数字通信原理 第5章解读

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第 05 章 模拟调制系统.

第 05 章 模拟调制系统.

5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 SSB
三、单边带调幅 (SSB)
1. SSB 调制:
• 滤波法 • 相移法
m(t) sDSB(t) 单边带 滤波器 sSSB(t)
coswct
频域表示及滤波法
• 功率: • 带宽:BSSB = fH
Sm(w) -wc
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
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5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 DSB
2. DSB 解调 DSB 相干解调:
• c(t):同频同相的本地载波 coswct • sp(t) = sDSB(t)⋅c(t) = m(t)cos2wct
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
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希尔伯特变换 (Hilbert Transform)
希尔伯特变换是一个时域变换, 在信号处理等领域有重要意义和实用价值
m(t) hh(t)
^ m(t)
^ M(w) Hh(w) M(w)
Page #3
数字信号 数字调制 ( 7, 8 章) ASK, FSK, PSK 等 脉冲数字调制 ( 9 章) PCM, DM, DPCM 等
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通信原理 第 5 章 模拟调制系统
5.0 引言
模拟调制系统:
线性调制:幅度调制,Amplitude Modulation
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数字通信原理章 (5)

数字通信原理章 (5)

第5章 信道编码技术
5.1.2 差错控制编码的基本思想 差错控制编码的基本实现方法是在发送端给被传输的
信息附上一些监督码元,这些多余的码元与信息码元之间 以某种确定的规则相互关联。在接收端按照既定的规则校 验信息码元与监督码元之间的关系,一旦传输发生错误, 则信息码元与监督码元的关系就受到破坏,从而使接收端 可以发现错误,进而纠正错误。因此,各种编码和译码方 法是差错控制编码所要研究的问题。 5.1.3 差错控制方式
距应满足
dmin≥t+e+1 (e>t)
(5-3)
第5章 信道编码技术 图 5-2 纠错码纠错能力图示一
第5章 信道编码技术 图 5-3 纠错码纠错能力图示二
第5章 信道编码技术
5.2.3 奇偶监督码 奇偶监督码(又称为奇偶校验码)是一种最简单的检错
码,它的基本思想是在n-1位信息码元后面附加一位监督 码元,构成(n,n-1)的分组码,监督码元的作用是使码长 为n的码组中“1” 的个数保持为奇数或偶数。码组中“1” 的个数保持为奇数的编码称为奇数监督码,保持为偶数的 编码称为偶数监督码。
的一种改进形式,它不仅对每一行进行奇偶校验,同时对每 一列也进行奇偶校验。如表5-2所示的例子采用的是偶校验。
发送时,该码是按11001100、00100111、00011110、 11000000、01111011、00100111、01101001的顺序发送,而 在接收端将所接收的信号以列的形式排列,可得表5-2所示 的阵列。
(5-5)
奇偶监督码最小码距为2,无论是奇校验还是偶校验,
都只能检测出单个或奇数个错误,而不能检测出偶数个错
误,因此检错能力低,但编码效率随着n的增加而提高。

通信原理(第5章)

通信原理(第5章)

2、若m(t)的频带限于 w wc 则:
H m(t ) cos( wct ) m(t ) sin( wct ) H m(t ) sin( wct ) m(t ) cos( wct )
ˆ (t ) jM ( w) sgn( w) F m
ˆ ( w) 3、M
载波信号
频域表达式
SAM(ω) = πA0[δ(ω -ωc) +δ(ω +ωc )
6
5.1 幅度调制(线性调制)的原理
时域波形图
m(t) t A0 + m( t ) cosωct t t
当满足条件: |m(t)|max ≤ A0 时,其包络与调制信号的 波形相同,因此用包络检 波法可以容易地恢复原始 调制信号。
20
5.1 幅度调制(线性调制)的原理
一般情况下SSB信号的时域表达式 调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式为
1 1 ˆ (t )sin ct SSSB (t ) m(t ) cos ct m 2 2
式中,
m( ) ˆ (t ) m d t ˆ ( ) 1 m m(t )=- d t 1
1 = 2
1 2 Am
cos(ωc+ ωm)t + Am cos(ωc -ωm)t
1 -2 1 +2
上边带信号的时域表达式
Amcosωm t cosωc t Amcosωm t cosωc t
Amsinωm t sinωc t Amsinωm t sinωc t
下边带信号的时域表达式
SUSB(t) =
BDSB = 2 fH
② 功率:
PDSB
1 2 Ps m (t ) 2

