济南大学通信原理考试简答部分大体重要

第一篇：济南大学通信原理考试简答部分大体重要

1/什么是高斯型白噪声

答：高斯白噪声是指它的概率密度函数满足正态分布，同时它的功率谱密度函数是常数的一类噪声。其原因在于，一是高斯型白噪声可用具体的数学表达式表述，便于推导分析和运算；二是高斯型白噪声确实反映了实际信道中的加性噪声情况，比较真实地代表了信道噪声的特性。

2/信道容量是如何定义的？写出香农公式并简要说明其意义？

答：信道容量是信道的一个参数，反映了信道所能传输的最大信息量，其大小与信源无关。

C=Blog2(1+S/N)式中：B是信道带宽（赫兹），S是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）。显然，信道容量与信道带宽成正比，同时还取决于系统信噪比以及编码技术种类

3/什么是眼图？有何用处？

答：眼图是数字基带信号在信道中传输，加入了信道噪声，在接收端，使用示波器采用同步所产生的图形。作用：可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。

4/无码间串扰抑制噪声，减少噪声功率的方法？

答：（1）在基带信号峰值 相等、噪声均方根值 也相同时，单极性基带系统的抗噪性能不如双极性基带系统。（2）在误码率相同条件下，单极性基带系统需要的信噪功率比要比双极性高 3dB。

（3）在发 送 “1”、“0”码 等概情况下，单极性基带系统的最佳判决门限电平为，当信道特性发生变化时，信号幅度 将随着变化，故最佳判决门限也随之改变，不能保持最佳状态，从而导致误码率增大；双极性基带系统的最佳门限电平为 0，与信号幅度无关，因而不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态。

因此，数字基带系统多采用双极性信号进行传输。

5低通型抽样定理、带通型抽样定理

1)“低通采样定理”可简称“采样定理”在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。这个结论称为“采样定理”。一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍；采样定理是信息量化的基础，使离散的2琎制比特表示连续的模拟量的理论依据

2)一个带通信号m(t)，其频率限制在fL与fH之间，带宽为B=fH-fL，如果最小抽样速率fs=2fH/m，m是一个不超过fH/B的最大整数，那么m(t)可完全由其抽样值确定。什么是消息，信号，信息，通信

消息（message）指的是信号要传递的内容，是本质；

信号（signal）是是消息传递的形式，比如是电信号、光信号等，是载体；

信息（information）是指传达给人的消息，能消除受信者的某些不确定性；

通信（communication）好像和上面几个都没什么关系，就是传递消息呗，互通信息，就叫通信。

我觉得从英文的意思理解应该比较简单，希望能帮到你！

计算大题压轴可能必考：

P62---8P236---11

第二篇：通信原理考试总结

1.模拟调制分线性调制和非线性调制。

通信目的是传递消息中所包含的信息，进行信息的时空转移，即把消息从一方传送到另一方。

2.为什么要进行载波调制呢？

第一，通过调制，把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上，是已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配，这样就可以提高传输特性。

第二，把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。

第三，扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可以实现传输带宽与信噪比之间的互换。

因此，调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。

3.门限效应：输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，通常把这种现象称为解调器的门限效应。

4.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，每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进行分割，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。

时分复用：借助把时间帧分成若干时隙，各路信号占有各自时隙来实现在同一信道上传输多路信号。

1k=05.无码间串扰的时域条件：h（kTS）=0k为其他数

6.无码间串扰的频域条件：∑ H(ω+2πi/Ts)=Ts|ω|≤π/Ts

7.随参信道：特性随机变化的信道称为随机参量信道。

8.信道容量：是指信道能够传输的最大平均信息速率。

9.通信系统的组成功能：

①信息源：是把各种消息转换成原始电信号。

②发送设备：产生适合于在信道中传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。③信道：是一种物理媒质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

④接受设备：将信号放大和反变换。其目的是从受到减损的接受信号中正确恢复出原始信号。

⑤受信者（信宿是传送消息的目的地）：功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息。

10.数字通信系统的组成功能：

①信息源编码与译码：

一、提高信息传输的有效性。即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和码元速率。

二、完成A/D转换。即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。

②信道编码与译码：信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力

③加密与解密：为了保证所传信息的安全

④数字调制与解调：数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号

⑤同步：使收发两端的信号在时间上保持一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。

11.眼图，是指通过用示波器观察接收端的基带信号波形，从而估计和调整系统性能的一种方法。

眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小，眼图还可以用来指示接受滤波器的调整，以减小码间串扰，改善系统性能。同时，通过眼图我们还可以获得有关传输系统性能的许多信息。

12.由于在2PSK信号的载波恢复过程中存在着180°的相位模糊，即恢复的本地载波与所需的相干载波可能同相，也可能反相，这种相位关系的不确定性将会造成解调出的数字基带信号与发送的数字基带信号正好相反，即“1”变“0”，“0”变“1”，判决器输出数字信号全部出错。这种现象称为2PSK的“倒π现象”或“反相工作”。

