北邮mm1级联通信网实验报告
通信网理论基础实验报告
实验一：二次排队问题——M/M/1排队系统的级联 27班项明钧2013210731
27班唐睿2013210742
一、实验目的
M/M/1是最简单的排队系统，其假设到达过程是一个参数为λ的Poisson 过程，服务时间是参数为μ的负指数分布，只有一个服务窗口，等待的位置有无穷多个，排队的方式是FIFO 。
M/M/1排队系统的稳态分布、平均队列长度，等待时间的分布以及平均等待时间，可通过泊松过程、负指数分布、生灭过程以及Little 公式等进行理论上的分析与求解。
本次实验的目标有两个：
实现M/M/1单窗口无限排队系统的系统仿真，利用事件调度法实现离散事件系统
仿真，并统计平均队列长度以及平均等待时间等值，以与理论分析结果进行对比。 仿真两个M/M/1级联所组成的排队网络，统计各个队列的平均队列长度与平均系
统时间等值，验证Kleinrock 有关数据包在从一个交换机出来后，进入下一个交换机时，随机按负指数分布取一个新的长度的假设的正确性。
二、实验原理 1、 M/M/1排队系统
根据排队论的知识我们知道，排队系统的分类是根据该系统中的顾客到达模式、服务模式、服务员数量以及服务规则等因素决定的。
设到达过程是一个参数为λ的Poisson 过程，则长度为t 的时间内到达k 个呼叫的概率
)(t P k 服从Poisson 分布，即()()!
k
t
k t P t k e
λλ-=
，?????????=,2,1,0k ，其中λ>0为一
常数，表示了平均到达率或Poisson 呼叫流的强度。设每个呼叫的持续时间为i τ，服从参数为μ的负指数分布，即其分布函数为{}1,0t P X t e t μ-<=-≥.服务规则采用先进先服
务的规则（FIFO ）。
在该M/M/1系统中，设λρμ=
，则稳态时的平均队长为[]1E N ρρ
=-，顾客的平均等待时间为1
T μλ=
-。
2、 二次排队网络
A B λ
1
μ2
μ
由两个M/M/1排队系统所组成的级联网络，顾客以参数为λ的泊松过程到达第一个排队系统A ，服务时间为参数为1μ的负指数分布；从A 出来后直接进入第二个排队系统B ，B 的服务时间为参数为2μ的负指数分布，且与A 的服务时间相互独立。
在该级联网络中，如稳态存在，即1λμ<且2λμ<，则两个排队系统相互独立，顾客穿过网络的总时延为各个排队系统的时延之和，即1211
T μλμλ
=
+--。 如将该模型应用于数据包穿越网络的平均时延的计算，假设数据包的包长服从负指数分布，平均包长为b ；排队系统A 的信道速率为1C ，B 的信道速率为2C 。为保证两次排队的独立性，Kleinrock 假设数据包在从一个交换机出来后，进入下一个交换机时，随机按负指数分布取一个新的长度。
三、实验内容
采用的语言：MATLAB
数据结构：基本矩阵计算，基本数组计算
主要函数：
1、产生泊松流顾客和满足负指数分布的服务时间
Interval_Arrive_a=exprnd(1/Lambda,1,Simtotal);%产生泊松流 Interval_Serve_a=exprnd(1/Mu_a,1,Simtotal); Interval_Serve_b=exprnd(1/Mu_b,1,Simtotal);
2、系统a 的到达人数和离去人数（系统b 同理） ArriveNum_a(1)=1; for i=2:Simtotal
t_Arrive_a(i)=t_Arrive_a(i-1)+Interval_Arrive_a(1)
ArriveNum_a(i)=i;
end
t_Leave_a(1)=t_Arrive_a(1)+Interval_Serve_a(1);%顾客离开时间
LeaveNum_a(1)=1;
for i=2:Simtotal
if t_Leave_a(i-1) t_Leave_a(i)=t_Arrive_a(i)+Interval_Serve_a(i); else t_Leave_a(i)=t_Leave_a(i-1)+Interval_Serve_a(i); end LeaveNum_a(i)=i; End 3、在系统a中的顾客数（系统b同理） CusNum_a(1)=1; for i=2:length(Timepoint_a) if (temp<=length(t_Arrive_a))&&(Timepoint_a(i)==t_Arrive_a(temp)) CusNum_a(i)=CusNum_a(i-1)+1; temp=temp+1; ArriveFlag_a(i)=1; else CusNum_a(i)=CusNum_a(i-1)-1; End %系统中平均顾客数计算 Time_interval_a=zeros(size(Timepoint_a)); Time_interval_a(1)=t_Arrive_a(1); for i=2:length(Timepoint_a) Time_interval_a(i)=Timepoint_a(i)-Timepoint_a(i-1); end CusNum_fromStart_a=[0 CusNum_a]; CusNum_avg_a=sum(CusNum_fromStart_a.*[Time_interval_a 0])/Timepoint_a(end); 4、系统a排队人数（系统b同理） QueLength_a=zeros(size(CusNum_a)); for i=1:length(CusNum_a) if CusNum_a(i)>=2 QueLength_a(i)=CusNum_a(i)-1; else QueLength_a(i)=0; end end QueLength_avg_a=sum([0 QueLength_a].*[Time_interval_a 0])/Timepoint_a(end);%系统平均等待队长 5、a系统和b系统的关系函数 Interval_Arrive_b(1)=t_Leave_a(1); for i=2:Simtotal Interval_Arrive_b(i)=t_Leave_a(i)-t_Leave_a(i-1) end Interval_Serve_b=exprnd(1/Mu_b,1,Simtotal); for i=1:Simtotal t_Arrive_b(i)=t_Leave_a(i); ArriveNum_b(i)=i; end 6、建立总系统的所有事件事件以及对应系统人数的矩阵 A=[t_Arrive_a;ArriveNum_a;zeros(1,Simtotal);zeros(1,Simtotal)]; B=[t_Leave_a;zeros(1,Simtotal);LeaveNum_a;zeros(1,Simtotal)]; C=[t_Leave_b;zeros(1,Simtotal); zeros(1,Simtotal);LeaveNum_b]; A=sortrows(A'); B=sortrows(B'); C=sortrows(C'); 7、为每个事件断点配置a、b系统到达和离去人数 for i=1:Simtotal b=B(:,1); t=find(b<=A(i,1)); j=length(t); if j==0 A(i,3)=0; else A(i,3)=B(j,3); end End 8、删除重复的事件断点 for i=2:(3*Simtotal) if D(1,i)==D(1,i-1) D(:,i)=[]; end End 9、根据各系统到达离去人数求出系统总停留人数 CusNum=zeros(1,length(D)); for i=1:length(D) if (D(2,i)-D(3,i))>=2 CusNum(i)=D(2,i)-D(3,i)-1; else CunNum(i)=0; end end for i=1:length(D) if (D(3,i)-D(4,i))>=2 CusNum(i)=CusNum(i)+D(3,i)-D(4,i)-1; else CusNum(i)=CusNum(i); end end Timepoint=D(1,:); 10、建立画图窗口并生成12个 figure(1); set(1,'position',[0,0,1300,700]); subplot(3,4,1); title('a各顾客到达时间和离去时间'); stairs([0 ArriveNum_a],[0 t_Arrive_a],'b'); hold on; stairs([0 LeaveNum_a],[0 t_Leave_a],'y'); legend('到达时间','离去时间'); hold off; 11、理论和仿真数值比较举例 disp(['理论平均停留系统时间t_Wait_avg=',num2str((1/(Mu_a-Lambda))+(1/(Mu_b-Lambda)))]); disp(['仿真平均停留系统时间t_Wait_avg=',num2str(t_Wait_avg_a+t_Wait_avg_b)]); 算法流程图：开始 设置顾客总数，到 达率和服务率 产生泊松流顾客 第一个顾客到达时间确定，由 负指数分布计算下一个顾客 前一个顾客 （i-1）是否离 开系统a 第i个顾客在系统a的等待时间、服务时间、离开时间 是 到达b系统时间确定 前一个顾客 （i-1）是否离 开系统b 是 第i个顾客在系统b的等待时间、服务时间、离开时间 顾客流结束？ 是 输出结果 结束否 排队 排队否 否 四、仿真结果与分析 1、M/M/1系统仿真与给定λ和μ_a,μ_b条件下a、b系统及总系统的到达离去时间，等待队长，系统顾客数，排队时间和停留时间分布： （1）λ=0.3，μ_a=μ_b=0.8，顾客流总数为100 （2）λ=0.3，μ_a=μ_b=0.8，顾客数为1000 (5)λ=0.4，μ_a=μ_b=0.5，顾客数为1000 2.平均队长和平均系统时间随λ/μ的变化曲线 五、实验结论 1. 从上述五组数据比较可以看出，运用控制变量法。 对于仿真顾客总数，仿真顾客数越大，仿真值越接近理论值，当顾客数为2000时基本仿真和理论值基本相等，由于再增加人数程序运行时间将会很长，因此就做到2000人数的仿真。因此尽可能地增加顾客数是到达稳态的一个途径。 对于到达率和服务率的比例，当到达率远小于服务率时，全系统平均队长和平均系统时间都比较小，容易达到稳态。到达率与服务率特别接近时，全系统平均队长和平均系统时间都比较大，系统仿真误差比较大，而且很难达到稳态。由仿真图得出，平均队长和平均等待时间均随λ的增大而增大，随μ的增大而减小。 2.从平均队长和平均系统时间随λ/μ的变化曲线可以看出，平均队长和平均系统时间和λ/μ的值呈正相关增长，随着λ/μ的值不断变大，平均队长和平均系统时间呈类似于指数增长趋向于无穷大。 六、实验问题和难点 1、a，b系统级联衔接的问题 原因在于b系统的顾客流来自于a，并不属于泊松分布，因此在程序中直接将a的离开时间设置为b的到达时间。 2、计算全系统的顾客数和排队顾客数的问题 由于每个事件的时间断点只提供到达a系统人数、离开a（到达b）系统人数、离开b系统人数三个中的一个，而计算全系统的顾客数和排队长需要知道每个时间断点的三个值，因此确定一个时间对应的另外两个值是本实验的最大难点。 通过分析时间轴，我建立了三个矩阵对应三种断点，从而确定了这个时间点对应的另外两个值，然后将三个矩阵合并成一个时间轴的矩阵，排序，通过将a系统人数、离开a（到达b）系统人数、离开b系统人数三个互相的运算从而计算出全系统的顾客数和排队长。 3、建立了2中的矩阵后仍不知道如何找出对应时间点的另外两个值，经过画时间轴通过sortrow将每行按小到大排序，再用find(a<)函数找出这个时间点对应的区间，照着另外两个矩阵相同位置便可找出另外的两个值 4、仿真出现问题 仿真后发现全系统顾客数图形为一个三角形 这显然是不符合情理的，为此做了大量的排查，发现是由于B 矩阵中的一个函数的B 手误打成了b ，经过修正图形显示终于正常 5、在计算顾客平均等待队长时不知如何计算将仿真的数据转换为仿真值，查阅教程资料后得到： 顾客平均等待队长()Q n 及平均排队等待时间()d n 的定义为 1 011()()()T n i i Q n Q n Q t dt R T T ===≈∑? 其中，i R 为在时间区间1[,]i i b b -上排队人数i q 乘以该区间长度1()i i b b --。 1 1()()n i i d n D n D n ===∑ i D 为第i 个顾客排队等待时间。 6、关于稳态的确定从实验结果中可以看出，测试的顾客人数越多，仿真值越接近理论值，在图表中当排队长和顾客数的曲线分布接近平稳之后即可认为系统已达到稳态。 七、实验心得 此次实验我们做的是两个M/M/1系统的级联问题，较之单个系统在编程难度上有了很大的提升，因此我们在编写程序过程中也遇到了很多麻烦。同时也学习了很多关于MATLAB 的基本语句函数和算法思想。在实际操作过程中，知道了用矩阵数组运算代替for 循环可以加快运算速度，这对我们是一个极大的帮助。MATLAB 的主要思想就是通过矩阵运算解决实际问题，因此学会灵活运用矩阵的各种算法来达到仿真目的是很有帮助的。另外在仿真过程中出现了图像错误却不知道程序错在哪，突然发现在命令行窗口的f(x)处输入程序的中间变量可以分段校验程序的错误，通过这个方法我们很快找出了出错的程序在哪一段，找出了错误并改正使得图像顺利仿真出来。 此次实验给我巨大的感触便是提高编程能力的最好方法便是实际运用MATLAB 去编写以具体问题，遇到麻烦了可以通过翻阅书，网上查询或者通过命令行窗口自行检查来解决。同时通过这次实验我也对M/M/1系统和它的级联系统有了更深的理解。 第一章通信网概述 简述通信系统模型中各个组成部分的含义，并举例说明。答：通信系统的基本组成包括：信源，变换器，信道，噪声源，反变换器和信宿六部分。 信源：产生各种信息的信息源。变换器：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号。信道：按传输媒质分有线信道和无线信道，有线信道中，电磁信号或光电信 号约束在某种传输线上传输；无线信道中，电磁信号沿空间传输。 反变换器：将信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。信宿：信息的接收者。 噪声源：系统内各种干扰。 现代通信网是如何定义的答：由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。适应用户呼叫的需要，以用户满意的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。试述通信网的构成要素及其功能。答：通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统。硬件由：终端设备，交换设备和传输系统构成，完成通信网的基本功能：接入、交换和传输；软件由：信令、协议、控制、管理、计费等，它们完成通信网的控制、管理、运营和维护， 实现通信网的智能化。 