数字基带传输系统的基本结构
数字基带传输系统的基本结构
数字基带传输系统的基本结构
数字基带传输系统的基本结构包括以下几个部分：
1. 源端编码器：将源数据进行数字化编码，例如将模拟语音信号转换成数字格式。
2. 信道编码器：对源数据进行信道编码，以提高传输的可靠性和抗干扰能力，常用的编码方法包括冗余编码和差错纠正编码。
3. 信道调制器：将经过信道编码的数据进行调制，将数字信号转换为模拟信号，以适应信道传输的要求。
常用的调制方法包括振幅调制、频率调制和相位调制等。
4. 数字-模拟转换器：将调制后的数字信号转换为模拟信号，
以便在信道中传输。
5. 信道：是数字基带传输系统的传输介质，可以是电缆、光纤、无线信道等。
信道会引入噪声和干扰，对传输信号进行衰减和失真。
6. 模拟-数字转换器：将经过信道传输的模拟信号转换为数字
信号，以便进行下一步的处理。
7. 信道解调器：将经过模拟-数字转换器转换后的数字信号进
行解调，还原为调制前的数字信号。
8. 信道译码器：对经过解调的数字信号进行译码，以恢复原始
的信道编码数据。
9. 接收端解码器：对经过信道译码的数据进行解码，将数字信号转换为源数据的原始格式。
总的来说，数字基带传输系统的基本结构是通过源端编码、信道编码、信道调制与模拟-数字转换、信道传输、模拟-数字转换与信道解调、信道译码与接收端解码等步骤，实现源数据的可靠传输。
通信原理思考题及作业解答
思考题作业题解答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：衡量数字通信系统有效性的性能指标有：码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。
衡量数字通信系统可靠性的性能指标有：误码率P e 和误信（比特）率P b 。
1–12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？答：码元速率R B 是指单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ，B ）。
信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒（b/s 或bps ）。
码元速率和信息速率的关系： 或 其中 M 为M 进制（M ＝2 k ，k = 1, 2, 3, …）。
1–13 何谓误码率和误信率？它们之间的关系如何？答：误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
在二进制中有：P e ＝P b 。
第1章 绪论（ 习题 ）1–4 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5ms 。
(1) 不同的字母是等可能出现时，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P A ＝1/5，P B ＝1/4，P C ＝1/4，P D ＝3/10，试计算传输的平均信息速率。
解：(1) 平均每个字母携带的信息量，即熵为2（比特/符号）每个字母（符号）为两个脉冲，其宽度为2×5 ms ＝10－2（s ）则平均信息速率为：2（比特/符号）／10－2（秒/符号）＝200（b/s ）(2) 平均信息量为985.1310log 1034log 4125log 51)(222=⨯+⨯⨯+⨯=x H （比特/符号） 平均信息速率为：H (x )／10－2＝1.985／10－2＝198.5（b/s ）1–7 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400 B ，试求该系统的信息速率。
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
通信原理简答题及答案
通信原理简答题及答案第一章绪论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。
通信原理第5章数字基带传输系统
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》作业答案
《通信原理（C）》作业解答1-1．以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。
（1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。
（2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。
（二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。
（1）在无线广播中，受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声音等消息。
