第3章 数字信号的基带传输技术 沈其聪

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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

(完整word版)数字信号的基带传输

(完整word版)数字信号的基带传输

实验五数字信号的基带传输、眼图、奈奎斯特准则一、实验目的1.熟悉使用simulink模块库,了解各功能模块的操作和使用方法。

2.通过实验进一步掌握、了解数字基带传输系统的构成及其工作原理。

3.观察数字基带传输系统接收端的眼图,掌握眼图的主要性能指标。

二、实验内容用simulink建立一个数字基带传输系统仿真系统,信道中加入高斯白噪声(均值为0,均方差可调),分析理解系统各个模块的功能,并通过观察眼图,判断系统信道中的噪声情况。

三、实验原理(一)数字信号基带传输系统原理基带信号传输系统的典型模型,如图所示。

在发送端,数字基带信号X(t)经发送滤波器输入到信道,发送滤波器的作用是限制发送频带,阻止不必要的频率成分干扰相邻信道。

传输信道在这里是广义的,它可以是传输介质(电缆、双绞线等等),也可以是带调制解调器的调制信道。

基带信号在信道中传输时常混入噪声n(t),同时由于信道一般不满足不失真传输条件,因此要引起传输波形的失真。

所以在接收端输入的波形与原始的基带信号X(t)差别较大,若直接进行抽样判决可能产生较大的误判。

因此在抽样判决之前先经过一个接收滤波器,它一方面滤除带外噪声,另一方面对失真波形进行均衡。

抽样和判决电路使数字信号得到再生,并改善输出信号的质量。

根据频谱分析的基本原理,任何信号的频域受限和时域受限不可能同时成立。

因此基带信号要满足在频域上的无失真传输,信号其波形在时域上必定是无限延伸的,这就带来了各码元间相互串扰问题。

造成判决错误的主要原因是噪声和由于传输特性(包括发、收滤波器和信道特性)不良引起的码间串扰。

基带脉冲序列通过系统时,系统的滤波作用使脉冲拖宽,在时间上,它们重叠到邻近时隙中去。

接收端在按约定的时隙对各点进行抽样,并以抽样时刻测定的信号幅度为依据进行判决,来导出原脉冲的消息。

若重叠到邻接时隙内的信号太强,就可能发生错误判决。

若相邻脉冲的拖尾相加超过判决门限,则会使发送的“0”判为“1”。

现代通信理论与技术(P-7基带传输)-2015

现代通信理论与技术(P-7基带传输)-2015
目的是找到一个线性滤波器,使得抽样判 决器在抽样时刻能得到最大的信噪比。
12 2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
Premise:
Here, we assume that the major source of system limitation is the channel noise. No ISI. • Matched Filter is used to detect a pulse signal of known waveform that is immersed in additive white noise. • The device for the optimum detection of such a pulse involves the use of a linear-timeinvariant filter known as a matched filter。
数字基带信号 2015/12/9
基于比特流的数字信号处理 3
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院

Digital Baseband Transmission
4
2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
RF发送 噪声源 信道 RF接收 多址分接 解扩 到其它信宿 信源译码 信 宿 格 式 变 换 数 据 解 压 解 密 译 码 信 道 译 码 . 多 . 路 分 离 抽 样 判 决 解调器
再生
数字基带信号 2015/12/9
基于比特流的数字信号处理 6
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输