通信原理第5章

通信原理第5章

(2)
三、实际抽样 ------自然抽样
自然抽样的特点
平顶抽样:
5.2 脉冲编码调制(PCM)
脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制,它是一种用一组二进 制数字代码来代替连续信号的抽样值,从而实现通信的方式。 由于这种通信方式抗干扰能力强,它在光纤通信、数字微波通 信、卫星通信中均获得了极为广泛的应用。 PCM是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式。首 先,在发送端进行波形编码(主要包括抽样、量化和编码三个过 程),把模拟信号变换为二进制码组。编码后的PCM码组的数 字传输方式可以是直接的基带传输,也可以是对微波、光波等 载波调制后的调制传输。在接收端,二进制码组经译码后还原 为量化后的样值脉冲序列,然后经低通滤波器滤除高频分量, 便可得到重建信号 x(t ) 。
1 Ts= 是最大允许抽样间隔,它被称为奈奎斯特间隔,相对 2 fH 应的最低抽样速率fs=2fH称为奈奎斯特速率。
混叠现象
信号的重建
该式是重建信号的时域表达式, 称为内插公式。 它说 明以奈奎斯特速率抽样的带限信号x(t)可以由其样值利用内
插公式重建。这等效为将抽样后信号通过一个冲激响应为
际标准中取μ=255。另外,需要指出的是μ律压缩特性曲线 是以原点奇对称的, 图中只画出了正向部分。
2、A律压扩特性
Ax 1 ln A ,0 x 1 / A z 1 ln( Ax) ,1 / A x 1 1 ln A
• • •
x——压缩器归一化输入电压 z——压缩器归一化输出电压 μ ——压缩器参数
量化的物理过程
q7
x q x q x (t)
q
信号的实际值
6
量化误差
6
信号的量化值

通信原理第5章数字基带传输系统

通信原理第5章数字基带传输系统
s(t)的短截。即
N
sT (t) sn (t)
n N
为了使频谱分析的物理概念清楚,推导过程简 化,将sT(t)分解成稳态波vT(t)和交变波uT(t)。
24
稳态波:是随机序列s(t)的统计平均分量,
取决于每个码元内出现g1(t)、 g2(t)的概率加 权平均,且每个码元统计平均波形相同,因
此可表示成:
13
2. 双极性不归零码波形(BNRZ)
脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0。
特点:当0、 1符号等概出现时无直流分量(幅度相 等、极性相反的双极性波形) 。 接收端判决电平为 0,不受信道特性变化的影响,抗干扰能力较强。双 极性波形有利于在信道中传输。
E
10
-E
14
3. 单极性归零波形(RZ)
f
s
Pg1(t) (1 P)g2 (t) e jms d
f s PG1(m s ) (1 P)G2 (ms )
28
式中
G1(ms ) g1(t)e jmstdt
G2 (ms ) g2 (t)e jmstdt
29
把得到的Cm代回v(t)表达式得
v(t) f s PG1(m s ) (1 P)G2 (m s )e jmst
代码
10
0
Ts
12
此波型不宜传输。因为:
1)有直流分量,一般信道难于传输零频附近的 频率分量。 2)收端判决门限电平与信号功率有关,受信道特 性变化影响,不方便。 3)不能直接用来提取位同步信号,因NRZ连0序 列中不含有位同步信号频率成分。 4)要求传输线路有直流传输能力,即有一根需要 接地。
此波形只适用于计算机内部或极近传输。
信道匹配, 便于传输,减小码间串扰,利于同步提取