（2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。
（三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。
在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波，其中以某种方式表示原始电信号。
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：（1）数字信号：如果电信号的参量仅可能取有限个值，则称之为数字信号。
（2）模拟信号：如果电信号的参量取值连续（不可数、无穷多），则称之为模拟信号。
（3）两者的根本区别在于：电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
1-3. 何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，数字通信具有以下特点：（1）传输的信号是离散式的或数字的。
（2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应。
（3）抗干扰能力强，因为数字信号可以再生，从而消除噪声积累。
（4）传输差错可以控制。
（5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理。
（6）便于加密，可靠性高。
（7）便于实现各种信息的综合传输。
1-5. 按调制方式，通信系统如何分类？答：根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。
（1）基带传输是将末经调制的信号直接传送，如音频市内电话。
（2）频带传输是对各种信号调制后传输的总称。
1-7. 按传送信号的复用方式，通信系统如何分类？答：传送多路信号有三种复用方式，即为频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。
现代通信技术-数字基带传输系统简介
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经过载波调制后，频谱搬移到了高频载波的数字
信号，称为数字频带信号。
03.数字基带传输系统
在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下， 数字基带信号可以直接传输，称之为数字基带传输。
基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤 器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还 应有同步系统。
03.数字基带传输系统
基带脉冲 输入 信道信号 形成器 信道 接收 滤波器 同步 提取 抽样 判决器 基带脉冲 输出
噪声
近程数据 通信系统中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泛 采用 基带传输中 包含带通传输的许 多基本问题
研究数字基 带传输系统 的原因
基带传输方 式也有迅速发展的 趋势
任何一个线性调制 的带通传输系统，均可等 效为一个基带传输系统来 研究
《现代通信技术》课程
数字基带 传输系统简介
目录
01
02
数字基带信号 数字频带信号 数字基带传输系统
03
01.数字基带信号
数字基带信号
——未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或 很低频率开始的。
02.数字频带信号
大多数信道，如各种无线信道和光信道，数字基带信号必 须经过载波调制，把频谱搬移到高载处才能在信道中传输。
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
谢谢
主讲： 孙玥
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。
通信原理课后总结范文复习题
通信原理课后总结范文复习题1.1已知英文字母e出现的概率为0.105。
某出现的概率为0.002，试求e和某的信息量。
解：I(E)log2P(E)log20.1053.25（bit）I(某)log2P(某)log20.0028.97（bit）1.3设有四个符号，其中前三个符号的出现概率分别为1/4,1/8,1/8,且各符号的出现是相互独立的。
试计算该符号集的平均信息量。
解：H(某)P(某i)log2P(某i)i144.6若上题中的四个符号分别用二进制00,01,10,11表示，每个二进制码元用宽度为5m的脉冲传输，试求出该信道的容量等于多少b/？解：r=1/(2某5m)=100符号/=Cr=1.967某100=196.7b/4.7设一副黑白数字相片有400万个像素，每个像素有16个亮度等级。
