通信原理小结

第一篇：通信原理小结

总是上课时算是比较认真的，但是半期的时候还是没有搞懂它是干什么的，甚至到期末了，也只有零星的一点编码呀，带宽呀，调制啦，这样一些概念，但这些技术在一个通信系统中又是出于什么样的位置，该怎样应用这些技术组成一个通信系统，对此我还是一概不知。然而经过期末前的复习，我感觉自己对通信系统总算有个印象了，所以想把那些零碎的名词做一些解释，并且用我自己的学习过程以及对通信系统的了解来说明这些技术的应用。

上面是我画的认为比较完整的通信系统的简单流程图，对此我做一翻解释。

首先日常生活中的信号总是模拟的，我们把这些信号通过滤波等处理，得到带限的信号，这里以基带信号singnal为例子,signal 经过采样保持电路，我们就得到pam信号，如图，这样的信号就是离散信号了。

离散信号经过量化归属到个档次的幅度中比如我们有2v,4v,6,v,8v四个档次的归类，并且规定1v~3v之间的pam离散信号就归类到2v的档次中去,一次类推，通过比较给每个pam信号进行归类，这就是量化。

之后将量化了的信号进行编码，编码是一种认为规定的过程比如我们规定2v用00表示，4v用01表示，6v用10表示，而8v用11来表示,这样就把阶梯信号和二进制信号有了一种对应关系，顺着这种对应关系，我们可以得到刚才量化了的信号的二进制代码，这就是pcm编码得到了可以在存储器中存储的数字信号。

以上从模拟到数字信号的一种转变就是我们常说的a/d转换。至于我们平时要求的转换比特率的求法可以从它的转换过程得出计算方法。一个pam信号对应一个档次，而一个档次对应几个比特的数字是在编码中体现的，例子中就是一个档次对应两个比特，假设这种对应关系是1对n个比特，对模拟信号的采样率是f,也就是1秒钟有f个pam信号，这f个pam信号就要被转换成f*n个比特，所以比特率就是f*n了。

对于完成转换的数字信号，我们如何处理呢？有的是被放进存储器中存储了，有的是到cpu中进行计算，加密等处理了。

通常为了达到通信目的，我们就要将数字信号传递并且转换成模拟信号，毕竟在生活中模拟信号才是我们可以识别的。

所以我们从存储器中读取数字信号，这些信号是基带信号，不容易传输，经过数字调制系统就可以转换成高频信号而被发送设备以各种形式比如微波，光信号传播出去。发送这些高频信号的速度关系到发送的比特率注意与前面的转换的比特率有不同。假如整个发送端可以发送四中波形a,b,c,d，它们可以分别表示发送了00，01，10，11信号，那么我们就说发送一个符号（即波形）就是发送了两个比特了。由此得到符号率与比特率的关系b=n*d.d是符号率baud/s, b是比特率bit/s, n表示一个符号与n个比特对应。

接收设备将这些信号转换成电信号，通过解调器，就可以还原基带信号，同样可以将它们放进存储器存储，这可以理解成网络视频在我们的电脑上的缓存。缓存中的信号通过解码器，也就是与编码器功能相反的器件将数字序列转换成各种量化的台阶（档次）信号。

最后将台阶信号进行填充恢复，我们就又可以原来的输入的模拟波形了，由此我们完成一次通信。

如果模拟信号不需要数字化，那么我们可以进行模拟调制，同样可以发送出去，这个过程要简单很多。

当然，这里所讲的只是我们学习中所涉及的一些概念，完整的通信系统还有更多要考虑的，这只是我觉得通信过程的关键的骨架问题。

还有几个概念是对它们的理解和总结，希望可以和大家分享。

1.二进制比特率与信息量中的比特率。

因为我们假定二进制信号是等概率发生的，也就是p=0.5，而信息量的定义是这样的i=-log2(p)bit,通过此式，我们可以计算发送的一个二进制符号的信息量i=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我们通常说一个0或者1就是一个比特了。

2.方波的带宽问题。

由上图我们可以注意到，一个持续时间为t的方波，它的频谱是一个sinc函数，零点带宽是1/t，即时间的倒数。当然，方波的带宽是无限大的，因此这样的波形在现实中是很难实现的，我们只能给方波提供一定的带宽，就是说得到的肯定只能是经过了过滤的波形。