通信原理-05模拟信号的数字传输

通信原理-05模拟信号的数字传输

极性码 段落码 段内码
C1
C2C3C4
C5C6C7C8
Q=256
2021/8/17
24
段号 段落码
1
000
2
001
3
010
4
011
5
100
6
101
7
110
8
111
2021/8/17
段号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
段内码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
(c)
t
f
s
1 Ts
0 (f)
f
图 7.2.3 取 样 定 理 的 时 间 函 数 和 对 应 的 频 谱 图
奈奎斯特取样速率 fs 2fH奈奎斯特取样间隔 Ts 1/ fs
2021/8/17
9
2021/8/17
M(f)
fH (d) fH Ts ( f )
f
s
1 Ts
(e)
Ms(f )
f
s
1 Ts
2021/8/17
输入x 1
20
2021/8/17
21
2021/8/17
22
5.1.3 编码
量化电平编号
自然二进制码
折叠二进制码
格雷码
0
0000
0111
0000
1
0001
0110
0001
2
0010
0101
0011
3
0011

通信原理第5章

通信原理第5章

相干解调适用于所有线性调制信号的解调。 20
5.1 线性调制
相干解调性能分析——以单边带调制为例
单边带信号的一般表达式为:
与相干载波相乘:
1 1 ˆ (t ) sin c t sSSB (t ) m(t ) cos c t m 2 2
s p (t ) sSSB (t ) cosct
5.2 线性调制系统的抗噪性能

讨 论
能否根据 GDSB 2, GSSB 1 ,判断DSB系统的 抗噪性能优于SSB系统呢?
不能!
因为计算的前提条件不一致,不能直接比较。 若设定相同的前提条件,二者抗噪性相同,而 SSB只需DSB的一半带宽,因而应用普遍。
31
5.3 非线性调制

调制分类
1 1 1 ˆ (t ) sin 2c t m(t ) m(t ) cos 2c t m 4 4 4
经低通滤波器滤波,得到:
1 sd (t ) m(t ) 4
21
5.1 线性调制

包络检波
适用条件
AM信号,且要求|m(t)|max A0


直接从已调信号的幅度中提取信号,sd t A0 m(t ) 隔去直流,就得到原调制信号m(t)。
n t
窄带 高斯噪声
mo(t) - 输出有用信号 no(t) - 输出噪声
25
5.2 线性调制系统的抗噪性能
解调器输出信噪比定义
2 So 解调器输出有用信号的平均功率 mo (t ) 2 No 解调器输出噪声的平均功率 no (t )
解调器输出信噪比是模拟通信系统的主要质量指标, 显然输出信噪比越大越好。
载波参量
幅 度

数字通信原理第5章 数字信号传输

数字通信原理第5章  数字信号传输

这一信号传输速率与理想低通截止 频率的关系就是数字信号传输的一个重 要准则——奈奎斯特第一准则,简称奈 氏第一准则。
3.滚降低通传输网络
具有奇对称滚降特性的低通滤波器作 为图5-7所示的传输网络。 图5-12定性画出滚降低通的幅频特性。
图5-12 滚降低通的幅频特性
1 / 2) 只要滚降低通的幅频特性以 C( f c, 点呈奇对称滚降,则可满足无码间干扰的 条件(此时仍需满足符号速率= 2 f c )。
图5-1 二进制数字信号信号序列的基本波形
图5-3是几种随机二进制数字信号序 列的功率谱曲线(设“0”码和“1”码 出现的概率均为1/2)。
图5-3 二进制数字信号序列的功率谱
经分析得出,随机二进制数字信号 序列的功率谱包括连续谱和离散谱两个 部分(图中箭头表示离散谱分量,连续 曲线表示连续谱分量)。
图5-15
AMI码及功率谱
例如: 二进码序列:1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 AMI码序列:+l-10 +1 0 0-1 0 0 0+1-1 AMI码符合要求,是CCITT建议采 用的传输码型之一。
但AMI码的缺点是二进码序列中的“0” 码变换后仍然是“0”码,如果原二进码序列 中连“0”码过多,AMI码中便会出现长连 “0”,这就不利于定时钟信息的提取。 为了克服这一缺点,引出了HDB3码。
信道是各种电缆,其传递函数是L(), n(t)为噪声干扰。
接收滤波器的传递函数为E( ), 其作用是限制带外噪声进入接收系统以 提高判决点的信噪比,另外还参与信号 的波形形成(形成判决点的波形)。
接收滤波器的输出端(称为抽样判决 点或简称判决点)波形用R(t)表示,其 频谱为R( )。

