知识点4-1 数字信号传输的基本理论.

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《数字信号基带传输》课件

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表示方法
数字信号可以通过多种方式表示,如二进制、八进制和十六进制等。其中,二 进制是最常用的表示方法,因为它具有简单、可靠和易于传输的优点。
数字信号的波形
波形种类
数字信号的波形有多种,如矩形波、三角波和正弦波等。这 些波形在数字通信和数字信号处理中有着广泛的应用。
波形参数
数字信号的波形参数包括幅度、频率和相位等,这些参数可 以用来描述波形的特征和变化规律。在数字信号传输和处理 过程中,波形参数的变化会对信号的质量和性能产生影响。
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CONTENTS
目录
• 引言 • 数字信号基础知识 • 基带传输系统概述 • 数字信号的基带传输 • 基带传输系统的性能分析 • 基带传输系统的实际应用案例
CHAPTER
01
引言
课程背景
数字信号基带传输是通信系统中的重 要组成部分,广泛应用于数字电视、 数字广播、数字音频等领域。
CHAPTER
02
数字信号基础知识
数字信号的定义与特点
定义
数字信号是一种离散的、不连续的信 号,它表示的是离散时间状态的变化 。
特点
数字信号具有离散性、不连续性和量 化性,这些特点使得数字信号在传输 和处理时具有更高的可靠性和抗干扰 能力。
数字信号的生成与表示
生成方式
数字信号可以通过各种方式生成,如抽样、量化和编码等。这些过程可以将连 续的模拟信号转换为离散的数字信号。
CHAPTER
06
基带传输系统的实际应用案例
基于基带传输的数字电视系统
数字电视系统概述
数字电视系统采用基带传输方式,将数字信号传输到接收端,实现 高质量的视频和音频播放。
数字电视系统的组成

知识点4-5 扰码与解扰.

知识点4-5 扰码与解扰.

a n- 2
a n- 3

a1
a0
图4.37 扰码器的一般形式
第4章
数字信号基带传输
以4级移位寄存器构成的扰码器为例, 在图 4.33基 础上可得到图4.38(a)结构形式的扰码器。 假设各级移位 寄存器的初始状态为全0, 输入序列为周期性的 101010…, 则输出序列各级反馈抽头处的序列如下所示:
an C1an 1 C2an 2 C3an3 Cn a0 Ci an i
i 1 n
(模2加)
(4.27)
第4章
数字信号基带传输
称式(4.27)为递推方程, 它给出了移位输入an与 移位前各级状态的关系。 将等式左边的an移至右边, 并将an=C0an(C0=1)代入上式, 则上式可改写为
n n n
S G Ci DiG G[1 Ci Di ] G [ Ci Di ]
i 1 i 1 i 1
所以式(4.30)也可表达为
G
S
i C D i i 0 n
(4.31)
第4章
数字信号基带传输

C0= 1
C1
C2
C3
Cn- 1
Cn= 1
a n- 1 输 入 数 据 序S 列 输出 序列 G
a n- 1 C1
a n- 2 C2
a n- 3 C3

a1 Cn- 1 …
a0 C n= 1
C0=1
输出序列 R (b)
图4.38 4级移位寄存器构成的扰码器与解扰器 (a) 扰码器; (b) 解扰器
第4章
数字信号基带传输
在接收端可以采用图4.38(b)所示的解扰器, 这
是一种线性反馈移位寄存器结构。 采用这种结构可以 自动地将扰码后的序列恢复为原始的数据序列。 我们 仍采用延时算符来说明这一点。 由图4.38(b)可得

