华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案

第一篇：华南理工大学数字通信原理实验思考题参考答案

AMI、HDB3码实验

1、说明AMI码和HDB3码的特点，及其变换原则。回答：

AMI码的特点：

1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处 ；

2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；

3、当连0数不多时可通过全波整流法提取时钟信息，但是连0数过多时就无法正常地提出时钟信息。

变换规则：二进码序列中“0”仍编为“0”；而二进码序列中的“1”码则交替地变为“+1”码及“-1”码。

HDB3码的特点：

1、无直流成分，低频成分也少，高频成分少，信码能量集中在fB/2处 ；

2、码型有了一定的检错能力，检出单个误码；

3、可通过全波整流法提取时钟信息。

变换规则：(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码，二进制信号中“1”码，在HDB3码中应交替地成+1和-1码，但序列中出现四个连“0”码时应按特殊规律编码；

(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码：信码中出现四个连“0”码时，要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码，可正、可负)。这两个取代节选取原则是，使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节，偶数时则选用B00V取代节。

2、示波器看到的HDB3变换规则与书本上和老师讲的有什么不同，为什么有这个差别。

回答:示波器上看到的HDB3编码器的输出P22点的波形比书本上的理论上的输出波形要延时5个码位。原因是实验电路中采用了由4个移位寄存器和与非门组成的四连零测试模块去检测二进制码流中是否有四连零，因此输出的HDB3码有5个码位的延时。

3、用滤波法在信码中提取定时信息，对于HDB3码要作哪些变换，电路中如何实现这些变换。

回答:首先，对HDB3码进行全波整流，把双极性的HDB3码变成单极性的归零码，这个在电路上是通过整流二极管实现的；然后，把归零码经晶体管调谐电路进行选频，提取时钟分量；最后，对提取的时钟分量进行整形来产生定时脉冲。

PCM实验思考题参考答案

1．PCM编译码系统由哪些部分构成?各部分的作用是什么?

回答：

其中，低通滤波器：把话音信号带宽限制为3.4KHz，把高于这个频率的信号过滤掉。

抽样：对模拟信号以其信号带宽2倍以上的频率进行周期性的扫描，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。

量化：把经抽样得到的瞬时值进行幅度离散化，即指定M个规定的电平，把抽样值用最接近的电平标示。

编码：用二进制码组表示有固定电平的量化值。

译码：与编码器的作用相反，把收到的PCM信号还原成相应的PAM信号，实现数模变换。

2．对PCM和△M系统的系统性能进行比较，总结它们各自的特点 ？

回答： PCM系统编码位数小于4，那么它的性能比低通截止频率fL=3000Hz、信号频率fk=1000Hz的△M系统差，如果编码位数大于4，则随着编码位数的增大PCM系统相对于△M系统，其性能会越来越好。

误码性能，由于△M每一位误码仅表示造成±σ的误差，而PCM的每一位误差会造成比较大的误差，所以误码对PCM系统的影响要比△M系统严重些。这就是说，为了获得相同的性能，PCM系统将比△M系统要求更低的误码率。

3.在实际的通信系统中收端(译码)部分的定时信号是怎样获取的?

回答:收端部分的定时信号有两种获取方法：外同步法（插入导频法）和自同步法。

外同步法在发送的信号中插入频率为码元速率或码元速率倍数的同步信号，接收端通过一个窄带滤波器或其它处理方式分离出该信号实现位同步。

自同步法不需要发送专门的位同步导频信号，接收端可以直接对接收信号通过某种变换提取位同步信号，这是数字通信系统中经常用到的方法。主要有两大类自同步方法：

1、非线性变换滤波法：非归零的二进制随机脉冲序列的频谱中虽没有位同步的频率分量，但是可以通过非线性变换就会出现离散的位同步分量，然后用窄带滤波器（或锁相环）提取位同步频率分量，便可以得到所需的位定时信号。

2、位同步锁相环：位同步锁相环利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步信号之间的相位，若两者相位不一致（超前或滞后），鉴相器就产生误差信号去调整位同步信号的相位，直至获得准确的位同步信号为止。

FSK调制解调实验

2．估算本实验调制器后的通带滤波器应有多宽的通带。回答：△f=|f2-f1|+2fs=|125-100|+2*25=75KHz。

3．说明本实验低通滤波器解调基带的截止频率，及带通滤波器提取位定时的中心频率。回答：本实验低通滤波器解调基带的截止频率为25KHz，带通滤波器提取位定时的中心频率为25KHz。

4．从信码中直接提取位同步是如何使信码变换成含有位同步信息的? 回答：首先把信码通过微分整流变成归零脉冲之后，这些归零脉冲中就含有fs=1/Ts位同步信号分量，经一窄带滤波器就可滤出此信号分量，再将它经相位调整就可形成位同步脉冲。

5．为什么2.9位定时频率抖动大，而2.10频率位定时抖动小。

回答：本实验中我们选用了单T网络作为滤波网络，由于单T网络频带不够窄，Q值不够高，导致提取的位同步信号（2.9测量点输出的信号）有较大的抖动，而2.10测量点输出的信号是2.9输出的信号经一锁相环窄带滤波器进行提纯之后的信号，因为2.10频率位定时抖动小。

DPSK调制解调实验

2．设给定一码组100110011100，画出对这一码组进行2DPSK的调制和解调的波形图。回答：

信码码组：差分编码：2DPSK：解码输出：

3．为什么利用眼图大致可以估计系统性能的优劣? 回答：因为眼图 的 “眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱，“眼睛”张的 越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰，“眼睛”将 张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。

因此，可以从眼图中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，可以大致估计系统性能的优劣。

4.简述同相正交环工作原理。

MC1496鉴相器V3LF356低 通V5过 零检 测P13再生码判 决P16、P17V1P11P142DPSK压控振荡器74S124V8环路滤波器V7摸拟相乘器MC1496差 分译 码P15V2P12MC1496鉴相器V4LF356低 通V6回答：如下图所示，通过外力使得压控振荡器输出的频率为载波中心频率，这时从压控振荡器输出两路相互正交的载波信号V1=cos(w0t+θ)和V2= sin(w0t+θ)到鉴相器，在鉴相器中V1和V2分别与2DPSK信号进行模拟相乘得到V3=1/2m(t)*[cos(2w0t+θ)+cos(θ)]和V4=1/2m(t)*[sin(2w0t+θ)+sin(θ)]。V3、V4经过低通滤波器滤除载波频率以上的高频分量，得到基带信号V5=1/2m(t)*cos(θ)和V6=1/2m(t)*sin(θ)。这时的基带信号包含着码元信号，无法对压控振荡器进行控制，将V5、V6经过一个模拟相乘器可得到去掉码元信息之后的信号V7=1/8sin(2θ),即得到了反应压控振荡器输出信号与输入载波间的相位差的控制电压。

5.载波提取发生相位模糊时，必须用什么方法进行解决? 回答：必须用差分编译码方法去除相位模糊问题。

第二篇：微生物学实验原理及思考题答案

油镜便于观察的原理是什么?

