《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。
信道的复用技术与多址技术信道的复用技术与多址技术FrequencyDivisionMultiplexingTechniqueandFrequency-36DivisionMulti—addressTechnique.沙洲工学院计算机秉(江苏张家港215600)黄亚王7/,j-【摘要】主要介轺了信道的复用技术和多址接^技术,井讨论7它们之坷的联摹与区别.关键词:频分多路复用',时分多路复用(娶!丛),频分多址(跫丛坠),时分多址(T—D—MA.),码[Ab∞str姒act]Iti垫infrodI努路用frequencydivisibn multiplexingtechniqueandfrequencydivisionmul一ti-add—resstech.荔舶…Keywords:FDM,TDM,FDMA,TDMA,CD-MAl多路复用技术在通信系统中,为了降低威本,充分利用频率资源,常采用多路复用技术.所谓复用就是把多个彼此不相关的信号合并为一个复合的群信号在一条信道上同时进行通信的方法.当然,通信过程中须使各个信号互不影响.根据合并与区分各信号的方法不同可分为频分多路复用(FDM),时分多路复用(TDM)等.FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)——频率分割多路复用和分路,就是把各路信息分别调制到不同频率上(最常用的是单边带调制),使之占有不同频带,再合起来在线路上传输在接收端可用掳波器来分路,分别解调出各路信号这就是通常的载波电话系统的简要原理.多路复用和调制方式大都采用单边带一频分多路复用一调频方式(即SSB—FDM—FM).也就是说,它首先将多路模拟信号分别经单边带调制(SSB)产生12路基群信号,然后由5个基群构威一个6O个话路的超群,以此为基础来实现更多路的话路复用群信号(即FDM),再将FDM信号对载波进行调频,这就得到了SSB—FDM—FM 信号.TDM(TimeDivisionMultiplexing)——时间分割多路复用和分路,就是各路信息均以数字形式表示,各路信息所占的时槽在时间上是分开的混合起来后再在线路上传输.在接受端可用门电路把各路分开.在双向通信系统中,每端同时有发送和接受功能.复合和分路的设备是装在一起的,这样就构成多路复用设备.这就需要把各处的信息先集中在一起送至复用设备,或由复用设备中分路出来再送割各处去.多路复用和调制方式采用脉冲编码调$Ⅱ一时分多路复用一移相键控方式(即PCM—TDM—PsK).也就是说,模拟电话信号首先经抽样量化和编码变为PcM信号,按时分多路复用(TDM)方式组成24 路或3O路基群信号,如果要求更多路通信,可按复接办法组成二次群,三次群和四次群.为了在信道中传输,还要进行载波调制.2多址技术与上述不同的还有一种多路复用方式称为多址接人方式.常用的也是颁分和时分两种,分别称为FDMA和TDMA.此时各路信赢不需要集中在一起,而是各自经过调制送到信道上去,以及各自从信道上取下经调制而得Ⅱ所需信息.卫星通信就是这样进行的.这里的信道是卫星上的一个转发器.各地面站的信息(可以是多路的)各自调制后送到信道上去,并能接受从信道上来的信号解调威本站所需的信息.当各站调制到不同频段而后送出时,就威为频分多址接人方式.同理,当各站调制到射频后的脉冲到达卫星时所占的时间不同时,就威为时分多址接人方式.多址技术是在指通信网内处于不同位置的多对用户同时进行通信的技术.这里要研究的问题是如何区分多个信道,使各信道间互不干扰.目前已实用的多址技术主要有频分多址(FDMA),时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA).2.1频分多址(FrequencyDivisionMulti—address)FDMA——在频分多址中,不同地址用户占用不同的频率,即采用不同的载波频率,通过滤渡器选取信号并抑制无用干扰,各信道在时间上可同时使用.频分多址技术比较成熟,第一代蜂窝式移动电话系统采用的就是FDMA技术.