13.二进制数字调制系统的性能比较：

一、误码率：①对同一调制方式，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率②若采用相同的解调方式，在误码率相同的情况下，所需要的信噪比2ASK比2FSK高3dB，2FSK比2PSK高3dB，2ASK比2PSK高6dB,③若信噪比一定，2PSK系统的误码率比2FSK的小，2FSK系统 的误

码率比2ASK的小。

二、从频带宽度或频带利用率来看，2FSK系统的频带利用率最低。

三、若传输信道是随参信道，2FSK具有更好的适应能力。

14.时分复用的优点：便于实现数字通信、易于制造、适于采用集成电路实现、生产成本较低。

15.伪随机噪声具有类似于随机噪声的某些统计特性，同时又能够重复产生

16.m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称。

17.本原多项式：一个n次多项式f(x)满足条件①f（x）为既约的；②f（x）可整除（xm+1），m=2n-1；③f（x）除不尽（xq+1），q

18.简述差错控制编码的基本原理

在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生错误，则信息码元与监督码元之间的关系将受到破坏，从而发现错误，乃至纠正错误。

19.2FSK通信系统中若“1”码与“0”码对应的信号幅度不相同，对传输信息有影响吗？为什么？

答：没有影响。（3分）

因为2FSK通信系统中，数字信号调制在载波的频率当中，频率对应不同的数字信号，和幅度没有关系。

20.脉冲编码调制：通常把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程。

21.

第三篇：成都大学通信原理课程设计

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数字通信系统的设计与实现

摘要：数字通信系统可分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。本设计主要介绍数字频带传输通信系统的二进制数字相对相位调制方式（2DPSK），并在此基础上运用MATLAB软件对2DPSK数字系统进行建模与基本的功能仿真，并通过对各模块的波形分析对系统的性能及可实现性做出评价。

关键词：频带传输；2DPSK；MATLAB；

I

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目录

第1章 引言................................................................................1 1.1背景...............................................................................1 1.2 选题的目的和意义...................................................................2 1.3 本课程设计的主要内容...............................................................2 1.4 章节内容安排.......................................................................3 第2章2DPSK调制与解调原理.................................................................4 2.1 2DPSK信号的产生...................................................................4 2.2 2DPSK信号的调制...................................................................4 2.2.1 2DPSK模拟调制法.............................................................5 2.2.2 2DPSK键控法.................................................................5 2.3 2DPSK 信号的解调...................................................................6 2.3.1 极性比较法...................................................................7 2.3.2 相位比较法...................................................................7 第3章 基于Matlab的系统程序设计仿真.......................................................9 3.1设计流程图.........................................................................9 3.2仿真程序..........................................................................10 3.3仿真波形..........................................................................15 3.4参数要求..........................................................................20 第4章 结束语.............................................................................21 参考文献..................................................................................22

II

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第1章 引言

1.1背景

人类的社会活动和发展是与信息及其传递——通信密切相关的。当今世界已进入信息时代。通信已深入到社会各个领域，对人类的生活和社会的发展更加具有特殊重要的意义，对于远程通信来说，数字频带传输技术的发展尤为重要。

随着数字技术的飞速发展与数字器件的广泛使用数字信号处理在通信系统中的应用已经越来越重要。数字信号传输系统分为基带传输系统和频带传输系统。频带传输系统也叫数字调制系统，数字频带传输系统是一种利用调制器对传输信号进行频率交换的传输方式，该系统对基带信号进行调制，使其频谱搬移到适合在信道(一般为带通信道)上传输的频带上。信号调制的目的是为了更好的适应信号传输通道的频率特性，传输信号经过调制处理也能克服基带传输同频带过宽的缺点，提高线路的利用率，一举两得。研究数字频带通信系统是研究数字通信的基础，现代大多数数字通信系统都是频带通信系统。数字频带传输在应用上要比基带传输更广泛，应用范围更大，如：卫星通信、移动通信、光纤通信、均是在所规定信道频带内传输频带信号。

通信信号的调制识别成为研究热点之一，国内外都有相关方面的研究，并且取得很好的结果。80年代以来，通信和信号处理系统越来越复杂，各种新技术的发展对通信系统的实现起着重大的影响。通信系统复杂性的增加使得分析与设计所需的时间和费用也迅速上升，为了节约人力、物力、财力和时间，就需要进行系统仿真。近10年来，数字通信系统得到了迅速的发展，尤其是人们对数字通信系统的需求，已超过现今技术所能支持数据速率几个数量级，而可利用的无线频谱有限，只有使通信频谱利用率得到显著提高，才能满足通信容量的要求。尽管通过增加发射功率和带宽来提高系统输出信噪比可以改善系统性能，但这与移动通信的发展目标相违背。一个使数据速率增长得以实现的重要技术突破就是研究数字频带通信系统。

过去，数字信号处理一直是用模拟设备完成，近代，数字计算机的出现和大规模集成技术的高度发展，为数字频带通信系统的处理提供了强有力的手段。在电子各个领域，正日益广泛地用数字方法实现数字频带通信系统。

数字通信在其发展过程中表现出了强大的生命力，它冲破了传统模拟通信方式的统治，逐步地发展、完善。随着通信事业的发展，特别是各种宽带传输技术(例如光纤传输、数字微波等)、综合业务数字网(ISDH)的实用化，全数字化的通信方式必将逐步取代模拟通信方式而得到蓬勃发展。数字调制传输在现在通信中发挥着越来越重要的作用。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）、成都学院（成都大学）课程设计报告