若用3kHz带宽的信道传输它，且信号噪声功率比等于10dB，试问需要传输多少时间？解：每个像素的信息量为：Iplog2(1/16)4bit每幅相片的信息量为:IP400000041.610bit711111111log2log2log2log21.75（bit/符44888822号）1.4，一个由字母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，00，01,10,11分别代替A.B.C.D，每个脉冲宽度为5m，（1），不同的字母是等可能出现时，使计算传输的平均信息速率。
（2），若四个字母出现的概率分别为1/5,1/4,1/4,3/10，试计算传输的平均信息速率。
解：（1）因一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2某5m，传送字母的符号速率为等概率时，平均信息速率为（2）每个符号的平均信息量为：CtBlog2(1S/N)3000log2(110)1.038104bit/tIP/Ct(1.6107)/(1.038104)1541=25.68min5.2，根据图示的调制信号波形，试画出DSB及AM信号的波形图，并比较他们分别通过包络检波后的波形差别。
数字基带传输系统实验(可编辑修改word版)
接收滤波器 均衡器 4取样判决实验三数字基带传输系统实验一． 实验目的：1. 了解数字基带传输系统的组成和实时工作过程；2. 加深理解时域均衡系统的工作原理，基本特点及均衡器的主要作用；3. 学会按给定的均衡准则调整，观测均衡器的方法。
二． 实验内容：1. 在数字基带信号为单脉冲波形 —“测试信号”时, 按“迫零调整准则” ，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果；2. 在数字基带信号为伪随机序列 —“信码”时，按“眼图最大准则” ，手动调整均衡器的各抽头系数，获得最佳均衡效果；3. 改变信道特性后，重复 1，2 两内容。
三． 实验仪器：1. COS5020 型双踪示波器一台；2. 双路稳压电源一部；3. 数字基带传输实验系统一套。
四． 实验组成框图和电路原理图：可变手调图 1数字基带传输系统的组成框图数字基带传输系统的组成框图如图 1 所示，它是一个较完整的数字基带传输系统。
信号源产生 19.2 KHz 的基带信号时钟，经过乘 4 之后，提供均衡器所需的两信号源时 钟K测试信号 信 码信 道个互补驱动时钟 76.8 KHz 。
显然本实验系统的基带速率为 19.2 Kbit/s 。
测试信号和信码发生器按 19.2KHz 的时钟节拍，分别产生测试单脉冲波形及 63 位 M 序列，两种码分别作为均衡的对象，通过开关 K 予以选择。
可变信道滤波器是在实验室条件下用来模拟传输信道特性的，改变电位器即可改变滤波器的传输函数特性，进而模拟信道特性的变化。
均衡器是借助横向滤波器实现时域均衡的，它由延迟单元，可变系数电路和相加器三部分组成，如图 2 所示。
均衡入t = 0C -3C -2C-1C 0C 1C 2C 3均衡出图 2 横向滤波器图 2 中，横向排列的延迟单元是由电荷转移器件完成的。
本实验所采用的是国产斗链器件 BBD （Bucret Brrgades Device ）,它有 32 个延迟抽头输出端， 因为我们抽样频率为 76.8KHz 是基带信号 19.2 Kbit/s 的 4 倍，故取 6，10，14，18， 22，26，30 等七个抽头输出端。
数字基带传输系统的组成
数字基带传输系统的组成
数字基带传输系统由以下各组成部分：
1. 信源编码器：将要传输的信息进行数字化，采用数据压缩算法，减小数据量，以此提高传输效率。
常见的信源编码器包括哈夫曼编码器、游长栓编码器等。
2. 信道编码器：对数字化后的信息进行编码，以增强数据的可靠性，降低误码率。
常见的信道编码器包括卷积码、 Turbo码等。
3. 交织器：在信道编码后，还需要通过交织器实现信道编码对数据的扰乱，以避免出现连续误码。
交织器可以采用块交织、条带交织等方式。
4. 映射调制器：将数字信号转换成模拟信号，以在传输媒介上进行传输。
常见的映射调制器包括QPSK调制器，16QAM调制器等。
5. 误码纠正器：在传输过程中，使用纠错码来纠正传输中的误码，以提高传输数据的可靠性，降低误码率。
6. 解调器：将收到的信号转换为数字信号，以进行解码和解交织等操作。
7. 信道解码器：对接收到的信道编码信号进行解码，还原出原始数据。
常见的信道解码器包括卷积解码器、Turbo解码器等。
8. 信源解码器：对从信道解码器输出的数据进行解码，恢复为原始数据。
以上几个组成部分共同构成了数字基带传输系统，并且在实际的应用中，这些组成部分的配置和数量可能略有不同，但是其实质都是为了提高数字信号传输的稳定性和可靠性。
通信原理第二章(信道)习题及其答案
