通信原理作业2

第一章

1 什么是模拟信号？什么是数字信号？

【答】参量（因变量）取值随时间（自变量）的连续变化而连续变化的信号，或者通俗地讲，波形为连续曲线的信号就是模拟信号。模拟信号的主要特点是在其出现的时间内具有无限个可能的取值。

自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散值的信号叫做数字信号。实际应用中的数字信号一般是只有两个取值“0”和“1”的脉冲序列。

模拟信号和数字信号的本质区别在于：模拟信号的取值为无限多个，而数字信号为有限个取值，通常只有“0”和“1”两个值。

4 设信道带宽为3KHz，信噪比为20dB，若传输二进制信号，则最大传输速率是多少？（两者中取小） 【解】因为已知信噪比为20dB，即：

20?10lgS?100N所以

SN

由香农公式可得信道容量为：

C?3000log2(1?100)?3000?6.647?19941bps

M由奈奎斯特定理：C?2Blog2?2B?6Kbps

两者中取小即可。

对香农定理和奈奎斯特定理的理解：

香农定理：例如，对于一个带宽为3KHz，信噪比为30dB（S/N就是1000）的话音信道，无论其使用多少个电平信号发送二进制数据，其数据传输速率不可能超过30Kbps。值得注意的是，香农定理仅仅

习题 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如

习题所示。

解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms 。传送字母的符号速率为

等概时的平均信息速率为

（2）平均信息量为

则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R

习题 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。

解：B 6

B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===

设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。

解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==kTRB V V

习题 设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80

通信原理作业答案

第1题

若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为

?nmf?Pm(f)??2fm?0?f?fmf?fm

试求：

（1） 接收机的输入信号功率； （2） 接收机的输出信号功率；

（3） 若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为

n0，设解调器的输出端接有截2止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？

解：

（1） 设DSB已调信号sDSB(t)?m(t)cos?ct，则接收机的输入信号功率为

2Si?sDSB(t)?m2(t)cos2?ct?nf1211??m(t)(1?cos2?ct)?m2(t)??Pm(f)df?mm 222??21m(t)(1?cos?ct) 2（2） 相干解调，乘以同频同相的载波信号后，信号为

sDSB(t)cos?ct?m(t)cos2?ct?经过低通滤波器后，输出为

so(t)?输出功率为

1m(t) 2So?nf121m(t)?Si?mm 428（3） 调制信号频谱在[?fm,fm]上有值，其他频率为零，已调信号在[?fc?fm,?fc?fm]上有值，其他频率为零，所以解调器前端带通滤波器的通带为[?fc?fm,?fc?fm]输入噪声功率为

《通信原理》第2章习题

一、填空题

1、2、

??0Sa(t)dt=_______________。Sa(0)=____________。

??????(t)dt=_____________。

3、幅度为10，频率为100Hz，初相位为0的正弦信号表达式为_________。 4、cost?(t)=_______________。

?????(t?1)?(t)dt=___________。

5、?(t)的频谱均匀分布于整个频率范围，常称为均匀谱或______________。 6、按信号随时间变化的规律来分，信号可分为确知信号与________信号。 7、正弦信号的三要素是____________、_________和_____________。 8、信号分析包括时域分析和___________分析。

9、脉冲宽度为?，周期为T的周期矩形脉冲函数，其频谱中第一个过零点的频率为__________，当?不变，T变大，谱线间隔变_____________，谐波分量幅度变________；当T不变，?变窄，第一个零点的频率变___________，谐波分量幅度变_____________。

10、脉冲宽度为0.1s，幅度为10V的非周期矩形脉冲信号频谱

一、 填空题

1、某一数字信号的符号传输速率为1200波特（Bd），若采用四进制传输，则信息传输速率为___________。

2、通信方式有两种基本形式，即________通信和_______ 通信。

3、模拟信号经抽样、量化所得到的数字序列称为________信号,直接传输这种信

号称为___________。

4、 PCM30/32制式中一复帧包含有_____帧，而每一帧又包含有 _____个路时

隙，每一路时隙包含有______个位时隙。

5、目前最常用的多路复用方法为________复用和_______复用。

6、由于噪声的干扰可能使帧同步码出现误码，我们将这种情况称为_____________。

7、设信道的带宽B=1024Hz，可传输2048 kbit/s的比特率，其传输效率η=_________。

8．信息出现的概率越小，则包含的信息就越________，某消息的概率为1/16，其信息__________bit。

9．某通信系统每秒钟传输1000个四进制符号，则此通信系统的信息速率为_______，码速率为____________。

10．单极性基带系统，发“1”码的概率为P（1）、抽样判决时刻的信号电平为A，发“0”码的概率为P

通信原理 实验报告

课程名称：通信原理

实验三：二进制数字信号调制仿真实验 实验四：模拟信号数字传输仿真实验 姓 名： 学 号： 班 级：

2012年 12 月

实验三 二进制数字信号调制仿真实验

一、实验目的

1. 2. 3. 4.