用油镜观察时在油镜与载玻片之间加入了和玻璃折射率相近的香柏油，使进入透镜的光线增多，视野亮度增强，使物象明亮清晰。

1.细调节器每旋转一周使镜筒上升或下降0.1mm.一。培养基的配制

原理：微生物的生长发育都有一定的营养需要，培养基即人工培养物，为其生长发育提供所需营养的基质。培养基配制好以后必须经过灭菌方能用于分离培养微生物实验。一次培养基的配制和灭菌是微生物实验室中最基本的操作，通过本次实验学习微生物实验室中常用培养基的配制方法和灭菌方法。

1.称药品的钥匙不要混用

称完药品应及时盖紧瓶盖，因为某些成分如蛋白胨极易吸水潮解

调PH时要小心操作，避免回调。

配制培养基应注意哪些问题？

要选定合适的培养基;培养基成分要称量准确；PH要适宜；灭菌要严格。

培养基配制完成后为什么要立即灭菌？已灭菌的培养基如何进行无菌检查？

防止细菌污染培养基

一旦细菌污染了培养基，由于培养基有丰富的营养物质，细菌会段时间内大量产生

这样子就会跟培养物争夺营养物质，另一方面，细菌生长过程中会产生有毒物质致使培养物死亡。放在37℃的恒温箱中一两天后，培养基上没有生长任何微生物的就可以使用（若有微生物则是以菌落出现的 肉眼可以看见）

二。细菌的单染色技术

原理：单染色法师利用单一染料对细菌进行染色的一种方法。

在中性，碱性或弱酸性溶液中，细菌细胞通常带负电荷，所以常用碱性染料进行染色。碱性染料并不是碱，和其他染料一样是一种盐，电离时染料离子带正电，易于带负电荷的细菌结合而使细菌着色。

制备染色标本时的注意事项？

选择合适菌龄的细菌；固定时避免火焰直接烘烤破坏细菌形态；染色时间要适宜；水洗时水不能直接冲在涂片处。

制片为什么要完全干燥后才能用油镜观察？

油和水之间会分层，油就不能与标本接触还有光会发生折射等等原因，这样不利于油镜观察

三。细菌的革兰氏染色法

原理：细菌先经碱性染料结晶紫染色，而经碘液媒染后用酒精脱色，在一定条件下有的细菌紫色不被脱去，为G+，有的可被脱去，为G-.1.革兰氏染色成败的关键是乙醇脱色。脱色过度，阳性细菌被染成阴性细菌，脱色不足，阴性细菌被染成阳性细菌

涂片务必均匀，切忌过厚，以免脱色不彻底造成假阳性

要用活跃生长期的适龄菌，老龄菌因体内核算减少或菌体死亡，会使阳性菌被染成阴性菌，故不建议使用。

为什么革兰氏染色所用细菌的菌龄一般不超过24h？

若菌龄太老,由于菌体死亡或自溶常使革兰氏阳性菌转呈阴性反应,关键在于细胞壁的通透性的改变，使结晶紫染液可以脱色透出。

当你对一株未知菌进行革兰氏染色时，怎样才能保证你的操作正确，结果可靠？

找事先已知的且和未知菌形态明显不同的G+和G-分别做混合涂片，当和G+做时G+正确显紫色和当和G-做时G-正确显红色，看这个未知菌分别显什么色，若一致，则可确定此菌为G+

或G-。再回过头单做此未知菌的革兰氏染色，显现正确那就证明此染色技术操作正确。

四。细菌的鞭毛染色法

原理：染色前先用媒染剂处理，让他沉积在鞭毛上，使鞭毛直径加粗，然后再进行染色。

1.镀银法染色染色液必须现配先用，不能存放。

Leifson染色法受菌种，菌龄和室温等因素的影响，且染色液须经15~20次过滤，要掌握好染色条件

细菌鞭毛极细，很易脱落，在整个操作过程中药小心，防止鞭毛脱落。

染色用玻片干净无油污是鞭毛染色成功的先决条件。

哪些因素能影响鞭毛染色结果？如何控制？

选取的细菌菌种及菌龄要适宜；镀银法染色液必须现配先用；

操作要小心，防止鞭毛脱落；染色用玻片干净无油污

鞭毛染色的菌种为什么要连续传种几代，并且要采用幼龄菌种？

因为菌龄较老的细菌容易失落鞭毛。

五。细菌数量的测定

原理：镜检计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液，如有杂质或杂菌常不易分辨。菌体较大的酵母菌或霉菌孢子可采用血球计数板。血球计数板较厚，不能使用油镜，故细菌不易看清。

1.有压线的菌体，每格只统计上方及右方线上的细胞

因菌液在血球计数板上处于不同的空间，要在不同的焦距下才能看全，所以观察时必须不断调节细螺旋方可找全。

每个样品重复2~3次，若两次差别太大应重测。

哪些因素会造成血细胞计数板的计数误差，应如何避免 ？

仪器的准确度和操作的规范性

所用器材均应清洁干燥，计数板的规格应符合要求或经过校正；必须一次性充满计数室，防止产生气泡。

六。放线菌的形态和结构观察

原理：放线菌细胞一般呈分枝无隔的丝状，纤细的菌丝体分为基内菌丝和气生菌丝.采用插片法观察放线菌。将盖玻片倾斜约45°角插入琼脂表面，然后将放线菌接种于盖玻片与培养基接缝处，经培养使放线菌生长在盖玻片上。观察时将盖玻片取下，贴放在载玻片上，直接镜检。

1.用玻璃纸法接种时，注意玻璃纸与培养基之间不能有气泡，以免影响其表面放线菌的生长。操作过程，切勿动玻璃纸菌面上的培养物。

玻璃纸培养和观察法是否可以应用于其他微生物类群的培养和观察？为什么？

可以应用于霉菌。

镜检时，如何区别放线菌的基内菌丝和气生菌丝？

基内菌丝分枝繁茂，无色或产生水溶性或脂溶性色素而呈现黄、绿、橙、红、紫、蓝、褐、黑等各种颜色。气生菌丝颜色较深且较基内菌丝粗，直径为1～1.4μm，直形或弯曲状，有分枝，有的产生色素