基本传输知识点总结

基本传输知识点总结

基本传输知识点总结传输是信息技术领域中一个重要的概念,它涉及到数据、信号、能量等在不同媒介中的传递过程。

而在网络通信中的传输则是涉及到网络包在网络中的传递和交换,这是一个非常重要的环节。

通过传输,数据能够在不同的终端设备之间进行传递,以实现信息的传输和共享。

因此,了解传输的基本知识是非常重要的。

下面将从传输的基本原理、传输媒质、传输信道、传输协议等方面对传输知识点进行总结。

一、传输的基本原理1. 信号传输在信息传输中,最基本的就是信号的传输。

信号的传输是指将表达信息的波形从一个地方传送到另一个地方。

通常,信号可以通过电磁波、光波或者声波进行传输。

在数字通信中,主要使用数字信号进行传输。

2. 数据传输数据传输是指将数据从一台设备传输到另一台设备的过程。

数据传输需要通过网络或者数据线进行,可以是有线传输,也可以是无线传输。

传输的数据可以是文本、图片、音频、视频等形式的信息。

3. 传输过程传输过程包括数据的编码、传输介质、传输协议等环节。

在传输过程中,信号需要经过编码、调制、调制解调等处理,然后通过传输介质进行传播。

传输介质可以是导线、光纤、空气等媒介,不同的传输介质对传输速率、传输距离、抗干扰能力等都有不同的影响。

二、传输媒质1. 有线传输介质有线传输介质主要包括双绞线、同轴电缆和光纤。

其中,双绞线是最常见的传输介质,它可以传输音频、视频和数据。

同轴电缆主要用于电视信号、数据通信等传输。

而光纤则是一种高速传输介质,能够传输大容量数据,广泛应用于网络通信和数据中心。

2. 无线传输介质无线传输介质主要包括微波、红外线、无线电波等。

无线传输介质主要用于无线通信、卫星通信、蓝牙、Wi-Fi等领域,适用于移动通信、宽带接入、无线局域网等应用。

三、传输信道1. 单工传输单工传输是指数据只能在一个方向上传输,不能实现双向通信。

常见的单工传输包括广播、电视信号等。

2. 半双工传输半双工传输是指数据能够在两个方向上传输,但是不能同时进行。

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( )。

传输基本原理及概念

传输基本原理及概念

传输基本原理及概念传输是指将信息从一个地点传送到另一个地点的过程。

在现代通信中,传输通常是指通过电磁波、光纤、卫星等媒介将信息从一个设备传送到另一个设备。

传输的基本原理涉及信号传输、数据编码、传输媒介和信道容量等方面。

下面是对传输基本原理及概念的详细介绍。

1.信号传输信号传输是指将信息转换为电磁波信号或光信号,并通过传输媒介传送到接收端。

传输媒介可以是电线、光纤、无线电波等。

信号传输可以分为模拟传输和数字传输两种形式。

-模拟传输:模拟传输是指将连续变化的模拟信号通过调制技术转换为模拟频率或幅度变化的电信号,然后再通过传输媒介传送。

模拟传输适用于音频、视频等连续信号的传输。

-数字传输:数字传输是指将离散的数字信号通过数字编码技术转换为0和1的数位信号,然后再通过传输媒介传送。

数字传输具有更好的抗干扰性和容错性,适用于数据通信和互联网传输。

2.数据编码数据编码是将原始数据转换为特定编码形式的过程。

数据编码可以分为模拟编码和数字编码两种形式。

-模拟编码:模拟编码是将模拟信号转换为模拟编码信号的过程。

常用的模拟编码方式包括脉冲编码调制(PCM)、调幅调制(AM)、频移键控(FSK)等。

-数字编码:数字编码是将离散的数字信号转换为特定数字编码形式的过程。

常用的数字编码方式包括非归零编码(NRZ)、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。

3.传输媒介传输媒介是信息传输中用于传送信号的物理媒介。

常用的传输媒介包括电线、光纤和无线电波。

-电线:电线主要用于有线传输,可以分为双绞线、同轴电缆和平行线等。

电线传输速度相对较低,适用于短距离通信。

-光纤:光纤是一种利用光信号传输的传输媒介,具有传输速度快、抗干扰性强等优点。

光纤通常用于长距离、高速传输。

-无线电波:无线电波是一种通过空气传播的电磁波,可以实现远距离、无需有线的通信。

无线电波可以分为长波、中波、短波、超短波、甚高频、超高频、特高频等。

4.信道容量信道容量是指传输媒介支持的最大信息传输速率。

第7章数字信号传输

第7章数字信号传输

2 4
传输码型

HDB3码
例:
传输的HDB3码: -1000-1+1-1+100+1 -1000-1+1 0 0+10-1
恢复的二进码序列: 1000 0 1 1 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 1
《数字通信原理》 传输码型特性的分析比较
2 6
传输码型特性的分析比较
常见的传输码型:
●不归零码——连续谱第一个零点为 fB
1
归零码——连续谱第一个零点为 2 fB
不归零码:
fB
1 TB
1
归零码:
2 fB
2 TB
2
2
1
9
《数字通信原理》 传输码型–单极性码
1 1
主要内容
1 对基带传输码型的要求
2 单极性不归零码
3
单极性归零码
11
1 2
传输码型

单极性码
1、对基带传输码型的要求
➢传输码型的功率谱中应不含直流分量, 同时低频分量要尽量少; ➢传输码型的功率谱中高频分量应尽量少; ➢便于定时时钟的提取; ➢传输码型应具有一定的检测误码能力; ➢对信源统计依赖性最小; ➢要求码型变换设备简单、易于实现。
《数字通信原理》 传输码型–HDB3码
1 9
传输码型

HDB3码
常见的传输码型:
➢单极性不归零码(即NRZ码)
➢单极性归零码(即RZ码)
➢AMI码
➢HDB3码
➢CMI码
不适合基 带传输
2 0
传输码型

HDB3码
HDB3码 二进码序列:0000
V V+ (+1)