第二章（信道）习题及其答案【题2－1】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，0,d K t 都是常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出信号的时域表达式，并讨论之。
【答案2－1】 恒参信道的传输函数为：()0()()d j t j H H e K e ωϕωωω-==，根据傅立叶变换可得冲激响应为：0()()d h t K t t σ=-。
根据0()()()i V t V t h t =*可得出输出信号的时域表达式：000()()()()()()d d s t s t h t s t K t t K s t t δ=*=*-=-讨论：题中条件满足理想信道（信号通过无畸变）的条件：()d d H ωωφωωτττ⎧=⎨⎩常数（）＝－或＝ 所以信号在传输过程中不会失真。
【题2－2】设某恒参信道的幅频特性为[]0()1cos d j t H T e ωω-=+，其中d t 为常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出表达式并讨论之。
【答案2－2】 该恒参信道的传输函数为()0()()(1cos )d j t j H H e T e ωϕωωωω-==+，根据傅立叶变换可得冲激响应为：0011()()()()22d d d h t t t t t T t t T δδδ=-+--+-+根据0()()()i V t V t h t =⊗可得出输出信号的时域表达式：0000011()()()()()()()2211 ()()()22d d d d d d s t s t h t s t t t t t T t t T s t t s t t T s t t T δδδ⎡⎤=⊗=⊗-+--+-+⎢⎥⎣⎦=-+--+-+讨论：和理想信道的传输特性相比较可知，该恒参信道的幅频特性0()(1cos )H T ωω=+不为常数，所以输出信号存在幅频畸变。
其相频特性()d t ϕωω=-是频率ω的线性函数，所以输出信号不存在相频畸变。
通信原理(陈启兴版)第5章课后习题答案
第5章 数字基带传输系统5.1 学习指导 5.1.1 要点本章的要点主要有数字基带传输系统结构及各部件功能；基带信号常用波形及其频谱特性；基带传输常用码型的编译及其特点；码间串扰和奈奎斯特第一准则；理想低通传输特性和奈奎斯特带宽；升余弦滚将特性；第一类部分响应系统；无码间串扰基带系统的抗噪声性能；眼图和均衡的概念。
1.数字基带传输系统数字基带传输系统：不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，其基本结构如图5-1所示。
主要有发送滤波器、信道、接收滤波器、同步提取电路以及抽样判决器组成。
发送滤波器用于产生适合于信道中传输的基带信号波形。
信道是基带信号传输媒质（通常为有线信道）。
加性n (t )是均值为零的高斯白噪声。
接收滤波器的功能接收有用信号，滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。
同步提取即从接收信号中提取用来抽样的定位脉冲。
抽样判决器用来对对接收滤波器的输出波形进行抽样、判决和再生（恢复基带信号）。
图5 - 1 数字基带传输系统的原理方框图2.数字基带信号及其频谱特性(1) 数字基带信号数字基带信号用不同的电平或脉冲来表示不同的消息代码。
数字基带信号的单个脉冲有矩形脉冲、余弦脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲等等形式。
常用的基本信号波形有：单极性与双极性波形、不归零码与归零码波形、差分波形、多电平波形等。
数字基带信号通常是一个随机的脉冲序列。
若其各码元波形相同而电平取值不同，则可表示为()()nsn s t a g t nT ∞=-∞=-∑ (5-1)式(5-1)中，a n 是第n 个码元所对应的电平值（随机量）；T s 为码元持续时间；g (t )为某种脉冲波形。
一般情况下，数字基带信号可表示为()()nn s t s t ∞=-∞=∑ (5-2)(2) 基带信号的频谱特性数字基带信号s (t )的频谱特性可以用功率谱密度来描述。
设二进制随机信号为()()nn s t s t ∞=-∞=∑ (5-3)其中()()()12,0()11=S n S g t nT s t g t nT -⎧⎪=⎨-⎪⎩对应“”，以概率P 出现，对应“”，以概率P 出现 则s (t )的功率谱密度为212()(1)()()s S P f f P P G f G f =--+212[()(1)()]()S S S S m f PG mf P G mf f mf δ∞=-∞+--∑(5-4)式(5-4)中，f s =1/T s 为码元速率；G 1(f )和G 2(f )分别是g 1(t )和g 2(t )的傅里叶变换。
数字基带传输系统的组成
数字基带传输系统的组成数字基带传输系统是一种数字信号传输技术，它将数字信号直接传输到接收端，而不需要进行模拟信号转换。
