第一篇:通信原理复习题2
通信原理复习题
四、简答题
1.通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能?其相互间存在什么关系?
2.数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点? 3.什么是误码率?什么是误信率?他们之间关系如何?
4.通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能?模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么?
5.什么是码元速率?什么是信息速率?它们的单位分别是什么?他们之间关系如何?
13.试对AM和DSB可否采用包络检波方式进行解调进行讨论?
16.试比较传输码AMI码和HDB3码之间的特点?
20.简述观察眼图的作用?以及正确进行眼图观察的方法?
22.模拟和数字调制其原理是一样的,但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现?
26.简述数字调制与模拟调制之间的异同点?多进制调制与二进制调制相比具有什么特点?
五、作图题
8.设有一数字序列为1011000101,请画出相应的单极性非归零码(NRZ)、归零码(RZ)、差分码和双极性归零码的波形。
9.设有一数字序列为1011000101,请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。
10.设有一数字码序列为***00000001,试编为相关码、AMI码和HDB3码?并画分别出编码后的波形?(第一个非零码编为-1)
六、1.某信源集包含32个符号,各符号等概出现,且相互统计独立。现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为4kHz的信道进行传输,要求信道的信噪比不小于26dB。试求:(1)信道容量;
(2)无差错传输时的最高符号速率。
3.设信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现的概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号,且每个符号彼此独立。计算该信息源的平均信息速率。4.已知某四进制离散信源(0、1、2、3),其符号出现的概率分别为,发送符号(码元)宽度为0.2ms。
试求:(1)该信源的平均信息量;
(2)码元速率和信息速率;
(3)该信源可能出现的最大熵及此时的码元速率和信息速率。
5.某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成,舍每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4,1/8,1/8,3/16,5/16。试求:(1)该信息源符号的平均信息量;
(2)要想获得最大熵该信源应满足什么条件及最大熵为多少。6.某四进制离散信源,其符号等概,符号间相互独立,每个符号的宽度为0.1ms。
试计算:(1)码元速率和信息速率;
(2)该信源工作2小时后所获得的信息量;
(3)若将个符号编成二进制码后进行传输,在工作2小时后发现有36个差错比特(差错比特为均匀分布),求传输的误比特率和误符号(码)率。
7.某一待传输的图片含个像素,各像素间统计独立,每像素灰度等级为8级(等概率出现),要求用3s传送该图片,且信道输出端的信噪比为30dB,试求传输系统所要求的最小信道带宽。
8.设视频的图像分辨率为个像素,各像素间统计独立,每像素灰度等级为256级(等概率出现),每秒传送25幅画面,且信道输出端的信噪比为30dB,试求传输系统所要求的最小信道带宽。
10.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度,在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号的频带限制于5kHz,载频是100kHz,已调信号的功率为10kW,载波功率为40kW。若接收机的输入信号先通过一个带宽为10kHz的理想带通滤波器。试求:(1)该理想带通滤波器的中心频率;
(2)解调器输入端的信噪功率比;(3)解调器输出端的信噪功率比;(4)调制制度增益G。
11.设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHz,调制信号m(t)的频带限制在5kHz,,,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其(单边谱)。试求:(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H();
(2)解调器输入端的信噪功率比;(3)解调器输出端的信噪功率比。
18.若采用OOK方式传送二进制数字信息,已知码元传输速率,接收端解调器输入信号的振幅,信道加性噪声为高斯白噪声,且其单边功率谱密度。试求:(1)非相干接收时,系统的误码率;
(2)相干接收时,系统的误码率;
(3)试对以上两种接收方式进行比较。
19.若某2FSK系统的码元传输速率为,数字信息为“1”时的频率为10MHz,数字信息为“0”时的频率 为10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅。信道加性噪声为高斯白噪声,且其单边功率谱密度为。试求:(1)2FSK信号的第一零点带宽;
(2)非相干接收时,系统的误码率;
通信原理复习题答案
四、简答题
1、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。
通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的,即提高有效性则可靠性下降。