在这里我们可以联系到吉布斯现象。我们可以这样理解：频率越大，就说明变化越快，而方波的转折点处就是一个极快的变化也就是有频带的高频部分构成，而经过带限的滤波之后，高频被滤去，得到的波形在转折点处就变化慢下来，于是在需要变化快的地方（如方波的转折点）变化慢，由此产生吉布斯现象。

3.升余弦滚降滤波器。

我们知道升余弦滚降滤波器是防止码间串扰而设计的。码间串扰是指各个时间点上发送的符号并非准确的方波，而是在规定的时间内仍有余波，于是对下一个时刻发送的符号产生影响，最后可能因为影响的叠加效果而使后果严重，得到相反的采样结果。注意我们这里讲的码间串扰都是发生在基带频率上的。因此升余弦滚降滤波器也是在基带上的应用。

下图是升余弦滚降滤波器的原理图，上半部分是滤波器的频谱相应图，下半部分是滤波结果在时间域上的波形图。

我们可以这样思考，发送的基带波形是在一定的带限内的，假如说要求发送的符号率是d，那么图下半部分中可知1/2f0=1/d，所以f0=1/(2*d),或者说d=2* f0,由下半图我们可以看出我们发送的符号的频率是2* f0，这串符号在频谱上的表示（上半图）是个带宽为f0的信号，这个就是采样定理中说的当波形用sinc函数来表示时，符号率是该波形的带宽的两倍，也就是升余弦滚降滤波器在r=0的时候的特性。

当然，我们这里表示的只是发送一个符号的波形的带宽，但是我们可以这样想象，一个系统在任何时候发送符号是使用的带宽f0都是固定的，在1时间段内发送的波形的带宽在f0以内，那么我们完全有理由相信在2时间段内发送的波形的带宽必然在f0以内，所以这样可以理解多个符号组成的波形的带宽是在f0以内的。

从下半图我们可以看到，随着r的增加，符号波形在一个周期段以外的衰减就会加快，这里我们就可以看到它对码间串扰的影响会减小，这个就是升余弦滚降滤波器的作用，但是我们必须清楚的看到，符号率是不变的2* f0,而系统的绝对带宽在增加。根据升余弦滚降滤波器的定义我们得到这样一个关系d=2* f0/(1+r)。从以上的分析过程我们可以认为1/2*f0就是发送的数字信号的周期，也就是对于同样周期的信号我们需要不同的带宽，这个带宽就是发送的数字信号的带宽，而与原始的模拟波的带宽无关。

4.调制的一些想法。

在学习调制的过程中，我一直搞不清什么是调制信号，什么是载波。最后总算明白，原来（一般来讲）调制就是将低频信号（调制信号）携带的信息在另外一个高频的信号（载波）上表现出来，表现的方法可以是改变载波的幅度或者相位或者频率等。当我们看到调制完成的波形是，发现它与载波有不同的幅度或者相位或者频率，从这里的变化我们极可以判断处调制信号有那些信息。载波就是用来携带低频信号要表达的意思的高频信号。之所以用高频是因为在一般情况下高频信号便于传输。

以上是我在学习通信原理中觉得关键要明白的只是点，这样知识才可以融会贯通。

第二篇：通信原理小结-模版

六、总结

回答下面三个问题：

（1）分析AMI码和HDB3码为什么会使信号消除直流分量且频带压缩。

答：直流信号就是一个平的信号，其幅度和相位是恒定的，只有0频率，没有其他频率分量，在频域上看在0频率上是一个冲激响应；而AMI和HDB3码是正负交替的电平，其统计均值为0，其频谱在0频率上的频响幅度为0。

（2）AMI码和HDB3码相比各有什么优缺点？为什么HDB3码编码时延比AMI码大，有多大影响？

答：1）AMI码优点：没有直流分量，且高低频分量少，能量集中在频率为1/2码处；编解码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察误码情况。

缺点：当原信码出现长连“0”时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。2）HDB3码优点：除了具有AMI码的优点外，同时还将连“0”码限制在三个以内，使得接收时能保证定时信息的提取。缺点：编码时比较复杂。

3）因为HDB3码的编码比较复杂，所以花费的时间多一点，而AMI码的编码电路很简单，所以花费的时间短。所以，HDB3码编码时延比AMI码大。

（3）还有哪些常用传输码型，与AMI码和HDB3码相比有哪些优缺点？

答：常用的码型还有双向码、密勒码、CMI码和块编码。

双相码的优点是：在每个码元间隔的中心点都存在电平跳变，且没有直流分量。缺点是占用带宽加倍，使频带利用率降低。

CMI码的优点是易于实现，含有丰富的定时信息。

块编码的优点是可以确保码型的同步，有纠错能力。缺点是增加带宽。

第三篇：通信原理期中工作小结

期中教学小结

时间飞逝而过，不知不觉中又到了期中，在这半个学期的教学过程中，有可取之处也有不足之处，现对半个学期的教学进行总结经验、吸取教训，以便提高自己的业务水平，在今后的教学过程中扬长避短。

