通信原理简答题目汇总.docx
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通信原理简答题目汇总.docx
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通信原理简答题目汇总
1.写出香农信道容量公式及所能得出的结论,和在实际生活中的体现?
SS)?
Blog(1?
Blog(1?
?
)C
22NnB式量公:
①香农信道容0结论:
②S?
?
C?
?
?
S?
C;,且a.时时n?
0?
nC?
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C?
,且时b.;时00S1.44C;
n?
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B?
CB?
时但,时;(存在极限)c.0SI?
CT?
BT)log(1?
2N:
的体现③实际应用中S?
B
N;
a.频通信;例:
实时通信,CDMA,扩B?
T载,扩频通信;b.:
例下S?
T
Nc.例:
空间通信;
:
扩展nSB,,式三要素:
香农信道容量公0?
靠性有效性和可系统和数字通信系统的2.如何评价模拟通信说者,或时间间隔)道资源(频带宽度和:
①有效性指传输一定信息量时所占用的信。
问题“速度”是传输的。
问题“质量”程度,也就是传输的②可靠性:
指接收信息的准确量。
噪比来衡靠来衡量,可性用信③对于模拟通信系统:
有效性用带宽衡率来性用误码率来衡量,可靠利系统:
有效性用传输速率或频带用通④对于数字信量。
越靠性高,可器输出信噪比越越信号带宽小,有效性越好,解调模拟通信系统:
已调好。
高。
靠性越码率越小,可利用率越高,有效性越好,误统数字通信系:
频带
。
行比较用方式,并进列3.举三种常见的复:
精解)不同频号。
(同时利用不同频段传送不同信FDM①频分复用():
)同时。
(同频不不同时隙传送不同信号:
②时分复用(TDM)利用)同时。
(同频正交码传送不同信号用③码分复用(CDM):
利不同4.电话信道特性不理想时,会产生哪种影响?
如何去解决?
★★★
电话信道属于恒参信道,如果信道特性不理想的话,会导致信号发生幅度畸变,相位畸变,从而导致码间干扰。
解决方法:
采用均衡技术。
5.为什么绝大多数无线信道对信号的影响要比有线信道大?
在无线通信系统中,主要采用什么技术解决这种影响?
①大多数无线信道都属于随参信道,随参信道的特点:
信道参数随时间变化,损耗时变,时延时变,多径传播;
②随参信道对信号的影响:
瑞利型衰落,多径传播引起的频率弥散,频率选择性衰落;
③在无线通信系统中多采用分集技术。
结总点识知道信参随和参恒6.
(从乘性干扰角度,信道分为恒参信道和随参信道)
①恒参信道:
a.常见类型:
明线,对称电缆,同轴电缆,光纤信道,无线电视中继,卫星中继;
b.恒参信道对信号的影响:
幅频畸变,相频畸变;
c信道不理想时会导致:
码间干扰;
d.解决方案:
均衡;
②随参信道:
a.常见类型:
电离层信道,对流层信道,移动通信;
b.随参信道的特点:
信道参数随时间变化,损耗时变,时延时变,多径传播;
c.随参信道对信号的影响:
瑞利型衰落,多径传播引起的频率弥散,频率选择性衰落
d.解决方案:
分集;
7.均衡和分集
①均衡:
在基带系统中传入一种可调(或不可调)滤波器就可以补偿整个系统的幅频和相频特征,从而减小码间干扰的影响。
这个对系统校正的过程称为均衡,实现均衡的滤波
器称为均衡器。
均衡分为频域均衡和时域均衡。
频域均衡是从频率响应考虑,使包括均衡器在内的
整个系统的总传输函数满足无失真传输条件。
而时域均衡,则是直接从时间响应考虑,使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。
频域均衡在信道特性不变,且传输低速率数据时是适用的,而时域均衡可以根据
信道特性的变化进行调整,能够有效地减小码间串扰,故在高速数据传输中得以广泛应用。
借助横向滤波器实现均衡是可能的,并且只要用无限长的横向滤波器,就能做到
消除码间串扰的影响。
②分集:
分集类型:
时间分集,空间分集,角度分集,极化分集,频率分集等。
在接收端的合并技术有:
选择方式;最大比合并方式;等增益合并方式等。
8.比较预加重去加重技术和压扩技术的异同?
