2022年通信原理及电子设计 .pdf

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1、1 1、数字通信的主要特点优点：1、抗干扰能力强，且噪声不积累。2、差错可控。3、易于与各种数字终端接口，用现代计算技术队信号进行处理、加工、交换、存储，从而形成智能网。4、易于集成化，从而使通信设备微型化。5、易于加密处理，且保密强度高。缺点：a、频带利用率不高。b、系统设备比较复杂。C、同步要求高。2、信号复用方式分类：传输多路信号有三种复用方式，频分复用、时分复用、码分复用。频分复用是用频谱移的方法使不同信号占据不同的频率范围。时分复用是用脉冲调制的方法使不同的信号占据不同的时间区间。码分复用是用正交的脉冲序列分别携带不同信号。3、信息量I 与消息出现的概率P(x)之间的关系为)(log

2、)(1logxPxPPaa4、平均信息量niiixbPxPxH1)(1)()(又称为信息源的熵，单位为bit/符号。5、信道的定义：信道是指以传输媒质为基础的信号通道。通信系统中的一些转换装置这种信道称为广义信道。狭义信道按照传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道。6、调制信道的共性：1、有一对（或多对）输入端和一对（或多对）输出端。2、绝大多数的信道都是线性的，既满足线性叠加原理。3、信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间。4、信号通过信道会受到固定的或时变的损耗。5、即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的输出噪声。7、根据信道传输函数C(w)的时变特性的不同可分为两大类：一类是C(

3、w)基本不随时间变化，即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢的，这类信道称为恒定参量信道，简称恒参信道；另一类信道是传输函数 C(w)随时间随机变化，这类信道称为随机参量信道，简称随随参信道。8、理想恒参信道就是理想的无失真传输信道，其等效的线性网络，传输特性为jwtdeKwH0)(。冲激响应为)()(0dttKth若输入信号问s(t)，则理想恒参信道的输出为)()(0dttsKtr。理想恒参信道对信号传输的影响是：1、对信号在幅度上产生固定的衰减，2、对信号在时间上产生固定的迟延。9、随参信道的特性：1、对信号的衰耗随时间随机变化。2、信号传输的时延时间随机变化。3、多径传播。10、调制的

4、作用和目的是：1、将基带信号转换成适合于信道传输的已调信号。2、实现信道的多路复用，提高信道利用率。3、减小干扰，提高系统抗干扰能力。4、实现传输带宽与信噪比之间的互换。11、AM 系统的最大信噪比增益是GAM=2/3。12、)(2mFMffB说明调频信号的带宽取决于最大频偏和调制信号的频率，该式为卡森公式13、接收滤波器的主要作用是滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。14、在基带系统中插入一种可调（或不可调）滤波器可以校正或补偿系统特性，减小码间串扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。15、时域均衡原理：如果在接收滤波器和抽样判决器之间插入一个称为横向滤波器的

5、可调滤波器，其冲激响应为nsnTnTtCth)()(理论上可消除抽样时刻的码间串扰。16、眼图是指利用实验手段方便地估计和完善系统性能时在示波器上观察得到的一种图形。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -2 17、波形编码方法有：脉冲编码调制（PCM）、增量调制（M）18、低通抽样定理：一个频带限制在（0，fH）赫内的时间连续信号m（t），如果以Ts=1/(2fH)秒内的间隔对它进行等间隔抽样，则m（t）将被所得到的抽样值完全确定。19、按照基带信号改变脉冲参量（幅度、宽度和位置）的不同，脉冲调制可分为脉幅调制（PAM）、脉宽调制（PDM）和脉位调制（PPM）

6、。20、均匀量化：把输入信号的取值域按等距离分割的量化称为均匀量化。均匀量化的量化间隔为V=(b-a)/M。21、另一种压扩技术-数字压扩，它是利用数字电路形成许多折线来逼近数压扩特性，在实际中常采用的两种：一种是采用13 折线近似 A 律压缩特性，另一种是采用15 折线近似u 律压缩特性。22、三种数字调制方式是：振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）。23、非线性调制FM、PM。24、平稳随机过程具有平稳的数字特征：均值与时间无关，自相关函数只与时间t 有关。25、无差错传输条件是传码率C)1(1NSbBC26、消除码间串扰应有0)(0knsntTnkha27、输入序列

7、若以1/TS波特的速率进行传输，则所需的最小传输带宽为1/2Ts HZ。2.4、随机过程X(t)的均值为a，自相关函数为)(xR，随机过程)()()(TxXtXtY，T 为常数，求证 Y（t）是否为平稳随机过程。解：0)()()()()(aaTtXEtXETxXtXEtYE)()()(2)()()()()()()()()()()()()()()(2112212122112121TRTRRTtXTtXTtXtXTtXtXtXtXETxXtXTtXtXEtYtYEttRXXXY由于)(tYE为常数，),(21ttRY只与时间间隔有关，所以Y（t）为平稳随机过程。2.6、已知 x（t）和 y（t）是

