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LVDS原理及应用

设计高速电路的开发人员对差分线并不陌生，在本章中提到的高速数据通信接口应用的信号线是由差分对组成的，前面几节是从逻辑的角度来说明高速数据通信接口应用。为了让读者更加熟悉高速通信并行接口的差分对信号设计技术，本节从信号的物理特性角度及其PCB设计来说明高速通信并行接口的差分对信号LVDS(Low V oltage Differential Signaling)的原理及应用。

(1)信号传输的种类

通常认为，信号传输有3种模式，即单端模式、共模模式和差分模式。单端模式通过一根连接驱动器和接收器的“线”由驱动器传输到接收器，然后通过“地平面”返回；共模模式由单端或多对差分线组成，信号通过返回路径或差分线传输，它通常是耦合到近端或远端信号源噪声的起因。因此它能干扰我们的电路，是EMI重要来源；差分模式由连接驱动器和接收器的一对极性相反的“线”组成，这对线称为“差分对”，即LVDS。差分对的传输利用两个输出驱动来驱动两条传输线，一条携带信号：另一条携带它的互补信号。所需的信号就是两条传输线上的电压差，它携带要传输的信号信息。

(2)LVDS的优缺点

LVDS的优点一是抗干扰能力强，由于是差分对，所以这对“线”会耦合得很好。当外界有干扰、串扰或不连续的返回平面时，是同时影响到这差分对的，所以相当于不影响；二是EMI影响小，主要原因是差分对的极性相反，到达到差分对的电磁场可以互相抵消；三是开关噪声影响小，主要原因是每个信号都有各自的返回平面，所以信号通过接插件或封装时不易受到开关噪声的影响；四是信号的接收能力强。在高噪声的情况下，由于信号是由差分对的差值决定，信号的值相当于单端信号的2倍，有放大信号的作用，所以在低信号电平的应用中接收能力显得非常优秀。LVDS一个最明显的缺点是多用了一根信号线，占用了多于两倍单端“线”的PCB面积；另一个缺点是设计复杂，需要在设计前了解许多设计规则。

(3)LVDS的常用DC参数

在LVDS中采用两个输出引脚来驱动1位的信号每个信号电压范围为

1.125V～1.375V，并且各驱动一条传输线。其常用的DC参数如图1所示。

图1 LVDS的DC的参数

(4)LVDS的差分阻抗

对于LVDS来说，一个很重要的特性就是LVDS的差分阻抗Zdiff。特性阻抗Zo指的是恒定的瞬态阻抗，它是组成差分阻抗的基础。在实际设计中考虑到信号完整性，通常LVDS都会布成微带线或带状线，我们给出这两类线的差分阻抗如图1所示。从图中可以看出LVDS的差分阻抗其实是可以定制的，并不是固定不变。LVDS的差分阻抗是PCB布线和匹配电阻选择的基础，在设计PCB 和做匹配时一定要注意收发两端的一致性。

(5)LVDS的匹配

为了消除信号的发射，任何传输线都需要匹配电路，LVDS也不例外。通常只需在终端横跨一个匹配电阻RT即可，其值等于传输线的阻抗值，位置越靠近接收端越好。大部分LVDS传输线设计的阻抗为100Ω。匹配如图2所示。

图2 LVDS的匹配

(6)LVDS的应用

在高速应用中，LVDS的PCB布线显得很重要，它直接影响到信号的完整眭，为了更好地进行PCB布线，下面给出－些设计规则如图3所示。

图3 LVDS的特性阻抗

差分阻抗中的W/S在0.4和0.8之间有助于抑制EMI和阻抗控制。

如要筹分线社表层则布成微带线：如果在内层则布成带状线。

各层信号线之间不成相互垂直。

尽量不要用过孔(Via)，如果必须使用的话，请参考信号完整性文档指导书。

LVDS的P和N端尽量等长，它们之间的Skew不要超过70度相位。

常用LVDS在FR-4材料下的线宽、线间距，以及所决定的阻抗值参如下表所示，其中Zo为LVDS的特性阻抗。

LVDS技术原理和设计简介

１ LVDS介绍

LVDS（Low Voltage Differential

Signaling)是一种低摆幅的差分信号

技术，它使得信号能在差分PCB线对

或平衡电缆上以几百Mbps的速率传

输，其低压幅和低电流驱动输出实现

了低噪声和低功耗。

几十年来，5V供电的使用简化了

不同技术和厂商逻辑电路之间的接

口。然而，随着集成电路的发展和对

更高数据速率的要求，低压供电成为急需。降低供电电压不仅减少了高密度集成电路的功率消耗，而且减少了芯片内部的散热，有助于提高集成度。

减少供电电压和逻辑电压摆幅的一个极好例子是低压差分信号（LVDS）。LVDS 物理接口使用1.2V偏置提供400mV摆幅的信号（使用差分信号的原因是噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现，并在接收器中相减从而可消除噪声）。LVDS

驱动和接收器不依赖于特定的供电电压，因此它很容易迁移到低压供电的系统中去，而性能不变。作为比较，ECL和PECL技术依赖于供电电压，ECL要求负的供电电压，PECL参考正的供电电压总线上电压值（Vcc)而定。而ＧLVDS是一种发展中的标准尚未确定的新技术，使用500mV的供电电压可提供250mV 的信号摆幅。不同低压逻辑信号的差分电压摆幅示于图１。

