【正文】 進制時，誤碼率和誤信率在數值上相等；在N進制時，誤信率要小于誤碼率。有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸的容量大?。豢煽啃杂糜诜从惩ㄐ畔到y(tǒng)的傳輸的質量好壞。模擬通信對應有效性的指標為傳輸帶寬，對應有效性的指標為信噪比；數字通信對應有效性的指標為傳輸速率，對應有效性的指標為差錯率；碼元速率每秒鐘傳輸的碼元數目，單位波特；信息速率每秒鐘傳輸的信息量，單位比特/秒（bit/s）在二進制時，碼元速率等于信息速率，只是單位不同；在多進制時，M為進制數。信源編碼、解碼考慮傳輸效率；加密、解密根據方法不同可能會帶來有效性下降；信道編碼、解碼考慮適應信道，提高可靠性為主要目的，有效性將下降；調制、解調考慮適應信道，可靠性和有效性相矛盾，占用頻帶小的調制其可靠性將降低；信道傳輸特性的不理想和噪聲的干擾是影響可靠性的主要因素。相互間的關系表達式為：表達式解釋：輸出中為乘性干擾，主要由信道的傳輸特性決定；為加性干擾主要指外界疊加的干擾。恒參信道信號傳輸的影響是引起幅頻特性和相頻特性的畸變，從而最終導致產生碼間干擾?？朔椒ㄖ饕遣捎镁饧夹g。隨參信道對信號傳輸的影響是引起衰落，克服方法主要是分集接收。香農公式中“三要素”為：信道帶寬、噪聲功率譜密度和信號平均功率。“三要素”的關系：理論上當時信道容量；即使傳輸帶寬無窮大，此時的信道容量也是有限的，因為此時的噪聲功率也趨于無窮大。香農公式表示在信道容量一定的情況下，信道帶寬越寬（有效性下降），則要求信道提供的信噪比可以越?。煽啃蕴岣撸纯梢蕴岣呖垢蓴_能力。對于調幅方式，其占用的頻帶要比調頻方式占用的頻帶小，而抗干擾能力則要比調頻方式的差，這正好符合香農公式所反映的兩者間關系1插入導頻法：插入導頻法需要在發(fā)送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻提取電路。直接法：是從接收到的已調信號中提取載波，由于DSB信號其功率譜中不含有載波分量，必須加一非線性電路，然后再提取。相比較而言，直接法無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻法容易實現且對信號傳輸的影響要小。1圖a為抑制載波的雙邊帶調幅（DSB）； 圖b為雙邊帶調幅（AM）。 圖a的解調只能采用同步解調； 圖b的解調可以采用包絡檢波和同步解調。1AM已調信號波形的包絡即為調制信號，采用包絡檢波的方式獲得AM的包絡線即恢復出原始信號；DSB已調信號波形的包絡與調制信號的波形不一樣，因此采用包絡檢波的方式所獲得的DSB包絡線不是已調信號波形，無法恢復出原始信號。1傳輸碼應具備的特性為：①易于時鐘提取；②無直流、高頻和低頻分量要少；③盡可能提高傳輸碼的傳輸效率；④具有一定的檢錯能力；⑤設備簡單。1NRZ碼含有直流且低頻豐富，不易時鐘提取，無檢測差錯能力，不適合作為傳輸碼；RZ碼含有直流且低頻豐富，可以時鐘提取，無檢測差錯能力，也不適合作為傳輸碼；AMI碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，可以作為傳輸碼；HDB3碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，彌補了AMI碼受長串連0的影響但電路略比AMI碼復雜，可以作為傳輸碼；1AMI碼和HDB3碼的共同點：不含直流分量、高低頻分量較少；易于提取位定時的信息；具有一定的檢錯能力。適合于用作傳輸碼。AMI碼和HDB3碼的不同點：AMI碼受信源的統(tǒng)計特性影響較大，尤其是出現長串連0時嚴重影響時鐘的提?。籋DB3碼解決了AMI碼中長串連0的問題，最大連0數不超過3個。1含義是：把從波形形成輸入到接收濾波器輸出的傳遞函數H(ω)的幅頻特性在ω軸上以2π/TS為間隔切開，然后分段沿ω軸平移到(π/TS，π/TS)區(qū)內將它們疊加起來，其結果應當為一固定值TS，即疊加后的結果為理想低通特性就可以做到在抽樣點上無碼間干擾。1數字基帶傳輸系統(tǒng)中由于傳輸特性的不理想，即頻率特性失真，將引起脈沖信號的拖尾等現象，從而對后面的脈沖產生干擾，即碼間干擾。部分響應波形是將當前的脈沖響應波形與該脈沖、延時一各碼元周期后的響應波形進行疊加的結果，顯然在后一位碼的位置存在有一個幅度與當前碼幅度相等的人為碼間干擾，由于該碼間干擾是已知的，因此可以消除，也即對于部分響應來講可以實現無碼間干擾傳輸。