频分复用-通信原理

通信原理绪论给舍友同学总结的考点知识点；通信的目的是传递消息中所包含的信息；消息是信息的物理表现，是物质或精神状态的一种反映；消息中包含的有效内容是信息，信息是消息的内涵；通信就是信息传输； 信号参量的传递→通信原理；电信号的参量取值连续（不可数、无穷多）,指某一取值范围内可以取无穷多个值，不一定时间上连续，则为模拟信号；电信号的参量仅可能取有限个值，则为数字信号；基带信号：原始信号，频带从零频附近开始，不适合在信道传输；→带通信号（频带信号）：调制后，适合信道传输且有带通的特性；复用：频分(模拟)、时分（数字）、码分（WCDMA ）；时分复用：用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间；频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；码分复用：用正交的脉冲序列分别携带不同的信号；信息量：；熵：平均信息量 等概率最大；性能指标：有效性和可靠性矛盾统一；1.有效性：传输一定信息量时所占用的信道资源，传输的“速度”问题； 衡量：传输速率和频带利用率； 码元传输速率RB ：单位时间传送码元的数目，Baud ；RB=1/T;信息传输速率Rb: 信息率，比特率；单位时间内传递的平均信息量；bps ；b/s ； 二进制：RB=Rb;频带利用率：；单位带宽（每赫）内传输速率；2.可靠性：接收信息的准确程度，即传输“质量”问题； 衡量：误码率；误信率 误码率Pe ：错误码/总传输码元；Pb 误信率：错误比特/总传输比特数；二进制：Pe=Pb;随机过程一维概率分布函数：F 1(x 1,t 1)=P [ξ(t 1)≤x 1] 数学期望:信号或噪声的直流成分;方差:信号或噪声交流功率；自相关函数:用来判断广义平稳,用来求随机过程的功率谱密度及平均功率。

；（广义/宽）平稳随机过程：数学期望与方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关；α(t)=α；R(t,t+τ)=R(τ)各态历经性：()()ττR R a a ==，统计平均值等于它的任一次实现的平均值，随机过程中的任一次实现都经历了随机过程的所有可能状态；具有各态历经性的随机过程一定是平稳过程，但平稳过程不一定具有各态历经性；P41 例题； 自相关函数：R(τ)＝E[ξ(t)ξ(t+τ)]， R(τ)=R(-τ),偶函数；R(0)=E[ξ^2(t)]=s ，R(0)为ξ(t)的均方值 (ξ(t)的平均功率，时域计算方法)；上限； R(∞)=E^2[ξ(t)]， R(∞)是ξ(t)的直流功率，R(0)- R(∞)=σ^2 ，方差，ξ(t)的交流功率；功率谱密度：频域角度描述ξ(t)的统计特性，ξ(t)的平均功率关于频率的分布；平稳过程的自相关函数与其功率谱之间为傅立叶变换关系； P ξ (ω ) 《----》R(τ)；ωωπτωτςd e)(P 21)(R j ⎰∞∞-=；ττωωτξd e)(R )(P j -∞∞-⎰=；功率谱密度的性质：P ξ（ω）＞＝0，非负性 P ξ（-ω）＝ P ξ（ω），偶函数单边功率谱密度： P ξ1（ω）＝2 P ξ（ω）ω〉=0P44, 例题；高斯过程：随机过程的概率密度服从正态分布；过程中的任一时刻的取值即为随机变量；一维概率密度和分布函数：)2)(exp(21)(22σασπ--=x x f ，α均值，σ平均差，a=0,σ=1为标准高斯分布； 性质：高斯过程若为宽平稳，必为窄平稳；若随机变量不相关，则变量相互独立；代数和及线性变化后仍为高斯过程；窄带随机过程：Δ f<<f c >>0;正弦波表示：，;同相与正交分量表示：；1) 结论1：ξ(t)是均值为0、方差为σ^2的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程，且均值为0、方差也相同。