LVDS在两个标准中定义。IEEE P1596.3(1996年３月通过)，主要面向

SCI(Scalable Coherent Interface)，定义了LVDS的电特性，还定义了SCI协议中包交换时的编码；ANSI/EIA/EIA-644(1995年11月通过)，主要定义了LVDS 的电特性，并建议了655Mbps的最大速率和1.823Gbps的无失真媒质上的理论极限速率。在两个标准中都指定了与物理媒质无关的特性，这意味着只要媒质在指定的噪声边缘和歪斜容忍范围内发送信号到接收器，接口都能正常工作。 LVDS 具有许多优点：①终端适配容易；②功耗低；③具有fail-safe特性确保可靠性；

④低成本；⑤高速传送。这些特性使得LVDS在计算机、通信设备、消费电子等方面得到了广泛应用。

图２给出了典型的LVDS接口，这是一种单

工方式，必要时也可使用半双工、多点配置方

式，但一般在噪声较小、距离较短的情况下才

适用。每个点到点连接的差分对由一个驱动器、

互连器和接收器组成。驱动器和接收器主要完

成TTL信号和LVDS信号之间的转换。互连器包

含电缆、PCB上差分导线对以及匹配电阻。LVDS

驱动器由一个驱动差分线对的电流源组成通

常电流为3.5mA)，LVDS接收器具有很高的输入

阻抗，因此驱动器输出的电流大部分都流过100Ω的匹配电阻，并在接收器的输入端产生大约350mA 的电压。当驱动器翻转时，它改变流经电阻的电流方向，因此产生有效的逻辑″1″和逻辑″0″状态。低摆幅驱动信号实现了高速操作并减小了功率消耗，差分信号提供了适当噪声边缘和功率消耗大幅减少的低压摆幅。功率的大幅降低允许在单个集成电路上集成多个接口驱动器和接收器。这提高了PCB板的效能，减少了成本。

不管使用的LVDS传输媒质是PCB线对还是电缆，都必须采取措施防止信号在媒质终端发生反射，同时减少电磁干扰。LVDS要求使用一个与媒质相匹配的终端电阻（100±20Ω），该电阻终止了环流信号，应该将它尽可能靠近接收器输入端放置。LVDS驱动器能以超过155.5Mbps的速度驱动双绞线对，距离超过１０ｍ。对速度的实际限制是：①送到驱动器的TTL数据的速度；②媒质的带宽性能。通常在驱动器侧使用复用器、在接收器侧使用解复用器来实现多个TTL

信道和一个LVDS信道的复用转换，以提高信号速率，降低功耗。并减少传输媒质和接口数，降低设备复杂性。

LVDS接收器可以承受至少±1V的驱动器与接收器之间的地的电压变化。由于LVDS驱动器典型的偏置电压为+1.2V，地的电压变化、驱动器偏置电压以及轻

度耦合到的噪声之和，在接收器的输入端相对于接收器的地是共模电压。这个共模范围是：+0.2V～+2.2V。建议接收器的输入电压范围为：0V～+2.4V。

２ LVDS系统的设计

LVDS系统的设计要求设计者应具备超高速单板设计的经验并了解差分信号的理论。设计高速差分板并不很困难，下面将简要介绍一下各注意点。

2.1 PCB板

(A）至少使用４层PCB板（从顶层到底层）：LVDS信号层、地层、电源层、TTL信号层；

（B）使TTL信号和LVDS信号相互隔离，否则TTL可能会耦合到LVDS线上，最好将TTL和LVDS信号放在由电源／地层隔离的不同层上；

（C）使LVDS驱动器和接收器尽可能地靠近连接器的LVDS端；

（D）使用分布式的多个电容来旁路LVDS设备，表面贴电容靠近电源／地层管脚放置；

（E）电源层和地层应使用粗线，不要使用50Ω布线规则；

（F）保持PCB地线层返回路径宽而短；

（G）应该使用利用地层返回铜线（gu9ound return wire）的电缆连接两个系统的地层；

（H）使用多过孔(至少两个)连接到电源层(线)和地层(线)，表面贴电容可以直接焊接到过孔焊盘以减少线头。

2.2 板上导线

（A）微波传输线（microstrip）和带状线（stripline）都有较好性能；

（B）微波传输线的优点：一般有更高的差分阻抗、不需要额外的过孔；

（C）带状线在信号间提供了更好的屏蔽。

2.3 差分线

（A）差分线对相互靠近，平滑弯折使用与传输媒质的差分阻抗和终端电阻相匹配的受控阻抗线，并且使差分线对离开集成芯片后立刻尽可能地相互靠近（距离小于１０ｍｍ），这样能减少反射并能确保耦合到的噪声为共模噪声；

