第一章 通信系统概述
序言
一．扩展频谱技术概述
概念：所谓扩展频谱技术一般是指用比信号带宽宽得多的频带宽度来传输信息的技术。一种典型的扩展频谱系统如图0-1所示：
图0-1 典型扩展频谱系统框图
它主要由原始信息，信源编译码，信道编译码（差错控制），载波调制与解调，扩频调制与解扩频和信道六大部分组成。信源编码的目的是去掉信息的冗余度，压缩信源的数码率，提高信道的传输效率。差错控制的目的是增加信息在信道传输中的冗余度，使其具有检错或纠错能力，提高信道传输质量。调制部分是为使经信道编码后的符号能在适当的频段传输，如微波频段，短波频段等。扩频调制和解扩是为了某种目的而进行的信号频谱展宽和还原技术。框图中各点信号的时域和频域特性如图0-2所示。与传统通信系统不同的是，在信道中传输的是一个宽带的低谱密度的信号。为什麽要进行扩频？这是因为它具有一些独特的优点。
特点：
1) 抗干扰能力强，特别是抗窄带干扰能力。
2) 可检性抵，(LPI---Low Probability of Intercept)，不容易被侦破。
3) 具有多址能力，易于实现码分多址（CDMA）技术。
4) 可抗多径干扰。
5) 可抗频率选择性衰落。
6) 频谱利用率高，容量大（可有效利用纠错技术、正交波形编码技术、话音激活技术等）。
7) 具有测距能力。
8) 技术复杂。
应用：基于以上这些特点，扩频技术首先应用于军事通信，现在也开始民用和商用。
1) 卫星通信（多址，抗干扰，便于保密，降低平均功率谱密度）
2) 移动通信（多址，抗干扰，便于保密，抗多径，提高频谱利用率）
3) 无线本地环路
4) G PS（选址，抗干扰，保密，测距）
5) 测试仪，干扰仪测时延，无码测试仪`````
主要缺点：技术复杂，但是随着数字处理技术的发展，集成工艺进步，使扩频系统的实现变的简单，只需对扩展技术有一般的了解就可以从事扩频系统的设计工作。因此，扩频技术
在这些年发展非常迅速，由军用到民用，商用，范围很广。
理论基础：扩展频谱技术的理论基础是信息论中的香农定理[1]
)1(log 2N
S W C +
= 其中C------信道容量（比特/秒） N-----噪声功率 W----带宽（赫兹） S ---------信号功率
当S/N 很小时（≤0.1）得到：
S
N C W 44.1=
在无差错传输的信息速率C 不变时，如N/S 很大，则必须使用足够大的带宽W 来传输信号。扩展频谱的方式主要有直接序列(DS)，跳频(FH)，跳时(TH)及其的混合。直接序列扩频就是用比信息速率高很多倍的伪随机噪声码(PN)与信号相乘来达到扩展信号的带宽。跳频是使原信号随机的用不同载波传输发送，跳时是使用伪随机码序列来开通或关断发射机，即信号的发射时刻和持续时间是随机的。
历史：世界上第一个直接序列扩频系统是在美国的联邦通信实验室(FTL)于1949年由Derosa 和Rogoff 完成的，成功的工作在New Jersey 和California 之间的通信线路上。理论研究紧跟其上，1950年Basore 首先提出把这种扩频系统称作NOMACS （Noise Modulation And Correlation Detection System ）这个名称被使用相当长的时间。1951年后，美国的ASC(Army Signal Corps---陆军通信兵)要求进一步研究NOMACS ，想把它应用于高频无线电传通信线路，以对抗敌人的干扰。1952年由Lincoln Laboratory 研制出P9D 型NOMACS 系统，并进行了试验。以后在1953-1955年Lincoln Lab 研制出了F9C 型无限电传机系统。很快，美国海军和空军也开始研究他们自己的扩频系统，空军使用名称为“Phatom ”（鬼怪，幻影）和 “Hush-Up ”（遮掩），海军使用名称为“Blades ”（浆叶）。那时设备庞大，是用电子管装的，设备要装几间屋子，使应用受到限制。在晶体管出现后，特别是集成电路出现后，才使扩频系统得到广泛使用。第一本有关扩频系统的专著是R.C.Dixon 于1976年出版，是一本IEEE 专利，1977年出版。最近的二十几年扩频技术得到越来越广泛的使用。比如美国的全球定位系统(GPS)设备简单，定位精度高，全球使用。通信数据转发卫星系统(TDESS),码分多址(CDMA)卫星通信系统，特别是NASA 和军用卫星通信系统几乎都使用扩频技术，码分多址移动通信系统，这些都是DS 系统。FH 系统如多种跳频电台，如SINCGARS （30-80Mhz ）。跳时-跳频混合型如JTIDS 系统（Joint Tactical Information Distribution System)。我们正式把扩频技术作为国家主要项目进行研究是在70年代处。以后在卫星通信，数据传输，定位，授时系统中都有使用。今后，在卫星通信，移动通信系统，定位系统等领域将会得到进一步广泛使用。为此，我们开设这门课程，以适应技术发展的需要。
二．课程内容
开这门课程的主要目的是使同学掌握扩频技术的原理和一些专门的知识。考虑到同学关于数字通信方面的知识比较少，在讲扩频技术之前，有必要先讲一下关于数字通信的基础知识。在讲完扩频技术之后（以DS 为主）介绍几个具体的应用扩频技术的系统。所以全书包括三大部分：数字通信基础知识，扩频技术，扩频技术的应用。共分十二章讲授。
1．数字通信基础概论，包括四章。
第一章：通信系统概述：主要讲通信系统构成，通信系统的噪声和信道。
第二章：数字信号的基带传输：主要讲基带数字信号传输的无失真条件和传输的差错率。
第三章：信号处理技术：主要讲随机过程通过线性系统，宽带高斯噪声，信号的非线性处理，信号的滤波和数字化。
第四章：数字信号的射频传输：主要讲相干解调技术，及抑制载波信号的环路同步技术。
2．扩频技术，包括八章。
第六章：扩展频谱系统使用的编码：主要讲m序列和复合序列。
第七章：扩展频谱系统：简要介绍直扩系统和跳频系统。
第八章：DS系统中PIV码的捕获和频率检测：主要介绍方法和性能。
第九章：PN码的跟踪：主要介绍各种跟踪方法和性能。
第十章：DS信号的解调：主要介绍滤波器的影响及限带，限幅和AGC的影响。
第十一章：跳频系统简介。
第十二章：扩频技术的应用：主要介绍在卫星通信，移动通信，GPS系统中的应用。
三．目的
1．使同学熟悉和掌握数字通信系统的基本原理和扩展频谱技术的基础极其应用。
2．给出一些很有使用价值的分析结果。
四．讲授方法
1．重点讲授基本知识，基本系统和一些重要结果。
2．结合讲授，自学一些内容，知识的补充，计算推导，知识基础不同，取不同，引用现成结果。
3．完成一定的作业。
4．考试
五．参考书目
1．R.C.Dixon，“Spread Spectrum Systems”，1976
2．G.R.Coooper and L.D.McGillem，“Modern Communication and Spread Spectrum”， 1986
3．J.K.Holmes，“Coherent Spread Spectrum Systems”，1982
5．Ziemer，R.E.Z Peterson，“Didital Communication and Spread Spectrum Systems”，Macmillam Publishing Company，New York，1985
5．M.K.Simon，J.K.Omma，R.A.Scholts，and B.K.Leritt，“Spread Spectrum Communication”，V olumn I II III，computer science press，1986
第一部分数字通信基础概论
第一章数字通信系统的构成
1. 1通信系统的构成
一般数字通信系统的构成如图1.1所示。它主要由发信端，信道和收信端三部分组成。
发信端
收信端
图1-1 数字通信系统框图