2015届学士学位论文频分复用原理及其应用研究频分复用原理及其应用研究摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种，本质上是依据频率来分隔信道的。

频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。

根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。

本论文主要由以下几个部分组成。

第一部分介绍频分复用基本原理，系统实现以及其应用特点；第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现；第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时，频谱会发生重叠，传统的频分复用解调效果容易出现失真，正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果；最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。

关键词频分复用；正交频分复用；MA TLAB仿真Frequency division multiplexing principle and its applicationresearchAbstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics.This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing.Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用目录1.引言 (1)2频分复用基本原理及实现 (2)2.1频分复用的基本原理 (2)2.2 频分复用系统应用及其特点 (2)3正交频分复用基本原理及实现 (4)3.1正交频分复用原理 (4)3.2 DFT的实现 (6)3.3 正交频分复用的优缺点 (8)4频分复用原理的应用 (9)4.1系统仿真主要模块的介绍 (9)4.2频分复用系统仿真的实际应用分析 (9)4.3 仿真结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)淮北师范大学2015届学士毕业论文频分复用原理及其应用1.引言在通信系统中，一般情况下用来传输信号的物理信道的传输能力是比一路传输信号的需求要大的很多，这时候就可以让多路信号共同来利用该物理信道。

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串行传输：数据流的各个比特是一位挨着一位的在一条信道上传输。

时分复用和频分复用时分复用频分复用简介数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。

采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。

频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。

举个例最简单的例子：从A地到B地坐公交2块。

打车要20块为什么坐公交便宜呢这里所讲的就是“多路复用”的原理。

频分复用(FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。

因此它们在频谱上不会重叠，即在频率上正交，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。

在频分复用系统中，发送端的各路信号m1(t)，m2(t)，…,mn(t)经各自的低通滤波器分别对各路载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)进行调制,再由各路带通滤波器滤出相应的边带（载波电话通常采用单边带调制），相加后便形成频分多路信号。

在接收端，各路的带通滤波器将各路信号分开，并分别与各路的载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)相乘，实现相干解调,便可恢复各路信号,实现频分多路通信。

为了构造大容量的频分复用设备，现代大容量载波系列的频谱是按模块结构由各种基础群组合而成。

根据国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议,基础群分为前群、基群、超群和主群。

①前群，又称3路群。

它由3个话路经变频后组成。

各话路变频的载频分别为12，16，20千赫。

取上边带，得到频谱为12～24千赫的前群信号。

②基群,又称12路群。

它由4个前群经变频后组成。

各前群变频的载频分别为84，96，108，120千赫。

取下边带，得到频谱为 60～108千赫的基群信号。

频分复用
1．频分复用的定义
频分复用是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子信道，每个子信道传输一路信号。

2．频分复用的原理
（1）将信道的带宽分成多个相互不重叠的频段，每路信号占据其中一个子通道；
（2）各路之间留有未被使用的频带（防护频带）进行分隔，防止信号重叠；
（3）在接收端，采用适当的带通滤波器将多路信号分开，恢复出所需要的信号。

3．频分复用的实现
频分复用系统实现框图
图5-28 频分复用系统实现框图
4．频分复用的特点
（1）优点
①信道利用率高，技术成熟；
②可有效减少多径及频率选择性信道造成接收端误码率上升的影响；
③接收端可利用简单一阶均衡器补偿信道传输的失真。

（2）缺点
①设备复杂，滤波器难以制作；
②在复用和传输过程中，调制、解调等过程会不同程度地引入非线性失真，而产生各路信号的相互干扰；
③传送与接收端需要精确的同步；
④对于多普勒效应频率漂移敏感。

5．频分复用的应用
频分复用是模拟系统中最主要的一种复用方式，特别是在有线、微波通信系统及卫星通信系统内广泛应用。

通信原理教程第三版课后答案1. 信号与系统。

1.1 信号的基本概念。

信号是指传递信息的载体，可以是电压、电流、光强等。

根据时间变化特性，信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。

1.2 系统的基本概念。

系统是指对输入信号进行处理的装置，可以是电路、滤波器、调制器等。

系统的特性可以通过冲击响应、单位阶跃响应等来描述。

2. 模拟调制与解调。

2.1 调制的基本原理。

调制是将低频信号变换成高频信号的过程，常见的调制方式有调幅、调频、调相等。

2.2 解调的基本原理。

解调是将调制后的信号恢复成原始信号的过程，常见的解调方式有包络检波、同步检波等。

3. 数字调制与解调。

3.1 数字调制的基本原理。

数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，常见的数字调制方式有ASK、FSK、PSK等。

3.2 数字解调的基本原理。

数字解调是将数字信号恢复成原始数字信号的过程，常见的数字解调方式有包络检波、相干解调等。

4. 传输介质与信道。

4.1 传输介质的分类。

传输介质可以分为导体、光纤、无线电波等，每种介质都有其特点和适用范围。

4.2 信道的特性。

信道的特性包括信噪比、带宽、衰减等，这些特性会影响信号的传输质量。

5. 多路复用技术。

5.1 时分复用。

时分复用是指将多路信号按照时间顺序进行复用的技术，可以提高信道的利用率。

5.2 频分复用。

频分复用是指将多路信号按照频率进行复用的技术，可以实现多路信号的同时传输。

6. 错误控制编码。

6.1 码的基本概念。

编码是将原始信号转换成另一种形式的过程，常见的码有奇偶校验码、循环冗余校验码等。

6.2 错误控制编码的原理。

错误控制编码可以通过增加冗余信息来实现对传输中出现的错误进行检测和纠正。

7. 数字信号处理。

7.1 采样定理。

采样定理规定了对于一个带限信号，如果采样频率大于其最高频率的两倍，就可以完全恢复原始信号。

7.2 量化与编码。

量化是将连续信号转换成离散信号的过程，编码是将离散信号转换成数字信号的过程。

通信原理基本概念总结1. 通信原理：通信原理是指在信息传输过程中，通过发射、传输和接收的方式实现信息的有效传递和交流的一种基本规律。

2. 信号：信号是指携带信息的电、声、光、磁等形式的波动或变化。

信号可以分为模拟信号和数字信号两种形式。

3. 传输媒介：传输媒介是指信息信号在传输过程中所需要经过的媒介，包括导线、电缆、光纤等。

传输媒介的选择与传输距离、传输速率和传输质量有关。

4. 调制与解调：调制是指将原始信号转换为适合传输的信号形式，解调则是将传输过程中获得的信号还原成原始信号。

调制解调主要有模拟调制解调和数字调制解调两种方式。

5. 信道：信道是指信号在传输媒介中的传播路径。

信道可以是有线或无线的。

有线信道包括电缆、光纤等，无线信道包括无线电波、微波等。

6. 编码与解码：编码是将信息转换成适合信道传输的信号形式，解码则是将接收到的信号转换成原始信息。

编码和解码是通信系统中的关键技术。

7. 噪声：噪声是指干扰信号的非期望的信号。

噪声来源包括天线、电路、器件等。

在通信中，需要通过一系列的技术手段对噪声进行抑制和消除。

8. 带宽与频谱：带宽是指信号在频率上所占据的范围，是衡量信号频率特性的一个重要参数。

频谱则是将信号的频率特性图形化显示。

9. 多路复用：多路复用是指将多个信号通过同一信道传输的技术，从而提高信道的利用率。

常见的多路复用技术有频分复用、时分复用和码分复用等。

10. 错误检测与纠正：错误检测与纠正是在通信过程中对传输过程中产生的错误进行检测和纠正的技术。

常用的错误检测与纠正方法有奇偶校验、循环冗余校验等。

以上是通信原理的基本概念总结，了解这些概念可以帮助我们更好地理解通信技术的工作原理和应用。

1.简述时分复用（TDM ）和频分复用（FDM ）原理。

解：所谓频分复用是指多路信号在频率位置上分开，但同时在一个信道内传输的技术。

因 此频分复用信号在频谱上不会重叠，但在时间上是重叠的。

在发送端各路信号首先通过低通滤波器，用来限制最高频率m f 。

为简单起见，假设各路信号的m f 都相等，对应有相同的频谱密度函数。

然后各路信号对各路副载波）进行调制，调制方式可以是调幅、调频或调相，但常用的是单边带调制方式，因为它最节省频带。

为保证各路信号频谱不重叠，相邻的副载波之间应保持一定的频率间隔，同时为了防止相邻信号互相干扰引起串扰，相邻的副载波之间还应考虑一定的保护间隔g f 。

在接收端，利用中心频率不同的带通滤波器来区分各路信号，并进行相应的解调以恢复各路的调制信号。

时分复用（TDM ）的主要特点是利用不同时隙来传送各路信号，其理论基础是抽样定理。

抽样定理告诉我们，模拟信号可用时间上离散出现的抽样脉冲值来代替，这样在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。

利用这种空隙就可以传输其它信号的抽样值，因此在一个信道上可以同时传输多路信号。

这种复用信号到了接收端只要在时间上恰当地进行分离，就能恢复各路信号。

2.已知二元离散信源只有‘0’、‘1’两种符号，若‘0’出现的概率为1/3，求出现‘1’所含的信息量。

解题思路：考查信息量的基本概念，用公式1log ()a I P =。

底数a 一般采用2，这时信息量单位为bit解：由题知，‘1’出现的概率为2/3，bit P I 58.0667.0log log 2121≈-=-= 3.已知英文字母中e 出现概率为0.105, z 出现的概率为0.001,求英文字母e 和z 的 解题思路：考查信息量的基本概念，用公式1log ()a I P=。

底数a 一般采用2，这时信息量单位为bit解：bit P I e e 25.3105.0log log 22≈-=-=， bit P I z z 97.9001.0log log 22≈-=-=4.某气象员用明码报告气象状态，有四种可能的消息：晴、云、雨、雾。

通信原理知识点笔记总结一、信号与系统1.1 时域和频域时域表示信号随时间的变化，频域表示信号在频率上的特性。

通信系统中的信号通常是在时域和频域上进行分析和处理的。

1.2 信号的分类根据波形和性质，信号可以分为连续信号和离散信号。

连续信号是信号在时间上连续变化的，而离散信号是在某些时刻取特定数值的信号。

1.3 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域上的波形转换到频域上的表示，可以分析信号的频谱特性。

傅里叶逆变换则是将信号从频域上的表示还原为时域上的波形。

1.4 采样和量化在数字通信中，信号需要经过采样和量化处理，将连续信号转换为离散信号，以便进行数字化处理和传输。

1.5 系统的传递函数系统的传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，可以用来分析系统的性能和稳定性。

