數(shù)字通信技術(shù)及system view軟件仿真教案

49數(shù)字通信技術(shù)及systemview軟件仿真教案

教案（－學(xué)年第學(xué)期）第冊(cè)開(kāi)課系部:開(kāi)設(shè)課程:任課班級(jí):任課教師:

目錄授課單元授課單元題目第1次模塊一通信系統(tǒng)組成第2次模塊二模擬信號(hào)數(shù)字化第3次模塊三數(shù)字基帶傳輸?shù)?次模塊四差錯(cuò)控制第5次模塊五信道復(fù)用第6次模塊六頻帶傳輸?shù)?次模塊七同步

年月日授課單元題目模塊一通信系統(tǒng)組成授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解通信的基本概念掌握通信系統(tǒng)的組成掌握衡量一個(gè)通信系統(tǒng)好壞的性能指標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：信息的度量數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記導(dǎo)入：一、1、2、無(wú)論是古人的“烽火連三月，家書(shū)抵萬(wàn)金”，還是現(xiàn)如今中國(guó)移動(dòng)“5G+共贏未來(lái)”、中國(guó)聯(lián)通“5Gn讓未來(lái)生長(zhǎng)”、中國(guó)電信“5GHello賦能未來(lái)”都是不同的通信手段，隨著時(shí)代的進(jìn)步，通信的發(fā)展越來(lái)越快，形式也多種多樣，下面我們通過(guò)一段視頻來(lái)了解一下，未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)什么通信形式呢？看完視頻后，請(qǐng)大家各抒己見(jiàn)，談?wù)勀銓?duì)未來(lái)通信的看法，和你認(rèn)為未來(lái)通信還能向哪些方向發(fā)展。通信的基本概念在通信中有消息和信息兩個(gè)很相近的概念，通信的目的是進(jìn)行信息的傳遞，所以首先我們來(lái)了解一下消息和信息的概念消息：傳遞的內(nèi)容傳遞性信息：消息中有意義的內(nèi)容時(shí)效性共享性通過(guò)視頻導(dǎo)入通信的概念和通信的發(fā)展，引起學(xué)生對(duì)通信的興趣2、布置任務(wù)單1、觀看視頻，發(fā)表自己對(duì)未來(lái)通信的看法和暢想2、讀任務(wù)單，了解本次課程完成的任務(wù)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、二、1、2、3、信號(hào)：是信息的載體電信號(hào)模擬信號(hào)：數(shù)字信號(hào)：通信系統(tǒng)的組成及分類信息由信號(hào)承載在通信系統(tǒng)中傳輸，接下來(lái)我們就來(lái)學(xué)習(xí)通信系統(tǒng)的基本組成組成：噪聲噪聲分類：有線通信：eg光纖通信按信道不同：計(jì)算機(jī)通信無(wú)線通信：eg移動(dòng)通信衛(wèi)星通信模擬通信：eg廣播按信號(hào)不同：數(shù)字通信：eg數(shù)字電話數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成：噪聲噪聲提問(wèn)：說(shuō)說(shuō)你了解的信號(hào)類型引導(dǎo)學(xué)生做通信系統(tǒng)組成的思維導(dǎo)圖舉例重點(diǎn)，突出強(qiáng)調(diào)回答問(wèn)題分組討論，每組完成一個(gè)思維導(dǎo)圖，并進(jìn)行講解說(shuō)明序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記4、三、1、1）2)通信方式：?jiǎn)喂ねㄐ舉g：廣播按傳輸方向半雙工通信eg：對(duì)講機(jī)全雙工通信eg：手機(jī)串行傳輸遠(yuǎn)距離按信號(hào)排列并行傳輸近距離數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)比特和碼元信息量I：①I=I[P(X)]特征：②P(X)=0，I=∞;P(X)=1，I=0③I(Xi)=I(X1)+I(X2)+…+I(Xn)定義式：2，比特bit√單位取決于a=e，奈特nit10，哈特萊Hartley≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例1：設(shè)一個(gè)二進(jìn)制離散信源，以相等的概率發(fā)送0或1，則信源每輸出一位的信息量是多少？解：P(0)=P(1)=1/2I(0)=I(1)==1bit≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈碼元：傳輸?shù)牟ㄐ伪忍財(cái)?shù)=碼元數(shù)×log2N請(qǐng)同學(xué)們舉例對(duì)比分析法分析方法，同學(xué)自己完成，最后總結(jié)，并出練習(xí)題鞏固知識(shí)點(diǎn)開(kāi)動(dòng)腦筋回答問(wèn)題完成例題及練習(xí)題序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記2、1)、2）、性能指標(biāo)有效性信息傳輸速率Rbbit/s①傳輸速率※二者關(guān)系Rb=RB×log2N碼元傳輸速率RBBaud≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例2：在一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中，已知二進(jìn)制信號(hào)在4min內(nèi)傳送了96000個(gè)碼元，求1）碼元傳輸速率和信息傳輸速率2）若碼元寬度不變，改用八進(jìn)制傳輸，則碼元傳輸速率和信息傳輸速率是多少？解：1）RB=96000/4×60=400BRb=RB×log22=400bit/s2）因?yàn)門不變，所以碼元傳輸速率不變RB8=RB2=400BRb=RB×log28=1200bit/s≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈ηB=RB/BB/Hz②頻帶利用率ηb=Rb/Bbit/s.Hz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例3：某信道占用的頻帶寬度為4000Hz，采用8電平傳輸，若碼元傳輸速率為1600B，該信道的頻帶利用率？解：ηB=RB/B=1600/4000=0.4B/Hzηb=Rb/B=1600×log28/4000=1.2bit/s.Hz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈誤碼率=誤碼元/總碼元×100%可靠性：誤比特率=誤比特/總比特×100%分析方法，同學(xué)自己完成，最后總結(jié)，并出練習(xí)題鞏固知識(shí)點(diǎn)完成例題及練習(xí)題

