通信课程设计——第一类部分响应 simulink 预编码 相关编码 判决

复习CH1-51． 如果在已知发送独立的符号中符号“X”出现的概率为0.125，则符号“X”所包含的信息量为C 。

A ．1bitB ．2bitC ．3bitD ．4bit2． 下列属于通信系统按调制方式分类的是 B 。

A. 模拟与数字通信B. 基带传输和频带传输C. 电报与数据通信D. 有线与无线通信3． 设某信息源由A,B,C 三个信息符号组成，发送A 的概率为1/2，发送其余符号的概率相同，且设每一符号的出现是相互独立的，则该符号集的平均信息量为 C bit/符号。

A ．1.75B ．1C ．1.5D ．24． 从信息传输角度来看，通信系统的主要质量指标可概括为 ___B___。

A ．传输速率和差错率B ．有效性和可靠性C ．有效性和标准性D ．可靠性和经济性5． 所谓门限效应，就是当检波器的 降低到一个特定的数值后，检波器输出 端出现的现象。

6． 如果通信仅在点—点之间进行，按照信号传输方向和时间的关系，电话的通信方式属于 ，而对讲机的通信方式属于 。

7． 八进制数字信号信息传输速率为300b/s ，其码元速率为__________，若传送1小时后，接收到 10个错误码元，其误码率为 。

8． 信道容量是指一个信道最大可能传输的 ；若某高斯信道带宽为4kHz ，输出信噪比为127倍，则信道容量为 。

9． 用10KHz 的正弦信号调制200MHz 的载波，若最大频偏为100KHz ，则产生FM 波的带宽为A 。

A ．220KHzB ．200KHzC ．100KHzD ．20KHz10． 一个频带限制在0到m f 以内的低通信号m(t)，用s f 速率进行理想抽样，m s f f 2≥，若要不失真的恢复m(t)，低通滤波器带宽Ｂ与m f 和s f 的关系应满足： D 。

A ．m f B ≥ B ．m m s f B f f ≥≥- C ．m s f B f ≥≥ D ．m f B 2≥11． 设x(t)为调制信号，调频波的表示式为：))(cos(⎰∞-+t f c d x k tττω，则FM 调制方式的瞬时相位偏差为 D ： A ．()t x k f B ．⎰∞-+t f c d x k t ττω)( C ．()t x k t f c +ω D ．⎰∞-t f d x k ττ)(12． 以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号，仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的是 D 。

通信原理习题答案第一章1. 如果连续信号)(t x 在有限范围内均匀分布:),22(1)(a x a a x p <<-=则它的平均信息量为:a dx a a x H a a 22221log 1log 1)(=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎰-2. 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字，对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms ：（1）不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。

（2）若每个字母出现的可能性分别为P A =1/5， P B =1/4， P C =1/4， P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。

解：（1）不同的字母是等可能出现，即再现概率均为1/4。

每个字母的平均信息量为 241l o g 4142=⨯-=H 比特/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为s 23101052--=⨯⨯每秒传送符号为 1001012=-符号/秒平均信息速率为 s b /2001002=⨯ （2）平均信息量为985.1103log 10341log 4141log 4151log 512222=----=H 比特/符号平均信息速率为 s b /5.198100985.1=⨯ 3. 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符叫出现的概率分别为0.4、0.3、0.2、0.1。

求该信号源的平均信息量和信息速率。

解：利用熵的计算公式，平均信息量为符号比特/85.1 )1.0log 1.02.0log 2.03.0log 3.04.0log 4.0( log 2222412=+++-=-=∑=i ii P P H 信息速率为sb H R b /1085.110133⨯=⨯=-4. 设一信息源的输出由128个不同符号组成，其中16个符号出现的概率为1/32，其余112个出现概率为1/224。

课程代号：27484 课程名称：通信原理与系统编写学校：南京理工大学编写老师：芮义斌审核老师：谢仁宏Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点《通信原理与系统》课程是江苏省高等教育自学考试电子工程专业的必修课，是为培养自学应考者了解和掌握现代通信系统的基本理论和方法而设置的一门重要的专业基础理论课。

现今是高度信息化时代，信息和通信已成为现代社会的“命脉”。

本课程以现代通信系统为背景，主要讨论如何有效而可靠地传输信息。

本课程不针对特定的某种通信系统，而是从一般通信系统的模型入手，讨论通信系统的组成、工作原理和性能分析；以有效性和可靠性为线索，以模拟通信系统为基础，重点讨论数字通信系统，具体包括数字基带传输系统、数字带通传输系统、数字信号的最佳接收、信源编码、差错控制编码及同步原理。

