数字通信课件4

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通信原理课件第四章 数字信号的基带传输

通信原理课件第四章 数字信号的基带传输
和零电平,或负电平和零电平。在表示一个码元时,电压均无需回到零,故称不归零 码。它有如下特点。
(1) 发送能量大,有利于提高接收端信噪比; (2) 在信道上占用频带较窄; (3) 有直流分量,将导致信号的失真与畸变;且由于直流分量的存在,无法 使用一些交流耦合的线路和设备; (4) 不能直接提取位同步信息; (5) 接收单极性NRZ码的判决电平应取“1”码电平的一半。
11
6. 交替极性(AMI)码 AMI是交替极性(Alternate Mark Inversion)码。这种码名称较多,如双极方 式码、平衡对称码、信号交替反转码等。 此方式是单极性方式的变形, 即把单 极性方式中的“0”码仍与零电平对应,而“1”码对应发送极性交替的正、负电 平, 如图6 - 1(f)所示。这种码型实际上把二进制脉冲序列变为三电平的符号序 列(故叫伪三元序列), 其优点如下: (1) 在“1”、“0”码不等概率情况下,也无直流成分, 且零频附近低频分 量小。因此,对具有变压器或其他交流耦合的传输信道来说,不易受隔直特性影 响。
3
4.1.1 数字基带信号的常用码型
传输码型的选择,主要考虑以下几点: (1) 码型中低频、 高频分量尽量少; (2) 码型中应包含定时信息, 以便定时提取; (3) 码型变换设备要简单可靠; (4) 码型具有一定检错能力,若传输码型有一定的规律性,则就可根据这一规 律性来检测传输质量,以便做到自动监测。
9
4) 双极性归零(RZ)码 双极性归零码构成原理与单极性归零码相同,如图6 - 1(d)所示。 “1”和“0” 在传输线路上分别用正和负脉冲表示, 且相邻脉冲间必有零电平区域存在。因此, 在接收端根据接收波形归于零电平便知道1比特信息已接收完毕, 以便准备下一比 特信息的接收。所以,在发送端不必按一定的周期发送信息。 可以认为正负脉冲 前沿起了启动信号的作用,后沿起了终止信号的作用, 因此,可以经常保持正确的 比特同步。 即收发之间无需特别定时,且各符号独立地构成起止方式, 此方式也 叫自同步方式。此外,双极性归零码也具有双极性不归零码的抗干扰能力强及码中 不含直流成分的优点。双极性归零码得到了比较广泛的应用。

数字通信-PPT课件

数字通信-PPT课件
1
本课程研究的主要内容
介绍数字通信系统分析和设计基础的基本原理,介 绍数字通信技术发展的新成果;
研究内容包括:数字形式的信息从信源到一个或多 个目的地的传输问题。
先修课程: 通信原理;概率论和随机过程等
参考教材: Digital communication, Proakis,
电子工业出版社
2
第1章 绪论
xl (t) xi (t) jxq (t)
从带通信号中 提取低通信号 的处理过程
—— 解调
解调器
23
第2章 确定与随机信号分析
介绍后续各章所需的背景知识 自己复习相关的基础知识:傅里叶变换及 其性质;随机过程,等等
2.1 带通与低通信号的表示
频谱:
X ( f ) F[x(t)] x(t)e j2 ftdt Re[xl (t)e j2 f0t ] e j2 ftdt
介绍后续各章所需的背景知识 自己复习相关的基础知识:傅里叶变换及 其性质;随机过程,等等
2.1 带通与低通信号的表示
带通信号(系统)
是一种实窄带高频信号,其频谱集中在某个频率(±f0)附近, 且频谱宽度远小于f0的信号(系统)
双边带调制DSB:
传输信号的信道带宽限制在以载 波为中心的一个频段上。
单边带调制SSB:
xl (t) x (t)e j2 f0t [x(t) jxˆ(t)]e j2 f0t xl (t) [x(t) cos 2 f0t xˆ(t) sin 2 f0t] j[xˆ(t) cos 2 f0t x(t) sin 2 f0t]
xi (t) x(t) cos 2 f0t xˆ(t) sin 2 f0t xq (t) xˆ(t) cos 2 f0t x(t) sin 2 f0t