《数字基带传系统》课件

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数字基带传系统的误码率性能
1 误码率的定义
误码率是衡量数字信号在传输中出错的概率,通常以比特差错率为准。
2 误码率性能分析
误码率性能首先取决于信道的质量,其次要考虑信道编码、调制等技术的影响。
3 误码率性能的提高技术
液晶补偿、码间干扰消除、自适应等技术可以提高误码率性能。
结论
数字基带传系统是数字通信技术中的重要部分,其性能的提高对网络通信和 信息化发展都具有重要意义。
FSK调制
利用数字信号的频率来调制载 波,具有频带占用窄、抗干扰 能力强等特点,广泛用于无线 遥控和数据传输。
基带解调
原理和定义
基带解调是将调制后的模拟信号转换为数字信号的 过程,是基带调制的逆过程。
ASK、PSK、QPSK解调
ASK、PSK、QPSK的解调方法具有差异,需要针对 其特定的解调调制技术进行实现。
数字基带信号的产生
数字基带信号的定义
数字基带信号是一种离散的、有限长的数列,由模 拟基带信号经过采样、量化、编码等一系列数字信 号处理形成。
数字基带信号的产生方法
基于数字信号处理的方法,包括采样、量化、编码 等基本步骤,可实现数字基带信号的产生。
信道编码
1
为什么需要信道编码?
信道编码是为了提高数字信号在具有误差和干扰的信道中正确传输的概率。
参考文献
• 李亮炜等,数字信号处理(第三版),电子工业出版社,2015年。 • 谢新欣,数字通信(第二版),电子工业出版社,2012年。
数字基带传系统
欢迎来到本次课程,我们将一起探讨数字基带传系统的定义、应用和性能分 析。
引言
什么是数字基带传系统?
数字基带系统是指将原始电信号进行采样、量化、编码等处理,经过信道编码、调制、功率 放大等传输技术,实现数字信号的高效传输。

第5章 数字信号的最佳接收3

第5章  数字信号的最佳接收3

数字通信原理(电子教案)制作:沈其聪梁春艳机械工业出版社电子教案内容简介本电子教案与机械工业出版社出版的《数字通信原理》教材配套使用,教案系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法,内容包括数字通信系统概述、信源编码技术、数字基带传输技术、数字调制与解调技术、数字信号的最佳接收、同步技术、信道编码技术等。

各章节在内容的安排和叙述上,根据数字通信的发展和实际教学的需要,力求做到物理概念清晰,理论推导简明,体系结构完整;重点介绍了数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。

第五章数字信号的最佳接收数字信号的接收就是从噪声中判断出有用信号。

由于数字信源具有随机性,而噪声也是不确定的,因此从统计的观点看,数字信号的接收实质上是一个统计判决的过程。

本章在给出基本判决准则的基础上,着重分析了确知信号的最佳接收、随相信号的最佳接收和匹配滤波器。

主要内容•第一节最佳接收的概念与准则•第二节确知信号的最佳接收•第三节随相信号的最佳接收•第四节匹配滤波器•第五节实际接收机与最佳接收机的比较•第六节基带系统的最佳化第一节最佳接收的概念与准则一、最佳接收的含义在一个通信系统中,由于存在很多影响信息可靠传输的不利因素,比如信道特性和发送信号不匹配、信道中存在干扰等,当这些因素作用于接收端时,就会对信号接收产生影响,所以接收系统的性能在很大程度上决定了该系统的质量优劣,其重要性不亚于发送系统。