目前我国运行的模拟蜂窝式移动电话系统均使用频分多址技术.2.2时分多址(TimeDivisionM~ti-address) TDMA—一时分多址是不同地址的用户占用同一频带的同一载渡,但占用的时间不同,即从时间上区分各个信道.同一载渡可供若干用户同时"进行通信,各用户只在规定的时隙内以突发的形式发射它的已调信号,各用户信号在时间上是严格傲次排列,互不重叠的.每个信道的一个个时隙傲次排列起来,一个时隙称为一帧.时分多址通信系统是一种数字传输系统,即可传输话音,也可传输数据.但时分多址通信系统需要精确定时和同步,以保证各用户发送的信号不会发生重叠.在处于同样频段的情况下-采用TDMA比FD—MA能容纳更多的用户,即频率利用率更高.第二代蜂窝式移动电话系统就是采用数字化时分多址技术的.TDMA技术在国外砬用已较普遍,例如欧洲的GSM,北美的ADC和日本的JDC系统,均是采用TDMA技术的数字蜂窝系统.我国邮电部于1990 年建成了TDMA网,目前只有北京,广州,乌鲁术齐和上海等少数城市开通了TDMA电路.2.3码分多址(CodeDivisionMulti—address)CDMA码分多址是不同地址的用户占用相同的频率和同一地址段,但各有不同的伪随机码(PN 码),即以伪随机码来区分不同的信道.码分多址是以扩频信道为基础的,扩频通信系统基本结构如图所示.数字信息经信息调制(PSK或FSK等),形成已谰数字信号,然后由PN码发生器产生的PN码去调制数字信号,使其频谱展宽后再发送.接收端收到信号后,首先通过同步电路捕捉发送来的PN码准确相位,由此产生与发送来的伪随机码完全一致的接收用PN码,作为扩频解调用的本地信号,扩频解调后的信号再经信息解调后恢复为原调制信息. 虽然扩频信道占用很宽的频率,但利用不同的PN码可使很多用户共用这一频带,按每个用户占用的平均宽带来算,CDMA的频带利用率是相当高的.理论分析表明,在数字蜂窝移动通信中采用码分多址技术,它的容量是频分多址的20倍,是时分多址的4倍.卫星通信已成功地应用了CDMA技术.蜂窝移动通信系统采用CDMA技术是正在研究的课题.美国移动通信制造公司在1992年推出的码分多址数字蜂房移动通信系统,采用直截扩频码分多址技术, 能提供数字GSM系统(时分多址)6倍及模拟AMPS系统(频分多址)10~20倍的容量.3FDM/TDM与FDMA/TDMA之间的联系与区别卫星通信中的多址联接技术和多路复用技术是信号分割理论的具体应用.它们很相似,但又有区别.多址技术是多个通信站的射频信号在射频信道上进行的多路复用,以达多个通信站间多边通信的目的;而多路复用是一个通信站的多路群信号在中频信道上进行的多路复用,以达两个站间的双边多路通信的目的.FDMA频分多路多址联接方式是每个地球站分配一个专用的载被,并且,所有地球站的载被互不相同,为了载被互不干扰,它们之间有足够的间隔.即频分多路复用一调频方式一频分多址联接(FDM—FM—FDMA),这里,首先将电话信号经长途电信局送到载渡终端,按频分多路复用FDM方式把信号复用在60路标准基带中,整个基带包括5个基群,每个基群有12个话路.将它们按预先分配方式分配给一个地球站.然后把60路的群信号用FM方式调制到分配给地球站的载波上,经本站天线系统向卫星发射.通过卫星上转发器将上行频率变换成下行频率,并发向各站.这些地球站将收到的信号解调便得到60路群信号,从群信号滤出发给本站的基群信号.TDMA时分多址联接方式是把卫星转发器的工作时间分割成周期性,互不重叠的时隙,我们把一个周期叫做一帧,一帧中每一个时隙叫做分帧.将每个分帧分配给各地球站使用.时分多址联接主要用来传输时分多路复用数字信号,一个典型的应用是35?脉码调制一时分复用一移相键控一时分多址联接(即PCM—TDM—PSK?TDMA).这里,各地球站首先将PCM数字信号按时分多路复用(TDM)方式形成多路信号,然后通过调制器产生数字移相键控信号,各地球站在定时同步系统控制下,只在自己的时隙内向卫星发射信号,而卫星转发器将这些不同时隙来的各地球站信号,按时间顺序排列起来.为了各站之间互不干扰,各时隙之间有一定的保护时隙.