦波作为调制信号，接入调制器；（2）调整调制器的参数，使载波频率和调制信号频率一致；（3）观察调制器输出的FM信号波形，分析调制信号的幅度、频率和相位变化；（4）将FM信号接入解调器，观察解调器输出的信号波形，分析解调信号的恢复效果。

3. 相位调制（PM）实验：（1）将信号发生器产生的正弦波作为调制信号，接入调制器；（2）调整调制器的参数，使载波频率和调制信号频率一致；（3）观察调制器输出的PM信号波形，分析调制信号的幅度、频率和相位变化；（4）将PM信号接入解调器，观察解调器输出的信号波形，分析解调信号的恢复效果。

五、实验结果与分析1. 振幅调制（AM）实验结果：调制信号和载波信号频率一致，调制器输出AM信号，解调器输出信号波形与调制信号基本一致，恢复效果较好。

模拟光纤通信系统一、设计题目：模拟光纤通信系统二、设计要求：运用光纤通信以及模拟电路的知识实现模拟信号〔要求频率1~3MHZ〕的光纤通信系统。

信号发生器：产生2MHz的正弦模拟信号，要求其能直截了当连在发射电路上时，发射电路能把它发射出去。

模拟光发射电路：信号的发射由发光二极管〔LED〕实现。

LED是电流驱动的，要求交流电流：50--70(mA)之间，直流电流：50mA左右的模拟光发射电路。

模拟光接收电路：光信号的接收由光电二极管〔PIN〕实现。

设计的电路要求能够稳固准确地发射并接收信号。

三、分析设计：1、实验原理我们设计的是模拟光纤通信系统。

既然是通信系统，那就包括通信系统的所有的模块，如信源、调制、信道、解调、信宿五大模块。

关于光纤通信系统，又有其专门性，是因为载波为光波。

信源用信号发生器产生的电信号来代替，而调制是用光发射机把电信号调制到光频上发射出去，信道是光纤，解调用光接收机来代替，信宿是信号的使用者，那个地点不考虑。

光发射机的差不多功能是将携带信息的电信号转换成光信号，并将光信号送入光纤中。

为了实现这一功能，发光射机要有适合的光源及其驱动电路以及一些使系统正常、可靠工作的辅助操纵电路组成。

我们是用电信号调制光的强度把信号发射出去的。

光源要求其产生的光波能够在光纤中低损耗低色散传输，并切其产生的光能够尽可能的耦合在光纤中，且易于调制，工作可靠信高。

可用半导体激光器〔LD〕和发光二极管〔LED〕作为光源。

那个地点用发光二极管〔LED〕作5V,同时要防止静电！光源。

但要专门注意：发光二极管〔LED〕的电压不得高于+因此上光时要带防止静电的手镯。

发光二极管的P－I特性：指的时输出的光功率随注入电流的变化关系。

当注入电流较小时，线性度专门好；但当注入电流较大时，由于PN结的发热，发光效率降低，显现了饱和现象。

同样的注入电流下，面发光二极管输出功率比边发光二极管大2.5～3倍。

是因为边发光二极管受到更多的吸取和界面复合的阻碍。

计算机网络模拟通信系统
模拟通信系统是指利用模拟信号传递数据的通信系统。

在模拟通信系统中，其信道中传输的必须是模拟信号。

它一般由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。

如图3-3所示，为模拟通信系统示意图。

图3-3 模拟通信系统
在模拟通信系统中，调制器的作用是用发送数据对载波的参数进行调制，以便信道的传输；而解调是调制的逆变换过程。

噪声源包括影响传输系统的所有噪声，如随机热噪声、冲击噪声等。

模拟通信系统利用模拟信号不仅能够传输模拟数据，还能够传输数字数据。

对于模拟数据，直接用连续变化的电磁波信号来传输，如电话系统的语音传输。

而对于数字数据，需要经过调制后才能够通过信道进行传输，首先在发送端利用调制解调器通过载波频率将二进制电压脉冲调制成模拟信号来传输，然后，在接收端利用调制解调器对接收到的信号进行解调还原，以便获得相应的数据。

例如，计算机利用调制解调器通过电话网进行数据传输。