FM调制系统采用的是何种技术?
为什么?
PSTN中采用的是何种技术?
为什么?
★★★
①预加重去加重技术和压扩技术相同点:
改善系统信噪比,提高通信质量
②预加重去加重技术和压扩技术区别:
a.预加重去加重技术改善高频信号的信噪比。
b.压扩技术改善小信号信噪比。
③FM调制系统中采用预加重去加重技术,原因是FM调制系统,解调器输出端的噪声呈平方率分布,高频分量受到的噪声影响大,低频分量受到的噪声影响小,预加重去加重技术的目的就是为了提升高频信号的信噪比。
④PSTN系统中的PCM编码时采用的是压扩技术。
使用压扩技术的原因是信号幅度的概率分布不均匀,所以采用压扩技术进行非均匀量化,PCM中压扩技术目的是为了提升小信号的信噪比。
10.简述基带系统中选择线路码型的要求?
(或者这样问:
数字基带信号传输前要进行线路码型变换,为什么?
)
基带系统中选择线路码型,应具有如下特点:
;好越窄越谱频计统型码②;少量尽量分频低,量分流直无①.
③便于从信号中提取定时信息;④尽量提高传输码的传输效率;
⑤适用于信源的统计变化;⑥编译码设备尽可能简单;
(所以,数字基带信号传输前要进行线路码型变换)
11简述眼图的产生过程?
眼图的作用?
眼图中衡量传输质量的指标?
(至少写出三个)
①眼图产生:
信号加在示波器的垂直输入端上,示波器水平扫描周期与码元同步的周期同步。
在示波器上就可以观测到眼图。
②眼图作用:
定性观测码间干扰和噪声对系统的影响。
③衡量传输质量的指标(眼图参数):
最佳判决门限,最佳抽样时刻,噪声容限,定时误差灵敏度等。
①产生:
信号加在示波器的垂直输入端上,示波器水平扫描周期与码元同步的周期同步。
②作用:
定性观察码间干扰和噪声对系统的影响。
③参数:
限判决门最佳刻抽样时最佳限噪声容
。
敏度等定时误差灵?
解决”?
怎么象信号会出现“倒π现二13什么是“倒π现象”?
为什么进制移相键控准为基个相位作发由于送端是以某一统字调制系中,如果采用绝对移相方式,①在数位考相这个参位作参考。
如果个系统中也必须有这样一固定基准相因的,而在接收端?
?
1为生0变字信息就会发位变0相位),则恢复的0发生变化(相位变数相位或相,的可能机跳变是参时,考基准相位的随。
而或1变为0,从造成错误的恢复而实际通信?
倒称为“就复,这种现象的在易被发觉,就会接受端发生错误恢不信而且在通过程中。
现象”?
解。
③现象“以就可能出现倒”,移用控制因②为二进移相键信号采是绝对相方式所式。
2DPSK即调制方方相就决方案是采用对相移式,。
较比的统系制调字数制进二和统系制调字数制进多14.
特点:
制调制系统具有以下两个进与二制数字调制系统比较,多进高。
率显然要比二进制系统的的在相同码元传输速率下,多进制系统的信息传输速①号信,二进制的低因而多进制的信息传输速率下,由于多进制码元传输速率比②在相同。
的长,相应的带宽就窄的码元的持续时间要比二进制个20样值用6bits表示,每帧20路TDM系统,每一路抽样频率为10kHZ,每个抽15一个宽号,试回答每路时隙路信号一个抽样值,帧头加4bit作为同步信时隙,每个时隙为各系统码速。
★★★度及?
T?
cp;元宽度设帧长度为宽,时隙度为为,码sT1?
?
?
s?
?
T?
20?
6?
?
?
4T?
cpscpscp124f:
依题意s?
?
6?
cp度:
时隙宽
1?
RB?
cp率:
码元速:
分析电平构①画图分析帧结
1?
Tsf系:
采样频率的关②注意帧长度与s均非号进行为什么要对信语音信号频率范围是多少?