发信端通常有信息源，信源编码，信道编码，调制等四个单元组成，收信端由解调，信道译码，信息恢复，信息输出等部分组成。常见的信源有声音，图象，数据等。用适当的传感器，如话筒，摄象机等把原始的声音，图象等信息变成电信号送入信源编码器，信源编码器对输入信号进行A/D变换，压缩编码后形成数据信号，送入信道编码器，在这里可对数字信号进行适当编码（如卷积编码等），增加信号的冗余度，使其具有检错和纠错能力。一般称信道编码后的信号为符号，调制部分是根据信道的特点和要求把信道编码后的符号以适当的方式（相移键控，频移键控等）调制在一定频率的载波上。这里的信道通常是指传输射频信号的多种多样的信道。如微波信道，卫星信道，光纤信道，电台短波信道等。收信端对信号的处理过程与发信端一一对应，但是个反过程，而且前后顺序也相反，先解调，再信道译码，信源译码，最后恢复信息，如声音，图象等。
1.2信源和信源编码
信源编码的压缩技术对扩频系统是非常重要的。
1) 扩频系统带宽宽要求信源速率不能太高。
2) 高压缩信源码要求可靠传输率低。
大多数通信系统要传送的原始信号为声音，图象或数字信号（传真，电传，计算机等），这些原始信号是由信源输出的，原始信号所占用的频带称为基带，比如话音信号的基带为300-3400Hz，音响为20-15KHz，电视图象信号为6.5MHz。基带的多少取决于保真度。如HF (High filelity)10-20Khz。数字信号的基带是信源产生的数据率决定的。如75bit/s，2.4Kbit/s， 9.6Kbit/s，6.1 Kbit/s，2.048Mbit/s等。有些通信系统传输的是基带信号，如地区内的电话网，基带数传机等。但基带传输系统一般通信距离较近，远距离通信传送载波调制信号，也称其为射频信号或载波信号。
在数字通信系统中传输的必须是数字信号，传真，电传和计算机数据等都是数字信息，可直接在数字信道总传输。把象声音，图象等模拟信息变成数字信号必须先通过抽样，量化。这就是通常所说的A/D 变换。比如，话音的带宽为3400Hz，通常采用8KHz 频率抽样，每个样点为8位编码。这样话音信号的数据率为64Kb/s。具体编码方式常用A律或M律。称这样的话音编码方式为PCML(Pulse Code Modulation) 。64Kb/s的PCM编码的已作为标准，用在公共通信网中，话音质量可达4.5级。还有常用的话音编码方式是自适应增量调制，即ADM，编码速率可选用32Kb/s，19.2Kb/s，16Kb/s等。根据话音音质中要求而选定，这种编码方式话音质量也不错，而且在误码率相当大的情况下仍可达到相当好的清晰度。84年CCITT 建议把ADM 32Kb/s也定为国际标准，话音质量可达4.3级。此外，还有自适应编码（ASBC），自适应差分脉码调制，时域谐波压扩(ADPCM---TDHS)等编码方式，可进一步压缩编码的数据率。8Kb/s的话音编码器的效果很好，估计一两年内将有集成电路投放市场。以上这些编码方式统称为波形编码。另一类编码方式称为参量编码。它是根据话音信号的特征参量进行编码的，通常称这种方式的编码器为声码器（V ocoder），常用的编码速率为4.8Kb/s，2.4Kb/s，1.2Kb/s。具体编码方式有通道声码器(CV)，线性预测声码器(LPC)等，一般来说，声码器的话音质量差些，因为比特率较低，听
起来不自然，设备较贵，适合军用。
在图象编码方面，由于数字信号处理技术和大规模集成电路技术的发展，数字图象通信正在走向实用。比如，静态图象通信早已应用于可视电话会议（电视会议），原端场景监视和医疗监控等方面。用普通电话线路传一幅图象要十几秒---几十秒。使用的编码技术为高级差值脉冲编码调制(HO—DPCM)，对于彩色动态图象的压缩编码是一个非常热门的课题。对于图象质量要求不高的情况，主要编码方式有帧间编码技术（IFC ），它是清除帧间大量相关的多余信息使比特率得到压缩。这种编码方式适用于会议电话（动作慢，背景静止）。还有一种是动补偿帧见编码技术（MCIFC ）,它可以对物体的可动部分进行位移量的预测，因而可用来传输运动较快的画面。采用这种技术可把会议电话图象 的编码压缩到2.048Mb/s 。对于高质量的广播电视图象，在帧见，帧内采用自适应预测编码技术，把编码速率压到32Mb/s ，图象这里优于一般的调频传输质量。最近传说，一个人把图象数据率压到2.4Kb/s 。令人难以相信。信源压缩编码技术，不管在国内还是在国外，都非常受重视，而且不断出现新的令人振奋的成果，并迅速有商用VLSI 片投放市场。其原因是在等通信中最重要的资源一是功率，二是频带宽度。增加有用信号功率可提高信噪比，即提高通信质量。在功率相同的情况下，通信容量只取决于可供使用的频带宽度。如果信源编码很有效，即编码后的数据很低，则传输该信源的信息所占用的带宽就窄，因而使通信变得经济，更加实用。特别是在通信产业非常发达的国家和地区，在有限的频带资源下要想进一步扩大通信容量，一是研究开发新频段，另外就是进行信息的压缩编码研究。
1.3 通信系统的噪声
噪声一般情况下是通信的大敌，但又逃避不了。凡是对于正确区分各种可能信息的能力起限制作用的信号都可以称作噪声。在信道传输中出现的除了所需要的信号以外的都称为信道噪声。它包括外部噪声和内部噪声两类。对于无线信道，外部噪声是由无线进入系统的，如雷电噪声，伪噪声，工业噪声，其它噪声如雷达，通信机等电磁源干扰。内部噪声是系统内部产生的，如热噪声（由电子器件中自由电子热运动引起）以及散粒噪声，闪烁噪声，非线性处理引入的干扰等，主要是热噪声。噪声的来源和形式是多种多样的，很难使用数学表达式准确的描述它们。但是它们一般是随机的，可用概率特性来描述，即可用概率密度函数(PDF)来描述噪声信号强度的分布特性。根据概率论知识，如知道 p(v)，就可求出随机信号v 落在任一区间(v1---v2)内的概率以及它的均值E(v)和均方值E 。为方便以后把随机变量与其取值用同一符号来表示。
)(2v ∫=<<2
1
)()(21v v dv
v p v v v P ∫+∞
∞
?=dv
v vp v E )()(∫+∞
∞
?=dv
v p v v E )()(22
对于一个通信系统，如何具体分析噪声（干扰）对系统性能的影响？p(v)只是描述噪声的概率特性，不能给出确切的波形函数，所以从时域分析其影响是困难的。由于无时域的确切波形，也就不存在其付付氏变换。我们一般从噪声的频域特性来进行分析，又由于噪声的特性时间常是无限的，或近似无限，一其能量是无限的，但是其平均功率一般来说都是有限的，即平均功率谱密度是存在的，且又随机过程理论知道，其平均功率谱密度Sn(f)与噪声n(t)的自相关函数Rn (τ)是一对付氏变换，即
如果n(t)()()τωωτe R S j n n ?+∞
∞
?∫=()()()∫+∞
∞
??=dt
t n t n R n ττ+∞+∞
()2
12121dn dn n n p n n ∫
∫
∞?∞
?=其中=n(t),n =n(t-1n 2τ),
为联合概率密度
),(21n n p 21n n 下面具体分析几种典型的噪声。
1．正弦波噪声---随机相位正弦波
典型的正弦波噪声是相位θ在（-π，π）间均匀分布的随机相位正弦波。
()()
θω+==t
A v t n 0sin 其瞬时电压的概率密度为
2
21
)(v A v p ?=
π
= 0 其他
且其均值，均方值，自相关函数和平均功率谱密度分别为
()0=v E ()2
2A v E v rms =
=()()()()[]()
τωθπθτωθωτπ
π
02
00cos 2
21sin sin A d t A t A R v =+++=∫
+?()()([]002
4
ωωδωωδω?++=A S v ) 2．热噪声 1） 白噪声----从功率谱分布上
由元器件或导体中的自由电子热运动产生热噪声。电阻及其得到的热噪声平均功率谱密度为（如图）
KT
N =0 单边功率谱密度
()20f S N n ==其中K 为波尔兹曼常数1J/K ，T 为环境绝对温度。
23
1038.?×通过带宽B 后噪声功率为
KTB B KT
P n ==
22
=N
KTB B =0如电阻为R ，环境温度为T ，它的噪声电动势
n v ∵KTB R
v n =? 1
22
∴
KTBR v n 42
=电动势为E ，电阻为R ，接上匹配负载，能得到最大可用功率为
KTB R v =4/2
l 0R
R R == 2） 高斯噪声---从幅度的概率分布上
热噪声的概率密度如何？由于电热噪声是由许多电子产生，而每个电子的贡献又非常小，根据中心极限定理，其电压应服从正态分布，即
()2
2
221
)(σσ
πv v e v p ??
=
其中v 为v 的均值，为的方差。对于热噪声2
σv =0，因此均方差就是方差，即为
2
σrms v KTBR 4=σ----这里是噪声电动势的功率谱密度，前面是在匹配后输出的功率谱密度。对于热噪
声，还有一个很有用的量是峰值系数，因为它的电压幅度取值为（-∞，∞）。实际扩频系统中，电路动态范围不可能为+∞，是取有限值，而近似认为电压幅度分布在有限区间内的，这个区间范围如何取？假定{}01.0=?v v P 0
'
>，则
σ
σ489.3'≈=v
在扩频系统中，SNR=-20dB, rms s v v 1.0=,求电路的动态范围？
nrms
srms v v 1.0=若,，则噪声电压峰值为rms s v v 1.0=V 44101.0=×× 3） 白噪声的自相关函数
a.对理想白噪声2
)(0
N f S n =
()ω
πτωτ
d e N R j v ∫∞+∞?=2210()τδ2
0N
=其中()ωπτδωτ
d e j ∫+∞∞
?=21单位脉冲函数
由概率分布求，当τ≠0时，二维正态分布的互相关函数为0（二者相互独立） 如功率有限（通过B 后），当τ=0时，自相关函数()R
R 402
σ=
（功率概念）
∴()()()τδτδστKTB R KTBR R R v =
==
4442
b.基带频限带白噪声（白噪声通过低通滤波器）
()()τ
πτπτL L L
v f f f N R 22sin 0=
c.中频（射频）限带白噪声
()()()τπτ
πτπτ002cos 22sin f f f f N R L L L
v =
3．散粒噪声和闪烁噪声(Shot noise and Flicker noise) 1）散粒噪声：
在有源器件中（如晶体管），由于载流子是离散的，因而在器件的输出端就出现了噪声。这种噪声的不规则性与电流有关。这种噪声类似于热噪声，但是有重要区别。 热噪声的幅度取决于绝对温度，而散粒噪声与温度无关。
散粒噪声幅度正比于电流的开平方根，也就是说与信号大小有关，而热噪声不是这样。 2）闪烁噪声
闪烁噪声也称为噪声，因为这种噪声的功率谱正比于 。这种噪声是由于介质（媒质）的导电性能的
起伏引起的，如半导体阴极等的接触介质面不规则，闪烁噪声大小不同。近来由于先进的生产工艺已把这种噪声大大的降低，在1Khz 以上可以忽略掉，甚至把它控制在1Hz 内。这种噪声的PDF 是高斯分布。
4．脉冲噪声
脉冲噪声是由宽度很窄的实发脉冲形成的，它的频谱很宽，这种噪声类似开关的瞬态过程，电晕放电(corona)，弧光放电(arc)等。脉冲干扰在很短的时间内放出很大能量，就可能破坏这时刻数字信号的正确识别，以至出错，如开日光灯，电，就出误码。如果这种脉冲随机发生，并且相互独立，则在时间T 内出现k 个脉冲的概率为Poisson 分布。
()τ
τr k e k
r k p ?=
)(
K=0,1,2,3……..n
其中r 为单位时间内到达的平均脉冲个数。实际中发现，干扰脉冲通常服从对数正态分布，而且 的信号电平服从正态分布，而不是Poisson 分布。在具体处理系统不同时，分析方法不同。宽带接收机可以把脉冲噪声作为单个事件处理。对窄带频率，把脉冲平滑，使其均匀化，但是脉冲噪声的幅度还是很明显的。
5．其他噪声
在通信系统中还常有其他一些很重要的噪声源。比如背景噪声，产生于 现象。如太阳和银河系的辐射（Solar and Gulactic ），地球大气噪声和地面辐射噪声等。对这些噪声大小的表示常用等效噪声温度，含义是，把它的噪声功率等效成等功率的热噪声以后，再算出温度T 。
在工程上，当信噪比较小时，不管对热噪声还是其他噪声，凡是从天线进来的，一般都用噪声温度来表示。特别是在卫星通信中，信号常是很微弱的，一般采用抛物天线作为接收天线。标明地球站的一个非常重要的性能指数就是G/T 值（G —天线增益，T —等效噪声温度）。如国际卫星通信组织规定IS —10星地球站的标准特性为)(4
lg
207.40/dB f
T G +≥。（—千兆Hz ），在4000MHz 时为40.7dB ，至少天线直径25m 以上，T 在20K 以下。在计算T 时，常把噪声分成外界噪声（从天线进来的）和内部噪声（主要由馈线损耗及环境温度、分置放大器的噪声等构成）。当噪声比较大时，常用噪声系数表示。在噪声处理中，把噪声分为加性和乘性。加性噪声是指在接收的信号中为有用信号与噪声相加s(t)+n(t)。相乘型的是n(t)s(t)，它常从信源本身不好而来。 f
噪声系数以及噪声的计算：
对于一个元器件的噪声特性经常用噪声系数来表示。它是定义在一个频率点或是一个频带上的值。我们假定在所考虑的噪声带宽之内，系统的增益为常数，并且噪声功率谱是均匀的，且噪声源的内阻与负载是匹配的，则噪声系数定义为：
n
a B GkT N F 00
=
输入噪声。
??00B GkT N a =n B kT 0其中是系统可供输出的噪声功率，G 是系统的功率增益，k 是Boltzmam 常数，T 环境温度（常温290k ），等效噪声带宽。如果与一个放大器连接的噪声源温度T ，接收机也是这温度，则噪声系数为：
0a N B 0n 0o
i
SNR SNR F )()(=
n
s
i B kT P SNR 0)(=
信号功率，kT s P n n P B =0输入噪声功率。
'
0)(n
n s o P G B GkT GP SNR 内部产生的噪声功率×+=
折合到输入端。 '
n P
n
n n s s n n B kT P B kT P GP P B kT G F 0'0'01)(+=?+=
由此也可得到。
n n B kT F P 0'
)1((?=在系统的输入端）如果用T 表示由系统内部产生的噪声功率的等效噪声温度（effective ），即
e n n e n B kT F B kT P 0')1(?==
则T 或0)1(T F e ?=0
1T T F e
+
=，这就是T 的关系。 F e 与通常取T 。如T ，则k ο
2900=k e ο
400=4.2290
400
1=+
=F 。 当一个系统由几个部件串联而成（如下图），其增益、噪声系数和等效噪声温度分别为G 1,F 1,T e1;G 2,F 2,T e2;……则（在输入端）有：
(2)
11311
21+++=??G G F G F F F
(2)
13121+++
=G G T
G T T T e e e e 由上式可见，如第一级增益很大，则噪声基本上由第一级决定，其他级的贡献忽略不记。 1G 如果在级联网络中有电阻性衰减，使有用信号变小，但产生同样大小的热噪声，假定衰减系数为L(L>1),衰减器件处在室温下，则衰减器的噪声系数和等效噪声温度为：
F=L （因为输出信噪比下降了L 倍，无源器件输出的热噪声功率为k T 0B n ）
)(0000
L B kT B kT L L
B kT N F n n n a ===
T e =(L-1)T 0
知道衰减系数后，则系统的输出的信噪比就为：
F
SNR SNR i
=
0 例1． 计算如图所示系统的噪声系数。
2.71
11211=?+?+
=L
G F G
L F F 例2． 如图所示高性能卫星接收系统，高增益定向天线的背景噪声的等效温度为，然后经低
损耗波导连接到一个低噪声微波？放大器（master ），然后接行波管（TWT ）、混频和中放（IF ）。试计算系统的等效噪声温度。 k T e 151= T e1 T s 低噪放大器 前置放大器 混频、放大 解：系统的等效噪声温度T s =T e
+15
3
214
213121G G G T G G T G T T T e
e e e e +++
= 先把噪声系数变成相应输入端的等效噪声温度： T e =(T 0-1)T 0
T e3=(2.5-1)290=435 T e4=(10-1)290=2610 波导损失系数L=1.047
T e1=(L-1)T 0=0.047×290=13.6 ∴接收机的等效输入噪声温度为：T e =21.4 系统的等效噪声温度为： T sys =15+21.4=36.4K
1.4．通信信道。
扩频技术在卫星通信和移动通信中的应用主要是在这两种信道：自由空间和多径。 自由空间信道——卫星通信
通信信号被发射后，通过各种各样信道，如有线：同轴电缆、光纤；无线：自由空间信道、系统信道?????? 我们主要讲无线信道：自由空间信道、多径信道，它们是以射频频率的电磁波在空间传播。假定信号发射源是一个点，定向天线功率，传播空间是自由空间，则与点a 距离R 的任一点上的功率密度为：
t P 2
2
4m w R
P t π
辐射源
如发射天线在某方向的增益为G ，则在该方向的功率密度增加G 倍，距离为R 的点上为：
11m w R G P t 2
1
4π 如果接收天线的有效面积为（垂直电磁波传播方向），则它的接收功率为
e A w R
A G P P e
t r 2
14π=
根据电磁场理论，接收天线的增益G 与有效面积和工作的电磁波长2e A λ有关，
2
24λ
πe
A G =
π
λ42
2G A e =
∴)()()
4(442
12
212221w L G G P w R G G P R G G P P fs t t t r ==?=λπππλ 其中{公式}称为自由空间传播损耗，只与λ、R 有关。电磁波在空间传播时，空间不是理想的，有大气，假定由大气带来的损耗为，则接收天线接收功率为：
a L )(2
1w L L G G P P fs
a t r =
收发天线之间总损耗系数为：
2
1G G L L P P L fs
a r t ==
卫星通信为典型的例子，基本上可认为是自由空间，但有时要考虑①对流层吸收的影响，如氧气和水蒸气对20GHz 附近的频率有0.2—0.8dB 的衰减（垂直通路时）。②云雾衰减，在4000MHz 时为1dB ；降雨：暴雨开始时为5—6dB 。大气层对电磁波折射也引起衰减。③电离层的影响：电波通过电离层的衰减随入射角改变。垂直入射时为[50/f(MHz)]dB 。 2
电波沿地表面传播：广播、移动通信等
当发射和接收天线离地表面很近时，信号由发射天线辐射到接收天线可能多条路径，如图：
大致有六种不同类型的路径。具体特性与频率关系很大。
20——100KHz 特性：地波衰减小，反射的空间波衰减小。远距离时，地波被吸收，只
有空间反射，没有衰落。
用途：导航，时间信号，远距离军用通信。
100——500KHz 特性：类似超导波信号，地波衰减快，白天长距离通信不可能。
用途：导航，信标。
500——2000KHz 特性：在距离内，白天和夜间地波都很强，来自E层的空间波夜里很强。
距离远时，信号也强。中间距离在夜间严重衰落（因为空间波与
地波间干扰）。很远的距离也有衰落，因为有多个空波。
用途：广播。
2——30MHz 特性：无地波，只有直接波或空间波。可能发生跳动，在中距离无信号。
用途：短波广播、移动通信、业余波段（Amature，CB(Citizens Band)）、海上通信等。
>30MHz 特性：视星通信，对流层散射通信。
用途：TV、FM、Satellite Mobile。
30——300MHz VHF
300——1000MHz UHF
225——390M P
350——530M J
390——1550M L
1550——5200 S
3900——6200 C
5200——10900 X
10.9——36G K
10.35——17.25 K
36——46G Q
46——56G V
56——100G W
地面反射波对直接波的影响：
1、r，高度h
t
、h，二者距离d，
地面反射波面的入射切角
2r 。
ψ
接收信号为：
E r ∠θ=E 1∠θ1+ГE 2∠θ2
Γ——反射系数，取决于表面特性、入射切角、射频频率、极化方向（水平或垂直）。但是，对通信用
的通常感兴趣的频率范围内，典型的地表面，反射强度如图所示：
如果入射切角很小，不管水平还是垂直极化。|Γ|=1，L =180ο
,则直射与反射波的路径差为：
p
2222)()(r t r t h h d h h d l ?+?++=?
}])(1[])(1{[2
12
22122d
h h d h h d r t r t ?+?++= })(211)(211{2
2
22d
h h d h h d r t r t ???++≈ (),r t h h d >>Θ d
h h r t 2=
有人测得移动通信合理覆盖区内典型路径，时延差为0.1——12μs 。
路径相差d
h h l
r
t 222λπλ
πφ=
?=
?
反射信号与直射信号幅度相等E 1=E =E 3，则接收信号幅度为：
2)cos(2222πφ+?++=E E E E r
)2/sin(2φ?=E
d
h h E r
t λπ2sin
2= E r 变化范围0—2E ,取决于φ?。若d >>h t ,h r （如微波接力线路）则：
h t h r < ≈ , d h h E E r t r λπ22= 例：d =50km,λ=50cm,h t =25m,h r =15m,则有无反射时的接收功率之比为 dB d h h P P r t norefl refl 140354.0]2sin 2[2 ?===λπ 设发射天线的场强为E 0(at unit distance from the transmitter) 接收场强为02 042sin 2E d h h d h h d E E r t r t r λπλπ≈= 电动势=E r l l 为接收天线长度。 移动通信中的电波传播特性： 接收天线收到直射波，还收到来自各物体或地面的反射波、散射波。此外，还由于移动台的快速移 动（车）带来多普勒效应。这些使得移动台接收到的信号的振幅和相位随时间（ms 级）发生急剧变化，称此现象为快衰落，或短期衰落。 设天线发射的信号为： )](exp[)(0000φω+=t j a t S 经N 条路径到达接收天线，则收到信号为： ∑==N i i t S t S 1 )()( ∑=+?+= N i i i i kvt t j a 1 00)]cos (exp[φθφω其中a i 为第i 条路径到达接收天线的信号和振幅，相位变化为i φ，k 为相移常数（k = λ π 2），v 为 移动台移动速度。vt 为位移，i θ为反射波或散射波与移动台运动方向之间的夹角。kv cos i θ为多普勒效应产生的频移。把上式改写成： (j 0ωt (+i i R i S π,)]exp[)exp()(00φωψ+=t j A t S t t )](exp[)(0φ++=j jS R 其中 21 2 1 2 1 ])sin )cos [( ∑∑===N i i N i i i t a a A ψψ ∑∑==== N i N i i i a R 1 1cos ψ ∑∑==== N i N i i i a S 1 1 sin ψ i i i kvt θφψcos ?= R S tg t 1 ?=ψ 设各路径的信号是相互独立的，则R 和S 都是多个随机变量之和，无直接信号。根据中心极限定理，R 、S 均服从正态分布。在概率论中已证明，R 与S 之和的模（振幅）A t 服从瑞利（Rayleigh ）分布，相位t φ服从均匀分布（π?）。 2 222 )(σσ r e r r P ? = , r >0; π θ21 )(= P ,（ππ,?）; 其中,（方差或均方差）。222 S R σσσ == 由各态历经性知，振幅R 不仅在时域为随机变量，而且，如距发射天线的距离相等，即使在同一时间 测，它也是随机变量（随移动路径），这是因为地形地场在不断变化。 由于接收信号幅度大小随机变化，就不能保证任何时候都能是接收机进行可靠接收。为提高通信可靠性。由接收机最低可用灵敏度折算过来的场强要大，即提高灵敏度。另一是提高电场强度的平均值。 二者之间的差值定义为衰落裕量。衰落裕量决定了通信可靠度。反过来，由通信的可靠度可对衰落裕量提出要求。如要求可通率为90%，则相应要求衰落裕量为8.2dB。（？？）利用瑞利分布计算。 接收信号的慢衰落 在移动通信中，由实测发现，在信号电平发生快速变化的时候，电平的平均值随时间、地点以及移动速度作较缓慢的变化（以秒计），称此种衰落为慢衰落。这是由于在运动时，电波传播的途径发生变化或气候条件等变化引起。经验表明，这种衰落服从对数正态分布，即以分贝表示的信号服从正态分布。此外，电平的均值与到基站距离的4次方成反比（在城市测得）。 以上讲的快慢衰落之产生原因与固定移动通信（如微波接力）中的快慢衰落产生原因不同，我们讲的是移动台，与运动有关。 ? )1 天线 天线的种类 { 线天线 —边状 —移动台—对称插子—基台移动通信—面天线—卫星通信} {天线的主要性能指标：①.输入、输出阻抗 ②.有效长度（线天线）Le 或有效面积（面天线）A e =A η ③.方向性函数D= 11) ,(S S ?θ；),(11?θS ：辐射功率为P i 的天线在（1θ，1?）方向辐射功率密度；：辐射功率为Pi 的天线均匀辐射时的功率密度。 0S ④.天线增益：G =ηD ，η：天线效率；D ：方向性表示。 面天线：A A G e 2 2 44λπ η λπ== ⑤.极化方式：a).圆：左旋、右旋。 b).线：垂直、水平。 c).椭圆。 第一章通信系统概述 1.1 通信系统模型 一、通信的定义 1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容 ﹙包括语音、图象、文字等﹚ 人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。 2.信号：与消息一一对应的电量。它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。 3．通信就是由一地向另一地传递消息。 二、电通信 1．定义 利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。 2．特点 电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。 电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、 情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。 （1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。 模拟信号：信号的取值是连续的。 数字信号：信号的取值是离散的。 （2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。 基带信号：发信源发出的信号。 频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。 基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。 频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。（FM、AM、MODEM） 三、通信系统的模型 1.通信系统的一般模型 (1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。 (2)通信系统的基本模型 ●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。变换：将 非电物理量转换为掂量。 信源可分为模拟信源和离散信源。模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。 ●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信 号。它要完成调制、放大、滤波、发射等。在数字通信系统中还要包括编码 和加密。 ●信道：是传输的媒介。信道的传输性能直接影响到通信质量。 ●噪声源：将各种噪声干扰集中在一起并归结为由信道引入，这样处理是为了 分析问题的方便。 ●接收设备：完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等，将接收到 的信号转换成信息信号。 ●收信者：把信息信号还原为相应的消息。 2．模拟通信系统模型。 第一次作业 EDA 的英文全称是什么EDA 的中文含义是什么 答：ED自动化A 即Electronic Design Automation 的缩写，直译为：电子设计。 什么叫 EDA 技术利用 EDA 技术进行电子系统的设计有什么特点 答：EDA 技术有狭义和广义之分，狭义EDA 技术就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为IES/ASIC 自动设计技术。 ①用软件的方式设计硬件；②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。 从使用的角度来讲，EDA 技术主要包括几个方面的内容这几个方面在整个电子系统的设计中分别起什么作用 答：EDA 技术的学习主要应掌握四个方面的内容：①大规模可编程逻辑器件；②硬件描述语言；③软件开发工具；④实验开发系统。其中，硬件描述语言是重点。对于大规模可编程逻辑器件，主要是了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用，而对于各个产品的具体结构不必研究过细。对于硬件描述语言，除了掌握基本语法规定外，更重要的是要理解VHDL 的三个“精髓”：软件的强数据类型与硬件电路的惟一性、硬件行为的并行性决定了VHDL 语言的并行性、软件仿真的顺序性与实际硬件行为的并行性；要掌握系统的分析与建模方法，能够将各种基本语法规定熟练地运用于自己的设计中。对于软件开发工具，应熟练掌握从源程序的编辑、逻辑综合、逻辑适配以及各种仿真、硬件验证各步骤的使用。对于实验开发系统，主要能够根据自己所拥有 第一章通信系统概论 1.1 绪论 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的分类与通信方式1.4 通信系统的质量指标 1.5 通信技术的发展 1.1 绪论 通信 广义上说用任何方法通过任何媒介跨时/空传递信息，均称为通信。 1.1 绪论 ◆通信的定义： 是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 ◆通信的目的： 就是传递消息。 ◆本课程对通信的定义： 利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号) 实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。 1.2 通信系统的组成 1.2.1 通信系统模型 信 源信宿噪声源 信道发送设备 接收设备产生或发出将信源产生的消息信号 变换成便于传送的形式从带有干扰的接收信号中正 确恢复出原始 信号 接受消息 的人或机 信号传输的通道各处噪声的集中表现 1.2 通信系统的组成 ◆信源：把待传输的消息转换成原始电信号，如电话 系统中电话机可看成是信源。 ◆发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生的 原始电信号变换成适合在信道中传输的信号。 ◆信道：信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无 线的。 ◆接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相 应的原始电信号来。 ◆信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信系统和数字通信系统1.信源消息分为两大类 连续消息离散消息 消息的载体是电信号，电信号的变化体现在某一参量的变化上（如连续波的幅度、频率或相位；脉冲波的幅度、宽度或位置）。 消息的状态连续变化或是不可数的。如语音、活动图片等消息的状态是离散的或是可数的。 如符号、数据等 六安职业技术学院毕业设计（论文） 移动通信技术 姓名：姚彬 指导教师：项莉萍 专业名称：应用电子技术0802 所在系部：信息工程系 二○一一年六月 毕业论文（设计）开题报告 毕业论文（设计）开题报告成绩评定表 毕业论文（设计）成绩评定 摘要 在信息化时代移动通信已越来越为人们所关注,因此移动通信技术的发展及移动通信技术前景的发展越来越显得重要。本课题主要研究的是移动通信技术的发展及移动通信技术前景及相关知识，分析了其应用前景和我国目前的发展状况。 关键词：第三代移动通信系统，移动通信，个人通信网，发展历程 Abstract Mobile communications in the information age has become increasingly of concern to people, so the development of mobile communications technology and the development of future mobile communication technologies become increasingly more important. The main research topic is the development of mobile communications technology and the prospects for mobile communications technology and related knowledge, analysis of its prospects and our current state of development. Key Words:third-generation mobile communication systems, mobile communications, personal communications network, the development process. 1.简要概述现代通信系统的发展现状和发展方向。 人类对通信的需求自古以来从未间断过，从古代的烽火台，旌旗，到近代的灯光信号，再到现代的电话，电报，电视以及互联网等，通信的形式与工具在不断地发生变化，不断地进步，逐渐变得越来越方便与人性化。而在现在的信息时代下的网络则正是集成了通信技术的众多功能，故而通信技术的发展对网络的发展起着至关重要的作用。简而言之即，通信系统的发展必将推动网络的优化，网络的优化与发展必将对我们信息时代的社会经济以及人民生活产生巨大的影响。在这个移动互联网的时代，人民对多媒体技术以及手机等新科技产品的需求越来越大，这使得现代通信系统的发展必然会呈现出多样性的趋势，而企业也开始重视客户的使用感受，产品越来越人性化、轻薄化以及高效化。 随着人民对网络的需求进一步加大，现代通信系统技术也在我国得到快速发展，而光纤通信技术在我国的广泛应用，使得我国的通信系统发生了重大变化。而我国的现代通信系统也逐渐向无线通信系统方向发展，并且已经取得了重大的进步，宽带 IP 技术在电信接入网技术中的运用、数据通信与数据网在光纤通讯技术中的广泛使用、ISDN 与 ATM 技术在互联网通信技术中的运用等都是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现。 目前我国的现代通信系统中常用到的现代通信技术一般包括多媒体技术，接入网技术，光通信技术，移动网络通信技术，无线通信技术以及蓝牙技术等，其中无线通信技术相对应用还不是特别的宽泛。 其中多媒体技术就是通过计算机可以实现对文字、图片、声音、动画的编辑，使之可以在计算机用户之间相互交流。多媒体技术是一种为用户和计算机之间建立的逻辑处理关系，可以为网络通信技术的发展提供声音和图像的处理技术，常常实现声音、数据和视频三者融合的技术支持。接入网技术作为现代通信网系统的核心能够实现用户与终端设备通讯信息的有效连接。而其中的蓝牙技术则在在无线网络技术中占据重要的地位，其主要作用是实现不同设备之间的互联。 而现代通信系统的发展前景可谓是不可限量的。 1.其中无线通信系统无疑是发展最快、应用最广、使用者最多的技术。无线通信技 术是对传统通信技术的革新和突破，打破了对传播介质的限制，使使用者可以方 便的通过网络进行信息的传递。无线通信技术在传播上稳定、抗干扰能力强、兼 容性好，使无线通信技术在未来的应用中具有良好的应用前景，是通信技术和网 络的未来主要发展趋势，具有良好的应用前景。 第一次作业 1.1 EDA 的英文全称是什么？EDA 的中文含义是什么？ 答：ED自动化A 即 Electronic Design Automation 的缩写，直译为：电子设计。 1.2什么叫 EDA 技术？利用 EDA 技术进行电子系统的设计有什么特点？ 答：EDA 技术有狭义和广义之分，狭义 EDA 技术就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为 IES/ASIC 自动设计技术。①用软件的方式设计硬件；②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。 1.3从使用的角度来讲，EDA 技术主要包括几个方面的内容？这几个方面在整个电子系统的设计中分别起什么作用？ 答：EDA 技术的学习主要应掌握四个方面的内容：①大规模可编程逻辑器件；②硬件描述语言；③软件开发工具；④实验开发系统。其中，硬件描述语言是重点。对于大规模可编程逻辑器件，主要是了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用，而对于各个产品的具体结构不必研究过细。对于硬件描述语言，除了掌握基本语法规定外，更重要的是要理解 VHDL 的三个“精髓”：软件的强数据类型与硬件电路的惟一性、硬件行为的并行性决定了 VHDL 语言的并行性、软件仿真的顺序性与实际硬件行为的并行性；要掌握系统的分析与建模方法，能够将各种基本语法规定熟练地运用于自己的设计中。对于软件开发工具，应熟练掌握从源程序的编辑、逻辑综合、逻辑适配以及各种仿真、硬件验证各步骤的使用。对于实验开发系统，主要能够根据自己所拥有的设备，熟练地进行硬件验证或变通地进行硬件验证。 1.4 什么叫可编程逻辑器件(简称 PLD)？ FPGA 和 CPLD 的中文含义分别是什么？国际上生产FPGA/CPLD 的主流公司，并且在国内占有较大市场份额的主要有哪几家？其产品系列有哪些？其可用逻辑门/等效门数大约在什么范围？ 答：可编程逻辑器件(简称 PLD)是一种由用户编程以实现某种 逻辑功能的新型逻辑器件。 FPGA 和 CPLD 分别是现场可编程 门阵列和复杂可编程逻辑器件的简称。国际上生产 FPGA/CPLD 的主流公司，并且在国内占有市场份额较大的主要是Xilinx，Altera，Lattice 三家公司。Xilinx 公司的 FPGA 器件有 XC2000，XC3000，XC4000，XC4000E，XC4000XLA，XC5200 系列 等，可用门数为 1200～18 000；Altera 公司的 CPLD 器件有 1 发展现状 宽带卫星通信系统概述 未来宽带卫星网络带宽由极高频（E H F）频段提供，如K a频段（20～30G H z），Q-V频段（40～50GHz）和W频段（76～110GHz）。20世纪90年代提出了各种宽带极高频卫星通信系统，表明了宽带卫星通信系统向高速率、极高频、双向和因特网接入发展的趋势。 宽带极高频卫星通信系统由一颗或多颗卫星组成。在宽带极高频卫星通信系统中，星上路由和星上交换技术的应用非常重要。典型例子是低地球轨道卫星通信系统中的“泰勒戴斯克”（Teledesic）系统，此系统于19世纪90年代提出并于2002年应用，其星座图由288颗低地球轨道卫星组成，实现“空间因特网”，向全球用户提供类似光纤网络服务质量（QoS）性能[误码率（BER）<10-10]的高质量语音、数据和多媒体信息服务。尽管此系统复杂、昂贵并最终作废，但仍然是宽带卫星因特网系统的一个好例子。 近10年，“高适应”（Hylas）卫星、“太空之路”（Spaceway）、“电星”（Telestar）、“双向”（Tooway）、“狂蓝”（WildBlue）和“O3b”等系统表明了宽带极高频卫星通信系统的发展趋势。所有这些系统不仅支持宽带通信应用与服务，如：高速、双向因特网接入（如视频下载、 宽带卫星通信系统 发展现状与展望 忻向军 张琦 王厚天（北京邮电大学） 随着全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及，以及交互式多媒体业务的迅速增加，各行各业对宽带的需求越来越紧迫。宽带卫星通信将以其灵活、大范围的覆盖能力，成为无地面网络覆盖地区宽带接入的最佳解决方案。宽带通信卫星正引领着卫星通信的重大变革。Ku等商用频段能够提供的总容量已经无法满足与日俱增的用户带宽需求。Ka频段新型卫星宽带通信系统由于其较宽的可用频段、远端设备小巧、点波束增益高、安装便捷等特点，代表了当代商用民用通信卫星的最高水平，目前美国、加拿大、欧洲、阿联酋等国均发展了Ka 频段宽带卫星，成为宽带卫星系统的主流发展方向。根据欧洲咨询公司预测，未来卫星宽带市场还将进一步扩大，到2019年卫星宽带接入用户数量预计可达约1190万人，主要来自于北美和欧洲，此外，南美约有130万，中国地区约有90万，南亚越有80万等，各地区将主要通过Ka频段多点波束卫星来满足用户快速增长的需求。Ka 频段宽带卫星将成为世界各地未来卫星通信产业重要的发展趋势，将带来显著的社会经济价值。 东南大学自动化学院 《数字系统课程设计》 专业综合设计报告 姓名：_________________________ 学号: 专业：________________________ 实验室: 组别：______________________同组人员： 设计时间：年月日 评定成绩： _____________________ 审阅教师: 一.课程设计的目的与要求 二.原理设计 三.架构设计 四.方案实现与测试 五.分析与总结 专业综合设计的目的与要求（含设计指标） 主干道与乡村公路十字交叉路口在现代化的农村星罗棋布，为确保车辆安全、迅速地通过， 在交叉路口的每个入口处设置了红、绿、黄三色信号灯。红灯禁止通行；绿灯允许通行；黄 灯亮则给行驶中的车辆有时间行驶到禁行线之外。 主干道和乡村公路都安装了传感器， 检测 车辆通行情况，用于主干道的优先权控制。 设计任务与要求 （1）当乡村公路无车时，始终保持乡村公路红灯亮，主干道绿灯亮。 （2）当乡村公路有车时，而主干道通车时间已经超过它的最短通车时间时，禁止主干道通 行，让乡村公路通行。主干道最短通车时间为 25s 。 （3）当乡村公路和主干道都有车时，按主干道通车 25s ，乡村公路通车 16s 交替进行。 （ 4）不论主干道情况如何，乡村公路通车最长时间为 16s 。 （5）在每次由绿灯亮变成红灯亮的转换过程中间，要亮 5s 时间的黄灯作为过渡。 （6）用开关代替传感器作为检测车辆是否到来的信号。用红、绿、黄三种颜色的发光二极 管作交通灯。 要求显示时间，倒计时。 . 原理设计（或基本原理） HDL 语言，用ONEHOTI 犬态机编码表示交通灯控制器的四个状态（状态 0010，状态三： 0100，状态四： 1000）： 设置两个外部控制条件：重置（ set ）；乡村干道是否有车（ c —— c=1 表示无车； c=0 表示有 车） 设置一个内部控制条件： 时间是否计满 （ state —— state=0 表示计数完成； state=1 表示计 数没有完成） 本设计采用 Verilog ： 0001，状态二： 主干道红灯，显示 5 秒；乡村干道黄灯，显示 5 秒——（ 0001） 主干道红灯，显示 21 秒；乡村干道绿灯，显示 16 秒——（ 0010） 主干道黄灯，显示 5 秒；乡村干道红灯，显示 5 秒——（ 0100） 主干道绿灯，显示 25 秒；乡村干道红灯，显示 30 秒——（ 1000） 数字电路与系统设计实验报告 班级： 学号： 姓名： 地点： 批次： 时间： 一．实验目的 通过基本门电路性能测试实验使学生掌握基本门电路的工作原理、门电路的外特性（IC门电路的引脚排列顺序，输入/输出电平要求等）；通过计算机仿真技术使学生掌握组合逻辑电路的设计方法，掌握触发器功能及其波形关系，掌握时序电路的设计方法，培养学生的实践动手能力和实验技能。 二．实验内容 ●实验一基本逻辑门电路实验 一、基本逻辑门电路性能（参数）测试 （一）实验目的 １.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件和仪表 ｌ.二输入四与非门74LS00 1片 ２.二输入四或非门74LS02 1片 ３.二输入四异或门74LS86 1片 （三）实验内容 １．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ２．测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ３．测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。（四）实验提示 １.将被测器件插入实验台上的１４芯插座中。 ２.将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚１４与实验台的十5Ｖ连接。 ３.用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。 ４.将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。指示灯亮表示输出低电平（逻辑为０），指示灯灭表示输出高电平（逻辑为1）。 （五）实验接线图及实验结果 74LS00中包含４个二输入与非门，7402中包含４个二输入或非门，7486中包含４个二输入异或门，它们的引脚分配图见附录。下面各画出测试7400第一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。测试其它逻辑门时的接线图与之类似。测试时各器件的引脚７接地，引脚１４接十５Ｖ。图中的Ｋ1、Ｋ2接电平开关输出端，LED0是电平指示灯。 1、测试74LS00逻辑关系 2、测试74LS28逻辑关系 3、测试74LS86逻辑关系 输 入输 出引脚1 引脚3 引脚2LED0 L L L L H H H H 图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图 表1.1 74LS00真值表 输 入输 出引脚2 引脚1 引脚3K1K2 L L L L H H H H 图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图 表1.2 74LS28真值表 《数字通信原理》习题解答 第1章概述 1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。 1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。 答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为1 ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为 信息传输速率为 1-6 接上例，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率。 答： 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为 ，可传输 的比特率，试问其频带利用率为多少 ? 答：频带利用率为 1-8数字通信技术的发展趋势是什么？ 答：数字通信技术目前正向着以下几个方向发展：小型化、智能化，数字处理技术的开发应用，用户数字化和高速大容量等。 第2章数字终端编码技术 ——语声信号数字化 2-1 语声信号的编码可分为哪几种？ 答：语声信号的编码可分为波形编码（主要包括PCM、ADPCM等）、参量编码和混合编码（如子带编码）三大类型。 2-2 PCM通信系统中A／D变换、D／A变换分别经过哪几步? 答：PCM通信系统中A／D变换包括抽样、量化、编码三步； D／A变换包括解码和低通两部分。 2-3 某模拟信号频谱如题图2-1所示，（1）求满足抽样定理时的抽样频率 并画出抽样信号的频谱（设 ）。（2）若 画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现象? ,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《数字系统设计》试卷 1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； ．考试形式：开（闭）卷； 本试卷共大题，满分100分，考试时间120分钟 (每小题2分，共16分) 大规模可编程器件主要有FPGA、CPLD两类，下列对CPLD结构与工作原理 ( C ) CPLD即是现场可编程逻辑器件的英文简称； CPLD是基于查找表结构的可编程逻辑器件； 早期的CPLD是从GAL的结构扩展而来； 在Altera公司生产的器件中，FLEX10K 系列属CPLD结构； 在VHDL语言中，下列对时钟边沿检测描述中，错误的是( D ) then ...; then ...; then ...; 在VHDL语言中，下列对进程（PROCESS）语句的语句结构及语法规则的描述中，正确( A ) PROCESS为一无限循环语句；敏感信号发生更新时启动进程，执行完成后，等待下一. 敏感信号参数表中，应列出进程中使用的所有输入信号； 进程由说明部分、结构体部分、和敏感信号参数表三部分组成； 当前进程中声明的信号也可用于其他进程 基于EDA软件的FPGA / CPLD设计流程，以下流程中哪个是正确的：( C ) 原理图/HDL文本输入→适配→综合→时序仿真→编程下载→功能仿真→硬件测试 原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→时序仿真→编程下载→适配→硬件测试； 原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→适配→时序仿真→编程下载→硬件测试 原理图/HDL文本输入→适配→时序仿真→编程下载→功能仿真→综合→硬件测试。 关于综合，从输入设计文件到产生编程文件的顺序正确的是：(B) ．逻辑综合→高层次综合→物理综合； 第一章 通信系统概论 一 填空选择题 1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可 实现综合化（便于集成）等_。 2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速 率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_ 有效传输频带 和_信噪比_衡量。 