第6章 传输系统
通信原理简答题答案2(个人整理)
第一章绪论1-2何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。
模拟信号：电信号的参量取值连续。
两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。
1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？答：利用数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。
优点：抗干扰能力强，无噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、储存；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。
缺点：一般需要较大的传输带宽；系统设备较复杂。
1-4 数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么？答：信源编码：提高信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。
信道编码/译码：增强数字信号的抗干扰能力。
加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。
数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。
同步：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
1-5 按调制方式，通信系统如何分类？答：基带传输系统和带通传输系统。
1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：模拟通信系统和数字通信系统。
1-7 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：FDM,TDM,CDM。
1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式。
答：按照消息传递的方向与时间关系分类。
单工通信：消息只能单向传输。
半双工：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。
全双工通信：通信双方可以同时收发消息。
1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式？他们的适用场合及特点？答：分为并行传输和串行传输方式。
并行传输一般用于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。
串行传输使用与远距离数据的传输。
1-10 通信系统的主要性能指标是什么？答：有效性和可靠性。
1-11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？答：有效性：传输速率，频带利用率。
数据通信原理第6章
码型的频域特性 抗噪声能力 提取位定时信息 简单二元码 1B2B码 AMI码 HDB3码 2B1Q码
2. 二元码
每个码元上传送一位二进制信息
3. 三元码
4. 多元码
每个码元上传送一位多进制信息
28
2.简单二元码的功率谱
花瓣形状：主瓣，旁瓣 主瓣带宽：信号的近似带宽-----谱零点带宽
数字信息--------------->码型---------->数字信息
5
数字基带信号的码型设计原则
⑴ 码型应不含有直流，且低频成分小，尽量减少高频分量以节约 频率资源减少串音；
(2)码型中应含有定时信息，便于提取定时信息；
(3)码型变换设备要简单； (4)编码应具有一定的检错能力； (5)编码方案应对信息类型没有任何限制； (6)低误码率繁殖；
H ( ) GT ( )C( )GR ( )
假定输入基带信号的基本脉冲为单位冲击δ(t)，这样发送 滤波器的输入信号可以表示为
d (t )
k
a (t kT )
k b
图 6 – 6 基带传输系统简化图
38
其中ak 是第k个码元，对于二进制数字信号，ak 的取值为0、 1(单极性信号)或-1、+1(双极性信号)。
(7) 高的编码效率；
6
7
8
1.单极性非归零（NRZ）码 单极性：1---高电平；0---0电平，码元持续期间电平不变 非归零：NRZ (nor-return to zero) 有直流且有固定0电平，多用于终端设备或近距离传输 （线路板内或线路板间）；
特点：发送能量大，有利于提高收端信噪比；信道上占 用频带窄；有直流分量，导致信号失真；不能直接提取 位同步信息；判决门限不能稳定在最佳电平上，抗噪声 性能差；需一端接地。
通信原理(第六章 数字基带传输系统)图片公式
七、什么是眼图？眼图模型、说明什么问题？
八、时域均衡：基本原理、解决什么问题？如何衡量均 衡效果？
一、数字基带系统和频带系统结构
一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(1)
二元码：幅度取值只有两种“1”、“0”或“1”、 “-1”
单极性非归零码：用高低电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(a) 。一般用于近距离之间的信号传输 双极性非归零码：用正负电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(b)。应用广泛，适应于在有线和电缆信道中 传输。 单极性归零码：有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉 冲都回到零电位。如图6-1(c)。利于减小码元间波形 的干扰和同步时钟提取。但码元能量小，匹配接收时 输出信噪比低些
二、基带传输码的常用码型（4）
HDB3特点：保持AMI码的优点，三元码，无直流分量，主 要功率集中在码速率fb的1/2出附近（如图）。 位定时频率分量为零，通过极性交替规律得到检错能力。 增加了使连0串减少到 至多3个的优点，而不管 信息源的统计特性如何。
对于定时信号的恢复 是十分有利的。广泛应 用于基带传输与接口码。
Pv (w) = 2p å
¥ m =-
Cn d (w - mws )
2
Pv ( f ) = å
2
Cn d ( f - mf s )
2
故稳态波的双边功率谱密度
Pv ( f ) = å
¥ m =-
f s [ PG1 (mf s ) + (1 - P)G2 (mf s )] ? d ( f
mf s )..(6.1 - 14)
代入(6.1-26)得单极性非归零波形的双边功率谱密度
Ps (w) = Ts 2 1 Sa (p fTs ) + d ( f )..(6.1 - 30) 4 4
数字基带传输系统的基本结构及各部...
