第4章 数字基带传输

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第四章基带脉冲传输

第四章基带脉冲传输

例如,为了确定第k个码元 ak 的取值,首先应在t = kTs + t0 时 刻上对r(t)进行抽样,以确定r(t)在该样点上的值。由上式得
r(kTs t0 ) ak h(t0 ) anh(k n)Ts t0 nR (kTs t0 ) nk
式中,第一项ak h(t0)是第k个接收码元波形的抽样值,它是确
h(t) 1 H ()e jt d 2
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第4章 基带脉冲传输
接收滤波器输出信号

r(t) d (t) h(t) nR (t) anh(t nTS ) nR (t) n
式中,nR(t)是加性噪声n(t)经过接收滤波器后输出的噪声。
抽样判决:抽样判决器对r(t)进行抽样判决
4.1.1数字基带信号传输系统的组成
基本结构
基带脉冲 信道信号
输入
形成器
信道接收 滤波器抽样 源自决器基带脉冲 输出噪声
同步 提取
信道信号形成器(发送滤波器):压缩输入信号频带, 把传输码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。
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第4章 基带脉冲传输
基带脉冲 信道信号
输入
形成器
信道
接收 滤波器
定ak 的依据;第二项(项)是除第k个码元以外的其它码元
波形在第k个抽样时刻上的总和(代数和),它对当前码元ak
的判决起着干扰的作用,所以称之为码间串扰值。
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第4章 基带脉冲传输
由于ak是以概率出现的,故码间串扰值通常是一个随机变量。 第三项nR(kTS + t0)是输出噪声在抽样瞬间的值,它是一种随机
两种误码原因: 码间串扰 信道加性噪声
码间串扰原因:系统传输总特性不理想,导致前后码元的 波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾,从而对当前码元 的判决造成干扰。

数字信号的基带传输

数字信号的基带传输

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数字信号的基带传输

HDB3码的译码: HDB3码的编码虽然比较复杂,但译码却比较简单。 脉冲同极性(包括B在内)。这就是说,从收到的符号序列 中可以容易地找到破坏点V,于是也断定V符号及其前面
从上述编码规则看出,每一个破坏脉冲V总是与前一非“0”
的3个符号必是连“0”符号,从而恢复4个连“0”码,再将
其中
un (t ) an [ g1 (t nTs ) g 2 (t nTs )] 1 P, 以概率P an P, 以概率(1 P)
显然, u(t)是一个随机脉冲序列 。
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数字信号的基带传输

2 基带传输的常用码型

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。
所有-1变成+1后便得到原消息代码。
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数字信号的基带传输

双相码:又称曼彻斯特(Manchester)码



用一个周期的正负对称方波表示“0”,而用其反相波形表 示“1”。 “0”码用“01”两位码表示,“1”码用“10 ”两位码表示 例: 消息码: 1 1 0 0 1 0 1 双相码: 10 10 01 01 10 01 10 优缺点: 双相码波形是一种双极性NRZ波形,只有极性相反的 两个电平。它在每个码元间隔的中心点都存在电平跳变, 所以含有丰富的位定时信息,且没有直流分量,编码过程 也简单。缺点是占用带宽加倍,使频带利用率降低。
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数字信号的基带传输
(4)B的取值可选0、+1或-1,以使V同时满足(3)中 的两个要求; (5)V码后面的传号码极性也要交替。 例: 消息码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 l 1 AMI码: -1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 +1 HDB码: -1 0 0 0 –V +1 0 0 0 +V -1 +1-B 0 0 –V +B 0 0 +V -l +1 其中的V脉冲和B脉冲与1脉冲波形相同,用V或B 符号表示的目的是为了示意该非“0”码是由原信码的“0” 变换而来的。

