南昌大学通信原理

南昌大学通信原理（通用9篇）

南昌大学通信原理 篇1

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；

南昌大学通信原理 篇2

关键词：DSRC,通信机制,专用短程通信,智能交通

1 引言

随着通信技术的快速发展,人们对交通安全、舒适、高效等的要求越来越高。由此,智能交通系统ITS(Intelligent Transport System)诞生了。专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)是智能交通系统中最重要的基础通信协议之一。研究该通信协议对于ITS的普及应用有着关键的意义。国际上已经形成以欧洲CEN/TC278、美国ASTM/IEEE和日本ISO/TC204为核心的标准化体系。2007年我国正式颁布了系列国家标准(GB/T20851-2007),推动了DSRC在国内的研究和开发。

本文对专用短程通信协议(DSRC)的体系结构以及通信原理进行了分析,为实现ITS中最重要的高速车辆间通信提供了重要参考。

2 DSRC体系结构概述

参照开放系统互联(OSI)体系结构的7层模型,现有的DSRC可划分为物理层(L1)、数据链路层(L2)和应用层(L3)。在此基础上DSRS协议结构如图1所示[1]。

B-K E—广播核心单元

I-KE—初始化核心单元

T-K E—传输核心单元

2.1 DSRC体系结构组成分析

2.1.1 物理层

该层位于体系的最底层,规范了传输媒体及其上下行链路的物理特性参数。该层提供同步、定时功能,同时控制信道的激活、保持、切换和释放,并定义了物理层和数据链路层的借口参数,其中包括:载波频段、通信速率、调制方式、通信系统、误码率等。

2.1.2 数据链路层

该层位于体系的中间层,定义了帧的具体结构,提供可靠传输、差错控制、流量控制等。该层可氛围L L C(逻辑链路控制)子层和MAC(媒体访问控制)子层[2]。

LLC:该层主要是进行PDU(协议数据单元)的初始化,解释收到的命令P D U并生成相应的相应P D U,以及执行数据流的控制和差错控制、校正。

M A C:该层主要进行帧控制,对L P D U的分段和重组,P D U的收、发却仍,C R C校验等。帧结构是M A C层甚至是整个协议的关键性内容,对比国外标准可知,DSRC协议最主要的差异是帧结构的不同,即帧中包含的各个时隙的时间长度是否一致。而我国采用的标准和欧洲一致,即采用变长结构。

2.1.3 应用层

该层为DSRC协议的最高层,主要是讨论应用程序用于同网络通信所需要的各种技术。

该层是在数据链路层提供服务的基础上提供特定的应用服务,如实现通信初始化和释放程序、广播服务支持、远程应用相关操作等。

2.2 DSRC系统的组成分析

专用短程通信设备基于专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)规范,主要包含路侧设备(Road Side Unit,简称RSU)和车载设备(On Board Unit,简称OBU)两部分,通过路侧设备和车载设备之间的无线通信实现路网与车辆之间的信息交流。DSRC是一种小范围无线通信系统,它作为车-路的通信平台,通过信息的双向传输将车辆、道路有机地连接起来[3]。如图所示2。

RSU是OBU的读写控制器,由加密电路、编解码器电路和微波通讯控制器等组成,以DSRC通讯协议的数据交换方式和微波无线传递手段,实现移动车载设备与路侧设备之间安全可靠的信息交换目的。

OBU是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备。OBU本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签,也可以通过附加一个智能卡读写接口,实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能,而成为双片式电子标签。智能卡的引入,不仅使电子标签的扩展存储空间大大增加,可以容纳更多的应用;而且还可以作为电子钱包形式的金融储值卡使用,大大降低了系统营运的风险[4]。

3 DSRC协议的通信原理分析

结合实际的需求特点,可以将DSRC协议的通信流程分为建立连接、信息交换、连接释放3个基本流程[5]。

首先,建立连接。对比TCP/IP协议中的3次握手过程,路侧单元利用物理层下行不断地发送帧控制信息,当车载O B U驶入有效发射区域时接收到该信息,回复相应的请求。路侧单元收到请求后做出响应,然后发送给O B U。之后O B U进行确认,路侧单元收到确认后进行信息核实,连接建立成功。

第二,信息交互。利用前面建立好的连接,针对应用服务类型进行数据交换。此过程最重要的是差错控制。可以通过重传计数器,控制重传等待时间等方法解决。

最后,连接释放。R U S向O B U发送释放连接信息,O B U接收信息,确认要释放连接,设定连接释放计数器,由连接释放计数器释放连接。整个数据流如图3。

4 DSRC技术关键问题研究

虽然DSRC技术应用前景十分广泛,但是还存在如下有待解决的问题。

4.1 RSU发射功率及其分布

对于不停车收费系统,只需要在特定的位置安装一个或者几个RSU单元即可。但是对于某些系统,需要安置多个R S U单元,这样RSU单元之间的距离,抗相互干扰等成为实际中需要解决的问题,这就要求今后的研究要着重于如何设计R S U的发射功率和分布。

4.2 布网问题

DSRC技术不可能做为首要的通信技术,所以载体平台不会投入太多,这样就导致有限的资金投入如何最大化建设基础设施。所以D S C R技术是否能利用目前的公网设施实现通信也是待解决的问题。

4.3 应用层程序设计问题

DSRC技术能用于哪些层面,需要设计者在应用层程序上进行不断的开发,对比Wifi等相关技术,真正区别其能否广泛应用,在于未来应用程序是否能和D S R C标准相连接。

参考文献

[1]陈凌旭.DSRC协议数据链路层的研究及部分实现.西南交通大学,2005-04-01.

[2]范庆彬.DSRC技术及其通信机制的研究.研究与开发,2010-06-10.

