数字通信原理06-定时与同步
- 格式:ppt
- 大小:631.00 KB
- 文档页数:26


48|电子制作2021年05月
信息工程0 引言
随着通信技术的不断发展,卫星通信技术以其频带宽、
容量大、业务适应性强、覆盖范围广、性能稳定、机动灵活、
成本低等优点已成为现代通信的重要方式,在应急通信、军
用通信、民用通信及中继通信等方面具有广阔的应用前景。
然而,在全数字传输系统中,由于接收端本地采样时钟与发送端时钟的相互独立,使得全数字接收机对信号的最佳采样
时刻出现偏差,接收机采样点不能调整到最佳采样时刻,从
而造成整个系统误码率性能的下降。同时,接收端和发送端
时钟的频率还存在一定的误差,当误差随时间累积到一定程
度时也会给系统性能带来严重的影响。对于TDM/TDMA系
统,要求信号在星上保持着严格的时间对齐关系,然而信号
在传输及恢复过程中会受到多种不确定因素的影响,进而引
入定时误差,从而对系统定时同步产生影响。如何消除这种
定时误差,显得至关重要,
尤其对于TDMA系统。在
TDMA 系统中,信号的定
时同步对时隙的正确接收
有重要意义,位定时的偏
移会引起星座图相点的偏
移,严重时甚至无法解调。
换言之,对任何数字通信
系统而言,性能良好的同
步系统是实现后续信号准
确接收解调的关键。因此,
研究定时同步技术在卫星
通信中起着重要的作用。
基于上述分析,我们研究
了适用于TDM/TDMA系统
的定时同步技术,以期实
现最好的接收性能。1 定时同步环路设计
针对TDMA和TDM系统的不同特点,我们需要设计不
同的定时同步环路。对于TDMA系统,信号是突发数据流,
突发持续时间短,需要定时同步环路快速入锁,对锁相精度
和锁相时间都具有较高的要求。针对TDMA 系统突发信号
数据短、不连续的特点,我们需要研究快速入锁的定时同步
算法。对于TDM系统,信号是时间连续数据流,对入锁速
度没有过高的要求。基于上述TDMA和TDM两种系统不同
的特点,在定时同步环路方面我们分别设计了适用于TDMA
系统的前馈型算法和适用于TDM系统的反馈型算法。反馈
通信原理简答题及答案
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?
模拟信号:指代表消息的信号参量随消息连续变化的信号。信号参量连续,时间上无限制。
数字信号:时间上和幅度上都离散的信号 数字通信】把需要传送的原始信号变成一系列数字脉冲(最常用的是二进制编码)来传输的通信方式.特点是传递离散的(不连续的)数字脉冲. 优点:1、由于在传输过程中只需识别脉冲的有无,故抗干扰能力强;2、由于在传输过程中可通过再生中继器将失真了的脉冲再生为完整的脉冲,故失真不致沿线积累,传输距离远;3、各种不同形式的信号,如电话、传真、电视等,都化成数字脉冲传输,有利于组成统一的通信网和提高传输质量,并便于保密;4、由于大量采用逻辑电路,便于集成电路化;也易于利用现代固体器件及计算技术的成果。目前世界上大多数国家都在采用数字通信。 解调:是调制的逆过程,作用是将已调信号汇总的调制信号恢复出来。 基带信号:把反映原始消息的电信号 频带信号:即已调信号,经过调制的信号 调制: 让基代信号F(t)去控制载波参数的过程。 线路传输码型:有线信道中传输的数字基带信号 码型编码:把数字信息表示为电脉冲的过程 码型译码:由码型还原为数字信息的过程 位同步:把在收端产生与接收码的重复频率和相位 一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步。方法:插入导频法(外同步法)和自同步法(内同步法) 帧同步:接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始与终止。为了解决帧同步中开头和结尾的时刻常采用:帧标记同步法和自同步法。插入特殊码组实现帧同步的方法有;集中插入方式和分散插入方式。 网同步:为了保证通信网各点之间可靠的进行数字 通信,必须在网内建立一个统一的时间标准 差错控制:差错编码的基本思想是在被传输信息中增加一些冗余码,利用附加码元和信息码元之间的约束关系加以校验,以检测和纠正错误,增加冗余码的个数可增加纠检错能力。 频分复用?什么叫时分复用? 答:将不同信号调制在不同的频率上传输来实现信道复用的方试叫频分复用;将信号经过离散化后在不同的时间段上来传输不同的信号以实现信道复用的方试叫频分复用 最佳基带系统:即无码间干扰由满足最加接收条件的数字基带传输系统称做最佳基带系统 物理层:通过物理媒体传输位流,处理与物理媒体有关的细节 网络接入层:到实际网络硬件的逻辑接口,提供可靠交付 网际层:为高层屏蔽物理网络的配置细节;提供路由选择 运输层:在端点之间传送数据 应用层:为用户提供TCP/IP环境接入,同时也提供分布式的信息服务
《数字通信原理》例题讲解
1、信源编码和信道编码有什么区别?为什么要进行信道编码?
解:信源编码是完成A/D转换。
信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码,完成码型变换。
2、模拟信号与数字信号的主要区别是什么?
解:模拟信号在时间上可连续可离散,在幅度上必须连续,数字信号在时间,幅度上都必须离散。
3、某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、2、π、23来传输信息,这四个相位是互相独立的.
(1) 每秒钟内0、2、π、23出现的次数分别为500、125、125、250,求此通信系统的码速率和信息速率;
(2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250,求此通信系统的码速率和信息速率。
解: (1) 每秒钟传输1000个相位,即每秒钟传输1000个符号,故
RB=1000 Bd
每个符号出现的概率分别为P(0)=21,P2=81,P(π)=81,P23=41,每个符号所含的平均信息量为
H(X)=(21×1+82×3+41×2)bit/符号=143 bit/符号
信息速率Rb=(1000×143)bit/s=1750 bit/s
(2) 每秒钟传输的相位数仍为1000,故
RB=1000 Bd
此时四个符号出现的概率相等,故
H(X)=2 bit/符号
Rb=(1000×2)bit/s=2000 bit/s
4、已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s。
(1) 求此信号的码速率和码元宽度;
(2) 将此信号变为四进制信号,求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。
解:(1) RB=Rb/log2M=(2400/log22)Bd=2400 Bd
T =BR1=24001 s=0.42 ms (2) RB=(2400/log24)Bd=1200 Bd
T=BR1=12001 s=0.83 ms
Rb=2400 b/s