七。酵母菌形态观察及死活细胞的鉴别

原理：酵母菌是多行的，不运动的单细胞微生物，细胞核与细胞质已有明显分化，菌体比细菌大。美蓝是一种无毒性染料，他的氧化型呈蓝色，还原型无色。用美蓝对酵母的活细胞进行染色时，由于活细胞的新陈代谢作用，细胞内具有较强的还原能力，能是美蓝由蓝色的氧化型变成无色的还原型。因此，具有还原能力的酵母细胞是无色的，而死细胞或代谢作用微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝色。

1.染液不宜过多或过少，否则再盖上盖片时菌液会溢出或出现大量气泡而影响观察。盖玻片不宜平着放下，以免产生气泡影响观察。

美蓝染色法对酵母细胞进行死活鉴别时为什么要控制染液浓度和染色时间。

美蓝浓度高和染色时间过长都会增加酵母菌的死亡，美兰有氧化性，浓度太高会使活菌很快致死，浓度低老龄细胞与活细胞不易区分；染色时间短，活细胞还没从蓝变无色，观察到的活细胞数量会比预计的少，染色时间长，活细胞数量也会减少

显微镜下，酵母菌有哪些特征区别于一般细菌？

酵母菌菌体呈圆形、卵形或椭圆形不同于一般细菌的形状；酵母菌菌体比一般细菌大。

八。霉菌形态的观察

原理：霉菌营养体是分支的丝状体，分为基内菌丝和气生菌丝。气生菌丝又可分化出繁殖丝。不同霉菌的繁殖丝可形成不同的孢子。霉菌的个体比细菌和放线菌大的多，故用低倍镜即可观察，常用的观察方法有直接制片观察，载波湿室培养观察法和玻璃纸透析培养法三种。霉菌菌丝体较粗大，细胞易收缩变形，且孢子丝易飞散，故在直接制片观察时常用乳酸石碳酸棉兰染色液。其优点是：细胞既不变形，又具有杀菌防腐作用，且不易干燥，能保持较长时间，还能防止孢子飞散。染液的蓝色能增强反差，使物象更清楚。

1.琼脂块的制作应注意无菌操作

载玻片培养时，尽可能将分散的孢子接种在琼脂块边缘，且量要少，以免培养后菌丝过于稠密影响观察。

制片时，尽可能保持霉菌自然生长状态，加盖时勿入气泡和移位。

显微镜下，细菌，放线菌，酵母菌，和霉菌的主要区别？

放线菌与细菌需要在油镜下才能观察清楚，而霉菌和酵母菌在低倍镜下即可看到。

细菌：为细而短的单细胞微生物（个体微小），主要形态有：球、杆、螺旋状等。（部分杆菌还可形成芽孢）

放线菌：存在分枝丝状体和菌丝体，革兰氏阳性菌，有孢子丝和孢子（球形、椭圆形、杆状、柱状）。

酵母菌：单细胞，菌体呈圆球、卵形或椭圆形，少数呈柠檬形、尖形等。菌体比细菌大几倍到几十倍，部分处于出芽繁殖过程中菌体还可观察到芽体，大多数菌体上还有芽痕。

霉菌：菌丝和孢子的宽度通常比细菌和放线菌粗得多，常是细菌菌体宽度的几倍到几十倍，在低倍镜下即可看到，并还可看到孢子囊梗、囊轴、孢子囊、包囊孢子等。

九。酸奶的制备和乳酸菌的分离

原理：乳酸菌将牛奶中的乳糖发教程乳酸使其PH降至酪蛋白等电点附近从而使牛奶形成凝胶状；其次，乳酸菌还会促使部分酪蛋白降解，形成乳酸钙和产生一些脂肪，乙醛，双乙酰和丁二酮等风味物质。发酵过程通过双菌或多菌的混合培养实现。其中杆菌先分解酪蛋白为氨基酸和小肽，由此促进了球菌的生长，而球菌产生的甲酸又刺激了杆菌产生大量乳酸和部分乙醛，此外球菌还产生了双乙酰这类风味物质，达到了稳定状态的混合发酵。

酸奶制作为什么混菌发酵？

为了发酵均匀和完全

十。质粒DNA的小量制备

原理：在pH 12.0-12.6碱性环境中，线性的大分子量细菌染色体DNA变性，而共价闭环质粒DNA仍为自然状态。

将PH调至中性并有高盐浓度存在的条件下，染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构，大部分DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍为可溶状态，通过离心可除去大部分细胞碎片、染色体DNA、RNA及蛋白质，质粒DNA尚在上清中，再用酚氯仿抽提进一

步纯化质粒DNA。

1.注意提取质粒DNA的各步骤应始终在低温下进行。

第三篇：数字通信原理

批准人： 年 月 日

通信原理概论教案

作 业 提 要

课 目：数字通信原理概述

目 的：通过本节课让同志们了解数字通信的基本原理及概念，为下一步训练打下良好的基础。

内 容：

一、数字通信的概念

二、数字通信系统的模型及主要特点

三、数字通信系统的主要性能指标

四、数字通信网的概念

实施方法：理论讲解、多媒体演示 教学对象：集训队学员 时 间：20时钟 地 点：教室

要 求：

1、认真听课，做好笔记；

2、严格遵守课堂纪律不做与上课无关的事项；

3、大家在上课的过程中要积极思考，积极提问。

教学保障：计算机、投影仪各一台

作业进程

作业准备……………………………………………………3分钟

1.准备器材，清点人数； 2.宣布作业提要；

3.提示科目理论。

作业实施……………………………………………………42分钟

同志们这节课我们一起来学习数字通信的基本原理。现代通信技术的发展趋势为五化：数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化；而数字化是其它四化的基础。这不仅因为数字化信息具有很高的传输质量，便于加密、纠错、交换和计算机进行处理。而且采用数字技术可使图像、数据、话音等各种连续的和离散日消息都能转换为0和1形式的数字信号，从而综合在一个网内传送和处理，实现不同业务终端之间的互通，为通信业务的多样化和多媒体通信开辟了道路。还使数字传输与数字交换得以综合而实现网络技术一体化；等等。随着学习的深入，同志们就会逐步体会到“电信技术的革命关键在于数字化”这句话的道理。