分析通信网络各种拓扑结构的特点。（各种网络的拓扑结构图要掌握） 答：基本组网结构： 》网状网：优点：①各节点之间都有直达线路，可靠性高；②各节点间不需要汇接交换功能，交换费用低；缺点：①各节点间都有线路相连，致使线路多，建设和维护费用大；②通信业务量不大时，线路利用率低。如网中有N 个节点，则传输链路数H=1/2*N(N-1)。 》星形网：优点：①线路少，建设和维护费用低；②线路利用率高；缺点：① 可靠性低，②中心节点负荷过重会影响传递速度。如网中有 N 个节点，则 北京邮电大学实验报告通信网理论基础实验报告 学院:信息与通信工程学院 班级:2013211124 学号: 姓名: 实验一 ErlangB公式计算器 一实验内容 编写Erlang B公式的图形界面计算器，实现给定任意两个变量求解第三个变量的功能： 1）给定到达的呼叫量a和中继线的数目s，求解系统的时间阻塞率B； 2）给定系统的时间阻塞率的要求B和到达的呼叫量a，求解中继线的数目s，以实现网络规划； 3）给定系统的时间阻塞率要求B以及中继线的数目s，判断该系统能支持的最大的呼叫量a。 二实验描述 1 实验思路 使用MA TLAB GUITOOL设计图形界面，通过单选按钮确定计算的变量，同时通过可编辑文本框输入其他两个已知变量的值，对于不同的变量，通过调用相应的函数进行求解并显示最终的结果。 2程序界面 3流程图 4主要的函数 符号规定如下： b(Blocking)：阻塞率； a(BHT)：到达呼叫量； s(Lines)：中继线数量。 1）已知到达呼叫量a及中继线数量s求阻塞率b 使用迭代算法提高程序效率 B s,a= a?B s?1,a s+a?B(s?1,a) 代码如下： function b = ErlangB_b(a,s) b =1; for i =1:s b = a * b /(i + a * b); end end 2）已知到达呼叫量a及阻塞率b求中继线数量s 考虑到s为正整数，因此采用数值逼近的方法。采用循环的方式，在每次循环中增加s的值，同时调用B s,a函数计算阻塞率并与已知阻塞率比较，当本次误差小于上次误差时，结束循环，得到s值。 代码如下： function s = ErlangB_s(a,b) s =1; Bs = ErlangB_b(a,s); err = abs(b-Bs); err_s = err; while(err_s <= err) err = err_s; s = s +1; Bs = ErlangB_b(a,s); err_s = abs(b - Bs); end s = s -1; end 3）已知阻塞率b及中继线数量s求到达呼叫量a 考虑到a为有理数，因此采用变步长逼近的方法。采用循环的方式，在每次循环中增加a的值（步长为s/2），同时调用B s,a函数计算阻塞率并与已知阻塞率比较，当本次误差小于预设阈值时，结束循环，得到a值。 代码如下： function a = ErlangB_a(b,s) 西安邮电学院 2006/2007学年第一学期专业姓名学号 《现代通信网》期末考试试题B卷 题号一二三四五六七总分 得分 一填空题（每空1分，共计25 分） 1．电信网是为公众提供电信服务的一类网络，具有不同的类型，可以分为，和。 2．七号信令网的TUP消息的路由标记由，，和 三部分组成。 3．数字通信网中，要实现，和三 种同步。 4．等级制结构的电话网中，根据路由选择原则以及链路上所设计的阻塞 概率，可以将路由分为，和三种。5．ATM网络中，VBR的中文含义是，传统电话业务在ATM 网络中规类为业务。 6．IP地址中，全1代表地址，全0代表地址。主 机部分全0代表，主机部分全1代表。 7．在Internet上，将服务器域名转化成IP地址使用协议，将IP地址转化为MAC层地址使用协议。 8．Internet体系结构的传输层包含和两个协议。9．Internet的路由协议按使用的区域分类为和两类；其中OSPF属于，BGPv4属于。 10．在Internet上发送一封邮件时，自应用层到网络层使用到的协议依次是，，和。 二．简答题（每题5分，共25分） 1．画出七号信令消息信令单元的格式，并说明TUP中如何标识一条MSU 属于哪一条电路。 2．现代通信网为什么要采用分层结构？第N层协议实体包含几部分内容？画出对等层之间通信的过程。 3．简要说明网同步的主要方法，并比较各自的优缺点。我国采用哪种方式？4．ATM网络流量控制和拥塞控制有什么不同？流量控制的方法有哪些？ 5．简要说明Internet路由器收到一个IP分组后，转发处理过程。 三．请画图描述TCP的连接建立与释放过程。参数如下： 连接建立：A到B的ISN＝X；B到A的ISN＝Y 连接释放：A到B的SN＝Z；B到A的SN＝V（10分） 四．描述电话网中固定等级制选路规则。并在图示网络中，给出A局到D局所有可能的路由选择顺序。（10分） B局C局 D局A局DC1 DC2 基干路由 高效直达路由 五．某单位网络结构如图，该单位只有一个C类地址222.118.128.0，预计每个子网主机数不超过30台，请用该地址进行子网划分并给出每个子网的网络号和 子网掩码。（10分） Internet 子网１子网２子网３ 路由器 六．在互联网的某个自治域内，采用OSPF协议，假设网络拓扑结构如图。请用Dijkstra算法计算节点2的路由表，要求给出详细的计算过程。（10分） 北京邮电大学实验报告 题目：基于SYSTEMVIEW通信原理实验报告 班级：2013211124 专业：信息工程 姓名：曹爽 成绩： 目录 实验一：抽样定理 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验要求 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验步骤和结果 (3) 五、实验总结和讨论 (9) 实验二：验证奈奎斯特第一准则 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验要求 (10) 三、实验原理 (10) 四、实验步骤和结果 (10) 五、实验总结和讨论 (19) 实验三：16QAM的调制与解调 (20) 一、实验目的 (20) 二、实验要求 (20) 三、实验原理 (20) 四、实验步骤和结果 (21) 五、实验总结和讨论 (33) 心得体会和实验建议 (34) 实验一：抽样定理 一、 实验目的 1. 掌握抽样定理。 2. 通过时域频域波形分析系统性能。 二、 实验要求 改变抽样速率观察信号波形的变化。 三、 实验原理 一个频率限制在0f 的时间连续信号()m t ，如果以0 12S T f 的间隔进行等间隔均匀抽样，则()m t 将被所得到的抽样值完全还原确定。 四、 实验步骤和结果 1. 按照图1.4.1所示连接电路，其中三个信号源设置频率值分别为10Hz 、15Hz 、20Hz ，如图1.4.2所示。 图1.4.1 连接框图 图1.4.2 信号源设置，其余两个频率值设置分别为15和20 2.由于三个信号源最高频率为20Hz，根据奈奎斯特抽样定理，最低抽样频率应 为40Hz，才能恢复出原信号，所以设置抽样脉冲为40Hz，如图1.4.3。 图1.4.3 抽样脉冲设置 3.之后设置低通滤波器，设置数字低通滤波器为巴特沃斯滤波器（其他类型的 低通滤波器也可以，影响不大），截止频率设置为信号源最高频率值20Hz，如图1.4.4。 