数字通信原理 穷举

数字通信原理 穷举

数字通信原理穷举
数字通信原理是关于数字信号的传输、编码、调制和数字通信系统的设计与性能分析等方面的知识。

以下是数字通信原理的主要内容:
1. 数字信号的基本概念和性质,包括离散时间信号、离散幅度信号、数字信号的采样和量化等。

2. 数字信号编码的基本原则和常用的编码方式,如脉冲编码调制、调幅编码、调频编码和编码复用等。

3. 数字调制的基本原理和常用的数字调制方式,如二进制振幅移位键控、相位移位键控和正交振幅调制等。

4. 数字信道的性质和误差控制方法,包括信道等化、码间串扰抑制和纠错编码等。

5. 数字通信系统的信道模型和性能分析方法,包括信噪比、比特误码率和频谱效率等。

6. 实际数字通信系统的设计与性能分析,如数字调制解调器的设计、纠错编码的选择和误差控制策略等。

总之,数字通信原理是数字通信技术的基础,掌握其中的知识可以帮助人们设计和实现高效、可靠的数字通信系统。

数字信号知识点总结

数字信号知识点总结

数字信号知识点总结数字信号是一种离散的信号,它由一系列的离散数值组成,可以用二进制数字表示。

数字信号在信息传输、通信、控制系统等领域中得到了广泛的应用,因此对数字信号的了解和掌握是非常重要的。

数字信号的特点1. 离散性:数字信号是由一系列的离散数值组成的,其取值在某一范围内离散分布。

2. 数字化:数字信号是经过数字化处理得到的信号,可以用数字编码表示。

3. 可编程性:数字信号在数字处理器中可以进行数值的运算和处理,可以方便地进行数字信号处理。

4. 抗干扰能力强:数字信号可以通过错误编码和纠错技术来提高传输的可靠性,具有较好的抗干扰能力。

数字信号的生成与表示数字信号的生成通常通过模数转换器(ADC)来实现,将模拟信号转换为数字信号。

数字信号可以用二进制数码表示,其中0和1分别代表低电平和高电平。

在电子设备中,数字信号通常用高低电平的变化来表示信号的信息。

数字信号的种类1. 周期信号:周期信号是指在一定时间间隔内重复的信号。

周期信号具有周期性和频率性,如正弦信号、方波信号、三角波信号等。

2. 非周期信号:非周期信号是指不在一定时间间隔内重复的信号。

非周期信号通常是一次性的事件,如脉冲信号、随机信号等。

3. 离散信号:离散信号是指在一段时间内只取有限个数值的信号。

离散信号在时域上呈现为点的形式,可以通过采样来获取。

4. 连续信号:连续信号是指在一段时间内可以取任意数值的信号。

连续信号在时域上呈现为连续的曲线,通过模拟信号来表示。

数字信号的处理与分析1. 采样:采样是将连续信号转换为离散信号的过程,通过一定的时间间隔对信号进行采样。

采样频率越高,采样精度越高,可以更好地重构原始信号。

2. 量化:量化是将采样得到的离散信号转换为数字信号的过程,通过对离散信号的幅度进行近似描述。

量化精度越高,数字信号的表示越精确。

3. 编码:编码是将量化得到的数值用二进制编码表示的过程,常用的编码方式有二进制编码、格雷码、汉明码等。

数据通信技术基础的知识点整理

数据通信技术基础的知识点整理

数据通信技术基础的知识点整理数据通信技术基础是计算机科学与技术中的重要领域,主要研究计算机之间的数据传输,包括信号传输、数字编码、调制解调、传输介质、网络传输协议等方面。