模拟通信必将被数字通信所取代已成为世界各国的共识，面临这一变革。我们本节课的目的在于使同志们对数字通信建立初步的概念，主要介绍以下几个问题：

1、数字通信的概念

2、数字通信系统的模型及主要特点

3、数字通信系统的主要性能指标

4、数字通信网的概念

一、数字通信的概念

现代电子通信，就它的基本技术体制来说，可以氛围两种类型，即模拟通信与数字通信。在讲述什么是模拟通信和数字通信之前，我们需要先对模拟信号与数字信号加以说明。

（一）模拟信号与数字信号

1、模拟信号

大家知道，在通信时，消息是携带在信号的某个参量或某几

个参量上的（如连续波的振幅、频率、相位，脉冲波的振幅、宽度、位臵等）。如信号的某个参量可以取无限多个数值并且与消息一一对应则该信号，称为模拟信号。如语声激励话筒而产生的语音信号，电视摄象机输出的亮度信号等。

2、数字信号

凡某一参量只能取有限个数值的信号，我们称之为数字信号。如早期的电报信号、电传机送出的脉冲信号等。图b是数字信号的波形，其特点是：幅值被限制在有限个数值之内。

需要说明的是，模拟信号有时也称为连续信号，因为模拟信号的某一参量可以连续变化（可以取无限多个值）。数字信号有时也称为离散信号，因为数字信号某一参量的去取值是离散的。

（二）模拟通信与数字通信

通信的目的是为了传递和交换携带信息的信号。根据信道上传输的信号是模拟信号还是数字信号，通信技术体制分为模拟通信和数字通信两类。

1、模拟通信 通常以模拟信号的形式来传递消息的通信方式称为模拟通信。所以模拟通信系统将按模拟信号传输特点来设计。

2、数字通信 通常将以数字信号的形式来传递消息的方式称为数字通信。同理，数字通信系统将按数字信号传输的特点来设计。

需要强调的是，模拟信号并非一定要在模拟通信系统中才能传输，任何模拟信号都可经模/数转换边为数字信号后，在数字信道中传输。数字电话通信就是以数字方式传输语音模拟信号的例子。同样，数字信号也并非一定要在数字通信系统中才能传输，只要加上相应的数字终端设备，数字信号也可在模拟通信系统中传输。任何一种信息，即可以用模拟方式传输，也可以用数字方

式传输，而且不论是模拟通信还是数字通信，在整个通信系统中有较大一部分是共用的。这对了解数模兼容的通信技术是十分重要的。

二、数字通信系统模型及主要特点

（一）数字通信系统模型及各部分功能

信源：其功能是把原始消息变换成原始电信号。常见的信源产生模拟信号的电话机、话筒、摄象机和输出数字信号的电子计算机、电传机、纸带读出机等各种数字终端设备。

信源编（译）码：信源编码的功能有二，当信源送来的是模拟信号时，发端的信源编码器要将模拟信号转换为数字信号。信源编码的第二个作用是进行降低信号冗余度的编码，其目的是减少码元数目和降低码元速率，提高传输有效性。这方面的内容我们后面会讲到。

信源译码的作用与信源编码相反。例如，信源编码为模数转换器时，信源译码就是数模转换器。

信道编（译）码：信道编码又称抗干扰编码或纠错编码。它是将信源编码器输出的数字基带信号人为地按照一定的规律加入多余码元，以便在接收端译码器中发现或纠正码元在传输中的错误，这样可以降低码元传输的概率。初看起来，信道编码增加多余度的作用与信源编码降低多余度的作用互相抵消了。其实不然，因为信源编码中降低的是数字信号中的自然冗余度，它是随机的，因此自然冗余度不能起纠正错误的作用。而信道编码中加入的多余码元是为使数码形成一定规律，从而使接收端能识别并纠正错误。

信道译码的作用与信道编码相反。

加（解）密器：其作用是对信码进行加（解）密。数字调制（解调）器：将工作在较低频段上的数子基带信号

经过调制，将数字基带信号的频带搬移到相应的信道频带上。

说明：

1、一个实际的数字系统，并非都具备以上所有环节。

2、由于数字通信传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号，所以接收端必须有一个与发送端相同的节拍；不然，会因为收发步调不一制而造成混乱，故数字通信系统必须有一个同步问题

（二）数字通信的主要特点

通过刚才对数字通信系统模型和各部份作用的学习，接下来我们简要介绍一下数字通信的特点。

1、抗干扰能力强，无噪声积累

在模拟通信中，为了提高信噪比，需要及时对传输信号进行放大（增音），但在放大的同时噪声也被放大，由于模拟信号的幅值是连续的，难以把传输信号与干扰噪声分开，随着传输距离增加，噪声积累也随之增大，从而使传输质量恶化。

在数字通信中，由于数字信号的幅度取值只有有限个（通常取0和1两个值），在传输过程中受到噪声干扰时，只要信噪比没有恶化到一定程度（噪声不使判决发生错误），可通过经一段距离再生一次的方法，再生出已消除噪声的原发送信号。由于无噪声积累可实现长距离高质量传输。

2、便于加密

3、可采用信道编码技术使错误率降低；

4、设备便于集成化、微型化；

由于设备中大部分电路都是数字电路，而数字电路比模拟电路更容易集成化，可采用大规模和超大规模集成电路，制成体积小、功耗低、成本低、可靠性高、速度快的设备。

5、更有利于传输和交换的综合

在计算机和程控数字交换技术迅速发展和广泛应用的背景下，数字通信能使传输和程控交换都以数字信号形式进行。这不仅可省去许多设备，而且大大改善男端对端的话音质量。数字交换和数字传输的结合形成了综合数字网（IDN），这将使通信网的建设大为便利和节约，并便于利用计算机对数字信息进行各种处理。

6、可兼容数字、电话、电报、数据和图像及各种信息的传输，组成综合业务数字网；

数字通信中所有的信号（语音、电报、音乐、数据等）都可以转换为统一形式的二进制数字脉冲，进入IDN进行传输和交换，实现端对端的数字连接，成为综合业务数字网（ISDN）。ISDN可为多种业务共用，因此通信网变得更为灵活和经济高效。在实际应用中还可带来极大的便利。

7、占用信道频道宽（缺点）；如：模拟通信一路话占4KHZ，数字电话一路话占十几至几十KHZ；

以上列举了数字通信的主要优点，但数字通信也有它的缺点，最主要的一个缺点是占用的信道频带比较宽。我们只举一个例子给出大致的数量概念，以通电话为例，模拟通信中一路话音信号占用的频带为4kHz，而数字电话一般需要十几~~几十kHz的带宽；此外数字通信的设备一般 也比模拟通信复杂一些。