2、抗干扰能力强;差错可以控制,从而改善传输可靠性;便于进行各种数字信号处理;保密性强;有利于实现综合业务通信网。
3、误码率是码元在传输中被传错的概率;
误信率是指错误接收的信息量占传输的总信息量的比例。
在二进制时,误码率和误信率在数值上相等;在N进制时,误信率要小于误码率。
4、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小; 可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。
模拟通信对应有效性的指标为传输带宽,对应有效性的指标为信噪比; 数字通信对应有效性的指标为传输速率,对应有效性的指标为差错率;
5、码元速率----每秒钟传输的码元数目,单位波特;
信息速率----每秒钟传输的信息量,单位比特/秒(bit/s)在二进制时,码元速率等于信息速率,只是单位不同; 在多进制时,M为进制数。
13、AM已调信号波形的包络即为调制信号,采用包络检波的方式获得AM的包络线即恢复出原始信号;
DSB已调信号波形的包络与调制信号的波形不一样,因此采用包络检波的方式所获得的DSB包络线不是已调信号波形,无法恢复出原始信号。
16、AMI码和HDB3码的共同点:不含直流分量、高低频分量较少;易于提取位定时的信息;具有一定的检错能力。适合于用作传输码。AMI码和HDB3码的不同点:AMI码受信源的统计特性影响较大,尤其是出现长串连0时严重影响时钟的提取;HDB3码解决了AMI码中长串连0的问题,最大连0数不超过3个。
20、用示波器观察到的眼图可以反映数字脉冲经过传输后的变化和受影响情况以及接收系统对信号识别的相互间关系,如判决点偏离情况、抽样点偏离情况、过零点畸变情况、噪声和码间干扰情况等;
方法为:示波器采用外触发,即外触发信号用接收时钟,在判决再生器之前测量。
22、这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况,因此从调制的原理上看是完全一致的,数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来实现调制,这样可以使实现方便、电路简单。
26、数字调制与模拟调制就调制原理而言完全一样,因为数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况;然而由于数字信号具有开关特性,因此数字信号的调制可以利用其开关特性来实现,即键控方式,这样可以使调制实现起来简单。
多进制调制相比二进制调制在信息速率相同的情况下,可以获得较高的频谱利用率,进制数越高,频谱利用率也就越高;但抗干扰能力则较二进制有所下降,且进制数越高,抗干扰能力越差。
五、作图题
8、相应波形为:
9、NRZ码
RZ码
双极性归零码
AMI码
四电平码
10、已知数字码为 1 0 0 1 0 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
AMI码为-1 0 0 +1 0 0 00 0-1 0 +1-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1
HDB3码为-1 0 0 +1-1 0 0-1 0 +1 0-1 +1 0 0 0 +1-1 0 0-1 0 +1
AMI码波形
HDB3码波形
或
六、计算题
1、(1)∵
∴(2)∵ M=32
∴,即
(kbit/s)
(bit/符号)
(波特)
2、(1)平均信息量:
(2)符号速率为:
每个符号用两个脉冲表示,即符号宽度为1ms,因此,信息速率:(3)等概率时平均信息量为:
等概率时信息速率:
3、每个符号的平均信息量为:
该信息源的平均信息速率为:
4、(1)平均信息量:
(2)码元速率和信息速率
(3)最大熵及此时的码元速率
和信息速率
为:
:
5、(1)平均信息量:
(2)获得最大熵条件为各符号独立等概;
此时最大熵为:
6、(1)码元速率和信息速率为:
(2)工作2小时后所获得的信息量为:(3)传输的误比特率为:
误符号(码)率为: 2小时后的码元数为
7、每个像素的平均信息量为:
一幅图片的平均信息量为:
3s传送一张图片的平均信息速率:
因为信道容量CR选取C=R,所以信道带宽为:
8、每个像素的平均信息量为:
一幅图片的平均信息量为: 25幅画面的平均信息量为:
每秒传送25幅画面的平均信息速率
因为信道容量CR选取C=R,所以信道带宽为:
10、(1)该理想带通滤波器的中心频率为:
带通滤波器的频率范围为95kHz~105kHz,因此中心频率为100kHz;(2)解调器输入端的信噪功率比:
输入噪声功率为 输入信号功率为
信噪功率比为
(3)解调器输出端的信噪功率比:
输出噪声功率为 输出信号功率为 信噪功率比为(4)调制制度增益G为:
11、(1)传输特性H(): 宽带频率调制系统的带宽为:
因此传输特性为:(2)输入信噪功率比
因为,所以输入信噪比,(3)输出信噪比为:
618、(1)由题意知, 2ASK信号带宽B=2RB=4×10Hz
则输入噪声功率:
解调器输入信噪比:
非相干接收时,系统误码率
(2)相干接受时,系统误码率
(3)由以上两种接收方式的系统误码率可以得出,采用相干接受时的抗噪声性能要优于非相干接收。
19、(1)由题意可知,,f1=10MHz,f2=10.4MHz,因此2FSK信号带宽为:
(2)无论时采用非现干还是相干接收,2FSK解调器上、下两个支路的BPF带宽都是2 fs,因此噪声功率为:信噪比为: 可得非相干接收时,系统误码率:
第二篇: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
第三篇:最后一节课老师给的通信原理复习题
通信原理复习题
一、简答题
1、与二进制系统相比,多进制调制的特点是什么?
2、一般的复用形式有哪几种?什么是时分多路复用?
3、什么是高斯窄带白噪声?
4、试画出二进制确知信号的最佳接收机结构。
5、简单增量调制的主要优缺点是什么?
6、数字通信系统中编码分为哪两类?并简述各自的作用?