[3]杜水荣.电子不停车收费应用中的DSRC技术比较.企业技术开发,2009.

[4]中国国家标准化管理委员会.电子收费专用短程通信,2007

《通信原理》课程教学探索 篇3

摘 要 《通信原理》是通信工程、电子信息等信息类专业的一门核心基础课，存在理论性强、不易与实际相结合的特点，笔者根据多年的通信系统设计经验以及大学本科授课体会，在理论实验教学、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行了探索，以期改善教学效果，提高授课质量。

关键词 通信原理 教学改革 教学内容 教学方法

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）02-0003-02

随着数字通信技术和计算机技术的快速发展，信息技术已成为21世纪世界经济发展的主要动力，信息的传播方式也从上世纪末的以书信和固定电话为主转变为蜂窝移动通信和计算机网络通信等。学习和掌握现代通信系统和技术也成为信息社会每一位成员，尤其是未来的通信工作者的迫切需求。作为现代通信系统的理论基础——通信原理的教学质量，直接影响到我国未来通信人才的理论基础甚至未来整个通信产业的发展和竞争力，因此对通信原理课程进行教学改革和探索具有深远的意义。本文拟从多方面对通信原理课程进行改革，特别是在教学方法、教学手段和教学内容上做出创新与改革。

一、改革理论教学，夯实理论基础

《通信原理》课程是通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、信息工程等专业必修的专业基础课，主要内容包括：随机过程及信道、模拟调制和数字调制系统、数字基带传输系统、PCM终端技术、最佳接收的概念等。通过本课程的学习，一方面可使学生熟悉现代通信的基本概念、基本原理，掌握分析和研究通信系统的基本方法；另一方面，通过课程的实验实践，灵活运用理论知识，设计和仿真较大规模通信系统，可培养学生解决实际问题的能力，为专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。由于这门课程内容比较丰富，原理性较强，抽象概念多，除了用到先修课程信号与系统的相关知识，也需要具有较为扎实的数学理论基础，特别是概率论和数理统计方面的知识，并且前后概念与内容相互交错，知识体系繁杂，对于教和学都有一定的难度。因此在讲解过程中一定要注意把繁琐的理论推导简单化，尽量进行理解性、简单化讲解，总体目的是使学生能够掌握通信系统的基本处理方法和思路，而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。考虑到近年来数字通信技术的迅猛发展，要侧重于数字通信基础理论方面的讲解，并且要联系当前热门的3G和4G等移动通信系统。同时理论的讲解要结合必要的能够充分说明问题的例题，理论是抽象的，而例题是接近实际问题的，因此例题的讲解能够更好地强化学习的效果。此外，在选择和设计例题时，要多联系前后知识点，既能够回顾过去的知识点，解释当天课程内容的应用方法，又能够引出后面章节的知识内容。最后给同学们一定的练习题并适时的进行习题讲解说明，通过多个方面的结合来加深学生对知识点的掌握。

二、改革实验教学，紧密联系实际

《通信原理》课程通常会有一定学时的实验教学，帮助学生熟悉通信系统的基本概念、基本原理、采用的相关技术等，建立通信系统较为完整的框架体系，在分析和理解通信系统方面建立统一的理论和感性认识。实验往往是通过通信原理实验箱来进行，一般包括PCM编译码、AMI/HDB3编译码、FSK调制解调过程以及帧结构及其传输等实验内容，来了解通信信号的产生、传输和接收的整个流程。比如通过模拟电话的抽样、量化和编码实现模拟信号的数字传输，接收的时候再进行模拟信号的还原，并可通过示波器来观测传输过程中各部分信号的变化，能够直观的让学生了解到一个基本通信系统的整个流程，激发学生学习的兴趣。但由于实验箱上的实验大多都是验证性的实验，而且过于基本，学生仍然不能够了解每个部分内部的实现方法，也不能够了解目前通信系统实现中常用的技术方法，因此可以添加Matlab或者Simulink等方面的实验内容，着重对一些常用的数字基带调制解调方式，如QPSK和QAM等进行编程仿真，绘制误比特率曲线，更进一步可以将实现过程定点化，使学生更能够学习到实际实现时的种种细节，更深入地理解相关理论知识。

三、改革教学方法，激发学生兴趣

教学内容体系确定后，采用什么样的教学方法与教学手段是非常重要的。通信原理是一门理论性较强，数学公式较多的学科，对学生的数学基础也有较高的要求，如果是按部就班的讲解会比较枯燥，因此在教学手段上以多媒体教学为主，传统黑板板书为辅，在教学方法上面注重与现实结合，引发学生的学习兴趣。在讲授过程中，结合现代通信发展的现状，穿插讲授各种基础技术理论的发展演变和现实当中的应用，做到让学生学得有目的、有感受，而不是孤立的学习理论知识。比如说目前与我们生活密切结合的WIFI技术和蜂窝通信系统，在每一部分内容的讲解上都可以跟这些系统的某些部分联系起来，并辅以Matlab或者Simulink的仿真演示，让学生真切体会到这些知识点的应用带来的优势，解决了哪些方面的问题等，从而达到增加学生学习兴趣，强化学习效果的目的。

四、改革考核方式，提高考核质量

考核是对学习的结果做出评估，是反映教学效果的手段。而课程开设能否达到既定的教学目标，课程的考核方式有着比较重要的作用。针对《通信原理》课程特点，考核方式作如下尝试：结合课程的专业特点，采用试卷笔试和实验编程相结合的考核方式。笔试主要侧重于考核学生对于理论基础知识的掌握情况。在出题的时候要注意将概念性的知识应用化，不单纯考学生对概念的记忆情况，而是考核学生对概念是否理解，能否在实际当中应用的能力。实验编程可以根据平时实验课上的学习内容稍加变动，考核同学们在已学知识的基础上的实际问题处理能力和应变能力。综合两个方面可以全面地对学生做出考核，并且可以引导学生从考试前突击进行死记硬背的思维中走出来，从而提高教学效果。

教学过程是一个不断探索、总结与创新的过程，目前仍存在不足之处，比如如何能够将通信中的概念和原理讲解的深入浅出；如何能够进一步提高自己的教学能力和课堂气氛的调动能力；如何提高基础差学生的学习能力，又能够兼顾吸收较快的同学有新的学习点等。在今后的教学实践中，笔者将加强与同行交流学习，进一步完善教学内容、教学实践、教学方法、教学手段以及考核方式等，以期获得更好的教学效果。

参考文献：

[1]蒋青，于秀兰.通信原理（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[2]樊昌信等.通信原理（第6版）[M].北京：国防工业出版社，2011.