8、统计独立的平稳随机过程，且它们平均期望为0，自相关函数分别为)(xR、)(xR。（1）求)()()(tytxtz的自相关函数。（2）求)()()(tytxtz的自相关函数。解：)()()()()()()()()()(),(2121221121yxRRtytyEtxtxEtytxtytxEttR)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(),(122121122121221121yxyxRRRtyEtxEtyEtxERtytytytxtytxtxtxEtytxtytxEttR4.5、对抑制载波的的双边带信号进行相干解调，设接收信号功率为2mW，载波为100KH

9、z，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -3 并设调制信号m（t）的频带限制在4KHz，信道噪声双边功率谱密度HzWfPn/102)(9A、画出该理想带通滤波器的传输特性H（w）。B、求解调器输入端的信燥功率比。C、求解调器输出端的信噪功率比。D、求解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。解：（1）、k H zfBH8104223，kHzfL100（2）2Si310W，WfBPnNi69310321021082)(2所以5.62103210263NiSi（3）2DSBG,1252NiSiNoSo(4)WNiNo610841,HzWfNofPnH/102

10、)(94-13 已知某单频波的振幅是10V，瞬时频率为)(102cos(1010)(346Hzttf（1）求此调频波的表达式；（2）求此调频波的频率偏移、调频指数和频带宽度；解：（1）)102cos(102102)(2)(346ttftw)102sin(10102)()(36ttdttwtt)102sin(10102cos10)(36tttSFM（2）Hzttff4max34max10)102cos(10)(10101034mfffm，KHzfmBmf2210112)1(236.3 设输入信号抽样值1260sI（其中为一个量化单位，表示输入信号归一化值的1/2048），采用逐次比较型编码，按A

11、 律 13 折线编成 8 位码87654321CCCCCCCC。解：1）101CIs2）111:204812601024432CCC3）64816411024:816421024:706441024:606481024:58765CIICCIICCIICCIICswswswsw4412161260wsIII所以87654321CCCCCCCC：11110011 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -4 5.3 设计 3 个抽头的迫零均衡器，以减小码间串扰。已知,1,1.0,0012xxx,1.0,2.021xx求 3 个抽头的系数，并计算均衡前后的峰值失真。解

12、：因为 2N+1=3，列出矩阵方程为010101012101210CCCxxxxxxxxx将样值代入上式，可列出方程组02.01.011.02.001.010110101CCCCCCCC解联立方程可得：2017.0,9606.0,09606.0101CCC然后由公式NNikikxciy)(得0,1,0101yyy02017.0,0557.0,0096.0,03223yyyy。由公式kyyD01的输入峰值失真度4.00D输出失真度D=0.0869。均衡后失真减小4.6 倍。6.1、已知一低通信号m（t）的频谱为0200|1)(ffM其他200|f。（1）若抽样速率Hzfs300，画出对 m（t）

13、进行理想抽样时，在|f|200Hz范围内已抽样信号m（t）的频谱。（2）、若用Hzfs400的速率抽样，重做上题。解：（1）、由2/wf，得0400|1)(wwM其他400|wnTsnTsTtmttmt)()()()()(M由频域卷积定理：nssnssnssTSnwwMTnwwwMTnwwWwMwwMwM)(1)(*)(1)(*)(21)()(21)(当Hzfs300时)/(6002sradfwss所以nsnwMwM)600(300)(（2）、当Hzfs400时nsnwMwM)800(400)(名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -5 6.16、采用 13 折

14、线 A 律编码，设最小的量化间隔为1 个量化单位，已知抽样值为-95 量化单位，（1）、求此时编码器输出码组，并计算量化误差。2、写出对应7 位码的均匀量化11 位码。解：（1）a、确定1C：因为0sI所以01Cb、确定432CCC因为 64 95 128 所以432CCC：011 c、确定8765CCCC：44|681464:8swIIC所以1:8C|722464:7swIIC所以1:7C|804464:6swIIC所以1:6C|968464:5swIIC所以0:5C故8765CCCC：0111 所以927464wI39295I（2）、2346222248166492故00000101110012345678910CCCCCCCCCCC电平范围（）段落码C2 C3 C4段落起始电平)(iI量化间隔)(iV10242048 1 1 1 1024 64 5121024 1 1 0 512 32 256512 1 0 1 256 16 128256 1 0 0 128 8 64128 0 1 1 64 4 3264 0 1 0 32 2 1632 0 0 1 16 1 016 0 0 0 0 1 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -