现代通信技术复习

Pe =
传输的总码元(符号)数
误码率就是码元在传输系 统中被传错的概率。
误信率（信息差错率）：
Peb =
出现错误的比特数 传输的总比特数
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误信率就是码元在传输系 统中被丢失的概率。
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第 8 章 现代数字通信系统介绍
8.1 计算机通信网
8.2 军事通信系统
8.3 VSAT卫星通信网
8.4 数字微波通信系统
(a)
2cosct
(b)
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2.2 非线性调制（角调制角调制）的原理
角度调制分为相位调制和频率调制 。
高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒 定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制（PM），分 别简称为调频和调相。调频和调相之间存在微分和积分的关系， 即调频必调相，调相必调频
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4.1 数字基带传输概述
n(t)
数字 基带信号
信道信号 形成器
信道
接收 滤波器
抽样 判决器
GT()
C( )
GR( )
同步 提取
信道信号形成器：输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往不
适合直接送到信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换 成适合于信道传输的基带信号，
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3、数字通信系统
❖ （1）数字通信系统框图
加入用于差错检测和控制
的监督码，以提高数字传
输系统的可靠性。
数字通信主要特点。 a.抗干扰能力强，无噪声积累。 b.便于加密处理。 c.便于采用时分多路复用传输。 d.设备利于集成化，小型化。 e.占用频道宽
模拟信号
信 信源 源 编码
信道信 编码源
通信系统分类(依据传递消息电信号)：
❖ 模拟通信：通信系统中传输的是模拟信号； ❖ 数字通信：通信系统中传输的是二进制或多进制数字信号。
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（3）按照调制方式分类： 基带传输：信号没有经过调制而直接送到信道中去传输 频带传输：信号经过调制而直接送到信道中去传输
（4）按照业务不同分类： 电报、电话、传真、数据传输 电视、广播、雷达、导航、遥控、遥测
（2） 量Biblioteka Baidu的方法
若用N位二进制码元表示抽样值， 则只能表示 M=2N 个不同的抽样值。
用这M个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化，这M个离散电 平，则称为量化电平。
2 、均匀量化和非均匀量化 电平之间的间隔为量化间隔。量化间隔是均匀的，把输入信号
的取值域按等距离分割。这种量化称为均匀量化。 量化间隔是不均匀的，称为非均匀量化。
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2、带通抽样定理
显带大通于信零号。的频带限制在fL和fH之间，即其频谱低端截止频率明
要求抽样频率fs：
当fL＞＞B时， fs≥2B; 当fH＝nB时， fs＝2B；
当fH＝nB＋kB时，
fs
2B2kB2B(1k)
n
n
B － 信号带宽，B = fH - fL
n － 小于fH/B的最大整数， 0 < k < 1。
涉及内容： 基本概念、原理、定义、框图。
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四、计算题（共20分）
信息量
信息传输速率
码元传输速率 误码率
根据抽样定理，对ⅹ路载波信号（fL－fH）， 其抽样频率应等于多少?