计算机与信息技术学院实验报告 专业：通信工程 年级/班级：2009级 2011—2012学年第一学期 课程名称 光纤通信 指导教师 李新源 本组成员 学号姓名 XXXXXX 实验地点 计算机楼501 实验时间 2012年4月6 日 项目名称 自动光功率控制电路 实验类型 硬件实验 一、 实验目的 1.掌握自动功率控制电路的工作原理 二、实验内容： 1.学习自动功率控制电路的工作原理 2.测量相关特征测试点的参数 三、实验仪器： 1.示波器。 2.光纤通信实验系统。 3.光功率计。 4.万用表。 5.FC/PC 型光纤跳线2根。 四、实验原理： 激光器输出光功率与温度和老化效应密切相关。保持激光器输出光功率稳定，可以用光反馈来自动调整偏置电流，电路如下图所示： 1 A 3 A 2 A B I 首先，PIN管监测背向光功率，经检出的光电流由A1放大，送入比较器A3的反向输入端，输入的数字信号和直流参考信号经A2比较放大，接到的A3同相输入端。A3和VT3组成恒流源，给激光器加上偏置电流IB的大小，其中信号参考电压是防止控制电路在无输入信号或长连“0”时，使偏流自动上升。这种电路在10°C～50°C温度范围内功率不稳定度ΔP/P可小于5%。 五、实验步骤： 1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接： 数字信号模块（数字信号输出一）P300—P100 1310数字光发模块 （数字光发信号输 入） 2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。 3.将1310nm光发模块的J100，两位都调到ON状态。 4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。 5.打开系统电源，将数字信源模块第一路的拨码开关U311全拨到OFF状态。这时输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。 6.用万用表测量R124两端的电压。测量方法：先将万用表打到20V直流电 压档。然后，将红表笔插入1310nm数字发光模块的台阶插座TP101黑表笔插入TP102。读出万用表的读数U1，代入公式I1= U1/ R124（R124=51Ω）可得此时 自动光功率控制所补偿的电流。观察此时光功率计的读数P1。然后，将1310nm 的拨码开关的右边一位拨到OFF状态，记下光功率计的读数P2。 7.调整手调电位器RP100改变光功率的大小，再重复实验步骤5，将测的实 验数据填入下表。 8.关闭系统电源，拆除实验导线。将各实验仪器摆放整齐。 六、实验结果和心得： 1 2 3 4 5 6 7 16.31dB 16.17dB 11.90dB 7.62dB 6.62dB 4.59dB 3.40dB 37.31dB 25.58dB 11.88dB 7.62dB 6.63dB 4.59dB 3.42dB 3.14mA 5.88mA 8.43mA 12.75mA 1 4.51mA 19.80mA 24.12mA 北京邮电大学信息与通信工程学院 微波实验报告 班级：20112111xx 姓名：xxx 学号：20112103xx 指导老师：徐林娟 2014年6月 目录 实验二分支线匹配器 (1) 实验目的 (1) 实验原理 (1) 实验内容 (1) 实验步骤 (1) 单支节 (2) 双支节 (7) 实验三四分之一波长阻抗变换器 (12) 实验目的 (12) 实验原理 (12) 实验内容 (13) 实验步骤 (13) 纯电阻负载 (14) 复数负载 (19) 实验四功分器 (23) 实验目的 (23) 实验原理 (23) 实验内容 (24) 实验步骤 (24) 公分比为1.5 (25) 公分比为1（等功分器） (29) 心得体会 (32) 201121111x 班-xx 号-xx ——电磁场与微波技术实验报告 实验二 分支线匹配器 实验目的 1．熟悉支节匹配器的匹配原理 2．了解微带线的工作原理和实际应用 3．掌握Smith 图解法设计微带线匹配网络 实验原理 支节匹配器是在主传输线上并联适当的电纳（或者串联适当的电抗），用附加的反射来抵消主传输线上原来的反射波，以达到匹配的目的。 单支节匹配器，调谐时主要有两个可调参量：距离d 和由并联开路或短路短截线提供的电纳。匹配的基本思想是选择d ，使其在距离负载d 处向主线看去的导纳Y 是Y0+jB 形式。然后，此短截线的电纳选择为-jB ，根据该电纳值确定分支短截线的长度，这样就达到匹配条件。 双支节匹配器，通过增加一个支节，改进了单支节匹配器需要调节支节位置的不足，只需调节两个分支线长度，就能够达到匹配（但是双支节匹配不是对任意负载阻抗都能匹配的，即存在一个不能得到匹配的禁区）。 微带线是有介质εr (εr >1)和空气混合填充，基片上方是空气，导体带条和接地板之间是介质εr ，可以近似等效为均匀介质填充的传输线，等效介质电常数为 εe ，介于1和εr 之间，依赖于基片厚度H 和导体宽度W 。而微带线的特性阻抗与其等效介质电常数为εe 、基片厚度H 和导体宽度W 有关。 实验内容 已知：输入阻抗Z 75in ，负载阻抗Z (6435)l j ，特性阻抗0Z 75 ，介质基片 2.55r ，1H mm 。 假定负载在2GHz 时实现匹配，利用图解法设计微带线单支节和双支节匹配网络，假设双支节网络分支线与负载的距离114d ，两分支线之间的距离为21 8 d 。画出几种可能的电路图并且比较输入端反射系数幅度从1.8GHz 至2.2GHz 的变化。 实验步骤 1．根据已知计算出各参量，确定项目频率。 2．将归一化阻抗和负载阻抗所在位置分别标在Smith 圆上。 3．设计单枝节匹配网络，在图上确定分支线与负载的距离以及分支线的长度，根据给定的介质基片、特性阻抗和频率用TXLINE 计算微带线物理长度和宽度。此处应该注意电长度和实际长度的联系。 4．画出原理图，在用微带线画出基本的原理图时，注意还要把衬底添加到图中，将各部分的参数填入。注意微带 分支线处的不均匀性所引起的影响，选择适当的模型。 5．负载阻抗选择电阻和电感串联的形式，连接各端口，完成原理图，并且将项目的频率改为1.8—2.2GHz 。 6．添加矩形图，添加测量，点击分析，测量输入端的反射系数幅值。 7．同理设计双枝节匹配网络，重复上面的步骤。 、判断题（共5 道小题，共50.0 分） 1.一个连通图有不只一棵支撑树。 A.正确 B.错误 学生答案: 得分: [A;] [10] 标准答案: A 试题分值: 10.0 提示: 主从同步方式各节点必须采用原子钟作为时钟源。 A. 正确 B. 错误 知识点: 第6 章电信支撑网 学生答标准答 案: [B;] 标案准:答 B 试题分 得分: [10] 10.0 值: 提示: （错误）综合信令转接点是具有用户部分功能的信令转接点。 A. 正确 B. 错误 知识点: 第6 章电信支撑网 学生答r I—\ T 标准答 案: [B;] 标案准:答 A 试题分 得分: [0] 值试题 : 分10.0 提示: 两局间的话务流量与两局的用户数的乘积成正比，而与两局间距离成反比 A. 正确 B. 错误 知识点: 第8 章通信网络规划 学生答r A T 标准答 案: [A;] A 案: 试题分 得分: [10] 值试题 : 分10.0 知识点: 通信网络结构设计基础 2. 3. 4. 1 / 6 提示: 5. 时间序列分析法是一种定量的预测方 法， A. 正确 B. 错误 一般用于短期预测。 知识点: 学生答 案: 得分: 第 8 章通信网络规划 标准答 案: 试题分 值: [A;] [10] 10.0 提示: 、判断题（共 5 道小题，共 50.0 分） 1. 