以下是对数据通信技术基础的知识点整理。

一、数字信号传输数字信号传输是指将数据转换成数值信号后,以数字模式传输。

在数字信号传输过程中,需要选择合适的传输介质、信号调制方式,以及正确的信号编码方式等。

数字信号传输的主要知识点有:1.二进制编码二进制编码是将数据转换为二进制形式的编码方式。

二进制编码有 ASCII码、BCD码、格雷码等形式。

2.信号调制信号调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,主要有模拟调制和数字调制两种方式。

在数字调制中,常用的调制方式有ASK、FSK和PSK等。

3.传输介质传输介质是数字信号传输的物理媒介,包括电缆、光纤、无线电波、卫星、载波等。

不同的传输介质具有不同的传输速度、误码率等特性。

4.差错控制差错控制是数据传输过程中一种重要的技术,它主要是指如何在传输过程中检测和纠错错误,以保证数据的可靠传输。

常用的差错控制方式有循环冗余检验(CRC)和海明码等。

二、模拟信号传输模拟信号传输是指将连续的信号以模拟的方式传输。

在模拟信号传输过程中,需要选择合适的传输介质、信号调制方式,以及正确的信号编码方式等。

模拟信号传输的主要知识点有:1.模拟调制模拟调制是将模拟信号经过调制器调制为可以传输的信号形式。

在模拟调制中,常用的调制方式有调幅、调频和调相等。

2.传输介质传输介质也是模拟信号传输的物理媒介,常用的传输介质包括电缆、无线电波等。

3.信噪比信噪比是指传输信号和噪声信号之间的比例。

在模拟信号传输中,信号的质量主要是通过信噪比来衡量的。

4.线路衰减线路衰减是指随着传输距离的增加,信号的功率逐渐减弱的现象。

在模拟信号传输中,最容易受到线路衰减影响的是高频信号。

三、计算机网络计算机网络是连接两台或多台计算机的互联网络,主要分为局域网、广域网和互联网三大类。

通信电子中的数字信号传输技术

通信电子中的数字信号传输技术

通信电子中的数字信号传输技术随着科技的发展,数字信号传输技术已经成为了现代通信电子中的一项重要技术。

从传统的模拟信号到现在的数字信号传输,我们可以感受到数字信号传输技术的重要性和不可忽视的作用。

本文将从数字信号传输技术的定义、原理、种类和应用几个方面来探讨数字信号传输技术。

一、数字信号传输技术的定义数字信号传输技术,顾名思义,指的是将信息通过数字形式进行传输的技术。

它利用二进制位来表示信息的状态,每个二进制位只有两种状态:0和1。

这样就可以将传输信号的每一个时刻的状态,通过把它们转换成0和1的方式来表示。

二、数字信号传输技术的原理数字信号传输的原理是将其他信号转换成数字信号,例如将模拟信号转换为数字信号,就需要进行采样和量化两个步骤。

采样是指将每个信号周期取样,然后将其转换为数字信号。

采样率通常为两倍或者两倍以上信号的最高频率。

采样的结果是一个由数字信号序列组成的串。

量化是指将采样的结果转化为有限个数字。

通常会将采样结果按照一定的规则分成若干个级别,每一个级别只能够用一个数字表示。

这时就形成了有限位的数字信号。

直接在系统中传输数字信号是不实际的,因为数字信号的频带非常宽,需要更高的传输速率和带宽。

因此,需要进行编码和解码,使数字信号能够被传输。

编码是指将数字信号通过某种方法转换为经过调制的数字信号,以便能够被传输。

一般情况下,数字信号会先进行调制,然后再传输。

其中调制的方式有许多种,例如正交振幅调制、频移键控调制、相位键控调制等。

解调是指将调制的数字信号重新还原成数字信号,以重新还原传输的信息。

三、数字信号的种类数字信号的种类主要分为三类:离散时间信号、连续时间信号和离散频率信号。

离散时间信号是在离散时间点处取样的信号。

这种信号可以使用数字信号进行传输。

连续时间信号是在连续时间上的信号,数字信号只能通过ADC (模数转换器)的方式进行采样和转换为数字信号进行传输。

离散频率信号是处理的最终结果,数字信号可以转换为离散频率信号。

现代通信理论第四讲数字信号基带传输

现代通信理论第四讲数字信号基带传输

2
(f mf b )
Px ( )
2 Px ( ) f b 2 S a (f )
0
1/
f
码元同步的实现: 1) 基带信号有离散谱-直接提取 2) 基带信号无离散谱-间接提取 单极性归零码有离散谱,可直接提取; 单极性不归零码无离散谱,可将其转换为归零码再进行提取; 双极性码无离散谱,转换为单极性归零码,就可以提取。 谱零点带宽为:
现代通信理论
第 四讲
数字信号的基带传输 及自适应均衡
概述
数字信号的传输方式有两种:基带传输和频带传输 ; 基带传输:不经过调制而直接传送的方式 ; 频带传输:使用调制解调器。
研究基带传输的目的 : 1) 在频带传输里同样存在基带传输的问题(如码间干扰等),因 为信道的含义是相对的,若把调制解调器包括在信道中(如广 义信道),则频带传输就变成了基带传输。可以说基带传输是 频带传输的基础; 2) 随着数字通信技术的发展,基带传输方式也有迅速发展的趋 势。它不仅用于低速数据传输,而且还用于高速数据传输; 3) 理论上也可以证明,任何一个采用线性调制的频带传输系统, 总是可以由一个等效的基带传输系统所替代。
g (t ) 1
G1 ( f ) G2 ( f ) G( f ) Sa ( / 2) Sa (f )
则:
Px ( ) f b p (1 p ) G1 (f ) G2 (f )
m 2