数字基带传输系统的基本结构及功能

数字基带传输系统的基本结构及功能

数字基带传输系统的基本结构及功能数字基带传输系统是一种基于数字信号基带处理的通信系统,广泛应用于短距离通信、数字局域网、多媒体设备等领域。

该系统由以下主要部分组成:1. 信号源编码:首先,需要对原始信号进行编码,将模拟信号转换为数字信号。

常见的方法包括采样、量化和编码等。

2. 基带信号处理:信号源编码后的数字信号需要进行基带信号处理,以适应传输信道的特性。

基带信号处理包括信号调制、滤波、放大等,以提高信号传输的稳定性和可靠性。

3. 信道编码:为了提高传输的可靠性,需要对基带信号进行信道编码,添加冗余信息,以便在接收端进行错误检测和纠正。

常见信道编码方式包括差错控制编码(如CRC)和前向纠错编码(如卷积码、分组码等)。

4. 调制:将基带信号或已编码信号调制为适合传输的形式,如调幅、调频、调相等。

调制的主要目的是将数字信号转换为模拟信号,以便在模拟传输媒体上进行传输。

5. 传输媒体:数字基带传输系统使用的传输媒体包括电缆、光纤、无线电波、卫星等。

传输媒体负责将调制后的信号从发送端传输到接收端。

6. 解调:接收端需要对接收到的信号进行解调,将模拟信号转换为数字信号。

解调的方式与调制方式相对应,如解调调幅、调频、调相等。

7. 信道解码:接收端在解调后需要对信号进行信道解码,以还原原始数据。

信道解码过程与信道编码过程相反,如解码差错控制码和前向纠错码等。

8. 数据判决:在接收到解码后的数据后,需要进行数据判决,以确定数据的准确性。

数据判决通常采用硬判决和软判决两种方式,其中硬判决是根据接收到的信号电压或电流直接判断数据,而软判决则是根据多个样值的统计特性进行判断。

9. 再生:在数据判决后,需要进行信号再生,以消除噪声和信号衰减的影响。

信号再生通常采用线性放大器和线性检波器等技术,以提高信号的稳定性。

10. 同步:为了保证数据的正确传输和接收,需要建立可靠的同步机制。

同步机制包括位同步、字符同步、帧同步等,以确保发送端和接收端的数据传输同步。

高中信息技术基带传输教案

高中信息技术基带传输教案

高中信息技术基带传输教案一、教学目标1. 让学生理解什么是基带信号和基带传输。

2. 让学生了解基带传输的特点及优缺点。

3. 通过实例讲解,使学生掌握基带传输的基本过程。

4. 引导学生探讨基带传输在现代通信中的应用。

5. 培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容1. 基带信号与调制信号的定义及其区别。

2. 基带传输的概念及其在数据通信中的作用。

3. 基带传输的分类:异步传输和同步传输。

4. 基带传输的优点与局限性。

5. 基带传输技术的应用实例。

三、教学方法- 讲授法:用于介绍理论知识和概念性内容。

- 案例分析法:通过实际案例来加深学生的理解。

- 讨论交流:鼓励学生之间相互讨论,提出问题和解答。

- 实践操作:让学生通过实验或模拟软件亲自体验基带传输过程。

四、教学步骤1. 引入阶段:通过展示日常生活中的通信设备(如手机、电脑)的图片,引出通信技术的相关问题,激发学生的学习兴趣。

2. 知识讲解:系统地介绍基带信号和基带传输的概念、特点及应用。

3. 案例分析:选取一个具体的通信场景,例如计算机网络中的数据传输,详细分析基带传输在其中的应用。

4. 实践操作:组织学生进行相关的模拟实验,如使用网络模拟软件演示基带传输的过程。

5. 总结讨论:回顾全课内容,强化重要知识点,并开展课堂讨论,解答学生疑问。

6. 作业布置:要求学生收集更多关于基带传输的资料,加深理解,并准备下次课的报告内容。

五、教学评价- 课堂参与度:观察学生在课堂上的参与情况和讨论活跃度。

- 知识掌握情况:通过提问和小测验来检测学生对基带传输知识的掌握程度。

- 实践操作能力:评估学生在模拟实验中的操作能力和问题解决能力。

- 课后作业:检查学生的作业完成情况,了解他们对课堂内容的理解和扩展学习的效果。

六、结语。

通信原理第4章 数字基带传输

通信原理第4章 数字基带传输
其功率谱示意图如图(b)中实线所示。
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第4章 数字基带传输
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4.3 数字基带传输系统及码间干扰
数字基带传输系统模化为
其中

d(t) bk (t kTs )
k
H( f ) HT ( f )HC ( f )HR ( f )
h(t) F 1[H ( f )] H ( f )e j2 ft df
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4.2 数字基带信号的功率谱分析
【例4-2】试分析下图a)所示双极性全占空矩形脉冲序列 的功率谱。设“1”、“0”等概。
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4.2 数字基带信号的功率谱分析
AMI码数字基带信号如下图(a)所示,“1”、“0”等 概,则其功率谱表达式为 P( f ) A2Ts Sa2 ( fTs ) sin2 ( fTs )

y(t) bk h(t kTs ) nR (t) k
研究表明,影响系统正确接收的 因素有两个: ① 码间干扰(Inter-Symbol
Interference—ISI)
② 信道中的噪声
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4.3 数字基带传输系统及码间干扰
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第4章 数字基带传输
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第4章 数字基带传输
将输入数字信号 变换成适合信道 传输的信号
低通型 信道
滤除噪声和 校正信道引 起的失真
输入
a
码型
发送
变换 b 滤波器
信道
c
定时脉冲
噪声 n(t)
接收 d
滤波器
取样 判决