三、数字通信系统的主要性能指标

在设计及评价一个通信系统时，必然涉及通信系统的性能指标问题。通信系统的性能指标包括信息传输的有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、及维护使用方法等等。因为通信的任务是传递信息，从信息传输角度讲，在各项实际要求中起主导的、决定作用的，主要是通信系统传输信息的有效性和可靠性。

（一）有效性指标

指给定信道和时间内的传输信息的多少，是系统信息数量上的表征；它通常用码元速率RB、信息速率Rb和频带利用率衡量。

1、码元速率（RB）

码元速率RB也称为传码率，符号传输速率等。定义：码元速率RB是指每秒钟传输码元的数目。单位：为波特（baud）简记为B。

2、信息速率（Rb）也称为传信率、比特率。定义：每秒钟传输的信息量。单位：比特/秒，简记为（b/s）

3、频带利用率（η）单位频带内的传输速率。

（二）可靠性指标

是指信道系统传输信息质量上的表征，指的是接收信息的准确程度。衡量数字通信系统可靠性的主要指标是错误率，具体的有误码率Pe和误信率（误比特率）Pb两种表示方法。

1、误码率（Pe）

在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数的比值，用Pe表示；

2、误信率（Pb）

系统在传输中发生差错的比特数与传输总比特数的比值，用Pb表示。

错误率的大小由通路的系统特性和信道质量决定。最后需指出的是：可靠性和有效性指标是互相矛盾的和可以互换的，即可通过降低有效性的方法来提高系统的可靠性，或反之。

四、数字通信网的概念

（一）通信网的概念及发展方向

通信的最基本的形式是在点与点之间建立通信系统，但尽管

有许多这样的通信系统，还是不能称为通信网，只有将众多的通信系统按一定拓扑模式组合在一起才称为通信网。即多个点对点的通信系统相互连接构成的通信体系称为通信网。通信网硬件的三要素为：终端节点（对应图中的用户）、交换节点（对应图中的端局，汇接局）及传输链路。对传统的模拟通信方式而言，终端节点发出的和接收的信号都是模拟信号，链路中传输和交换节点交换的信号及是模拟信号，这样的通信网叫模拟通信网。

随着经济的高速发展，要求通信网提供的业务种类越来越多，传递信息的形式已从传统的电话通信向数据通信、图像通信乃至多媒体通信等多样化方向发展。且通过通信网传输、交换、处理的信息量不断增大，质量要求也越来越高，这就要进一步提高传输效能及设备效率等等。现代通信网根据这种形势，正加速采用现代通信技术，以计算机为基础的各种智能终端技术和数据库技术积极使通信网向数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化方向发展。世界各国在发展过程中第一步通常是建设本国的综合数字网（IDN），第二步是在IDN的基础上组建综合业务数字网（ISDN）和宽带综合业务数字网（B-ISDN）下面我们就对IDN和ISDN作一简要介绍。

（二）综合数字网（IDN）

由于微电子技术和计算机技术的发展，目前国际上较发达国家长途传输的数字化已接近百分之百，市内电话局中交换设备也基本数字化。采用数字传输与数字交换综合而成的电话网称为综合数字网（IDN）。这里的综合是指传输和交换处理都是以数字方式进行的，但在IDN中，终端节点所发送的信号仍然是模拟信号。

由于终端节点发送的信号是模拟信号，所以，这样的网络不能进行业务的综合，即对不同的通信业务需要不同的专用IDN。为电话通信所建立的IDN就叫电话IDN。

综合数字网除了具有1)、抗干扰性强；2)、失真不积累；3)、终端设备简单；4)、便于加密；5)、网络成本低；6)、传输性能好等数字通信技术所具有的优点外，还由于广泛采用数字设备后，数字网在连接点上不再需要模/数交换和数/模变换，因此可以节省许多费用，降低了网络成本，并能提高传输性能，经济的实现高质量通信，具有较好的经济效益。随着各种电信新业务的日益增多，综合数字网为将来过渡到综合业务数字网（ISDN）创造了必要的条件。

（三）综合业务数字网（ISDN）

1、ISDN的基本定义和特点

ITUT在1984年提出的关于ISDN的一系列建议中指出ISDN是以电话IDN为基础发展而成的网络。它提供对端的数字连接性，用来提供包括话音和非话音业务在内的多种业务；用户能够通过一组标准多用途的用户/网路接口接到这个网络。

ISDN的基本概念和特点可归纳为以下几点： 1）ISDN是可以提供多种业务的电信网络；

2）ISDN在电话IDN的基础上发展而成的，发展初期还是以电话为主；

3）ISDN主要特点是在网内可实现端到端的数字连接； 4）用户通过一组标准多用途的用户/网路接口接入网络，可以适应不同业务的终端；

5）ISDN的用户终端设备中网路组成可以分别开发，网路可用不同方式向用户提供多种业务；

6）为利于网路维护和管理，ISDN应具有包括信息处理在内的综合网路功能。

由上述特点可知，采用ISDN给通信网建设带来的好处为： 1）由于通信网内的技术设备可谓多种业务共用，因此通信网

变得更为经济有效。

2）在规划和介入新任务时具有很大灵活性。

3）传输和交换过程中不需要经过信号形式的变化，有利于传输质量的提高。

4）同一的操作程序，使用者便于操作；同一的技术，简化了运营与维护，节省费用。

5）对光纤等传输介质的宽带特性可充分利用。

一个通信网只要它能够提供数字连接，不论网路如何组成，从用户的观点看，它就是ISDN；只要遵循业务标准，网路能力标准，接口标准，每个国家都可以按照各自的国情以不同方式实现ISDN。

作 业 讲 评

本节课我们利用了约45分钟时间对数字通信原理概述进行了学习，今天的学习过程中，同志们认真听讲、积极思考，对数字通信原理概述知识有了一定的了解。好的同志有XXX，他们学习兴趣浓厚，在课堂中积极发言，希望在以后的学习中大家向他们学习。下节课我们将对数字光纤通信原理进行学习，希望同志们利用课余时间进行预习。今天的就讲到这里。

思 考 题

1、模拟信号与数字信号之间的区别是什么？举例说明。

2、试述数字通信的主要特点有哪些？为什么？

3、数字通信系统中，其可靠性和有效性指是什么？

教员：杨博

2011年12月15日

第四篇：南理工通信原理实验思考题答案

思考题

第三章

数字调制技术

实验一 FSK 传输系统实验、FSK 正交调制方式与传统的一般 FSK 调制方式有什么区别? 其有哪些特点?