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記四、作業(yè)：≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例4：一直某八進(jìn)制數(shù)字通信系統(tǒng)的信息傳輸速率為72000b/s，接收端在30min內(nèi)測(cè)得864個(gè)誤碼，求該系統(tǒng)的誤碼率？解：RB=Rb/log28=72000/3=24000BdPe=864/(24000×30×60)=2×10e-5≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈?jǐn)?shù)字通信系統(tǒng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)噪聲積累便于加密便于與PC連接便于集成化、小型化、智能化差錯(cuò)控制方便便于實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)字業(yè)務(wù)缺點(diǎn)：有誤碼累加占用頻帶寬需要嚴(yán)格的同步系統(tǒng)≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈1、已知系統(tǒng)的誤碼率為10e-5，系統(tǒng)的信息傳輸速率為2400kb/s，問(wèn)在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可能收到864個(gè)誤比特？（30s）2、在強(qiáng)干擾環(huán)境下，某電臺(tái)在5min內(nèi)共接收到正確的信息量為655Mbit，系統(tǒng)的信息傳輸速率為2400Kb/s，求該系統(tǒng)的誤碼率？（9%）總結(jié)、回答學(xué)生問(wèn)題及布置作業(yè)總結(jié)，有疑問(wèn)提問(wèn)，記錄作業(yè)題，課后完成后記

年月日授課單元題目模塊二模擬信號(hào)數(shù)字化授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握模擬信號(hào)數(shù)字化（A/D）過(guò)程及原理取樣量化編碼教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：低通信號(hào)取樣定理A律13折線編碼及譯碼教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記當(dāng)今社會(huì)，信息的類型不勝枚舉，各種通信系統(tǒng)所完成的業(yè)務(wù)類型也多種多樣，但在眾多業(yè)務(wù)中，仍然以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主。語(yǔ)音信號(hào)是一種模擬信號(hào)，想要在數(shù)字系統(tǒng)中傳輸，就需要向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化，本模塊就要學(xué)習(xí)，模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換即A/D轉(zhuǎn)換，通常需要三個(gè)步驟：常用的A/D轉(zhuǎn)換方法有：脈沖編碼調(diào)制PCM、差分脈沖編碼調(diào)制DPCM、自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制ADPCM、增量調(diào)制DM等，下面我們以PCM為例來(lái)學(xué)習(xí)A/D轉(zhuǎn)換的原理導(dǎo)入本模塊內(nèi)容，解說(shuō)本章內(nèi)容在整本課程中的位置，布置任務(wù)讀任務(wù)書(shū)，了解本次課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容及要完成的任務(wù)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記一、1、2、取樣時(shí)間上離散化取樣原理F(t)S(t)Fs(t)取樣電路：SF(t)fs(t)Ts≤1/2fm低通信號(hào)取樣定理：（fm-f0>fo）fs≥2fm簡(jiǎn)要概括為：要從樣值序列無(wú)失真的恢復(fù)回原時(shí)間連續(xù)信號(hào)，取樣速率應(yīng)不小于2fm，取樣間隔不大于1/2fm?！帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧掷?：語(yǔ)音信號(hào)的最高截止頻率為4000Hz，接收端想要不失真的恢復(fù)回原信號(hào)，則取樣速率最小是多少，取樣間隔最大是多少？解：fs≥2fm=8000HzTs≤1/2fm=125μs≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈重點(diǎn)內(nèi)容，重點(diǎn)學(xué)習(xí)，舉例法完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、二、1、帶通信號(hào)取樣定理：低通信號(hào)定理仍滿足帶通信號(hào)取樣的要求，但是比較浪費(fèi)帶寬。，的整數(shù)部分≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例2：基群60路群信號(hào)的頻率范圍是312KHz~552KHz，求取樣速率？解：∵B=fm-f0=240>f0∴該信號(hào)為帶通信號(hào)∵f0/B=1.3,∴n=1∴fs=2（312+552）/3=576KHz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈均勻量化：量化間隔相等量化非均勻量化：量化間隔不等均勻量化量化級(jí)N；量化間隔△=2V/N量化誤差e(t)=量化值-實(shí)際值均勻量化舉例：對(duì)比分析法，與低通信號(hào)取樣定理進(jìn)行對(duì)比分析對(duì)比分析法完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記2、非均勻量化：A律壓縮擴(kuò)張μ律A律壓擴(kuò)特性：A=87.6壓縮擴(kuò)張?jiān)恚簩?duì)比分析

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、1）2）編碼：自然二進(jìn)制折疊碼A律13折線編碼編碼極性為“+”編碼為“1”①極性碼極性為“-”編碼為“0”段落編號(hào)編碼段落編號(hào)編碼10005100200161013010711040118111②段落碼③段內(nèi)碼段內(nèi)編號(hào)段內(nèi)碼段內(nèi)編號(hào)段內(nèi)碼D00000D81000D10001D91001D20010D101010D30011D111011D40100D121100D50101D131101D60110D141110D70111D151111譯碼：例：10110101取樣值=+（64+5×△4+△/2）=+86△注：因?yàn)槎温浯a為011，所以段落編號(hào)為4，段落間隔為64÷16=4，權(quán)值為64△，因?yàn)槎蝺?nèi)碼為0101所以段落編號(hào)為D5用逐次比較原理講解編碼譯碼過(guò)程完成練習(xí)：取樣值為-1000△；+246△；+69△。練習(xí)：01010101；10101010；00110011；11001100譯碼。后記

年月日授課單元題目模塊三數(shù)字基帶傳輸授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸波形掌握基帶傳輸系統(tǒng)的常用線路碼型教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：基帶傳輸系統(tǒng)的常用線路碼型教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記一、1、2、基帶傳輸波形基帶信號(hào)的要求頻帶利用率高直流分量、低頻分量和高頻分量少定時(shí)信息豐富對(duì)信源具有透明性頻譜能量集中抗干擾電路簡(jiǎn)單成本低基帶波形單極性不歸零（NRZ）脈沖單極性歸零（RZ）脈沖雙極性NRZ脈沖雙極性RZ脈沖差分波形傳號(hào)差分波形空號(hào)差分波形多電平脈沖單極性多電平脈沖雙極性多電平脈沖結(jié)合模塊一導(dǎo)入什么是基帶傳輸系統(tǒng)；布置任務(wù)單舉例法、對(duì)比分析法：以信息序列11000110為例對(duì)比講授幾種波形讀任務(wù)單，了解本次課任務(wù)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記二、基帶線路碼型1→10雙相碼（曼切斯特碼）或相反0→01差分雙相碼1→中間翻轉(zhuǎn)空號(hào)差分雙相碼0→起始中間都翻轉(zhuǎn)1→起始中間都翻轉(zhuǎn)傳號(hào)差分雙相碼0→中間翻轉(zhuǎn)1→起始保持中間都翻轉(zhuǎn)Miller碼單0：保持0→連0：第二個(gè)0開(kāi)始起始翻轉(zhuǎn)0→01即—+CMI碼1→交替++——++——0→0電平AMI碼（三元碼）1→極性正負(fù)交替HDB3碼編碼：①找出四個(gè)連0組，最后一個(gè)0用代碼V替換；②兩個(gè)代碼V中若有偶數(shù)個(gè)1，則后一個(gè)000V用代碼B00V表示；③1和B極性正負(fù)交替，V極性正負(fù)交替，且V要與它前面的1或B極性相同譯碼：①找出相鄰的極性相同的1，兩個(gè)1中間有舉例法、對(duì)比分析法：以信息序列11000110為例對(duì)比講授幾種線路碼型

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記三、3個(gè)0，則為000V；若有兩個(gè)0，則為B00V；②B和V還原為0，其余的1和0只需去掉極性?；鶐鬏斚到y(tǒng)的組成：定時(shí)定時(shí)各階段波形a100110bcdefg100110從波形分析各部分功能，直觀、明了

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記四、1、2、1）2）無(wú)碼間串?dāng)_的基帶傳輸條件碼間串?dāng)_：奈奎斯特第一準(zhǔn)則：B=1/2Ts（Hz）理想的低通特性：RB=1/TsB=RB/2（Hz）升余弦滾將特性H0（ω）H（ω）對(duì)比分析法有碼間串?dāng)_無(wú)碼間串?dāng)_

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記五、小結(jié)練習(xí)≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例1：?jiǎn)温吩捯粜盘?hào)的取樣速率為8KHz，試問(wèn)采用PCM傳輸系統(tǒng)，編碼時(shí)正極性量化級(jí)數(shù)為128，并另加一個(gè)符號(hào)比特，求系統(tǒng)數(shù)碼率及最小傳輸帶寬？解：N=128n=log2128=7Rb=8000×(7+1)=64KBB=Rb/2=32KHz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈眼圖：通過(guò)示波器觀察接收端的基帶信號(hào)波形，從而估計(jì)和調(diào)整系統(tǒng)性能的一種方法1.已知信息序列11000110，畫(huà)出Miller碼，CMI碼和傳號(hào)差分波形？2.已知信息序列為1000010100001100001，寫出AMI碼和HDB3碼？3.已知HDB3碼，還原原信息序列1）+100-1000-1+100+100-1+12）+1000-1+1000+1000-1+1-100-1演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)本模塊內(nèi)容完成練習(xí)后記

年月日授課單元題目模塊四差錯(cuò)控制授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握差錯(cuò)控制原理及幾種常用的差錯(cuò)控制編碼方法教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：正反碼、漢明碼、循環(huán)碼、卷積碼編譯碼原理教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記一、1、2、3、數(shù)字信號(hào)在信道中傳輸時(shí)，由于信道內(nèi)存在噪聲、信道特性的不理想，以及外界的干擾，可能會(huì)造成誤碼。誤碼會(huì)使通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)雇ㄐ沤K端。因此，提高通信的可靠性，將誤碼率降到最低，需借助差錯(cuò)控制技術(shù)來(lái)解決。差錯(cuò)控制方式停止等待ARQ（檢錯(cuò)編碼）自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ連續(xù)ARQ選擇重發(fā)ARQ收收ACK/NCK發(fā)ACK/NCK發(fā)發(fā)收前向糾錯(cuò)FEC：沒(méi)有反饋信道（糾錯(cuò)編碼）發(fā)收混合糾錯(cuò)HEC：反饋信道發(fā)送方先檢錯(cuò)編碼，再糾錯(cuò)編碼導(dǎo)入為什么要進(jìn)行差錯(cuò)控制布置任務(wù)書(shū)對(duì)比分析法：將幾種差錯(cuò)控制方式對(duì)比學(xué)習(xí)，分別介紹各自優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍讀任務(wù)書(shū)，了解本模塊的主要任務(wù)根據(jù)老師講解，思考各種差錯(cuò)控制方式可應(yīng)用于哪些通信系統(tǒng)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記二、1、2、3、差錯(cuò)控制原理線性分組碼：信息位k，監(jiān)督位r，碼長(zhǎng)n=k+r，記錄為（n,k）線性分組碼編碼效率R：R=k/n=1-r/n例：（7,4）線性分組碼，編碼效率為R=4/7碼重和碼距①碼重w：碼組中1的個(gè)數(shù)。②碼距d：等長(zhǎng)碼組中對(duì)應(yīng)位不同的個(gè)數(shù)。最小碼距d0：碼組中d的最小值最小碼距d0和檢錯(cuò)位數(shù)e及糾錯(cuò)位數(shù)t之間的關(guān)系如下：若檢測(cè)e個(gè)誤碼，則d0≥e+1若糾正t個(gè)誤碼，則d0≥2t+1若同時(shí)檢測(cè)e個(gè)誤碼，糾正t個(gè)誤碼，則d0≥e+t+1，（且e≥t）≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例1：已知碼組（0000）和（1111），該碼組若用于檢錯(cuò)，能檢測(cè)出幾位誤碼？解：d0=4，d0≥e+1e≤d0-1，e≤3若用于糾錯(cuò)，能糾正幾位誤碼？解：d0=4，d0≥2t+1e≤(d0-1)/2，e≤1同時(shí)檢錯(cuò)和糾錯(cuò)，各能檢測(cè)和糾正幾位誤碼？解：d0=4，d0≥e+t+1e+t≤d0-1=3，且e≥te=2，t=1舉例分析發(fā)送A和B，分別用一位碼，兩位碼，三位碼承載，哪種方案差錯(cuò)控制能力強(qiáng)，由此引出線性分組碼的概念完成練習(xí)：已知碼組（1100101）（1010110）（0100010）求該碼組用于檢錯(cuò)編碼，能檢測(cè)出幾位誤碼？

