信道编码数字信号的载波调制

ASK、FSK、PSK、QAM数字调制技术1934年美国学者李佛西提出脉冲编码调制(PCM)的概念，从此之后通信数字化的时代应该说已经开始了，但是数字通信的高速发展却是20世纪70年代以来的事情。

随着时代的发展，用户不再满足于听到声音，而且还要看到图像；通信终端也不局限于单一的电话机，而且还有传真机和计算机等数据终端。

现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。

而这些系统都使用到了数字调制技术，本文就数字信号的调制方法作一些详细的介绍。

一数字调制数字信号的载波调制是信道编码的一部分，我们之所以在信源编码和传输通道之间插入信道编码是因为通道及相应的设备对所要传输的数字信号有一定的限制，未经处理的数字信号源不能适应这些限制。

由于传输信道的频带资源总是有限的，因此提高传输效率是通信系统所追求的最重要的指标之一。

模拟通信很难控制传输效率，我们最常见到的单边带调幅（SSB）或残留边带调幅（VSB）可以节省近一半的传输频带。

由于数字信号只有"0"和"1"两种状态，所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关电键控制载波的过程，因此数字信号的调制方式就显得较为单纯。

在对传输信道的各个元素进行最充分的利用时可以组合成各种不同的调制方式，并且可以清晰的描述与表达其数学模型。

所以常用的数字调制技术有2ASK、4ASK、8ASK、BPSK、QPSK、8PSK、2FSK、4FSK等，频带利用率从1bit/s/Hz～3bit/s/Hz。

更有将幅度与相位联合调制的QAM技术，目前数字微波中广泛使用的256QAM的频带利用率可达8bit/s/Hz，八倍于2ASK或BPSK。

此外，还有可减小相位跳变的MSK等特殊的调制技术，为某些专门应用环境提供了强大的工具。

近年来，四维调制等高维调制技术的研究也得到了迅速发展，并已应用于高速MODEM中，为进一步提高传输效率奠定了基础。

总之，数字通信所能够达到的传输效率远远高于模拟通信，调制技术的种类也远远多于模拟通信，大大提高了用户根据实际应用需要选择系统配置的灵活性。

信息对抗大作业一、实验目的。

使用 MATLAB构成一个加性高斯白噪声情况下的2psk 调制解系统，仿真分析使用信道编码纠错和不使用信道编码时，不同信道噪声比情况下的系统误码率。

二、实验原理。

数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。

这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。

数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。

这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。

图 1相应的信号波形的示例101数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于" 同相 " 状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。

如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为" 反相 " 。

一般把信号振荡一次（一周）作为360 度。

如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180 度，也就是反相。

当传输数字信号时， "1" 码控制发 0 度相位， "0" 码控制发 180 度相位。

载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。

在2PSK 中，通常用初始相位0 和π分别表示二进制“1”和“ 0”。

因此， 2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+)其中，表示第 n 个符号的绝对相位：=因此，上式可以改写为图 22PSK信号波形解调原理2PSK信号的解调方法是相干解调法。

数字通信实验报告实验二一、实验目的本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中的关键技术和性能指标，通过实际操作和数据分析，增强对数字通信原理的理解和应用能力。

二、实验原理1、数字信号的产生与传输数字信号是由离散的数值表示的信息，在本次实验中，我们通过特定的编码方式将模拟信号转换为数字信号，并通过传输信道进行传输。

2、信道编码与纠错为了提高数字信号在传输过程中的可靠性，采用了信道编码技术，如卷积码、循环冗余校验（CRC）等，以检测和纠正传输过程中可能产生的错误。

3、调制与解调调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式，常见的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。

解调则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。

三、实验设备与环境1、实验设备数字通信实验箱示波器信号发生器计算机及相关软件2、实验环境在实验室中，提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境，以确保实验结果的准确性和可靠性。