一般FSK调制方式产生FSK信号的方法根据输入的数据比特是0还是1，在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的适合相位是不连续的。正交FSK调制方式产生FSK信号的方法是：首先产生FSK基带信号，利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。

传统的FSK调制方式采用一个模拟开关在两个独立振荡器中间切换，这样产生的波形在码元切换点的相位是不连续的，而且在不同的频率下还需采用不同的滤波器，在应用上不方便。采用正交调制的优点在于 在不同的频率下可以自适应的将一个边带抑制掉，不需要专门设计滤波器，而且产生的波形相位也是连续的，从而具有良好的频谱特性。、TPi03 和TPi04 两信号具有何关系？

TPi03 和TPi04 分别是基带 FSK 输出信号的同相支路和正交支路信号。测量两信号的时域信号波形时将输入全 1 码（或全 0 码），两信号是满足正交关系。即：TPi03的信号与TPi04信号频率相同，相位相差90︒

3、分析解调端的基带信号与发送端基带波形（TPi03）不同的原因？

这是由于解调端和发送端的本振源存在频差，实验时可以将解调器模块中的跳线置于右端，然后调节电位器，可以看出解调端基带信号与发送端趋于一致。

4、（思考）为什么在全 0 或全 1 码下观察不到位定时的抖动？ 因为在全0全1码下接收数据没有跳变沿，译码器无论何时开始从译码均能正确译码，因此译码器无需调整，当然就看不到抖动了。

实验二 BPSK 传输系统实验

1、写出眼图正确的观察方法；

对眼图的测试方法如下：用示波器的同步输入通道接收码元的时钟信号，用示波器的另一通道接在系统接收滤波器的输出端（例如 I 支路），然后调整示波器的水平扫描周期（或扫描频率），使其与接收码元的周

期同步。这时就可以在荧光屏上看到显示的图型很像人的眼睛，所以称为眼图 1）“眼睛”张开最大的时刻是最佳抽样时刻；（2）中间水平横线表示最佳判决门限电平；

（3）阴影区的垂直高度表示接收信号振幅失真范围。

（4）“眼睛”的斜率表示抽样时刻对定时误差的灵敏度，斜率越陡，对定时误差的灵敏度要求越高，即要求抽样时刻越准确。

（5）在无噪声情况下，“眼睛”张开的程度，即在抽样时刻的上下两阴影区间的距离之半，为噪声容限；若在抽样时刻的噪声超过这个容限，就可能发生错误判决。所以利用眼图可大致估计系统性能的优劣。

2、叙述 Nyquit 滤波作用。

一种截止频率fc等于采样率f的理想低通滤波器。通过Nyquist滤波，可以滤除2f、3f……附近的频率

在实际通信系统中，通常采用 Nyquist 波形成形技术，它具有以下三方面的优点：

1、发送频谱在发端将受到限制，提高信道频带利用率，减少邻道干扰；

2、在接收端采用相同的滤波技术，对 BPSK 信号进行最佳接收；

3、获得无码间串扰的信号传输；

3.思考：怎样的系统才是最佳的？匹配滤波器最佳接收机性能如何从系统指标中反映出来？采用什么手段测量？

匹配滤波器的最佳接收机性能可以通过系统的传输的信噪比，信道误码率等指标反映出来。

第四章

语音编码技术

实验一 PAM 编译码器系统

1、当fs＞2fh 和fs＜2fh 时，低通滤波器输出的波形是什么？总结一般规律。

一般规律：当Fs>2Fh时，通过低通滤波器能无失真的恢复原始信号波形，而当Fs<2Fh时，则不能恢复出原始信号

实验三 CVSD 编码器和CVSD 译码器系统

1、CVSD 编译码器系统由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

CVSD 编码系统分别由 CVSD 发送模块和 CVSD 译码模块模块完成。CVSD 编码器模块将拟信号进行 CVSD 编码，转换为数字信号在信道上进行传输。CVSD 译码器模块将信道上接收到的数字信号进行 CVSD 码字译码处理，还原出模拟信号。

CVSD编码器主要由编码集成电路、运放、本地译码器、音节滤波器和非线性网络组成。

其中，运放的作用是将输入信号调整到需要的范围再进行信号处理；本地译码器是通过R806、R807、R808、C805和C804组成的积分网络完成本地译码；R813、R814和C806构成音节滤波器，用于对连码一致性脉冲进行平滑；U802B、D801、D802和周围电阻组成非线性网络，使得在大信号输入时，量化阶自适应的增加，实现斜率连续可变的自适应增量调制。

2、CVSD与△M相比性能有哪些提高？

△M是将信号瞬时值与前一个取样时刻的量化值之差进行量化，而且只对这个差值的符号进行编码，而不对差值的大小编码。它存在一个过载限制，那就是如果信号的斜率错误！未找到引用源。大于了错误！未找到引用源。，调制器将跟踪不上信号的变化，出现过载。

而CVSD在一定程度上缓解了这种过载情况的出现。它能自动检测增量并且自适应的调整量化阶电平（通过一致性检测实现），尽量使得调制器能够跟得上信号的变化。

3、根据实验结果，阐述可变斜率的调整过程。起初，系统设定一个默认的量化阶电平。如果信号增加，那么对应编码位为1，如果信号连续增加使得编码为连续出现了3个1，那么系统通过一致性脉冲检测到这种情况之后，自动的增加量化阶电平，争取信号的增加在量化阶电平的范围之内。如果之后信号的增加小于了量化阶电平，那么对应的编码输出为0，如果信号的增加仍然大于量化阶电平，那么对应编码输入仍为1，系统仍要增加量化阶电平，直到信号的增加小于量化阶电平为止。如果信号变化的频率足够快，系统可能会跟踪不上信号的变化，使得输出编码会出现连续的1或连续的0，甚至出现拖尾，即与原来的信号出现了时间上的延迟。信号连续减小对应调整过程也是如此。

第五章

码型变换技术

实验一 AMI/HDB3 码型变换实验

1、总结 HDB3 码的信号特征

答：HDB3 码的全称是三阶高密度双极性码。没有直流分量，易于提取定时信号，译码简单。

2、（思考）AMI数据延时量测量因考虑到什么因素？

应该考虑数据周期的长短，采用周期性的短序列测量到的延时都是不准确的，因而很可能此时的延时t=nT+t1,但是用示波器测量到得延时仅为t1，因此示波器测量的延时都是不准确的，而实际传输的数据都具有随机性，而且周期都很长，测量时不会出现上述错误。