通信原理实验数字基带传输仿真实验

通信原理实验数字基带传输仿真实验

通信原理实验数字基带传输仿真实验本文记录的是一次通信原理实验,具体实验内容是数字基带传输仿真实验。

这个实验旨在让学生了解并掌握数字基带传输的基本原理、信号调制和调制解调的方法,并通过仿真实验加深对数字基带传输的理解。

实验步骤:第一步:实现数字基带信号的产生。

我们采用MATLAB编写代码来产生数字基带信号。

具体而言,我们可以选择产生脉冲振幅调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)等各种调制方式。

第二步:实现数字基带信号的传输。

我们可以通过MATLAB编写代码,将数字基带信号在传输媒介中进行仿真。

具体而言,我们可以选择传输介质为AWGN信道、多径信道等,通过加入信噪比、码元传输速率、波特率等参数来模拟不同的传输环境。

第三步:实现数字基带信号的调制。

我们采用调制器进行数字信号的调制。

常见的数字调制方式有AM调制、FM调制、PM调制等。

此处我们选择了二进制相移键控(BPSK)调制来进行数字基带信号的调制。

第四步:实现数字基带信号的解调。

我们采用解调器来实现数字基带信号的解调。

常见的数字解调方式有包络检测法、抑制互调法等。

此处我们选择了直接判决法来进行数字基带信号的解调。

第五步:实现数字基带信号的重构。

我们通过将数字基带信号解调后还原成原始信号进行数字信号的重构。

此处我们需要通过MATLAB代码将解调后的数字信号还原成原始信号,并绘制出波形图进行对比分析。

实验结果:通过对仿真实验的分析,我们得出了一些结论。

首先,不同的数字基带信号相对应不同的调制方式,比如我们可以选择PAM调制来实现计算机通讯中的以太网传输。

其次,数字基带信号的传输受到了多种因素的影响,包括信道的噪声、信噪比、码元传输速率、波特率等。

第三,数字基带信号的解调方式有很多种,我们需要根据传输环境的不同来选择最适宜的解调方式。

最后,数字基带信号的重构是一个非常重要的环节,它能够让我们了解数字基带信号在传输过程中所带来的信息损失和失真情况。

数字基带传输 实验报告

数字基带传输 实验报告

数字基带传输实验报告数字基带传输实验报告1. 引言数字基带传输是现代通信系统中的重要组成部分,它负责将数字信号转换为模拟信号,以便在传输过程中进行传输。

本实验旨在通过搭建数字基带传输系统的实验平台,探索数字信号的传输特性和相关参数的测量方法。

2. 实验设备和方法实验所使用的设备包括信号发生器、示波器、传输线等。

首先,我们将信号发生器的输出连接到传输线的输入端,然后将传输线的输出端连接到示波器,以便观察信号的传输效果。

在实验过程中,我们会改变信号发生器的输出频率和幅度,以研究其对传输信号的影响。

3. 实验结果与分析通过实验观察和数据记录,我们发现信号发生器的输出频率对传输信号的带宽有着直接的影响。

当信号发生器的输出频率增加时,传输信号的带宽也随之增加。

这是因为高频信号具有更多的频率成分,需要更大的带宽来进行传输。

此外,我们还观察到信号发生器的输出幅度对传输信号的幅度衰减有着重要的影响。

当信号发生器的输出幅度增加时,传输信号的幅度衰减也随之增加。

这是因为高幅度信号在传输过程中容易受到噪声和衰减的影响。

4. 数字信号的传输特性数字信号的传输特性是指信号在传输过程中的失真情况。

在实验中,我们观察到信号的失真主要表现为幅度衰减和相位偏移。

幅度衰减是指信号在传输过程中幅度减小的现象,而相位偏移是指信号在传输过程中相位发生变化的现象。

这些失真现象会导致信号的质量下降,从而影响通信系统的性能。

5. 数字信号的传输参数测量在实验中,我们还对数字信号的传输参数进行了测量。

其中,最重要的参数是信号的带宽和信号的衰减。

带宽的测量可以通过观察传输信号在示波器上的频谱来进行,而衰减的测量可以通过比较信号发生器的输出幅度和传输信号的接收幅度来进行。

通过测量这些参数,我们可以评估数字基带传输系统的性能,并进行相应的优化。

6. 结论通过本实验,我们深入了解了数字基带传输的原理和特性。

我们发现信号的频率和幅度对传输信号的带宽和幅度衰减有着直接的影响。

第4章 图解数字基带传输(曲线)

第4章 图解数字基带传输(曲线)

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电子科技大学通信学院——李晓峰/周宁
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2 数字PAM信号——PSD
十六元PAM(极性:0,1,。。。15)
1 0 -1 0 1 0 -1 0 1 0 -1 0 1 0 -1 0 5 x 10
-3
Rs=100
0 0.02 0.04 0.06 0.08
0.2 0.1 0 -500
-1 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 1 0
5 x 10
-3
-1 0 1 0.02 0.04 0.06 0.08
-300 -100 0.1 -400 0.12 -200 0.14
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200 0.18 300
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2 数字PAM信号——PSD
十六元PAM(极性:0,1,。。。15)