那么在各种通信系统中,其接收系统是否是最好的、还存在哪些问题?回答这个问题就必须涉及通信理论中的最佳接收理论。

最佳接收理论重点研究从噪声和干扰中如何最好地提取有用信号。

“最好”或“最佳”并非是惟一的,它是在某个判决准则意义下说的一个相对概念。

即在某个判决准则下是最佳的接收机,在另一判决准则下不一定是最佳的。

这也为我们在不同的通信条件下选择适当的接收机打下了基础。

二、最佳接收的常用准则1.似然比准设接收机收到的信号为,则,1、2、…、。

《数字通信第三章》PPT课件讲课稿

《数字通信第三章》PPT课件讲课稿
《数字通信第三章》PPT 课件
第3章脉冲编码调制
3.1 脉冲编码调制(PCM)的基本概念
用数字通信系统来传输消息信号具有很多优点,但实 际中由信源设备直接产生的原始信号大多数都是模拟信号, 要想实现数字化传输和交换,首先就要将模拟信号数字化。 在发送端数字化的过程是先将模拟信号抽样,使它成为一 系列在时间上离散的抽样值,然后再将这些样值进行量化 使其在取值上也离散,最后再进行二进制编码,形成数字 信号;在接收端进行相反的变换,把接收到的数字信号还 原成模拟信号。将模拟信号的抽样量化值变换成二进制代 码的过程,就称为脉冲编码调制(PCM)。
第3章脉冲编码调制 在实际中,人们利用压扩技术实现非均匀量化,其原理
如图3-7所示。在进行均匀量化之前,先对信号进行压扩处理, 对大信号进行压缩,对小信号进行放大。由于小信号的幅度 得到较大的放大,从而使小信号的信噪比得到较大改善,这 一处理过程通常称为压缩量化,它是由压缩器完成的。在整 个压扩过程中,PAM信号先经过压缩器压缩,再进行均匀量 化,经过编码后送入信道传输。在接收端为将解码后的PAM 信号恢复为原始信号还须进行扩张处理,扩张特性与压缩特 性相反,从图3-7的(b)图中可以看出,压缩和扩张的特性 曲线是相同的,只是输入和输出坐标互换而已。整个过程实 际上是在编码之前先把信号的动态范围压缩,然后在译码之 后再把信号的动态范围扩张。
Sq 10lgN220nlg26n(dB) (3-5) Nq
这表明,每增加一位编码,量化信噪比大约可以增 加6 dB。
第3章脉冲编码调制
均匀量化的量化信噪比与编码的位数有关,编码位数越 高,输出信噪比就越高。为了保证有足够的量化信噪比,在 均匀量化中就必须靠增加量化级数的方法来实现。例如,话 音信号要求在信号动态范围大于40dB的情况下,量化信噪比 不能低于26dB。由式(3-5)可以算出,此时n≥11。也就是 说,每个样值至少需要编11位二进制码。这一方面使设备的 复杂性增加,另一方面又使二进制码的传输速率过高,占用 频带过宽。而在大信号时信噪比又显得过分地大,造成不必 要的浪费。这就使得我们必须找到一种既能满足量化信噪比 及动态范围指标,同时编码的位数要求又比较少的量化系统, 这就是非均匀量化系统。

文元美现代通信原理课件第4章__数字信号的基带传输

文元美现代通信原理课件第4章__数字信号的基带传输

2020/4/13
通信原理
数字信号的基带传输
5.
2020/4/13
通信原理
数字信号的基带传输
6. 交替极性码(AMI)
2020/4/13
通信原理
数字信号的基带传输
7. 三阶高密度双极性码(HDB3) 当信码序列中加入破坏脉冲以后,信码B和破坏脉冲V的正 负必须满足如下两个条件:
2020/4/13
T
T
2020/4/13
通信原理
数字信号的基带传输
数字基带信号的一般数学表达式
设二进制的随机脉冲序列如图 (a)所示。 其中,假设g1(t) 表示“0”码,g2(t) 表示“1”码。g1(t)和g2(t)在实 际中可以是任意的脉冲,但为了便于在图上区分,这里我们把g1(t) 画成宽度为Ts的方波,把g2(t)画成宽度为Ts的三角波。
(b)
(c)
图 4 - 5 CMI编/
2020/4/1(3a)CMI码编码器电路; (b通) C信M原理I码译码器电路; (c) 各点波形
数字信号的基带传输
3. 单片HDB3编译码器 近年来出现的HDB3编码器采用了CMOS型大规模集成电 路CD22103, 该器件可同时实现HDB3编、译码,误码检测及 AIS码检出等功能。主要特点有:
抽样判 恢复后的

数字基带信号
噪声
位同步提取
2020/4/13
通信原理
数字信号的基带传输
4.1 数字基带信号
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20可20/4根/13 据这一规律性来检测通传信原输理质量,