一般过程为:首先地球站接收机收到卫星转发器发来的各地球站的微波TDMA帻信号,在解调器中进行相干解调,并同时取出各站的前置码(它位于各分帧信号码的最前边),根据前置码可发判别出来自各地球站发给本站的信号.解谓后的信号进至时分多址分离和缓冲控制装置,在此设备中,先由前置码去控制分离装置选出发给本站的PCM信号,再经缓冲器和PCM泽码器变为模拟信号,最后送给用户.在实际应用中,多址技求常与多路复用技术混台使用,例如目前国际卫星通信和一些国家国内商用卫星通信采用的:单边带调制一频分复用一调频一频分多址方式(SSFDM—FM—FDMA),可传送多路模拟信号;脉码调制一时分复用一相移键控一频分多址方式(PCM—TDM—PSK?FDMA)和脉码调制一时分复用一相移键控一时分多址调制方式(PCM—TDM?PSK—TDMA),可传送多路数字信号.时分多址与频分多址技求也常混台使用.例如,GSM系统就是TDMA与FDMA混合使用的.●考文献1周炯磐通信网理论基础.北京t人民邮电出J}叵社,g1年2张新政.现代通信系统原理.北京电子工业出版社,g5垃(收描日期:200O一05—08)(上接第2页)主程序及两个中断服务程序中均有关闭INT.中断的指令.这样做的目的是:防止在程序的等待处产生由Pt后沿所引起的T.中断服务.因为该服务已将INT.中断时的断点地址修改.所以当它返回时就回不到程序的等待处.这将导致程序运行出错.36-新导序固6系皖应用软件程序流程固无论P后沿在程序运行中何时出现,程序只允许i中断在丽中断服务程序运行中才能得到响应.本系统已多次闭环运行.系统稳定可靠,操作简便.D电压幅值稳定度≤土1.●考文献1孙涵芳等编着-单片机原理及应用-北京航空航天大学出版社,1.988年2何立民编着.单片机应用系统设计-北京航空航天大学出版社,1990年3张友德等编着-MCS-51单片微机实用子程序及其应用. 上海复且大学出版社,1g88年(收描日期:2000—09—04)罕篱～一～一一一～一一。
通信系统中的多址技术与信道复用一、引言随着通信技术的进步和发展，人们对通信质量和带宽的要求越来越高。
多址技术和信道复用技术是实现高效通信的重要手段之一。
本文将详细介绍通信系统中的多址技术与信道复用的概念、原理和应用。
二、多址技术的概述1. 多址技术是什么？多址技术是指在同一时间段内，多个用户通过共享同一个通信信道进行通信时的技术。
多址技术通过合理分配通信时间和频谱资源，实现多个用户同时使用同一个信道进行通信。
2. 多址技术的分类多址技术主要分为随机接入多址技术和确定接入多址技术。
- 随机接入多址技术是指用户以随机方式竞争信道资源。
典型的随机接入多址技术有载波监听多址(CDMA)和时分多址(TDMA)等。
- 确定接入多址技术是指用户按照一定规律分配信道资源。
典型的确定接入多址技术有频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)等。
三、信道复用技术的概述1. 信道复用技术是什么？信道复用技术是指通过合理分配频率、时间、码等信号资源，将多个通信信号传输在同一个物理信道上的技术。
它可以将有限的信道资源充分利用，提高通信容量和效率。
2. 信道复用技术的分类信道复用技术主要分为频分复用、时分复用和码分复用。
- 频分复用(FDM)是指将不同用户的信号分配到不同的频率带宽上进行传输，典型的应用是无线电和有线电视广播等。
- 时分复用(TDM)是指将不同用户的信号按照时间片的方式分配到同一个频率上进行传输，典型的应用是电话系统和数字传输系统等。
- 码分复用(CDM)是指将不同用户的信号编码为不同的扩频码，并在同一个频率上进行传输，典型的应用是CDMA手机通信系统等。
四、多址技术与信道复用的应用1. 多址技术的应用多址技术广泛应用于各种通信系统中，如移动通信系统、卫星通信系统和局域网等。
例如，移动通信系统中的CDMA技术通过码分多址技术实现多用户之间的通信。
2. 信道复用技术的应用信道复用技术也得到了广泛应用，例如无线电广播中的频分复用技术可以同时传输多个广播节目，电话系统中的时分复用技术可以实现多个用户之间的通话。