信号传输的透明性是指在通信网中传输时不对信号做任何处 理。 A. 正确 B. 错误 知识点 : 第 1 章概述 学生答案 : 得分: [B;] [10] 试题分值 : 10.0 提示: 2. 最终路由是任意两个交换中心之间可以选择的最后一种路由，由无溢呼的低呼损 电路群组成。 A. 正确 B. 错误 知识点 : 第 2 章电话通信网 学生答案 : [A;] 得分: [10] 试题分值 : 10.0 提示: 3. ATM 网中采用逐段链路的差错控制和流量控制。 A. 正确 B. 错误 知识点 : 第3章ATM 网 学生答案 : [B;] 得分: [10] 试题分值 : 10.0 光通信技术实验报告 实验一光通讯系统WDM系统设计 实验目的 1.熟悉Optisystem实验环境，练习使用元件库中的常用元件组建光纤通信系统。 2.使用OptiSystem模拟仿真WDM系统的各项性能参数，并进行分析。 实验原理 光波分复用系统简介 光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原，这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统，同时也适用于单向或双向传输。 波分复用系统的工作波长可以从0.8μm到1.7μm，由此可见，它可以适用于所有低衰减、低色散窗口，这样可以充分利用现有的光纤通信线路，提高通信能力，满足急剧增长的业务需求。 WDM光通信结构组成 1)滤波器：在WDM系统中进行信道选择，只让特定波长的光通过，并组织其他光波长 通过。可调谐光滤波器能从众多的波长中选出某个波长让其通过。在WDM系统的光接收机中，为了选择所需的波长，一般都需依赖于其前端的可调谐滤波器。要求其有宽的谱宽以传输需要的全部信号谱成分，且带宽要窄以减小信道间隔。 2)复用器/解复用器（MUX/DEMUX）：将多个光波长信号耦合到一路信道中，或使混合 的信号分离成单个波长供光接收机处理。一般，复用/解复用器都可以进行互易，其结构基本是相同的。实际上即是一种波长路由器，使某个波长从指定的输入端口到一个指定的输出端口。 实验软件介绍 OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的 1、通信网的硬件构成要素有___终端设备___、__传输链路___和_交换设备_ 。 2、通信网按服务范围可分为__本地网_、__长途网__和_国际网___ 。 3、通信网的基本结构有_网形_、星形_、_复合形_、_总线形_、_环形_、_树形_和_线形_。 4、支撑网包括_信令网__、_同步网__和__管理网___。 5、业务网即用户信息网，按功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三部分。 6、电话网的接续质量通常用接续损失和接续时延来衡量。 7、本地网的类型有特大和大城市本地网和中等城市本地网。 8、本地网的网络结构有_网形网__和__二级网__两种。 9、路由按呼损分有_高效路由__和_低呼损路由__两种。 10、路由选择结构有_有级选路结构___和___无级选路结构____两种。 11、SDH的基本网络单元有__终端复用器___、__分插复用器__和_数字交叉连接设备___。 12、现阶段我国SDH传输网分为四个层面，分别是省际干线层、省内干线层、 ___中继网层面___和用户接入网层面。 13、点线图中点的度数是__与之关联的边的个数__。 14、点线图中的路径是__无重复边的链路___。 15、正则图是__所有点的度数相等___。 16、树的定义是无回路的连通图，只有连通图才有支撑树。 17、具有n个点的树共有n-1 个树枝。 18、B-ISDN业务可分为两大类，分别是交互型业务和分配型业务。 19、ATM的信息单元叫做信元，固定长度为53字节，其中信头为5字节。 20、B-ISDN的用户-网络接口配置中，U B接口的标准速率为155Mbit/s 和622Mbit/s 。 21、ATM交换包括__ VP交换____和__ VC交换___。 22、ATM交换的缓冲排队方式有__输入缓冲排队方式___、__输出缓冲排队方式______ 和___中央缓冲排队方式______。 23、接入网的三种主要接口类型是用户网络接口、业务节点接口和维护管理接。 24、利用分层模型可以将接入网的传送网划分为电路层、传送通道层和_传输媒介层_三个层次。 25、业务节点接口主要有两种，其一是__模拟接口（Z接口）_，其二是_数字接口（V5接口） 26、ADSL系统将双绞线对上的频谱分为三个，分别是___双向普通电话业务_____、______ 上行信道_____________和下行信道。 27、光纤接入网的基本结构有___星形_____、__总线形____和___环形___三种。 28、HFC是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用___模拟___和__数字传输__传输技术、光纤和同轴 电缆基础、射频技术及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是____ CATV ______网和___电话网_________网结合的产物。 29、按网络覆盖范围可以将计算机网络分成___广域网__、_城域网___和__局域网___。 30、一般将城域网的结构分成3层：__核心层____、_汇聚层___和__接入层__。 31、宽带接入技术主要有：_ ADSL _、__ HFC_、_ FTTX＋LAN __和_无线宽带接入__等。 32、因特网的路由选择协议分成两大类，即：_内部网关协议（IGP）_和_外部网关协议（EGP）。 33、信令网由__信令点__、_信令转接点____和连接它们的信令链路组成。 现代通信技术实验报告 班级： 2012211110 学号： 2012210299 姓名：未可知 在学习现代通信技术实验课上，老师提到的一个词“通信人”警醒了我，尽管当初填报志愿时选择了通信工程最终也如愿以偿，进入大三，身边的同学忙着保研、考研、出国、找工作，似乎大家都为了分数在不懈奋斗。作为一个北邮通信工程的大三学生，我也不断地问自己想要学习的是什么，找寻真正感兴趣的是什么，通信这个行业如此之大，我到底适合什么。本学期，现代通信技术这本书让我了解到各种通信技术的发展和规划，也让我对“通信人”的工作有了更深刻的认识。 一、通信知识的储备 《现代通信技术》第一页指出，人与人之间通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等感官，感知现实世界而获取信息，并通过通信来传递信息。所谓信息，是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，客观世界中大量地存在、产生和传递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。信息的目的是用来“消除不可靠的因素”，它是物质运动规律总和。因此，我们通信人的任务就是利用有线、无线等形式来将信息从信源传递到信宿，在传输过程中保证通信的有效性和可靠性。 而具体来讲，要实现信息传递，通信网是必需的通信体系，其中通信网分层的结构形式需要不同的支撑技术，包括业务网技术，向用户提供电话、电报、数据、图像等各种电信业务的网络；介入与传送网技术，实现信息由一个点传递到另一个点或一些点的功能。对此，我们通信工程专业学习课程的安排让我们一步步打下基础，建立起知识储备。 