（B）差分线对等长走线，越是高速信号，越要求等长使差分线对的长度相互匹配以减少信号扭曲，防止引起信号间的相位差而导致电磁辐射；

（C）差分线对与TTL隔离，与时钟信号隔离

（D）不要仅仅依赖自动布线功能，而应仔细修改以实现差分阻抗匹配并实现差分线的隔离；

（E）尽量减少过孔和其它会引起线路不连续性的因素；

（F）避免将导致阻值不连续性的90°走线，使用圆弧或45°折线来代替；

（G）在差分线对内，两条线之间的距离应尽可能短，以保持接收器的共模抑制能力。在印制板上，两条差分线之间的距离应尽可能保持一致，以避免差分阻抗的不连续性。

2.4 终端

（A）使用终端电阻实现对差分传输线的最大匹配，阻值一般在90～130Ω之间，系统也需要此终端电阻来产生正常工作的差分电压；

（B）最好使用精度１～2%的表面贴电阻跨接在差分线上，必要时也可使用两个阻值各为50Ω的电阻，并在中间通过一个电容接地，以滤去共模噪声。

2.5 未使用的管脚

所有未使用的LVDS接收器输入管脚悬空，所有未使用的LVDS和TTL输出管脚悬空，将未使用的TTL发送／驱动器输入和控制／使能管脚接电源或地。

2.6 媒质（电缆和连接器）选择

（A）使用受控阻抗媒质，差分阻抗约为100Ω，不会引入较大的阻抗不连续性；

（B）仅就减少噪声和提高信号质量而言，平衡电缆（如双绞线对）通常比非平衡电缆好；

（C）电缆长度小于0.5m时，大部分电缆都能有效工作，距离在0.5m～10m 之间时,CAT 3(Categiory 3)双绞线对电缆效果好、便宜并且容易买到，距离大于10m并且要求高速率时，建议使用CAT 5双绞线对。

2.7 在噪声环境中提高可靠性设计

LVDS 接收器在内部提供了可靠性线路，用以保护在接收器输入悬空、接收器输入短路以及接收器输入匹配等情况下输出可靠。但是，当驱动器三态或者接收器上的电缆没有连接到驱动器上时，它并没有提供在噪声环境中的可靠性保

证。在此情况下，电缆就变成了浮动的天线，如果电缆感应到的噪声超过LVDS 内部可靠性线路的容限时，接收器就会开关或振荡。如

果此种情况发生，建议使用平衡或屏蔽电缆。另外，也

可以外加电阻来提高噪声容限，如图3所示。图中R1、

R3是可选的外接电阻，用来提高噪声容限，R2≈100Ω。

当然，如果使用内嵌在芯片中的LVDS收发器，由于

一般都有控制收发器是否工作的机制，因而这种悬置不

会影响系统。

３应用实例

LVDS技术目前在高速系统中应用的非常广泛，本文给出一个简单的例子来看一下具体的连线方式。加拿大PMC公司的DSLAM（数字用户线接入模块）方案中，利用LVDS技术实现点对点的单板互联，系统结构可扩展性非常好，实现了线卡上的高集成度，并且完全能够满足业务分散、控制集中带来的大量业务数据和控制流通信的要求。图４描述了该系统线卡与线卡之间、线卡与背板之间的连线情形，使用的都是单工方式，所以需要两对线来实现双向通信。图中示出了三种不同连接方式，从上到下分别为：存在对应连接芯片；跨机架时实现终端匹配；同层机框时实现终端匹配。在接收端串接一个变压器可以减小干扰并避免LVDS驱动器和接收器地电位差较大的影响。

通信原理思考题答案

第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。1-5按调制方式，通信系统分类？根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？频分复用，时分复用，码分复用。 1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么？分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一

通信原理期末考试复习重点总结(完整版)

《通信原理》考试重要知识点第1章绪论掌握内容：通信系统的基本问题与主要性能指标；模拟通信与数字通信；信息量、平均信息量、信息速率。熟悉内容：通信系统的分类；通信方式。了解内容：通信的概念与发展； 1.1---1.3 基本概念 1、信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。 2、消息：信息的物理表现形式。如语言、文字、数据或图像等。 3、信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。 4、数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。 5、模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。 6、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 7、模拟通信是指利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。 8、数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。 9、通信系统的一般模型

10、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 11、模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。 12、数字通信系统是传输数字信号的通信系统。数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。 13、数字信道模型 14、通信系统的分类 1 、按通信业务分类分为话务通信和非话务通信。 2、根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。 3、按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。 4、按传输媒质分类，可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质完成通信的，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。无线通信是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的的，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。 15、常见传输多路信号有两种复用方式，即频分复用、时分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间。

通信原理课后简答题

第一章绪论以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 $ 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-5按调制方式，通信系统分类根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类频分复用，时分复用，码分复用。 \

MIPI接口传输基本原理

MIPI接口基本原理——手机摄像头MIPI技术浅谈随着客户要求手机摄像头像素越来越高，同时要求高的传输速度，传统的并口传输越来越受到挑战。提高并口传输的输出时钟是一个办法，但会导致系统的EMC设计变得越来困难；增加传输线的位数是，但是这又不符合小型化的趋势。采用MIPI接口的模组，相较于并口具有速度快，传输数据量大，功耗低，抗干扰好的优点，越来越受到客户的青睐，并在迅速增长。例如一款同时具备MIPI和并口传输的8M的模组，8位并口传输时，需要至少11根的传输线，高达96M的输出时钟，才能达到12FPS的全像素输出；而采用MIPI接口仅需要2个通道6根传输线就可以达到在全像素下12FPS的帧率，且消耗电流会比并口传输低大概20MA。由于MIPI是采用差分信号传输的，所以在设计上需要按照差分设计的一般规则进行严格的设计，关键是需要实现差分阻抗的匹配，MIPI协议规定传输线差分阻抗值为80-125欧姆。上图是个典型的理想差分设计状态，为了保证差分阻抗，线宽和线距应该根据软件仿真进行仔细选择；为了发挥差分线的优势，差分线对内部应该紧密耦合，走线的形状需要对称，甚至过孔的位置都需要对称摆放；差分线需要等长，以免传输延迟造成误码；另外需要注意一点，为了实现紧密的耦合，差分对中间不要走地线，PIN的定义上也最好避免把接地焊盘放置在差分对之间（指的是物理上2个相邻的差分线）。下面简单介绍MIPI的通道模式和线上电平。在正常的操作模式下，数据通道处于高速模式或者控制模式。在高速模式下，通道状态是差分的0或者1，也就是线对内P比N高时，定义为1，P比N低时，定义为0，此时典型的线上电压为差分200MV，请注意图像信号仅在高速模式下传输；在控制模式下，高电平典型幅值为1.2V，此时P和N上的信号不是差分信号而是相互独立的，当P为1.2V，N也为1.2V时，MIPI协议定义状态为LP11，同理，当P 为1.2V，N为0V时，定义状态为LP10，依此类推，控制模式下可以组成LP11，LP10，LP01，LP00四个不同的状态;MIPI协议规定控制模式4个不同状态组成的不同时序代表着将要进入或者退出高速模式等；比如LP11-LP01-LP00序列后，进入高速模式。下图为线上电平的图示。