Tb 2 2
0
Tb
2 2
t

f b pG1 (mf b ) (1 p )G2 (mf b )
一、 数字基带传输系统的组成:
信 息 源 基带 码型 编码 信道 信号 形成
信道

信号传输的基本原理与技术

信号传输的基本原理与技术

信号传输的基本原理与技术信号传输是现代通信技术的基础,它允许信息在各种设备和系统之间进行传递和交流。

本文将介绍信号传输的基本原理和技术,并探讨其在通信领域的应用。

一、信号传输的基本原理信号传输的基本原理涉及到信号的产生、传输和接收三个过程。

首先,信号产生是指通过某种方式将信息转化为可传输的电信号。

这可以通过模拟信号生成器、数字信号处理器或其他相关设备来实现。

其次,信号传输是指将产生的信号通过传输介质(如电缆、光纤或无线信道)传送到目标位置。

在传输过程中,信号可能会受到干扰和衰减,因此需要采取相应的技术手段进行信号增强和噪声抑制。

最后,信号接收是指将传输过来的信号转化为可理解的信息形式。

接收器通常包括信号解调器、滤波器和放大器等组件,用于还原原始信息并进行后续处理。

二、信号传输的技术1. 模拟信号传输技术:模拟信号传输是指将连续变化的信号通过模拟调制和解调技术进行传输。

常见的模拟信号传输技术包括调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

这些技术适用于音频和视频传输等领域。

2. 数字信号传输技术:数字信号传输是指将信息转化为离散的二进制信号进行传输。

与模拟信号相比,数字信号传输具有更好的抗干扰性和容错性。

常见的数字信号传输技术包括脉冲编码调制(PCM)、频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)等。