高级通信原理数字信号的基带传输(于秀兰)剖析

高级通信原理数字信号的基带传输(于秀兰)剖析

分析过程参见重邮本科 <<通信原理>>教材
最佳基带传输系统
练习
练习:
说明:
补充:有失真信道的信号设计(数字通信9.2.4)
如何对信道 失真进行补 偿?
发送滤波器和接收滤波器的幅频特性为
GT ( f ) X ( f ) / c f
f W
GR ( f ) X ( f )
或者
N0 / 2 10 15W / Hz 。
3.6 部分响应系统
从上面的例子和分析我们不难看出: 实际中是可以找到频带利用率高(达 2 波特/赫) 和尾巴衰落大、收敛快的传送波形。即:利用存在一定 码间干扰的波形,有可能达到“充分利用频带效率”和 “使尾巴振荡衰落加快”这样两个目的。
缺点: 1) 必须知道 ak1 ; 2) 存在错码的连锁反映。即只要一个码元发生错误,
第3章 数字信号的基带传输
本章主要内容
3.1 引言
3.2 数字基带信号波形及其功率谱
3.2.1 数字脉冲幅度调制(PAM) 3.2.2 数字PAM信号的功率谱密度
基带和带通PAMM 信号:
sm t Am gt
sm t Amgtcos 2fct
在 M=2 的特殊情况下,二进制 PAM 波形具有特殊的性质,即
则这种错误会影响以后的码元。
部分响应信号的最佳接收
假设信道是具有加性高斯白噪声的理想带限信道。
例题
解:
3.7 均衡
本章小结
s1t s2 t
这两个信号具有相同的能量,且互相关系数为-1,称为双极性信号。
数字PAM信号的功率谱密度
PAM信号为循环平稳随机过程; 对“自相关函数的时间平均”进行傅里叶变换,
得到功率谱密度。

《数字基带传输系统 》课件

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无线基带传输技术
总结词
无线基带传输技术是数字基带传输系统的另一个重要发展方向,它能够实现灵 活的数据传输和便捷的网络接入,为物联网和智能家居等领域提供了更好的解 决方案。
详细描述
无线基带传输技术利用无线电波进行数据传输,具有灵活、便捷的优点。通过 无线基带传输技术,可以实现移动设备、智能家居等领域的网络接入和数据传 输,为物联网和智能家居等领域提供了更好的解决方案。
信道
01
02
03
信道定义
信道是传输信号的媒介, 可以是无线或有线传输介 质。
信道分类
信道可以分为模拟信道和 数字信道。模拟信道传输 模拟信号,而数字信道传 输数字信号。
信道的作用
为信号提供传输媒介,是 连接信号源和接收端的桥 梁。
解调器
解调器定义
01
解调器是将传输的调制信号还原为基带信号的设备。
目的地的作用
接收并处理传输的信号,是整个传输系统的终点。
03
数字基带传输系统的性能 指标
频谱效率
频谱效率定义
频谱效率是指在单位频谱资源上所能传输的信息量,通常用 bps/Hz表示。
影响因素
数字基带传输系统的频谱效率受到多种因素的影响,包括信号处理 算法、调制方式、编码方式等。
优化方法
为了提高频谱效率,可以采用更先进的信号处理算法、调制方式和 编码方式,例如采用高阶调制和信道编码技术。
影响因素
信噪比受到多种因素的影响,包括传输介质、信号处理算 法等。
03
优化方法
为了提高信噪比,可以采用更先进的信号处理算法和传输 介质,例如采用低噪声放大器、光纤传输等。同时,也可 以采用信噪比增强技术,例如采用频域或时域滤波技术、 自适应均衡技术等。