基带传输的概念

基带传输的概念

基带传输的概念基带传输是指数字信号在通信系统中经过调制处理后,转变为模拟信号进行传输的过程。

它是数字通信系统中的一种重要技术,用于将数字信号转换成适合传输的模拟信号。

在基带传输中,信号经过二进制编码处理,将数字信号转换为模拟信号,然后通过传输介质进行传输,接收端再将模拟信号转换为数字信号。

基带传输通常用于短距离通信,例如在计算机网络、电话通信和音乐通信等领域中广泛应用。

基带传输可以通过多种调制技术实现,包括脉冲编码调制(PCM)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和振幅调制(AM)等。

这些调制技术可以将数字信号转换为不同特征的模拟信号,以适应不同的传输介质和传输需求。

在脉冲编码调制(PCM)中,数字信号被编码成脉冲序列,每个脉冲代表一个离散的数值。

这些脉冲通过传输介质进行传输,接收端通过解码将其转换为原始的数字信号。

脉冲编码调制具有传输速率高、抗干扰能力强等特点,因此广泛应用于数字通信系统中。

频移键控(FSK)是一种通过改变信号频率来实现调制的技术。

在FSK中,两个不同频率的载波信号分别代表了数字信号的"1"和"0"。

发送端将数字信号转换成不同频率的调制信号后进行传输,接收端通过检测信号的频率来还原数字信号。

FSK具有抗干扰能力强、频谱利用率高等特点,广泛应用于无线通信和数传通信等领域。

相移键控(PSK)是一种通过改变信号相位来实现调制的技术。

在PSK中,不同的相位表示不同的数字信号。

发送端将数字信号转换成不同相位的调制信号后进行传输,接收端通过检测信号的相位来还原数字信号。

PSK具有传输速率高、抗多径干扰能力强等特点,广泛应用于卫星通信和光纤通信等领域。

振幅调制(AM)是一种通过改变信号振幅来实现调制的技术。

在AM中,数字信号改变了信号的幅度,使得传输信号的振幅随着数字信号的改变而改变。

发送端将数字信号转换成不同振幅的调制信号后进行传输,接收端通过检测信号的振幅来还原数字信号。

《数字信号基带传输》课件

《数字信号基带传输》课件

采样
将连续时间信号转换为离散时间序列。
编码
将量化信号编码为数字产生
基带信号可通过数学函数、数字信号处理等方法生 成。
描述
基带信号可以使用时域波形、频谱图、功率谱密度 等方式进行描述。
传输中的基带噪声和失真
1 噪声
传输过程中的噪声会引起信号的质量下降和误码率的增加。
《数字信号基带传输》 PPT课件
数字信号基带传输是将数字信号直接传输至接收端的一种通信方式。本课程 将探讨其原理、应用场景、噪声和失真、调制技术等内容。
什么是数字信号基带传输?
数字信号基带传输是将数字信号的原始形式直接传输至接收端,不进行模拟 信号的调制过程,具有高带宽利用率和抗干扰能力强的特点。
调相(PM)
将数字信息调制至载波的相位。
链路预算和误码率分析
链路预算
计算信号在传输中所能承受的衰减、噪声等因素。
误码率分析
评估信号在传输中的错误概率,确定合适的编码和 调制方案。
2 失真
信号在传输过程中可能遭受幅度、相位、频率等方面的失真。
信道编码技术
前向纠错编码
通过添加冗余来提高抗噪声和纠错能力,如海明码、RS码。
调制编码
将数字信息直接映射到模拟载波上,如PSK、QAM。
调制技术和调制方法
调幅(AM)
将数字信息调制至载波的振幅。
调频(FM)
将数字信息调制至载波的频率。
数字信号基带传输的应用场景
LAN网络
基带传输常用于局域网 (LAN)中,例如以太网。
数字音视频
基带传输可用于将数字音视 频信号传输至显示屏、音响 设备等。
计算机数据传输
基带传输可用于计算机之间 的数据传输,如USB、HDMI 接口。

通信基础学习知识原理第四章(数字基带传输系统)习题集及其规范标准答案

通信基础学习知识原理第四章(数字基带传输系统)习题集及其规范标准答案

第四章(数字基带传输系统)习题及其答案【题4-1】设二进制符号序列为110010001110,试以矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性码型,双极性码波形,单极性归零码波形,双极性归零码波形,二进制差分码波形。

【答案4-1】【题4-2】设随机二机制序列中的0和1分别由()g t 和()g t -组成,其出现概率分别为p 和(1)p -:1)求其功率谱密度及功率;2)若()g t 为图(a )所示的波形,s T 为码元宽度,问该序列存在离散分量1s f T =否?3)若()g t 改为图(b )所示的波形,问该序列存在离散分量1s f T =否?【答案4-2】1)随机二进制序列的双边功率谱密度为221212()(1)()()[()(1)()]()s s s s s s m P f P P G f G f f PG mf P G mf f mf ωδ∞-∞=--++--∑由于12()()()g t g t g t =-=可得:2222()4(1)()(12)()()s s ss s m P f P P G f f P G mf f mf ωδ∞=-∞=-+--∑式中:()G f 是()g t 的频谱函数。