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記三、1、1）2）2、差錯(cuò)控制編碼之檢錯(cuò)編碼奇偶監(jiān)督碼奇監(jiān)督碼：Eg：I=（110010）則奇監(jiān)督碼為1100100I=（110011）則奇監(jiān)督碼為1100111接收端進(jìn)行檢錯(cuò)時(shí)，若所接收的序列模二運(yùn)算后結(jié)果為1，則認(rèn)為接收碼組無(wú)誤碼，否則有誤碼。偶監(jiān)督碼：Eg：I=（110010）則偶監(jiān)督碼為1100101I=（110011）則偶監(jiān)督碼為1100110接收端進(jìn)行檢錯(cuò)時(shí)，若所接收的序列模二運(yùn)算后結(jié)果為1，則認(rèn)為接收碼組無(wú)誤碼，否則有誤碼?！媾急O(jiān)督碼只能檢測(cè)出奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤，對(duì)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤無(wú)能為力。二維奇偶監(jiān)督碼：由于奇偶校驗(yàn)碼不能發(fā)現(xiàn)偶數(shù)個(gè)差錯(cuò)的碼組，所以經(jīng)改進(jìn)采用行列校驗(yàn)碼碼組信息位校驗(yàn)位11l10l02101l1030110l141l0110510l0l1校驗(yàn)位010010行列校驗(yàn)碼對(duì)檢測(cè)突發(fā)性差錯(cuò)顯得更有效，因?yàn)橥话l(fā)性差錯(cuò)通常成串出現(xiàn)錯(cuò)碼。行列校驗(yàn)碼逐行傳輸時(shí)，可以把突發(fā)性的錯(cuò)碼分散，從而能夠檢出奇數(shù)個(gè)錯(cuò)碼和大多數(shù)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼，所以有較強(qiáng)的檢錯(cuò)能力。舉例分析對(duì)于這種校驗(yàn)碼，如果每行的校驗(yàn)位不能在本行中檢出偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼時(shí)，則在列的方向可以檢出。但有一種情況例外，即當(dāng)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼恰好分布在矩陣的四個(gè)頂點(diǎn)上時(shí)，就不能檢出偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、恒比碼：是指各碼組中含“1”和含“0”的數(shù)目保持固定的比例。根據(jù)這個(gè)原則，在接收檢測(cè)時(shí)，只要計(jì)算每個(gè)碼組中“1”的數(shù)目是否符合這個(gè)規(guī)定原則，就可以檢出差錯(cuò)。恒比碼可以應(yīng)用在電傳機(jī)上，電傳機(jī)在傳輸漢字時(shí)，是用阿拉伯?dāng)?shù)字表示的，每個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字用5位二進(jìn)制數(shù)字代碼，每個(gè)碼組中含有“1”和“0”之比為3:2。在5位二進(jìn)制中只有10個(gè)碼組符合這個(gè)比值規(guī)定，可以用這10個(gè)碼組分別代表0～9這10個(gè)數(shù)字。數(shù)字等比碼101011221100111001310110411010500111610101711100801110910011001101恒比碼可以檢出傳輸中奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。對(duì)于偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤，只有在每個(gè)碼組中“1”錯(cuò)成“0”的數(shù)目正好等于“0”錯(cuò)成“1”的數(shù)目時(shí)，這個(gè)碼組的差錯(cuò)不能被發(fā)現(xiàn)，因而恒比碼的檢錯(cuò)能力很強(qiáng)。英文電報(bào)中，采用七中取三碼，即每個(gè)碼組長(zhǎng)度為7，每組含有3個(gè)“1”碼和4個(gè)“0”碼。它總共有個(gè)碼組，可以表示26個(gè)英文字母及其他符號(hào)。

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記4、正反碼：是一種簡(jiǎn)單的能糾正錯(cuò)誤的編碼，其中監(jiān)督數(shù)目與信息位數(shù)目相同，監(jiān)督碼元與信息碼元相同或相反，由信息碼中1的個(gè)數(shù)而定。電報(bào)通信用的正反碼的長(zhǎng)度為10，其中信息位k=5，監(jiān)督位r=5其編碼規(guī)則為：當(dāng)信息位中有奇數(shù)個(gè)1，監(jiān)督位是信息位的簡(jiǎn)單重復(fù)；當(dāng)信息位中有偶數(shù)個(gè)1，監(jiān)督位是信息位的反碼?！帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧掷?：信息碼為11001和10100，寫出正反碼？答：11001的正反碼為110011100110100的正反碼為1010001011≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈接收端譯碼的方法為：將接收碼組中信息位和監(jiān)督位按位模2相加，得到一個(gè)5位的合成碼，后由合成碼得到檢驗(yàn)碼；若接收碼組的信息位有奇數(shù)個(gè)1，則合成碼即為檢驗(yàn)碼；若接收碼組的信息位有偶數(shù)個(gè)1，則合成碼的反碼是檢驗(yàn)碼根據(jù)下表判斷誤碼位置檢驗(yàn)碼組成誤碼情況1全0無(wú)錯(cuò)24個(gè)1，1個(gè)/0/信息位/0/對(duì)應(yīng)位置為誤碼34個(gè)0，1個(gè)/1/監(jiān)督位/1/對(duì)應(yīng)位置為誤碼4其他誤碼多余1位以電報(bào)通信中常用的5單元電碼為例來(lái)說(shuō)明正反碼的編譯碼。 舉例分析講解練習(xí)：10101101001010101110