所17公众电话通信网(PSTN)中传输的。
匀量化300Hz~3400H
①信号量化信噪比相同的量化在保证小情况下,非②因为语音信号大多为小信号,均匀用7位码表示了均匀量化条件下11位码的信息,节约了4bit,实现了压缩,符合信源编码的目的。
公用电话通信网(PSTN)要点总结
300~3400HZ,8KHz采样频率;
小信号,非均匀量化,压扩技术,A13折线编码(8位)
单路码速64Kbps,32路复用后,基群码速2.048Mbps
全双工恒参信道
18什么是信源编码?
什么是信道编码?
各自在通信系统中的作用?
并列举几种常见的信源编码和信道编码?
①信源编码是为了减少信源输出符号序列中的冗余度、提高符号的平均信息量而进行的编码。
信道编码是通过增加冗余比特从而实现差错控制而进行的编码。
②信源编码是为了提高通信系统的有效性。
信道编码是为了提高通信系统的可靠性。
,码环循,码组分性线:
码编道信见常。
等码编曼夫霍DPCM,DM,,PCM:
码编源信见常③.
卷积码,CRC,BHC。
19列举几种常见的差错控制方法,并分析说明其应用场合?
①FEC前向纠错法:
(单向,广播信道,实时)
纠错码
BA
)(非实时ARQ反馈重发法:
②检错码
BA
)实时合差错控制:
(半③HEC混纠检码
BA
题简三、答?
关系如何误信率,它们之间1.什么是误码率,什么是的起者更确切中所占的比例,或错误接收的码元数在传送总码元数谓所误码率,是指错指特率,是信率,又称误比传输系统中被传错的概率。
所谓误说,误码率即是码元在传在信息量说,它是码元的或总量中所占的比例,者更确切地误接收的信息量在传送信息。
错率的它们都是表示差失的概率。
二者之间的关系:
输系统中被丢?
是什么信号量化的目的2.了为散的,和幅度都是离连续变化的,而数字信号时间因为模拟信号是时间和幅度都。
的量化其进行幅度上号转化为数字信号,需要对将模拟信
特点。
非均匀量化的3.简要回答均匀量化与量为半个大量化误差均信号的量化间隔相同,最在均匀量化特点,量化区内,大、小求。
不能满足要信号时量化信噪比太小,,化级因而小也化误差化级小,量而变,信号幅度小时量:
非均匀量化特点量化级大小随信号大小比。
的量化信噪大,因此增大了小信号信小;号幅度大时量化级大,量化误差也缺点拟通信的优说明数字通信较之模4.简要,特性一定载波进行调制,使其带有信通,技术很成熟,就是将模拟信号与载波模拟号模拟信。
滤波器,还原初始失模拟信号的独特性,接受端通过低通又不移相行调制,1编码),然后进采样,对于采样幅值进行编码(0,而数字信号,首先进行。
还原即可键控等。
接受端传号所以信可以得到还原,其传输数字抽样信号,在接受端于区别在,由于数字通信于时,对途传输中有干扰直接调制,与载波相乘,当号输率高。
而模拟信号,是对于信的通信。
信优于模拟言成失桢。
相对而,数字通不系统的冲击,是可修复的,所以造何?
间的关系如们,何谓宽平稳,它之6.何谓严平稳严是在随机过程间起点无关,则称该与个若一随机过程(t)的任意有限维分布函数时
。
随机过程严机过程,简称平稳格意义下的平稳随把则有关,数只与时间间隔a均值与t无关,为常数,自相关函随若一个机过程(t)的过程。
广义平稳随机义满足上述两个条件的过程定为同时立。
之不一定成反过程必定是广义平稳的,严平稳随机响有量什么影样产生的,对通信质码7.什么是间串扰,怎面并使前畸变、展宽,码不特性理想,导致前后元的波形输于串码间扰是由系统传总。
成干扰决当前码元的判造而刻的当,长形波出现很的拖尾蔓延到前码元抽样时上,从对。
错误判决成时串码间扰严重,会造统系应响分部是么什,形波应响分部是么什8.
有控制的在某些码元的抽样时刻引入码间干扰,而在其余码元的抽样时刻无码间干扰,那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值,同时又可以降低对定时精度的要求,通常把这种波形称为部分响应波形。
利用部分响应波形进行的基带传输系统称为部分响应系统。
9.在通信原理中采用差错控制的目的是什么?