数字信号的基带传输资料课件

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滤波器设计 通过对信号的频谱进行分析,可以设计出不同的滤波器, 实现对信号的频率域滤波。
调制解调 在通信系统中,通过对信号的频谱进行分析,可以实现调 制和解调操作,以实现不同频率信号之间的传输。
THANKS
感谢观看
传输的信号。
原理
振幅调制是通过改变载波的幅度来 传递数字信号的信息,通常是将数 字信号的幅度变化规律与载波的幅 度相叠加。
应用场景
振幅调制在无线通信、卫星通信等 领域广泛应用。
频率调制
概念
频率调制是指将数字信号的频率 按照一定规律变化,以产生可以
传输的信号。
原理
频率调制是通过改变载波的频率 来传递数字信号的信息,通常是 将数字信号的频率变化规律与载
同步检波器
同步检波器需要一个参考信号与 输入信号同步,通过乘法器将两 个信号相乘,然后通过低通滤波 器提取低频信号。
频率解调
希尔伯特变换
希尔伯特变换是一种频率解调方法,它通过将信号进行时间 延迟并叠加,从而得到与原始信号相位差90度的信号,通过 两个信号的相减得到幅度信息,相加得到相位信息。
平方环法
循环冗余校验(CRC)
CRC是一种基于模运算的校验方式,它通过在信息比特流的末尾添加校验码来检测错误。CRC可以检 测出较高位数的错误,并提供更强的错误检测能力。
交织与去交织技术
交织
交织是一种将输入数据重新排列的技术, 它可以将输入数据中相邻的符号或比特 分散到不同的传输符号或比特中。交织 可以降低突发性错误的影响,提高系统 的抗干扰性能。
非线性编码
非线性编码是一种更复杂的编码方式,它将信息比特流映射为传输符号序列, 并利用符号之间的相关性进行编码。非线性编码的优点在于它可以提高传输效 率,同时可以提供更好的误码率性能。

现代通信原理课后答案,沈宝锁第2版

现代通信原理课后答案,沈宝锁第2版

《通信原理》第一章 绪 论1-1设英文字母C 出现的概率为0.023,E 出现的概率为0.105,试求C 与E 的信息量。

解:1-2 设某地方的天气预报晴占4/8,阴占2/8,小雨占1/8,大雨占1/8,试求各每个消息的信息量。

解:晴: 阴:2bit 小雨:3bit 大雨:3bit 。

1-3 设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4,1/8,1/8和1/2传递,每一消息的出现的是相互独立的。

试计算其平均信息量。

解:1-4 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率分别为0.4,0.3,0.2,0.1。

求该信号源的平均信息量与信息传输速率。

解:1-5 设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现概率为1/224,信息源每秒钟发1000个符号,且每个符号彼此独立,试计算该信息源的平均信息速率。

解:1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为1200B ,试求该系统的信息传bit X p I C 44.5023.01log )(1log 22===bit I E 25.3105.01log 2==bit 148log 2=符号/75.1)21(1log 21)81(1log 81)81(1log 81)41(1log 41)(1log )()(1log )()(1log )()(1log )()(22222222bit D P D P C P C P B P B P A P A P X H =+++=+++=符号/84.12.01log 2.02.01log 2.03.01log 3.04.01log 4.0)(2222bit X H =+++=sbit R /18401084.16==-符号/405.6)224/1(1log )224/1(112)32/1(1log )32/1(16)(22bit X H =⨯+⨯=sbit R b /64051000405.6=⨯=s b N R R B b /3600312008log 1200log 22=⨯=⨯==[])ωsin ω(exp )ω(0T b t j K H d --=]0ωsin sin 10T b j e T jb ω+≈[]dt j e T a K H ω0ωcos 1)ω(-+=[][]dt j d e T b K T b t j K H ω-+≈--=)ωsin 1()ωsin ω(exp )ω(00[])()()2/()()(00d d d t T t S t T t S k t t KS t S ----+--=输速率,若该系统改为8进制码元传递,传码率仍为1200B ,此时信息传输速率又 为多少?解: R b =R B =1200b/s1-7 已知二进制数字信号的传输速率为2400b/s 。