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記5、漢明碼：一般線性分組碼要滿足的條件才能建立監(jiān)督關(guān)系，當(dāng)時(shí)的線性分組碼稱為漢明碼。以4位信息碼為例，學(xué)習(xí)漢明碼的編譯碼：當(dāng)k=4時(shí)，r=？代入漢明碼條件公式，r=3，所以n=7。編碼：1）構(gòu)建監(jiān)督矩陣S1S2S3A6111A5110A4101A3011A2100A1010A0001無(wú)0002）由1）→H→初等變換→典型H=[PIr]3）由典型H→G=[IkQ]Q為P的轉(zhuǎn)置4）C=MG譯碼：1）由H構(gòu)造錯(cuò)碼圖樣即S與An的關(guān)系2）C’Ht=0無(wú)錯(cuò)≠0對(duì)照錯(cuò)碼圖樣找錯(cuò)碼位≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例3：（7,4）漢明碼的監(jiān)督矩陣如下，監(jiān)督矩陣學(xué)習(xí)漢明碼前先介紹1、矩陣相關(guān)知識(shí)，包括單位矩陣、轉(zhuǎn)置、矩陣乘法、初等變換。2、碼多項(xiàng)式表示形式

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記求：生成矩陣G信息碼為（1010）和（0110）求漢明碼收端收到（1110011）和（0011101）,糾錯(cuò)解：1)2)3)所以a1為誤碼，正確的碼組為（1110001）所以a2為誤碼，正確的碼組為（0011001）≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈練習(xí)：已知線性分組碼的監(jiān)督矩陣H如下，求：1）、nkr及生成矩陣G2）、收到（1011101）的碼組，請(qǐng)糾錯(cuò)？完成練習(xí)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記6、1）2）循環(huán)碼：具有封閉性和循環(huán)性循環(huán)碼是線性分組碼的一種，因此它仍然遵循線性分組碼的一般編碼方法，除此之外，循環(huán)碼還有其特有的編碼方案——由生成多項(xiàng)式g(x)構(gòu)造循環(huán)碼。首先來(lái)認(rèn)識(shí)一下生成多項(xiàng)式g(x)。什么是生成多項(xiàng)式生成多項(xiàng)式g(x)是最高次冪為r，常數(shù)項(xiàng)為1的多項(xiàng)式，并且是的因式，以n=7為例所以（7,3）循環(huán)碼可取生成多項(xiàng)式和而（7,4）循環(huán)碼可取生成多項(xiàng)式和獲得生成多項(xiàng)式后便可由生成多項(xiàng)式進(jìn)行編碼，且有兩種編碼方法。編碼：法一：由構(gòu)造G(x)，并進(jìn)行初等變換獲得典型生成矩陣，即循環(huán)碼C=MG

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記法二：信息碼寫成碼多項(xiàng)式左移r位即，并求模運(yùn)算得到循環(huán)碼多項(xiàng)式譯碼：由由后與漢明碼譯碼同≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例4：（7,4）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式，求（1001）的循環(huán)碼？解：所以A=（1001110）≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈作業(yè)：已知（7,3）循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式，求：1）生成矩陣G2）信息碼為（101）（011），求循環(huán)碼3）接收端收到（1001001）（1010111）的循環(huán)碼，請(qǐng)進(jìn)行糾錯(cuò)完成任務(wù)單分別用兩種編碼方法完成作業(yè)題序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記7、S3S2卷積碼：卷積碼是非線性分組碼，一個(gè)（n,k）卷積碼的n個(gè)碼不僅與本碼組有關(guān)，而且與前面m個(gè)碼有關(guān)，所以卷積碼用(n,k,m)表示，m稱為編碼記憶，N=m+1稱為約束度，Nn稱為約束長(zhǎng)度，例如（2,1,2）卷積碼，約束度N=3，約束長(zhǎng)度為3×2=6，表示具有約束關(guān)系的碼有6個(gè)。下面以（2,1,2）卷積碼為例學(xué)習(xí)卷積碼的編碼過(guò)程。S3S2≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例5，已知（2,1,2）卷積碼的編碼器如下所示，信息序列為11001……，求卷積碼輸出？S1M2M1S1M2M1C2C2C1C1解：由編碼器得出輸出C與輸入S之間的關(guān)系如下卷積碼輸出如下表所示S111001000S3S20001111000011000C1C21001100110110100后記

年月日授課單元題目模塊五信道復(fù)用授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生了解信道復(fù)用和多址技術(shù)的應(yīng)用掌握復(fù)用原理和多址原理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：FDM和TDM原理PCM30/32路數(shù)字復(fù)接設(shè)備教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記導(dǎo)入一、為使信道有效利用，在一個(gè)信道中會(huì)同時(shí)的傳輸多路信號(hào)。使多路信號(hào)在同一信道中互不干擾的傳輸稱為多路復(fù)用。多點(diǎn)通信系統(tǒng)中的多路復(fù)用也被稱為多址技術(shù)。。我們首先來(lái)討論多路復(fù)用技術(shù)。ft0CH3CHft0CH3CH2CH1保護(hù)頻帶頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘?hào)以并行的方式工作，每一路信號(hào)傳輸時(shí)可不考慮傳輸時(shí)延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。頻分復(fù)用的主要缺點(diǎn)：要求系統(tǒng)的非線性失真很小，否則將因非線性失真而產(chǎn)生各路信號(hào)間的互相干擾；用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜，特別是濾波器的制作和調(diào)試較繁難；且成本較高。導(dǎo)入本模塊內(nèi)容，解說(shuō)本章內(nèi)容在整本課程中的位置，布置任務(wù)讀任務(wù)書(shū)，了解本次課要完成的任務(wù)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記二、以n路語(yǔ)音信號(hào)為例說(shuō)明頻分復(fù)用原理：若采用單邊帶調(diào)制，則帶寬為：若采用雙邊帶調(diào)制，則帶寬為：時(shí)分復(fù)用(TDM，TimeDivisionMultiplexing)：將提供給整個(gè)信道傳輸信息的時(shí)間劃分成若干時(shí)間片(簡(jiǎn)稱時(shí)隙)，并將這些時(shí)隙分配給每一個(gè)信號(hào)源使用，每一路信號(hào)在自己的時(shí)隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)分復(fù)用通信也稱時(shí)間分割通信，是利用各路信號(hào)在信道上占有不同的時(shí)間間隔的特征來(lái)分開(kāi)各路信號(hào)的。它是數(shù)字電話多路通信的主要方法，因而PCM通信常稱為時(shí)分多路通信。時(shí)分復(fù)用的實(shí)現(xiàn)我們一般采用電子旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，原理圖如下ff′1(t)f′n(t)f′2(t)21nn21fn(t)f1(t)f2(t)信道量化編碼解碼k1k2帶寬：PCM系統(tǒng)若每個(gè)PAM用n位碼進(jìn)行編碼，則舉例說(shuō)明對(duì)比分析法：保護(hù)時(shí)間CH1保護(hù)時(shí)間CH1CH2CHnf0完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題，并進(jìn)行頻分復(fù)用實(shí)驗(yàn)tt