3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率 为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4； 若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为 1800b/s 。 4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿ ＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。 6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。 7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D ) A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.以上都包括 8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。 9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。 10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统 11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者 是指消息传输的 质量问题。 12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互 独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。 13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、8 1各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。 14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均 信息量为 1.75b/符号 。当 等 概 时，平均信息量最大，其值为 2 b/符号。 15.已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现 （1）若各符号出现的机率分别为8 1814121、、、，该信息源的平均信息量（熵）为 1.75b/符号。 (2)该信息源在等 概条件下,有最大平均信息量 2 b/符号 16.某信源有四个符号0、1、2、3组成，设每个符号独立出现的概率分别为21、41、81、81，则信源符号的平均信息量为 1.75b/符号。若以2000B 速率传送，则10s 的信息 量为3.5*104 b 。若误码率为10-4 ，则10s 的错码数为 2个 17.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs ，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码， 则其平均误码率近似为 D 。 A. 5×10-6 B.2×10-8 C.2×10-7 D.4×10 -8 18.已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( D ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 19.已知一个4进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( C )。 A. 4800bit/s B. 2400bit/s C. 9600bit/s D. 14400bit/s 20.衡量数字通信系统性能的主要指标是___有效性___和可靠性两项指标。 21.数字通信系统的主要性能指标是有效性和___可靠性___两个方面。 22.衡量数字通信系统性能好坏的指标是___有效性___和__可靠性____两项指标。 23. 数字通信系统的有效性指标具体包括_信息传输速率（Rb ）、符号速率（RB ）和频带利 用率(η)_三项内容。 24.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（ D ） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.误码率 通信系统现状概述 学号： 姓名：（一）通信系统的分类 通信系统是指用电信号（或光信号）传输信息的系统，也称电信系统。系统通常是由具有特定功能、相互作用和相互依赖的若干单元组成的、完成统一目标的有机整体。最简便的通信系统供两点的用户彼此发送和接收信息。在一般通信系统内，用户可通过交换设备与系统内的其他用户进行通信。通信系统的分类一般有以下几种。 1、按照通信的业务和用途分类 根据通信的业务和用途分类，有常规通信、控制通信等。其中常规通信又分为话务通信和非话务通信。话务通信业务主要是电话服务为主，程控数字电话交换网络的主要目标就是为普通用户提供电话通信服务。非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、传真、视频通信等等。在过去很长一段时期内，由于电话通信网最为发达，因而其它通信方式往往需要借助于公共电话网进行传输，但是随着Internet网的迅速发展，这一状况已经发生了显著的变化。控制通信主要包括遥测、遥控等等，如卫星测控、导弹测控、遥控指令通信等等都是属于控制通信的范围。 话务通信和非话务通信有着各自的特点。话音业务传输具有三个特点，首先人耳对传输时延十分敏感，如果传输时延超过100ms，通信双方会明显感觉到对方反应“迟钝”，使人感到很不自然；第二要求通信传输时延抖动尽可能小，因为时延的抖动可能会造成话音音调的变化，使得接听者感觉对方声音“变调”，甚至不能通过声音分辨出对方；话音传输的第三个特点是对传输过程中出现的偶然差错并不敏感，传输的偶然差错只会造成瞬间话音的失真和出错，但不会使接听者对讲话人语义的理解造成大的影响。 对于数据信息，通常情况下更关注传输的准确性，有时要求实时传输，有时又可能对实时性要求不高。对于视频信息，对传输时延的要求与话务通信相当，但是视频信息的数据量要比话音要大得多，如语音信号PCM （Pulse Code Modulation）编码的信息速率为64kbps，而MPEG-II（Motion Picture Experts Group）压缩视频的信息速率则在2~8Mbps之间。 目前（截止2006年底），话务通信在电信网中仍然占据着重要的地位，如现有的程控电话交换网络、第二代数字移动通信网络GSM（Global System 通信系统概论 ——期末论文 通信技术在高速铁路中的应用 摘要：随着我国高速铁路不断向智能信息化的方向发展，一些功能强大的通信系统技术在高速铁路的发展过程中起到了促进作用，无线通信系统技术、分散自律调度集中系统技术、通信技术以及数字信号处理技术等新技术的运用，极大地保证了列车的运行安全，实现了高速铁路的统一指挥调度，大大的提高了高速铁路的运输效率，为我国高铁事业的蓬勃发展起到了推动作用。 关键词：高铁信号系统、无线通信技术、高速铁路、通信技术、增强行列车运行控制系统 引言：在高速列车的信号控制系统及通信系统方面，因为运行过程中所处的环境比较差，因此传输的速率比较低，对于高速铁路的快速发展不利。早在80年代，国外就着手研发无线通信技术等新的高速铁路信号系统，通过无线通信技术等新技术的运用来尽可能的减少系统的成本、降低能源的利用、减少高铁列车的时间间隔、提高高铁的运行效率。在高速铁路的快速发展过程中运用一些先进的通信系统技术会大大提高一个地区的铁路交通运输的效率以及安全性，加速地区的经济文化发展。 正文： 一、无线通信技术在高铁信号系统中的应用 1.高铁信号系统 高速铁路信号系统可以作为列车指挥的控制系统，在高铁列车运行的时候，能够经过全球定位系统和信标来完成高铁列车中速度与位置的保证，当高铁车站中的无线接收设备得到信息之后，可以把这些信息送到执行控制的计算机中完成任务。 利用通信技术的高铁信号系统的特征有： (1)在重要的控制系统中，高铁列车能够根据本身及其操作状态来调节，从而完成电脑的辅助调整，加大高速铁路信号系统的管理职能。 (2)在重要的控制系统中，能够更加稳定地控制高铁列车的运行，这样不仅可以避免高铁列车在运作的情况下进行多余的发动及加快速度，而且还能够节约资源。 (3)去掉了一些地面上的信号装备，从而减少了信号系统中装备的维护以及修整的资金。 (4)信号系统具有极强的适用能力，能够加快高铁列车的速度，可以调节软件系统中的一些参数。 2.利用无线通信技术的高速铁路信号系统中存在的一些问题： (1)在信号系统中使用环线设备和应答器件来得到一些数据资料，但是它的缺陷是：只有在高铁列车运行过接下来的应答器之后，其中一些信息获取更新，此时时刻上的延迟可能会为高铁列车的运作带来非常不好的影响。 (2)利用轨道之间的电缆电线来完成高铁列车与地面之间的双向传输，其缺点在于存在着较为困难的防盗系统、一些装备具有较高的成本费用。 (3)在高铁信号系统中利用轨道电路的缺陷有：比较差的传送环境、很小的传送频率，比较小的传输量，因此使得电码的传送速率与高速铁路列车的运行速度不太符合。 3.无线通信技术在高铁信号系统中的实际应用： (1)自动实现通话组之间的变动。 第一章通信系统与通信网络系统概述 1、1 通信系统得发展简史 人类建立与使用通信早在古代就开始了,古代得烽火台、邮路驿站、狼烟设施、旌旗等。唐代大诗人杜甫诗中得“烽火连三月,家书抵万金”,就就是古人收到远方家信时,欣喜若狂得真实写照;又如唐代诗人王维诗句中得“大漠孤烟直,长河落日圆”得诗句更就是直接反映了古代得“数字化”通信系统——烽火台得通信效果。近代得灯光信号、旗语等,特别就是到了19世纪,英国人莫尔斯于1837年发明了无线电电报装置;美国人贝尔于1876年发明了电话系统,这标志着“电讯时代”得开始——将信息转换成某种电磁波信号并进行远距离传送。