四、实验步骤1、数字信号产生与编码使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。

通过实验箱中的编码模块，将模拟信号转换为数字信号，并选择合适的编码方式，如 NRZ 编码、曼彻斯特编码等。

2、信道传输与干扰模拟将编码后的数字信号输入到传输信道模块，设置不同的信道参数，如信道衰减、噪声等，模拟实际传输环境中的干扰。

3、调制与解调选择合适的调制方式，如 PSK 调制，将数字信号调制到载波上。

在接收端，使用相应的解调模块对调制信号进行解调，恢复出原始的数字信号。

4、性能分析与评估使用示波器观察调制和解调前后的信号波形，对比分析其变化。

通过计算误码率、信噪比等性能指标，评估数字通信系统在不同条件下的性能。

五、实验结果与分析1、数字信号编码结果观察不同编码方式下的数字信号波形，分析其特点和优缺点。

例如，NRZ 编码简单但不具备自同步能力，曼彻斯特编码具有良好的自同步特性但编码效率较低。

2、信道传输对信号的影响在不同的信道衰减和噪声条件下，接收信号的幅度和波形发生了明显的变化。

电子科技大学通信学院《二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书》二相BPSK(DPSK)调制解调实验班级学生学号教师二相BPSK(DPSK)调制解调实验指导书二相BPSK(DPSK)调制解调实验一、实验目的1、掌握二相BPSK(DPSK)调制解调的工作原理。

2、掌握二相绝对码与相对码的变换方法。

3、熟悉BPSK(DPSK)调制解调过程中各个环节的输入与输出波形。

4、了解载波同步锁相环的原理与构成，观察锁相环各部分工作波形。

5、了解码间串扰现象产生的原因与解决方法，能够从时域和频域上分析经过升余弦滚降滤波器前后的信号。

6、掌握Matlab软件的基本使用方法，学会Simulink环境的基本操作与应用。

二、实验原理数字信号载波调制有三种基本的调制方式：幅移键控（ASK），频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。

它们分别是用数字基带信号控制高频载波的参数如振幅、频率和相位，得到数字带通信号。

PSK调制在数字通信系统中是一种极重要的调制方式，它的抗干扰噪声性能及通频带的利用率均优于ASK幅移键控和FSK频移键控。

由于PSK调制具有恒包络特性，频带利用率比FSK高，并在相同的信噪比条件下误码率比FSK低。

同时PSK调制的实现也比较简单。

因此，PSK技术在中、高数据传输中得到了十分广泛的应用。

BPSK是利用载波相位的变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。

在BPSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。

其调制原理框图如图1所示，解调原理框图如图2所示。

图1 BPSK的模拟调制方式由于在BPSK 信号的载波恢复过程中存在着载波相位0 和180 的不确定性反向，所以在实际的BPSK 通信系统设计中，往往采用差分编解码的方法克服这个问题。