频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。基于频带系统仿真是通信电子类专业教学和科研经常使用的一种方法。我们在计算机尝试仿真，在计算机上显示不同系统的工作原理进行波形观察、频谱分析和性能分析等，为数字频带传输系统以及通信系统设计和研究提供强有力的指导。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。具有如下特点：

1)高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来； 2)具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；

3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；

4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等)，为用户提供了大量方便实用的处理工具。

1.2 选题的目的和意义

当要测试一个传输系统的性能时，往往都是把它做出来，再对其进行测量计算。这样做的话，需要浪费大量财力和劳力。而现在我们利用计算机，把需要设计的方案进行计算机仿真，模拟测试出来传输系统，最后计算出来和他相关的误码率，误比特率等数据，得出这个传输系统性价比。在传输信号中，2DPSK与2PSK信号和2ASK及2FSK信号相比，具有较好的误码率性能，但2FSK对相位不敏感，为了保证2PSK的优点，又不会产生误码，将2PSK体制改进为二进制差分相移键控（2DPSK），及相对相移键控。2DPSK方式即是利用前后相邻码元的相对相位值去表示数字信息的一种方式。MATLAB是一种功能强大，效率高，交互性好的数值计算和可视化计算机高级语言，它将数值的分析，矩阵计算，信号处理和图形显示有机地融合为一体，形成了一个极其方便，用户界面有好的操作环境。随着其自身版本的不断提高，MATLAB得到了各个领域专家学者的广泛关注，其强大的扩展功能可以为各个领域的应用提供基础。目前，MATLAB已广泛应用于科学研究工程计算，仿真，自动控制等领域，是目前工程上流行最广泛的科学语言。数字频带系统的应用广泛，所以研究数字频带通信系统并用软件仿真，具有现实意义。

1.3 本课程设计的主要内容

实现对2DPSK数字频带通信系统的设计与建模。包括以下要求：

（1）设计出规定的数字通信系统的结构，包括信源，调制，发送滤波器模块，信道，接受滤波器模块，解调以及信宿；

（2）根据通信原理，设计出各个模块的参数（例如码速率，滤波器的截止频率等）；（3）用Matlab实现该数字通信系统；（4）观察仿真并进行波形分析；

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（5）系统的性能评价（分析误码率）。

1.4 章节内容安排

本文共有四个章节，第一章为绪论，主要介绍数字通信系统的背景与发展，对我们的重要意义以及我们课程设计需要做的工作，要完成的主要内容；第二章是讲2DPSK产生的方法和调制与解调原理；第三章是讲基于Matlab的系统程序设计仿真，是本次的重点。第四章是结束语，是对本次课程设计的一个全面总结和心得体会。

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第2章2DPSK调制与解调原理

2.1 2DPSK信号的产生

2DPSK 是利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，载波相邻两码元的相位差定义为

nnn-

1（2-1）

n、n-1分别表示第n及n-1个码元的载波初相。n0通常表示数字信息“0”，n通常表示数字信息“1”。波形如图2.1所示：

绝对码110100110相对码01001110112DPSK 图2-1 2DPSK波形

2.2 2DPSK信号的调制

S2DPSK(t)等于调制信号S(t)2DPSK的基本原理和2ASK是一样的，只是把输入的数字信息进行码变换，码变换后的信号S(t)乘以载波信号cos2fct。所以S2DPSK(t)的数学表达式为

S2DPSK(t)S(t)cos2fct（2-2）

根据功率谱公式可以算出S(t)的功率谱，用P(f)来表示。根据频移定理得到S(t)信号的功率谱 ''''A2P'ffcPs'ffcP2DPSK(f)

（2-3）4s4

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'其中，Ps'f为双极性全占空矩形脉冲序列 S(t)的功率谱。

2.2.1 2DPSK模拟调制法

模拟调制法如图2-2所示，其中码变换过程为将绝对码变换为相对吗；码型变换的过程为将输入的单极性不归零码转换为双极性不归零码型；乘法器过程是将双极性不归零信号与载波相乘得到2DPSK信号。

双极性S(t)码变换相对码码型变换不归零乘法器coscte2DPSK(t)图2-2 模拟调制法

2.2.2 2DPSK键控法

基带信号差分变换反相器载波输入图2-3 键控法

选项开关已调信号

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2.3 2DPSK 信号的解调

2DPSK信号最常用的解调方法有两种，一种是极性比较法（相干解调法），另一种是相位比较法（非相干解调法）。

当采用2PSK解调时，设调制采用“1”变“0”不变规则。当发送端“1”时，收到的2PSK信号为：

S2PSKcos2fct

（2-4）

带通滤波器的输出是信号加窄带噪声：

cos2fctni(t)1ni(t)cos2fctnQ(t)sin2fct

（2-5）

上式与相干载波cos2fct相乘，得：

cos2fctni(t)cos2fct1ni(t)cos22fctnQ(t)sin2fctcos2fct

111ni(t)1ni(t)cos4fct 224fctcos2f

t

（2-6）

nQ(t)sinc式（2-6）所示信号经低通滤波器后得：

x(t)1ni(t)

（2-7）

显然，x(t)的瞬时值是均值为-

1、方差为nn0B2PSK2n0f的高斯随机变量。所以，x(t)的取样值的概率密度函数为：

2f1(x)同理，发端发“0”时，收到的2PSK信号为：

1e2n(x1)222n

（2-8）

S2PSKcos2fct

（2-9）

带通滤波器的输出是信号加窄带噪声：

cos2fctni(t)1ni(t)cos2fctnQ(t)sin2fct

（2-10）

上式与相干载波cos2fct相乘，得：

cos2fctni(t)cos2fct1ni(t)cos22fctnQ(t)sin2fctcos2fct

111ni(t)1ni(t)cos4fct 22nQ(t)sin4fctcos2fct

（2-11）

式（2-11）所示信号经低通滤波器后得：

x(t)1ni(t)

（2-12）

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显然，x(t)的瞬时值是均值为

1、方差为nn0B2PSK2n0f的高斯随机变量。所以，x(t)的取样值的概率密度函数为：

2f0(x)1e2n(x1)222n

（2-13）

当“1”、“0”等概率时，最佳判决门限为0。发“1”错判成“0”的概率为：

1P(0/1)f1(x)dxerfc(r)

（2-14）

02根据PeP(0)P(1/0)P(1)P(0/1)得解调器平均误码率为：

11Peerfc(r)P(0)P(1)erfc(r)

（2-15）

22式中，ra222n。

2PSK的反向工作问题：二分频电路恢复的载波有时与发光载波相同，有时反相。当本地载波反相，变为cos2fct时，则相乘器以后的输出波形都和载波同频同相时的情况相反，判决器输出的数字信号全错，与发送数码完全相反，这种情况称为反向工作。2DPSK只是解决了2PSK的反向工作问题，但是在2DPSK差分码中有一个出错时会引起两个相邻码元错误。所以2DPSK误码率为2PSK误码率的两倍

1Pe2erfc(r)P(0)P(1)erfc(r)

（2-16）

22.3.1 极性比较法

解调原理：对2DPSK信号进行相干解调，恢复出想相对码，再经码反变换器变换为绝对码，从而恢复出发送的二进制数字信息。

e2DPSK(t)带通滤波器乘法器cosct低通滤波器抽样判决器定时脉冲码反变换器输出

图2-4 极性比较法解调

2.3.2 相位比较法

解调原理：对接收到的2DPSK信号延时一个码元间隔Ts，然后与2DPSK信号本身相乘，相乘结果反映了

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前后码元的相位差，经过低通滤波器后再抽样判决，可直接恢复出原始数字信息。

e2DPSK(t)带通滤波器低通滤波器抽样判决器定时脉冲码反变换器输出延迟Ts

图2-5 相位比较法解调

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第3章 基于Matlab的系统程序设计仿真

3.1设计流程图

产生随机序列差分编码脉冲整形调制生成DPSK信号加噪声高通滤波器延时低通滤波器抽样判决对比显示误码结束 图3-1 程序流程图

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3.2仿真程序

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % dpsk调制，非相干解调 % 参数：

% 载波频率4800Hz，码元速率2400Hz % 采样率是载波频率的8倍

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Nyquist_Freq=19200;%奈奎斯特速率 CW_Freq=4800;%载波频率

Sample_Ratio=0.125;%载波频率/采样频率 m=15;%码元数目

N=2*(m+1)/Sample_Ratio;%采样点数，因为差分编码后会多出一个码元，所以是m+1 n=1:1:N;N0=randn(1,N);%噪声,均值为0，方差为1 % 21阶整形滤波器

b1=rcosfir(0.5,10,2/Sample_Ratio,1);% 30阶低通滤波器h2 f2=[0 0.125 0.4 1];w2= [1 0.95 0.1 0];b2 = fir2(30,f2,w2);% 随机序列 a=rand(1,m);for i=1:m if(a(1,i)>0.5)a(1,i)=1;else a(1,i)=-1;end;end;%差分编码

d_a=zeros(1,m+1);d_a(1,1)=-1;

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for i=1:m if(a(1,i)==d_a(1,i))d_a(1,i+1)=-1;else d_a(1,i+1)=1;end end %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 对原序列进行采样

spread_a=zeros(1,N-2/Sample_Ratio);k=1;j=0;for i=1:N-2/Sample_Ratio if(j==2/Sample_Ratio)j=0;k=k+1;end j=j+1;spread_a(1,i)=a(1,k);end %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 对差分编码后的序列进行采样 spread_d_a=zeros(1,N);k=1;j=0;for i=1:N if(j==2/Sample_Ratio)j=0;k=k+1;end j=j+1;spread_d_a(1,i)=d_a(1,k);

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end %脉冲整形

fft_spread_d_a=fft(spread_d_a,N);fft_b1=fft(b1,N);wave_shape_d_a=ifft(fft_spread_d_a.*abs(fft_b1));%功率归1化 energy_sum=0;for i=1:N energy_sum=energy_sum+wave_shape_d_a(1,i)^2;end average_power=energy_sum/N;wave_shape_d_a=wave_shape_d_a/sqrt(average_power);%功率归1化 %随机序列和差分编码后的波形