[3]白运新.现代通信原理实验教学改革初探[J].读写算（教师版）：素质教育论坛，2008，（9）.

南昌大学通信原理 篇4

一、选择填空（26分，从二十六个英文字母中选择符合题意要求内容）

1、信息的度量：信息量与概率的关系及定义。

2、连续信道的信道容量及离散信道转移函数概念。

3、模拟DSB、SSB、AM的信噪比关系及计算。

4、摸拟及数字系统的调制解调方法。

5、OFDM的相关内容。

6、差错控制编码，选项中全是英文缩写。

7、DS-CDMA系统内容：PN码特性，扩谱和解扩，伪随机码捕获和跟踪。

8、扩谱通信技术。

9、同步基础。

二、填空题（3题8个小空，共14分）

1、通信系统的两大指标。

2、编码：AMI及HDB3的编码知识。

3、时分复用：PCM系统若采用13折线A律编码器，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为3△，此时编码器输出码组，计算量化误差(段内码用自然二进码)；写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化1l位码、最小的量化单位。

三、判断题（5题10分）

1、任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统所替代。

2、恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的，因此，可以认为它等效于一个时变的线性网络。

3、一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。

4、匹配滤波器是指输出信噪比最大的线性滤波器。

5、m序列由n级线性反馈移存器构成所产生的伪随机序列。

四、考查离散信道分析。然后和下题结合了。我记得是。

某信息源的符号集为***，每个符号相互独立，其出现概率分别为*******

1．该符号集的平均信息量？

2．若以4800Baud 的速率连续发送1 小时，则该信源发出的信息量为多少？

3．该符号集最大可能的平均信息量？

五、模拟通信技术基础（这个课后题就行）

六、码间干扰（综合性的题）

七、第七章的综合题，类试如下：

采用二相差分相移键控(2DPSK)方式传送等可能出现的二进制数字信息，已知码元传输速率为1200波特，载波频率为1200HZ（1）发送的数字信息为00111001，画出一种合适的2DPSK信号波形。（2）求2DPSK信号的带宽和频带利用率。

（3）若采用差分相干解调，试画出解调器框图。

（4）采用差分相干接收机进行解调，解调器输入端Eb/N0=10，求该系统的平均 差错率。

八、均衡器考点，就是计算量大，咋们习题讲解那本书上有相关题，好好做做！

九、时分多路复用，和2003年那题相似，但有综合了。

十、匹配滤波器，这次考的是两幅图的，问法和往年差不多。

南昌大学通信原理 篇5

1.信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态。

2.数据是信息的载体，是信息的表现形式。

3.信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。

4.通信系统主要由5个基本系统元件构成：信源、转换器、信道、反转换器、信宿。源系统将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号形式，通过信道传输到目的系统，目的系统再将信号反变换为具体的信息。

5.通过系统的传输的信号一般有模拟信号和数字信号两种表达方式：模拟信号是一个连续变化的物理量，即在时间特性上幅度(信号强度)的取值是连续的，一般用连续变化的电压表示。数字信号是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示。

6.数据通信的技术指标：(1)信道带宽：是描述信道传输能力的技术指标，它的大小是由信道的物理特性决定的。信道能够传送电磁波的有效频率范围就是该信道的带度。(2)数据传输速率：称为比特率，是指信道每秒钟所能传输的二进制比特数，记为bps，常见的单位有Kbps、Mpbs、Gbps等，数据传输速率的高低，由每位数据所占的时间决定，一位数据所占用的时间宽度越小，则传输速率越高。(3)信道的传输能力是有一定限制的，信道传输数据的速率的上限，称为信道容量，一般表示单位时间内最多可传输的二进制数据的位数。(4)波特率： 是传输的信号值每秒钟变化的次数，如果被传输的信号周期为T，则波特率Rb=1/T。Rb称为波形速率或调制速率。(5)信道延迟=计算机的发送和接收处理时间+传输介质的延迟时间+发送设备和接收设备的响应时间+通信设备的转发和等待时间。(6)误码率：是指接收的错误码元数占传送总码元数的比例，即码元在传输系统中被传错的概率。

7.数据的传输方式有串行通信和并行通信两种，并行通信用于较低距离的数据传输，串行通信用于较远距离的数据传输。

8.通信线路的连接方式：点对点连接方式、多点连接方式。9.信道的通信方式：单工通信、半双工通信、全双工通信。10.信号的传输方式:基带传输、频带传输和宽带传输。11.常用的同步技术有两种:异步传输方式和同步传输方式。

12.通信系统的模型组成：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者和噪声源。13.信息源(简称信源)的作用是把各种消息转换成原始电信号。

14.发送设备的作用是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，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。对于多路传输系统，发送设备还包括多路复用器。

15.信道是一种物理煤质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

16.接收设备的功能是将信号放大和反变换(如译码、解调等)，其目的是从收到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