通信原理辅导及习题解析（第六版）第6章数字基带传输系统本章知识结构及内容小结[本章知识结构]图6－1 第6章知识结构框图[知识要点与考点]1．数字基带信号（1）数字基带信号波形基本的数字基带信号波形有单、双极性不归零波形，单、双极性归零波形、差分波形与多电平波形。
（2）数字基带信号的数学表达式 ①()()nsn s t a g t nT ∞=-∞=-∑式中，()s t 为单极性时，n a 取0或＋1；()s t 为双极性时，n a 取＋1或－1。
()g t 可取矩形 ②()()nn s t s t ∞=-∞=∑（3）数字基带信号的功率谱密度[]212212()(1)()()()(1)()()s s s s s s m P f f P P G f G f f PG mf P G mf f mf δ∞=-∞=--++--∑① 二进制数字基带信号的功率谱密度可能包含连续谱与离散谱。
其中，连续谱总是存在，根据连续谱确定信号带宽；在双极性等概信号时，离散谱不存在，根据离散谱确定直流分量与定时分量；② 二进制不归零基带信号的带宽为s f （1/s s f T =）；二进制归零基带信号的带宽为1/τ。
2．常用传输码型常用传输码型有三电平码（AMI 码、HDB3码）与二电平码（双相码、差分双相码、密勒码、CMI 码、块编码）。
其中，AMI 码与HDB3码需要重点掌握。
（1）AMI 码将消息码的“1”(传号)交替地变换为“+1”和“－1”，而“0”(空号)保持不变。
（2）HDB3码 ① 编码规则：当连0数目不超过3个时，同AMI 码；连0数目超过3时，将每4个连“0”化作一小节，定义为B00V ；V 与前一个相邻的非0脉冲极性相同，相邻的V 码之间极性交替。
V 的取值为+1或-1；B 的取值可选0、+1或-1；V 码后面的传号码极性也要交替。
② 译码规则：寻找破坏脉冲V 码，即寻找两个相邻的同极性码，后一个码为V 码；V 码与其之前的3个码一起为4个连0码；将所有-1变成+1后便得到原消息代码。
第6章 通带数据传输
13
第6章通带数据传输
典型波形：
(a )2FSK信号
1
0
1
0
t
（b) s1 t cos 1t
t
(c) s2 t cos 2t
1
t
由图可见，2FSK 信号的波形(a)可以分解为波形(b)和波形 （c），也就是说，一个2FSK信号可以看成是两个不同载 频的2ASK信号的叠加。因此，2FSK信号的时域表达式又 14 可写成
12
第6章通带数据传输
6.1.2 二进制频移键控（2FSK）
基本原理
表达式：在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1
和f2两个频率点间变化。故其表达式为
A cos(1t n ), e2FSK (t ) A cos( 2 t n ), 发送“ 1 ”时 发送“ 0”时
0 0
以概率P 发送“ 1”时 以概率1 P 发送“0”时
1
1
载波
t
2ASK
t
3
第6章通带数据传输
2ASK信号的一般表达式 e2ASK (t ) st cosc t
其中
s(t ) an g (t nTs )
n
Ts － 码元持续时间； g(t) － 持续时间为Ts的基带脉冲波形，通常假设是高
抽样 判决器 定时 脉冲
输出
cos ct
6
第6章通带数据传输
非相干解调过程的时间波形
1 0 0 1
a
t
b
t
c
t
d
1
0
0
1
t
7
第6章通带数据传输
通信原理樊昌信版第6章数字基带传输系统3
6.5.2 二进制单极性基带系统
f0 ( x )
f1( x )
－A 0 A
f0 ( x )
x
f1 ( x )
13
1、最佳判决门限
2 A P(0) n vd ln 2 A P(1)
（6.5-12）
A 当P(1)=P(0)=1/2时 v 2 2、误码率（设V*d=A/2）
d
眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减 小码间串扰，改善系统性能。
23
眼图的模型
最佳抽样时刻：“眼睛”张开最大的时刻； 判决门限电平：眼图中央的横轴位置对应于判 决门限电平； 对定时误差的灵敏度：眼图斜边的斜率决定了 系统对抽样定时误差的灵敏程度，斜率越大， 对定时误差越灵敏，即要求定时准确；