《数字通信》-第4章-时分多路复用及PCM30-32路系统-2

《数字通信》-第4章-时分多路复用及PCM30-32路系统-2

《数字通信》第4章时分多路复用及PCM30/32路系统(2)复习时分多路复用利用各路信号在信道上占有不同的时间间隔的特征来分开各路信号 发端和收端的高速开关k1和k2必须严格同频同相位同步位同步就是码元同步,需要做到每位码对齐相当于k1,k2同频帧同步帧同步就是为了保证收端与发端相应的话路在时间上对准相当于k1,k2同相复习 PCM30/32路系统帧结构复习 PCM30/32路定时系统内容1.PCM30/32路帧同步系统2.PCM30/32路系统的构成1.PCM30/32路帧同步系统位同步已解决的问题:解决收端时钟与接收信码之间的同频问题,得到了一连串无头无尾的信码流。

帧同步系统需要解决的问题:从收到的信码流中分辨出哪8位码是属于同一个抽样值的码字 分辨出每一个码字(8位码)属于哪一路,以便正确分路。

帧同步实现方法:集中插入帧同步码帧同步码选择为:0011011将帧同步码集中插入在偶帧TS0的第2位-第8位收段接收并识别出帧同步码后,即可判断出后续的8位码为一个码字,且为第一个话路信码,以此类推,便可正确接收每一路信号,从而实现帧同步。

前方保护:目的:防止假失步过程:当连续m次检测不到帧同步码后,才判断为系统真正失步,并立即进入捕捉状态,开始捕捉同步码。

ITU-T规定:m=3或4前方保护时间:从第一个帧同步码丢失起,到帧同步系统进入捕捉状态位置的这段时间,叫做前方保护时间。

(-1)sT m T =前后方保护:目的:防止伪失步 同步捕捉方式:逐步移位捕捉方式 过程:只有当连续捕捉到n次帧同步码后,才判断为系统真正恢复到了同步状态。

ITU-T规定:n=2 后方保护时间:从捕捉到第一个真正的同步码到系统进入同步状态的这段时间。

(-1)sT n T =后前后保护时间记忆:我不会轻易放你走,会经过三番四次的挽留。

一旦你最终选择离开,如果将来还想回来,我将需要再(二)次考虑你的请求。

后方保护:伪同步可能带来的影响:需要经过前方保护才能重新开始捕捉,因而使同步恢复时间拉长在捕捉过程中,如果捕捉到的帧同步码组具有以下规律,则判断帧同步系统进入帧同步状态:第N 帧(偶帧)有帧同步码{0011011};第N+1帧(奇帧)无帧同步码,而有奇帧标志码{1A111111};第N+2帧(偶帧)有帧同步码{0011011}如果在第N+1帧或第N+2帧检测失败,则需要重新进行捕捉。

《数字通信技术》课件

《数字通信技术》课件
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contents
目录
• 数字通信技术概述 • 数字通信技术基础 • 数字通信协议与标准 • 数字通信网络架构 • 数字通信技术发展趋势与挑战 • 数字通信技术应用案例
01
CATALOGUE
数字通信技术概述
定义与特点
定义
数字通信技术是一种利用数字信 号进行信息传输的技术。
自动化生产线
通过数字通信技术实现生产线各环节的自动 化控制和协同作业。
云计算数据中心中的数字通信技术应用
数据传输与存储
利用数字通信技术实现大规模数据的 快速传输和可靠存储。
云计算资源管理
通过数字通信技术对云计算资源进行 动态管理和调度,提高资源利用率。
虚拟化技术
利用数字通信技术实现服务器、存储 和网络的虚拟化,提高数据中心的灵 活性和可扩展性。
SDH/MSTP传输协议广泛应用于大型企业、运营 商等需要高速、可靠数据传输的场景。
04
CATALOGUE
数字通信网络架构
接入网与核心网
接入网
负责将用户连接到通信网络,提供宽 带接入、移动接入等服务。
核心网
负责在通信网络中传输和交换信息, 提供高速、可靠的数据传输服务。
路由器与交换机
路由器
用于连接不同网络,实现网络间信息传输和路由选择。
安全防护
利用数字通信技术保障云计算数据中 心的安全稳定运行,防止数据泄露和 攻击。
THANKS
感谢观看
交换机
用于连接同一网络中的设备,实现数据交换和传输。
卫星通信网络
• 卫星通信网络:利用卫星作为中继站,实现全球范围内的 通信和信息传输。
物联网通信架构
• 物联网通信架构:通过各种传感器、智能终端等 设备,实现物与物之间的信息交互和远程控制。