二、模拟调制与解调2.1 模拟调制模拟调制是将数字信号调制成模拟信号，以便在传输过程中减小信号的失真和干扰。

常见的模拟调制方式包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）。

2.2 AM调制原理AM调制是通过改变载波的幅度来传输信息，信号可以直接调制到载波上。

2.3 FM调制原理FM调制是通过改变载波的频率来传输信息，信号是通过改变载波的频率来实现。

2.4 PM调制原理PM调制是通过改变载波的相位来传输信息，信号是通过改变载波的相位来实现。

2.5 解调解调是将模拟信号还原成原始数字信号的过程，通常通过相应的解调器实现。

三、数字调制与解调3.1 数字调制数字调制是将数字信号调制成模拟信号的过程，常见的数字调制方式有ASK、FSK和PSK 等。

3.2 ASK调制原理ASK调制是通过改变载波的幅度来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。

3.3 FSK调制原理FSK调制是通过改变载波的频率来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。

3.4 PSK调制原理PSK调制是通过改变载波的相位来传输数字信号，可以通过调制器将数字信号转换为模拟信号。

w页码，1/14(W)确认(ACK)确认是向发送主机返回数据包，表示收到数据。

确认产生附加的网络通信量，降低了数据传送速率， 但是增加了传送数据的可靠性。

接收主机在接收了一定数量的数据包或者经过一定的时间间隔后，就会发 送确认消息。

非对称数字用户线(ADSL)考虑到用户在使用万维网时需要的宽带业务主要是从Internet网点下载多媒体信息，而向万维网网点 发送的信息仅需很小的带宽，因此，ADSL将上行和下行带宽做成不对称的。

这样既经济又能满足需求。

ADSL仍使用现有的一对用户线，只是在用户线两点各安装一个ADSL调制解调器。

该 ADSL调制解调器用频 分复用的方法，划分出三个频段。

最低的频段是 0至4kHz，用来传送传统电信号。

然后是20至50kHz的频 段，用来传送上行数字信息。

从150至500kHz或140kHz到1.100MHz则用于速率为1.5Mb/s或6.3Mb/s下行数 字信息的传送。

还有一种方案是使下行频段的低端与上行频段重叠，这样可使下行频段更宽，但这时必须 使用回波抵消技术。

ADSL主要采用两种调制技术。

一种是无载波振幅相位调制CAP(Carrierless Amplitude Phase)，另一种是 离散多音调制DMT(Discrete Multi-Tone)。

模拟信道(Analog channel)模拟信道是指适合于传输模拟信号的信道。

衰减(attenuation)在任何传输介质上，信号的强度都会随距离的增加而降低，可以用衰减来衡量一个信号在介质中传播 时的损失程度。

带宽(bandwidth)带宽是通信信道的频带宽度，是通信信道的频率上界与下界之间的差，是介质传输的能力的度量值， 通常以赫兹为单位计量。

波特(BAUD)波特是码元传输的速率单位，它说明每秒传多少个码元。

基带信号(base signal)未经调制的信号称为基带信号。

数字信号基带传输(baseband transmission of digital signal)在数字通信中并非所有通信系统都要经过调制，在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况 下，可以不经过调制和解调过程而让数字基带信号直接进行传输，我们称之为数字信号的基带传输。

《通信原理》考试知识点第1章绪论掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。

熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。

了解内容：通信的概念与发展；1.1---1.3 基本概念1、信号：消息的电的表示形式。

在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。

2、消息：信息的物理表现形式。

如语言、文字、数据或图像等。

3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。

4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。

5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。

6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。

8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。

9、通信系统的一般模型10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。

11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。

模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。

完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。

12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。

数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。

13、数字信道模型14、通信系统的分类1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。

2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。

3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。

第7章 复用技术 183用户的空间辐射能量，每一用户的反向链路将得到改善，并且需要更少的功率。

用于基站的自适应天线，可解决反向链路的某些问题。

不考虑无穷小波束宽度和无穷大快速搜索能力的限制，自适应式天线提供了最理想的SDMA ，提供了在本小区内不受其他用户干扰的唯一信道。

在SDMA 系统中的所有用户将能够用同一信道在同一时间双向通信。

而且一个完善的自适应式天线系统应能够为每一用户搜索其多个多径分量，并且以最理想方式组合它们，收集从每一用户发来的所有有效信号能量，有效地克服了多径干扰和同信道干扰。