17.受信者(简称信宿)是传送消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。

18.模拟通信系统：

20.信道：控制信道用于携带信令或同步数据，可分为广播信道、公共控制信道和专用控制信道。

(1)广播信道(BCH)：包括BCCH、FCCH和SCH信道，它们携带的信息目标是小区内所有的手机，所以它们是单向的下行信道。

(2)公共控制信道(CCCH)：包括RACH、PCH、AGCH和CBCH，RACH是单向上行信道，其余均是单向下行信道。

(3)专用控制信道(DCCH)：包括SDCCH、SACCH、FACCH。

21.模拟调制系统：载波调制与解调的定义：载波调制即按照原始基带信号(调制信号)的变化规律去改变高频载波某些参量的过程。

按照载波的种类可划分正弦载波调制和脉冲载波调制。按照调制信号的种类可划分模拟调制和数字调制。正弦载波模拟调制可分为幅度调制和角度调制。

22.数字基带传输系统：(1)数字基带信号：未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或很低频率开始的。(2)在某些具有低通特性的有线信道中，特别是在传输距离不太远的情况下，基带信号可以不经过载波调制而直接进行传输。

(3)数字基带信号的常用波形有：单极性非归零波形、双极性非归零波形、单极性归零波形、双极性归零波形、差分波形和多电平波形。

(4)信道信号形成器(发送滤波器)的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形。(5)误码产生的原因：(1)码间串扰(2)信道加性噪声

(6)无码间串扰的条件：(1)时域条件;(2)频域条件(奈奎斯特第一准则)(7)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。

23.数字带通传输系统：(1)数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号(已调信号)的过程。

(2)数字解调：在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调。

(3)数字调制技术有两种方法： 利用模拟调制的方法去实现数字式调制;通过开关键控载波，通常称为键控法。

(4)基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控。

(5)振幅键控(2ASK)：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。

(6)2ASK/OOK信号的产生方法通常有两种：模拟调制法和键控法。

(7)2ASK信号解调方法 ：非相干解调(包络检波法)和 相干解调(同步检测法)(8)频移键控：是利用载波的频率变化来传递数字信息。

通信原理考试总结 篇6

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。

《通信原理》教学方法初探 篇7

如何将难度系数大、枯燥乏味的理论知识教给、教会学生, 是课程教学过程中必须考虑重要问题。针对这个问题, 笔者结合教学实践, 将从理论教学和实验教学两大方面详细描述《通信原理》课程教学方法的思路和体会。

1 理论教学

《通信原理》课程理论性很强, 知识面广, 课程内容多, 公式和推导较多, 概念和理论抽象和深奥, 所以对教师的授课要求也高, 必须选用合适的教学方法。好的教学方法可以把晦涩难懂的知识讲的深入浅出, 调动课堂气氛, 提高教学质量。由于《通信原理》课程有很强的连贯性, 以此必须稳打稳扎, 尽量在每一大章节的新课教学结束后, 都能及时帮助学生进行复习巩固。这样才能保证课程教学的质量。

1.1 培养学生的兴趣

《通信原理》课程知识比较抽象, 概念多、数学公式和数学推导比较多, 采取传统的填鸭式教学方式会使学生的学习兴趣下降, 为此, 采用适当的方法来提高和激发学生的学习兴趣, 能提高教学效率[3]。而第一节课是培养学生兴趣的关键, 教师可以通过联系到日常生活中大家熟悉的事物, 告诉学生什么是通信, 同时举出实例, 说明在人的日常生活、工作、学习当中处处离不开通信, 说明通信原理的重要性。这样, 学生才会觉得《通信原理》课程很有用, 对自己有意义, 同时也会产生兴趣。当然, 不仅是第一节课, 后面课程的内容也须将理论概念联系到现实生活中具体事物的方法提高学生的兴趣, 使学生的学习主动性调动起来, 挖掘出学生的潜力, 不会因为枯燥的内容可能导致学生思想不集中。

1.2 实现互动教学

互动教学可以很好地教学效率, 使学生自主性地认真思考和积极探究课程知识。师生互动是教学过程中最基本形式。其实质是师生双方在“教”与“学”的过程中, 通过教师的启发、引导、激活学生的思维, 学生经过思考、判断、选择接纳教师的影响, 进一步激发教师的积极性的主导意识, 最终达到教学目标[2]。在课堂的教学互动过程中, 教师应努力培养学生参与课堂学习的主动性, 引导学生思考问题, 同时还应鼓励学生积极参与, 激活课堂教学, 提高学生学习的自主性, 例如, 可以让一些学生自己准备一些与课程有关的内容在课堂上进行小演讲, 其他同学作为评委, 对演讲的同学进行提问和评价。通过这些互动, 教师可以了解学生学习的基本情况, 如学生学习的课程难点, 学生没有掌握好的基础知识, 学生急切得到的新知识等, 针对这些情况, 教师可以调整教学内容, 并针对难点重点讲解。在课堂外也可以进行教学互动, 如通过QQ、E-mail、BBS等方式与学生进行交流, 答疑, 讨论, 这些互动同样能提高教学效果。

1.3 复习巩固提高教学效果

在教学过程中, 为了使学生掌握的知识更加牢固, 对课程内容的复习和巩固是必不可少的。复习巩固主要分为两个部分:教师课堂习题的讲解和学生课后的作业练习。课堂习题的讲解应选择综合性比较强、有一定难度的题目, 这样可以使学生把各知识点串起来, 提高他们的综合能力。讲解时最好使用板书的形式, 这样更有利于提高学生对解题方法的掌握。《通信原理》这门课程是通信类专业硕士研究生入学考试的必考课程之一, 提高做题能力对学生还是很有必要的。学生课后的作业以提高学生的动手能力和自学能力为主, 可以选择学生感兴趣的, 深一点的题目, 最好需要学生动手实践或查找资料才能完成, 通过这些练习, 提高动手能力和自学能力, 对学生以后的工作学习都非常有帮助。