二、课程目标通过本课程的学习，使自学应考者掌握并理解通信的含义和通信系统的组成；掌握模拟通信调制的原理和系统分析方法；掌握并理解数字基带系统、带通系统及最佳接收系统中的传输技术；掌握信源编码、差错控制编码及同步技术；能够运用所学的原理和方法对简单的通信系统进行分析和设计。

三、与相关课程的联系与区别本课程以《模拟电子线路》、《信号与系统》、《随机过程》等课程为先修课，为后续进一步拓展通信理论和通信技术奠定基础。

四、课程的重点和难点本课程的重点包括模拟调制系统、数字基带系统和数字带通系统的调制解调原理及性能分析等知识点；次重点包括数字信号的最佳接收、模拟信号的数字化及差错控制编码等知识点。

本课程的难点主要是模拟通信系统和数字通信系统的性能分析。

Ⅱ考核目标本大纲在考核目标中，按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。

四个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。

各能力层次的含义是：识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关通信、通信系统的相关概念、定义、原理框图、信号表达式、信号波形、重要结论等，并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。

（1）N路信号频分复用系统的设计与建模；（2人）参数：1)每路信号占用带宽尽可能窄；信道总带宽20kHz；2)SSB-FDM-FM方式；3)3路信号，频率300Hz~3400Hz；4)保护带宽1Hz；要求：1)设定噪声类型和参数，且参数方便可调；2)设3个观测点，分别观察SSB、FDM、FM信号；3)设定载频；4)完成发送端和接收端仿真，观察接收到的信号，分析结果（2）N路信号时分复用系统的设计与建模；（2人）要求：1)设计信号源模块，产生三种连续信号；频率300Hz~3400Hz2)FM+TDM方式；（也可以是其它调制方式+TDM）；3)对时隙、带宽等各项指标记录数值；4)设计三路信号合路器模块，完成发送端仿真；5)设计三路信号分路器模块，完成接收端仿真；6)设置观测点，观测TDM信号；观察接收端恢复的信号，分析仿真结果一、射频遥控门铃（1人）按发射部分按键（只按一下），接收部分门铃（蜂鸣器）响，延时30秒自动停止。

（3）MFSK数字信号频带传输系统的设计与建模；（2人）要求：1)设计M进制基带信号生成模块，产生M进制基带信号；2)设计MFSK调制模块；3)设计信道模块，加性白噪声信道，噪声功率可调；4)设计MFSK解调模块；5)构成传输系统，设定测试点，观察各点波形，记录相关数据并分析；（4）QPSK数字信号频带传输系统的设计与建模；（1人）要求：1)用两种方法产生QPSK信号（相位选择法、直接调相法）；2)设计信道模块，信道噪声可调；测试不同噪声下解调系统性能，记录相关数据并分析仿真结果二、两路遥控开关（1人）发射部分有两个按键，当按下某一键时（只按一下），接收部分相应的继电器接通，同时指示灯亮，需要关断时，在发射部分可再按下相应键（启动键，只按一下），就可关断，在接收部分也有对应的关断键。

（5）第I类部分响应系统设计与建模；（1人）要求：1)设计信号产生模块，产生二进制基带信号（码元）2)设计预编码-相关编码模块（程序）；记录编码结果3)设计新到模块，噪声可调；4)设计抽样判决模块，恢复原是基带信号（码元）5)绘制眼图（6）DQPSK数字信号频带传输系统的设计与建模（1人）要求：1)设计绝对码相对码转换电路；2)设计信道模块，信道噪声可调；3)测试不同噪声下解调系统性能，记录相关数据并分析仿真结果三、遥控彩灯控制电路（1人）由发射部分控制接收部分彩灯（灯数自定）旋转。