1特點：人為加入碼間干擾，在收端可以消除，帶來頻譜利用率等于理想低通2B/，相應波形的收斂加快從而減小定時抖動和漂移帶來的影響。關編碼為：0+2+2020+200+2+2+20用示波器觀察到的眼圖可以反映數字脈沖經過傳輸后的變化和受影響情況以及接收系統(tǒng)對信號識別的相互間關系，如判決點偏離情況、抽樣點偏離情況、過零點畸變情況、噪聲和碼間干擾情況等；方法為：示波器采用外觸發(fā)，即外觸發(fā)信號用接收時鐘，在判決再生器之前測量。2眼圖應在d點進行觀察。說明噪聲較大、或碼間干擾較大或噪聲和間干擾的共同影響較大。2這是由于數字信號可以看作是模擬信號的特殊情況，因此從調制的原理上看是完全一致的，數字調制不采用模擬調制器來實現的原因是數字調制可以利用數字信號的開關特性來實現調制，這樣可以使實現方便、電路簡單。2采用非相干解調方式的數字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步，但必須有位同步。位同步的性能好壞將直接影響到抽樣判決的結果，最終影響系統(tǒng)的誤碼率的大小。2數字調相系統(tǒng)多采用直接法載波同步方式，因此存在載波相位模糊現象。對于絕對調相的基帶碼元與載波相位間關系是固定的，因此載波相位模糊使得解調出的基帶信號出現不確定，從而無法實現正常傳輸；而相對調相是利用載波相位的變化來表示基帶碼元，因此載波相位模糊不會影響載波相位的變化，故對相對調相解調出的基帶信號不會產生影響。2數字相位調制的數學表示為 顯然、由調制信號確定，由此可見原來載波相位受調制信號控制的調相變成了幅度受調制信號控制的正交調幅。即數字調相可以用正交調幅來實現。2數字調制與模擬調制就調制原理而言完全一樣，因為數字信號可以看作是模擬信號的特殊情況；然而由于數字信號具有開關特性，因此數字信號的調制可以利用其開關特性來實現，即鍵控方式，這樣可以使調制實現起來簡單。多進制調制相比二進制調制在信息速率相同的情況下，可以獲得較高的頻譜利用率，進制數越高，頻譜利用率也就越高；但抗干擾能力則較二進制有所下降，且進制數越高，抗干擾能力越差。22PSK的表示可寫成正交調幅，由此其占用頻帶與調幅一樣為，而2FSK的占用頻譜為，因此2FSK占用頻帶要大于2ASK和2PSK；2ASK、2FSK和2PSK的抗干擾能力（均為相干解調）為：2ASK 2FSK 2PSK 顯然2PSK的抗干擾性能優(yōu)于2FSK，2FSK的抗干擾性能優(yōu)于2ASK。2當時頻譜前后相連，采用截止頻率為的理想低通濾波器可以還原出信號；當時頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率為的理想低通濾波器還原出信號；在時頻譜產生重疊現象，此時還原不出原始信號。顯然前兩種可以不失真地還原出原始信號，考慮到理想低通無法實現因此實際可行的為2平頂抽樣各點波形為： 平頂抽樣帶來的失真的彌補方法：在接收端的低通濾波器前加一個特性為的補償網絡。沖擊抽樣、自然抽樣和平頂抽樣后的頻譜如圖：沖擊抽樣頻譜自然抽樣頻譜平頂抽樣頻譜有以上三種抽樣后的頻譜不難看出：三種抽樣后的頻譜排列規(guī)律是一樣的，但幅度有所不同，其中沖擊抽樣、自然抽樣后的頻譜沒有產生頻譜失真，可以還原出原始信號；而平頂抽樣后頻譜產生了失真因此還原出的信號存在失真干擾，通常要采取均衡措施。3帶通型信號是指信號的帶寬的信號，該信號若采用低通型抽樣定理進行抽樣可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高的現象，因此應采用帶通型抽樣定理進行抽樣可以降低抽樣速率。3由于電話信號小信號的概率大，采用均勻量化時小信號的量化誤差較大（量化信噪比不夠）。各段的改善量分別為：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、0dB、6dB、12dB。 或 (16)、(16)、(8)、 (4)、 (2)、(1)、(1/2)、(1/4)3框圖各部分的作用：抽樣將連續(xù)的模擬信號進行時間上的離散；量化將時間離散幅度連續(xù)的模擬信號進行幅度取值上的離散；編碼將時間離散和幅度離散的多進制數字信號編成二進制碼；信道用于信號傳輸媒介和設備；干擾傳輸信號的信道和設備所帶來的噪聲；譯碼編碼的反變換過程；低通將譯碼輸出的樣值信號平滑還原成原始模擬信號。