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(1);subplot(2,1,1);plot(spread_a/max(spread_a),'k');% 随机序列时域波形 title(' 随机序列时域波形');axis([1 N-1.5 1.5]);subplot(2,1,2);plot(spread_d_a/max(spread_d_a),'k');%随机序列幅频特性 title(' 随机序列差分编码后波形');axis([1 N-1.5 1.5]);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %整形以后的信号

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% fft_wave_shape_d_a=fft(wave_shape_d_a,N);figure(2);subplot(2,1,1);plot(wave_shape_d_a/max(wave_shape_d_a),'k');% 整形以后的信号时域波形

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title('脉冲成形后时域波形');subplot(2,1,2);plot((0:N-1)*2*pi/N,abs(fft_wave_shape_d_a)/max(abs(fft_wave_shape_d_a)),'k');%整形以后的信号幅频特性

title('脉冲成形后频域波形');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %调制以后生成dpsk信号 dpsk_m=zeros(1,N);j=0;k=1;for i=1:N if(j==2/Sample_Ratio)j=1;k=k+1;end dpsk_m(1,i)=wave_shape_d_a(1,i)*cos(2*pi*Sample_Ratio*i);%调制 j=j+1;end %调制以后的信号

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% fft_dpsk_m=fft(dpsk_m,N);figure(3);subplot(2,1,1);plot(dpsk_m/max(dpsk_m),'k');% 调制以后的信号时域波形 title('调制后时域波形');subplot(2,1,2);plot((0:N-1)*2*pi/N,abs(fft_dpsk_m)/max(abs(fft_dpsk_m)),'k');%调制以后 的信号幅频特性 title('调制后频域波形');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 信号加噪声，模拟信道 dpsk_m=dpsk_m+N0;

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%加噪以后的信号

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% fft_dpsk_m=fft(dpsk_m,N);figure(4);subplot(2,1,1);plot(dpsk_m/max(dpsk_m),'k');% 加噪以后的信号时域波形 title('加噪后时域波形');subplot(2,1,2);plot((0:N-1)*2*pi/N,abs(fft_dpsk_m)/max(abs(fft_dpsk_m)),'k');%加噪以后的信号幅频特性 %滤波

fft_b2=fft(b2,N);%N点的FFT变换 fft_y1=fft_dpsk_m.*(abs(fft_b2));y1=ifft(fft_y1);%低通滤波后得到的信号 %相乘以后的信号

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(5);subplot(2,1,1);plot(dpsk_m/max(dpsk_m),'k');%相乘后的信号时域波形 title('相乘后频域波形');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %滤波以后的信号

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(6);subplot(2,1,1);plot(y1/max(y1),'k');% 滤波以后的信号时域波形 title('滤波后时域波形');subplot(2,1,2);plot((0:N-1)*2*pi/N,abs(fft_y1)/max(abs(fft_y1)),'k');%滤波以后的信号幅频特性 title('滤波后频域波形');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

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%抽样和判决 an=zeros(1,m+1);for i=1:m an(1,i)=y1(1,2/Sample_Ratio*i+1/Sample_Ratio);end;result=zeros(1,m);for i=1:m if(an(1,i)>0)result(1,i)=-1;else result(1,i)=1;end;end;%误码情况

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(7);plot(result,'ko');hold on;plot(a,'kx');axis([1 m-1.5 1.5]);legend('判决后','原码');title('误码情况');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 3.3仿真波形

说明：在画图时，进行了归一化处理。噪声的方差为1，随机序列的幅度为1，调制加噪后信噪比为-3dB，按照理想情况计算，解调后信噪比为0dB。

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图3-2 随机序列15个

图3-3 脉冲形成后的波形

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图3-4 调制后的波形

图3-5 加噪后的波形

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图3-6 相乘后时域波形

图3-7 滤波后的波形

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图3-8 误码情况（0dB）

在统计误码率时，考虑到程序运行时间，码元个数为：65536，在高信噪比下统计的误码率可信度较低。判决前的信噪比按下式计算：SNRA/，其中A为已调信号的幅度，为噪声方差。2DPSK的理论误码率为：0.5*exp(r)，其中r=SNRA/为判决时的信噪比。

2DPSK在10dB，8dB，6dB，4dB，2dB，0dB，2dB，4dB，6dB，8dB，10dB的信噪比下的误码率依次为

0.*** 0.*** 0.*** 0.370***5 0.*** 0.*** 0.*** 0.***4 0.***3 0.***87

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0.000***0357 根据以上数据以及对应的理论数据，绘制的误码率曲线如下图所示：