通信原理第5章数字信号的基带传输

通信原理第5章数字信号的基带传输
和带宽利用率。
影响因素
带宽效率受到多种因素的影响, 包括信号的频谱特性、传输通道
的带宽限制、多径干扰等。
提高方法
为了提高带宽效率,可以采用高 阶调制技术、多载波调制技术、 高效编码技术等措施,以提高数 字信号的传输速率和带宽利用率。
05 基带传输的未来发展与挑 战
高频谱效率的基带传输技术
高级编码调制技术
简化的信号处理算法
研究和发展简化的信号处理算法,降低基带传输的复杂度,提高 实时性和能效。
低复杂度调制解调技术
采用低复杂度的调制解调技术,如QPSK、16-QAM等,降低实现 难度和功耗。
硬件加速技术
利用硬件加速技术,如FPGA和ASIC,实现高速数字信号处理,降 低计算复杂度。
基带传输在物联网中的应用与挑战
基带传输的应用场景
有线局域网
基带传输在有线局域网中广泛应用, 如以太网(Ethernet)。
光纤通信
在光纤通信中,基带传输常用于短距 离、高速率的信号传输。
无线局域网(WLAN)
WLAN中的信号传输通常采用基带传 输方式。
数字电视信号传输
数字电视信号通常采用基带传输方式, 通过同轴电缆或光纤进行传输。
04 基带传输的性能指标
误码率
01
02
03
误码率
是指在传输过程中,错误 接收的码元与总传输码元 的比值,是衡量数字通信 系统可靠性的重要指标。
影响因素
误码率受到多种因素的影 响,包括信噪比、信号的 频谱特性、传输通道的畸 变、多径干扰等。
降低方法
为了降低误码率,可以采 用差分编码、信道编码、 均衡技术等措施,以提高 数字信号的抗干扰能力。
信噪比
信噪比

通信第5章基本的数字频带传输

通信第5章基本的数字频带传输
Re[g(t)ej2 fct ]
g (t) a (t)ej(t) x c(t) jx s(t)
令: GfFgt , P gf是 gt的 P S D
s ( t ) 的频谱: S f 1 /2 G f fc G f fc
HTC f HCC f
hecthetcos2fct
hec t
HRC f
抽样判决
he t
LPF
cos2 fct
H ec f
He f
cos2 fct
射频系统频率特性
基带系统频率特性
2019/12/11
18
当 h e t 满足无ISI的时域条件时
t
t
1 001
t
2019/12/11
12
大信噪比时, 系统的误码率:
Pe

1 2
e
/4
定义信噪比: 2A2n2 A2 (2N0BBPF)
BPF的输出信噪比
Pni f B B P F
N0 2
n2 N0BBPF
f
fc
fc
小信噪比时,包络检波器抗噪性能急剧下降,系统无法正 常工作。此称为门限效应。
25 , Pe 12e245 9.65104
0.83,
由门限效应可知,系统无法正常工作。(不再用公式计算)
2019/12/11
14
5.1.2 功率谱与带宽
s2A S K tA m tco s2 fct
复包络: g(t)Am(t) 单极性NRZ信号
Pg(f)A2 4Tb sinfTfbTb2A 42f
s2A S K tA m tco s2 fct
复包络: g(t)Am(t)

数字通信原理第5章-自学

数字通信原理第5章-自学
收、发滤波器、信道
1
1
1
0
1
1
0
图5-2 基带系统各点波形示意图
第五章
数字基带传输系统
5.2 数字基带信号及其频谱特性
5.2.1 数字基带信号
数字基带信号是指消息代码的电波形表示,它可以用不 同的电平或脉冲来表示相应的消息代码。
说明:组成数字基带信号的 单个码元波形有:矩形脉冲、 三角波、高斯形脉冲和升余弦脉冲等。
3. 单极性归零波形
+E
1
0
特点: 0 1) 零电平——―0‖、 宽度小于码元持续时间的正电平——―1‖ Ts 2) 有电脉冲宽度<码元宽度,脉冲间有间隔 3) 每个有电脉冲回零 4. 双极性归零波形 特点: 1) 窄的负电平——―0‖、 窄的正电平——―1‖
相邻脉冲有0电位间隔
+E
1
0
有利于同步脉冲的提取。
s1 s2 B1 log2 (1 ) B2 log2 (1 ) n0 B1 n0 B2
例如:设C=104b/s ,B1=3kHz,S1/N1≈9 ,S2/N2=1,
则求解可得B2=10kHz。
信道带宽 B的变化可使输出信噪功率比也变化,而保持信息传输速率不变。 这种信噪比和带宽的互换性在通信工程中有很大的用处。
8
第3章 信道与噪声
(1)信道带宽B、信噪功率比S/N互换,保持信道容量C不变。
(2)若信噪比不变,那么增加信道带宽可以换取传输时间 的减少。9源自第3章 信道与噪声作业
•课后作业 3-18 3-19 3-20
10
第3章 信道与噪声 复习
1. 随参信道的传输媒质特点:
1) 对信号的衰耗随时间随机变化;