知识树如下： 如知识树所述，通信工程课程体系可以大致分为一下6类基础： 数学基础：工科数学分析，线性代数，复变函数，概率论基础，随机过程； 电路基础：电路分析，模拟电子技术，数字逻辑电路，通信电子电路； 场与波基础：电磁场与电磁波，微波技术，射频与天线； 计算机应用能力：C 语言程序设计，微机原理与接口技术，计算机网络，数据结构，面向对象程序设计，实时嵌入式系统 信号处理类课程：信号与系统，信号处理，图像处理，DSP 原理及应用； 通信类课程：通信原理，现代通信技术，信息论基础，移动通信，光纤通信等。 从大一开始学习的工科数学分析，大学物理，大学计算机基础等课程为基础类课程，旨在培养我们的语言能力，数学基础，物理基础，计算机能力，然后逐步加大难度，细化课程，方向逐渐明朗详细。同时，课程中加入了各种实验，锻炼了我们的动手能力。 二、通信知识的小小应用 实验课上老师说过，以我们所学的知识已经可以制作简单通信的手机的草图了，我对此跃跃欲试。经过思考和调研，以下是我对于简单手机设计的原理框图和思考结果。 一部手机的结构包括接收机、发射机、中央控制模块、电源和人机界面部分，如下图 手机结构设计图 电路部分包括射频和逻辑音频电路部分，射频电路包括从天线到接收机的解调输出，与发射的I/O 调制到功率放大器输出的电路。其中，射频接收电路完成接收信号的滤波、信号放大、解调等功能；射频发射电路完成语音基带信号的调制、变频、功率放大等功能。要用到的超外差接收机、混频器、鉴相器等在《通信电子电路》书本中的知识。逻辑音频包括从接收解调到接收音频输出、送话器电路到发射I/O 调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路。由核心控制模块CPU 、EEPROM 、 FLASH 、SRAM 等部分组成，一个基本 天线 接收机 发射机 频率合成 电源 逻 辑 音 频 人 机 交 互 现代通信技术试题及答案 填空题 1、三网融合指的是电信网、__ __计算机网______、___有线电视网_______。 2、电信系统在三大硬件分别是终端设备、__ 传输设备_____、___ 交换设备_______。 3、信号可以分为两大类___模拟信号_______和___数字信号_______。 4、在数字通信技术中，复接方式有：按位复接、___按字节复接_______、___按路复接_______ 三种方式。 5、在PCM30/32系统中，有30个路时隙用来传送30路语音信号，一个路时隙用来传 帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。 6、信令按使用的信道划分可以分为____随路信令______和公共信道信令。 7、NO.7信令网由___信令点_______、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。 8、数字调制的三种方法，移幅键控法、_____移频键控法_____、____移相键控法______。 9、通信协议的三要素，语法、___语义_______、___时序_______。 10、分组交换采用两种路由方式，分别是___数据报_______和____虚电路______。 11、在光纤通信中，短波波段是指波长为___0.85μm_______，长波波段是指波长为___1.31μm_______和____1.55μm______。 12、光纤通信中用到的光源有半导体激光器和__ 发光二极管________。 13、数据交换的三种方式是：____电路交换______，___报文交换_______和分组交换。 14、数字通信过程中发送端的模/数变换包括抽样、____量化_______和_____编码______。 15、多路复用主要包括频分多路复用和时分多路复用。 16、接入网技术可分为铜线接入网技术、光接入网技术、无线接入网技术和以太 网接入技术。 17、数字用户线技术是基于普通电话线的宽带接入技术，是在同一铜线分别传送数据和 ___语音__信号，数据信号并不通过电话交换机设备。 18、通信的分类按调制方式分为基带传输、___频带传输________。 19、电信业务分类分别是基础电信业务、增值电信业务。 20、电信系统的功能是把发信者的____信息_______进行转换、处理、交换、传输，最后送 给收信者。 21、交换设备是实现用户和它所要求的另一个或多个用户之间接续或非连接传输的设 备，是构成通信网中节点的主要设备。 22、数字传输中常用的同步技术有两种：___外同步法________和___自同步法________。 23、数据交换基本过程包括呼叫建立、____信息传递_______和___电路拆除________三个阶 段。 24、SDH的帧格式是___页面帧________，有9行270列构成，整个帧分成段开销、___STM-N 净负荷区________和管理单元指针3个区域。 25、微波站可以分为终端站、___分路站________、___枢纽站________和中继站。 选择题 1、话筒在通信系统中是属于哪种设备？（D） A)住宿B）发送设备C）接收设备D）信源 2、不属于载波三大要素的是（B） A) 幅度B）波长C）频率D）相位 3、在电话通信网中，用户终端设备主要为（B） A) 电缆B）电话机C）交换机D）光纤 武汉大学电工电子信息学院实验报告 电子信息学院通信工程专业2015年 9 月17日 实验名称光纤通信的光传输指导教师易本顺 姓名徐佑宇年级2012级学号2012301200003成绩 一、预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具) 一、实验目的 1、通过光传输系统课程设计使学生熟悉常见的几种传输网络的特点及应用场 合； 2、了解ZXMP S325的具体硬件结构，加深对于光传输的理解； 3、掌握 ZXMP S325 的组网过程以及网管工具的使用，培养学生在传输组网工 程方面的实际应用技能。 二、实验设备 1、SDH设备：ZXMP S325； 2、实验用维护终端 三、实验原理 SDH技术是目前通信网络的主流技术，它以其突出的技术优势为网络提供优质、高效、可靠的通信业务，能够满足带宽数据及图像视频等多业务的传输需求，自愈功能强。 1、光传输原理及优势 SDH 全称同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）， SDH 规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展，适于新电信业务的开展，并且使不同厂家生产的设备互通成为可能，这正是网络建设者长期以来追求的目标。 其优势主要体现在以下几个方面： （1）接口方面 ·电接口：STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本传输模块，比特率为155.520Mb/s，STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍（N=4n=1,4,16...）·光接口：仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码。 （2）复用方式 低速SDH信号以字节间插方式复用进高速SDH帧结构中，位置均匀、有规律，是可预见的 现代通信网-综合练习题 一、填空题 1、所谓通信系统就就是用电信号(或光信号)传递信 息的系统,也叫电信系统。 