图3-9 误码曲线

由图3-9可知，系统误码率误大小和系统的信噪比成反比，及信噪比越大，误码率越小。增加信噪比有利于增强传输系统的传输能力。

3.4参数要求

码元速率2400波特，载波频率4800Hz，奈奎斯特频率19200Hz。

采样频率：为码元速率的16倍，即奈奎斯特频率为码元速率的8倍，在计算误码率时，采样频率为码元速率的8倍，即奈奎斯特频率为码元速率的4倍。

脉冲成形滤波器参数：脉冲成形滤波器选用FIR型升余弦滤波器，滚降系数为0.5，阶数为21，调用Matlab中的rcosfir函数来设计滤波器。

低通滤波器：低通滤波器选用FIR型低通滤波器，参数为：

f20 0.125 0.4 1;w2 1 0.95 0.1 0;

b2  fir230,f2,w2;调用fir2函数来生成。

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第4章 结束语

经历了两周的课程设计，我觉的我学到了很多东西吧。课程设计是培养我们综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。还有在此次设计过程中也有互相的合作，这让我也意识到团队合作的重要性，甚至在一定程度上决定了设计的成败。

通过这次课程设计，我对通信系统的仿真有了很大的了解，掌握的设计的方法和思路，学会将知识运用于实际的方法，提高分析和解决问题的能力，掌握了一些基本通信电路的结构原理，能熟练使用Matlab软件进行程序仿真，能通过仿真波形得到自己想要的数据。然而，在这次课程设计中，我也发现了很多自身的不足，比如基础知识不扎实，耐心不够，马虎大意等等。在此，特别感谢，是他们给我不少帮助指示。今后，我将多多注意，不断的提升自己。

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参考文献

[1] 赵鸿图.通信原理MATLAB仿真教程.北京：人民邮电出版社，2010 [2] 黄葆华.通信原理.西安：西安电子科技大学出版社，2012 [3] 刘保柱.MATLAB 7.0 从入门到精通.北京：人民邮电出版社，2010 [4] 赵静.基于MATLAB的通信系统仿真.北京：北京航空航天大学出版社，2007

第四篇：河海大学通信原理教学大纲

《通信原理》教学大纲

一、课程名称：通信原理

Communication Principle

二、课程编号：0602111

三、学分学时：4学分 /64学时

四、使用教材：《通信原理第六版》（樊昌信编著，国防工业出版社）

五、课程属性：专业基础课 / 必修

六、教学对象：通信工程专业本科生

七、开课单位：计算机及信息工程学院

八、先修课程：概率论与数理统计、信号与线性系统、通信电子线路

九、教学目标：

本课程以通信系统的基本理论为主要内容。结合实际通信系统的应用使学生加深对通信基本理论及通信系统基本工作原理的掌握和理解，从而培养学生分析问题、解决问题的能力及创新能力；培养学生应用和设计新的通信系统的能力。

十、课程要求：

本课程采用问题探讨与课程讲授、主题讨论与案例讨论等教学方式，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和通信系统设计与分析能力。因此，本课程要求课前必须阅读教材的相关部分和参考文献；课上主动参与讨论；课后按时完成布置的家庭作业与思考问题。请到主讲教师的教学博客上下载学术文献，并及时进行教学互动交流。

本课程教学环节的具体要求为：  一篇读书报告；  八次课后作业  一次期末考试

各个环节的作业学生必须独立完成，遵守学术诚信原则。如果发现抄袭等情况，将取消该项成绩。

十一、教学内容：

本课程主要由以下内容组成：（理论教学64个学时）第一章 绪论（4学时）

 知识要点：通信系统的组成、系统模型及分类；通信技术的发展历史及趋势；信号、消息；信息及其度量，信息量和平均信息量；通信系统的性能度量。 重点：1.模拟和数字通信系统模型。2．信息量与平均信息量（信息的熵）的计算。

3．码元速率，信息速率，频带利用率，误码率，误信率的定义与计算。 难点：信息量与平均信息量（信息的熵）的计算。 教学方法：课堂讲解与讨论 第二章 确定信号分析（4学时）

 知识要点：信号通过系统的过程。确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运算特性，常用信号的傅立叶变换；；信号的能量和能量谱密度；信号的功率和功率谱密度。

 重点：信号及其正交展开变换、信号的傅氏分析、相关函数及功率谱密度函数。 难点：卷积定义式，时域卷积定理，频域卷积定理。 教学方法：课堂讲解 第三章 随机信号分析（8学时）

 知识要点：随机过程及白噪声的概念；平稳随机过程的数字特征（均值、方差、相关函数）的计算方法；平稳随机过程通过线性系统后的自相关、功率谱的计算方法；正态随机过程、窄带噪声的特征、分析方法；信号加窄带噪声的分析方法。 重点：1.随机过程的数字特征。