差分编解码是利用前后信号相位的跳变来承载信息码元，不再是以载波的绝对相位传输码元信息。

差分编解码的原理可用下式描述。

1n n n d b d -=⊕ 1ˆˆˆn n n b d d -=⊕ 其中第一个公式为差分编码原理，第二个公式为差分解码原理。

数字通信系统的设计与仿真摘要：数字通信系统是数字传输的过程，模拟信号到达接收端必须先将模拟信号转换成数字信号，数字信号在信道中传输会有损耗，因此合理的采用信道的编/译码和调制、解调是十分重要的，本实验采用systemview 进行仿真.关键字：眼图、误码率、调制、解调.1数字通信系统模型与原理1.1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，如图1所示.图1数字通信系统模型1.1.1 信源编码与译码信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设计减少码元数目和降低码元速率.二是完成模/数（A/D）转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输.信源译码是信源编码的逆过程．1.1.2 信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力.数字信号在信道传输时受到噪声等影响后将会引起差错.为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分，组成所谓“抗干扰编码”.接收端的信道译码器按相应的规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性.1.1.3 加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所穿信息的安全，认为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密.在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息.1.1.4 数字调制与解调数字调制就是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.基带的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控、相对相移键控（DPSK）.在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号.对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现.1.1.5 同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件.按照同步的公用不同，分为载波同步、位同步、群同步和网同步.数字通信的主要特点(1) 抗干扰能力强，尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累(2) 数字信号通过差错控制编码，可提高通信的可靠性.(3) 由于数字通信传输一般采用二进制码，所以可使用计算机对数字信号进行处理，实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统，实现以计算机为中心的通信网.(4) 在数字通信中，各种消息(模拟的和离散的)都可变成统一的数字信号进行传输.在系统对数字信号传输情况的监视信号、控制信号及业务信号都可采用数字信号.数字传输和数字交换技术结合起来组成的ISDN 对于来自不同信源的信号自动地进行变换、综合、传输、处理、存储和分离，实现各种综合业务.(5) 数字信号易于加密处理，所以数字通信保密性强.数字通信的缺点是比模拟信号占带宽，然而，由于毫米波和光纤通信的出现，带宽已不成问题．2 系统的设计过程为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配.这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带同信号的过程称为数字调制.在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调.通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统.一般来说，数字调制与模拟调制技术有的方法：把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理；是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，2．1 信源编码模拟信号转换成数字信号包括三个步骤:抽样,量化,编码.(1) 抽样：把模拟信号在时间上离散化,变换为模拟抽样信号.(2) 量化:将抽样信号在幅度上离散化,变换成量化信号.(3) 编码:用二进制码元来表示有限的量化电平.抽样定理指出：设一个连续模拟信号m（t）中的最高频率〈f h ,则以间隔时间T〈1/2f h的周期性冲激脉冲对它抽样时，m（t）将被这些抽样值所完全确定.由于抽样时间间隔相等，所以此定理又称均匀抽样定理.例如模拟信号的最高频率为10hz，则采样频率为30hz.2.2 信道格雷码的编/译码数字信号在传输过程中,由于受到干扰的影响,码元波形将变坏,,接收端收到后可能发生错误判决,故采用GRAY编\译码方式来进行差错控制. 格雷码的编码和译码设备都不太复杂，而且检错的能力较强.格雷码除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性.循环性是指任一码组循环一位（即将最右端的一个码元移至左端，或反之）后，仍为该码中的一个码组.2.3 2FSK信号的调制与非相干解调2.3.1 调制原理键控法:在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率进行选通,使其在每一个码元T s 期间输出 f1或f0两个载波之一, 图2所示.键控法产生的2FSK信号,是由于电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续. 2FSK信号可以看成两个ASK的相加,图3所示.图2 键控法产生2FSK 信号的原理图图3 相位连续的2FSK 信号波形2.3.2 2FSK 信号的非相干解调2FSK 的非相干解调：其原理是将2FSK 信号分解为上下两路2ASK 信号分别进行解调，然后进行判决.这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限.判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率w 1,则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；反之则判为“0”.2FSK 信号的非相干解调方框图如图４所示，其可视为由两路2ASK 解调电路组成.这里，两个带通滤波器（带宽相同，皆为相应的2ASk 信号带宽；中心频率不同，分别为w 1、w 2 起分路作用，用以分开两路2ASK 信号. 振荡器f 1选通开关 反相器 想加器 振荡器f 2 选通开关基带信号 2FSK 信号图4 2FSK信号非相干解调方框图2.4 模拟FIR滤波器的设计通过选择菜单上的”Filter/Analog”按扭,可以设计五种模拟滤波器.它们是:巴特沃斯,巴赛尔,切比契夫,椭圆,线性相位.这些滤波器可以是低通、高通或带通,所选滤波器的一般形状由滤波器的类型决定,需要输入的数据是滤波器的极点数、-3db带通或截止频率、相位纹波系数、增益等参数,按”finish”完成设计.低通滤波器：去掉信号中不必要的高频成分，降低采样频率，避免频率混淆，去掉高频干扰.带通滤波器：高通滤波器同低通滤波器的组合.对滤波器而言，所有频率都应是采样速率的分数，即相对的百分比系数.例如，系统的采样速率为1MHZ，所涉及的FIR低通滤波器的截止频率为50KH Z,则滤波器涉及窗口输入的截止频率为0.05（50KH Z/1MH Z）,如果在滤波器前面连接的是抽样器或采样器的图符，则这些图符的频率也必须是滤波器采样速率的分数. 2.5 眼图分析眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形.观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”.从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度.另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能.眼图的“眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱.“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清.若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小.与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正.噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正.眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响，评价一个基带系统的性能优劣；可以指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰.(1) 最佳抽样时刻应在“眼睛” 张开最大的时刻.(2) 对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定.斜率越大，对定时误差就越灵敏. 在抽样．(3) 时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变.眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平.(4) 在抽样时刻上，上下两分支离门限最近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限，噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决.(5) 对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统，眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围，这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响.2.6 误码率分析对于二进制双极性信号，假设它在抽样时刻的点平取值为+A或-A（分别对应信码“1或“0”），在-A 和+A之间选择一个适当的电平V d作为判决门限，根据判决准则将会出现以下几种情况：(1) 对“1”码:当X>V d,判为“1”码（正确）;当X<V d,判为“0”码（错误）.(2) 对“0”码:当X<V d,判为“0”码（正确）;当X>V d,判为“1”码（错误）.假设信源发送“1”码的概率为P(1),发送“0”码的概率为P(0)，则二进制基带传输系统的总误码率Pe= P(1) P(0/1)+ P(0) P(1/0) 其中P(0/1)= P(X<V d)，P(1/0) = P(X>V d)3参数的设定(1)模拟信源：正弦函数，频率fs=10hz，幅度A=1V；。