6.7.1部分响应系统
• 研究问题：基带传输中的有效性问题 • 研究目的：如何设计频带利用率高又可实 现的基带传输系统 • 研究方法：放宽对无码间串扰的要求以提 高有效性
30
问题的提出 由奈奎斯特第一准则知，基带系统的总特性 设计成理想低通特性, 能达到理论上的极限传 输速率，达到最高的频带利用率(2B/Hz)。理 想低通传输特性实现困难，且h(t)的尾巴振荡 幅度大、收敛慢，而对定时要求十分严格。 余弦滚降特性所需的频带加宽了，降低了系 统的频带利用率。 问题：能否找到频带利用率为2B/Hz，满足 “尾巴”衰减大、收敛快，又可实际实现的传 输特性？
34
•讨论g(t)的波形特点
4 cos t / TS g t 2 2 1 4t / TS Ts kTs g (0) 4 , g 1, g 0, k 3 , 5 , 2 2
除了在相邻的取样时刻 t=Ts/2 处 g(t)=1 外， 其余的取样时刻上，g(t) 具有等间隔零点。 g(t)波形的拖尾幅度与t 2成反比，说明g(t)波 形拖尾的衰减速度加快了。
通信原理 第六章 数字基带传输系统
来源： 来源： 计算机输出的二进制数据 模拟信号→ A/D →PCM码组 上述信号所占据的频谱是从直流或低频开始的，故称数 数 字基带信号。 字基带信号
2008.8 copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组 3
基本概念
2、数字信号的传输
1）基带传输 基带传输——数字基带信号不加调制在某些 基带传输 具有低通特性的有线信道中传输，特别是传输距离 不太远的情况下； 2）频带传输 频带传输——数字基带信号对载波进行调制 频带传输 后再进入带通型信道中传输。
2008.8 copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组 19
传输码结构设计的要求
码型变换或成形是数字信息转换为数字信号的过程， 码型变换或成形是数字信息转换为数字信号的过程，不 数字信息转换为数字信号的过程 同的码型将有不同的频谱结构，对信道有着不同的要求。 同的码型将有不同的频谱结构，对信道有着不同的要求。
1 2 3 4 5
引言 数字基带信号码波形 基带传输的常用码型 基带脉冲传输和码间干扰 无码间干扰的基带传输特性
2008.8
copyright 信息科学与技术学院通信原理教研组
18
6.３基带传输的常用码型 ３
在实际的基带传输系统中， 在实际的基带传输系统中，并不是所有类 型的基带电波形都能在信道中传输。 型的基带电波形都能在信道中传输。 对传输用的基带信号有两个方面的要求： 对传输用的基带信号有两个方面的要求： （ 1 ） 对代码的要求 ， 原始消息代码必须编 对代码的要求， 成适合于传输用的码型； 传输码型的选择） 成适合于传输用的码型；（传输码型的选择） 对所选码型的电波形要求， （2） 对所选码型的电波形要求，电波形应 适合于基带系统的传输。（基带脉冲的选择） 。（基带脉冲的选择 适合于基带系统的传输。（基带脉冲的选择）
第六章 DWDM(WDM)光传输网络
OMT
(a) 点到点WDM系统
OMT
(b) 点到点具有分插/复用的WDM系统 OADM
OADM
OXC
OXC
OADM OADM OXC
OXC
OADM
(c) 环状及网状结构的WDM系统
由点到点传输系统向WDM光网络的演进
1、DWDM的现状和发展 利用TDM技术,已经可以实现40Gbit/s的 SDH商用系统，但受电子器件发展和光纤 偏振模色散（PMD）的限制，要实现更高 比特率的系统非常困难 人们开始研究光机制下的复用技术，即 波分复用技术（WDM），使得一条光纤 芯上可以同时传输多个波长 目前，商用DWDM系统已达 32(40)×2.5Gbit/s、32(40)×10Gbit/s
①交叉增益调制SOA型全光波长 变换器
λs
λc
同向传输