结合半个学期的教学及大四学生的实际情况，我主要从教学手段、学风建设和师德建设三个方面进行总结。

（一）教学手段

在讲教学手段之前，我首先介绍一下本课程的课程体系及内容和对本教材的处理，因为这些是和教学手段密切相关的。

本课程内容较多，共分为3个部分。第一部分（第1章~第5章）阐述通信基础知识和模拟通信原理。第二部分（第6章~第10章）主要论述数字通信、模拟信号的数字传输和数字信号的最佳接收原理。第三部分（第11章~第14章）讨论数字通信中的编码和同步技术，以及简要介绍通信网的概念。其中第三部分的内容在《信息论与编码》和其他先修课程中都有介绍，再结合其他学校对本教材的处理和考研的需要，第三部分的内容由学生自学。结合实际把重点放在数字通信这一部分。

本课程目前采用的是传统教学方式，就是在黑板上进行板书教学。由于课程的内容较多，并且有很多的图形，采用传统教学方式使得课程进度比较慢，因为要在黑板上画一些图形，不但耽误时间，有些图形也不是很形象，并且还有很多计算式，这些计算式书上都有，但不写出来又不行，所以说这些浪费了很多课堂上的宝贵时间，致使本课程的进度较慢，比教学进度表滞后。因此如果能采用多媒体教学和传统教学方式相结合的话，效果会比较好。

（二）学风建设

由于我所带的年级现在已经是大四了，有一部分学生要考研，也有一部分学生要考公务员，还有一些学生忙着找工作，所以总的来说他们的学风不太好，上课时的出勤率比较低。在学校及辅导员的强烈要求下，前一段时间的出勤率有所提高。

再加上本门课程确实有一定的难度，它是一门综合性比较强的课程，还用到很多的数学知识，本来学生们的数学基础知识就不是太好，一看到那么多的数学公式，大家都心里上有所抵触。针对这种情况，我在讲课的过程中，对一些不重要的计算过程不做多的介绍，直接给出结论，要求学生们只要知道、理解这个结论并且会用就可以了，不做过多的计算过程。

由于课堂时间是宝贵的，我也不可能每节课都点名，这样太浪费时间了，再说大四的学生也已经皮了，不是很在乎这个，所以也只有多给他们讲道理，讲本门课程的重要性。对于考研的学生，我就告诉他们，本课程在研究生学习阶段也是比较重要的，甚至研究生阶段还有重新学习该课程。另外就是结合自己读研的实际，给他们讲，如果这些比较重要的专业课学的不好的话，一些导师也不乐意带这样的学生，因为带起来太费劲，甚至毕不了业。对一些忙于找工作的学生，我就跟他们介绍，通信方面是一个很好、很有前途的发展方向。如果他们要找这方面的工作，以后想往这个方向发展的话，就要好好的学习本课程，因为本课程是通信方面最基础的课。

这些措施都是为了提高他们对本课程的兴趣，引起他们对本课程的重视，跟辅导员相互配合，把学风建设提高上去。

（三）师德建设

教师的天职是“热爱学生”，做为一名教师，首先应该热爱学生，打心底里去喜欢他们，这样才能够以饱满的热情去教学，去上课。

教师还要做到“言传身教”，甚至很多时候言传还不如身教。为人师表，处处要起到表率作用，以自己的实际行动去影响学生。

我们还要做到好好备课，认真的上好每一节课。即使大四的学生很多人都不好好听课（忙于复习考研、考公务员），但在我尽自己最大努力劝解他们好好听课之后，他们实在不好好听的话，我也没有办法，但我仍然甚至更加努力的去备每一节课，上好每一节课，这是作为一个老师应该做到的最基本的工作。

我们还要经常跟学生谈心，以便掌握他们的思想动态，以及对本门课程的看法，对老师的看法，或是学生对我们教学有什么好的意见或建议，我们都可以及时的掌握，及时的调整，及时的改进，这也有助于提高我们的业务水平，师生之间取长补短，共同提高。

以上是我结合自身和学生的情况及本课程的情况，总结的几点看法。那么我在以后的教学过程中会不断地总结经验、吸取教训、扬长避短，提高自己的修养和业务水平，争取早日成为一名优秀的教师。