信道是信号的传输媒质，可分为有线信道和无线信道两类。

有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光缆等。

无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等。

现阶段有线和无线通信应用都很广泛，比如我们常见的有线电视和无线网络，那么按通信方式即可分为有线信道和无线信道，有线信道和无线信道调制过程究竟有啥区别呢首先我们要知道调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程，主要通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着发送者（信源）基带信号幅度的变化而变化来实现的,调制技术的最终目的：1使得调制以后的信号2 对干扰有较强的抵抗作用，3对相邻的信道信号干扰较小，4 解调方便且易于集成。

调制方式往往决定一个通信系统的性能即对系统的传输有效性和可靠性的影响所谓无线信道其实是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻；无线电波从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条；在无线通信中，需要传送的由语言、音乐转换来的属于低频的电信号，其频率范围从几十赫到数千赫，不能直接从天线辐射出去；必须借助于高频振荡，由它将低频信号“携带”到空间去，这就是所谓的“调制”方式。

无线信道的特性：多径传播；时延扩展；衰落特性；多普勒效应。

所以无线通信当中首要解决的是衰落的问题，这是调制需要解决的有线信道主要有三类。

即明线，对称电缆和同轴电缆，有线电缆，光纤，特别是光纤传输相对于其他来说有很多优点比如：传输性能较高——由于光纤比铜线更细，因此集合成一定直径的电缆所用的光纤数比铜线更多。

这样，相同的电缆可以容纳更多电话线路，同样也能为有线电视盒传输更多频道。

信号衰减率较低——光纤的信号衰减率比铜线低。

光信号——与铜线中的电子信号不同，同一根光缆的光纤中的光信号之间不会互相干扰。

这样可确保电话通话质量更高，电视接收信号更清晰。

低能耗——由于光纤中的信号衰减率较低，因此可以使用低能耗发送器，而无需使用为铜线配备的高压电发送器，这同样能节省服务提供商和您的费用。

wifi物理层信道编码
Wi-Fi物理层信道编码是指在Wi-Fi通信中用于在无线传输介质上编码和调制数据的技术。

Wi-Fi物理层信道编码采用了多种技术来实现高效的数据传输和抗干扰能力。

首先，Wi-Fi物理层信道编码使用了多种调制方式，包括正交频分复用（OFDM）和正交频分复用的变种（例如OFDMA）。

这些调制方式允许Wi-Fi系统在频域上将数据分割成多个子载波，从而提高频谱利用率和抗多径衰落的能力。

其次，Wi-Fi物理层信道编码还采用了多种纠错编码技术，例如卷积码和LDPC码。

这些编码技术可以在数据传输过程中引入冗余信息，从而使接收端能够检测和纠正传输过程中出现的错误，提高了数据传输的可靠性和稳定性。

此外，Wi-Fi物理层信道编码还利用了自适应调制和编码技术（AMC），根据无线信道的质量和条件动态调整调制方式和编码率，以实现更高的数据传输速率和更好的覆盖范围。

