现代通信原理期末大作业.docx

1、现代通信原理期末大作业 班级： 数技1班 学号 ： 1 53128 姓名： 一. 模拟调制系统3模拟调制系统的抗噪声性能3调频立体声广播系统7二. 数字基带调制与传输8有线电视广播系统8三. 数字频带调制9ASK系统与FSK系统9QPSK系统与数字电视系统10四. 信道复用12多址通信方式12CDMA蜂窝移动通信系统14五. 同步原理18群同步18所涉及的最新技术前沿及应用云计算20无线充电技术20泄漏同轴电缆20超光网21一. 模拟调制系统模拟调制系统的抗噪声性能1.利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或者位 置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的，称为模拟通信。模拟

2、通信的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点。 相干解调器(1)保密性差模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。(2)抗干扰能力弱电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多(3)所有线性调制信号都可以用下式同样统一的表达事 2.干扰模拟信号的因素形成干扰的因素有三个：指产生干扰的原件、设备或信号。传播途径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。敏感器件，指容易被干扰的对象。3.抗干扰分析抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰途径，

3、提高敏感原件的抗干扰性能。1)抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的电压，这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。这一目的主要是通过在干扰源两端并联电容来实现的。减小干扰源的电流主要是通过在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现的2)按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。传导干扰是指通过传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号6 的频带不通，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播有事业可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最带，要特别注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增肌干扰源于敏感器

4、件的距离，用底线把它们隔离和在敏感器件上加屏蔽罩。3)提高敏感器件的抗干扰性能提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取以及从不正常状态尽快恢复的方法。4.噪声的处理方法1)系统的正确连接。在通信系统中，一般连接的设备很多。不同设备有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡和不平衡的输入输出形式，为有效的屏蔽外界的电磁辐射干扰，必须统一使用屏蔽电缆并采用正确的连接方式。建议采取的方法是，无论采用平衡或不平衡的传输，都采用双芯屏蔽电缆，并且屏蔽层只在平衡输出或输入的一端接地。当两端都是不平衡的连接时，最好使用转换器。2)良好的接地处理。为使屏蔽层的电缆能够屏蔽外界

5、的杂散电磁干扰，屏蔽层必须要有正确的连接和良好的接地。实践中，所有的设备悬浮，是在没有专门的地线条件下最常采用的一种措施。但这是一种不稳定的随机噪声，所以整个系统要良好接地，首先应设有专门的地线。不能采用电源的零线作为系统设备的地线。在室外场所，可以考虑埋设临时性地线。一般的系统都是很多台身背通过电缆连接起来的系统，很容易有由其屏蔽系统组成链式接地方式。当某台设备上产生电磁辐射或静电感应噪声时，会由于传输线的屏蔽层和铁质设备外壳组成的接地系统使得整个系统产生感应电压。进而使系统产生一定的噪声电平，此类干扰链路较长的系统尤为明显。所以系统要尽量避免使用链式接地方式，而应使用星型接地方式。接屏蔽层

6、处各设备的电线通过专门的导线一个接地点连接，如果信号传输线两端的屏蔽层都接地，必然形成接地回路。当该回路收到其他设备的电磁干扰时，在电缆屏蔽层必然会出现感应电流，以致产生严重的干扰噪声，形成回路噪声干扰。保证系统不出现地环路结构，要求设备间只能有一条接地导线互连，在要求不严谨的场合，可以让步平衡设备悬浮。3)系统的隔离。在一些大型的系统中，往往由很多系统互连，有事还要向远端传输信号，这些远距离的链接，由于不同子系统都有独立的接地系统，每个子 7 系统一旦地线相连，必然形成接地噪声。另一方面，由于传输距离较长，传输线屏蔽层的接地电阻会增大，甚至用了非屏蔽传输线等等，就容易引入大量的外界电磁场辐射

7、干扰噪声。如果每个系统单独工作，噪声可通过合理的连接和接地控制在允许的电平内，但当多个子系统互连后，即使用了单端屏蔽接地或长线分段接地处理，也没有办法解决长距离传输造成的辐射干扰噪声。这时最好的措施就是采用隔离的办法。在多个系统间装变压器使之互相隔离。4)电源净化。为了隔离公共网形成的干扰噪声，最好或一般采用隔离净化电源。净化电源的接地端一定要保证有可靠、良好的接地。否则隔离效果不好。要和一些干扰强大的大功率电器隔离，单独供电，或在输入端加装滤波器将干扰噪声滤除。还要注意传输线不得和电线平行布线，要将其交叉布线，这样也可以减低交流噪声干扰。调频立体声广播系统克罗斯比系统克罗斯比系统是把信号先对

8、一个超音频的副载波调频，在调制的过程中信号的频谱移入超音领的范围，这样有利于S信号与M信号的分离。所以克罗斯系统是一种频分复用系统。M信号以通常的方式对主载波调频而S信号则首先对一个超音频的副载波进行调频，这一调制结果也可作为主载波之调制信号的一个成分。2.调频接收机的鉴频器实现第一次鉴频后，其输出信号包含M信号与副载波的调制结果由滤波器分离出音频的M信号。经第二次鉴频从则载波中解调出S信号，再由矩阵电路进行和、差运算，由M、S信号恢复为L、R信号，把L、R信号输入两个相同的音频放大器，便可实现立体声重放。二 数字基带调制与传输有线电视广播系统用射频电缆，光缆，多路微波或其组合来传输，分配和交