3. 光纤传输技术:光纤传输技术利用光的传导特性实现信号的高速传输。

光纤具有低损耗、大带宽和抗电磁干扰等优点,因此在长距离通信和高速互联网连接中得到广泛应用。

光纤传输技术包括单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)等。

4. 无线传输技术:无线传输技术通过电磁波进行信号传输,无需使用物理介质。

常见的无线传输技术包括无线电、红外线、蓝牙和Wi-Fi 等。

这些技术广泛应用于移动通信、遥控器和无线网络等领域。

三、信号传输的应用信号传输技术在通信领域有广泛的应用。

以下是几个具体的应用示例:1. 移动通信:移动通信系统利用无线信号传输技术,实现移动电话、无线数据和短信等服务。

数字信号传输系统工作原理

数字信号传输系统工作原理

数字信号传输系统工作原理数字信号传输系统是一种通过数字信号来传输信息的系统,它广泛应用于通信、计算机网络、音视频传输等领域。

本文将详细介绍数字信号传输系统的工作原理,包括信号的数字化、编码与解码、传输介质选择以及错误检测与纠正等方面。

一、信号的数字化在数字信号传输系统中,原始信号首先需要进行数字化处理,将连续的模拟信号转变为离散的数字信号。

这一过程通常包括采样、量化和编码三个步骤。

1. 采样采样是指将连续的模拟信号在时间上离散取样,获取一系列离散的采样点。

采样的频率取决于采样定理,通常采用两倍于信号最高频率的采样率,以保证采样后的数字信号能够准确重构原始信号。

2. 量化量化是指将采样得到的模拟信号幅度转换为离散的数字值。

量化过程中,将采样得到的信号幅度值映射为离散的幅度级别,常用的量化方法有线性量化和非线性量化。

3. 编码编码是将量化得到的数字信号转换为一系列的二进制代码,用于传输和存储。

常见的编码方式有脉冲编码调制(PCM)、差分编码(DM)等。

二、传输介质选择数字信号传输系统的传输介质选择是十分重要的,它直接影响着传输质量和传输速率。

根据传输距离和需求,可选择不同的传输介质。

1. 电缆传输电缆传输是通过金属导线传输数字信号的方式,包括同轴电缆、双绞线和光纤等。

其中,同轴电缆适用于短距离传输,双绞线适用于中短距离传输,而光纤具有高带宽和抗干扰能力强等特点,适用于长距离高速传输。

2. 无线传输无线传输是指利用无线信道传输数字信号,包括无线电波和红外线等。

无线传输通常应用于移动通信、无线局域网(WLAN)等领域,具有灵活性和便捷性的优势。

三、编码与解码在数字信号传输系统中,编码与解码是确保传输信号的准确性和完整性的重要环节。

1. 编码编码是将数字信号转换为一系列可传输的二进制码的过程。

编码的目的是提高信号抗干扰性和利用信道带宽效率,常见的编码方式有曼彻斯特编码、调制编码、哈夫曼编码等。

2. 解码解码是将接收到的传输信号转换为原始数字信号的过程。

数字信号传输技术

数字信号传输技术

数字信号传输技术数字信号传输技术是一种用于在电信网络中传输信息的技术,它通过将模拟信号转换为数字形式,并使用二进制编码进行传输。

该技术在现代通信系统中占据了重要地位,广泛应用于电话、互联网、无线通信等领域。

本文将介绍数字信号传输技术的原理、应用以及未来发展趋势。

一、数字信号传输技术的原理数字信号传输技术的基本原理是将模拟信号转换为数字形式,以便于进行编码和传输。

这一过程通常包括三个关键步骤:采样、量化和编码。

1. 采样:采样是将连续的模拟信号在时间上进行离散化的过程。

一个周期的模拟信号会被分割成若干个等间隔的采样点,每个采样点对应一个数字表示。

采样率决定了信号在时间上的离散程度,通常采样率越高,还原信号的准确性就越高。

2. 量化:量化是将采样到的信号值进行离散化的过程。

通过将每个采样点与一组离散值进行匹配,信号的幅度值被近似到离散级别上。

量化级数的选择决定了信号的动态范围和分辨率,高位宽的量化能够提供更高的精度。

3. 编码:编码是将量化后的信号转换为二进制码的过程。

常用的编码方式包括脉冲编码调制(PCM)、差分编码调制(DM)等。

编码后的数字信号更适合在数字通信线路上传输,它具有抗干扰性强、传输效率高等优点。

二、数字信号传输技术的应用1. 电话通信:数字信号传输技术在电话系统中得到了广泛应用。

通过将语音信号转换为数字形式,电话网络可以实现多方通话、语音传输的高保真度和丰富的功能,同时也能够通过数字编码进行压缩,提高网络资源的利用效率。

2. 数字广播和电视:数字信号传输技术在广播和电视系统中也被广泛采用。

通过使用数字信号传输,广播和电视节目可以实现高清晰度的传输和多信道选择,用户能够享受到更加丰富多样的音视频内容。

3. 数据传输:数字信号传输还被应用于互联网和计算机网络中。

通过使用数字信号传输技术,可以实现高速、高容量的数据传输。

数字信号传输不仅提供了更高的传输速率,还具有抗干扰性强、误码率低等优点,使得数据能够更加可靠地传输。

通信电子中的数字通信基础知识

通信电子中的数字通信基础知识

通信电子中的数字通信基础知识一、前言随着科技的不断发展,通信电子已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

其中,数字通信技术在通信电子领域中扮演着重要的角色。

本文将深入讲解数字通信基础知识,让读者对数字通信技术有更深入的了解。

二、数字通信的定义数字通信是指利用数字信号进行信息传输的通信方式。

它通过采样、量化、编码等方式把模拟信号转化为数字信号,然后在传输过程中逐一传送数字信号的不同部分,最后再把这些数字信号重新转换为模拟信号。

三、数字通信的原理数字通信技术的基本原理是将模拟信号转换成数字信号,再从发送端传送到接收端,最后再将数字信号转化为模拟信号,使接收方收到的信号与发送方发送的信号尽可能一致。

数字通信主要包括以下几个部分:采样、量化、编码、调制和解调。

首先,采样是指对模拟信号进行离散化。

通过周期性的采样,将模拟信号转化为数字信号。

其次,量化是指对采样后的信号进行量化,把信号幅度离散化,以便在数字信号中传输。

第三步,编码是指对量化后的信号做单一编码,以便在数字传输的过程中保证信号的完整性和正确性。

调制是指把编码后的信号转化为调制信号,方便在传输过程中传输。

解调是指接收方将调制信号转化为数字信号的过程。

四、数字通信的优点相对模拟通信,数字通信有以下优点:1.数字信号更容易处理和储存:数字信号可以很容易地用计算机数码处理、存储和传输,而模拟信号需要经过一系列的处理才能适应计算机处理,也更难储存。