2.平稳随机过程的特性—各态历经性

3.高斯过程的一维概率密度函数的特性。

4．正弦波加窄带高斯过程。

5．平稳随机过程通过线性系统的特点。 难点：1.平稳随机过程的相关函数与功率谱密度。

2．平稳随机过程通过线性系统的特点。 教学方法：课堂讲解、小组研讨 第四章 信道（6学时）

 知识要点：掌握信道数学模型； 随参信道、恒参信道；信息论、香农定理。 重点：1.恒参信道特性及其对信号传输的影响

2．随参信道的三个特点及其对信号传输的影响

3．信道容量的概念，香农公式的含义及计算。 难点：1.恒参、随参信道特性及其对信号传输的影响。

2．随参信道特性的改善—分集接收。

3.信道容量的概念及求法。 教学方法：课堂讲解、小组研讨 第五章 模拟调制系统（8学时）

 知识要点：线性调制、非线性调制、相干解调、非相干解调的概念；各类模拟调制系统的性能分析方法；各类调制的应用。

 重点：1.幅度调制的原理及抗噪声性能。

2.非线性调制的原理及频率调制系统的抗噪声性能。

3.各种模拟调制系统的性能比较。 难点：1．线性调制相干解调的抗噪声性能

2．调频系统的抗噪声性能。

3.复合调制及多级调制的概念。 教学方法：课堂讲解 第六章 数字基带传输系统（8学时）

 知识要点：无码间串扰系统的条件及滚降无串扰系统特性的分析方法；时域均衡的分析及计算方法；基带传输系统特性；主要传输码型差分码、AMI、HDB3的编码规则及特点；部分响应系统编码方法；奈奎斯特定理；眼图的含义及作用。

 重点：1.基带传输的常用码型，基带信号的频谱特性。

2.无码间干扰的基带传输特性。

3.部分响应系统。

4.基带传输系统的抗噪声性能。

5.检测系统性能的实验手段—眼 图。 难点：1.基带信号的频谱特性。

2.无码间干扰的基带传输特性及抗噪声性能。

3.部分响应系统。

4.时域均衡原理及实现方法。 教学方法：课堂讲解、实验巩固 第七章 正弦载波数字调制系统（8学时）

 知识要点：ASK、FSK、PSK调制、解调原理，已调信号时域表示及频谱结构；数字系统抗噪性能分析方法；理解数字载波键控概念；MSK、QPSK、OQPSK、QAM等系统的性能及特点。 重点：1．二进制数字调制系统的原理及抗噪声性能分析。

2.二进制数字调制系统的性能比较

3.多进制数字调制系统的原理及抗噪声性能分析。 难点：1.多进制数字调制系统的原理及抗噪声性能分析。

2．改进的数字调制方式。 教学方法：课堂讲解、实验巩固 第八章 模拟信号的数字传输系统（8学时）

 知识要点：抽样定理；PCM编码原理（A律13折线非线性量化编码）及量化信噪比的计算方法；增量编码调制（DM）的原理；时分复用及复用信号带宽计算方法；数字压扩总和增量编码调制的原理。

 重点：1．PCM系统组成，PCM调制原理，13折线A率的编译码方法及PCM系统中的噪声

分析

2.增量调制（ΔM）原理及ΔM系统中的量化噪声分析。

3.差分脉冲编码调制(DPCM)系统。

4．时分复用和多路数字电话系统。 难点：1．13折线A率的编译码方法

2.DPCM系统中的量化噪声分析。

3.语音和图像的压缩编码。 教学方法：课堂讲解

第九章 数字信号的最佳接收（4学时）

 知识要点：匹配滤波器的设计分析方法；最佳接收原理；数字信号接收的统计描述，最佳基带系统；确知信号的最佳接收机的设计；最佳接收准则，匹配滤波器原理及计算。 重点：1．关于最佳接收的准则表述。

2．确知信号最佳接收的分析。

3．普通接收机与最佳接收机的性能比较。

4．匹配滤波器原理及其在最佳接收中的应用。

5．最佳基带传输系统  难点：1．确知信号最佳接收的分析。

2．匹配滤波器在最佳接收中的应用。教学方法：课堂讲解、课后仿真

第十章 差错控制编码（4学时）

 知识要点：线性分组码编码原理，一致校验矩阵及生成矩阵的计算方法；汉明码、循环码的特点及编码方法；最小码距概念及其与纠、检错能力的关系。差错控制编码基本概念和分类；常用的差错控制编码：重复码、奇偶校验码、方阵码、等比码和正反码，线性分组码生成和校验方法，纠检错能力。常用的差错控制编码方法和性能。 重点：1.线性分组码的编码原理

2.汉明码、循环码的特点及编码方法

3．最小码距概念及其与纠、检错能力的关系

4．循环码的编码与解码。 难点：1.循环码的原理, 2.生成矩阵和一致校验矩阵的性质

 教学方法：课堂讲解、课后系统仿真练习第十一章 同步原理（2学时）

 知识要点：掌握载波同步、位同步及帧同步的工作原理及获取同步的方法

 重点：1．载波同步法（插入导频法和直接法）的原理和载波同步系统的性能分析。

2．位同步法（插入导频法和直接法），位同步系统的性能及其相位误差对性能的影响。

3．群同步法（起止式同步法、连贯式插入法、间隔式插入法）的原理同步系统的性能。

4．网同步的基本概念。

 难点：1．群同步法（起止式同步法、连贯式插入法、间隔式插入法）的原理同步系统的性能。

2．扩展频谱系统同步。 教学方法：课堂讲解

十二、实践环节：

通过通信原理实验课程，巩固、加深并扩大学生所学到的理论知识，培养学生运用基本理论分析、处理实际问题的能力，培养实事求是、严肃认真、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯，并加深学生对抽象过程的认识，使学生了解集成电路在通信系统中应用的新技术，加强学生认识系统的能力。