第四篇：通信原理

通信的目的：传递消息中所包含的信息。

消息：是物质或精神状态的一种反映，例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息：是消息中包含的有效内容。

信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。

信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性、完成模/数转换

信道编码与译码目的：增强抗干扰能力

加密与解密目的：保证所传信息的安全

数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号

同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。

数字通信的特点

优点：

抗干扰能力强，且噪声不积累

传输差错可控

便于处理、变换、存储

便于将来自不同信源的信号综合到一起传输

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：

需要较大的传输带宽

对同步要求高

通信系统的分类

按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 … … 按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统

调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1。

按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统

按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统

按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信 … …

按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用

通信方式：

单工通信：消息只能单方向传输的工作方式

半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式

全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式

并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输

优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施

缺点：需要 n 条通信线路，成本高

串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用

缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施

第五篇：通信原理课程设计[范文]

通

题目：

信 原 理课程设计

基于MATLAB的系统的2ASK仿真

五、设计心得和体会„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

1、心得和体会……………………………………………………………

2、致谢……………………………………………………………………

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

一、2ASK通信系统发展背景

随着通信技术日新月异的发展，尤其是数字通信的快速发展越来越普及，研究人员对其相关技术投入了极大的兴趣。为使数字信号能在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制，其调制方式与模拟信号调制相类似。根据数字信号控制载波的参量不同也分为调幅、调频和调相三种方式。因数字信号对载波参数的调制通常采用数字信号的离散值对载波进行键控，故这三种数字调制方式被称为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。经调制后的信号，通过信道传输，在接收端解调后恢复成数字信号。因此，调制解调技术是实现现代通信的重要手段，促进通信的快速发展。

现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好。作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。从最早的模拟调幅调频技术的日臻完善，到现在数字调制技术的广泛运用，使得信息的传输更为有效和可靠。二进制数字振幅键控是一种古老的调制方式，也是各种数字调制的基础。

二、仿真设计原理 1、2ASK信号的调制

2ASK技术是通过改变载波信号的幅值变化来表示二进制0或1的。载波0，1信息只改变其振幅，而频率和相位保持不变。通常使用其最大值Acos(t)和0分别表示1和0.有一种常用的幅值键控技术是开关键控（OOK）在OOK中，把一个幅度取为0，另一个幅度取为非0,其优点是传输信息所需的能量下降了，且调制方法简单.ＯＯＫ的产生原理如图2、2ASK信号的解调

接收端接收信号传来的2ASK信号，首先经过带通滤波器滤掉传输过程中产生的噪声干扰，再从中回复原始数据信号。常用的解调方法有两种：包络解调法和相干解调法。

相干解调法

相干解调也叫同步解调，就是利用相干波和接收到的2ASK信号相乘分离出包含原始信号的低频信号，再进行抽样判决恢复数字序列。相干波必须是与发送端同频同相的正弦信号。Z（t）=y(t)cos(t)=m(t)cos2(t)=111m(t)[1+cos(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号，2221/2m(t)cos(2t)是频率为2的高频信号，利用低通滤波器可检测出基带信号，再经过抽样判决，即可恢复出原始数字信号序列{an},2ASK信号带宽为码元速率的2倍，即：B2ASK=2Rb.式中Rb为信息速率。

相干解调的原理图如下

三、直接用MATLAB编程仿真

1、实验框图

在数字基带传输系统中，为了使数字基带信号能够在信道中传输，要求信道应具有低通形式的传输特性。然而，在实际信道中，大多数信道具有带通传输特性，数字基带信号不能直接在这种带通传输特性的信道中传输。必须用数字基带信号对载波进行调制，产生

元速率Rb=1000Band,载波频率为f=4kHZ.以下是仿真程序及注释。例子中采用OOK键控方式实现2ASK调制。第一行为数字序列波***1的单极性不归零码，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s，第二行为载波波形，在一个码元宽度，有4个周期的正玄波载波信号f=1/4Tb=4kHz;第三行为调整之后的波形，码元1对应的调制后波形对应正玄波，0对应的调制后波形为0，结果满足要求.。

%数字信号的ASK调制

3、使用MATLAB编程

Clear;

%清空空间变量 m=[1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1];

%数字信号序列 Lm=length(m);

%序列的长度

F=200;

%数字信号的带宽

f=800;

%正弦载波信号的频率 A=1;

%载波的幅度

Q=f/F;