2.数字信号传输的误差小:数字通信技术能够更好地容忍传输过程中的噪声和干扰,而且可以通过纠错编码等技术减少误码率。

3.数字通信更加安全:数字通信使用加密技术可以更好地保障信息的安全与保密。

4.具有灵活性:相对模拟通信,数字通信的参数可以根据不同的需求进行调整,实现不同的通信效果。

五、数字通信在生活中的应用数字通信技术已经广泛应用于各行各业。

例如,在电信行业中,数字通信技术已经成为主流通信技术。

数字通信技术不仅能够提供更好的通信服务,而且能够为人们提供互联网和手机通信等各种便利服务。

考研信息与通信工程掌握数字通信的基本原理

考研信息与通信工程掌握数字通信的基本原理

考研信息与通信工程掌握数字通信的基本原理信息与通信工程作为现代通信技术的重要领域之一,数字通信是其核心内容之一。

掌握数字通信的基本原理对于考研信息与通信工程专业的学生来说至关重要。

本文将介绍数字通信的基本原理,并讨论其在通信系统中的应用。

一、数字通信的基本原理数字通信是利用数字信号进行信息传输的一种通信方式。

相对于模拟通信,数字通信具有更好的稳定性和抗干扰能力,可靠性更高,而且利用数字技术可以对信息进行压缩、处理和加密等操作。

数字通信的基本原理包括以下几个方面:1. 数字信号数字通信系统中使用的信号是离散的,用数字进行表示。

数字信号可以通过对模拟信号进行数字化获得,也可以直接生成数字信号。

在数字信号中,信息以一系列离散的数字码字表示,每个码字包含多个比特。

2. 数字调制为了能够将数字信号传输到远距离,需要将数字信号转换为能够在传输介质中传播的模拟信号。

这就需要使用数字调制技术。

数字调制将数字信号的离散特性转换为连续的模拟信号,常用的数字调制方式包括频移键控(FSK)、相移键控(PSK)和振幅键控(ASK)等。

3. 抗干扰编码在数字通信中,信号的传输过程中会受到多种干扰的影响,如噪声干扰、多径干扰等。

为了提高系统的抗干扰能力,需要对数字信号进行编码。

常用的抗干扰编码方式包括海明码、卷积码等。

二、数字通信在通信系统中的应用数字通信的基本原理不仅在理论研究中有重要意义,也在实际应用中发挥了重要作用。

下面将介绍数字通信在通信系统中的应用。

1. 无线通信系统数字通信技术是现代无线通信系统中的重要组成部分。

通过数字通信技术,可以实现无线信号的数字调制、解调和抗干扰编码等操作,提高无线信号的传输质量和可靠性。

同时,数字通信技术也为无线通信系统的高速传输提供了技术支持。

2. 光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤作为传输介质的通信系统。

数字通信技术在光纤通信系统中发挥了重要作用。

通过数字调制技术,可以将数字信号转换为适合在光纤中传输的光信号;通过抗干扰编码技术,可以提高光信号在光纤中传输过程中的抗干扰性能。

数据通信了解数字和模拟信号的传输

数据通信了解数字和模拟信号的传输

数据通信了解数字和模拟信号的传输数字和模拟信号是数据通信中常见的两种信号类型。

了解数字和模拟信号的传输原理对于数据通信的设计和优化至关重要。

本文将探讨数字和模拟信号的基本原理以及它们在数据通信中的应用。

一、数字信号的传输数字信号是一种离散的信号,它由一系列离散的数值表示。

在数据通信中,数字信号通过离散的信号传输介质进行传输。

以下将介绍数字信号的传输原理和相关技术。

1. 数字信号的传输原理数字信号传输的核心原理是将信息转换成二进制码,通过不同电平表示不同的数字。

常见的二进制码有非归零码和归零码。

非归零码通过有电压和无电压两个状态表示二进制码,而归零码则通过每个二进制位发送一个电平变化来表示。

2. 数字信号的调制技术数字信号在传输中需要经过调制过程,将其转换为模拟信号。

常见的数字信号调制技术有频移键控调制(FSK)、相移键控调制(PSK)和正交幅度调制(QAM)等。

这些调制技术能够在不同的频率、相位和幅度上表示二进制码,从而实现数字信号的传输。

3. 数字信号的传输介质数字信号可以通过不同的传输介质进行传输,包括导线、光纤和无线等。

不同的传输介质有不同的特点和适用范围。

导线传输速度较快且稳定,光纤传输具有高带宽和免受干扰的特点,无线传输具有灵活性和便捷性。

二、模拟信号的传输模拟信号是连续的信号,它的值可以在一定范围内连续变化。

在数据通信中,模拟信号通过连续的信号传输介质进行传输。

以下将介绍模拟信号的传输原理和相关技术。

1. 模拟信号的传输原理模拟信号传输的核心原理是通过连续的波形变化表示信息。

模拟信号可以是连续的正弦波、方波或其他周期性波形。

在传输过程中,模拟信号的幅度、相位和频率都可能发生变化,从而携带了信息。

2. 模拟信号的调制技术模拟信号的调制技术包括调幅、调频和调相等。

调幅是通过改变信号的幅度对信号进行调制,即改变了信号的能量;调频是通过改变信号的频率对信号进行调制,即改变了信号的频率;调相则是通过改变信号的相位对信号进行调制。

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t
2
(4.1)
G()

g(t)e jtdt
2 2
Ae jtdt A sin / 2 / 2
(4.2)
按式(4.2)画出G(ω)的图形如图4.4(b)所示。
第4章 数字信号基带传输
g(t) A
G() A
- 0