现代得电报、电话、传真、电视、计算机等用户终端连接起现代通信网,在20世纪初期,德国西门子公司得电磁式自动交换机得诞生,则标志着“通信自动化”时代得开始;20世纪末期,光纤数字通信技术、计算机通信技术与卫星移动数字通信系统得使用,将通信技术推向了一个高速发展得水平;而在21世纪初,随着宽带互联网业务与IP技术得快速前进,新一代移动通信(即第三代移动通信系统3G)与网络电视(IPTV)技术得崛起,以及全球电信行业向“综合信息业务服务商”方向得全面转型,3G技术得使用与发展,使移动通信从窄带、低速、单一得业务推向了宽带、高速、多业务得发展,目前,全球3G市场已进入了快速得发展阶段。由于3G 移动通信网络在网络带宽、安全性与可靠性等方面得突破,3G业务应用将摆脱2G时代简单得纯文本内容,能提供低成本、大容量、更丰富、个性化与更多样化得移动多媒体业务,真正实现“随时、随地、无拘无束通信与信息交互”。故3G市场开始由发达国家与地区逐步向发展中国家与地区发展,当前以亚洲、东欧表现最为活跃,具有广阔得市场。根据信息产业部得统计与预测数据,我国3G终端得市场就是非常巨大得。未来得3G终端市场,将会有更多得厂商加入,有更多得款式可供用户挑选,目前,3G正处于蓬勃发展得时期。 1、2 通信系统得定义与特点 在人类得活动过程中需要相互之间传递各种信息,也就就是说将带有传递得各种信息得信号通过某种方式由发送者传递给接收者,这种信息得传递过程就就是我们所说得通信。因此,所谓通信,就就是由一个地方向另一个地方传递与交换信息得过程。在如今得自然科学中,“通信”几乎就是“电通信”得同义词,故教学内容中所讲得通信就就是指电通信。 所谓通信系统,就就是用电信号(或光信号)传递与交换信息过程得系统,也叫电信系统。人类社会活动所有不同得消息都可以把它们归结成两类:一类称为连续消息,另一类称为离散消息。连续消息就是指消息得状态就是连续得,如强弱连续变化得语音,亮度连续变化得图像等,连续消息又称作模拟消息,信息中随时间变化而连续取值得信号叫连续信号或模拟信号,如普通电话机输出得信号就就是模拟信号,传输模拟信号得通信系统称为模拟通信系统;离散消息就是指消息得状态就是离散可数得,它们不就是时间得连续函数,她得取值仅为有限可数得离散值,我们把这样得消息叫做离散消息,或叫数字消息,信息中随时间与状态都就是离散得信号称作离散信号或数字信号,如电报、数字、数据、监控指令等,传递数字信号得通信系统称为数字通信系统。数字通信与模拟通信相比,她更能适应人类对通信得更高要求,它具有如下特点(优缺点):(1)数字信号便于处理、存储,如VCD、DVD光盘等;(2)数字通信得抗干扰 下一代互联网技术大作业 题目移动通信技术的现状与发展 姓名 专业网络工程 班级1402班 学号 1. 移动通信技术的概念及相关知识 1.1 移动通信的基本概念 移动通信是指通信中的移动一方通过无线的方式在移动状态下进行的通信，这种通信方式可以借助于有线通信网，通过通信网实现与世界上任何国家任何地方任何人进行通信，因此，从某种程度上说，移动通信是无线通信和有线通信的结合。移动通信的发展先后经历了第一代蜂窝模拟通信，第二代蜂窝数字通信，以及未来的第三代多媒体传输、无线Internet等宽带通信，它的最终目标是实现任何人在任何时间任何地点以任何方式与任何人进行信息传输的个人通信。 1.2移动通信的发展 目前，移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段，并且正朝着个人通信这一更高级阶段发展。未来移动通信的目标是，能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动系统（AMPS），建成了蜂窝状模拟移动通信网，大大提高了系统容量。与此同时，其它发达国家也相继开发出蜂窝式公共移动通信网。这一阶段的特点是蜂窝移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展,这个系统一般被当作是第一代移动通信系统。 从20世纪80年代中期开始，数字移动通信系统进入发展和成熟时期。蜂窝模拟网的容量已不能满足日益增长的移动用户的需求。80年代中期，欧洲首先推出了全球移动通信系统（GSM：Global System for Mobile）。随后美国和日本也相继指定了各自的数字移动通信体制。20世纪90年代初，美国Qualcomm公司推出了窄带码分多址（CDMA：Code-Division Multiple Access）蜂窝移动通信系统，这是移动通信系统中具有重要意义的事件。从此，码分多址这种新的无线接入技术在移动通信领域占有了越来越重要的地位。些目前正在广泛使用的数字移动通信系统是第二代移动通信系统。 光纤通信系统的发展趋势及现状分析 1、光纤通信技术概述及特点1.1光纤通信技术概述光纤通信系统整体由数量众多的光纤组成，其主要制作材料为玻璃，本身属电气绝缘体，无需考虑接地回路问题。自光纤通信技术研发开始，该技术凭借良好的性能而发展迅猛，尤其在现今信息大爆炸时代，光纤通信技术的应用对于通信行业的发展乃至整个社会的变革做出了巨大的贡献。1.2光纤通信的特征1.2.1通信宽频带，容量高在单一波段光纤通信系统中，光纤通常会受到终端设备的影响，无法将宽频带这一特点充分表现，而通过光纤通信传输技术，这一缺陷可以得到完美解决。光纤通信的宽频带、高容量特点对于信息的传输意义重大，能够满足未来宽带综合业务的发展需求。 1.2.2低损耗，中继距离长相较于其他传输介质而言，实用石英材质光纤损耗可在0.2dB/km 以下，远小于其他介质，即使将来应用非石英材质光纤，其损害值也在10-9dB/km左右。光纤低损耗的特点便决定了光纤通信可以实现长远的中继距离，实际建设过程中可以大幅度降低通信系统成本，有利于提升系统的稳定性和可靠性。 1.2.3强抗干扰性能制作光纤的材质具有绝缘性能，受到雷电、电离层等的干扰作用较弱，也可以一定程度上抵抗电气化设备和高压设备等工业电气造成的干扰，可用于与高压输电线进行平行架设、或者与电力导体复合组成复合型光缆进行通信传输。光纤这一良好的抗干扰性能决定了其可广泛应用于军事、电气等领域中。 1.2.4无串音干扰，保密性强传统通信传输过程中，载体承载信息极易被窃取泄露，所以传统通信传输的信息保密效果较差。而光纤通信传输过程中，不存在干扰现象，信息很难从光纤中泄露。光波在转弯处，由于弯曲半径过小，容易泄露，但其强度也十分微弱。对于该问题，可采用涂敷消光剂措施消除，这样既可实现信息的保密，也能够满足屏蔽串音干扰问题。 1.2.5线径细、重量小光纤内芯半径约0.1mm左右，为单管同轴电缆的1%。线径低这一特点使得整个传输系统占用空间小，具备节约地下管道资源、减少占地面积的优点。此外，光纤属玻璃材质，重量极轻，构成的光缆重量也较小，1m单管同轴电缆重量为11kg，而 对数字系统设计的认识 对数字系统设计的认识 摘要：当今世界，电子技术飞速发展，新器件和新产品不断涌现，人类已进入数字 化时代，数字技术已渗透到人类生活的诸多领域, 随着电子计算机技术的迅猛发展，计算 机辅助设计技术深人人类经济生活的各个领域，电子CAD 就是应用计算机辅助设计技术来进行电子产品的设计、开发、制造，现代数字系统设计内容非常广泛，系统功能日趋完善 和智能化。基于网上设计的EDA 技术，具有标准化的设计方法和设计语言，已经成为信息产业界的共同平台，成为数字系统设计的必然选择。关键词：数字系统； EDA； CAD 当今世界，电子技术飞速发展，新器件和新产品不断涌现，人类已进入数字化时代， 数字技术已渗透到人类生活的诸多领域, 随着电子计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设 计技术深人人类经济生活的各个领域，电子CAD 就是应用计算机辅助设计技术来进行电子产品的设计、开发、制造，现代数字系统设计内容非常广泛，系统功能日趋完善和智能化。基于网上设计的EDA 技术，具有标准化的设计方法和设计语言，已经成为信息产业界的共同平台，成为数字系统设计的必然选择。 2 现代电子系统设计领域中的EDA 技术的作用 现代电子系统设计领域中的EDA 是随着计算机辅助设计技术的提高和可编程逻辑器件的出现应运而生并不断完善。可编程逻辑器件，特别是目前CPLD/FPGA的广泛应用，为数 字系统的设计带来极大的灵活性。由于该器件可以通过软件编程而对其硬件的结构和工作 方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传 统的数字系统设计方法、设计过程，乃至设计观念。 EDA 技术就是以计算机为工具进行电子设计。现代的EDA 软件平台已突破了早期仅能进行PCB 版图设计，它集设计、仿真、测试于一体，配备了系统设计自动化的全部工具：配置了多种能兼用和混合使用的逻辑描述输入工具；同时还配置了高性能的逻辑综合、优 化和仿真模拟工具。EDA 技术借助于大规模集成的可编程逻辑器件PLD （Programmable Logic Device）和高效的设计软件，用户不仅可通过直接对芯片结构的设计实现多种数字 逻辑系统功能，而且由于管脚定义的灵活性，大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作 量和难度；同时，这种基于可编程逻辑器件芯片的设计大大减少了系统芯片的数量，缩小 了系统的体积，提高了系统的可靠性。如今只需一台计算机、一套EDA 软件和一片PLD 芯片，就能在家中完成大规模集成电路和数字系统的设计。 目前大规模PLD 系统正朝着为设计者提供系统内可再编程(或可再配置) 的能力方向 发展，即只要把器件插在系统电路板上，就随对其进行编程或再编程，这就为设计者进行 电子系统设计和开发提供了可实现的最新手段。采用系统内可再编程的技术，使得系统内 硬件的功能可以象软件一样地被编程来配置，从而可以使电子系统的设计和产品性能的改20通信系统概述
数字系统设计
第一章 通信系统概论
移动通信技术现状及前景
现代通信系统的发展现状
数字系统设计-参考模板
宽带卫星通信系统发展现状与展望_忻向军
数字系统设计
数字系统设计报告
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案课件
《___数字系统设计___》试卷含答案
通信原理各章习题集的答案
通信系统现状概述
通信系统概论
通信系统与通信网络系统概述
移动通信技术的现状与发展
光纤通信系统的发展趋势及现状分析
对数字系统设计的认识