数字基带传输系统由多个组成部分构成，下面将逐一介绍。
1. 发送端发送端是数字基带传输系统的核心部分，它负责将数字信号转换为电信号，并将其发送到接收端。
发送端通常由数字信号处理器、调制器、编码器和发射机等组成。
数字信号处理器用于对数字信号进行处理和调整，以便更好地适应传输通道。
调制器将数字信号转换为模拟信号，以便在传输过程中进行传输。
编码器将数字信号转换为二进制码，以便在传输过程中进行传输。
发射机将电信号发送到传输介质中。
2. 传输介质传输介质是数字基带传输系统的传输通道，它可以是电缆、光纤、无线电波等。
传输介质的选择取决于传输距离、传输速率、传输质量和成本等因素。
电缆和光纤通常用于短距离传输，而无线电波则适用于长距离传输。
3. 接收端接收端是数字基带传输系统的另一个核心部分，它负责接收传输介质中的电信号，并将其转换为数字信号。
接收端通常由接收机、解调器、解码器和数字信号处理器等组成。
接收机将电信号接收并放大，以便进行后续处理。
解调器将模拟信号转换为数字信号，以便进行解码和处理。
解码器将二进制码转换为数字信号，以便进行后续处理。
数字信号处理器用于对数字信号进行处理和调整，以便更好地适应接收端的要求。
4. 控制器控制器是数字基带传输系统的另一个重要组成部分，它负责控制整个系统的运行和管理。
控制器通常由微处理器、存储器和接口电路等组成。
微处理器用于控制系统的运行和管理，存储器用于存储系统的程序和数据，接口电路用于与其他设备进行通信和交互。
数字基带传输系统由发送端、传输介质、接收端和控制器等多个组成部分构成。
这些部分相互协作，共同完成数字信号的传输和处理，为现代通信技术的发展做出了重要贡献。
通信原理习题
习题11-1 某信源的符号集由A 、B 、C 、D 、E 、F 组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。
1-2 已知某四进制信源{0，1，2，3}，每个符号独立出现，对应的概率P 0、P 1、P 2、P 3，且P 0+P 1+P 2+P 3=1。
（1）试计算该信源的平均信息量。
（2）每个符号的概率为多少时，平均信息量最大？ 1-3 设某数字传输系统传送二进制信号，码元速率R B2=2400B ，试求该系统的信息速率R b2。
若该系统改为十六进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s ，试问码元速率为多少？ 1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s ，试问变换成四进制和八进制数字信号时，传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某某系统的码元速率为3600Kb ，接收端在1小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率P e 。
1-7 某系统经长期测定，它的误码率P e =10-5，系统码元速率为1200B ，问在多长时间内可能收到360个错误码元？习题33-1 某两个信道的模型可等效成如图3-16（a ）、（b ）所示电路，试求其幅频特性和相频特性，并绘出它们的曲线图，并问是它们是否为理想信道？（a ） （b ）图3-16 3-1题图3-2 具有 6.5MHz 带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MH.，试求其信道容量。
3-3 设某恒参信道的传输函数为dt j e K H ωω-=0)(，其中0K 和d t 都是常数，试确定信号s(t)通过该信道后的输出信号的时域表达式，并讨论信号有无失真。
3-4 什么是分集接收？常见的几种分集方式是什么？3-5 已知高斯信道的带宽为4kHz ，信号与噪的功率比为63，试确定这种理想通信系统的极限传输速率。
数字基带信号、基带传输以及频带传输及结构
码元间数隔字基带信号、基带传输以及频带
传输和结构
(4) 双极性归零码（BRZ）
它是双极性码的归零形式；每个码元内的脉冲都 回到零点平，即相邻脉冲之间必定留有零电位的 间隔。
1010011 0
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
(5) 差分码
不是用码元本身的电平表示消息代码，而是用相 邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代码；
E 1 1 00 11 00 0 0 1 1 11
E
由于差分码是以相邻脉冲电平的相对变化来表示代码， 因此称它为相对码，而相应地称前面的单极性或双极性 码为绝对码。
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
(6) 多进制码
这种波形的一个脉冲可以代表多个二进制符号，在 码元速率一定时可以提高信息速率，故在高速数 字传输系统中得到广泛应用；