通信原理第5章(樊昌信第七版)剖析

通信原理第5章(樊昌信第七版)剖析


DSB调制器
sDSB t m t cos ct
条件: m t 0
m t

cos ct
sDSB t
1 SDSB M c M c 2
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态,满调幅(100 )
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性!
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
AM
m(t ) max A0 m 2 (t ) „ A0 2 故AM „ 50% AM功率利用率低!
载波 ---不含有用信息 ,却“浪费”大部分的发射功率。 当然,
AM正是利用这种“浪费”去换取解调的“便宜”,即包检。
边带 ---包含有用信息m(t), 满调幅时,边带功率最大。
定义调幅系数 m(用百分比表示时,又称调幅度) ——反映基带信号改变载波幅度的程度:
12

AM信号的缺点
sAM t A0 cos c t m t cos ct

AM信号功率:
PAM
A02 m 2 (t ) Pc Ps 2 2 载波功率 边带功率
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )

调制效率(功率利用率):

数字通信原理第5章_54

数字通信原理第5章_54

5.3 同步复用与映射方法
3、树形
定义:可以看作是线形拓扑和星形拓扑的结构,即将
通信网络的末端点连接到几个特殊点。
特点:可以用于广播式业务,但它不利于提供双向通
信业务。同时也存在瓶颈问题和光功率限制问 题。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
4、环形
定义:将线形拓扑的首尾之间再相互连接,从而任何
网络的物理拓扑泛指网络的形状,即网络节点和传 输线路的几何排列,它反映了物理上的连接性。
网络的效能、可靠性和经济性在很大程度上均与具 体物理拓扑有关。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
1、线形
定义:将通信网络中的所有节点一一串联,而使首尾
两点开放。
特点:其间所有点都应具有完成连接的功能,是SDH
5.3 同步复用与映射方法
三、SDH的自愈网
什么是自愈网?
所谓自愈网就是无需人为干预,网络就能在极短 时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,使用户 感觉不到网络出了故障。
5.3 同步复用与映射方法
自愈网的基本原理是什么?
使网络具有备用(替代)路由,并重新确立通信 能力。
自愈网有哪实现手段?
线路保护倒换;环形网保护;DXC保护;混合保 护等等。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
总结:一般来说,用户网适合星形拓扑和环形拓扑,
有时也可用线形拓扑;中继网适合采用环形和 线形拓扑;而长途网则适合采用树形和网孔形 的结合。
二、SDH传送网的物理拓扑
5.3 同步复用与映射方法
图5-4-4 SDH基本物理拓扑类型
二、SDH传送网的物理拓扑
二、SDH传送网的物理拓扑