加深对数字调制的原理与实现方法；

掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的求法；

掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的特点及其比较；

进一步掌握MATLAB中M文件的调试、子函数的定义和调用方法。

二、实验内容

1. 复习二进制数字信号幅度调制的原理 2. 编写MATLAB程序实现OOK调制； 3. 编写MATLAB程序实现2FSK调制； 4. 编写MATLAB程序实现2PSK调制；

5. 编写MATLAB程序实现数字调制信号功率谱函数的求解。

三、实验原理

在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号。数字序列中每个数字产生的时间间隔称为码元间隔，单位时间内产生的符号数称为符号速率，它反映了数字符号产生的快慢程度。由于数字符号是按码元间隔不断产生的，经过将数字符号一一映射为

第2章 TCP/IP协议

2.1IP v4协议

2.1.1IP v4数据报格式

图2-1IP数据报的格式

1. 固定字段的含义

图2-2ToS字段内部结构

2. IP头部的可变部分

图2-3一个字节选项的代码格式

2.1.2IP v4地址

1. IP地址的含义和作用 2. IP地址的结构和类型

图2-4IP地址结构和类型

3. IP地址的记法

图2-5点分十进制记法

4. IP子网和子网掩码

(subnet mask)

图2-6子网掩码的意义

5. IP地址的分配 6. IP地址的配置

图2-7在Windows XP中指定IP地址

4

7. 特殊的IP地址

计算机网络原理与通信技术

图2-8路由器要配置多个IP地址

计算机网络原理与通信技术

5

2.1.3IP v4分段封装

1. IP数据报与上层PDU的关系 2. IP数据报与下层PDU的关系

6

计算机网络原理与通信技术

图2-9IP数据报分片

2.1.4IP v4功能模块

图2-10IP发送和接收数据报

2.1.5IP v4发送和接收流程

1. IP数据报在主机中的发送和接收过程

图2-11IP封装TCP的PDU形成IP数据报

图2-12以太网帧封装IP数据报

图2-13主机处理过程

2. IP数据报在路由器中的发送和接收过程

图2-14IP与帧中继寻址

图2-

通信原理 实验报告

课程名称：通信原理

实验三：二进制数字信号调制仿真实验 实验四：模拟信号数字传输仿真实验 姓 名： 学 号： 班 级：

2012年 12 月

实验三 二进制数字信号调制仿真实验

一、实验目的

1. 2. 3. 4.

加深对数字调制的原理与实现方法；

掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的求法；

掌握OOK、2FSK、2PSK功率谱密度函数的特点及其比较；

进一步掌握MATLAB中M文件的调试、子函数的定义和调用方法。

二、实验内容

1. 复习二进制数字信号幅度调制的原理 2. 编写MATLAB程序实现OOK调制； 3. 编写MATLAB程序实现2FSK调制； 4. 编写MATLAB程序实现2PSK调制；

5. 编写MATLAB程序实现数字调制信号功率谱函数的求解。

三、实验原理

在数字通信系统中，需要将输入的数字序列映射为信号波形在信道中传输，此时信源输出数字序列，经过信号映射后成为适于信道传输的数字调制信号。数字序列中每个数字产生的时间间隔称为码元间隔，单位时间内产生的符号数称为符号速率，它反映了数字符号产生的快慢程度。由于数字符号是按码元间隔不断产生的，经过将数字符号一一映射为

通信原理仿真作业

第五章 模拟调制

1. AM、DSB调制及解调

用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源m(t)，设载波频率?c?10Hz，m0?2,试画出： ? AM及DSB调制信号的时域波形； ? 采用相干解调后的AM及DSB信号波形； ? AM及DSB已调信号的功率谱；

? 调整载波频率及m0，观察分的AM的过调与DSB反相点现象。

? 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度

n0?0.1，重新解调。 2. SSB调制及解调

用matlab产生一个频率为1Hz，功率为1的余弦信源，设载波频率?c?10Hz，,试画出：

? SSB调制信号的时域波形；

? 采用相干解调后的SSB信号波形； ? SSB已调信号的功率谱；

? 在接收端带通后加上窄带高斯噪声，单边功率谱密度n0?0.1，重新解调。 3. FM调制及解调

设输入信号为m(t)?cos2?t，载波中心频率为fc?10Hz，VCO的压控振荡系数为5Hz/V，载波平均功率为1W。试画出：

? 已调信号的时域波形； ? 已调信号的振幅谱；

? 用鉴频器解调该信号，并与输入信号比较。

1

加入相同功率的高斯白噪声信号， DSB

信号解调较 AM

信号解调误差

数字通信原理作业答案

作业一

一、填空题

1、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数率传输八进制信号，码元速率为400B。

2 3、八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为，若传送1小时后，接收到10个错误码元，其误码率为1.39*10-5。 二、简答计算

1. 设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图1所示。图中为码元宽度，数字信息“1”和“0”

分别用

的有无表示，它们出现的概率分别为及（

？

）：

（1）求该数字信号的功率谱密度； （2）该序列是否存在离散分量（3）该数字基带信号的带宽是多少？ 解答： （1）

Ps( ) Pu( ) Pv( )

fbP(1 P)G0(f) G1(f) fbP(1 P)G1(f)

2

2

m

图

1

fb PG0(mfb) (1 P)G1(mfb) (f mfb)

2

2

m

fb PG0(mfb) (1 P)G1(mfb) (f mfb)

（2）令 m=+1或-1

Pv( )

m

f PG

b

(mfb) (1 P)G1(mfb) (f mfb)

2

2

fb2PG0(fb) (1 P)G1(fb) (f fb) G0(fb) 0

T fTb

G1(f) bSa()

22

G1(f