%频率比，即一个码元宽度中的正弦周期个数，为适配下面的滤波器参数选取，Q>=1/3 M=500；

%一个正弦周期内的采样点数 t=(0:M-1)/M/f;

%一个正弦信号周期内的时间

carry1=repmat(A*sin(2*pi*f*t),1,Q);%一个码元宽度内的正弦载波信号 Lcarry1=length(carry1);

%一个码元宽度内的信号长度 carry2=kron(ones(size(m)),carry1);%载波信号

ask=kron(m,carry1);

%调制后的信号 N=length(ask);

%长度 tau=(0:N-1)/(M-1)/f;

%时间 Tmin=min(tau);

%最小时刻 Tmax=max(tau);

%最大时刻 T=ones(size(carry1));

%一个数字信号1 dsig=kron(m,T);

%数字信号波形 subplot(3,1,1);

%子图分割 plot（tau,dsig）

%画出载波波形 grid on

%添加网 axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])

%设置坐标范围 subplot(3,1,2)

%子图分割 plot(tau,carry2)

%画出载波波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A]);%设置坐标范围 subplot(3,1,3)

%子图分割 plot(tau,ask)

%画出调制后的波形 grid on

%添加网络

axis([Tmin Tmax-1.2*A 1.2*A])%设置坐标范围

y=(x(t_judge));

%抽样判决时刻的信号值 y_judge=1*(y>=th)+0*(y<=th);

%抽样判决信号的0阶保持 y_value=kron(y_judge,ones(size(carry1)));

%抽样判决后的数字信号波形 n_tau=tau+0.5/F;

%抽样判决后的信号对应时间 subplot(4,1,3)

plot(n_tau,y_value)

axis([min(n_tau)max(n_tau)grid on subplot(4,1,4)plot(tau,dsig)

axis([Tmin Tmax-0.2 1.2])grid on

1、图示

%子图分割

%画出抽样判决后的数字信号波形-0.2 1.2])

%画出原始信号波形与解调后信号作对比

四、仿真结果

011

为使仿真过程清晰，忽略了信道的传输延时等，仅考虑了抽样判决点选取时的延时0.5Tb，因码元波特率RB=1000Band，码元宽度Tb=1/Rb=0.001s 故0.5Tb=0.0005s，从图中标注可以看出，信号的起始点为0.0005s。

五、设计心得和体会

1、心得和体会

通过本次课程设计，我们主解了要了2ASK调制与解调原理，特别是2ASK调制解调电路的MATLAB实现与调制性能分析，把本学期学的通信原理等通信类科目的内容应用到本课程设计中来，进一步巩固复习通信原理，MATLAB等课程，以达到融会贯通的目的。

通过对通信系统原理和MATLAB的学习，在通过硬件实现时会时不时地会出现一些问题，诸如：某个芯片的用法、其适用范围、其典型应用时会出现的问题、滤波器的设计、模拟电路中反馈电阻与控制增益器件的调节等等，都需要理论知识和实践经验结合才能解决。在此期间，首先，通过查阅相关书籍、文献，搞清楚原理框图，为今后的实验及论文写作奠定比较扎实的理论；其次，在原理图的基础之上，设计具体的硬件实现流程图，利用将一个大而复杂的系统分解转化为多个小而简单的模块的思想，在进行整合、连接，将复杂的问题简单化。了解了更多关于通信的知识，对以后的学习和工作又了莫大的帮助。通过本次课程设计，加强了对通信系统原理的理解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算及仿真等环节，进一步提高了分析解决实际问题的能力。在学习通信原理理论后进行一次电子设计与制作，锻炼了分析、解决电子电路问题的实际本领。为进一步学习计算机网络，数据通信，多媒体技术等课程打下坚实的基础。运用学习成果把课堂上学的系统化的理论知识，尝试性的应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提高一些有真惰性的建议和设想，检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大差距，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，更边学习内容提供实践依据。

2、致谢

在此，首先要感谢蔡老师对我们一直以来的关心和照顾，细心给我们解答疑惑，帮助我们更好的学习，同时还要谢谢同学们热情的帮助。最后，祝老师新年快乐！笑口常开！

参考文献

[1]《通信原理》（第2版）樊昌信 等编著

国防工业出版社 北京

2012年 [2]《MATLAB信息工程工具箱技术手册》魏巍 主编 国防工业出版社 北京 2004年 [3]《MATLAB通信仿真开发手册》孙屹 主编 李妍 编著国防工业出版社 北京2004年