3、（思考）具有长连 0 码格式的数据在 AMI 编译码系统中传输会带来什么问题，如何解决？

会造成收端无法提取位定时，因而不利于收端同步，在实际传输中需要将其转化成HDB3码才能进行传输。

4、（思考）为什么在实际传输系统中使用HDB3 码？用其他方法行吗（如扰码）？

HDB3码具有良好的抗连0特性，有利于收端定时的提取，采用扰码也可以。

第五篇：数字通信原理课程设计解析[范文模版]

课 程 设 计 报 告 课程设计名称:通信原理 系 别:三系 学生姓名: 班 级: 学 号: 成 绩: 指导教师: 开课时间:2010~2011学年 学期 一.设计题目

数字频带传输系统的仿真设计 二.主要内容及具体要求

a.利用所学的《通信原理及应用》的基础知识,设计一个 2ASK 数字调制器。完成对 2ASK 的调制与解调仿真电路设计,并对其仿真结果进行分析。要求理解 2ASK 信 号的产生,掌握 2ASK 信号的调制原理和实现方法并画出实现框图。

b.设计一个 2FSK 数字调制器。要求给出 2FSK 的产生原理框图(调频法、键控法、SystemView 仿真电路图、调制解调的原理框图, 给出信号的频谱图、调制前与借 条后数据波形比较覆盖图,加噪前后相关波形。

三.进度安排

5.28-5.29 图书馆查阅资料,确定选题,思考总体设计方案 熟悉软件的编程环境 推荐的参考资料有: 《 MA TLAB 通信工程仿真》

《 MA TLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析》 《 MA TLAB 在通信系统建模中的应用》 5.30 总体设计方案的确定与设计 5.31 各部分的具体实现 6.01— 6.02 程序调试并程序注释 6.03 整理完成设计报告 四.成绩评定

总成绩由平时成绩(考勤与课堂表现、程序设计成绩和报告成绩三部分组成,各部分 比例为 30%,50%,20%.(1平时成绩:无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为 0分,无故 旷课三次总成绩为 0分。迟到 15分钟按旷课处理

(2设计成绩:按照实际的设计过程及最终的实现结果给出相应的成绩。(3设计报告成绩:按照提交报告的质量给出相应的成绩。备注:每人提交一份课程设计报告(打印稿和电子稿各一份 课程设计报告按照模板撰写内容,要求详细、准确、完整。第一部分 1 2ASK调制方法 1.基本原理调

频移键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息,而其频率和初始相位保持不 变。在 2ASK 中,载波的幅度只有两种变化状态,分别对应二进制信息“ 0”或 “ 1”。一种常用的也是最简单的二进制振幅键控方式称为通 — 断键控(OOK , 其表达式为: =(t e O O K ⎪⎩⎪⎨ ⎧-时

发送“ 以概率 ”时 发送“

以概率 “ 01, 01, cos P P t A c ω(1-1 典型波形如图 1-1所示:

图 1-1 2ASK 信号的一般表达式为: t t s t c ASK e ωcos((2=(1-2 ∑-=n s n T a n t g t s(((1-4 时钟:T s持续时间为 T s 的基带脉冲波形,通常假设是高 度为 1,宽度等于 T s 的矩形脉冲;a n-第 N 个符号的电平取值,若取 ⎩⎨⎧-=P 10P , 1,概率为

概率为 a n 则相应的 2ASK 信号就是 OOK 信号。

2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种:模拟调制法(相乘器法和键控法, 相应的调制器如图 1.2。图(a 就是一般的模拟幅度调制的方法, 用乘法器实现;图(吧是一种数字键控法,其中的开关电路受 s(t控制。

(a 模拟相乘法

(b数字键控法 图 1.2 2 2ASK的解调方法

与 AM 信号的解调方法一样。2ASK/OOK有两种基本的解调方法:非相干 解调(包络检波法和相干解调(同步检测法 ,相应的接收系统方框图如图 :

(a 非相干解调(包络检波(b相干解调

图 1.3 2ASK/OOK调制 框 图 3 解调模块

解调模块中, 相干解调法经过相乘器—低通—抽样判决后输出;非相干解调 经过整流—低通—抽样判决后输出。这里调制信号省略了经过带通滤波器这一环 节,影响不大。低通滤波器后面整个部分是抽样判决器。其中,抽样由同步冲激 信号与解调信号相乘实现, 信号值与开关门限值进行比较后, 若信号值较大, 则 输出 1,否则输出 0,这样就实现了判决功能。原理图如图 14所示,参数表如表 4所示。

Simulink 解调模块 2ASK的仿真1、2ASK 信号的调制仿真如图 1.4所示。

Token5输出频率为 20Hz, 幅值为 500e-3的矩形波作为调制电路输入信号, token7输出频率 80Hz, 幅值为 1V 的正弦波, Token6为乘法器,矩形波与正弦波 经乘法器相乘输出 2ASK/OOK信号。Token8、Token9为分析观察点。

图 1.4 2ASK 调制图

Token8显示波形(随机数字信号 :

Token9显示波形(2ASK 调制信号2、2ASK 信号的解调仿真

Token0, Token2,Token9,Token17,Token18 组 成 2ASK 调 制 电 路

Token10,Token11,Token12,Token13,Token14,Token15组成 2ASK 相干解调电路，Token10、13为抽样判决器;Token11、17为相乘器;Token10、13为抽样判决 器;Token7为逻辑缓冲器;Token18, 19,20为分析观察点.2ASK 调制信号波形 Token18:

输入随机数字序列:

2ASK 相干解调输出波形:

相干解调法输出波形, 可见与上面的基本相同, 相比于调制信号在时间上有一定延迟, 但基 本上是相同的。

参考文献

[1] 樊昌信,曹丽娜.通信原理(第 6版.国防工业出版社, 2007 [2] 王力宁.MATLAB 与通信仿真.人民邮电出版社, 1999 [3] 陈亚勇等.MATLAB 信号处理详解.人民邮电出版社, 2001 第二部分 1 2FSK调制方法 1.基本原理调

频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息,而其振幅保持不变。在 2FSK 中,载波的频率随二进制基带信号在 f 1 和 f 2 两个频率点之间变化。其表 达式为: =(2t e FSK ⎪⎩

⎪⎨⎧++时 发送“ ”时 发送“ ” 0, cos(1, cos 21(ϕωϕωn n t A t A(2-1

: 图 2.1 2FSK信号时间波形

由图可见, 2FSK 信号的波形(a 可以分解为波形(b 和波形(c , 也就是 说, 一个 2FSK 信号可以看成是两个不同载频的 2ASK 信号的叠加。因此, 2FSK 信号的时域表达式也可写成:

式中:g(t 为单个矩形脉冲,宽度等于 Ts ⎩

⎨⎧-=P P a n 10, 1, 概 率 为 概 率 为 n 是 a n 的反码。2FSK信号的解调方法

2FSK 信号的产生方法通常有两种:模拟调制法(相乘器法和键控法,相 应的调制器如图 2.2。图(a 就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现;图(b 是一种数字键控法,其中的开关电路受 s(t控制。

(b 数字键控法 图 2.2 2FSK 调制 框 图

2FSK 信号有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法 和相干解调(同步检测法 ,相应的接收系统方框图如图 :

(a 非相干解调(包络检波

(b 相干解调(同步检测 图 2.3 2FSK信号的接收系统组成方框图 下图为 2FSK 信号非相干解调过程的时间波形:

图 2.4 2FSK信号非相干解调过程的时间波形 3 2FSK 信号调制电路设计(1 2FSK 的调制部分

打开 simulink 工具箱,点击 file 图标,选择新建中的 model ,新建一个仿真 空白模型,将 2FSK 信号调至所需要的模块拖入空白模型中,也可点击鼠标左键 单击 “add to untitled”。

下图中 Pulse Generator 模块为正弦基带信号模块, Sine wave1, Sine wave2为频率为 f1和 f2载波模块, Product 为乘法器模块, Scope 为示波器模块, NOT 为反相器模块, Power Spectral是功率谱模块, To File为封装模块,目的是方便 调用调制部分。2FSK 信号是由频率分别为 Sine wave1和 Sine wave2的两个载波 对信号源进行频率上的控制而形成的,其中 Sine wave1和 Sine wave2是两个频 率有明显差别的且都远大于信号源频率的载波信号。调制模型图如下图所示:

2FSK 信号调制部分的 simulink 模型方框图(2 2FSK 的调制部分参数设置

载波 sin wave1的参数设置

其中 f1幅度为 2;频率 3HZ;采样时间为 0.002的信号。

载波 sin wave2的参数设置

其中 f1幅度为 2;频率 2HZ;采样时间为 0.002的信号。

本信号源 s(t序列是用随机的 0 1信号产生,在此为了方便仿真就选择了基 于采样的 Pulse Generator信号模块其参数设置如下:

基带信号 Pulse Generator信号模块参数设置

其中方波是幅度为 1,周期为 3,占 1比为 1/3的基于采样的信号。(3 2FSK 的调制部分仿真以及功率谱分析

经过以上参数的设置后就可以进行系统的仿真,其各点的时间波形如下:

2FSK 调制波形图 加入高斯噪声的 2FSK 非相干解调

高斯噪声是指它的概率密度函数服从高斯分布(即正态分布的一类 噪声。在理想信道调制与解调的基础上, 在调制信号上加入高斯噪声, 把 Simulink 噪声源下的高斯噪声模块(Gaussian Noise Generator加入到模型中。噪声参数 设置、模型与波形图如下:

图 3-19 2FSK加入高斯噪声模型

图 3-20 高斯躁声 Variance 参数设置为 1

原理想信道下的 2FSK 解调图

方差为 1时候的高斯躁声下的 2FSK 解调图

如图所示,图 3-19为理想信道解调波形,均为加入高斯噪声的波形,可通 过修改参数表中的方差来改变加入噪声的大小,把噪声的方差设为 1,与理想信 道的输出波形相比较可以看出, 波形均出现不同程度的失真, 当方差为 1的时候 比较接近原理想信道下的波形图不同的噪声使信号发生失真的参数各不相同。在 现实生活中, 无处不存在着噪声, 因此研究如何减小噪声对信道的影响有着重大 意义。2FSK的仿真1、2FSK 信号调制图如图 3.1所示

图 3.1 2FSK 调制图

Token8为随机数字信号, F=30Hz,A=500e-3,Token9为延迟, Token7,12为载波信 号, 频率和幅度分别为:75Hz,1V;150Hz,1V , Token10,13,14,15为观测点, 且 Token 14输出为 2FSK 调制信号;Token10输出:

Token13输出:

Token15:

2FSK 调制信号(Token14输出

2.2FSK 信号解调的仿真

如图 3.1为 2FSK 信号的非相干解调电路,输入随机数字信号频率为 10Hz, 载波 分 别 为 90Hz 和 120Hz,Token0,1,3,15,20,32组 成 2FSK 调 制 电 路 , Token4,5,24,25,12,27,28,29,14,10组成 2FSK 信号非相干解调电路。

Token4为加法器, Token24,27带通滤波器, 25, 28为全流整波器, 12, 29为低通滤波器, 14为抽样判决器, 10和 32为观测分析点。

Token32: 2FSK 非相干解调输出： 上图为非相干解调法得到的输出波形，可见其与输入波形出入不大。

参考文献.《通信原理》樊昌信 曹丽娜 国防工业出版社 2.《现代通信系统分析与仿真——matlab 通信工具箱》李建新 刘乃安 西安电子科技大学出版社 3.《数字信号处理教程——matlab 释义与实现》陈怀琛 电子工业出版社 4.《现代通信系统——使用 matlab》约翰-G-普罗克斯 西安交通大学出版社 5.《MATLAB 通信工程仿真》张德丰 机械工业出版社 实验心得 通过实验，基本掌握了SystemView的基本功能和使用方法，对数字基带传输系统 有了一定的了解，加深了对2ASK和2FSK信号的调制原理的认识，理解了如何对他 们进行解调，掌握了2ASK信号相干解调法和2FSK非相干解调法，通过使用System View仿真，对个调制和解调电路中各元件的特性有了较为全面的理解。对于 2ASK 信号，由调制时通过仿真所

得结果可知，调制信号变化规律与输 入随机数字信号基本一致，只是调制信号存在一定的相位差，表明载波信号和随 机信号参数设置符合要求。在解调系统中，由仿真结果可知，输入随机数字信号 与相干解调输出信号变化规律完全一致，不存在相位差等，表明参数设置正确。对于 2FSK 信号，在调制时，由仿真结果可知，调制信号变化规律与输入随 机数字信号基本一致，也存在一定相位差，但这是允许的。在解调时，由仿真结 果可知，非相干解调输出信号与输入数字随机信号变化规律几乎是一致的，但是 由于通信系统往往存在码间串扰和噪声干扰，使解调系统的输出与输入随机信号 有些差别，但这是允许的。