在功率谱密度()s P ω中,第一部分是其连续谱成分,第二部分是其离散谱成分。

随机二进制序列的功率为222222221()2 [4(1)()(12)()()] 4(1)()(12)()() 4(1)()(12)()s s s s s m s s s s m s ss m S P d f P P G f f P G mf f mf df f P P G f df f P G mf f mf dff P P G f df f P G mf ωωπδδ∞∞∞∞∞=-∞∞∞∞∞∞=-∞∞∞∞=-∞==-+--=-+--=-+-⎰∑⎰∑⎰⎰∑⎰-----2)当基带脉冲波形()g t 为1 (){20 else sTt g t t ≤=()g t 的付式变换()G f 为()()s s G f T Sa T f π=因此sin ()()0s s s s sG f T Sa T f T πππ===式中:1s s f T =。

【重邮通信原理】课后习题

【重邮通信原理】课后习题

第1章 绪论1-1 设有四个消息A ,B ,C ,D 分别以概率1/4,1/8,1/8和1/2传送,每一消息的出现是互相独立的。

试计算其平均信息量。

1-2 掷两粒骰子,当其向上的面的小圆点数之和是3时,该消息所包含的信息量是多少?当小圆点数之和是7时,该消息所包含的信息量是多少?1-3 一个由字母A ,B ,C ,D 组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D ,每个脉冲宽度为10 ms 。

(1)不同的字母是等可能出现的,试计算传输的平均信息速率;(2)若每个字母出现的可能性分别为A 1P 5=,B 1P 4=,C 1P 4=,D 3P 10= 试计算传输的平均信息速率。

1-4 设有一离散无记忆信源,其概率空间为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡8/14/14/18/33210P X (1)求每个符号的信息量;(2)信源发出一消息符号序列为(202 120 130 213 001 203 210110 321 010 021 032 011 223 210)求该消息序列的信息量和平均每个符号携带的信息量。

后一种是按熵的概念进行计算,结果可能存在误差。

这种误差将随消息中符号数的增加而减少。

1-5 某一无记忆信源的符号集为{}1,0,已知4/10=p ,4/31=p 。

(1)求信源符号的平均信息量;(2)由100个符号构成的序列,求某一特定序列(例如有m 个0和100-m 个1)的信息量的表达式;(3)计算(2)中的序列熵。

1-6 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为1200Baud ,试求该系统的信息速率;若该系统改成传送十六进制信号码元,码元速率为2400Baud ,则这时的系统信息速率为多少? 1-7 设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为0|()|()d H K t ωϕωω=⎧⎨=-⎩其中,0K 和d t 都是常数。

试确定信号()s t 通过该信道后输出信号的时域表示式,并讨论之。

数字基带信号的传输

数字基带信号的传输
影响因素
影响信噪比的因
04 数字基带信号的传输系统
传输系统的组成
调制器
将数字基带信号转换为适合传 输的调制信号。
解调器
将传输的调制信号还原为原始 的数字基带信号。
信号源
产生需要传输的数字基带信号, 可以是数据、图像、音频等。
信道
传输调制信号的媒介,可以是 光纤、无线电波、电缆等。
目的地
接收并处理还原后的数字基带 信号。
数字基带信号的传输
目录
CONTENTS
• 数字基带信号的概述 • 数字基带信号的调制与解调 • 数字基带信号的传输性能 • 数字基带信号的传输系统 • 数字基带信号的传输协议 • 数字基带信号的传输案例分析
01 数字基带信号的概述
定义与特点
定义
数字基带信号是指在基本频带内传输 的数字信号,不经过调制直接发送或 传输。
传输系统的性能指标
传输速率
单位时间内传输的数据量,通常以比特率表 示。
信噪比
信号与噪声之间的功率比,影响传输质量。
误码率
传输过程中出现错误的概率,是衡量数据传 输质量的重要指标。
带宽
信道能够传输信号的频率范围,影响传输速 率和抗干扰能力。
传输系统的优化方法
01
信道编码
通过增加冗余信息来提高数据传输 的可靠性。
HDLC协议概述
HDLC(High-Level Data Link Control) 是一种高级数据链路控制协议,用于在点 对点通信链路上进行可靠的数据传输。
• 同步传输
HDLC采用同步传输方式,数据在固定的 时间间隔内以固定的格式发送。
• 效率高
HDLC采用零比特插入技术,避免了比特 插入和删除的过程,提高了数据传输效率 。