由于数字信号在传输过程中受到加性干扰的影响,使信号码元波形变坏,故传输到接收端后可能发生错误判决。
因此需要差错控制来解决加性干扰的影响。
10.说明码率、码重何码距的概念
码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps。
码重W就是码字中所含码元“1”的数目.两个码组对应位上数字的不同位的个数称为码组的距离,简称码距,又称海明(Hamming)距离。
11.简述HDB3码的优点与缺点。
优点:
由HDB3码确定的基带信号无直流分量,且只有很小的低频分量;HDB3中连0串的数目至多为3个,易于提取定时信号,译码较简单。
缺点:
编码规则复杂
12.简要回答香农公式的在通信系统中的重要意义?
香农公式是在一定的信号带宽限制下,在一定的信噪比之下的数据最大传输速率。
揭示了信道对数据传输率的限制
13.什么是移频键控?
2FSK信号的波形有什么特点。
称数字频率控制,是数字通信中使用较早的一种调制方式,基本原理是利用载波的频率变化来传递数字信息。
2FSK是用数字基带信号控制载波的频率变化,0符号对应于载频ω1,1符号对应于载频ω2,而且ω1和ω2之间的改变是瞬间完成的
1、非均匀量化的目的是什么?
答案:
首先,当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时,非均匀量化器的输出端可以得到较高的平均信号量化噪声功率比;
其次,非均匀量化时,量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号时的量化信噪比。
2、数字通信有哪些特点?
答案:
与模拟通信相比,数字通信的优势主要有:
抗干扰能力强,数字信号可以再生而消除噪声积累;传输差错可控,能改善传输质量;易于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理;易于加密,可靠性高;易于实现各种信息的综台传输。
但数字通信的缺点是:
系统设备复杂,对同步要求高,比模拟通信占据更宽的系统频带等。
3、在PCM系统中,信号量噪比和信号(系统)带宽有什么关系?
2(B/f)2N?
S/Hq增律统信号量噪比随系的带宽B按指数规,答案:
所以PCM系统的输出。
长特斯特准则?
什么是奈奎斯速率?
什4、么是奈奎下必须缓慢许具有为矩形,而容扰答案:
为了得到无码间串的传输特性,系统传输函数不。
则斯特准称,称为奈奎并任降边沿的何形状,只要此传输函数是实函数且在f=W处奇对率。
为奈奎斯特速称同时系统达到的单位带宽速率,应?
什么是多径效5、产信号的包络的信号的传输过程中,由于多径传播影响,会使行在答案:
随参信道当中进某号信的带变成窄信号,即频率弥散现象;还会使由即生起伏,衰落;会使信号单一频率影传播对信号的响称为多径效应。
多性消些频率成分失,即频率选择衰落。
这种由于径么?
用是什通信系统中的作制6、什么是调?
调制在:
是过程。
作用参制号,是指按调制信的变化规律去控高频载波的某个数的制:
答案所谓调声噪复号;实现信道的多路用;改善系统抗调传在换带将基信号变成适合信道中输的已信性能。
什明么问题?
关何的号增调FM7、系统的制制度益和信的带宽关系如?
这一系说B32FMm?
G
fFM2f,很是高的益度的系调宽下情比信在说答案:
。
明大噪的况,带频统制增m。
好能性声噪抗说是就也
。
调系统框图画出DPSK系统差分相干解8、试案:
答
善?
的,如何改声,分别是怎样形成噪9、增量调制中会产生哪两种化与量化时抽样值噪声,前者是有在量调制会产生两种噪声:
一般噪声和过载量化答案:
,成的化速度造赶不上模拟信号的变的差产生,后者是由于台阶信号的变化速度电平的误实现样频率来善后者可通过增大采要改善前者可通过减小量化台阶,改?
如何间的关系是误信率?
它们之12、什么是误码率?
什么Pe统系元在传输所占的比例,即码错误接收的码元数在传送总码元数中答案:
误码率是指的概率。
中被传错Pb传在息量比例,即码元的信收的信息量在传送信息总量中所占误信率的是指错误接。
概率输系统中被丢失的PPPbee般一误码率倍率与误误信率相等,但在多进制中二进制系统误码率系统中,与P?
