哈工程通信原理实验思考题答案整理完美版
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《通信原理实验》内容
实验一:数字基带传输系统仿真
作业题:
1、根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?
答:(1)不归零码特点:脉冲宽度τ等于码元宽度Ts。归零码特点:τ<Ts。
(2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。举例:
信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1
HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1
2、设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。
答:
信息代码 1 1 1 1 1 1 1
AMI 1 -1 1 -1 1-1 1
HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1
信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1
信息代码0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
AMI 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
HDB30 1 -1 1 0 0 -1 1 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0
3、总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
答:
HDB3码中不含有离散谱f S(f S在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码,其连0个数不超过3,频谱中含有较强的离散谱f S成分,故可通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号,再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号cp(t)。
4、试根据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长,越难于从AMI码中提取位同步信号,而HDB3码则不存在此问题。
答:
τ= 0.5 T S时单极性归零码的功率谱密度为:
式中f s=1/T s在数值上等于码速率,P为“1”码概率,G(f)为τ= T S/2脉冲信号的傅氏变换将HDB3码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ,而将AMI 码整流后得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0”个数相同。
所以信息代码中连“0”码越长,AMI码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小,f S
离散谱强度越小,越难于提取位同步信号。而HDB3码对应的单极性归零码中“1”码出现
的概率大,f S离散谱强度大,故易于提取位同步信号。
实验二:数字调制系统仿真
作业题:
1、设绝对码为全1、全0或1001 1010,求相对码。
答:
绝对码11111,00000,
相对码10101,00000,或
01010,11111,00010011
2、设相对码为全1、全0或1001 1010,求绝对码。
答:
绝对码11111,00000,
相对码00000,00000,01010111 或
10000,10000,
3、设信息代码为1001 1010,载频分别为码元速率的1倍和1.5倍,画出2PSK及2DPSK 信号波形。
解:设相位矢量图为:
4
至绝对码的变换电路。
答:①绝对码至相对码的变换规律:“1”变“0”不变,即绝对码的“1”码时相对码发生变化,绝对码的“0”码时相对码不发生变化。——此为信号差分码。
②相对码至绝对码的变换规律:相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码,相异时对应的当前绝对码为“1”码。
5、总结2DPSK信号的相位变化与信息代码之间的关系以及2PSK信号的相位变化与信
息代码之间的关系。
答:2DPSK信号的相位变化与绝对码(信息代码)之间的关系是:“1变0不变”,即“1”码对应的2DPSK信号的初相相对于前一码元内2DPSK信号的末相变化1800,“0”码对应的2DPSK信号的初相与前一码元内2DPSK信号的末相相同。
2PSK信号的相位变化与相对码(信息代码)之间的关系是:“异变同不变”,即当前码元与
前一码元相异时则当前码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的末相变化1800。相同时则码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的末相无变化。
6、位同步信号的上升沿为什么要处于2DPSK解调器或2FSK解调器的低通滤波器输出
信号的码元中心?
答:通常低通滤波器输出信号在码元中间幅度最大,噪声容限大,因而位同步信号上升沿对准码元中间可使误码率最小。
实验三数字解调实验
1、总结2DPSK克服相位模糊现象的机理
答:
因为在发端将绝对码变为了相对码,在收端又将相对码变为绝对码,载波相位模糊可以使解调出来的相对码有两种相反的状态,但它们对应的绝对码使相同的。
2.设信息代码为1001101,2FSK的二个载波分别为码速率的四倍和二倍,根据实验观察得到规律,画出2FSK过零检测解调节器器输入的2FSK波形及FD,LPF,AK波形(设低通滤波器及整形2都无倒相作用)
答
实验四PCM编码
作业题:
设PCM通信系统传输两路话音,每帧三个时隙,每路话音各占一个时隙,另一个时隙为帧同步时隙。求:
(1) 编码器的抽样信号频率及时钟信号频率,以及两个抽样信号之间的相位关系。
(2) 时分复用信号码速率、帧结构。
(3) 采用PCM基带传输,线路码为HDB3码,设计此通信系统的详细方框图以及PCM 编译码电路。
(4) 采用PCM/2DPSK频带传输,设计此通信系统的详细方框图。
答:
(1)抽样信号频率为8KHz ,时钟信号频率为192KHz ;