信号解调的基本原理

第7章信号解调的基本原理一、学习目标与要求 1、理解解调的基本原理； 2、掌握模拟幅度信号的解调方法；会分析包络检波的两种失真； 3、理解LC 并联谐振网络在鉴频中的重要作用，正确分析鉴相器在模拟角度调制信号解调中的工作过程，了解三种数字调制信号解调的基本方法。二、本章学习要点（一）调幅信号的解调调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从高频已调幅信号中取出原调制信号。通常将完成这种解调作用的电路称为振幅检波器。 1、振幅检波电路的功能、组成与分类振幅检波电路的功能是从调幅波中不失真地解调出原调制信号c 当输人信号是高频等幅波时，检波电路输出为直流电压，如图7－ I （a ）所示。当输人信号是正弦调制的调幅波时，检波器输出电压为正弦波，如图7－ 1（b ）所示。当输人信号是脉冲调制的调幅波时，检波器输出电压为脉冲波，如图7－ 1（c ）所示。图7－1 检波器输人输出波形调幅信号的频谱由载频和边频分量组成，它包含有调制信号的信息，但并不包含调制信号本身的频率分量。例如普通调幅波)cos()cos()(t t U t u c sm s ωΩ=,其频谱由载频ωc 和边频ωc ±Ω组成，它没有包含调制信号本身的频率Ω。但载频ωc 与上边频ωc ＋Ω或下边频ωc -Ω之差就是Ω。因而它包含有调制信号的信息。为了解调出原调制信号频率Ω，检波电路必须包含有非线性器件，以便调幅信号通过它产生新的频率分量，其中包含有所需要的Ω分量。然后通过低通滤波器滤除不需要的高频分量，取出所需的原调制信号。因此检波电路如图7－2所示，由三部分组成，即高频输人回路、非线性器件和低通滤波器。

扩频通信的基本原理

扩频通信的理论基础 1.1扩频通信的基本概念通信理论和通信技术的研究，是围绕着通信系统的有效性和可靠性这两个基本问题展开的，所以有效性和可靠性是设计和评价一个通信系统的主要性能指标。通信系统的有效性，是指通信系统传输信息效率的高低。这个问题是讨论怎样以最合理、最经济的方法传输最大数量的信息。在模拟通信系统中，多路复用技术可提高系统的有效性。显然，信道复用程度越高，系统传输信息的有效性就越好。在数字通信系统中，由于传输的是数字信号，因此传输的有效性是用传输速率来衡量的。通信系统的可靠性，是指通信系统可靠地传输信息。由于信息在传输过程中受到干扰，收到的信息与发出的信息并不完全相同。可靠性就是用来衡量收到信息与发出信息的符合程度。因此，可靠性决定于系统抵抗干扰的性能，也就是说，通信系统的可靠性决定于通信系统的抗干扰性能。在模拟通信系统中，传输的可靠性是用整个系统的输出信噪比来衡量的。在数字通信系统中，传输的可靠性是用信息传输的差错率来描述的。扩展频谱通信由于具有很强的抗干扰能力，首先在军用通信系统中得到了应用。近年来，扩展频谱通信技术的理论和应用发展非常迅速，在民用通信系统中也得到了广泛的应用。扩频通信是扩展频谱通信的简称。我们知道，频谱是电信号的频域描述。承载各种信息（如语音、图象、数据等）的信号一般都是以时域来表示的，即信息信号可表示为一个时间的函数)(t f 。信号的时域表示式)(t f 可以用傅立叶变换得到其频域表示式)(f F 。频域和时域的关系由式(1-1)确定： ?∞ ∞ --=t e t f f F ft j d )()(π2 ? ∞ ∞ -= f e f F t f ft j d )()(π2 (1-1) 函数)(t f 的傅立叶变换存在的充分条件是)(t f 满足狄里赫莱(Dirichlet)条件，或在区间(-∞，+∞)内绝对可积，即t t f d )(? ∞∞ -必须为有限值。扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数（与待传输的信息信号)(t f 无关）扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽，远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素，射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。由此可见，扩频通信系统有以下两个特点： (1) 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽； (2) 传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机（伪噪声）编码信号。以上两个特点有时也称为判断扩频通信系统的准则。