信号光（波长为λs）和连续光（具有变换所需要 的光波长λc）入射到SOA上。 当信号光为“1“码时，其功率使S0A达到饱和， 这时对连续光的增益很小。 而当信号光为“0”码时，SOA不出现饱和，这时 对连续光的增益很大，即SOA的增益随信号光 “1”，“0”码的变化而变化。 通过SOA增益的变化使信号光的信息加载到连续 光的振幅上面。在输出端，用光滤波器滤出λc， 就达到波长变换的目的。
⑤最小边模抑制比 SMSR=10LgP1/P2>30dB ;P1/P2=1000
P1为主纵模的平均功率 P2最显著的边模的平均功率 ⑥最大-20 dB宽度(相当于 LD光谱宽度)最大-20dB 带宽为:λ1-λ2
P2 P1
⑥激光器波长稳定与控制
2.光波长转换单元OTU
OTU（optical transponde unit）是把某一波长的 输入光信号变换为另一个或是同一个波长的输出光 信号的功能单元。
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【答案】
【解析】设定初始电平为 0，则由编码规则知编码后的波形为 00101110，编码器的实 现可将输入序列位取反然后与前一输出结果相与。
判决门限电平应该调低，以降低整体的误码率。
9．噪声容限越大，系统的抗噪声性能______。 【答案】越好
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【解析】噪声容限越大，系统对于接收码元错误判决的次数越少，误码率低，系统的抗 噪声性能越好。
10．衡量均衡效果的两个准则是______和______准则。 【答案】峰值畸变；均方畸变 【解析】有限长的均衡器可以减小 ISI（码间串扰），但不能完全消除码间串扰，其均衡 效果可用峰值失真（畸变）和均方失真（畸变）两个准则来衡量。
11．在数字基带传输系统中，插入横向滤波器的目的是______。 【答案】减小码间串扰 【解析】横向滤波器的功能是利用它产生的无限多个响应波形之和，将接收滤波器输出 端抽样时刻上有码间串扰的响应波形变换成抽样时刻上无码间串扰的响应波形，从而减小码 间串扰。
12．采用时域均衡的目的是______。 【答案】降低码间串扰 【解析】时域均衡是将均衡器输入端有码间串扰的波形变换成无码间串扰的响应波形， 能够有效地减小码间串扰。
3．设二进制信码序列的码速率为 1200Baud，则数字双相码的谱零点带宽为______。
【答案】B＝2400Hz
【解析】双相码以双极性 NRZ
波形传输，所占用的带宽加倍，B
《通信原理》第六章 数字基带传输常用规律和技巧
1第一部分AMI码与HDB3码对传输用的基带信号的主要要求:对代码的要求：原始消息代码必须编成适合于传输用的码型；对所选码型的电波形要求：电波形应适合于基带系统的传输。
1. AMI码（传号交替反转码）编码规则：传号(“1”)极性交替，空号(“0”)不变。
例：信码{an}： 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 AMI: +1 0 -1 0 0 +1 0 0 0 0 0 -1 0 +1特点：（1）无直流分量和仅有小的低频分量；（2）二电平→三电平－－1B/1T码(一个二进制符号变换成一个三进制符号所构成的码)；（3）易于检错；（4）编、译码简单；（5）当出现长的连0串时，不利于定时信息的提取。
1.00.5s2. HDB3码编码规则：（1）当连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编，即传号极性交替；（2）当连“0”个数超过3时，4个连“0”为一组，当该组四连“0”与其前一组四连“0”之间有奇数个传号码，用000V取代该组四连“0”。
V 极性与其前非零码极性一致，V本身满足极性交替；（3）当该组四连“0”与其前一组四连“0”之间有偶数个（包括0个）传号码，用B00V取代该组四连“0”。
B极性与其前一非零码极性相反，V极性与B极性一致，V本身满足极性交替；例如：1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1HDB3 +V -1 +1 -B 0 0 -V +1 -1 +1 0 0 0 +v 0 +1 译码：凡遇到-1 0 0 0 -1+1 0 0 0 +1+1 0 0 +1-1 0 0 -1译成：＊0 0 0 0例：HDB3：0 +1 0 0 0 +1 -1+1 -1 0 0 -1 0 +1 0 -1代码：0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1特点:1）无直流分量、低频分量小；2）连0串不会超过3个，对定时信号的恢复十分有利；3）编码复杂，译码简单。
TXYL通信原理(第6章)数字基带传输系统
过数学推导，可以得到v(t)功率谱密度为
Pv f
m
f S [ PG1 (mf S ) (1 P)G2 (mf S )] ( f mf s )
2
上式表明，稳态波的功率谱是离散线谱，根据离散线谱 可以确定随机序列是否包含直流分量（m=0）和定时分
量（m=1）
13
Ts - 码元宽度（持续时间） G1(f)和G2(f)分别是g1(t)和g2(t)的傅里叶变换
15
第6章 数字基带传输系统
上式为双边的功率谱密度表示式。 如果写成单边的，则有
PS ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) f s2 PG1 (0) (1 P)G2 (0) ( f )
当 f = mfs 时：若m = 0，G(0) = Ts Sa(0)/2 0，故功率谱 Ps(f)中有直流分量。
若m为奇数，
G (m fS )
TS m Sa( )0 2 2
此时有离散谱，因而有定时分量（m=1时） 若m为偶数， T m
G (m fS )
S
此时无离散谱，功率谱Ps(f)变成
5
第6章 数字基带传输系统
单极性归零(RZ)波形：信号电压在一个码元终止时刻前总要 回到零电平。通常，归零波形使用半占空码，即占空比为 50%。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息 。 与归零波形相对应，上面的单极性波形和双极性波形属 于非归零(NRZ)波形，其占空比等于100％。 双极性归零波形：兼有双极性和归零波形的特点。使得接收 端很容易识别出每个码元的起止时刻，便于同步。
2
m
f S [ PG1 (m fS ) (1 P)G2 (m fS )] ( f m fS )
2017通信原理_第6章_数字基带
UT ( f )
其中
G2 ( f ) g2 (t )e j 2 ft dt
西安电子科技大学 通信工程学院 课件制作：曹丽娜
E[ U T ( f ) ] Pu ( f ) lim N (2 N 1)T B
2
UT ( f )
2
n N
N
an e j 2 f nTB [G1 ( f ) G2 ( f )]
UT ( f ) UT f UT f
m N n N
a
2
N
N
m n
ae
N
j 2 f n m TB
G1 f G2 f G1 f G2 f
2 j 2 f n m TB E UT f E am an e G1 f G2 f m N n N
西安电子科技大学 通信工程学院
当 f = mfs ：若m = 0，
TS Sa( f TS ) 有直流分量
无定时分量
无离散谱
课件制作：曹丽娜
PS ( f ) f S P( 1 P ) G( f )
2
1 1 2 2 2 PS ( f ) f S G( f ) f S G(m fS ) ( f m fS ) 4 4 m
N
其中
1 P, 以概率P an P, 以概率 1 P
课件制作：曹丽娜
西安电子科技大学 通信工程学院
1 P, 以概率P an P, 以概率 1 P
m=n：
2 1 P ，以概率P 2 am an an 2 P ， 以概率 1 P
通信原理(第七版)思考题及答案
第一章绪论1．以无线广播和电视为例，说明图1-3模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波2．何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的3．何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。
4．数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