《数字基带传系统》课件

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总结词
随着通信技术的发展,新型调制技术和多载波技术的研究与应用成为数字基带传输系统的重要发展方向。这些技术的应用将有助于提升数字基带传输系统的传输性能和灵活性。
要点一
要点二
详细描述
新型调制技术如QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等,可以有效提高信号传输的效率和准确性。多载波技术如OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、SC-FDE(Single Carrier Frequency Domain Equalization)等,可以提升信号传输的抗干扰能力和频谱利用率。这些技术的应用将有助于提升数字基带传输系统的传输性能和灵活性,满足不同场景下的通信需求。
信噪比是衡量信号质量的重要参数,表示信号功率与噪声功率的比值。
总结词
信噪比是影响数字基带传输系统性能的重要因素之一。在通信系统中,信号传输过程中会受到各种噪声和干扰的影响,导致信号质量下降。信噪比越高,说明信号质量越好,系统传输的可靠性越高。因此,提高信噪述
数字基带传输系统的实际应用案例
数字电视信号传输是数字基带传输系统的重要应用之一。
通过数字基带传输系统,数字电视信号能够实现高效、稳定的传输,为观众提供清晰、流畅的视听体验。
数字电视信号传输具有抗干扰能力强、信号质量稳定、可实现远程传输等优点。
借助数字基带传输系统,移动通信网络能够实现高速、大容量的信号传输,支持各种无线通信服务。
VS
带宽效率是指单位带宽内传输的比特速率。
详细描述
带宽效率是衡量数字基带传输系统性能的重要指标之一,用于评估系统在有限的带宽内传输数据的能力。高带宽效率意味着在相同的带宽内可以传输更多的数据,从而提高通信系统的整体效率。因此,优化带宽效率是数字基带传输系统设计的重要任务之一。

数字通信技术第3章习题及答案

数字通信技术第3章习题及答案
2PSK:
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出,通常在恒参信道传输中,如果要求较高的功率利用率,则应选择相干2PSK和2DPSK,而2ASK最不可取;如果要求较高的频带利用率,则应选择相干2PSK和2DPSK,而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道,则2FSK具有更好的适应能力。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o,画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器,输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为:sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V,所有I="1";
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理?
2PSK信号调制:是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好,然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制:
3-8已知数字信息为1101001,并设码元宽度是载波周期的两倍,试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
3-17一码长为15的汉明码,其监督位应为多少位?编码速率为多少?
码长15位,其中第1,2,4,8位是校验码。也就是说2的0次方,2的1次方,2的2次方.....以此类推,所以校验位有4位。编码效率是(15-4)/ 15=73%
3-18已知(7,4)分组码的监督方程如下所示:
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时(用线性方程组联系),这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。

《数字信号基带传输》课件

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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。

讲绪论信道PPT课件

讲绪论信道PPT课件
控制 可以有效的对基带信号进行加密、解密 需要同步子系统
机械工业出版社 2004年1月
15
1.1通信系统的组成(续9)
数字通信的主要特点
(1)抗干扰能力强(模拟信号抗干扰能力较弱)。 (2)差错可控。可采用编码技术降低误码率。 (3)易于与各种数字终端接口,用现代计算机技术对信号进
行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网。 (4)易于集成化,从而使通信设备微型化。 (5)易于加密处理,且保密强度高。
机械工业出版社 2004年1月
17
1.2通信系统分类与通信方式 (续1)
3.按信号特征分类:按照信道中所传输的 是模拟信号还是数字信号,相应地把通 信系统分成模拟通信系统和数字通信系 统。
4.按传输媒质分类:按传输媒质分,通信 系统可分为有线通信系统和无线通信系 统两大类。
原始电信号又称为基带信号(频谱从零频开始), 已调信号又称为频带信号。
已调信号具有三个基本特征: 携带有信息, 适合在信道中传输, 信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。
机械工业出版社 2004年1月
12
1.1 通信系统的组成(续6)
2. 数字通信系统模型
数字通信:用数字信号作为载体来传输 消息,或用数字信号对载波进行数字调 制后再传输的通信方式,所传送的信号 是离散的和数字的。
数字通信的很多优点是用比模拟通信占用更宽的系统 频带换来的。
机械工业出版社 2004年1月
16
1.2通信系统分类与通信方式
1.2.1 通信系统的分类
说明:根据不同的目的,通信系统有不同 的分类方法。
1.按通信业务分类:根据通信业务不同, 通信系统可分为话务(电话业务)通信和 非话务通信。
2.按调制方式分类: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(见表1-1)。