什么是差分信号-差分信号传输原理

什么是差分信号?差分信号传输原理差分信号只是使用两根信号线传输一路信号，依靠信号间电压差进行判决的电路，既可以是模拟信号，也可以是数字信号。实际的信号都是模拟信号，数字信号只是模拟信号用门限电平量化后的取样结果。因此差分信号对于数字和模拟信号都可以定义。一个差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分的，因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。在某些系统里，系统“地”(GND)被用作电压基准点。当“地”当作电压测量基准时，这种信号规划被称之为单端的。我们使用该术语是因为信号是用单个导体上的电压来表示的。 VDS不是传输速率快，是抗干扰能力强。有信号时，一棵线电压+V，另一棵线电压-V，接收端获得的信号是两者的差值+V-(-V)=2V。外界的干扰信号在两棵线中山上的是同样幅度和极性的+v信号，在接收端差值的过程中互相抵消了。由于抗干扰能力强，数字信号不易出错，可以避免因校验出错引起的重发，从这个意义上说差分信号传输速率。差分的概念在《模拟电路》课程里已经学习过了。差分信号是一对大小相等而极性相反的对称信号，差分信号用于传输有用的信号。共模信号是作用于差分信号线上的一对大小相等极性也相同的信号，共

模信号往往来自于外部干扰。差分信号在接收端是靠差分放大器来检测的。差分放大器只对两路输入信号之间的差值起放大作用，而对两路输入信号共同对地的电位不起作用。差分传输的信号能够对外部干扰能够起到很强的抗干扰能力。原始的输入信号经过倒相器和缓冲器之后形成一对大小相等而极性相反的差分信号。对模拟信号，倒相器可以用运算放大器的反相比例放大电路来实现，缓冲器可以用运算放大器的同相跟随电路来实现。对数字信号，可以分别用“非门”逻辑和同相缓冲器来实现。差分信号在PCB(印制线路板)上被安排成“密近平行线”(PCB布线要领!)，用电缆连接两台设备时则采用并行排线或双绞线。在差分信号传输过程中会遇到外部干扰信号，但是，由于两根差分信号线始终在一起，因此干扰信号一般都会同时作用在两根信号线上，形成叠加在两根信号线上大小相等相位也相同的共模信号。到了接收端，差分放大器只对差分信号(有用信号)敏感，而对共模信号(干扰信号)形成抑制。这样，差分传输的信号就具备了很强的抗干扰能力，因此特别适用于中远距离通信或高速通信。相比之下，UART 的两根信号线TXD和RXD就不适合于远距离通信，因为不是差分信号，所以一旦遇到外部干扰，信号就会严重畸变，在接收端因无法区分有用信号的和干扰信号而会形成大量的误码。要掌握RS-485通信的基本原理，就首先要明白什么是“差分信号”。差分的概念在《模拟电路》课程里已经学习过了。差分信号是一对大小相等而极性相反的对称信号，差分信号用于传输有用的信号。共模

集线器的工作原理

集线器的工作原理一、集线器的作用 HUB 集线器：集线器是最底层的设备。它起的作用主要是两个，一个是把信号放大，因为在双绞线中，由于存在阻抗，所以信号会发生衰减，一般规定双绞线中，一般不能超过100米。如果超过100米的话，就必须加一个集线器，把信号放大后再继续往前传。但是最多不能超过4个集线器。那如果两个地方很远，远远超过4个集线器连起的长度，那怎么办？这种情况下就必须要考虑使用光纤代替双绞线的使用。因为光纤衰减很小，信号可以跑很远的地方都不需要放大。还有一个功能就是把机器集中起来。比如在办公室里只布置了一个信息点，但是有三台机器上网，怎么办？就可以买一个集线器，三台机器都先连到集线器上去，再通过集线器连到那个信息点就行了。二、集线器的外观

三、集线器的工作原理我们知道在环型网络中只存在一个物理信号传输通道，都是通过一条传输介质来传输的，这样就存在各节点争抢信道的矛盾，传输效率较低。引入集线器这一网络集线设备后，每一个站是用它自己专用的传输介质连接到集线器的，各节点间不再只有一个传输通道，各节点发回来的信号通过集线器集中，集线器再把信号整形、放大后发送到所有节点上，这样至少在上行通道上不再出现碰撞现象。但基于集线器的网络仍然是一个共享介质的局域网，这里的"共享"其实就是集线器内部总线，所以当上行通道与下行通道同时发送数据时仍然会存在信号碰撞现象。当集线器将从其内部端口检测到碰撞时，产生碰撞强化信号（Jam）向集线器所连接的目标端口进行传送。这时所有数据都将不能发送成功，形成网络"大塞车"。出现这种网络现象我们可以用一个形象的现实情形来说明，那就是单车道上同时有两

《通信原理》课堂练习题

河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题一姓名：学号：班级：成绩：一、信号的分类 1、确知信号：随机信号： 2、能量信号：功率信号： 3、什么是数字信号？什么是模拟信号？两者的根本区别是什么？二、常用信号的时域表达式（时间函数）、波形图；频域表达式（傅里叶变换）、频谱图。注：所有脉冲的宽度均为τ，高度为1。矩形脉冲（单位门函数）升余弦脉冲三角脉冲冲激函数δ(t) 余弦信号cos(ω0t) 三、傅里叶变换的基本性质 1、写出欧拉公式 2、如何理解傅里叶变换的叠加性、尺度变换特性、频移特性？四、写出理想低通滤波器的频域特性和冲激响应，并画出相应图形。五、什么是同步解调（乘积解调）？试证明同步解调原理。六、什么是“内插”？从抽样信号恢复连续时间信号的方法有哪些？在数字通信系统中广泛采用什么方法？七、相关、能量谱、功率谱 1、什么是相关系数，什么是自相关函数？其物理意义如何？ 2、（考研同学必做）求周期余弦信号cos(ω0t)的自相关函数、功率。 3、你如何理解信号的频谱、能量谱及功率谱？分别写出其表达式及物理意义。如果一功率有限信号通过线性系统，其响应的功率谱如何变化？ 4、写出维纳—欣钦关系的具体内容。其有何实用价值？