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記三、PCM30/32路基群復(fù)接系統(tǒng)我國(guó)和歐洲各國(guó)采用按照A律編碼的PCM30/32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)幾個(gè)重要參數(shù)：幀周期125μs路時(shí)隙3.91μs位時(shí)隙488ns幀長(zhǎng)256bit數(shù)字傳輸速率fb=8000×8×32=2048kb/s≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈練習(xí)：語(yǔ)音信號(hào)最高頻率為4KHz，采用PCM方式調(diào)制，取樣后進(jìn)行A律13折線編碼，則傳碼率是多少？32路該種信號(hào)進(jìn)行時(shí)分復(fù)用傳輸，則復(fù)用后的信道帶寬是多少？完成任務(wù)書(shū)相應(yīng)問(wèn)題，并進(jìn)行PCM時(shí)分復(fù)用實(shí)驗(yàn)

后記

年月日授課單元題目模塊六頻帶傳輸授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握頻帶傳輸系統(tǒng)的組成掌握三種基本調(diào)制方式的調(diào)制解調(diào)原理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的調(diào)制解調(diào)原理教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記導(dǎo)入數(shù)字傳輸系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶傳輸兩種。為適應(yīng)某種需要(如無(wú)線信道傳輸或多路信號(hào)復(fù)用等)，大部分傳輸系統(tǒng)采用頻帶傳輸。在發(fā)送端數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制變?yōu)轭l帶信號(hào)，也稱為載波調(diào)制，經(jīng)信道傳輸后在接收端解調(diào)后又恢復(fù)成數(shù)字基帶信號(hào)。本模塊我們就來(lái)討論基帶信號(hào)向頻帶信號(hào)的變換方法。數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制有三種方式：1）數(shù)字信號(hào)對(duì)載波振幅的調(diào)制即幅移鍵控(ASK)；2）數(shù)字信號(hào)對(duì)載波頻率的調(diào)制即頻移鍵控(FSK)；3）數(shù)字信號(hào)對(duì)載波相位的調(diào)制即相移鍵控(PSK)。二進(jìn)制調(diào)制是多進(jìn)制調(diào)制的基礎(chǔ)，所以我們從二進(jìn)制調(diào)制開(kāi)始學(xué)習(xí)。導(dǎo)入本模塊內(nèi)容，解說(shuō)本章內(nèi)容在整本課程中的位置，布置任務(wù)對(duì)比分析讀取任務(wù)書(shū)，了解本模塊要完成的任務(wù)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記一、1、1）2）二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制包括2ASK、2FSK、2PSK調(diào)制。2ASK是其他調(diào)制的基礎(chǔ)，我們從2ASK開(kāi)始學(xué)習(xí)。2ASK表達(dá)式：ASK信號(hào)的產(chǎn)生及波形ASK信號(hào)產(chǎn)生的實(shí)現(xiàn)方法如下圖所示波形2ASK信號(hào)的解調(diào)方法有兩種：包絡(luò)解調(diào)法和相干解調(diào)法。包絡(luò)解調(diào)：包絡(luò)解調(diào)法的原理方框圖如圖所示

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記⑶2、⑴相干解調(diào)相干解調(diào)原理方框圖如下圖。coscosωtBPFLPF取判定時(shí)相干解調(diào)就是同步解調(diào)，同步解調(diào)時(shí)，接收機(jī)要產(chǎn)生一個(gè)與發(fā)送載波同頻同相的本地載波信號(hào)，稱其為同步載波或相干載波，利用此載波與收到的已調(diào)波相乘，相乘器輸出為帶寬：2FSK：數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來(lái)傳送數(shù)字消息的，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。從原理上講，數(shù)字調(diào)頻可用模擬調(diào)頻法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn)。表達(dá)式2FSK信號(hào)的產(chǎn)生與波形分析：相干載波與發(fā)送在相位相差π/2，能否解調(diào)出信號(hào)，為什么完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題，并進(jìn)行2ASK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記②FSK調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生方法有直接調(diào)頻和頻率鍵控法兩種，他們各有不同的特點(diǎn)。直接調(diào)頻法(相位連續(xù)2FSK信號(hào)的產(chǎn)生)用數(shù)字基帶矩形脈沖控制一個(gè)振蕩器的某些參數(shù)，直接改變振蕩頻率，使輸出得到不同頻率的已調(diào)信號(hào)。用此方法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)對(duì)應(yīng)著兩個(gè)頻率的載波，在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻，兩個(gè)載波相位能夠保持連續(xù)，所以稱其為相位連續(xù)的2FSK信號(hào)。下圖為輸出為正弦波和方波的直接調(diào)頻法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的模擬電路原理圖。頻率鍵控法(相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的產(chǎn)生)如果在兩個(gè)碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻，前后碼元的相位不連續(xù)，稱這種類型的信號(hào)為相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)。頻率鍵控法又稱為頻率轉(zhuǎn)換法，它采用數(shù)字矩形脈沖控制電子開(kāi)關(guān)，使電子開(kāi)關(guān)在兩個(gè)獨(dú)立的振蕩器之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而在輸出端得到不同頻率的已調(diào)信號(hào)。其原理框圖及各點(diǎn)波形如圖所示。對(duì)比分析幾種調(diào)制解調(diào)方法