《数字基带传输系统 》课件

《数字基带传输系统 》课件
详细描述
误码率越低,表示数字基带传输系统的传输可靠性越高,传输质量越好。在实际应用中 ,通常使用不同的误码率标准来评估数字基带传输系统的性能,如无误码、无误码、低
误码等。
频谱利用率
要点一
总结词
频谱利用率是衡量数字基带传输系统频谱效率的重要指标 ,它表示在单位频谱带宽内传输的二进制位数。
要点二
详细描述
02 数字基带传输系统的基本原理
信号的调制与解调
调制
将低频信号转换为高频信号的过程, 以便于传输。调制方法包括调频、调 相和调幅等。
解调
将调制后的高频信号还原为原始的低 频信号。解调方法与调制方法相对应 ,包括相干解调和非相干解调等。
信号的同步技术
载波同步
使接收端的载波频率与发送端的载波频率一致, 以便正确解调信号。
频谱利用率越高,数字基带传输系统的频谱效率越高,能 够在有限的频谱资源内传输更多的信息。提高频谱利用率 是数字基带传输系统的重要研究方向之一,可以通过采用 先进的调制技术、多载波技术等方法来实现。
抗干扰能力
总结词
抗干扰能力是衡量数字基带传输系统在 存在噪声和干扰情况下传输性能的重要 指标。
VS
详细描述
将信息码元连续编码,形成卷积码序列,具有较 强的纠错能力。
扩频通信技术
直接序列扩频
将信息信号与扩频码进 行调制,实现频谱的扩 展。
跳频扩频
通过不断改变载波频率 实现频谱的扩展。
பைடு நூலகம்混合扩频
结合直接序列扩频和跳 频扩频的特点,实现频 谱的扩展。
04 数字基带传输系统的性能指标
传输速率
总结词
传输速率是衡量数字基带传输系统性能的重要指标之一,它表示单位时间内传输的二进制位数。

数字信号的基带传输

数字信号的基带传输

mB1C码
mB1C码是在m个信息码后插入一个C码,C码是其前I 位信息码的反码,实用的I=1或2。优点是最长的连码 数是m个,保证定时信号不会消失,缺点是0,1不平 衡,仍要先行扰码。
mB1H码
mB1H是在m个信息码后插入一个H码。H码作内务用, 包括帧同步码、奇偶校验码、联络电话用码。这种码 的最大连码数为10个,保证有足够的定时分量。通过 检测C比特可实现不中断业务的误码检测。通过插入 比特,可以使监测、公务联络、区间通信等辅助信号 和主信道信息一起传输。
回波抵消的原理
话路中的二/四线转换通常是由差分线圈来实现的,由 于差分线圈的不理想,对端衰减不能做到无穷大,这 样从本端发出的信号经本端差分线圈又被本端所接收, 构成了近端回波干扰。 在信道远端可能有多个二/四个转换器,由于同样的愿 意,对本端信号形成反射,构成远端回波。 由于远端回波远小于近端回波,故只考虑近端回波。 回波抵消器的作用就是模拟回波信道的特性,使其输 出端重建近端回波。用重建的回波信号去抵消信道产 生的回波,从而提高有用信号的相对强度。 实现回波抵消器的方法很多种,现在最常用的是采用 自适应滤波器来模拟回波信道,实现回波的重建。回 波抵消器估值的准确性将直接影响回波抵消的效果。
CMI码 一种1B2B码,用00或11表示输入码的传号1,用01表示二元码的 空号0。CMI码有双相码的优点,且不怕信道相位反转。 DMI码 也是一种1B2B码, mBnB码 m个二元码按一定规则变换为n个二元码, m<n。适当地选取m,n值,可减小线路传输速率的增高比例。 特性: (1)最长的连1和连0数为5。 (2)在0,1概率相等的独立随机码输入下,有0,1过渡的概率为0.59。 (3)运行数字和变化为7。 (4)平均误码繁殖为1.41 (5)可根据运行数字和是否超出范围来实现不中断通信的误码监测。

通信原理第四章2

通信原理第四章2
《通信原理课件》
对比图4.3.2可以看出,传 输过程中第4个码元发生 了误码。产生该误码的原 因之一是信道加性噪声, 之二是传输总特性(包括 收、发滤波器和信道的特 性)不理想引起的波形畸 变,使码元之间相互串扰, 从而产生码间干扰。
图43.2 数字基带传输系统各点波形 《通信原理课件》
4.3.2 基带传输系统的数学分析 传输过程中第4个码元发生了误码,产生 该误码的原因就是信道加性噪声和频率特性。 基带传输系统的数学模型如图所示:
(2)尾部衰减要快。
经整理后无码间串扰的条件为:
1(或常数) h(kT ) 0 k 0 k 0
可以找到很多能满足此条件的系统,例如
h(t) 1
-4T
-3T -2T
-T
0
T
2T
3T
4T
t
《通信原理课件》
能满足码间无串扰的传递函数H(ω)不止一个,如: ① 门传递函数的冲击响应: h(t ) Sa( t ) Ts h(t ) Sa 2 ( t ) ② 三角传递函数的冲击响应: Ts m ③ 宽门传递函数的冲击响应: h(t ) Sa( t ) Ts
0 k
j
0
k
0
R
0
k j
讨 论:
① r(t)的采样值有三项: (a) ak h(t0 ):有用信息项 (b) 码间串扰值 : 除第k个码元波形之外的所有其它码元 在采样时刻的代数和,由于 a n 是随机变量,码间串扰也 是一个随机变量。 (c) 加性噪声干扰值:随机干扰 ② 由于存在码间串扰和加性噪声,判别 r kTs t0 值是“0” 还是“1”,可能错判。 ③ 理想情况:是在无干扰下,r (kTs + t0 ) = ak h(t0 )> Vd Vd:判别门限