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五、综合题（共30分）
已知数字信息为************，并设码元宽度是载波周期 的x倍，试画出 （1）绝对码波形 （2）2ASK信号波形 （3）2PSK信号波形 （4）相对码波形 （5）2DPSK信号的波形
信号，即编码
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噪声/干扰
整个系统噪声与
干扰的总折合
接收信道中的信号，并将 其变换成与发送时物理形
式相同的信息，即译码
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2、模拟通信系统
❖ （1）模拟通信系统框图
信源
调发制送器
信道
原始信号为基带 信号，频率太低 不宜传输。
将基带信号 变换成频带 信号。
噪声
解接调收器
信宿
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3.1.2 幅度脉冲调制
1、 自然抽样的脉冲调幅
自然抽样又称 曲顶抽样，它是指 抽样后的脉冲幅度 （顶部）随被抽样 信号m(t)变化，或 者说保持了m(t)的 变化规律。
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2、 平顶抽样的脉冲调幅
平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在 于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状——顶部平 坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。
2.1 幅度调制的原理
幅度调制又叫线性调制，是用调制信号去控制高频载 波的振幅，使其按调制信号的规律而变化的过程。
m(t)
×
h(t)
sm(t)
cosct
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2.1.1 调幅(AM)
m(t)
＋
sAM(t)=［A0+m(t)］cosωct=A0cosωct+m(t)cosωct A0
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第3章 模拟信号 的数字化技术
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主要内容
➢ 3.1 抽样定理和幅度脉冲调制 ➢ 3.2 脉冲编码调制（PCM） ➢ 3.3 自适应差分脉冲编码调制
ADPCM ➢ 3.4 增量调制（△M）
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3.1抽样定理和幅度脉冲调制
3.1.1 抽样定理
所谓抽样就是不断地以固定的时间间隔采 集模拟信号当时的瞬时值。
f (t)
y (t)
k (t)
0 2020/3/9
t0
t
0
27 t
1、低通抽样定理
频带限制在（0，fH）的低通型信号，抽样频率通常选择8kHZ
当fs 2fH时，用一个截止频率为fH的理想低通滤波器就能 够从抽样信号中分离出原信号。
例如，典型电话信号的最高频率限制在3400Hz，而抽样频率 采用8000 Hz。
脉冲编码调 制PCM
模拟语音 信号输入
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反混叠失真
抽
量
编
滤波器
样
化
码
数字语音 信号输出
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3.2.1 量化
抽样是按抽样定理把时间上连续的模拟信号转换成时间上 离散的抽样信号；
量化是把幅度上仍然连续（无穷多个取值）的抽样信号进 行幅度离散。
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1、量化原理
（1） 利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称 为量化
2、 通信的发展历史
电子信息时代 电通信阶段 语音和文字通信阶段
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3、 通信的分类
（1）按照传输媒介分类： ❖ 有线通信：利用各种导线作为信道来传输信号的通信
方式
❖ 无线通信：依靠自由空间来传输电磁波的通信方式。
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（2）按照信道中所传信号的不同分类：
信号的分类（模拟信号和数字信号的差别） 模拟信号：幅度连续、时间连续或不连续的信号； 数字信号：幅度和时间都离散的信号。
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3.2.2 编码和译码
编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信 号码组过程
对于M 个量化电平，可以用N 位二进制码来表示，称其中每
一种组合为一个码字。目前国际上多采用8位编码PCM设备。 在PCM中常用的码型有自然二进制码、折叠二进制码和反射
二进制码(又称格雷码)。
已知二元信息序列为********************， 画出它所对应的单极性归零码、差分码、CMI码、数字 双相码 、AMI码和HDB3码的波形。
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1.1 通信的基本概念 1.2 通信系统的组成及主要性能指标 1.3 通信技术发展概况
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1.1 通信的基本概念 1、通信的定义：传递信息的过程就叫做通信。
方2式02排0/3列/9 成缆,
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第2章 模拟调制技术
2.1 幅度调制的原理
2.2 非线性调制（角调制）的原理
2.3 模拟调制系统的特点与应用
模拟调制分为幅度调制和角度调制 。
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对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数 （或几个）随调制信号（原始信号）的变化而变化的过程或方 式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的 高频信号，它本身不含有任何有用信息。
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+
-
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3.4 增量调制
PCM是对样值本身编码，ΔM是对相邻的差值的极性（符号）编 码
ΔM系统中传输的不是信号本身的样值，而是信号的增量。
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第 4 章 数字基带传输系统
4.1 4.2 4.3 基带传输的常用码型 4.4 4.5 眼图 4.5 4.6 部分响应系统
包层
光纤的芯线由
一 次涂 覆 (涂 覆 层 )
二 次涂 覆 (套 塑 )
纤芯、包层、涂覆层、套塑四部分组成。
2a
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2b
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第 8 章 现代数字通信系统介绍
2. 光纤分类 1) 多模光纤 多模光纤即能承受多个模式的光纤。 2) 单模光纤即只能传送单一基模的光纤,
光纤通信的优点。 a.线径细，重量轻；b.不受电磁干扰、防腐和不会 锈蚀；c.高温，防爆、防火性能强；d.光纤通
调 制 器
信道
解 调 器
信道 宿译码
信源 信 译码 宿
经过模/数变换(即A/D变换)
形成数字序列，以适宜在数 字系统中的传输。
噪声 数字调制
数字解调
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4、 通信系统的主要性能指标
（1）有效性：通信系统传输信息的“速率”问题， 即快慢问题 『信息传输速率 Rb （单位：bit/s）』
8.5 数字蜂窝移动通信系统
8.6 码分多址蜂窝移动通信系统
8.7 数字光纤通信系统
8.8 蓝牙
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第 8 章 现代数字通信系统介绍
8.7 数字光纤通信系统
1.