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記⑵①FSK信號(hào)的解調(diào)過(guò)零檢測(cè)法單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)經(jīng)過(guò)零點(diǎn)的次數(shù)多少，可以用來(lái)衡量頻率的高低。數(shù)字調(diào)頻波的過(guò)零點(diǎn)數(shù)隨不同載頻而異，故檢出過(guò)零點(diǎn)數(shù)可以得到關(guān)于頻率的差異，這就是過(guò)零檢測(cè)法的基本思想。過(guò)零檢測(cè)法又稱為零交點(diǎn)法、計(jì)數(shù)法。其原理方框圖及各點(diǎn)波形圖如下所示：將過(guò)零檢測(cè)解調(diào)原理圖補(bǔ)充完整

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記②⑶包絡(luò)檢測(cè)法2FSK信號(hào)的包絡(luò)檢測(cè)方框圖及波形如圖所示。用兩個(gè)窄帶的分路濾波器分別濾出不同頻率的脈沖，經(jīng)包絡(luò)檢測(cè)后分別取出它們的包絡(luò)。把兩路輸出同時(shí)送到取樣判決器進(jìn)行比較，從而判決輸出基帶數(shù)字信號(hào)。帶寬：≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例1：傳碼率為600Bd的基帶信號(hào)，用2FSK調(diào)制系統(tǒng)傳輸，傳1碼的載波為sin500πt，傳0碼的載波為sin1000πt，則調(diào)制后的信號(hào)帶寬是多少？解：B=(1000π/2π-500π/2π)+2fs=1450Hz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題，并進(jìn)行2FSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、⑴⑵①2PSK表達(dá)式PSK調(diào)制是用高頻載波兩種相位變化來(lái)代表“0”、“1”數(shù)字信號(hào)的變化。PSK調(diào)制根據(jù)相位變化參考對(duì)象的不同，可以分成絕對(duì)調(diào)相（PSK）和相對(duì)調(diào)相即差分相移鍵控（DPSK）。絕對(duì)相移和相對(duì)相移絕對(duì)碼和相對(duì)碼是相移鍵控的基礎(chǔ)。絕對(duì)碼是以基帶信號(hào)碼元的電平直接表示數(shù)字信息。相對(duì)碼(差分碼)是用基帶信號(hào)碼元的電平相對(duì)前一碼元的電平有無(wú)變化來(lái)表示數(shù)字信息的。假若相對(duì)電平有跳變表示“1”，無(wú)跳變表示“0”，由于初始參考電平有兩種可能，因此相對(duì)碼也有兩種波形。如下圖所示：2PSK信號(hào)的產(chǎn)生直接調(diào)相法：用雙極性數(shù)字基帶信號(hào)s(t)與載波直接調(diào)相。由于PSK調(diào)制抗噪聲性能優(yōu)于ASK和FSK，且頻帶利用率較高，故被廣泛用于中高速數(shù)字通信系統(tǒng)。相對(duì)調(diào)相優(yōu)點(diǎn)突出，故PSK調(diào)制方式一般均使用DPSK。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記⑷相位選擇法：用數(shù)字基帶信號(hào)s(t)控制門電路，選擇不同相位的載波輸出。其方框圖如下所示2PSK信號(hào)的解調(diào)2PSK信號(hào)只能采用相干解調(diào)的方法(又稱為極性比較法)，其方框圖見(jiàn)圖。2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生：只需在2PSK調(diào)制器前加一個(gè)差分編碼器，就可產(chǎn)生2DPSK信號(hào)。結(jié)合2ASK的相干解調(diào)原理，用數(shù)學(xué)公式分析，2PSK的相干解調(diào)原理

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記⑸⑹2DPSK信號(hào)的解調(diào)——差分檢測(cè)法差分檢測(cè)法的方框圖見(jiàn)圖。這種方法不需要碼變換器，也不需要專門的相干載波發(fā)生器，因此設(shè)備比較簡(jiǎn)單、實(shí)用。帶寬：≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例2：傳碼率為600Bd的基帶信號(hào)，用2PSK調(diào)制系統(tǒng)傳輸，則調(diào)制后的信號(hào)帶寬是多少？解：B=2fs=1200Hz≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈練習(xí)：1、信息序列為1100101101，分別畫(huà)出2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK波形？2、絕對(duì)碼序列為1100101001100011，寫出相對(duì)碼序列？提問(wèn)：若用2ASK調(diào)制系統(tǒng)傳輸，則調(diào)制后的信號(hào)帶寬是多少？完成任務(wù)單相應(yīng)問(wèn)題，并進(jìn)行2PSK、2DPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)課后完成練習(xí)題1、2

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記二、1、多進(jìn)制調(diào)制：由于幅移鍵控的抗干擾能力差，頻移鍵控占用帶寬寬，比較浪費(fèi)信道，所以多進(jìn)制的調(diào)制方式中以相移鍵控應(yīng)用最多。多相位相移鍵控調(diào)制：MPSK調(diào)制是通過(guò)多種不同相位來(lái)表示所有傳送的數(shù)字信號(hào)。下圖為二相、四相、八相數(shù)字調(diào)制的向量圖。根據(jù)ITU-T建議，多相制相位狀態(tài)有A、B兩種方式四相相移鍵控QPSKQPSK利用載波的四種不同相位來(lái)表征數(shù)字信息。因此，對(duì)輸入的二進(jìn)制數(shù)字序列應(yīng)該先分組，將每?jī)蓚€(gè)比特編為一組；然后用四種不同的載波相位去表征它們。例：信息序列為1001001110則可以將它們分成10,01,00,11，由于每一個(gè)載波相位代表兩個(gè)比特信息，所以每個(gè)四進(jìn)制碼元又被稱為雙比特碼元。