数字通信原理第5章第1讲

数字通信原理第5章第1讲
NNI在网络中的位置如图5-2-1所示。
•图5-2-1 NNI在网络中的位置
•一、网络节点接口
•二、同步数字体系的速率
同步数字体系最基本的模块信号(即同步传递 模块)是STM-1,其速率是155.520Mbit/s。
更高等级的STM-N是将基本模块信号同步复用 、字节间插的结果。目前,SDH只能支持一定的N值 ,即N为1,4,14,64。
•5.1 SDH的基本概念
•一
•二
•PDH的 弱点
•SDH的概 念及特点
•一、PDH的弱点
1、 只有地区性数字信号速率和帧结构标准,不存在 世界性标准。
2、 没有世界性的标准光接口规范,导致各个厂家自 行开发的专用光接口大量出现。
3、 准同步的复用结构复杂,缺乏灵活性,硬件数量 大,上下业务费用高。 4、 复用方式大多采用按位复接,不利于以字节为单 位的现代信息交换。
•二、SDH的概念及特点
终端复用器:
终端复用器(TM)的主要任务是将低速支路 信号纳入STM-1帧结构,并经电/光转换成为STM-1光 线路信号,其逆过程正好相反。 以STM-1等级为例,其功能如图5-1-2所示。
•二、SDH的概念及特点
•图5-1-2 STM-1终端复用器
•二、SDH的概念及特点
•二、SDH的概念及特点
3) SDH网具有兼容性和广泛的适应性。 4) SDH网大量采用软件进行网络配置和控制,增 加新功能和新特性非常方便,适合将来不断发展的需要 。 5) SDH网具有标准的光接口,即允许不同厂家的 设备在光路上互通。
•二、SD单元有终端复用器(TM)、分 插复用器(ADM)、再生中继器(REG)和同步数字交叉 连接设备(SDXC)等。
•二、SDH的概念及特点

通信原理第5章模拟调制系统

通信原理第5章模拟调制系统
A02 cos2 ct x2 (t) cos2 ct 2A0x(t) cos2 ct
10
第五章 模拟调制系统
当调制信号无直流分量时,x(t)=0,且当x(t)是与
载波无关的较为缓慢变化的信号时, 有
PAM
A02 2
x2 (t) 2
Pc
Ps
式中,Pc=A20/2为载波功率,Ps x2 (t) / 2 为边带功率。 由上式可知,AM信号的平均功率是由载波功率和
的 互 补 对 称 性 就 意 味 着 将 HVSB(ω) 分 别 移 动 - ωc 和 ωc就可以到如图9 (c)所示的HVSB(ω+ωc)和HVSB(ω -ωc),将两者叠加,即
HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数
式中,ωm是调制信号的最高频率。
|ω|≤ωm
30
第五章 模拟调制系统
经双边带调制
i 1
n
sDSB (t) x(t) cosct xi cosit cosct
i 1
如果通过上边带滤波器HUSB(ω), 则得到USB信号
sUSB (t)
n i 1
1 2
xi
cos(i
c )t
1 2
x(t)
cosct
1 2
xˆ(t)
sin
ct
21
第五章 模拟调制系统
如果通过下边带滤波器HLSB(ω), 则得到LSB信号
第五章 模拟调制系统
第五章 模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制 5.2 模拟信号的非线性调制 5.3 模拟调制方式的性能比较
1
第五章 模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制
5.1.1 常规双边带调制(AM) 常规双边带调制就是标准幅度调制,它用

数据通信原理第5章

数据通信原理第5章

N(R)
U帧
1
1
M M P/ 12F
M 3
MM 45
第5章 数据通信协议
S位编码表
S位


00 RR(Βιβλιοθήκη eceive Ready)01 RNR(Receive Not Ready) 10 REJ(Reject) 11 SREJ(Selective Reject)


准备接收N(R)帧 确认N (R) -1及前续帧
▪ 地址字段 A 只置为 0xFF。地址字段实际上并不 起作用。
▪ 控制字段 C 通常置为 0x03。 ▪ PPP 是面向字节的,所有的 PPP 帧的长度都是
整数字节。
第5章 数据通信协议
PPP 协议的帧格式
先发送
首部
IP 数据报
尾部
FAC 7E FF 03
协议
信息部分
FCS
F 7E
字节 1 1 1
第5章 数据通信协议
(1).面向比特流的控制规程(HDLC)格式
Flag Address Control Information CheckSum Flag
01111110
流控、差控
CRC校验 01111110
特点:(1)Information域可以传输任意位数据。 (2)同步控制域不是特定字符。 (3)适合于计算机网络通信。
第5章 数据通信协议 ▪ IBM的BSC规程:
第5章 数据通信协议
特殊格式字符定义:
▪ SYN:同步字符(Synchronous character),每帧可加1 个(单同步)或2个(双同步)同步字符。 ▪ SOH:标题开始(Start of Header)。 ▪ 标题:Header,包含源地址、目的地址、路由指示。 ▪ STX:正文开始(Start of Text)。 ▪ 数据块:正文(Text),由多个字符组成。 ▪ ETB:块传输结束(end of transmission block), 标识 数据块结束。 ▪ ETX:全文结束(end of text),(全文分为若干块传输)。 ▪ 块校验:对从SOH开始,直到ETB/ETX字段的检验码。

