哈工程《通信原理实验》思考题答案整理完美版

实验一：数字基带传输系统仿真

作业题：

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？（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？

答：（1）不归零码特点：脉冲宽度等于码元宽度Ts。归零码特点：＜Ts。

（2）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 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -1

2、设代码为全1，全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000，给出AMI及HDB3码的代码和波形。 答：

信息代码 1 1 1 1 1 1 1 AMI 1 -1 1 -1 1 -1 1 HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1 信息代码 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AMI 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 HDB3 0 0 0 1 -1 0 0 1 -1 0 0 1 -1

信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 AMI 0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 HDB3 0 1 -1 1 0 0 -1 1 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 0

3、总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。

HDB3整流窄带带通滤波器整形移相位同步信号答： HDB3码中不含有离散谱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cp(t)。

4、 试根据占空比为0.5的单极性归零码的功率谱密度公式说明为什么信息代码中的连0码越长，越难于从AMI码中提取位同步信号，而HDB3码则不存在此问题。 答：

 = 0.5 TS时单极性归零码的功率谱密度为：

Ps(f)2fsp(1p)|G(f)|fs|PG(o)|(f)2f2222s|PG(mfm1s)|2(fmfs)

式中fs=1/Ts在数值上等于码速率，P为“1”码概率，G(f)为 = TS/2脉冲信号的傅氏变换 G(f)f1Sa() 2fS2fs2P21112(ffS) G(fS)Sa() PS(fS)22fS22fS/2fSsin将HDB3码整流得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数最多为3 ，而将AMI码整流后得到的占空比为0.5的单极性归零码中连“0”个数与信息代码中连“0”个数相同。所以信息代码中连“0”码越长，AMI码对应的单极性归零码中“1”码出现概率越小，fS离散谱强度越小，越难于提取位同步信号。而HDB3码对应的单极性归零码中“1”码出现的概率大，fS离散谱强度大，故易于提取位同步信号。

实验二：数字调制系统仿真

作业题：

1、设绝对码为全1、全0或1001 1010，求相对码。 答：

绝对码 11111，00000，10011010 相对码 10101，00000，11101100 或

01010，11111，00010011

2、设相对码为全1、全0或1001 1010，求绝对码。 答：

绝对码 11111，00000，10011010 相对码 00000，00000，01010111 或

10000，10000，11010111

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

解：设相位矢量图为：

π “0” 0 “1” 0

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。

答：① 绝对码至相对码的变换规律：“1”变“0”不变，即绝对码的“1”码时相对码发生变化，绝对码的“0”码时相对码不发生变化。——此为信号差分码。

② 相对码至绝对码的变换规律：相对码的当前码元与前一码元相同时对应的当前绝对码为“0”码，相异时对应的当前绝对码为“1”码。

5、总结2DPSK信号的相位变化与信息代码之间的关系以及2PSK信号的相位变化与信息代码之间的关系。

答：2DPSK信号的相位变化与绝对码（信息代码）之间的关系是：“1变0不变”，即“1”码对应的2DPSK信号的初相相对于前一码元内2DPSK信号的末相变化1800，“0”码对应的2DPSK信号的初相与前一码元内2DPSK信号的末相相同。

2PSK信号的相位变化与相对码（信息代码）之间的关系是：“异变同不变”，即当前码元与前一码元相异时则当前码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的末相变化1800。相同时则码元内2PSK信号的初相相对于前一码元内2PSK信号的末相无变化。

6、位同步信号的上升沿为什么要处于2DPSK解调器或2FSK解调器的低通滤波器输出信号的码元中心？

答：通常低通滤波器输出信号在码元中间幅度最大，噪声容限大，因而位同步信号上升沿对准码元中间可使误码率最小。

实验三 数字解调实验

1、总结2DPSK克服相位模糊现象的机理 答 ：

因为在发端将绝对码变为了相对码，在收端又将相对码变为绝对码，载波相位模糊可以使解调出来的相对码有两种相反的状态，但它们对应的绝对码使相同的。

2.设信息代码为1001101,2FSK的二个载波分别为码速率的四倍和二倍,根据实验观察得到规律,画出2FSK过零检测解调节器器输入的2FSK波形及FD,LPF,AK波形(设低通滤波器及整形2都无倒相作用) 答

实验四 PCM编码

作业题：

设PCM通信系统传输两路话音，每帧三个时隙，每路话音各占一个时隙，另一个时隙为帧同步时隙。求：

(1) 编码器的抽样信号频率及时钟信号频率，以及两个抽样信号之间的相位关系。 (2) 时分复用信号码速率、帧结构。

(3) 采用PCM基带传输，线路码为HDB3码，设计此通信系统的详细方框图以及PCM编译码电路。

(4) 采用PCM/2DPSK频带传输，设计此通信系统的详细方框图。 答：

（1）抽样信号频率为8KHz ，时钟信号频率为192KHz ；