通信原理-07数字调制
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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。
通信原理简答题答案2(个⼈整理)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。
第7章 数字带通传输系统一、选择题1.在抗加性高斯白噪声方面,性能最好的调制制度是( )。
A .2FSK B .2ASK C .2PSK D .2DPSK 【答案】C【解析】对于相同的解调方式,抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是:2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2.相同传码率条件下,下面四种方式中,( )的频带利用率最低。
A .2ASK B .2PSK C .2FSK D .2DPSK 【答案】C【解析】在相同传码率的条件下,2222ASK PSK DPSK B B B B T ===,2212FSK BB f f T =-+,传输带宽越宽,频带利用率越低,所以2FSK 的频带利用率最低。
3.在数字调制系统中,采用8PSK 调制方式传输,无码间干扰时能达到的最高频带利用率是( )。
A .1Baud /HzB .2Baud /HzC .3Baud /HzD .4Baud /Hz 【答案】A【解析】对所有的调制信号,最大频带利用率均为ηB =1Baud/Hz 。
二、填空题1.2DPSK 、2ASK 、2PSK 和2FSK 采用相干解调时,抗信道加性高斯白噪声性能的优劣顺序为______。
【答案】2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK【解析】数字调制系统的抗噪声性能通过系统在信道噪声干扰下的总误码率表征。
2DPSK 在相干解调下的误码率为e P erfc=;2ASK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =;2PSK 在相干解调下的误码率为12e P erfc =;2FSK 在相干解调下误码率为12e P erfc =; 故采用相干解调方式时,抗加性高斯白噪声性能从优到劣的排列顺序是:2PSK 、2DPSK 、2FSK 、2ASK 。
2.BPSK 采用相干解调时可能出现“反向工作”现象的原因是______;解决方案是______。
【答案】接收端提供的本地载波有180o 相位模糊;采用2DPSK【解析】在2PSK 信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊,称为2PSK 方式的“倒π”现象或“反相工作”。
第一部分 二进制数字调制的规律及技巧除2FSK 外,抽样判决器之前的部分与模拟线性调制有相同的规律和技巧。
下面重点强调一下2PSK 和2DPSK ①关于矢量图的思考:结论:在绝对调相中所有的参考相位都是未调载波cos c t ω的初相或末相。
这个初相/末相可以是0相,也可以是π相,看是如何规定的。
绝对调相的相位差是指每个绝对码的已调波初相/末相与该码元所对应未调载波的初相/末相之差。
相对调相是指每个绝对码的已调波初相/末相与其相邻前一码元已调波初相/末相之差。
(a )“1”“0”(b )“1”“0”2DPSK 信号的矢量图参考:前一码元相位A 方式B 2PSK 信号的矢量图(a )“1”“0”(b )“1”“0”码元所对应未调载波的初相/末相之差A 方式0"0""1"ϕπ⎧∆=⎨⎩--表示代码--表示代码/2"0"/2"1"πϕπ⎧∆=⎨-⎩--表示--表示0"0""1"ϕπ--⎧=⎨--⎩表示代码表示代码/2"0"/2"1"πϕπ--⎧=⎨---⎩表示代码表示代码绝对码与相对码之间的转换,一般绝对码用n a 表示,相对码用n b 表示。
0 1 1 0 1 1 1 0 0 1{}n a {}n b1 0 1 1 0 0 1 0 1{}n b {}n a 1n n n b a b -=⊕1n n n a b b -=⊕)绝对码)10101相对调相“1”“0”“1”“0”)绝对码)10101相对调相“1”“0”“1”“0”未调载波的初相为0未调载波的初相为,矢量图反转即可参考相位:指前一码元已调波初相/末相,说明“0”码已调波初相/末相与前一码元已调波初相/末相一致;“1”码已调波初相/末相与前一码元已调波初相/末相相反指各码元所对应未调载波的初相/末相,说明“0”码已调波初相/末相与其所对应未调载波的初相/末相一致;“1”码已调波初相/末相与其所对应未调载波的初相/末相相反。