2、通信网在硬件设备方面的构成要素就是终端设 备、传输链路与交换设备。 3、若按服务范围分,电话网通信网可分为本地网、 长途网与国际网。 4、通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、 总线形、环形及线形、树形。 5、未来的通信网正向着数字化、综合化、智能 化与个人化的方向发展 6、电话通信网通常由用户终端(电话机)、传输信道 与交换机等构成。 7、我国电话通信网由长途电话网(长途网)与本地电 话网(本地网)两部分组成。 8、二级结构的本地网,有分区汇接与全覆盖两种结 构。 9、按组成路由的电路群的个数,路由可分为直达路 由与汇接路由两种。 10、路由选择计划有固定选路计划与动态选路计划 两种。 11、动态选路方法有时间相关选路(TDR)、状态相关 选路(SDR)与事件相关选路(EDR)三种。 12、 B-ISDN的业务分为两大类,分别就是交互型业务 与分配型业务。 13、 B-ISDN的信息传递方式采用异步转移模式 (ATM)。 14、 ATM交换包括VP交换与VC交换。 15、 ATM协议参考模型的三个平面包括用户平面、控 制平面与管理平面。 16、 ATM交换的缓冲排队方式有输入缓冲排队方式、 输出缓冲排队方式与中央缓冲排队方式。 17、TCP/IP协议就是IP网络的基础与核心。 18、宽带IP城域网的结构分为核心层、汇聚层与接 入层三层。 19、路由器按位置划分有核心路由器与接入路由器。 20、接入网由业务节点接口(SNI)与用户网络接口 (UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施与传 输设施)组成,为供给电信业务而提供所需传送 承载能力的实施系统。 21、接入网的业务节点接口主要有两种,模拟接口(Z 接口)与数字接口(V5接口)。 22、根据传输设施中就是否采用有源器件,光纤接入 网分为有源光网络 (AON)与无源光网络 (PON)。 23、无源光网络(PON)的拓扑结构一般采用星形、树 形与总线形。 24、无线接入网可分为固定无线接入网与移动无线 接入网两大类。 25、无线局域网(WLAN)就是无线通信技术与计算机 网络相结合的产物。 26、 No、7信令网由信令点(SP)、信令转接点(STP) 与信令链路组成。27、三级信令网由高级信令转接点(HSTP)、低级信 令转接点(LSTP)与信令点(SP)三级构成。 28、我国No、7信令网就是由长途信令网与大、中城 市本地信令网组成。 29、我国数字同步网的基准时钟有两种:全国基准时 钟(PRC)与区域基准时钟(LPR)。 30、 TMN主要从三个方面界定电信网络的管理:管理 层次、管理功能与管理业务。 31、我国电信管理网的网络结构一般也分为三级, 并且在各级网管机构设置该级的网管中心,即全 国网网管中心、省级网网管中心与本地网网管中 心。 32、没有自环与并行边的图称为简单图。 33、一般有两种距离测度方法,即欧氏距离测度与矩 形线距离测度。 34、具有n个点的树共有 n-1 个树枝。 35、排队系统的基本参数包括:顾客到达率、服务员 数目与服务员服务速率。 36、通信网络规划按时间跨度可分为长期规划、中 期规划与近期规划(滚动规划)。 37、通信业务预测的内容主要包括用户预测、业务 量预测与业务流量预测。 38、随着网络规模的不断扩大,局所采用“大容量、 少局点”的布局已显得十分必要。 39、用户环路的配线方式有直接配线、复接配线与 交接配线。 40、两交换局间中继路由种类主要由费用比与局间 话务量确定。 二、单项选择题 1、构成通信网的核心要素就是(C)C 交换设备 2、通信网的下列基本结构中可以采用自愈环的就是 (C)C 环形网 3、响度、清晰度与逼真度就是用来衡量电话通信网的(B)B 传输质量 4、我国电话网现在采用的等级结构为(B)B 三级 5、我国在二级长途网上采用选路方式为D)动态无级 6、话务量不允许溢出的路由为(D) A 低呼损直达路由C 基干路由 D A与C 7、电子邮件属于(B)B 消息型业务 8、 ATM网中VC交换就是(B)B VPI值、VCI值均改变 9、下列关于ATM的描述中,不正确的就是(C) C ATM网中,要进行逐段链路的差错控制与流 量控制 10、二层交换机的特点就是(A)交换速度快,控制功能弱 11、路由器可以实现协议转换的层次为(D) D 物理层、链路层及网络层 12、下面所列接入网接口中,不属于用户网络接口的 就是(C)C V5、2接口 13、目前以太网接入的实现方式为(A)A FTTC与 FTTB 14、属于移动无线接入的有(C)C 蜂窝移动通信系 统 15、我国No、7信令网的级数为(B)B 三级 北京邮电大学通信原理实验报告 学院：信息与通信工程学院班级： 姓名： 姓名： 实验一：双边带抑制载波调幅（DSB-SC AM ） 一、实验目的 1、了解DSB-SC AM 信号的产生以及相干解调的原理和实现方法。 2、了解DSB-SC AM 信号波形以及振幅频谱特点,并掌握其测量方法。 3、了解在发送DSB-SC AM 信号加导频分量的条件下,收端用锁相环提取载波的原理及其实现方法。 4、掌握锁相环的同步带和捕捉带的测量方法,掌握锁相环提取载波的调试方法。 二、实验原理 DSB 信号的时域表达式为 ()()cos DSB c s t m t t ω= 频域表达式为 1 ()[()()]2 DSB c c S M M ωωωωω=-++ 其波形和频谱如下图所示 DSB-SC AM 信号的产生及相干解调原理框图如下图所示 将均值为零的模拟基带信号m(t)与正弦载波c(t)相乘得到DSB—SC AM信号，其频谱不包含离散的载波分量。 DSB—SC AM信号的解调只能采用相干解调。为了能在接收端获取载波，一种方法是在发送端加导频，如上图所示。收端可用锁相环来提取导频信号作为恢复载波。此锁相环必须是窄带锁相，仅用来跟踪导频信号。 在锁相环锁定时，VCO输出信号sin2πf c t+φ与输入的导频信号cos2πf c t 的频率相同，但二者的相位差为φ+90°，其中很小。锁相环中乘法器的两个 输入信号分别为发来的信号s(t)（已调信号加导频）与锁相环中VCO的输出信号，二者相乘得到 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?sin2πf c t+φ =A c 2 m t sinφ+sin4πf c t+φ+ A p 2 sinφ+sin4πf c t+φ 在锁相环中的LPF带宽窄，能通过A p 2 sinφ分量，滤除m(t)的频率分量及四倍频载频分量，因为很小，所以约等于。LPF的输出以负反馈的方式控制VCO,使其保持在锁相状态。锁定后的VCO输出信号sin2πf c t+φ经90度移相后，以cos2πf c t+φ作为相干解调的恢复载波，它与输入的导频信号cos2πf c t 同频，几乎同相。 相干解调是将发来的信号s(t)与恢复载波相乘，再经过低通滤波后输出模拟基带信号 A C m t cos2πf c t+A p cos2πf c t?cos2πf c t+φ =A c 2 m t cosφ+cos4πf c t+φ+ A p 2 cosφ+cos4πf c t+φ 经过低通滤波可以滤除四倍载频分量，而A p 2 cosφ是直流分量，可以通过隔直 《现代通信技术》模拟试题 一、填空（每小题2分，共20分） 1. 通信的目的是从一个地方向另一个地方 。 2. 相干检测器的解调原理可等效为一个 后接一个低通滤波器。 3. 瞬时频率随待传递信息信号线性变化的角调制称为 。 