数据通信原理—第5章ppt

数据通信原理—第5章ppt
⑴ 由连续谱和离散谱组成:其中连续谱则由基带 谱中的连续谱经调制后的双边带谱,而离散谱则由 载波分量来确定;
⑵ 2ASK信号的带宽是基带信号带宽的两倍:
B2ASK = 2f b (f b= 1/Tb 是二进制数字信号的码元速率) (3)频带利用率
r2AS KR B B2ffbb1 2 Ba/uHdz 20
判决器
带通
低通
滤波器
滤波器
C(t)=cos(2πfc2t)
37
思考题
设发送的二进制信息为11001000101,采用2FSK方 式传输。已知码元传输速率为1000B,“1”码元的 载波频率为3000Hz, “0”码元的载波频率为 2000Hz 。
(1)构成一种2FSK信号调制器原理框图,并画出 2FSK信号的时间波形;
n
g(t)是单位矩形脉冲,周期为Tb,an取值为:
1 “1”码元 an 0 “0”码元
5、2ASK波形
15
7.1 二进制数字调制与解调原理
1 01 1 00 1
S(t)
Tb
载波信号
2ASK 信号
16
• 功率谱密度
2ASK信号可以表示成 e2A (tS ) K stcocts
式中 s(t) -二进制单极性随机矩形脉冲序列 设:Ps (f) - s(t)的功率谱密度
• 频域:表现为频谱搬移的过程。 • 解调:与调制相反的过程。
5
二、调制必要性
实际通信中很多信道都不能直接传送基带
信号。 如:使用模拟电话信道传呼数据信