理工大学工程技术学院《通信仿真课程设计》报告班级：信息工程1班姓名：寇路军学号： 3指导教师：周玲成绩：2019 年 3月 23 日目录通信仿真课程设计报告 (2)一.绪论 (2)二．课程设计的目的 (2)三．模拟调制系统的设计 (3)3.1 二进制相移键控调制基本原理 (3)3.2 2PSK信号的调制 (3)3.2.1模拟调制的方法 (3)3.3 2PSK信号的解调 (4)3.4 2PSK的“倒∏现象”或“反向工作” (5)3.5功率谱密度 (5)四．数字调制技术设计 (7)4.1 2PSK的仿真 (7)4.1.1仿真原理图 (7)4.1.2 仿真数据 (7)4.1.3 输出结果 (9)总结 (10)参考文献 (11)通信仿真课程设计报告一.绪论随着社会的快速发展，通信系统在社会上表现出越来越重要的作用。

目前，我们生活中使用的手机，，Internet，ATM机等通信设备都离不开通信系统。

随着通信系统与我们生活越来越密切，使用越来越广泛，对社会对通信系统的性能也越高。

另外，随着人们对通信设备更新换代速度越来越快。

不得不缩短通信系统的开发周期以及提高系统性能。

针对这两方面的要求，必需要通过强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。

自从现代以来，计算机科技走上了快速发展道路，实现了可视化的仿真软件。

通信系统仿真，在目前的通信系统工程设计当中。

已成为了不可替代的一部分。

它表现出很强的灵活性和适应性。

为我们更好地研究通信系统性能带来了很大的帮助。

本论文主要针对模拟调制系统中的二进制相移键控调制技术进行设计和基于Simulink进行仿真。

通过系统仿真验证理论中的结论。

本论文设计的目的之一是进一步加强理论知识，熟悉Matlab软件。

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。

通信原理简答题作者：黄小胜1、部分响应系统的优点是什么呢？缺点是什么？（或采用部分响应技术会得到什么好处？需要付出什么代价？）答：优点：频带利用率高，在理论上可达到2Bd/Hz；时域衰减快，可以放宽对定时信号相位抖动的要求，系统的频率特性不是理想矩形，易于实现缺点：抗噪声能力比非部分响应系统差。

2、什么是2PSK系统的相位模糊现象？答：从2PSK信号是提取的载波信号存在两种可能的相位，即0相和π相，解调结果与发端的基带信号同相或反相，这就是2PSK系统的相位模糊现象。

3、在设计数字通信接收机输入端带通滤波器的频率特性时，应考虑哪些因素？（至少给出两个因素并说明它们与频率特性的关系）答：数字通信接收机输入端带通滤波器的带宽应尽量小，以尽可能多地滤除信道噪声，提高带通滤波器输出信噪比，减小误码率；另外整个通信系统的频率特性应满足无码间串扰的要求，而通信系统的频率特性与接收机输入端带通滤波器的频率特性有关，所以设计此带通滤波器时应满足无码间串扰的条件下，尽量减小滤波器的带宽。

4、如何由白噪声得到窄带白噪声，窄带白噪声的功率与其同相分量的功率及正交分量的功率有何关系？答：将白噪声通过窄带带通滤波器，就可以得到窄带白噪声，窄带白噪声的功率与其同相分量的功率以及正交分量的功率是相同的。

5、定性说明误码率与码间串扰、信噪比、位同步信号相位抖动大小及码速率之间的关系。

答：码间串扰越大，误码率越大；信噪比越大，误码率越大；位同步信号相位抖动越大，误码率越大；码速率越大，误码率越大。

6、最佳接收机的误码率通常小于非最佳接收机的误码率，为什么？试加以解释。

7、如何评价模拟通信系统和数字通信系统的有效性有可靠性？答：模拟通信系统：已调信号带宽越小，有效性越好；解调器输出信噪比越高，可靠性越好；数字通信系统：频带利用率越高，有效性越好；误码率越小，可靠性越好。

8、FM通信系统中采用预加重/去加重技术可达到什么目的？为什么？答：其目的是为了提高解调器的输出信噪比。

通信原理习题课（第6-8章）概念性题目考查一、填空题1．在2ASK 、2FSK 与2PSK 这三种调制方式中， 的误码率最小， 的频带利用率最低。

2．若要传输速率为7200B 的数据，在滚降系数为1的升余弦基带信道中传输所需要的最小传输带宽为 ，此时的频带利用率为 。

3． 造成数字基带传输误码的原因是________和________。

4． 要传100 kB 的基带信号，无码间干扰100％滚降信道的带宽为 kHz ，这时频带利用率为 Baud/Hz 。

5． 解调器的输入端相同的信噪比，采用2ASK 、2FSK 和2PSK 系统传输，相干解调，具有最小误码率的是________系统。

6． 已知某HDB3码为-1000-1+1000+1-1+1-100-1+100+1-1+1，则原消息码为 。

7． 2ASK 与2PSK 的信号表达式均为()()cos c e t s t t ω= ，但对于2ASK 信号而言，基带信号()s t 为________，对于2PSK 信号而言，基带信号()s t 为________。

