通信原理5章讲义

如图（d）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
0001
(e)
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(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
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差分波形
电压发生变化表示数字“0”；
01011
+V
AMI码 －传号交替反转码 编码规则：“1” 交替变成“＋1”和“－1”， “0” 仍保持为“0”， 例：消息码： 0 1 0 1 1 0 0 0 1 AMI码：0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1 优点：没有直流分量 、译码电路简单 、能发现错码 缺点：出现长串连“0”时，将使接收端无法取得定时信息。
电压不发生变化表示数字“1”；(a) 0
如图（e）所示；
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
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(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
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多电平波形
多进制的电压波形表示。
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(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
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单极性归零波形（RZ）
单极性信号电压在一个码元持 续时间内回到0值。通常使脉 冲宽度等于码元宽度的一半。 对应的，上面的单极性和双极 性波形又称为不归零NRZ。
ASCII 码-7位二进制数字表示一个字符 。 代码：上述表示字符的数字组合称为码组或代码。
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5.3 基带数字信号的波形
单极性波形
双极性波形
单极性归零波形
二
进 双极性归零波形
制 差分波形
多电平波形
+3V +V 0
-V -3V
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图5.3.2 多电平波形
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
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单极性波形
最简单的一种基带信号波形。 用0电位和正（负）电位V分 别表示二进制数字“1”和“0” （或相反）。在一个码元时间 内，信号电压取值不变。
非“0”码元（“＋1”或“－1”）同极性的码元。
将这个码元称为“破坏码元”，并用符号“V”表示，即用“+V”表示“＋ 1”，用“－V”表示“－1”。
3. 为了保证相邻“V”的符号也是极性交替：
通信原理
（第五章）
主讲：单江东
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第5章 基带数字信号的表示和传输
基本要求：
➢ 了解数字基带信号的时域波形和频谱特性； ➢ 掌握AMI码、HDB3码、CMI码、密勒码、双相码等的编译码
原理及特点； ➢ 了解数字基带传输系统组成及各部分作用； ➢ 掌握无码间串扰的时域、频域条件及奈奎斯特带宽； ➢ 掌握升余弦滚降特性，滚降系数与频带利用率的关系； ➢ 了解部分响应系统的原理及作用； ➢ 了解眼图与基带信号传输质量的关系； ➢ 了解时域均衡的原理，均衡效果的衡量。
如图（a）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
0001
用途：只适合用导线连接的各 点之间做近距离传输，如在印 刷电路板和机箱内。
+V
(d) 0
-V
(e)
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(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
图（5.3.2）表示一个四电平波 形，其电压的可能取值为： 0
－3V、－V、＋V、＋3V；
优点：每个码元含有2b的信息量， 适用于高速数字通信系统中。
+3V +V
-V -3V
图5.3.2 多电平波形
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5.4 基带数字信号的传输码型
对于传输码型，有如下一些要求： 无直流分量和只有很小的低频分量； 含有码元的定时信息； 传输效率高； 最好有一定的检错能力； 适用于各种信源，即要求以上性能和信源的统计特别表示二进制 数字“1”和“0”。
如图（b）所示；
优点：
1.当“1”和“0”等概出现时， 没有直流分量；
2.节省能源；
3.判决门限在0电平，与接收 信号电平波动无关。
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
用途：RS－232接口标准中采 用双极性波形。
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5.1 概述
数字信号传输时为什么需要不同的表示方法？
为了除去直流分量和频率很低的分量； 为了在接收端得到每个码元的起止时刻信息； 为了使信号的频谱和信道的传输特性相匹配 。 二进制信号在原理上可用“0”和“1”代表，但在实际 传输中，可能采用不同的传输波形和码型来表示二进 制信号“0”和“1”。
如图（c）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
0001
(e)
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(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
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双极性归零波形（RZ）
双极性信号电压在一个码元持 续时间内回到0值。通常使脉 冲宽度等于码元宽度的一半。 若“0”和“1”等概率出现时， 它没有直流分量。
2020/8/2 又称：“1B/1T”码 － 1位二进制码变成1位三进制码。12
HDB3码 － 3阶高密度双极性码 编码规则：
1. 将消息码变换成AMI码 2. 检查AMI码中连“0”的情况：
当没有发现4个以上（包括4个）连“0”时，则AMI码就是HDB3码。 当发现4个或4个以上连“0”的码元串时，就将第4个“0”变成与其前一个
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5.2 字符的编码方法
何谓字符？ － 数字通信系统中输入的文字，例如汉字、 数字和英文字母 … ，统称为字符。 汉字的编码方法 ：4位十进制数字表示一个汉字。 例如，电报编码：“中” “0022”，“国” “0948”。
区位码：“中” “5448”，“国” “2590”。 英文字母编码方法：