2 实验教学

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课。实践教学环节是将知识转化为能力的重要过程, 对培养学生的能力起着重要作用[4]。同时, 实验也是一种重要的教学手段和途径, 它可以加强学生的理论课程的学习, 加深学生对本课程中的基本理论知识及基本概念的理解, 提高学生理论联系实际的能力, 培养学生实践动手能力和分析解决通信工程中实际问题的能力。现今《通信原理》实验部分主要采用众友科技生产的现代通信技术创新实验系统ZY11801G, 该实验系统采用了嵌入式模块化设计, 各个模块大小统一, 结构灵活, 25个实验模块可积木式选配组合。在此平台可以实现数字基带传输系统、数字频带传输系统、数字程控交换系统、CDMA移动通信系统及模拟调制解调系统等多个通信系统, 以此串接了通信原理的语音编码技术、基带传输技术、复接技术、模拟调制与解调技术、数字调制与解调技术、同步技术、纠错码技术、接口技术、扩频技术、双工技术和交换技术等11种技术;系统具备的ARM、DSP、CPLD及单片机二次开发实验模块, 功能强大, 学生可完成大量的单元性和综合性实验, 而且还可以自主开发, 既可以启发学生创新思维, 又有利于开阔学生视野, 从而可以提高学生的综合能力。

在实验教学环节中, 通信原理的基础知识将被灵活地运用, 学生可独立也可组合、综合实施多项实验, 注重理论分析与实际动手相结合, 以理论指导实践, 以实践验证基本原理, 旨在提高学生分析问题、解决问题的能力及动手能力。有余力的学生还可通过有目的地选择, 完成实验项目及二次开发, 进一步巩固理论基本知识, 建立完整的通信系统的概念, 实现了教学和实验验证同步进行, 能大大激发学生的学习兴趣, 扩展学生的创新思维空间, 取得良好的教学效果[4]。

综上所述, 要教好《通信原理》这门课程, 教学初期应采用适当的方法来提高和激发学生的学习兴趣;教学的中期应多和学生互动, 实现互动教学, 了解学生的基本情况, 及时调整教学内容, 继续提高和激发学生的学习兴趣;教学的后期的复习巩固同样必不可少, 它可以使学生掌握的知识更加牢固, 提高学生的做题能力和自学能力;最后实验部分的教学同样非常重要, 可以启发学生创新思维, 又有利于开阔学生视野, 从而可以提高学生的动手能力和综合能力。

参考文献

[1]蒋青, 于秀兰.通信原理 (第二版) [M].北京:人民邮电出版社, 2008.

[2]孙江峰, 雒芬.《通信原理》课程教学方法研究[J].中国科技信息, 2012.07:223～223.

[3]陈洁, 成运, 侯海良.通信原理课堂教学初探[J].电脑知识与技术, 2012.01:231～232.

南昌大学通信原理 篇8

关键词:通信原理;教学改革;教学模式;实践教学

一、前言

《通信原理》是通信工程和电子信息专业的专业基础课,既是基础课向专业课的过渡,也是通信电子学科的入门课,在通信类、电子类专业中占有非常重要的地位。这门课的教学直接影响这些专业的教学质量和所培养人才的知识结构及综合能力。这门课的前期基础课程有:电路分析基础、电子电路、高频电路、数字电路等电类基础课以及高等数学、概率论等数学课程,还有信号与系统课程,具有相当大的难度和理论深度。因此,本课程在授课时,如果过分强调数学推导和理论探讨,无疑将使学生产生畏难情绪,难以激发学生的学习兴趣和积极性;但如果完全不涉及理论分析,教学又无法达到本科院校的培養目标,即无法培养出既具备一定专业理论素养又具有较强动手能力的技术应用型人才。

二、理论课程授课方法改革探讨

(一)精选课程教材

目前,国内通信原理的教材非常多,以西安电子科技大学樊昌信教授的《通信原理》、张辉教授的《现代通信原理与技术》、华中科技大学王福昌教授的《通信原理》及清华大学曹志刚教授的《现代通信原理》最为经典。其中樊昌信的教材内容丰富、知识点最为详尽、教材体系最为完整。考虑到我校学生的水平以及许多高校研究生入学考试参考教材采用樊昌信版《通信原理》,因此,我们选用该版本的《通信原理》作为本科生教材,其余作为参考资料。

(二)改革授课内容

由于课时的限制,我们在讲授课程的时候,无法做到面面俱到,必须对讲授的内容做一定的选择。选择教学内容时遵循以下原则:①兼顾通信方向各课程的相关度进行教学内容的合理取舍。一方面尽量减少各课程间的重复内容,另一方面防止课程间存在盲区。②增强教学的实用性,突出数字通信,教学以数字通信为主要内容,模拟通信仅保留调制解调技术。③保证本课程的完整性、系统性。课程以预备知识、模拟通信、数字通信、差错控制为教学结构体系。④以通信的有效性和可靠性为主线,教学内容的删减,其教学主线必须得到体现。根据这四个原则,课程选取主要内容为:预备知识、信道、模拟调制系统、数字基带系统、数字调制系统、模拟信号的数字传输、数字最佳接收和同步原理。课程教学重点放在数字基带系统、数字调制系统、模拟信号的数字传输、数字最佳接收和同步原理。

重视学生对基本概念、基本理论的掌握。一方面,针对一些贯穿整个课程的概念如码元传输速率、噪声平均功率、基带输出信号的带宽、相对码(DPSK)与绝对码9PSK0关系,这些概念容易引起理解偏差和疑义概念,应重点讲述。另一方面,通信原理中还存在一些难于理解的原理,如无误码率传输的奈奎斯特准则、PCM编码13折编码方法、循环码的编译码方法等。我们用课堂例题讲解,课后作业练习方法加强学生对基本原理的理解和掌握。