3抽樣實現時間上的離散，由于電話信號的帶寬為4kHz因此抽樣頻率取8kHz；量化實現幅度上的離散，采用非均勻量化以提高小信號時的量化信噪比；編碼將非均勻量化后的信號編為8位二進制碼。信道適合于數字信號傳輸的媒介和設備；譯碼編碼的反變換過程，應補上半個量化級，使量化誤差最??；低通恢復模擬信號，截止頻率為4kHz，并應具有的補償。3這是由于四個基群的碼元速率存在偏差，因此在復接前必須進行碼速調整，同時還需要加入同步碼，因此要將2048kb/s調整到2112kb/s然后才能進行復接。采用正碼速調整3最佳基帶傳輸系統(tǒng)的含義是消除碼間干擾且抗噪聲性能最理想的系統(tǒng)；在理想信道符合恒參信道且傳輸特性不會帶來頻率失真，因此不用考慮碼間干擾，此時基帶傳輸系統(tǒng)的結構為接收濾波器的特性與信號特性共軛匹配。3連貫式插入法是在每幀的開頭集中插入幀同步碼組的方法，接收端只要檢測出幀同步碼的位置，就可識別出幀的開頭，從而確定各路碼組的位置獲得收發(fā)間的幀同步。3由于相調制方式，如DSB、SSB、PSK、QAM等，其已調信號的功率譜中不含有載波頻率的成分。因此無法用窄帶濾波器或鎖相環(huán)直接從信號中提取出載波頻率。這時首先需要將接收到的已調信號通過一個非線性的電路來產生載波頻率（通常是載波頻率二次諧波），然后再用窄帶濾波器或鎖相環(huán)來濾出載波頻率。3采用非相干解調方式的數字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步但必須要有位同步。位同步用來進行抽樣和信號整形，因此同步性能的好壞將對系統(tǒng)的誤碼率產生影響插入導頻法需要在發(fā)送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻提取電路。直接法是從接收到的基帶信號中提取位時鐘，必須加一非線性電路來處理，然后再提取。直接法無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻法容易實現且對信號傳輸的影響要小。五、作圖題（1）理想帶通濾波器的中心頻率為；（2）s(t)為DSB方式的已調制信號；（3）s(t)的頻譜圖為：波形圖：包絡檢波器輸出波形： DSB AMDSB信號通過包絡檢波器解調將產生失真，AM信號通過包絡檢波器解調將正確還原出原信號調制器組成框圖為：解調器的組成框圖為：已調信號的頻譜為：（1）5個信號所用的載波頻率分別為：252kHz、300kHz、348kHz、396kHz、444kHz（2）頻分復用的原理框圖：（3）頻譜搬移圖：（1）用于12路電話頻譜搬移的載波頻率分別為：60kHz、64kHz、68kHz、72kHz、76kHz、80kHz、84kHz、88kHz、92kHz、96kHz、100kHz、104kHz（2）畫出頻分復用的頻譜搬移圖調制信道和編碼信道如圖：調制信道數學模型圖： 二進制編碼信道數學模型圖： （1）三種傳輸通道的幅頻特性示意圖： 圖a 圖b 圖c（2）失真討論：由以上特性對比不失真條件，圖a滿足不失真條件因此，不會引起傳輸失真；而圖b和圖c不滿足不失真條件，因此將會引起傳輸失真。（3）輸入矩形脈沖時的輸出波形： 圖a 圖b 圖c 相應波形為： NRZ碼RZ碼雙極性歸零碼AMI碼四電平碼已知數字碼為 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 AMI碼為 1 0 0 +1 0 0 0 0 0 1 0 +1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 HDB3碼為 1 0 0 +1 1 0 0 1 0 +1 0 1 +1 0 0 0 +1 1 0 0 1 0 +1AMI碼波形HDB3碼波形或1各點的波形：1眼圖的模型結構圖：個部分所代表的含義為：最佳抽樣時刻應是眼睛張開最大的時刻；對定時誤差的靈敏度可由眼圖的斜邊之斜率決定，斜率越大，對定時誤差就越靈敏；圖的陰影區(qū)的垂直高度表示信號畸變范圍；圖中央的橫軸位置應對應判決門限電平；在抽樣時刻上，上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲的容限(或稱噪聲邊際)，即若噪聲瞬時值超過這個容限，則就可能發(fā)生錯誤判決。1（1）2FSK信號的波形：（2）2FSK信號的帶寬為：頻譜利用率為： 1（1）最佳接收機結構圖如圖：（2）各點工作波形：設