河南工业大学信息科学与工程学院《通信原理》习题二姓名：学号：班级：成绩：第1-5章 1、一个多进制数字通信系统每隔0.8 ms向信道发送16种可能取值的电平值中的一个。则每个电平值所对应的比特数是；符号率（波特）为；比特率为。 2、一离散无记忆信源（A、B、C、D），各符号发送概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8。则此信源每个符号包含的信息熵为；若信源每毫秒发出一个符号，则此信源每秒输出的信息量为。 3、若离散信源输出16进制独立等概随机序列，则此信源输出的每个符号所包含的信息量为；若16进制符号不是等概出现，则此信源输出的每个符号所包含的平均信息量为。 4、由电缆、光纤、卫星中继等传输媒质构成的信道是信道；由电离层反射、对流层散射等传输媒质构成的信道是信道。 5、窄带信号通过随参信道多径传播后，其信号包络服从分布，称为型衰落。当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时，会产生衰落。 6、信源编码是的编码，以提高通信的；信道编码是的编码，以提高通信的。 7、香农信道容量公式是在条件下推导得到的。 8、在模拟通信系统中，已调信号带宽越，有效性越好；解调器输出信噪比越，可靠性越好。 9、说明调频系统的特点： 10、在民用中波广播AM接收机中采用的解调器是；该解调方式的缺点是。在调频系统中，解调输出噪声的功率谱密度的特点是。在调频系统中采用预加重和去加重技术的目的是。11、在VSB系统中，无失真传输信息的两个条件是、。 12、已知收音机中的中波波段为535KHZ-1605KHZ，若各台间设0.5KHZ的防护频带，则此波段收音机最多能接收多少台节目？ 13、信道带宽3KHZ，信号在信道中受到单边功率谱密度为10-6W/HZ的加性高斯白噪声的干扰，信号平均功率为9W。求（1）信道容量 (2)若信道加宽到原来的10倍，并保持信道容量不变，那么信号平均功率要改变多少dB？（log23001≈11.55，30010.1≈2.23）

通信基础知识(通信原理)

第一部分数字通信基本原理一．数字通信系统 1. 信号信号可用来传输信息。信息可用语言、文字、图象等表达，但在很多情况下，这些表达信息的语言文字不便于直接传输。因此在近代科学技术中，常用电信号来传送各种信息，即利用一种变换设备把各种信息转换为随时间作相应变化的电流或电压进行传输。这种随信息作相应变化的电压或电流就是电信号。由消息转换成的电信号可分为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号是指时间和幅度都连续的信号。数字信号是指时间和幅度都离散的信号。如图1-1 1 0 0 时间 a.模拟信号 b.数字信号 1-1 模拟信号及数字信号的模型 2. 数字系统以数字信号的方式来传输消息的通信系统，叫数字通信系统。典型的数字通信系统的组成如图1-2。 1-2 典型数字通信系统的组成信源即是发信者。通常的信源指电话机、摄象机及各种数字终端设备。

信源编码的作用是对信号进行编码，去除或减少冗余度，把能量集中起来缩窄占据频带，从而提高数字传输的有效性。例如进行模拟信号变换为数字信号的过程（A/D转换），PCM编码。信道编码。由于传输信道上噪声的干扰，数字信号在传输中可能会发生差错，导致信息传输质量下降。为了在接收端自动检出错码或纠正错码，使差错控制在允许范围内，可在信源编码后的数字信号中按一定规律加一定数量的数字码（监督码），形成新的数字信号，这种新的信号间的关系形成较强的规律性，使收端可检查或纠正差错。信道编码是将信息比特变换为适合于信道传输的数字信号，它是为了提高系统的抗干扰能力，提高数字传输的可靠性，即改善系统的误码性能。信道和噪声：信道指传输信号的通道。按传输媒质可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、同轴电缆、光缆等。无线信道包括微波中继、卫星和各种散射等。信道在传输中会受到各种噪声的干扰，通常把所有的噪声干扰都折合到信道中，成为一个等效噪声源。 3. 数字通信的主要特点 A、抗干扰能力强，无噪声积累因数字信号以0、1两个数码形式传输，被噪声干扰和经衰减后的数字信号，在没恶化到不可正确判断之前，可用再生的方法恢复成原来的信号。只要再生设备设定位置适当，可认为噪声干扰不会对传输信号产生不良影响，即不会出现噪声积累。因而数字传输适用较远距离传输，也能适应性能差的信道。 B、保密性强，易于实现检错纠错数字信号是模拟信号经过信源编码后形成的。它本身已具有一定的保密性，同时数字信号便于码型转换，进行加密处理，还可通过信道编码实现检错，纠错功能。 C、便于建立综合通信网数字传输和数字交换结合，有利于传输和交换多种业务的数字信息，实现多种业务信息的综合通信。为建立综合业务数字网ISDN提供必要条件。 D、设备可集成，微型化由于设备多数属于数字电路，可采用集成元件，能做到集成度高，体积小，耗电低和成本低，且便于生产和维护。 E、占用频带宽数字传输也有缺点，它与模拟信号传输相比，占用传输频带宽，如传输一路数字化语音信息占64khz的带宽，而传输一路模拟信息只需占4khz的带宽。然而随着微波和卫星信道及光线信道的迅速发展（它们有很宽的带宽），使占用传输频带宽的矛盾逐渐缩小。因而数字传输的应用日益广泛。二．语音信号的数字化要将模拟信号在数字传输系统中进行传递，就必须用信源编码器对话音信号进行模数变换。语音信号模数变换的方法很多，如脉冲编码调制，增量调制和参数编码等，其中用得较为广泛的是脉冲编码调制。话音信号（模拟信号）数字化的过程是：取样──量化──编码。