(三)调整授课顺序

在教学过程中,课程教学内容的顺序十分重要。98 -03级通信原理教学完全按照教材的编排顺序讲解,即预备知识—模拟通信系统—数字通信系统—模拟信号数字传输……学生普遍反映对模拟信号数字传输感到很不理解,他们经常提出为什么会有这章内容,这章有什么作用等问题。因此,从04级开始,调整了教材编排顺序,将模拟信号的数字化放在数字通信系统的前面讲解,而教学内容没有改变。这样改变的结果让学生普遍感觉到对整个课程体系理解加深,所获得知识结构更加牢固。

(四)传统教学方法和现代教学手段相结合

教学手段、教学方法改革是提高教学质量的重要途径。在教学手段上采用传统手段与现代多媒体技术相结合。采用黑板和粉笔的传统教学方法既有优点,也有缺点。由于《通信原理》理论性强,公式推导不少,如果教师花很大一部分时间用在公式推导上,或者用很多时间去写一大串公式,这样效率低下的教学将导致老师和学生都不会满意,教学效果肯定不好。如果完全依赖多媒体教学,简单地把教学内容制成课件,这样教学的信息量虽然大,但是由于教学过程传输的信息快,学生像看电影一样进行理论课程学习,自然不能完全理解教学内容,从而影响听课效果。因此,片面评判单一教学手段的好坏是不正确的。对于复杂公式、各种波形图、频谱图、调制解调框图用多媒体播放,这样教学内容生动而又直观;对于复杂的公式的推导,重要的定理、结论通过板书在黑板上,这样的教学事半功倍,既培养了学生的兴趣,又提高了教学的效果。在教学方法上采用灵活多变的教学方式,引入比较教学法。所谓比较教学法就是比较不同教学内容间联系和区别的一种逻辑思维方法。应用比较教学的关键是确定教学内容间的相同点和不同点,本课程特点是通信系统调制与解调成对出现,模拟通信和数字通信并存,我们选择了调幅、调频、调相的调制解调以及它们的抗干扰性能,数字调制解调与模拟调制解调,模拟通信和数字通信抗噪声性能这些内容作比较教学法的试验。

三、课程建设取得的成果

多年来,我们学校十分重视《通信原理》课程的建设。本课程组以“知识、能力、素质”为教育思想,树立精品意识,分别在师资队伍建设、教学内容更新、教学方法与手段改革、实验教学内容、教材建设研讨、教学过程和环节管理等方面开展了大量深入的教研活动和探索,取得了丰富的教改和教研成果。

(一)积极开展教改项目

为了提高教学质量,深化教学改革,校精品课程已结题,省级精品课程得到立项并在建设中。课程组开展了教学理念的探讨,明确了四个教学思想的转变:使学生学习的重心从接受知识转向知识的探究过程,帮助学生从被动接受知识向主动掌握知识的转化;从应试教育到素质教育思想的转化;从以教师为中心的单向注入式教学,向“教”与“学”相融合的互动式教学转化;从单一传统的教学模式,到运用现代教育手段的教学模式的转化。参观学习了国内外部分优秀大学的相关专业与课程,对于开阔视野、解放思想很有帮助。

(二)革新教学方法、提高教学水平

课程组积极开展多种形式的教研活动,本着紧跟通信技术与理论的新发展,结合我校本专业教学的具体特点与要求的原则,进行革新。如修订教学大纲、教学内容安排、辅助教材建设、教辅软件设计、教研讨论、教学网络建设等,形成了集体交流、学习、观摩、研讨的良好制度,老师们相互听课、取长补短、共同提高教学水平。通过该项工作,课程组现营造起活跃的教研工作交流氛围,建立了定期教学研讨的机制。教研活动推动了教学改革,取得了明显的成效,促进了教学水平的提高。

(三)丰富教学资源

本课程利用的网络环境主要包括“教学管理系统”“网络学堂”。本课程运用“教学管理系统”实行网上选课,解决了全院学生跨专业选课问题。“网络学堂”中包含有本课程组经过多年努力开发的课程电子资源:教学计划、电子教案、课程文本、课程视频、实验指导、习题考试、讨论答疑、学生作品、专题探讨等等。

四、结论

本课程是构成本科专业培养计划的重要单元,是后继专业课程教学活动的基础,对确定人才培养模式,体现人才培养质量起到至关重要的作用。同时授课也是向学生传授知识、培养学生能力、提高学生素质的主要途径,是提高教育质量的关键所在。加强课程建设,促进教学内容和课程体系的改革,对提高学校的办学水平具有重要意义。

参考文献:

[1]束峰,邱文教,孙锦涛.通信原理课程教学改革[J].电气电子教学学报,2006,(28):23-25.

[2]樊昌信.通信原理[M]第6版.北京:国防工业出版社,2007.

[3]邢超,韩琳.通信原理课程教学改革的探讨[J].科技创新导报,2008,(28):133.

[4]张士兵,章国安.“通信原理”课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2006,(4).

[5]梁晓炜等.通信原理教学方法研究[J].科技信息,2009,(16):52.

[6]赵韩强等.创新型人才培养体系的探索与实践[J].理工高教研究,2008,(2):95-97.

[7]沈莉芳.通信原理实验教学改革的探索[J].中国教育,2009,(4).