SDMA 是目前多种利用来自无线通信系统中天线阵列数据方法中较先进的一种方法。

在基站中，SDMA 不断调整无线环境，为每一用户提供优质的上行链路和下行链路信号。

在网络中，这种先进的基站性能可以用来增加基站覆盖范围，从而降低网络成本，提高系统容量，以实现频带的利用率。

SDMA 可以与任何空间调制方式或频段兼容，因此具有巨大的实用价值。

7.6 各种复用技术在通信系统中的应用各种复用技术在通信系统中得到广泛应用，以下仅介绍几种典型的应用方式。

7.6.1 频分复用的应用频分复用系统的最大优点是信道利用率高，复用的数路多，分路方便。

频分复用技术是模拟通信系统采用的主要方式之一，通常应用于模拟电话系统、无线电广播、有线电视传输及微波通信系统。

1．模拟电话系统中的应用在模拟电话系统中，语音信号的最高频率 f H 为3 400Hz ，防护带 f g 为600Hz 。

当多个通路被复用在一起时，每个通路分配的带宽为 4 000Hz 。

因此，在调制时，每路载波频率的间隔为4 000Hz 。

2．有线电视传输系统中的应用有线电视传输系统采用频分多路复用方式，在一条线路上传输几十套乃至上百套电视节目，交互式电视系统还需要划分出上行和点播电视频段。

为使各路电视信号相互独立、互不干扰，每路信息必须占用独立频道带宽，模拟电视频道带宽 B 为8M （包括信息带宽和防护带），当线路上需要传输 N 套电视节目时，线路总带宽必须大于N ×B 。

通信原理面试问题通信原理是计算机、电子、通信等相关专业的重要课程，也是很多企业在招聘通信工程师时所重点考察的内容。

在面试中，通信原理是一个非常重要的环节，面试官会通过这个环节来考察面试者对通信原理的理解程度以及解决问题的能力。

下面就是一些常见的通信原理面试问题，希望能够帮助大家在面试中更好地准备。

1. 什么是频率和带宽？它们之间的关系是什么？频率是指信号在单位时间内重复的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。

而带宽是指信号中包含的频率范围，通常用赫兹来表示。

频率和带宽之间的关系是，带宽是频率范围的宽度，即频率的上限和下限之间的差值。

2. 请解释一下调制和解调的过程？调制是将要传输的数字信号转换成模拟信号的过程，而解调则是将模拟信号转换成数字信号的过程。

调制的过程中，数字信号会经过调制器转换成模拟信号，然后通过信道传输，最后再经过解调器转换回数字信号。

调制和解调是数字通信中非常重要的环节，它们决定了数字信号的传输质量。

3. 请解释一下频分复用和时分复用的原理？频分复用是指将多个信号通过不同的频率进行复用到一个信道中，每个信号占据不同的频率段。

而时分复用是指将多个信号通过不同的时间进行复用到一个信道中，每个信号占据不同的时间段。

频分复用和时分复用都是多路复用技术，能够提高信道的利用率。

4. 什么是信道编码和调制？信道编码是为了提高信道传输的可靠性而对数字信号进行编码的过程，通过添加冗余信息来实现纠错和检错。

而调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，通过改变信号的振幅、频率和相位来表示数字信号的不同数值。

5. 请解释一下奈奎斯特定理和香农定理？奈奎斯特定理是指在不失真的情况下，理论上最高的数据传输速率等于2倍的信号带宽。

而香农定理则是指在有噪声的信道中，可以通过增加信噪比来提高数据传输的可靠性。

奈奎斯特定理和香农定理是通信原理中非常重要的理论基础，也是数字通信系统设计的重要依据。

6. 请解释一下同步和异步传输的区别？同步传输是指在数据传输中，发送端和接收端的时钟信号是同步的，数据按照时钟信号的节拍传输。

正交频分复用信号-回复什么是正交频分复用信号（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）？如何实现OFDM技术？OFDM的优缺点是什么？这篇文章将一步一步回答这些问题。