8． 2PSK 与2DPSK 的信号表达式均为()()cos c e t s t t ω= ，基带信号()s t 为双极性不归零信号。

但对于2PSK 信号而言，其为________，对于2PSK 信号而言，则为________。

9． 已知传码率为1000B ，则2ASK （2PSK ，2DPSK ）信号带宽为________。

10、已知传码率为1000B ，且两路载频分别为13000 Hz f =，22000 Hz f =，则2FSK 信号带宽为________，且功率谱密度曲线出现________。

二、选择题1.下列特点（ ）不属于部分响应系统。

A 、2B/Hz 的理想频带利用率B 、尾巴衰减速度快C 、无码间串扰D 、带宽为奈奎斯特带宽 2. 二进制基带信号的功率谱密度中，连续谱（ ）。

1、什么叫数据通信？答：数据通信的定义是：依照通信协议、利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息。

它可实现计算机与计算机、计算机与终端或终端与终端之间的数据信息传递。

2、数据通信系统中传输控制器的功能是什么？答：传输控制器的主要功能是执行与通信网络之间的通信过程控制，包括差错控制和通信协议的实现等。

3、异步传输、同步传输的优、缺点分别是什么？答：异步传输的优点是实现字符同步比较简单，收发双方的时钟信号不需要精确的同步，缺点是每个字符都需加入起始位和终止位，传输效率低。

同步传输的优点是不需要对每一个字符单独加起始位和终止位，传输效率高，缺点是在技术上比异步传输复杂。

4、什么是奈氏第一准则？答：奈氏第一准则是：如系统等效网络具有理想低通特性，且截止频率为N f 时，则该系统中允许的最高码元（符号）速率为N f 2，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。

5、下图所示的滚降低通形成网络是否满足无符号间干扰的条件？为什么？（设符号速率N s f f 2=）答：图中所示的滚降低通形成网络不满足无符号间干扰的条件，因为N s f f 2=，只有当滚降低通的幅频特性以C （N f ，0.5）点呈奇对称滚降时才满足无符号间干扰的条件，而图中所示的滚降低通幅频特性是以（N f 5.1，0.5）呈奇对称滚降。

6、部分响应系统的特点有哪些？答：部分响应系统的特点是：冲激响应波形的前导和后尾衰减较快，可达到极限频带利用率2，并且物理上可实现，但有符号间干扰，该符号间干扰是固定的，可以消Bd/Hz除的。

7、基带传输时域均衡的作用是什么？答：尽管在设计基带形成滤波器时是按照奈氏第一准则的要求，但如果信道特性发生畸变，会使形成滤波器的传递函数H（f）改变，其冲激响应波形有可能会产生符号间干扰。

时域均衡器的作用就是消除符号间干扰，即使得时域均衡器的输出波形满足无符号间干扰的条件。

8、频带传输系统中收端低通的作用是什么？答：频带传输系统中收端低通的作用是除去解调中出现的高次产物并起基带波形形成的功能。

课程设计评分标准目录课程设计评分标准 0基于MATLAB/SIMULINK的PCM编码的研究与仿真....... - 2 -摘要 ............................................................................. - 2 -ABSTRACT....................................................................... - 2 -1 背景知识 ....................................................................... - 3 -1.1PCM原理及仿真 (3)1.1.1脉冲编码调制................................................................ - 3 -1.1.2 PCM编码原理................................................................ - 4 -2 M文件仿真 .................................................................... - 8 -3 SIMULINK仿真 ............................................................ - 12 -3.1原始模拟信号电路图及仿真图 (12)3.2PCM编码器电路设计 (14)3.3PCM解码器电路设计 (20)4心得体会 ...................................................................... - 23 -参考文献 ......................................................................... - 24 -基于MATLAB/simulink的PCM编码的研究与仿真摘要本设计结合PCM的抽样、量化、编码原理，利用MATLAB软件编程和绘图功能，完成了对脉冲编码调制（PCM）系统的建模与仿真分析。