什么是数字基带传输？ －数字基带信号在信道中的直接传输,如在某些
具有低通特性的有线信道中，特别是传输距离不 太远的情况下； 什么是数字频带传输？
－数字基带信号经过载波调制，把频谱搬移到 高载波处在带通型信道中的传输； 也称为调制或 载波传输；
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
数字基带通信系统模型
t
g1 t 2Tb 2
2 g1 t 2Tb
随机脉冲序列示意图
g1(t )－“0”码，出现概率为p g2(t )－“1”码 ，出现概率为1-p
Tb－码元间隔 f b－码元速率
数字基带信号、基带传输以及频带 传输和结构
二进制随机序列功率谱密度
g1(t )~G1(f )
g2(t) ~G2(f )
成的近程数据通信系统广泛采用了这种传输方 式； 2 数字基带传输中包含频带传输的许多基本问 题，也就是说，基带传输系统的许多问题也是 频带传输系统必须考虑的问题； 3 任何一个采用线性调制的频带传输系统可等 效为基带传输系统来研究；
数字基带传输概述
低功耗化
随着物联网、智能家居等应用的普及， 对于设备的续航能力要求越来越高， 未来数字基带传输将致力于降低功耗， 延长设备使用寿命。
网络融合
未来数字基带传输将与无线网络、光 网络等技术进一步融合，形成更加高 效、智能的网络传输体系。
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总结词
随着无线通信和有线通信的不断发展，无线与有线数字基带传输的融合技术成为新的发 展趋势。
详细描述
为了充分发挥无线通信和有线通信的优势，研究者开始研究无线与有线数字基带传输的 融合技术，如无线与有线的联合传输、无线与有线网络的协同优化等，以提高传输性能，
满足用户多样化的需求。
06
结论
数字基带传输的重要性和优势
噪声
指在传输过程中随机叠加在信号上 的任何不需要的信号，分为加性白 噪声和乘性噪声两类。
干扰
指由于其他信号或电磁波的干扰而 引起的信号失真或误码，分为同频 干扰、邻频干扰和互调干扰等类型。
03
数字基带传输的信号处理技术
信号调制解调技术
1 2
调频（FM） 通过改变信号的频率来传递信息，具有抗干扰能 力强、传输距离远的优点，但带宽利用率较低。
传输距离较近
由于基带信号的频谱能量主要集中在较低的频率范围，因此其传输距离 通常较近。为了实现较远距离的传输，通常需要采用中继转发的方式。
03
带宽利用率高
数字基带传输可以利用高效的信号编码和调制技术，如多进制调制、脉
冲整形等，提高信道带宽的利用率，实现高速率的数据传输。
数字基带传输的应用场景
有线通信系统
功率效率
总结词
功率效率是指在传输一定数据量时所消耗的能量，是评价数字基带传输系统能效的重要指标。
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数字基带传输系统的基本结构
数字基带传输系统是一种用于将数字信号传输的通信系统。
其基本结构包括信源、编码器、调制器、信道、解调器和解码器等组成。
本文将逐一介绍这些组成部分的功能和作用。
1. 信源
信源是数字基带传输系统的起点，其作用是产生数字信号。
信源可以是各种数字信息，如文字、音频、视频等。
通过信源的输入，数字信号被生成并传输到下一个组成部分。
2. 编码器
编码器是将输入的数字信号进行编码的部分。
编码的目的是将数字信号转换为适合传输的形式，并增加抗干扰能力。
编码器可以采用多种编码方式，如霍夫曼编码、差分编码等。
编码后的信号被传输到调制器。
3. 调制器
调制器是将编码后的数字信号转换为模拟信号的部分。
在数字基带传输系统中，调制器采用调制技术将数字信号转换为模拟信号。
常用的调制方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅键控（ASK）等。
调制后的信号被传输到信道。
4. 信道
信道是数字基带传输系统中信号传输的媒介。
信道可以是有线的，如电缆和光纤，也可以是无线的，如无线电波。
在信道中，信号可能会受到各种干扰和噪声的影响，因此需要采取适当的技术来增强信号的可靠性和抗干扰能力。
5. 解调器
解调器是将经过信道传输的模拟信号转换为数字信号的部分。
解调器采用解调技术将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到解码器。
常见的解调方式包括相干解调和非相干解调等。
6. 解码器
解码器是将解调后的数字信号还原为原始信号的部分。
解码器根据编码器的编码规则，对解调后的数字信号进行解码，将其转换为原始的数字信号。
解码后的信号可以用于恢复信源产生的原始信息。
数字基带传输系统的基本结构如上所述。
通过信源产生数字信号，经过编码器、调制器、信道、解调器和解码器等组成部分的处理，最终实现对数字信号的传输和还原。
这种传输系统在现代通信中得到广泛应用，提高了通信的可靠性和效率。