无线通信系统的基本工作原理

前言：无线通信(Wirelｅss mｕnicatiｏn）就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播得特性进行信息交换得一种通信方式,近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广得就就是无线通信技术。在移动中实现得无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信与卫星通信.微波就是一种无线电波,它传送得距离一般只有几十千米．但微波得频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站.卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。一、无线通信系统得类型按照无线通信系统中关键部分得不同特性，有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率，主要指发射与接收得射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频"得广义语，它就是指适合无线电发射与传播得频率。无线通信得一个发展方向就就是开辟更高得频段。? 2、按照通信方式来分类,主要有（全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式得不同来划分，有调幅、调频、调相以及混合调制等. 4、按照传送得消息得类型分类，有模拟通信与数字通信, 也

可以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。各种不同类型得通信系统, 其系统组成与设备得复杂程度都有很大不同。但就是组成设备得基本电路及其原理都就是相同得，遵从同样得规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路，认识其规律.这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型得通信系统。二、无线通信系统得基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用： 1信息源:提供需要传送得信息２变换器：待传送得信息(图像、声音等）与电信号之间得互相转换３发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息得传送通道(自由空间) 5接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人：信息得最终接受者

RS485差分传输原理

RS485差分传输原理发布: 2010-9-14 15:26 | 作者: 来自网络 | 查看: 5次 RS-485是一种应用十分广泛的通信协议。其显著特点是信号采用“差分”的方式传输，因此抗干扰能力很强，通信距离也比RS-232远得多。RS-485通信一般是半双工的，仅需要2根信号线，也可以是全双工的，需要4根信号线。要掌握RS-485通信的基本原理，就首先要明白什么是“差分信号”。差分的概念在《模拟电路》课程里已经学习过了。差分信号是一对大小相等而极性相反的对称信号，差分信号用于传输有用的信号。共模信号是作用于差分信号线上的一对大小相等极性也相同的信号，共模信号往往来自于外部干扰。差分信号在接收端是靠差分放大器来检测的。差分放大器只对两路输入信号之间的差值起放大作用，而对两路输入信号共同对地的电位不起作用。差分传输的信号能够对外部干扰能够起到很强的抗干扰能力。原始的输入信号经过倒相器和缓冲器之后形成一对大小相等而极性相反的差分信号。对模拟信号，倒相器可以用运算放大器的反相比例放大电路来实现，缓冲器可以用运算放大器的同相跟随电路来实现。对数字信号，可以分别用“非门”逻辑和同相缓冲器来实现。差分信号在PCB（印制线路板）上被安排成“密近平行线”（PCB布线要领！），用电缆连接两台设备时则采用并行排线或双绞线。在差分信号传输过程中会遇到外部干扰信号，但是，由于两根差分信号线始终在一起，因此干扰信号一般都会同时作用在两根信号线上，形成叠加在两根信号线上大小相等相位也相同的共模信号。到了接收端，差分放大器只对差分信号（有用信号）敏感，而对共模信号（干扰信号）形成抑制。这样，差分传输的信号就具备了很强的抗干扰能力，因此特别适用于中远距离通信或高速通信。相比之下，UART的两根信号线TXD和RXD就不适合于远距离通信，因为不是差分信号，所以一旦遇到外部干扰，信号就会严重畸变，在接收端因无法区分有用信号的和干扰信号而会形成大量的误码。 SP485是美国知名半导体制造商Sipex公司基于差分信号传输原理的RS-485通信专用芯片。SP485的内部结构如图

(完整版)扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理所谓扩展频谱通信，可简单表述如下：“扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。扩频通信的基本特点，是传输信号所占用的频带宽度（W）远大于原始信息本身实际所需的最小带宽（B），其比值称为处理增益（Gp）：总之，我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。一、扩频通信系统的主要优点 ●易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率 ●抗干扰性强，误码率低。扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥，对于各种干扰信号，因其在收端的非相关性，解扩后窄带信号中只有很微弱的成份，信噪比很高，因此抗干扰性强。 ●保密性好，对各种窄带通信系统的干扰很小。由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难，因此说其保密性好。 ●可以实现码分多址。扩频通信提高了抗干扰性能，代价是占用频带宽。但是如果许多用户共用这一宽频带，则可提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检测技术进行解扩，则在分配给

通信原理期末考试复习题及答案 (1)