Peb常通。
不相等,?
之间的关系如何?
码元速率?
什么是信息速率它们13、什么是R,示B”表”,常用符号“传送码元的数目,单位为“波答案:
码元速率特定义为每秒钟BRb秒/是比特信息量,速率单位定义为每秒钟传递的率又称为码元传输速或传码率。
信息。
(bit/s或bps)RRb为的关息速率系之间进制码元,则码元速率与信设通信系统传送NBR?
?
bBR?
?
?
BlogNslogR?
RNbit2bB或2?
势如何技术的发展趋、14未来通信将通信展不断发,有线展方向。
随着光纤通信的为答案:
未来通信技术主要以数字通信发干相传输技术和信波长光纤通、大容量数宇向以光纤通信为发展方,当前主要研究单模长超、用通信专/译码、数字信号处理、信光通。
卫星通信集中体现在调制/解调纠错编码动展。
移天线等多项新技术的发放大规模集成电路、固态功和低噪声接收、小口径低旁瓣化。
字化、微型化和标准展通信的发方向是数?
道15、哪些属于恒参信属中继、卫星中等继同前答案:
目常见的信道中,明线、对称电缆、轴电缆、光纤、微波道参信于恒?
信道参些属于随7、哪。
随参信道、答案:
短波电离层反射信道对流层散射信道等则属于?
方法数8.简述恒参信道和随参信道对字信号传输的影响及克服码最起输的影响是引幅频特性和相频特性的畸变,从而终导致产生号答案:
恒参信道信传间干扰。
克服方法主术。
均衡技要是采用收。
主法要是分集接的影响是引起衰落,克服方号随参信道对信传输劣的优关系。
频方式与调幅方式性能上解9用香农公式来释调信求则(宽有效性下降),要下道香答案:
农公式表示在信容量一定的情况,信道带宽越其式,于调幅方力可可信道提供的噪比可以越小(靠性提高),即以提高抗干扰能。
对符好式能频比频带要调频方式占用的带小,而抗干扰力则要比调频方的差,这正的占用合香农公式所反映系关两者间的:
较难度难?
编样、量化和码么10、什叫抽;号离号处理成时间上散的信信上:
抽样将时间连续的也离散;上其处散时量化:
对间上离的信号理,使在幅度号化:
将量后的信样值幅过信字号码组程数进对换度变成应的二制码编的的量、11非均匀化目是什么?
端出输的器化量匀均非,时度密率概的布分匀均非有具号信的器化量入输当,先首:
案答.
可以得到较高的平均信号量化噪声功率比;
其次,非均匀量化时,量化噪声对大、小信号的影响大致相同,即改善了小信号时的量化信噪比。
12、抽样的任务是什么?
抽样后的信号称为什么?
任务是让原始的模拟信号在时间上离散化,抽样后的信号为PAM信号.
13、为什么要进行量化?
8位二进制码可以表示多少种状态?
8答案:
量化是让信号在幅度上离散化,8位二进制码表示2=256种状态
14、PCM通信能否完全消除量化误差?
为什么?
答案:
量化是用有限个值代替了无限个值,用量化值和其所代表的样值之差来作为量化噪声,该噪声只能通过增加量化级数,即减小量化级长的方法来减弱,但无法消除。
难度:
中
15、PCM通信中发端抽样后和收端分路后各有一个3.4KHZ的低通波波器,这两者作用各有什么不同?
答案:
发端滤波器的作用是:
限制输入信号的最高频率,以免抽样电路对该信号抽样时不满足抽样定理而产生折迭噪声,收端滤波器的作用是:
从PAM信号中检出包络线,即取出原始信号的波形(低频分量),实现原始模拟信号的还原。
16、抽样后为什么要加保持电路?
答案:
抽样进为防止相邻话路样值在公共通道上挨得太近会导致串音以及样值脉冲顶部不平坦导致不能选取量化标准.抽样脉冲的宽度通常取得很小,一般远小于一个时隙的宽度,即n位码宽,所以在抽样后编码前加保持电路,将样值脉宽展宽为一个时隙宽度。
10、非均匀量化的实质是什么?