第6章 数字电视传输(DVB-S)
高 频 调 谐 器
Q P S K 解 调
内 码 卷 积 解 码
内 码 卷 积 解 交 织
解 能 量 传 输 流 多 ． 路 ． 复 ． 用
扩
散
节 目 流 多 路 复 用
数字视频解码
V A 数 据
数字音频解码
数据解码
(b)接收侧电路框图
7
数字电视有线传输系统
数字视频编码
固定长度数据帧结构
30
能量扩散（续2）
目的
使数字电视信号的能量不过分集中在载频上 或“1”、“0”电平相对应的频率上，从而减 少对其他通信设备的干扰，并有利于载波恢 复
做法
将二进制数据较集中的“0”或“1”按一定的 规律使之分散开来 规律由伪随机发生器的生成多项式决定
数据随机化过程也称数据扰码过程
基本任务
将不同的节目传输信号搬移到规定的频带上 控制传输效率
20
DVB传输系统
数字调制的过程
映射
将多个二进制比特转化为一个多进制符号，这种多进制 信号可以是实数信号，也可以是二维的复合信号 调幅 a) 载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而 变化。例如，0或1分别对应于无载波或有载波输出， 电视的图像信号使用调幅 调相
9
数字电视地面广播系统
信源编码
采用MPEG-2数字音频、视频压缩编码
COFDM调制方案
内码编码和正交频分多路调制相组合起来的数字调 制方式。 2K载波方式和8K载波方式 字母含义
C为编码Code的英文缩写—纠错编码 OFD为正交频分—使用大量的载波以代替通常用于传送一 套节目的单个载波 M为复用—多套节目相互交织分布在副载波上
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第6章传输系统
6.1 同轴电缆传输系统
6.2 光缆传输系统
6.3 有线电视微波传输
6.1 同轴电缆传输系统
6.1.1 同轴电缆结构
同轴电缆由内导体、绝缘介质、外导体（屏蔽层）和护套（保护层）四部分组成，绝缘体使内、外导体绝缘且保持轴心重合。
6.1.2 同轴电缆分类及型号
同轴电缆的种类具有很多类型：
1）实芯同轴电缆
第一代电缆国产常用型号为SYV系列。
2）化学发泡同轴电缆
第二代电缆国产常用型号为SYFV系列。
3）藕芯同轴电缆
第三代电缆国产常用型号为SYKV，SDVC系列，目前常在有线电视分配网络中使用。
4）物理发泡同轴电缆
第四代电缆国内常用型号为SYWV、SDGFV等系列，美国产QR系列。
5）竹节电缆
这种电缆与物理发泡同轴电缆都是上世纪80年代中后期的开发成果，代表着目前世界上电缆生产的最高水平。
竹节电缆国内常用型号为SYDV系列，美国MC2系列。
2. 同轴电缆的型号
射频同轴电缆的种类和规格很多，我国对同轴电缆的型号与规格实行了统一的命名。
6.1.3 同轴电缆性能参数
1. 特性阻抗
有线电视系统中同轴电缆的标准特性阻抗为75Ω。
特性阻抗取决于电缆的结构尺寸和绝缘材料的介电常数。
2. 衰减常数
衰减常数（α）定义为单位长度（如100m）电缆对信号衰减的分贝数。
6.1.3 同轴电缆性能参数
1. 特性阻抗
有线电视系统中同轴电缆的标准特性阻抗为75Ω。
特性阻抗取决于电缆的结构尺寸和绝缘材料的介电常数。
2. 衰减常数
衰减常数（α）定义为单位长度（如100m）电缆对信号衰减的分贝数。
工程上为了计算方便，通常认为衰减常数β与工作频率的平方根成正比，即频率越高，衰减常数越大；频率越低，衰减常数越小。
即有
3. 温度系数
温度系数定义为温度每升高（或降低）1℃，电缆对信号衰减增加（或减小）的百分数。
例如，温度系数为0.2%/℃，表示温度每升高（或降低）1℃，电缆损
值在原基础上增加（或减小）0.2%。
6.1.4 有线电视系统对同轴电缆的要求
1. 频率特性要平坦
2. 电缆损耗要小
3. 传输稳定性要好
4. 屏蔽特性要好
5. 回路电阻要小
6. 电缆的防水性能要好
7. 机械性能。
6.2 光缆传输
有线电视光缆传输具有以下优点：
1. 频带宽，传输容量大
2．传输损耗小，适合远距离传输
3．保真度高
4．抗电磁干扰性能强
5．重量轻，敷设方便