通信原理实验报告 篇9

中南大学

《通信原理》实验报告

姓 名 班 级 学 号

课程名称 指导教师

通信原理 董健

通信原理实验报告

目录

通信原理实验报告

实验一 数字基带信号

一、实验目的

1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。

2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。

3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。

4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。

二、实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。

2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形

三、实验步骤

1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。

2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。

用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：

（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；

通信原理实验报告

（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ码特点。

通信原理实验报告

3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。

（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。

全1码对应的AMI码

全1码对应的HDB3码

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全0码对应的AMI码

（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI码

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和HDB3码。

AMI码

HDB3码

通信原理实验报告

（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ，观察这些信号波形。

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的DET

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET HDB3

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BPF

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BPF

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的BS-R

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的BS-R

通信原理实验报告

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接AMI单元的NRZ

CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的NRZ

通信原理实验报告

四、根据实验现象回答

1.根据实验观察和纪录回答：

（1）不归零码和归零码的特点是什么？

不归零码特点：脉冲宽度τ 等于码元宽度Ts 归零码特点：τ ＜Ts（2）与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同？为什么？ 与信源代码中的“1”码对应的AMI 码及HDB3 码不一定相同。因信源代码中的 “1”码对应的AMI 码“1”、“-1”相间出现，而HDB3 码中的“1”，“-1”不但与信源代码中的“1”码有关，而且还与信源代码中的“0”码有关。

举例： 信源代码：

***001 AMI: 10000-110000-1000001 HDB3：10001-11-100-100010-1 2.总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。HDB3位同步信号

整流窄带带通滤波器整形移相

HDB3中不含有离散谱fS(fS在数值上等于码速率)成分。整流后变为一个占空比等于0.5的单极性归零码，其连0个数不超过3，频谱中含有较强的离散谱fS成分，故可 通过窄带带通滤波器得到一个相位抖动较小的正弦信号，再经过整形、移相后即可得到合乎要求的位同步信号。

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实验二 数字调制

一、实验目的

1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。

2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。

3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。

4、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。

二、实验内容

1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。

2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。

3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。

三、实验步骤

本实验使用数字信源单元及数字调制单元。

1、熟悉数字调制单元的工作原理。接通电源，打开实验箱电源开关。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方N（NRZ）端。

2、用数字信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号，示波器CH1接信源单元的(NRZ-OUT)AK（即调制器的输入），CH2接数字调制单元的BK，信源单元的K1、K2、K3置于任意状态（非全0），观察AK、BK波形，总结绝对码至相对码变换规律以及从相对码至绝对码的变换规律 AK波形

通信原理实验报告

BK波形

3、示波器CH1接2DPSK，CH2分别接AK及BK，观察并总结2DPSK信号相位变化与绝对码的关系以及2DPSK信号相位变化与相对码的关系（此关系即是2PSK信号相位变化与信源代码的关系）。注意：2DPSK信号的幅度比较小，要调节示波器的幅度旋钮，而且信号本身幅度可能不一致，但这并不影响信息的正确传输。

CH1接2DPSK，CH2接AK

通信原理实验报告

CH1接2DPSK，CH2接BK

4、示波器CH1接AK、CH2依次接2FSK和2ASK；观察这两个信号与AK的关系（注意“1”码与“0”码对应的2FSK信号幅度可能不相等，这对传输信息是没有影响的）示波器CH1接AK、CH2接2FSK

通信原理实验报告

示波器CH1接AK、CH2接2ASK

四、实验总结

1、设绝对码为全

1、全0或1001 1010，求相对码。

2、设相对码为全

1、全0或1001 1010，求绝对码。

3、设信息代码为1001 1010，假定载频分别为码元速率的1倍和1.5倍，画出2DPSK及2PSK信号波形。

4、总结绝对码至相对码的变换规律、相对码至绝对码的变换规律并设计一个由相对码至绝对码的变换电路。

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实验三 模拟锁相环与载波同步

一、实验目的

1.掌握模拟锁相环的工作原理，以及环路的锁定状态、失锁状态、同步带、捕捉带等基本概念。

2.掌握用平方环法从2DPSK信号中提取相干载波的原理及模拟锁相环的设计方法。

3.了解相干载波相位模糊现象产生的原因。

二、实验内容

1.观察模拟锁相环的锁定状态、失锁状态及捕捉过程。2.观察环路的捕捉带和同步带。

3.用平方环法从2DPSK信号中提取载波同步信号，观察相位模糊现象。

三、实验步骤

本实验使用数字信源单元、数字调制单元和载波同步单元。

1.熟悉载波同步单元的工作原理。接好电源线，打开实验箱电源开关。

2.检查要用到的数字信源单元和数字调制单元是否工作正常（用示波器观察信源NRZ-OUT(AK)和调制2DPSK信号有无，两者逻辑关系正确与否）。

3.用示波器观察载波同步模块锁相环的锁定状态、失锁状态，测量环路的同步带、捕捉带。

（1）观察锁定状态与失锁状态

打开电源后用示波器观察ud，若ud为直流，则调节载波同步模块上的可变电容C34，ud随C34减小而减小，随C34增大而增大（为什么？请思考），这说明环路处于锁定状态。用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT，可以看到两个信号频率相等。若有频率计则可分别测量CAR和CAR-OUT频率。在锁定状态下，向某一方向变化C34，可使ud由直流变为交流，CAR和CAR-OUT频率不再相等，环路由锁定状态变为失锁。

接通电源后ud也可能是差拍信号，表示环路已处于失锁状态。失锁时ud的最大值和最小值就是锁定状态下ud的变化范围（对应于环路的同步范围）。环路处于失锁状态时，CAR和CAR-OUT频率不相等。调节C34使ud的差拍频率降低，当频率降低到某一程度时ud会突然变成直流，环路由失锁状态变为锁定状态。

4.观察环路的捕捉过程

先使环路处于失锁定状态，慢慢调节C34，使环路刚刚进入锁定状态后，关闭电源开关，然后再打开电源，用示波器观察ud，可以发现ud由差拍信号变为直流的变化瞬态过程。ud的这种变化表示了环路的捕捉过程。