t
2
2
(a)
- 6 - 4 - 2 0 2 4 6
图4.7画出了时延td=0的输出响应y(t)的波形。
y(t)
-4 -3 -2 -1
0
1
2
3
4
t
2 fc
2 fc
2 fc
2 fc
2 fc
2 fc
2 fc
2 fc
图4.7 理想低通信道的冲激响应
第4章 数字信号基带传输
a
a
1
2
(a)
0
T
2T
3T
t
a1
a2
(b)
0
T
2T
3T
t
图4.8 脉冲序列 (a) 无符号干扰的脉冲序列; (b) 有符号干扰的脉冲序列
图中虚线特性就是与理想特性等效的滚降特性。 等效
滚降的条件是在H ( f )=1/2点处构成一奇对称特性。 滚
降系数α不同就可有不同的滚降特性, 滚降系数α的定
义如下:
( fc fa ) fc
fc
(4.5)
第4章 数字信号基带传输
4.1.4 数字信号基带传输系统
数字信号基带传输系统的基本模型如图4.11所示。
S(ω)·L(ω)= E(ω)
(4.7)
由式(4.6)和式(4.7), 应有
S(ω)·L(ω)= E(ω)= R()
(4.8)
第4章 数字信号基带传输
4.6.3 PCM中继系统故障位置的测定 PCM再生中继传输系统中再生中继器的数目很多,
且都采无人值守方式, 一旦再生中继器发生故障, 必 须立即判断出故障点的具体所在位置, 以便迅速采取 措施, 使传输系统恢复正常工作。
第4章 数字信号基带传输
4.1.3 数字信号传输的基本准则
…1 1 0 1 0 0 1 …
t
T=
1 2 fc
t
图4.9 最大值点处抽样判决示意图
第4章 数字信号基带传输
从图4.9中可以看出, 当传输速率和信道带宽满足上述 关系时就可以做到没有符号间干扰的传输, 这一关系就是 数字信号传输的一个重要准则——奈奎斯特第一准则。 其含 义是: 当数字信号序列通过某一信道传输时, 码元响应的 最大值处不产生符号间干扰的极限速率是2fc, 这时的传输 效率是2比特每赫兹秒2b/(Hz·s)。
通常对再生中继系统的故障位置的测定是在终端 局进行远距离测试。 再生中继器发生的故障可分两种, 一种是全中继, 中继无输出; 另一种是由于部件变质 或接触不良所致, 虽然还未到全中继的程度, 但误码 率大增, 通话质量明显下降。)
图4.4 单元矩形脉冲 (a) 波形; (b) 频谱
第4章 数字信号基带传输
P (f )
s
=T
T
t
P (f ) s
= T
2
T
t
P (f ) s
T
= 4
T
t
0
1
2 f / fs
0
1
2
3
4 f / fs
0
2
4
6
8 f / fs
图4.5 三种不同宽度矩形脉冲的功率谱
第4章 数字信号基带传输 4.1.2 带限传输对信号波形的影响
图4.6 理想低通的特性
第4章 数字信号基带传输 对上式进行傅氏反变换, 可求得输出响应为
y(t) 1 Y ( )e jtd 1 c
2
2 c
c sin(c (t td )) c (t td )
e d j (ttd )
(4.4)
0
T
t
(d)
0
t
图4.3 二进制数字信号序列的基本波形 (a) 单极性全占空; (b) 双极性全占空; (c) 单极性半占空; (d) 双极性半占空
第4章 数字信号基带传输
通常可以认为G(t)是一个非周期函数, 由傅氏变换关系可求得所 对应的频谱函数G(ω)为
A g (t) 0
t
2
R(ω)=S(ω)·L(ω)·E(ω)
(4.6)
(t)
波 形 形 成 s(t) 信 道
网 络S()
L()
接 收 滤 波 器 y(t) 抽 样 判R决() E()
{bk}
{ak}
n(t) 注 :k= - ∞~ + ∞
图4.11 数字信号基带传输系统
第4章 数字信号基带传输
此外, E(ω)还参与信号的波形形成, 在考虑白噪 声干扰时, 为获得最大判决信噪比, 对E(ω)的选择还 应满足
当无限带宽的信号通过有限带宽的信道传输时对信号波形一定要产 生影响, 即信号出现失真。 信道传输特性可用一等效理想低通特性近似 表示, 如图4.6所示。 图中所示特性的传递函数可表示为
H() K
td
H



Ke
jt
0
c c
-c
0
c

td 表 示 信 道 的 相 移 特 性
H(f )
1
1 2
T fc 2
fc

1 2
1 T

1 2
Rb
0
fc
fc+fa fc+fc f
图4.10 理想低通滤波器的特性
第4章 数字信号基带传输
上述采用理想低通传输特性传输信号是一种理想
极限情况, 而在实际传输网络中采用这种理想特性传
输信号是不能实现的, 因此, 一般采用满足奇对称条件
的滚降低通滤波器来等效理想低通滤波器, 见图4.10。
信道
干扰
接收 滤波器
抽样 基带脉冲 判决器 输出
图4.1 基带传输系统的基本结构
第4章 数字信号基带传输
基 带 脉冲
输入 调制器
信道
干扰
基 带 脉冲 解调器 输出
图4.2 频带传输系统的基本结构
第4章 数字信号基带传输
4.1.1 数字信号波形与频谱

(a)
1 01 1 01
0
T
t
(b)
0
t

(c)
根据奈奎斯特第一准则, 在理想情况下传输数字信号 所要求的带宽是所传数字信号速率的一半。 例如传输速率 为2.048 Mb/s的数字信号在理想情况下要求最小的通路带宽 是1.024 MHz, 即B=0.5Rb。
第4章 数字信号基带传输
图4.10是理想低通滤波器的特性, 从图中可以看出, 码元周期为T, 故码速率Rb=1/T, 又因为
第4章 数字信号基带传输
第4章 数字信号基带传输
4.1 数字信号传输的基本理论 4.2 PCM信号的再生中继传输 4.3 中继传输性能的分析 4.4 基带传输的常用码型 4.5 扰码与解扰 4.6 PCM中继传输系统的测量 习题与思考题
第4章 数字信号基带传输
4.1 数字信号传输的基本理论
基 带 脉 冲信 道 信 号 输入 形成器
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