6．性能价格比高
7．维护简单。
6.2.1 光纤的传光原理及传输特性
光纤是由导光材料制成的纤维丝，基本结构包括纤芯和包层两部分。
多模光纤的制造、耦合、连接都比较容易，但由于存在多种模式传输，色散现象较为严重，进而使传输频带变窄，传播性能较差，不适合有线电视系统使用。
单模光纤的芯线直径小，制造、耦合、连接都比较困难，但其频带宽，传输特性好，适于大容量信息的传输，有线电视系统均采用单模光纤。
光纤的传输损耗非常小，850nm波长的光损耗最大，约为2.5dB/km；1310nm波长的光损耗约为0.35dB/km；1550nm波长的光损耗最小，约为0.2dB/km。
6.2.2 光缆的结构和类型
光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。
缆芯：由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两种结构。
紧套光纤有二层和三层结构。
加强元件：用于增强光缆敷设时可承受的负荷。
一般是金属丝或非金属纤维。
护层：具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。
6.2.3 光缆传输主要设备和器件
电信号被加到光发射机中的激光器上，用以控制光信号的强弱，使其随着电信号大小而变化（光强调制）。
光发射机实现电信号转变成光信号的过程，被调制后的光信号从发射机中输出，经光分路器分成几路，分别送至多条光缆线路中进行传输。
若传输距离过远，中间应加有光中继站，对光信号进行放大后再继续传输。
光接收机则将接收到的光信号转变成电信号。
1. 光发射机
光发射机的作用就是将电信号转换为光信号，并将光信号耦合进光纤中。
2. 光接收机
光接收机是将光缆传送来的光信号还原成射频电视信号，即光-电转换，然后通
过电缆分配网络送至各个用户终端。
3. 光放大器
光放大器有半导体激光放大器和光纤放大器两类。
4. 光分路器
与同轴电缆传输系统一样，光缆传输系统也需要将光信号进行耦合、分支和分配，实现这些功能的器件有星型光耦合器和树型光耦合器（即光分路器）。
6.2.3 光缆有线电视系统传输结构
1．HFC网络结构
目前，由于设备器材昂贵和技术上的难度等因素，在有线电视系统中全光缆系统很少使用，采用较多的是光缆电缆混合网（HFC）。
HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号从前端到光节点直接采用光缆传输，在光节点到用户之间再用同轴电缆分配入户。
2.环形网络
优点：节目双向传输，具有一主一备两条沿相反方向传输的双数字光纤环作为整个网络的光纤主干，可靠性高、覆盖范围大。
6.3 微波传输
1. 微波传输系统特点
微波传输具有以下一些优点：
1）微波传输适用于地形较复杂地区。
2）微波传输的建造费用少，建网时间短，维护方便。
3）微波传输的定向性较好，传输频率高，因此其抗天电干扰和工业干扰的能力较强。
4）微波传输易于与前端和电缆分配网络接口。
微波传输的缺点：微波传输有严格的频率管理，选用微波传输方式应事先向当地无线电管理机构申请频率；微波传输易受雨、雪等气候现象干扰，易受障碍物阻挡。
6.3.2 微波传输系统的主要设备
微波传输的主要设备包括微波发射机、微波接收机、微波中继器和天线等。
6.3.3 AML系统
AML系统的传输方式是点对点（或多点）的定向传输，用于主干线。
AML系统由发射部分和接收部分组成。
典型的AML系统如图6-21所示。
在主前端，利用功率分配器将微波电视信号分送给四副抛物面发射天线，通过定向传输送至相应的接收点（分前端）。
在分前端，微波电视信号经天线接收后进入微波接收机，再输出至分前端或同轴电缆干线。
6.3.4 MMDS系统的组成
多频道微波分配系统（MMDS—Multichannel Microwave Distribution System）是一种独立的信号传输系统。
它不仅能传输电视信号，还能传输调频信号和其他数字信号，既可以在有线电视系统中起超干线传输的作用，又可以直接将电视信号传输分配给用户。
它适用于大城市及不允许或不便铺设有线传输介质的区域。