现代通信技术复习

现代通信技术复习

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2、 平顶抽样的脉冲调幅
平顶抽样又叫瞬时抽样,它与自然抽样的不同之处在 于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状——顶部平 坦的矩形脉冲,矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。
xδ(t)
x(t)
X(t)
×
Xδ(t)
脉冲
形成电路
Xs(t)
h(t)=q(t)
sδ(t)
(a)
0
t
Ts
(b)
27.06.2021
2.1 幅度调制的原理
幅度调制又叫线性调制,是用调制信号去控制高频载 波的振幅,使其按调制信号的规律而变化的过程。
m(t)
×
h(t)
sm(t)
cosct
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22
2.1.1 调幅(AM)
m(t)

sAM(t)=[A0+m(t)]cosωct=A0cosωct+m(t)cosωct A0
27.06.2021
24
第3章 模拟信号 的数字化技术
27.06.2021
25
主要内容
➢ 3.1 抽样定理和幅度脉冲调制 ➢ 3.2 脉冲编码调制(PCM) ➢ 3.3 自适应差分脉冲编码调制
ADPCM ➢ 3.4 增量调制(△M)
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26
3.1抽样定理和幅度脉冲调制
3.1.1 抽样定理
(2)信息量
❖ 比特(bit):度量信息量大小的单位
I = - log2 pi
其中 I 为信息量符号; pi 为每个码元出现的概率。 (消息出现概率越小,它所含的信息量越大)
27.06.2021
14
(3)有效性指标的具体表现
❖ 信息传输速率Rb与码元速率RB间的换算关系为: Rb =RB log2M
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占空比
Ts

d

Ts
相对码
用相对电平变化传信息
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传号差分码——“1变0不变”, 空号差分码——“0变1不变” 电报术语:“传号”(Mark)=1;“空号”(Space)=0 12/179
术语: (1)单极性(Unipolar)与双极性(Polar)
单极性信号 (on-off keying) 在正逻辑中: 二进制 “1” ——〉+AV 二进制 “0” ——〉 0 V 优点: a. 产生该信号的电路只需要一种电源 b. 该信号通过 TTL 或 CMOS 电路容易产生 缺点: a. 具有非零的直流分量 b. 无在线检错能力
数字基带系统模型
发送设备
脉 冲 基 带 调 制
n t ˆ t m m t
信 道
接收设备
脉 冲 基 带 检 测
信 源
格 式 化
格 式 化
信 宿
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数字基带传输——运用各种基带信号传输数字序列 4.1 二元与多元数字基带信号 4.2 数字基带信号的功率谱与带宽 4.3 二元信号的接收方法与误码分析 4.4 *多元信号的接收方法与误码分析 4.5 码间串扰与Nyquist准则 4.6 *信道均衡 4.7 *部分响应系统 4.8 符号同步 4.9 线路码型


sin k k f k Ts
2
Ts
A Ts sinc
2 a 2
2
fTs m
2 a
Af
2
sa 2 fTs
sin x sinc( x) x sin x sa( x ) x
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2 2 2 2 2 P ( f ) A T sinc fT m s aA f s a s
应用 : 机内码,近距离接口码
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双极性信号 在正逻辑中: 二进制 “1” ——〉+AV 二进制 “0” ——〉 - A V
优点: a. 如果0、1等概,则无直流分量
b. 抗干扰能力比单极性信号强 缺点: a.需要两种电源 b. 无在线检错能力
应用 : 机内码,近距离接口码 如:RS232接口
通信原理
第4章 数字基带传输
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本章讲述数字通信的基带传输方法。
主要内容有: 掌握:二元与多元信号的波形形成、比特率与Baud率计 算、基本波形形式、功率谱与带宽计算;二元信号接收方法、
噪声中误码分析方法、匹配滤波器原理与最佳接收性能;码
间串扰问题及Nyquist准则、最大频带利用率、升余弦滤波 器及其无ISI设计;基本线路码型。
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4.1 二元与多元数字 基带信号
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4.1.1 数据传输的基本概念
例4.1 典型的数据通信方法: 数字芯片A向芯片B传送数 据序列{…,0XF1,0X73,0XFF,…}
数据线
组同步信号
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位同步信号
Frame Synchronization
4.1.3 数字基带信号的传输速率(有效性指标)
(1)比特率(Bit rate): Rb 每秒传送的比特数
单位: bits/s b/s bps
信道符号
(2)符号速率(Symbol rate):每秒传送符号(脉冲)的数目 码元速率 单位 : symbols/s Baud Bd R 1/ T
s s
Ra (k ) 是M元平稳序列 {an } 的相关函数。
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推论:
2 2 2 m E a , { a } E a m 如果 n 平稳无关的, a n a n a
,则
m Ps ( f ) GT ( f ) Ts T
2

