数字基带调制

二、数字基带传输和频带传输
把原始数据信号（包含直流分量、低频、谐波分量）称为 基带信号。由数据终端产生的二进制数字信号，包括 PCM 、 △M等调制后的信号，称为数字基带信号。直接利用基带信号 进行传输的方式称为基带传输。如数字光纤通信系统。 利用载波对基带信号进行调制，使信号频谱搬移到载波频 率附近的一个频带内，把这种调制后的信号称频带信号。用频 带信号进行数据传输称频带传输。 近距（几米到几百米）：经接口电路（ RS-232 、 RS-422 ） 直接在线路上传输。 较近：加基带传输机（基带MODEM）。 较远：采用频带传输，即加调制解调器。
远动监控技术
西南交通大学电气工程学院
第四章 远动监控系统数据传输 与通信网络ห้องสมุดไป่ตู้构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 通信信道及数据传输系统 调制与解调 计算机网络基础 数据通信方式 调度端及RTU的网络结构
远动信息的传递过程
通信设备：一般包括信道、调制器/解调器（光端机）。 调制：把信息加到载波上，变成已调信号的过程 解调：把信息从已调信号中恢复出来的过程称为解调 信道：含有各种干扰的通信线路
四、接收端设备与信道的连接
频带的选择
阻抗的匹配
电平的匹配
第四章 远动监控系统数据传输 与通信网络结构
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 通信信道及数据传输系统 调制与解调 计算机网络基础 数据通信方式 调度端及RTU的网络结构
一、音频线路
1.由音频线路构成的数据传输系统
3
(dB)
常用dBr表相对电平，用dBm表示绝对电平。
3.干扰电平和发送接收电平的规定
以铁路通信为例：
干扰电平：音频回路两端用杂音计所测杂音电压：
明线≤2.5mV；电缆≤2.0mV。 发送电平：音频电路最高发送电平不大于0dBm； 载波通道的载波机两线端测得的电平 不大于-13 dBr。 接收电平：接收端根据传输方式的不同及接收端通 信设备本身的性能，对接收电平的限制 不同。如对FSK的音频实回线，要求 接收电平大于-25 dBm。
令：
1 Z ) U e j (U1 I 1 c 2
1 Z ) U e j (U1 I 1 c 2
则：
U e j e rx U e j e rx U e x e j ( x ) U e x e j ( x ) U x
转换为瞬时值的形式，有：
u 2U e x sin(t x ) 2U e x sin(t x ) u ( xt) u ( xt)
波速：考察 U ( x, t ) 中相位为一定值
1
，即
的点
t时刻x点处， U ( x, t ) 的相位为 t+Δt 时刻，相位
模拟信道：传输连续的模拟信号。 数字信道：传输离散的数字信号。
3、按传输媒质不同
有线：以有形的线路为传输媒质。如对称电缆、同轴电 缆、架空明线、光纤。 无线：以自由空间为传输媒质。微波、卫星通信等。
4、按信息传送方向与时间关系
单工信道：只能一个方向传送，任何时间不能改变。 半双工信道：可以双向传输，交替进行，不能同时进行。 全双工信道：可同时进行双向传输。
g0 jC 0 r2 2
r11 r2 2 r1 1 (1 2 ) r2 2
Zc
r0 jL0 g0 jC 0
1 j (r0 jL0 )( g0 jC0 ) r1 r2 (1 2 ) 2
（4）前行波和反行波、波速
单极性不归零码
双极性不归零码
单极性归零码 双极性归零码 差分码
基带数传机原理框图
三、干扰电平和允许电平
用电平表示信号在传输过程中信号幅度变化情况。
1.相对电平
选择电路上某点的功率P0（U0、I0）为基准，把 电路上各点功率高于或低于基准点的倍数以dB（分 贝）表示，称该点的相对功率（电压、电流）电平。
相对功率电平 相对电压电平 相对电流电平
P 10 log Pu 20 log Pi 20 log
px (dB) p0 Ux (dB) U0 Ix (dB) I0
2.绝对电平
在600Ω电阻上，消耗1mW功率为绝对功率电平的基准： 绝对功率电平 绝对电压电平
10 U Pu 20log x (dB) 0.775 P 10log Px
音频（300~3400Hz）线路：架空明线、对称电缆
2.通信线的传输特性
（1） 首端加上频率为ω的正弦交流电压，稳定后， 线路上任意一点X处的电压为：
1 1 rx rx U x (U1 I1Z c )e (U1 I1Z c )e 2 2
（2） 线路的特性阻抗(波阻抗)
1 2 2 2 2 [ (r02 2 L2 )( g C ) L0C0 r0 g 0 ] 0 0 0 2
γ：传播系数 β：衰耗系数，单位为dB/km(分贝/公里) α：相移系数，单位为rad/km(弧度/公里)
计算：用复数的运算方法来简化计算过程
r0 jL0 r11
Zc
r0 jL0 g 0 j C 0
它表征线路本身的特性，与线路长度无关。
（3） 线路的传播系数、衰耗系数和相移系数
j (r0 jL0 )(g0 jC0 )
1 2 2 2 2 [ (r02 2 L2 )( g C ) L0C0 r0 g 0 ] 0 0 0 2
一、信道的分类
1、按信道的复用方式 频分信道（ FDM ）：利用频率变换和调制方法，将若干路 信号调制到频谱的不同位置，接收端利用接收滤波器把各路信 号区分开。按频带划分信道构成多路复用。 时分信道（ TDM ）：将信号时区划分为若干时隙，轮流传 输不同的信号，形成时分通信。
2、按传输信号的类型