数据通信基础PPT课件

数据通信基础PPT课件

2020/6/28
11
不归零制
1
0
1
1
0
0
曼彻斯特编码
差分曼彻斯特 编码
2020/6/28
12
四、数字数据的模拟信号编码 •用模拟信号传输数字数据
幅移键控ASK 频移键控FSK
相移键控PSK
2020/6/28
13
五、模拟数据的数字信号编码 模拟信号在数字通信系统中传输
采样:把时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的 采样信号
2020/6/28
4
•信道上的信号传输可以有基带传输,频带传输,宽 带传输。
•基带传输:数字信号“0”,“1”直接在通信线路上 传输。
•频带传输:数字信号经过调制后在通信线路上进行 传输。
•宽带传输:传输介质频带较宽,采用复用技术传输。
2020/6/28
5
信源 变换器
信道
逆变换器
信宿
噪声源 图2 通信系统模型
3100HZ,所以采样频率取为8KHZ,将声音分为256 个量化级,每个量化级用8位二进制编码表示。 编码器和解码器进行模拟信号和数字信号的互相转换
2020/6/28
14
六、多路复用技术
•为了有效的利用通信线路,提高信道利用率。
•多路复用技术分为时分复用,频分复用,波分复 用和码分复用。
2020/6/28
•5类UTP及其端接设备的传输特性定义为100MHz, 用于10/100/1000Mbps以太网
2020/6/28
•S=B log2 N •可靠性用误码率衡量,通常小于10-6
2020/6/28
10
三、数字数据的数字信号编码
不归零制编码:高电平表示1,低电平表示0 曼彻斯特编码:自同步编码,包含数据信息和时钟信

2020年数字通信原理第四章课件参照模板

2020年数字通信原理第四章课件参照模板

(4.2)
《通信原理课件》
一、低通信号的抽样定理
抽样定理指出:一个频带限制在(0, fH )内的时间连续 的模拟信号 m(t),如果抽样频率 fs ≥ 2 fH ,则可以通过低通滤波
器由样值序列 ms t无失真地重建原始信号 m(t)。
该定理同时告诉我们:若抽样频率 f s < 2 fH ,则会产生失 真,这种失真称为混叠失真。
大整数。
《通信原理课件》
[例4.2.2]
已知载波 60 路群信号频谱范围为 312kHz~ 552kHz,试选择抽样 频率。
分析:载波 60 路群信号为带通信号,应按照带通信号的抽样定
理来计算抽样频率。
解:带通信号的带宽
B f H f L 552 312 240kHz
因为
f
L
/B
312 240
1.3
,n
是一个不超过
fL
/B
的最大整数,所以
n
1

由式(4.7)可得
552kHz fs 624kHz
《通信原理课件》
4.2.2实际抽样
理想抽样:抽样脉冲序列是理想冲激脉冲序列。
实际抽样:实际上真正的冲激脉冲串并不能实现,通常只能采用 窄脉冲串来实现。
脉冲调制:用时间上离散的脉冲串同样可以作为载波,用基带信
号去控制脉冲串的某个参量,使其按 mt 规律变化的调制方式:
脉幅调制(PAM) 脉宽调制(PDM) 脉位调制(PPM)。
如果用模拟信号去改变脉冲参量,虽然在时间上是离散的,但是 仍然是模拟调制,因为其代表信息的参量仍然是连续变化的。
《通信原理课件》
图4-2 PCM信号形成过程示意图
《通信原理课件》
4.2 抽样

数字通信技术说课PPT

数字通信技术说课PPT
电子信息技术专业培养高素质技术技能型专门人才, 数字通信技术课程为了培养通信技术高技能应用型人才, 本门课程的定位为:通过专业知识的学习,掌握通信系统分 析、主要性能指标的计算、专业仪器仪表的使用等基本技 能,并在授课过程中注重培养学生的职业素质。使学生
具备“通信技术工程师”的基本职业要求。
2021/3/27
CHENLI
7
三、课程教学设计方案
课程内容组织与选择
1
课程质量考核方案 7
2
教学设计
教学资料的建设 6
设计方案
3 教学重难点
教学内容表现形式 5
4 教学方法的选择
2021/3/27
CHENLI
8
1 课程内容组织与选择
按照通信技术职业能力的形成过程及学生认知发展规律,将本门课程主要内容分 为3个模块,分别是:“基础知识”模块,“数字通信”模块,“编码/同步”模 块。
CHENLI
4
课程地位、主要功能
课程与专业的关系:电子信息技术专业的核心课程
计算机文化基础
光纤通信原理与 设备
数字通信技术
实训
计算机组装 与维护
C语言程序设计
数字电子技术
计算机辅助设计
计算机网络系统
第一学期
2021/3/27
模拟电子技术原 理
基站设备原理与 维护
IT职业素养
第二学期
第三学期
CHENLI
通信终端设计
第四学期
5
课程培养目标:突出技术实用性与再学习能力的培养
掌握典型通信 系统的组成、 工作原理、性 能特点、基本 分析方法、工 程计算方法和
实验技能
具备良好的职业 道德,掌握通信 系统基础理论知

大学计算机通讯课件4-3 统计时分多路复用技术

大学计算机通讯课件4-3 统计时分多路复用技术
所以每帧不仅包含数据,还有地址信息(每个时间 片所对应数据都带地址)。
接收端:解复用器根据STDM帧结构将时隙接收的数 据分发给合适的输出缓冲区,直到输出设备;STDM帧 的每个时隙存在额外的开销。
计算机 通信
第四章 多路复用技术
实例:帧长度固定为三个时间片的STDM
AAAAA S1 S2
CCC S3 S4 S5


AA CA C ACA


复 A A CA CA CA

帧长度不固定,帧数固定

情况1:两条线路发送数据
计算机 通信
第四章 多路复用技术
AAAAA S1
S2


ECA
ECA
CCCC S3
多 路
S4
EEE S5
复 ACA
EC A

器 情况2:三条线路发送数据
计算机 通信
第四章 多路复用技术
AAAAA S1
• 掌握FDM,同时,不同频(率) 复用、解复用过程
• 掌握TDM,同频(率),不同时
• 掌握STDM,同频(率),不同时 • 掌握多路复用技术的比较
作业:P126 2-3;P127 3-1、6、7
CDM:4组同时分别用不同语言来交谈。
计算机 通信
第四章 多路复用技术
S1 A
A时

S2
BB 多

S3 C C


S4 D

CA D
C B 同步TDM
BA
CA D CB BA
帧长度不固 定的STDM
C ADC BBA
帧长度固定的 STDM
计算机 通信
第四章 多路复用技术

第4数字通信系统概述优秀PPT

第4数字通信系统概述优秀PPT
① 帧同步信号(帧定位信号)及同步对告信号; ② 信息信号; (传输话音内容) ③ 其他特殊信号(地址、信令、纠错等信号); ④ 勤务信号。(监测、告警、控制)
4.3.1 PCM30/32路基群帧结构
1) 30个话路时隙:TS1~TS15,TS17~TS31
2) 帧同步时隙:TS0
3) 信令复帧时隙:TS16
路话音信号按8000次/s抽样,对每个样值编8位码,那么第
一个样值到第二个样值出现的时间,即1/8000s(=125μs),
称为抽样周期T(=125μs)。在这个T时间内可间插许多 路信号直至n路,这就是时间的可分性(离散性),就能实现
许多路信号在T时间内的传输。其多路通信模型如图 4.5所示。
时分多路编码
所示, 子帧212比特,插入同步码、监测、告警及速率 码位。分为四组,每组53比特,
它的复接帧如图4.10(b)所示,帧长848比特,帧周期 为100.38μs。
Ⅰ 组 53 比 特
212 比 特 Ⅱ 组 53 比 特
Ⅲ 组 53 比 特
Ⅳ 组 53 比 特
1 2 3 4 … 53 54
F11 F12 F13
时隙叠加是码字宽度缩小,即码率提高。
CH1(第 一 路 )
1
0
1
1
0
1
0
1 P CM 30/32 基 群 ( 1)
P CM 30/32 基 群 ( 2)
P CM 30/32 基 群 ( 3)
P CM 30/32 基 群 ( 4) (a )
P CM 30/32 基 群 ( 1)
11 110 1011001111 00 11 11 01 0 0 0 01111 1
每一路时隙tc为

数字通信 proakis 第四章课件

数字通信 proakis 第四章课件
s f
fc
fc
A
Bs
Bs
f
Bs f c
Confidential LinkAir Confidential
3
2. The analytic signals of s(t)
s ( f ) 2 u( f ) s( f )
s f
s t s ( f )e j 2 ft df
Rl f Sl f H l f
where
rl t sl (t ) * hl t
Thus, for mathematics convenience, we shall deal only with the transmission of equivalent low-pass signals through equivalent low-pass channels
Representation of band-pass signals and systems
Signal space representations Representation of digitally modulation signals Spectral characteristics of digitally modulation signals
with zero mean and power spectral density nn f and the power spectral density is assumed to be zero outside of an interval of frequencies central around fc
H f h t e j 2 ft df
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4
Review——Markov state diagramrkov state diagram of delay modulation
S2 s2 t s3 t s1 t S1 s1 t s4 t s4 t S3 s2 t
S4
s3 t
5
Review——State transition matrix
11
4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
For n 3 / 2
sl ( t ) I n 2 k g ( t ( n 2k )T ) k 0 j g ( t ( n 1)T ) I n I n 2 k 1 g ( t ( n 2 k 1)T ) k 0
The minimum frequency shift (difference) for two frequency modulated signals being orthogonal is (1/2T), where T is the channel symbol duration. The MSK just achieves the minimum shift as its name reveal itself.
17
4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
d (t )
n
I ( t nT ),
n