第一部分：介绍OFDM技术正交频分复用信号（OFDM）是一种用于传输数字数据的调制技术，能够将高速数据流分成多个低速的子载波进行传输。

这些子载波在频域上彼此正交，也就是说它们之间是独立的，并且不会相互干扰。

这种正交性可以避免频率衰落带来的干扰问题，提高系统的可靠性和传输速率。

第二部分：OFDM技术实现方式OFDM技术的实现主要包含以下几个步骤：1. 将原始数据流划分为多个子信道（子载波），并将其转换为时域信号。

2. 在时域信号上进行快速傅里叶变换（FFT）操作，将其转换为频域信号。

3. 在频域信号中加入循环前缀（CP），以消除多径干扰。

4. 对每个子载波进行调制，将数字信号转换为模拟信号。

5.将所有子载波的信号进行叠加，并通过发送天线进行传输。

通过这种方式，OFDM技术可以实现并行传输多个低速子载波，提高数据传输速率。

第三部分：OFDM技术的优缺点OFDM技术具有以下几个优点：1. 抗多径干扰能力强：由于OFDM技术使用了循环前缀来消除多径干扰，因此可以更好地处理传输信号中的多径效应。

2. 较高的频谱利用率：由于OFDM技术将高速数据流划分为多个低速的子载波进行传输，因此可以更有效地利用频谱资源。

3. 高传输速率和可靠性：OFDM技术可以同时传输多个子载波，因此可以实现更高的数据传输速率。

然而，OFDM技术也存在一些缺点：1. 对频率同步要求较高：由于OFDM技术的子载波之间彼此正交，因此要求发送端和接收端的频率同步性较高，否则会引入干扰。

2. 需要复杂的信号处理：OFDM技术的实现需要进行快速傅里叶变换和循环前缀添加等复杂的信号处理操作，增加了系统的复杂性和成本。

总结：正交频分复用信号（OFDM）是一种通过将高速数据流划分为多个低速的子载波进行传输的调制技术。

234通信原理（第3版）抗干扰能力优于16PSK。

7.5 正交频分复用多载波调制前面介绍的ASK、PSK、FSK、MSK、QAM等调制方式在某一时刻都只用单一的载波频率来发送信号，而多载波调制是同时发射多路不同载波的信号。

正交频分复用（OFDM）是一种多载波传输技术，它不是如今才发展起来的新技术，早期主要用于军用的无线高频通信系统，由于其实现的复杂限制了它的进一步应用。

直到20世纪80年代，人们提出了采用离散傅里叶变换来实现多个载波的调制，简化了系统结构，使得OFDM技术更趋于实用化。

7.5.1 多载波调制技术多载波调制技术是一种并行体制，它将高速率的数据序列经串/并变换后分割为若干路低速数据流，每路低速数据采用一个独立的载波进行调制，叠加在一起构成发送信号，在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收，获得低速率信息数据后，再通过并/串变换得到原来的高速信号。

多载波传输系统原理框图如图7-18所示。

图7-18 多载波传输系统原理框图与单载波系统相比，多载波调制技术具有很多优点：（1）抗多径干扰和频率选择性衰落的能力强，因为串/并变换降低了码元速率，从而增大码元宽度，减少多径时延在接收信息码元中所占的相对百分比，以削弱多径干扰对传输系统性能的影响；而且如果在每一路符号中插入保护时隙大于最大时延，可以进一步消除符号间干扰（ISI）。

（2）多载波系统抗脉冲干扰的能力要比单载波系统大得多，因为OFDM信号的解调是在一个很长的符号周期内积分，从而使脉冲噪声的影响得以分散。

（3）它可以采用动态比特分配技术，遵循信息论中的“注水定理”，即优质信道多传输，较差信道少传输，劣质信道不传输的原则，可使系统达到最大比特率。

7.5.2 正交频分复用技术正交频分复用（OFDM）作为一种多载波传输技术，要求各子载波保持相互正交。

它是一种高效的调制技术，适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据，它具有较强的抗多径传播和频率选择性衰落的能力以及较高的频谱利用率。