总的来说，Wi-Fi物理层信道编码通过多种技术手段实现了高
效的数据传输和抗干扰能力，为无线通信提供了稳定可靠的物理层支持。

通信的数学原理通信是信息传递的过程，而数学则是揭示事物规律的工具。

在通信领域，数学原理扮演着至关重要的角色。

本文将从数字信号处理、调制解调、信道编解码等方面，探讨通信中的数学原理。

首先，数字信号处理是通信中不可或缺的一环。

数字信号是离散的信号，通常使用数字进行表示和处理。

在数字信号处理中，离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）等数学工具被广泛应用。

通过这些数学原理，我们可以将模拟信号转换为数字信号，并进行数字信号的处理和分析，从而实现信息的传递和处理。

其次，调制解调是实现通信的关键技术之一。

调制是指将要传输的信息信号转换为载波信号的过程，而解调则是将接收到的调制信号还原为原始信息信号的过程。

在调制解调过程中，正弦信号的频谱特性、调制度、解调度等数学概念发挥着重要作用。

通过对这些数学原理的运用，我们可以实现信号的有效传输和还原，保证通信的可靠性和稳定性。

另外，信道编解码也是通信中不可或缺的一环。

信道编码是为了提高信道传输的可靠性，通过在发送端对信息进行编码，增加冗余信息以便在接收端进行纠错。

而信道解码则是在接收端对接收到的编码信息进行解码，还原原始信息。

在信道编解码的过程中，纠错编码、卷积编码、布尔编码等数学原理被广泛应用。

通过这些数学原理的运用，我们可以提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能，从而保证信息的可靠传输。

综上所述，通信的数学原理贯穿于通信技术的方方面面，是通信领域不可或缺的重要组成部分。

通过对数字信号处理、调制解调、信道编解码等数学原理的深入理解和应用，我们可以更好地设计和实现通信系统，实现信息的高效传输和可靠处理。

希望本文的内容能够为读者对通信的数学原理有更深入的了解提供帮助。

通信原理：如何让信息传输变得丝滑顺畅
通信原理是指在信息传输过程中所需要遵循的规则和原理。

其主
要内容包括信号与系统、模拟信号的调制解调、数字信号的调制解调、通道编码与信道调制、网络协议栈等。

通过了解通信原理，我们可以
更好地理解信息是如何在网络中传输的。

信号与系统是通信原理的基础，它研究的是信号的产生、传输、
处理和识别等问题。

而在通信中，我们常常采用调制来将信息信号转
换为载波信号，以便在信道中传输。

模拟信号的调制解调主要是研究
调制信号的产生、调制方式的选择、解调方式的实现等问题。

数字信
号的调制解调则包括数字信号的编码、调制方式的选择、解调方式的
实现等内容。

通道编码与信道调制是通信原理的重要内容之一。

它研究的是在
信道中如何通过编码和调制等方式，使得信息能够在噪声干扰的环境
下顺利传输。

此外，通信原理还包括网络协议栈等内容。

要想在通信中实现信息的顺畅传输，我们需要遵循以下原则。

首先，选择合适的调制方式和调制参数；其次，通过频带分析等手段选
择合适的信道编码方式；最后，在网络协议的设计中，考虑到数据安
全性、可靠性和实时性等因素。

总之，通信原理是信息传输必须要遵循的规则和原则。

通过深入
了解通信原理，我们可以更好地在实际应用中掌握通信技术，使得信
息传输更加顺畅、高效。

第五章数字信号的载波调制1数字信号载波调制的目的信源编码的目的是提高信源的效率，去除冗余度。

信道编码的目的主要有两点:(1)要求码列的频谱特性适应通道频谱特性，从而使传输过程中能量损失最小，提高信号 能量与噪声能量的比例，减小发生差错的可能性，提高传输效率。

⑵ 增加纠错能力，使得即便岀现差错，也能得到纠正。

一般传输通道的频率特性总是有限的，即有上、下限频率，超过此界限就不能进行有效的传 输。

如果数字信号流的频率特性与传输通道的频率特性很不相同，那么信号中的很多能量就会失去，信噪比就会降低，使误码增加，而且还会给邻近信道带来很强的干扰。

因此，在传输前要 对数字信号进行某种处理，减少数字信号中的低频分量和高频分量，使能量向中频集中， 或者通过某种调制过程进行频谱的搬移。

这两种处理都可以被看作是使信号的频谱特性与信道的频谱特 性相匹配。

数字信号的载波调制是信道编码的一部份。

有线电视宽带综合网是基于模拟环境下的数字 信号的传输，图象数字信号不是基带传输方式而是在射频通带中传输。

为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制。

传输数字信号时也有三 种基本调制方式：幅度键控，频移键控和相移键控，它们分别对应于 用正弦波的幅度、频率和 相位来传递数字基带信号。

本章将主要介绍得到广泛应用的几种数字调制方法。

(00, 01，10，11)对应于正弦波的四个相位:Ej （f ： = CM 他f +Q ）其中 i=1 , 2，3，4; -T /2< t <T / 2;oc上o把相继两个码元的四种组合二可以是0、士 n/ 2、n 或 士 n/4、士 3n/ 4,这就是四相 PSK(即QPSK)。

上式也可写成：坷（；）=a icos w/ +勺 sin-T /2< t < T / 2 ;相应的 是 0, 士 n/ 2, n 的情况，这时(口』i )=(1 , 0) , (0 , 1) , ( — 1 , 0) , (0，- 1)而当 2 是 士 n/ 4, 士 3n/ 4 时 °氐甌円，“ ,(—1 , “ ,( — 1 , — 1) , (1 ,—1)用◎伙二维平面上的点来表示，如图 5 — 1所示。

通信原理复习题（选择题部分）已知某线性分组码的最小码距是7，该码用于纠错时可保证纠( )位错。

(A)1(B)2(C)3(D)4设X、Y 是任意两个不同分布的离散随机变量，下列表达式中()是正确的。

(A) I(X) ≤ I(Y) (B) I(X,Y) ≤ I(Y)(C) I(X/Y)≤ I(Y) (D) I(Y/X) ≤ I(Y)二进制信源的熵为1bit/符号，该信源中“1”出现的概率是()。

(A)1 (B)1/2 (C)1/4 (D)1/8数字通信中“信源压缩”这一单项技术直接可达到的效果是()。

(A)提高系统的频谱利用率 (B)提高发送数据的冗余度(C)提高抗窄带干扰的能力 (D)提高信源的相关性某二元码序列传信率为24b/s,若改用八元码序列传送消息，则码元传输速率为( )。

A．12B B.8B C.6B D.3BDPCM的提出主要基于考虑为( )。

A.电路实现简易B.减小速码率，压缩频带C.改善信噪比D.扩大信号的动态范围下列哪个描述不符合数字通信的特点( )A.抗干扰能力强B.可以时分复用C.便于构成综合业务网D.占用信道带宽窄将抽样值非均匀量化为256个电平并用二进制编码，则码长为( )A.256位B.12位C.8位D.6位我国PCM基群的接口码型为( )A.HDB3B.AMIC.CMID.其它码型PCM3/32路系列三次群能传输的话路数为( )A.48B.12C.192D.3下列几种调制方式中，频带利用率最差的调制方式是( )A.2ASKB.2FSKC.2DPSKD.2PSK在 PCM 中，对语声信号采用非均匀量化的理由是()A. 小信号出现概率小，大信号出现概率大；B. 小信号出现概率大，大信号出现概率小；C. 语声信号均匀分布；D. 不会引起频谱重叠。

某模拟信号的频率范围为1KHz～18KHz，若对其进行PCM编码，其最低抽样频率为（）。

A．216KHz B．94KHz C．2KHz D．98KHz 帧同步系统中的后方保护电路是为了防止（）。

5G技术的信道编码与调制技巧随着信息时代的快速发展，人们对于通信技术的需求也越来越高。

为了满足人们对更快速、更稳定、更可靠的通信需求，5G技术应运而生。

作为第五代移动通信技术，5G技术在信道编码与调制方面有着独特的技巧和方法。

一、信道编码信道编码是指在数据传输过程中，对原始数据进行编码处理，以提高传输的可靠性和效率。

在5G技术中，信道编码起到了至关重要的作用。

1. 低密度奇偶校验码（LDPC）LDPC码是一种能够实现接近香农极限的编码技术。

在5G技术中，LDPC码被广泛应用于物理层的信道编码。

它具有编码效率高、译码性能优秀等特点，能够有效地提高信号传输的可靠性。

2. 极化码极化码是一种新型的信道编码技术，它通过对信道进行分解，将原始数据编码为一系列的比特，从而提高信号的传输效果。

在5G技术中，极化码被用于高速数据传输和大容量存储等方面，能够有效地提高信号的传输速率和稳定性。

二、调制技巧调制技巧是指将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在信道中传输。

在5G 技术中，调制技巧的选择对于信号的传输质量和速率起着重要的影响。

1. 正交频分复用（OFDM）OFDM技术是5G技术中常用的调制技巧之一。

它将高速数据流分割成多个较低速的子载波进行传输，能够有效地提高信号的抗干扰能力和传输速率。

2. 多输入多输出（MIMO）MIMO技术是一种利用多个天线进行信号传输和接收的技术。

在5G技术中，MIMO技术能够通过多个天线同时传输多个数据流，从而提高信号的传输速率和可靠性。

3. 波束赋形波束赋形是一种通过调整天线的辐射模式来控制信号传输方向的技术。

在5G技术中，波束赋形能够将信号的能量聚焦在特定的方向上，从而提高信号的传输距离和可靠性。

三、信道编码与调制技巧的应用信道编码与调制技巧在5G技术中有着广泛的应用。

1. 提高信号传输速率通过采用高效的信道编码和调制技巧，5G技术能够实现更高的信号传输速率。

这使得人们能够更快地进行数据传输和通信，满足了大数据时代的需求。

通信原理复习资料第一章 绪论1.信息的基本概念：消息中所包含的有效内容。

2.信源编码的基本功能：一、提高信息传输的有效性，二、完成A/D 转换。

3.信道编码的目的：增强数字信号的抗干扰能力。

4.数字通信系统模型：信息源→信源编码→加密→信道编码→数字调制→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者(另：噪声源→信道)5.消息中不确定的内容才构成信息；信息量的多少与接收者收到消息是感到的惊讶程度有关。

消息所表达的事件越不可能发生，越不可预测，信息量就越大。

6.消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。

7.信息量的计算：()()x P x P I 22log 1log -== ()b 8.离散信源的熵的计算：()()()iMi ix P x P x H ∑=-=12log ()符号/b9.通信系统主要的性能指标：有效性、可靠性。

有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度，时间间隔)； 可靠性：接收信息的准确度。

10.模拟通信系统的有效性可用有效传输频带/带宽来度量；带宽越小，有效性越好。

11.可靠性通常用接收端解调器输出信噪比来度量；输出信噪比越高，通信质量就越好。

12.数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。

码元传输速率:TR B 1=()B （每个码元的长度为T 秒） 消息信息传输速率：M R R B b 2log = ()s b / （M 表示进制） 频带利用率：()Hz B B R B/=η BR b b =η )/(Hz s b ⋅ 13.数字通信系统的可靠性用差错率来衡量；差错率常用误码率和误信率表示。

误码率：传输总码元数错误码元数=e P 误信率：传输比特元数错误比特数=b P第二章 确知信号1.信号可以分成两类：①能量信号：其能量等于一个有限正值，但平均功率为零；②功率信号：其平均功率等于一个有限正值，但能量为无穷大。

第三章 随机过程（有两个计算题）1.从两个角度来说明随机过程：①随机过程是所有样本函数的集合；②随机过程看作是时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。