通信原理期末考试复习题及答案一、填空题 1. 数字通信系统的有效性用衡量，可靠性用衡量。 2. 模拟信号是指信号的参量可取值的信号，数字信号是指信号的参量可取值的信号。 3. 广义平均随机过程的数学期望、方差与无关，自相关函数只与有关。 4. 一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从分布，相位的一维分布服从分布。 5. 当无信号时，加性噪声是否存在？乘性噪声是否存在？。 6. 信道容量是指：，香农公式可表示为：带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器定时脉冲输出 ) (DPSK 2t e t c ωcos 码反变换器 a b c d e f 。 7. 设调制信号为f （t ）载波为带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器定时脉冲输出 DPSK 延迟，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(，频域表达式为)]()([2 1 c c F F ωωωω-++。 8. 对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9. 设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为波特。 10. PSK 是用码元载波的来传输信息，DSP 是用前后码元载波的来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11. 在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的，二是传输中叠加的。 12. 非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用折线近似，μ律对数压缩特性采用折线近似。 13. 通信系统的两个主要性能指标是和。 14. 时分复用中，将低次群合并成高次群的过程称为；反之，将高次群分解为低次群的过程称为。 15. 设输入码元波形为s (t )，其持续时间0~T s ，其频谱函数为S (f )，若选择抽样时刻为t 0 = T s ，则匹配滤波器的冲激响应可写为()t T s k s -? ，相应传输函数为

通信原理复习题及答案(1)

通信原理复习题五、作图题 1．某调制方框图如图a所示。已知m(t)的频谱如图b，载频且理想带通滤波器的带宽为。试求：（1）理想带通滤波器的中心频率为多少；（2）说明s(t)为何种已调制信号；（3）画出s(t)的频谱图。 2．根据如图所示的调制信号波形，试画出DSB及AM波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 3．请画出采用单边带调幅的调制器和解调器的组成框图若基带信号的频谱如图所示，载波频率为64kHz，取下边带（滤波为理想），请画出已调信号的频谱 4．若有5个频谱范围均为60kHz～108kHz的信号（已包括防护频带），现将这5个信号采用频分复用的方式合成一个频谱为312kHz～552kHz的信号。试求：（1）对应于这5个信号所用的载波频率分别为多少（取上边带）；（2）画出该频分复用的原理框图；（3）试画出频谱搬移图。 5．设有12路电话信号，每路电话的带宽为4kHz（频谱0kHz～4kHz，已包括防护频带），现将这12路电话信号采用频分复用的方式合成一个频谱为60Hz～108kHz的信号。试问：（1）用于12路电话频谱搬移的载波频率分别为多少(取上边带)；（2）画出频分复用的频谱搬移图（4kHz的电话频谱用三角频谱表示）。 6．设通信系统的模型如下图所示，请在图中标出调制信道和编码信道。请画出一对输入和一对输出时的调制信道数学模型图和二进制编码信道数学模型图。 7．设有三种传输通道分别如图a、图b和图c所示。试求：（1）画出这三种传输通道的幅频特性示意图；（2）就失真问题对三种传输通道作简要讨论；（3）若三种传输通道的输入为一个矩形脉冲，请分别画出相应的输出波形草图。 8．设有一数字序列为01，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。 9．设有一数字序列为01，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。 10．设有一数字码序列为0000000001，试编为相关码、AMI码和HDB3码并画分别出编码后的波形（第一个非零码编为-1） 11．设部分响应传输系统如图所示，若为。请画出各点的波形。 12．请画出眼图的模型结构图，并解释个部分所代表的含义。 13．设发送数字信息序列为，码元速率为。现采用2FSK进行调制，并设对应“1”；对应“0”；、的初始相位为00。试求：（1）画出2FSK信号的波形。（2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 14．设发送数字信息序列为，码元速率为。现采用2FSK进行调制，并设对应“1”；对应“0”；、的初始相位为00。试求：（1）画出2FSK信号的波形。（2）计算2FSK信号的带宽和频谱利用率。 15．设二进制FSK信号为且等可能出现。试求：（1）构成相关检测器形式的最佳接收机结构；（2）画出各点可能的工作波形；（3）若接收机输入高斯噪声功率谱密度为，试求系统的误码率。 16．假设有某2DPSK系统，设发送数字信息序列为1，码元速率为，载波频率为。试求：（1）试画出2DPSK信号波形；（2）试画出采用非相干解调法接收的组成框图；（3）根据框图试画出解调系统的各点波形。 17．设数字序列为0，波特为1000B，载波频率为2000Hz。试求：（1）画出相应得2DPSK的波形；（2）画出2DPSK传输系统的非线性变换+滤波法载波同步的组成框图；（3）画出以上组成框图中各点的波形图。 18．设发送数字信息序列为0，码元速率为，载波频率为4kHz。试求：（1）分别画出2ASK、2PSK、2DPSK信号的波形（2ASK的规则：“1”有载波、“0”无载波；2PSK的规则：“1”为00、“0”为1800；2DPSK的规则：“1”变“0”不变，且设相对码参考码元为“0”）。（2）计算2ASK、2PSK、2DPSK信号的带宽和频谱利用率。 19．已知一低通信号的频谱为试求：（1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图；（2）若用的速率抽样，重做上题；

无线通信系统的基本工作原理

前言：无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。一、无线通信系统的类型按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、半双工和单工方式。

3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。二、无线通信系统的基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用： 1信息源：提供需要传送的信息 2变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号之间的互相转换

LVDS原理及应用

通信原理思考题答案

通信原理期末考试复习重点总结(完整版)

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