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記2、MASK：即多進(jìn)制幅移鍵控，又稱為多電平調(diào)幅。它是用具有多個(gè)電平的隨機(jī)基帶脈沖序列對(duì)載波進(jìn)行幅度調(diào)制。以四進(jìn)制幅移鍵控為例，給出了基帶信號(hào)和4ASK信號(hào)的波形。MASK信號(hào)的解調(diào)可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種方式，其原理與2ASK信號(hào)時(shí)相同。MASK信號(hào)的功率譜是M個(gè)二進(jìn)制ASK信號(hào)功率譜之和。盡管疊加后功率譜的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，但就信號(hào)的帶寬而言，當(dāng)碼元長(zhǎng)度TS相同時(shí)，MASK信號(hào)的帶寬與2ASK信號(hào)的帶寬相同，都是基帶信號(hào)帶寬的2倍，即

序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記3、MFSK：即多進(jìn)制頻移鍵控，又稱為多頻制。在M進(jìn)制的頻移鍵控信號(hào)中，用M個(gè)頻率不同的載波分別代表M個(gè)不同的符號(hào)。一般的MFSK系統(tǒng)，其框圖如下所示MFSK帶寬為≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈例3：傳碼率為600Bd的基帶信號(hào)，用8FSK調(diào)制系統(tǒng)傳輸，則調(diào)制后的信號(hào)帶寬最小是多少？解：≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈完成任務(wù)單，并進(jìn)行QPSK調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)后記

年月日授課單元題目模塊七同步原理授課單元第（）次單元學(xué)時(shí)（）學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：熟悉同步系統(tǒng)的組成及應(yīng)用理解載波同步、位同步及群同步的原理及實(shí)現(xiàn)方法了解同步性能及其相位誤差對(duì)性能的影響教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)載波同步、位同步和群同步的原理和方法載波同步和位同步的性能指標(biāo)分析教學(xué)過(guò)程序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記導(dǎo)入：大家知道北斗和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)嗎？說(shuō)一說(shuō)你對(duì)他們的了解？同步是指通信系統(tǒng)的收、發(fā)雙方在時(shí)間上步調(diào)一致，又稱定時(shí)。由于通信的目的就是使不在同一地點(diǎn)的各方之間能夠通信聯(lián)絡(luò)，故在通信系統(tǒng)尤其是數(shù)字通信系統(tǒng)以及采用相干解調(diào)的模擬通信系統(tǒng)中，同步是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。只有收、發(fā)兩端協(xié)調(diào)工作，系統(tǒng)才有可能真正實(shí)現(xiàn)通信功能。可以說(shuō)，整個(gè)通信系統(tǒng)工作正常的前提就是同步系統(tǒng)正常，同步質(zhì)量的好壞對(duì)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)起著至關(guān)重要的作用。討論并回答北斗和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的區(qū)別序號(hào)教學(xué)內(nèi)容方法手段學(xué)生活動(dòng)附記一、1、2、3、同步可分為載波同步位同步群同步幾大類載波同步

定義：

在采用相干解調(diào)系統(tǒng)中,接收端必須提供一個(gè)與發(fā)送載波同頻同相的相干載波,這就是載波同步。

相干載波信息通常是從接收到的信號(hào)中提取。若已調(diào)信號(hào)中存在載波分量，即可以從接收信號(hào)中直接提取載波同步信息；

若已調(diào)信號(hào)中不存在載波分量，就需要采用在發(fā)端插入導(dǎo)頻的方法，或者在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟ㄐ巫儞Q，以取得載波同步信息。

前者稱為插入導(dǎo)頻法，又稱外同步法；后者稱為自同步法，又稱內(nèi)同步法。插入導(dǎo)頻法：在抑制載波系統(tǒng)中無(wú)法從接收信號(hào)中直接提取載波。

例如：DSB、VSB、SSB和2PSK本身都不含有載波分量，或即使含有一定的載波分量，也很難從已調(diào)信號(hào)中分離出來(lái)

為了獲取載波同步信息，可以采取插入導(dǎo)頻的方法。

插入導(dǎo)頻是在已調(diào)信號(hào)頻譜中加入一個(gè)低功率的線狀譜(其對(duì)應(yīng)的正弦波形即稱為導(dǎo)頻信號(hào))。

在接收端可以利用窄帶濾波器較容易地把它提取出來(lái)。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚硇纬山邮斩说南喔奢d波。

插入導(dǎo)頻的頻率應(yīng)當(dāng)與原載頻有關(guān)或者就是載頻。

這里僅介紹抑制載波的雙邊帶信號(hào)中插入導(dǎo)頻法。在DSB信號(hào)中插入導(dǎo)頻時(shí)，導(dǎo)頻的插入位置應(yīng)該在信號(hào)頻譜為零的位置，否則導(dǎo)頻與已調(diào)信號(hào)頻譜成分重疊，接收時(shí)不易提取。舉例講解：插入導(dǎo)頻插入導(dǎo)頻插入的導(dǎo)頻并不是加入調(diào)制器的載波，而是將該載波移相π/2的“正交載波”。其發(fā)端方框圖如圖所示。設(shè)調(diào)制信號(hào)為f(t)，f(t)無(wú)直流分量。載波為Acosω0t，則發(fā)端輸出的信號(hào)為

接收端的方框圖如下：非線性變換—濾波法

有些信號(hào)(如DSB信號(hào))雖然本身不包含載波分量,只要對(duì)接收波形進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蔷€性變換,然后通過(guò)窄帶濾波器,就可以從中提取載波的頻率和相位信息,即可使接收端恢復(fù)相干載波。它是自同步法的一種。下圖為DSB信號(hào)采用平方變換法恢復(fù)載波的框圖,(a)平方變換法,(b)平方環(huán)法。同相正交法(科斯塔斯環(huán))

利用鎖相環(huán)提取載