光纤就是导光的玻璃纤维的简称, 是石英玻璃丝,
在通信中, 它和原来传送电话的明线、电缆一样, 是一种新
型的信息传输介质,
纤芯
塑 料 骨架 光纤 加 强 构件 防热层
(3) 骨架式光缆。
综 合 护套
这种结构是将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽(c) 内, 骨架中心是强度元件, (d骨) 架 上的沟槽可以是V型、U型或凹型,
光纤带 加 强 构件
(4) 带状式光缆。
它是将4～12根光纤芯线排列成行, 构成带状光纤单元, 再将多个带状单元按一定
xδ(t)
x(t)
X(t)
×
Xδ(t)
脉冲
形成电路
Xs(t)
h(t)＝q(t)
sδ(t)
(a)
0
t
Ts
(b)
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3.2 脉冲编码调制（PCM）
这种将模拟信号经过抽样、量化、编码三个处理 步骤变成数字信号的A/D转换方式称为脉冲编码调制 (PCM,Pulse Code Modulation）。
期末考试复习
期末考试题型
考核时间：90分钟 考核方式：闭卷
一、填空（共20分，每题2分） 二、判断题（共10分，每小题1分） 三、简答题（共20分，每小题5分） 四、计算题（共20分，每小题10分） 五、综合题（共30分）
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一、填空（共20分） 二、判断题（共10分） 三、简答题（共20分）
例： 2048Kbit/s表示每秒内传送2048K个二进制的脉冲个数
（2）信息量
❖ 比特(bit)：度量信息量大小的单位
I = - log2 pi
其中 I 为信息量符号； pi 为每个码元出现的概率。 （消息出现概率越小，它所含的信息量越大）
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（3）有效性指标的具体表现
❖ 信息传输速率Rb与码元速率RB间的换算关系为： Rb ＝RB log2M
sAM(t)
cosct
2.1.2 抑制载波双边带调制（DSB-SC） sDSB(t)=m(t)cosωct
m (t)
s AM (t )
cos ct
2.1.3 单边带调制(SSB) 2.1.4 残留边带调制(VSB)
m(t)
HVSB() sVSB(t) sVSB(t)
LPF mo(t)
c(t)＝cosct
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第 8 章 现代数字通信系统介绍
3.
(1) 层绞式光缆。
光纤 加 强 构件
光纤 单位
它是将若干根光纤芯线以强度元件为 中心绞合在一起的一种结构,
加 强 构件
(2) 单位式光缆。
(a )
(b )
它是将几根至十几根光纤芯线集合成 一个单位, 再由数个单位以强度元件 为中心绞合成缆,
其中：RB为码元速率，单位叫波特（Baud），且
RB ＝1／Ts（波特） Rb为信息传输速率，单位为波特
Ts为码元宽度
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（4）可靠性 ❖ 含义：在给定信道内接收到的信息的可靠程度。
❖ 衡量通信可靠性的指标
（5）可靠性指标的具体表现
误码率（码元差错率）：
出现错误的码元(符号)数
（5）按照收信者是否运动分类： 移动通信：通信双方至少有一方在运动中进行信息交换 固定通信：通信双方进行信息交换位置不移动
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1.2 通信系统的组成及主要性能指标
1、通信系统的一般模型
信息产生
的源泉
传递信息的
通道
信息的
接收者
信源
发送器
信道
接收器
信宿
将信源发出的信息 变换成便于传输的