4 某数据传输系统采用4进制码元以4800波特的码元速率传输数据，则该系统的信息速率为 。 5. 在加性高斯白噪声信道中传输二进制数据的平均误码率可表示为 。 6. 二进制移相键控（2FSK ）调制用两种不同 的正弦脉冲信号传送二进制信息“0”和“1”。 7. PCM30/32（E1 system ）基群时分多路复用系统的标称数据速率为 。 8. 收音机上标示的“SW ”广播采用的调制方式是 。 9. 通信网是按照通信协议和标准，通过传输设备和 设备将地理位置分散的用户终端设备连接起来的通信系统。 10. 数字通信中的同步可能包括载波同步、 、字同步、帧同步和网同步。 8* In communication systems, two primary resources are 。 9* Let B denote the channel bandwidth, and let SNR demote the signal-to-noise ratio. According to Shannon’s Information Capacity Theorem, the information capacity can be described as 。 10* An (n, k) linear block code of minimum distance d min can correct up to t errors if, and only if 。 二、选择题（每小题2分，共20分） （一）单项选择题（在每小题的四个备选答案中选择一个正确的答案。） 1. 若m (t )是基带信息信号，则上边带单边带调幅信号(USSB)的时域表达式是（ ）。 ① ； ② ； ③ ； ④ 2. 在模拟载波电话中，传输话音信号一般采用（ ）。 ① 标准ＡＭ调制； ② 双边带调制； ③ 单边带调制； ④ 残留边带调制。 3. 时分多路复用信号的特征是（ ）。 ① 在时域混叠在一起，在频域混叠在一起； ② 在时域混叠在一起，在频域可分辨； ③ 在时域可分辨，在频域可分辨； ④ 在时域可分辨，在频域混叠在一起。 t t m c ωcos )(t t m t t m c c sin )(? cos )(ωω-t t m t t m c c sin )(? cos )(ωω+t t m t A c c ωωcos )(cos +? 南京工程学院 通信工程学院 实验报告 课程名称光纤通信_________ 实验项目名称光纤通信实验_______ 实验学生班级通信（卓越）131_____ 实验学生姓名吴振飞_____ _____ 实验学生学号 208130429_________ 实验时间2016.6.15___ 实验地点信息楼C413_______ 实验成绩评定 ______________________ 指导教师签字 ______________________ 2016年 6月 19日 目录 实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验仪器 (1) 三、实验原理 (1) 四、实验内容 (2) 五、实验步骤 (2) 六、注意事项 (2) 七、思考题 (3) 实验二光电探测器特性测试实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验内容 (4) 五、实验步骤 (4) 六、注意事项 (4) 实验三电话光纤传输系统实验 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验内容 (5) 三、预备知识 (5) 四、实验仪器 (5) 五、实验原理 (5) 六、注意事项 (6) 七、实验步骤 (6) 九、思考题 (6) 实验一半导体激光器P-I特性测试实验 一、实验目的 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理；了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系；掌握半导体激光器 P(平均发送光功率) -I(注入电流) 曲线的测试方法。 二、实验仪器 1、ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 1 台 2、光功率计1 台 3、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1 根 4、万用表(自带) 1 台 5、连接导线 20 根 三、实验原理 半导体激光二极管(LD) 或简称半导体激光器，它通过受激辐射发光，(处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子，而跃迁到低能级E1，这个过程称为光的受激辐射，所谓一模一样，是指发射光子和感应光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方向都相同，它和感应光子是相干的。) 是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同，导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW) 辐射，而且输出光发散角窄(垂直发散角为 30~50°，水平发散角为 0~30° )，与单模光纤的耦合效率高(约 30%~50%)，辐射光谱线窄(Δλ =0.1~1.0nm)，适用于高比特工作，载流子复合寿命短，能进行高速信号(>20GHz) 直接调制，非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器，其输出功率可以表示为ηω (1-1) Pe=)(2thDIIq ?η其中intintaaamirmirD+=ηη，这里的量子效率ηint，表征注入电子通过受激辐射转化为光子的比例。在高于阈值区域，大多数半导体激光器的ηint接近于 1。 1-1 式表明，激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗，并随着电流而增大，当注入电流I>Ith时，输出功率与I成线性关系。其增大的速率即P-I曲线的斜率，称为斜率效率 dPη2DeqdIηω= (1-2) P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时，应选阈值电流Ith尽可能小， Ith对应P值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，而且不易产生光信号失真。并且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦; 斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，半导体激光器可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阈值条件。一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流Ith，当输入电流小于Ith时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出的光，当电流大于Ith北邮通信网基础课后习题答案
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