单极性NRZ码频谱
模拟电话信道特性
P(f)
H(f)
f 0 fb 2fb
f Hz
300
3400
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3
4
3、数字复接的实现 按位复接和按字复接。 (1)按位复接:;每次复接各低次群的一位码 形成高次群。 (2)按字复接:每次复接各低次群的一个码字。
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6
4、数字复接的同步 数字复接要解决的两个问题:同步和复接。 5、数字复接的方法及系统构成 (1)数字复接的方法 分为同步复接和异步复接。 (2)数字复接系统的构成
7
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5.1.2 同步复接和异步复接
1.同步复接
(1)码速变换与恢复
9
(2)同步复接系统的构成
10
2、异步复接
(1)码速调整与恢复
码速调整是利用插入一些码元将各一次群的速率 由2.048Mb/s左右统一调整成2112kb/s。接收端进 行码速恢复,通过去掉插入的码元,将各一次群的速 率由2112kb/s还原成2048kb/s左右。
21
(2)SDH 的缺点
22
5.2.2 SDH的速率体系 同步数字体系的速率
同步数字体系最基本的模块信号是STM-1, 其速率是155.520Mbit/s。更高等级的STM-N信 号是将基本模块信号STM-1同步复用、字节间 插的结果。
5.2.3 SDH 的基本网络单元 1.终端复用器 2.分插复用器
1
2、PCM复用和数字复接
(1)PCM复用 直接将多路信号编码复用。既将多路模拟 话音信号按125微秒的周期分别进行抽样,然 后合在一起统一编码形成多路数字信号。
2
(2)数字复接 将几个低次群在时间的空隙上叠加合成 高次群。图5-1。 图中两个低次群的速率完全相同,为了 达到数字复接的目的,首先将各低次群的脉 冲缩窄,以便留出空隙进行复接,然后低次 群(2)进行时间位移,最后将两个低次群合 成高次群。
(2)再生段踪迹字节J0 用来重复发送“段接入点识别符”,以便 接收机能据此确认其是否与指定的发射机处于 持续的连接状态。
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(3)数据通信通路(DCC)D1~D12。 DCC用来构成SDH管理网的传送链路。 D1~D3用于再生段终端之间交流OAM信息; D4~D12用于复用段交流OAM信息。 (4)公务字节E1和E2 用来提供公务联络语声通路。
9×N
261× N 270× N
图5.-24SDH帧结构
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3、段开销(SOH)字节
开销:段开销和通道开销。
1、段开销字节的安排
SOH中包括定帧信息,用于维护与性能监 视的信息及其其他操作功能。 分为再生段开销和复用段开销。
28
2、SOH字节的功能
(1)帧定位字节A1和A2
A1,A2用来识别帧的起始位置。A1为 11110110,A2为00101000。
第五章
数字信号复接------PDH和 SDH
5.1 准同步数字体系PDH 5.1.1 数字复接的概念
1、准同步数字体系PDH
根据不同的需要和不同的传输介质的传输能力, 要有不同的话路数和不同速率复接,形成一个系列, 由低到高 逐级复接,这就是数字复接。 国际上有两大系列的准同步数字体系。P123 表5-1
1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准 而不存在世界性的标准。 2、没有世界性的标准光接口规范,导致各个 厂家各自自行开发的专用光接口大量出现。
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3、异步复用缺乏灵活性 4、按位复接不利于以字节为单位的现代信息 交换。 5、网络管理能力差。 6、数字通道设备利用率低
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5.2 SDH的概念
5.2.1 SDH 基本概念
18
(4)采用软件进行网络配置,适应 不断发展 的 需要。 (5)具有标准的光接口,允许不同厂家的设 备在光路互通。 (6)基本网络单元有终端复用器、分插复用 器、再生中继器和数字交叉连接设备。
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2、SDH的优缺点
优点: (1)有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。 (2)采用同步复用方式和灵活的复用结构,净负荷 与网络是同步的。
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终端复用器 和分插复用器:
电源 公务 告警
TMN接口 电源 公务 告警 TMN接口
STM-1 终端复用器
155Mb/s
155Mb/s
STM-1 分插复用器
155Mb/s
1.5 2
6
34 45
140
155Mb/s
1.5
2
6
34
45
140 155Mb/s
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图5.22 STM-1 终端复用器
图5.23 STM-1 分插复用器
(3)SDH帧结构中安排了丰富的开销比特,因而使 网络运行、管理、维护能力大大增强。 (4)将标准的光接口综合进各种不同的网络单元, 减少了将传输和复用分开的需要,简化了硬件,缓解 了布线拥挤。
20
(5)SDH与现有的PDH网络完全兼容,既可 兼容PDH的各种速率,同时还方便的容纳各种 新业务。 (6)SDH的信号结构的设计考虑了网络传输 和交换的最佳性。 最核心的三条:同步复用、标准光接口和 强大的网络管理能力。
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(5)使用者通路F1
保留给使用者(网络提供者)专用,主要 为特定维护而提供临时的数据/语声通路连接。 (6)比特间插奇偶校验8位码(BIP-8)B1 用作再生段误码性能监测。 (7)比特间插奇偶校验24位码(BIP-N×24)字 节B2B2B2
3.再生中继器 4.数字交叉连接设备SDXC
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5.2.4 SDH的帧结构 1.网络节点接口
2.SDH帧结构 采用以字节为单位的 矩形块状的帧结构。 270×N × 9。 由三部分组成: 段开销: 净负荷: 管理单元指针:
26
9 × 270 × N字节
1 2 3 4
5 6 7 8 9
传输方向
SOH AU-PTR STM-N净负荷 SOH (含POH)
(2)异步复接二次群的帧结构
(3)异步复接系统的构成
(4)复接抖动的产生和次群和PCM高次群
1、PCM 零次群
2、PCM子群
3、PCM高次群
(1)PCM三次群 (2)PCM四次群 (3)高次群的接口码型
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5.1.4 PDH的网络结构
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5.1.5 PDH的弱点
1、SDH的概念
SDH网是由一些SDH的网络单元组成的, 在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交 叉连接的网络。
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包括以下几点: (1)SDH网有全世界统一的网络节点接口, 从而简化了信号的互通及信号的传输、复用、 交叉连接的过程。 (2)具有一套标准化的信息结构等级,称为同 步传递模块,并具有一种块状的帧结构。 (3)具有一套特殊的复用结构,具有兼容性和 广泛的适应性。
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