答案:
压缩扩张和均匀量化结合形成非均匀量化,在发端均匀量化前通过扩张提高小信息的幅度,即可提高信噪比,在收端再通过相逆压缩对小信息幅度还原。
17、自适应量化的基本思想是什么?
自适应预测的基本思想又是什么?
答案:
自适应量化是使量化级差跟随输入信号变化,使不同大小的信号平均量化误差最小,从而提高信噪比;自适应预测的基本思想是使预测系数跟随输入信号而变化,从而保证预测值与样值最接近,即预测误差最小。
18、根据低通型抽样定理试讨论、何时出现的情况(为抽样频率,为信号的最高频率)?
为的理想低通滤波器可以还连,采用截止频率原出信号答案:
;当时频谱前后相
为率截止频同样可以采用隙还原出时频谱当间有一些空,的理想低通滤波器
时频谱产生重叠现象,号信;此在时还原不出原始信号。
显然前两种可以不失真
为的际可行法实现因此实信号,考虑到理想低通无地还原出原始19、简述带通型信号的抽样不易采用低通型抽样定理进行抽样的原因?
宽的信号,该信号若采用低通型抽样定理进行答案:
带通型信号是指信号的带抽样可以符合抽样要求,但将带来频谱利用不合理,抽样速率较高的现象,因此应采用带通型抽样定理进行抽样可以降低抽样速率。
20、信源编码和信道编码有什么区别?
为什么要进行信道编码?
答:
信源编码是完成A/D转换。
信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码,完成码型变换。
21、时分多路复用的概念是什么?
答:
时分多路复用就是在一条信道的传输时间内,将若干路离散信号的脉冲序列,经过分组、压缩、循环排序,成为时间上互不重迭的多路信号一并传输的方式。
22、对某一话路来说,每秒抽样多少个样值?
对于30/32路PCM基群端机来说,每秒钟共抽样多少次?
解:
一路信号,每秒抽样8k次,对PCM基群来说,每秒抽样30×8k=240k次
23、增量调制中会产生哪两种噪声,分别是怎样形成的,如何改善?
答案:
调制会产生两种噪声:
一般噪声和过载量化噪声,前者是有在量化时抽样值与量化电平的误差产生的,后者是由于台阶信号的变化速度赶不上模拟信号的变化速度造成的,要改善前者可通过减小量化台阶,改善后者可通过增大采样频率来实现
24、带限传输对数字信号有什么影响?
码间干扰是怎样形成的?
答案:
理论上数字信息的频带为无穷大,这样无限带宽的信号通过实际的信道传输时,由于实际信道带宽有限,信号波形必然会产生失真,从而产生码间干扰.
25、常用的数字键控方式用哪些?
ASK(幅度键控):
用基带数字信号对高频载波信号的幅度进行控制的方式。
式方的制控行进率频的号信波载对号信字数带基用:
)控键频移(FSK.
2PSK(绝对移相键控):
用基带数字信号对载波的相位进行控制方式
2DPSK(相对移相键控):
2DPSK信号的产生方法和绝对移相一样,只需将输入码序列先变换为相对码序列,然后用此相对码去进行绝对移相,便可以获得2DPSK信号。
26、模拟和数字调制其原理是一样的,但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现?
这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况,因此从调制的原理上看完全一致的,数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来实现调制,这样可以使实现方便、电路简单。
27、一个采用非相干解调方式的数字通信系统是否必须有载波同步和位同步?
其同步性能的好坏对通信系统的性能有何影响?
答案:
采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步,但必须有位同步。
位同步的性能好坏将直接影响到抽样判决的结果,最终影响系统的误码率的大小。
28、简述为什么实际的数字调相不能采用绝对调相而采用相对调相?
答案:
数字调相系统多采用直接法载波同步方式,因此存在载波相位模糊现象。
对于绝对调相的基带码元与载波相位间关系是固定的,因此载波相位模糊使得解调出的基带信号出现不确定,从而无法实现正常传输;而相对调相是利用载波相位的变化来表示基带码元,因此载波相位模糊不会影响载波相位的变化,故对相对调相解调出的基带信
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