2 a
2 a 2 s k
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3. 数字基带信号的数学表示:
例:4PAM信号
M 4, k 2
s t a 0
4 2
2 4
00 01 10 11
3V 1V 1V 3V
0 1
a1 0 0
a2 1 1
a3 1 0
t
Ts
s t an gT t nTs
n 0 3
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基本通信原理中:主要关心的是信息数据代码的传送
1 1 1 1 0 0 0 1
t
Ts
PAM(脉冲幅度调制):用0、1信息序列去改变脉冲的幅度。
Pulse Amplitude Modulation
二元PAM信号,
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多元PAM信号
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数据传输的几个基础概念: (1) 二进制序列(Binary sequence):取值为0、1
2.二元与多元PAM信号传输有效性和可靠性比较:
(1)2PAM、4PAM信号、256PAM:接收时需要分辨M 种脉冲的幅度 (2)多进制PAM信号比2PAM更容易出错。因此多进制 PAM信号抗干扰能力较差 (3)2PAM方式必须用更长的时间(若用相同宽度脉冲 传数据);或者,用更窄的脉冲(若传数据时间相同), 窄的脉冲要求同步更准,带宽大。因此2PAM信号传输 有效性较差。
Ps ( f )
2 2 a A Ts
2 2 ma A
1 B0 Rs Ts
Rs 2 Rs
(或+1、-1)
(2) 二元PAM信号(Binary PAM signal):采用脉冲 的两种幅度传信息。 (3) 定时(Timing):接收时对准相应的脉冲,检测 幅度。
(4) 时隙(Slot):一个时隙一个数据位逐个进行。
Ts:Time slot
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基本的脉冲形状是矩形的,典型的数字基带信号为:
gT t
1
t
Ts
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an
M元幅度序列
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M进制PAM(MPAM):M

2k
; M 2 , k 1
s(t ) an gT (t nTs ) an (t nTs ) * gT (t ) n n
bn
二元符 号序列
线路编码 K位合并
M元符 号序列
gT t
波形形成
an
n n
a t nT
S
s t an gT t nTS
n
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例4.3 (双极性)NRZ的MPAM信号的功率谱密度:已知M 元数字序列各符号无关,其均值与方差分别为 ma 如图所示。求MPAM信号的功率谱密度。 NRZ的MPAM信号:
Rb 和 Rs的关系:
Rb kRs Rs log2 M (bps)
M 2
k
Ts kTb
相同比特率的代码序列用不同元数的数字基带信号传, 则符号速率不同。
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例4.2 二元序列{101101000111101011},传输时间为 1ms 。试求: (1)相应的四元与八元序列,(2)相应的
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理解:眼图、误码曲线、多元信号的接收方法与格雷 编码、数字均衡的原理与迫零本算法、符号同步的基本概 念、根升余弦滤波器设计。
了解:基本的部分响应系统、预编码技术、符号同步
的典型处理方法。
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数字通信系统简化模型
发送设备 信 源 编 码
信号处理 基带信号
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例1:2PAM信号
x t
Ts : 符号周期或码元宽度
数字基带信号
频谱在零频附近
t
电平A和0称为二元(二进制)符号。 1和0
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信道符号
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多进制 (M-ary) 信号 : k bit二进制代码用一个脉冲传, 在一个 Ts 时隙内传M种不同的脉冲之一。 一般,M 2k M元PAM信号:M种脉冲形状相同,幅度有M种。 例2:4PAM信号
2 与 a 。发送脉冲 gT t 为 矩形NRZ脉冲,幅度为A,
t Ts / 2 解: gT t A Ts
gT t
A
t
Ts
sin fTs j fTs GT ( f ) ATs e fTs
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sin fTs GT ( f ) ATs fTs
n
ag
n

T
(t nTs )
1 2 Ps ( f ) GT ( f ) Pa ( f ) Ts
其中, GT ( f ) F gT (t ) 是脉冲 gT (t ) 的傅立叶变换,
Pa ( f )
k


Ra (k )e j 2 f kTs
是M元序列 {an } 的功率谱。
M 4,k 2
Ts : 符号周期或码元宽度
0 3
1 1
00 3V 0 01 1V 1 10 1V 2 11 3V 3
1
4 2 0 2 4
0 1
0 0
2 1 0
Ts
信道符号
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称为4元(4进制)符号。
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256进制波形
二进制波形
四进制波形
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