通信原理实验报告

5.观察相干载波相位模糊现象

使环路锁定，用示波器同时观察调制单元的CAR和载波同步单元的CAR-OUT信号，反复断开、接通电源可以发现这两个信号有时同相、有时反相。

通信原理实验报告

四、实验总结

1.总结锁相环锁定状态及失锁状态的特点。

答：模拟锁相环锁定的特点：输入信号频率与反馈信号的频率相等，鉴相器输出电压为直流。模拟锁相环失锁的特点：鉴相器输出电压为不对称的差拍电压。2.设K0=18 HZ/V，根据实验结果计算环路同步带ΔfH及捕捉带ΔfP。答：代入指导书“3式”计算得：v112v，则

fH186108Hz；v28v，则fp18472Hz

3.由公式nRCKdKo及6811n计算环路参数ωn和ζ，式中 Kd=6

2(R25R68)C114

-6 V/rad，Ko=2π×18 rad/s.v，R25=2×10，R68=5×10，C11=2.2×10F。（fn=ωn/2π应远小于码速率，ζ应大于0.5)。

答：nn2186.5fn17.6Hz远小于码速率 ；111rad4362(210510)2.21051032.2106170.5（波特）；1110.6

24.总结用平方环提取相干载波的原理及相位模糊现象产生的原因。

答：平方运算输出信号中有2fc离散谱，模拟环输出信号频率等于2fc，二分频，滤波后得到干扰波；2电路有两个初始状态，导致提取的相干载波有两种相反的相位状态 5.设VCO固有振荡频率f0 不变，环路输入信号频率可以改变，试拟订测量环路同步带及捕捉带的步骤。

答：环路处于锁定状态后，慢慢增大C34，使ud增大到锁定状态下的最大值ud1（此值不大于+12V）；

① ud增大到锁定状态下的最大值ud1值为： 4.8 V

通信原理实验报告

②

继续增大C34，ud变为交流（上宽下窄的周期信号）。③ 环路失锁。再反向调节减小C34，ud的频率逐渐变低，不对称程度越来越大。

④ 直至变为直流。记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2；继续减小C34，使ud减小到锁定状态下的最小值ud3；

环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud2为：2.4 V ud减小到锁定状态下的最小值ud3为 ：1.6 V ⑤ 再继续减小C34，ud变为交流（下宽上窄的周期信号），环路再次失锁。然后反向增大C34，记环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4。环路刚刚由失锁状态进入锁定状态时鉴相器输出电压为ud4的值为：4.4 V

通信原理实验报告

实验四 数字解调与眼图

一、实验目的

1.掌握2DPSK相干解调原理。

2.掌握2FSK过零检测解调原理。

二、实验内容

1.用示波器观察2DPSK相干解调器各点波形。

2.用示波器观察2FSK过零检测解调器各点波形。3．用示波器观察眼图。

三、实验步骤

1.复习前面实验的内容并熟悉2DPSK解调单元及2FSK解调单元的工作原理，接通实验箱电源。将数字调制单元单刀双掷开关K7置于左方NRZ端。

2.检查要用到的数字信源、数字调制及载波同步单元是否工作正常，保证载波同步单元处于同步态！

3.2DPSK解调实验

（1）将数字信源单元的BS-OUT用信号连线连接到2DPSK解调单元的BS-IN点,以信源单元的FS信号作为示波器外同步信号，将示波器的CH1接数字调制单元的BK，CH2（建议使用示波器探头的x10衰减档）接2DPSK解调单元的MU。MU与BK同相或反相，其波形应接近图4-3所示的理论波形。

（2）示波器的CH2接2DPSK解调单元的LPF，可看到LPF与MU同相。当一帧内BK中“1”码“0”码个数相同时，LPF的正、负极性信号电平与0电平对称，否则不对称

通信原理实验报告

（3）示波器的CH1接VC，调节电位器R39，保证VC处在0电平（当BK中“1”与“0”等概时LPF的中值即为0电平），此即为抽样判决器的最佳门限。

（4）观察数字调制单元的BK与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK之间的关系，再观察数字信源单元中AK信号与2DPSK解调单元的MU、LPF、BK、AK-OUT信号之间的关系。BK与 2DPSK 的MU

BK与 2DPSK 的LPF

通信原理实验报告

BK与 2DPSK 的BK

AK与 2DPSK 的MU

通信原理实验报告

AK与 2DPSK 的LPF

AK与 2DPSK 的BK

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AK与 2DPSK 的AK-OUT

（6）将数字调制单元单刀双掷开关K7置于右方（M序列）端，此时数字调制器输入的基带信号是伪随机序列（本系统中是M序列）信号。用示波器观察2DPSK解调单元LPF点，即可看到无噪声状态下的眼图。

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4.2FSK解调实验

将数字调制单元单刀双掷开关K7还原置于左方NRZ端。将数字信源单元的BS-OUT用信号连线换接到2FSK解调单元的BS-IN点,示波器探头CH1接数字调制单元中的AK，CH2分别接2FSK解调单元中的FD、LPF、CM及AK-OUT，观察2FSK过零检测解调器的解调过程（注意：低通及整形2都有倒相作用）。LPF的波形应接近图4-4所示的理论波形。

AK与 2FSK的 FD

AK与 2FSK的 LPF

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AK与 2FSK的 AK-OUT

四、实验总结

1.设绝对码为1001101，根据实验观察得到的规律，画出如果相干载波频率等于码速率的1.5倍，在CAR-OUT与CAR同相、反相时2DPSK相干解调MU、LPF、BS、BK、AK波形示意图，总结2DPSK克服相位模糊现象的机理。