9、换声音，图像及数据信号的电视系统。系统可以采用单向传输或双向传输方式。为充分利用频率资源电视信号的传输频道宜按邻频传输方式配置。在邻频传输系统中传输PAL-D制电视广播信号的射频特性除图像与伴音载波的电平差伴音载频与图像载频的间距应付和本标准规定要求外其他各项指标均应满足GB3174-1995第4条规定的要求。在有线电视系统中传送PAL-D制电视广播附加双声道数字声按GY/T129-1997标准执行。干线系统可采用光缆多路微波及射频电缆等传输媒介或其任意组合的链路有线电视网中光链路系统按GY/T131-1997标准执行多路微波分配系统按GY/T132-1998标准执行三 数字频带调制ASK系统

10、与FSK系统ASK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。其信号表达式为：，S(t)为单极性数字基带信号幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的状态载波接通，此时传输信道上有载波出现；在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。调幅技术实现起来简单，但抗干扰性能较差。FSK（Frequency-shift keying）- 频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。QPSK

11、系统与数字电视系统QPSK与二进制PSK一样，传输信号包含的信息都存在于相位中。 的别的载波相位取四个等间隔值之一，如/4,3/4,5/4,和7/4。相应的，可将发射信号定义为其中，i1，2，2，4；E为发射信号的每个符号的能量，T为符号持续时间，载波频率f等于nc/T，nc为固定整数。每一个可能的相位值对应于一个特定的二位组。例如，可用前述的一组相位值来表示格雷码的一组二位组：10，00，01，11.如果a为典型的QPSK发射机框图。输入的二进制数据序列首先被不归零NRZ）电平编码转换器转换为极性形式，即负号1和0分别用bE和bE表示。接着，该二进制波形被分接器分成两个分别由输入序列的奇数位

12、偶数位组成的彼此独立的二进制波形，这制波形分别用a1（t），和 a2（t）表示。容易注意到，在任何一信号时间间隔内a1（t），和a2（t）的度恰好分别等于Si1和Si2，即由发送的二位组决定数字电视系统数字电视广播系统原理以中国第一家数字电视广播平台-宁有线数字电宁有线视广播平台为例：宁有线数字电视广播平台系统由如下部分组成，即数字卫星接收机、编码器、复用器、数字数据广播器、QAM调制器、准视频点播服务器、条件接收和用户管理系统、节目管理系统、电话回传系统、因特网连接、有线传输网络、用户机顶盒和PC接收卡等用户机顶盒和PC接收卡用户机顶盒(STB)是数字有线电视信号的终端接收装置，它将电缆传来

13、的调制在高频上的信号经过同步解调，还原为基带信号，再经过发送端编码的反过程，还原成未压缩前的多个频道的数据信号送入电视机供用户观看计算机用户通过PC接收卡来接收电视台前端数据广播系统发出的数据流，将其存储在计算机本地硬盘里，运 行相应的应用程序，获得各类高级数据服务电话回传系统许多STB有一个调制解调器通过电话网络形成的返回频道信息，计算机用户也是通过调制解调器和电话网络形成的返回信息。采用电话回传系统不需对现有的CATV网进行改造就能实现部分双向交互式功能因特网连接电视台数字数据广播系统通过专线或其它方式同因特网连接，获得大量因特网信息资源，经过分类整理再通过数字电视广播系统传输给用户，实现

14、电视机用户对因特网信息的浏览功能。四 信道复用多址通信方式定义：地点分散的多个用户共同使用一个公共信道实现各用户间通信的方式。 主要方式有：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA） 频分多址（FDMA）： 各站发出的信号在指定频带内互不重叠地排列，共同使用一个射频信道。这种方式在卫星通信和地面通信中使用得最多。它的优点是设备比较简单，技术比较成熟。采用预分配方式的频分多址通信最适用于对信道需要量变化不大的大容量通信干线。当采用按需分配信道时，根据需要,每个站可使用不同的载频,占用不同的频带。频分方式的缺点是不同载频的多个信号同时在一个信道中传输时，由于信道非线性（如卫星转发器的非线性）产生的互调干扰，会导致信道的功率和频带利用率降低。 时分多址（TDMA）： 信道按时隙顺序分配给不同的用户。各站信号都使用相同的载频，而在每瞬时只有一个站的信号在信道中传输。时分多址方式的优点是可以充分利用信道的功率和频带。其缺点是要求各站信号在时间上保持严格的同步，因而各站需要有复杂的同步设备。随着数字集成电路技术的发展，时分多址将在多址技术中占据越来越重要的地位。 码分多址（CDMA）： 主要包括时频编码和扩频多址两种形式。时频编码：各个用户发出的每个信息码元都由一组射频脉冲传输。这些射频脉冲之间的时间间隔和载频有约定的规律。各站根据其约定不同，可以实现多址通信。这种系