where I n { ( M 1), ( M 3), ..., ( M 1)}
denotes the amplitude of nth k-bit blocks.
8
Review——Representations of ContinuousPhase Phase trajectory or phase tree Phase trellis Phase cylinder t Phase state trellis q( t ) ( )d Phase state diagram
cos[2 ( fc I n /( 4T )) t n I n / 2 n ] for nT t ( n 1)T
cos[2 cos[2 cos[2 cos[2
f t 0 / 2], cos[2 f t 0 / 2] f t 1 / 2], cos[2 f t 1 / 2] f t 2 / 2], cos[2 f t 2 / 2] f t 3 / 2], cos[2 f t 3 / 2]

15
4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
(Conventional) QPSK:
I 2 k I 2 k 1 g ( t 2kT )]cos( 2 fc t ) 2 s( t ) I 2 k I 2 k 1 k g ( t 2kT )]sin( 2 fc t )] 2
10
4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
MSK = sum of two staggered quadraturemodulated BPSK signals, each with a sinusoidal envelope. The corresponding sum of the two quadrature signals becomes a constant amplitude, frequency-modulated signal.
7
Review——CPFSK
Obstacle : Abrupt switching from one oscillator to another will result in relatively large spectral side lobes. Solution: A single carrier whose frequency is changed continuously.
Digital Communications Chapter 4 : Characterization of Communication Signals and Systems (4.3.3~4.4)
1
Review——Differential encoding
Advantages with DE for BPSK (under coherent demodulation) The phase or signs of the received waveforms are not important for detection, What is important is the change in signs of successive pulses. The sign changes can be correctly detected even if the demodulating carrier has a sign ambiguity.
4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
MSK:
s( t )
k
[I

2k
g ( t 2kT )]cos( 2 fc t ) I 2 k 1 g ( t ( 2k 1)T )]sin( 2 fc t )]
=OQPSK with 1/2 cycle of a sinusoid pulse shape sin( t / 2T ), 0 t 2T g(t ) 0, otherwise Offset QPSK:
DE
1 0 T0 0 1
(For input zero) delay modulation
0 0 T0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0
0 1 T1 1 0
(For input one)
( t;I) 2
k
n L
I h q( t kT ), nT t ( n 1)T
k k
k
9
n
( nT ;I) h I k 2 h I n L1q(( L 1)T ) I n1q(T )
Review——Why Minimum-shift?
( t;I)
t nT ( ) , nT t ( n 1)T I I q t nT I k n n n 2 k 2T
n1
n s( t ) cos 2 fi t ( 1) i n , i 1, 2 2 1 Frequency shift 2T
For 0 t 4T and ( I 0 , I1 , I 2 , I 3 ) ( 1, 1, 1, 1)
s( t ) g ( t T ) sin( 2 fc t )
1 1
cos( 2 fc t ) I 2 k g ( t 2kT ) I 0 sin( 2 fc t ) [ I 2 k 1 g ( t ( 2k 1)T )]
1, 0 t 2T g(t ) 0, otherwise
16

4.3.3 Nonlinear modulation method with memory
Vectorization of MSK signals
s( t ) cos[2 fc t n I n ( t nT ) /( 2T )] for nT t ( n 1)T

s( t )
1, 0 t 2T =OQPSK with g(t ) 0, otherwise rectangular pulse shape
k
[I

2k
g ( t 2kT )]cos( 2 fc t ) I 2 k 1 g ( t ( 2 k 1)T )]sin( 2 fc t )]
(Quadrature signal component)
s( t ), a constant amplitude, frequency-modulated signal
*Frequency at [ nT , ( n 1)T ] fc (1 /( 4T )) I n
I 0 1 I 1 1 I 2 1 I 3 1
S2
0 0 T1 0 0
1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0
0/s1(t) S1 0/s1(t) 0/s4(t) 0/s4(t) S3
(For input zero) (For input one)
S4
6
Review——Trellis diagram
For DE
Assume T 1 and fc 1.2
cos( 2 fc t ) g ( t 2kT )
k 0 1
(In-phase signal component)
1 sin( 2 fc t ) g ( t T ) g ( t ( 2k 1)T ) k 0
channelcode bit k input bit k channelcode bit k 1
channelcode bit k channelcode bit k 1 , when input bit k 0 channelcode bit k channelcode bit k 1 , when input bit k 1
2
Review——Delay modulation
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