7、为什么简单增量调制的抗误码性能犹豫线性脉冲编码调制
8、在模拟调制中改善门限效应的方法及基本原理
二、判断题
1、出现概率越大的消息,它所含的信息量越大。
2、数字调制中,在频带利用方面,2ASK、BPSK和2DPSK相同,2FSK最差。
3、数字基带信号传输中,当信道等条件一定时,传输速率越高,误码率也越低;传输速率降低,则误码率升高。
4、根据低通抽样定理,抽样速率fSfH(对带限为0—fH连续信号)时,它的抽样值能无失真地恢复原模拟信号。
5、在对眼图的分析中,我们可以从眼图中看出数字基带信号传输系统中码间串扰的大小和噪声的大小。
6、由香农公式得知,增大信号功率S可以增大信道容量,若信号功率趋于无穷大,则信道容量也趋于无穷大
7、在简单增量(△m)调制中,它用一位编码表示相邻样值的大小,从而反映波形变化趋势,与样值本身无关
8、对于对数量化,在大信号电平时信噪比相对于均匀量化高一点,而在小信号电平时,信噪比明显提高
三、填空题
1、八进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元,则每个码元所含信息量为__________,信息速率为__________。
2、幅度—频率失真的改善方法通常有 和。
3、在AM、DSB、SSB、FM 系统中,可靠性最好的是_____,有效性最好的是______。
4、为了解决在BPSK相干解调恢复载波相位模糊问题,可采取。5、7KHz音频,常规调幅带宽为,调频指数为6时,带宽为。
6、设输入信号能量为E,高斯白噪声双边功率谱密度为n0/2,采用匹配滤波器所能获得的最大输出信噪比为。
7、我国采用的脉冲编码调制PCM基群中帧长为 μS,二次群的速率为_____kb/s
8、若二进制信号的码元速率为1200B,则对应信息速率为_____,若以相同的信息传输速率传输八进制信号,码元速率为_____
9、在单边带调制(SSB)中,单边带信号产生的方法通常有_____和_____
10、某调频波m(t)=20cos[ 2*10^8∏t+8cos4000∏ ],则已调信号功率为_____,最大频偏为_____HZ,那么信号带宽为_____HZ
11、计算机以太网中一般采用数字基带信号中的_____作为编码方式
12、衡量均衡器均衡效果的两个准则是_____准则和_____准则
13、复习时请大家认真看一下5、6、7、9章特别是这几章的例题和作业题,考试时,这几章每一章都有一道大题。还有2、3、11、14章老师上课时没讲可以不用复习!
第四篇: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(2t)]=m(t)+m(t)cos(2t).式中1/2m(t)是基带信号,2221/2m(t)cos(2t)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
第五篇:通信原理课程设计
通 信 原
理
课
程 设计
班级:
姓名:
学号:
任课教师:
Simulink建模仿真实现频分复用
设计目的
掌握频分复用工作原理
学会使用Simulink建模仿真
设计题目涉及的理论知识
当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时,该信道就可以被多路信号共享,例如电话系统的干线通常有数千路信号的在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。
信号多路复用有两种常用方法:频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。时分复用通常用于数字信号的多路传输。频分复用主要用于模拟信号的多路传输,也可用于数字信号。
频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段(子通道),没路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带(防护频带)进行分隔,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。
在物理信道的可用带宽超过单个原始信号(如原理图中的输入信号1、2、3这3路信号)所需带宽情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道;然后在每个子信道上传输一路信号,以实现在同一信道中同时传输多路信号。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠(搬移后的信号如图中的中间3路信号波形);然后用不同的频率调制每一个信号,每个信号都在以它的载波频率为中心,一定带宽的通道上进行传输。为了防止互相干扰,需要使用抗干扰保护措施带来隔离每一个通道。 设计思想(流程图)
整个系统的流程为:
输入正弦信号→低通滤波器→调制器→带通滤波器→高斯信道→带通滤波器→解调→低通滤波器→输出信号 仿真模块
正弦信号;Sine Wave模块
低通滤波器 :Analog Filter Design-lowpass模块
调制器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Modulator Passband模块 DSBSC AM Modulator Passband模块 SSB AM Modulator Passband模块
带通滤波器:Digital Filter Design模块
信道:AWGN channel,加性高斯白噪声信道。
解调器:Analog Passband Modulation ,提供模拟调制技术。
DSB AM Demodulator Passband模块 DSBSC AM Demodulator Passband模块 SSB AM Demodulator Passband模块 输出:Scope模块 加法:Sum 模块
仿真模型和模块的参数设置
参数设置 仿真结果设置Sine Wave模块参数,双击模块删除默认值输入新的设置 设置Amplitude 为1 设置Frequency为2*pi 设置Samples per frame 为0.01 低通滤波器
设置filter order为8
设置 passband edge frenquency 为30
3带通滤波器 信道
设置 Initial seed 67
设置 Mode Variance from mask 调制器
设置 Carrier frenquency 100 6 解调器
设置Carrier frenquency 100
结论(结果分析)
通过对以上三个不同的信号进行低通、带通滤波和AM、DSB、SSB的调制解调得出三个不同的波形。从而知道频分复用利用同一个信道同时传输多路信号的,充分利用信道的频带或时间资源,提高信道的利用率。尽管在传输和复用过程中,调制解调等过程会不同程度的引入非线性失真,而产生各路信号的相互干扰,但是频分复用仍然可以普遍应用在多路载波电话系统中。
Simulink是一个很好的应用工具,我学习到如何建模和仿真。在软件中掌握模块的功能以及应用,顺利的建立模型,进行仿真,得到结果。