实验内容主要有：中央集中控制器系统、脉冲幅度调制及系统、FSK调制与解调、PSK调制与解调、PCM及系统实验、增量调制编、译码实验、数字同步技术信码再生。

学生应达到下列基本要求：  正确使用常用的电子仪器；  掌握基本的测试技术；  具有查阅电子器件手册的能力；

 根据课程内容，熟悉通信领域中的某些新发展和新办法，以及通信技术的实现手段；  通过观察实验现象，在实验研究的全过程上得到较为系统的训练；  能根据实验情况的分析，寻找和去除某些单元电路的故障；

十三、教学参考： 1．参考教材

 曹志刚等编，现代通信原理，清华大学出版社  周炯磐等编，通信原理，北京邮电大学出版社

 Digital and Analog Communication Systems(5th or 6th Edition).清华大学出版社（影印版：数字与模拟通信系统）

 Simon Haykin, Communication Systems, 电子工业出版社（影印版：通信系统）

 J.G.Proakis.Digital Communication(4rd Edition).电子工业出版社（影印版：数字通信）2．网络资源

 西安电子科技大学通信原理网站 http://ste.xidian.edu.cn/txgc/  东南大学通信原理网站

http://jwc.seu.edu.cn/jpkc/declare/2006txyl/old/1.htm  北京交通大学通信原理网站

http://col.njtu.edu.cn/course/xnjp/dzxy/txxtyl

 南京邮电大学通信原理网站 http://202.119.236.185/tongxin/index.aspx  武汉科技大学通信原理网站 http://jwc.wust.edu.cn/ec/C69/kcjsgh-1.htm  西南交通大学现代通信原理网站 http://jp.dame.com.cn/C102/Course/Index.htm  湖南师范大学通信原理网站 http://202.197.120.40/ec/C17/jsdw-3.htm  石家庄邮电职业技术学院通信 http://jpk.sjzpc.edu.cn/dxx/txgl/default.asp  吉首大学通信原理网站 http://210.43.64.31/jpkc/C148/kcms-3.htm  聊城大学通信原理教学网站 http://  杨百翰大学 http://www.xiexiebang.comtheory.thm/  麻省理工学院的Transmission of Information http://web.mit.edu/6.441/www.xiexiebang.communication Theory http://www.xiexiebang.communication Theory http://www.xiexiebang.communication Systems http://netdial.caribe.net/~mteixeir/ee4714.htm  瓦斯特理工的Advances in Digital Communication http://spinlab.wpi.edu/courses/ee533/

十四、考核方式：

考核/考查方式：闭卷考试

十五、课程说明：

1． 本课程为考研课程、校级精品课程 2． 编写人：李旭杰、徐立中 3． 编写日期：2008-1-26

第五篇：2014南昌大学通信原理 考试大纲

2014年通信原理期末考试复习大纲

第1章 绪论

1、掌握模拟通信系统和数字通信系统模型及其优缺点；

2、掌握通信系统按调制方式的分类，常用的调制方式；

3、掌握通信系统的主要性能指标，信息速率和码元速率。

第4章 信道

1、掌握信道的数学模型及其分类；

2、掌握信道三要素及其之间的关系；

3、掌握连续信道容量的计算、分析及其证明。

第5章 模拟调制系统

1、掌握幅度调制（DSB,AM,SSB,VSB）的原理及抗噪声性能；

2、掌握相干解调和非相干解调的原理以及实现；

3、掌握角度调制（PM,FM）的原理及相关参数的求解。

第6章 数字基带传输系统

1、掌握几种基本的数字基带信号、波形及其分析；、2、掌握数字基带信号码型变换、波形图及其数字基带信号频谱特性分析；

3、掌握数字基带传输系统，码间串扰的产生机理，消除码间串扰的基本原理；

4、掌握数字基带传输系统无码间干扰时传输的码元速率和频带利用率分析。

第7章 数字带通传输系统

1、掌握二进制数字调制的基本方式及特点；

2、掌握二进制数字调制信号的时域与频域特性（表达式，带宽，图形）；

3、掌握二进制数字传输系统的实现方法（收与发）（方框图，各点时间波形）；

4、二进制数字传输系系统的性能分析（误码率，信号功率）。

第9章 模拟信号的数字传输

1、低通信号抽样定理 带通信号抽样定理、自然抽样与平顶抽样；

2、掌握量化的定义、均匀量化、非均匀量化、A律13折线、PCM调制原理；

3、掌握时分复用。

第10章 数字信号的最佳接收

1、掌握数字信号的最佳接收准则；

2、掌握匹配滤波器的传输特性、冲激响应、输出、最大输出信噪比；

3、掌握二进制相关器形式和匹配滤波器形式的最佳接收机的框图及实现最佳接收机中各点的波形；

4、掌握理想信道下最佳基带传输系统对收/发滤波器的要求；

5、掌握实际接收机与最佳接收机的性能差异。

第11章 差错控制编码

1、掌握纠错编码的原理以及性能；

2、掌握线性分组码编译码原理；

3、掌握循环码编译码原理。

第13章 同步原理

1、掌握同步类型；

2、掌握载波同步分类、原理及方法；

3、掌握码元同步分类、原理及方法。