通信工程原理经典课件-数字基带传输系统

通信工程原理经典课件-数字基带传输系统

调制解调器
使用调制解调器对数字信号进行编解码和传输。
交换机
路由器
用于建立和维护通信链路,实现数据的传输和交换。
将数据包路由到目标节点,实现远程通信和数据传 输。
基带等化
信道失真
在传输过程中,信号可能会受到噪声、衰减或干扰等因素的影响,导致信道失真。
均衡器
使用均衡器对信号进行调整和修正,以恢复信号的完整性和准确性。
标准化规范
数字基带传输系统的设计和实现需要遵循一系列 标准和规范,确保数据的有效传输。
难度挑战
设计和优化数字基带传输系统需要考虑信道损耗、 干扰和噪声等复杂因素。
数模转换
1 数字信号
将模拟信号转换为数字信号,以便在数字系统中传输和处理。
2 采样过程
通过对模拟信号进行离散采样,将连续信号转换为离散的数字信号。
纠错编码
1
错误检测
பைடு நூலகம்
通过增加冗余信息,使接收端能够检测和纠正传输过程中的错误。
2
编码方案
常用的纠错编码方案包括海明码、维特比码和卷积码等。
3
数据完整性
纠错编码可以提高数据传输的完整性和可靠性,减少传输错误和丢失。
3 量化技术
通过将连续幅度值转换为离散级别值,实现模拟信号的数字化表示。
基带调制
1
调幅
将数字信号转换为模拟信号的一种方法,
调频
2
调整载波的幅度以表示不同数值。
通过改变载波频率,实现数字信号与模
拟载波的传输。
3
调相
通过改变载波的相位,将数字信号编码 为模拟信号。
线性传输系统
传输介质
选择适当的传输介质,如光纤或电缆,以确保信号 的传输质量。

《数字基带传输系统》课件

《数字基带传输系统》课件

未来发展的挑战与机遇
5G和6G通信技术
随着5G和6G通信技术的研发和应用,数字基带传输系统将迎来 新的发展机遇。
物联网和智能家居
物联网和智能家居的快速发展,为数字基带传输系统提供了广阔 的应用场景。
云计算和大数据
云计算和大数据技术的广泛应用,为数字基带传输系统提供了新 的发展方向。
THANKS
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数字信号的同步原理
同步概念
在数字通信中,发送端和接收端必须保持时间上 的同步,以确保正确地解码和传输数据。
同步方式
包括载波同步、位同步、帧同步等,每种同步方 式都有其特定的应用场景和实现方法。
同步误差
同步误差可能导致数据传输错误,因此需要采取 措施减小同步误差以提高数据传输的可靠性。
数字信号的传输码型
《数字基带传输系统》 PPT课件
CONTENTS 目录
• 数字基带传输系统概述 • 数字基带传输系统的基本原理 • 数字基带传输系统的性能指标 • 数字基带传输系统的实际应用 • 数字基带传输系统的未来发展 • 总结与展望
CHAPTER 01
数字基带传输系统概述
定义与特点
定义
数字基带传输系统是指利用电缆、光 纤等传输介质,直接传输数字信号的 通信系统。
通过高效的数字信号处理技术,提高频谱 效率,支持更多用户同时在线。
卫星通信网络中的应用
星上处理和转发
在卫星通信网络中,数字基带传输系统用于星上信号处理和转发。
地面站与卫星间的通信
支持地面站与卫星之间的通信,包括语音、视频和数据传输。
抗干扰和噪声抑制
具备强大的抗干扰和噪声抑制能力,确保信号在空间传输中的可靠性。
提高频谱效率的方法
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第三章 数字信号的基带传输技术
第一节 数字信号传输的基本理论
数字基带传输研究的主要内容是分析数字基带信号 的频谱特点,以及如何实现待传信号与信道传输特性相 匹配的问题。通过分析数字基带信号波形和频谱,可以 搞清基带信号中有没有直流成分、有没有可供提取同步 信息用的离散频率分量以及信号的带宽等一些基带传输 中必须考虑的问题。因此,在讨论基带传输问题之前, 有必要对数字基带信号的波形与频谱有所了解。
最后,根据关系式x(t)=v(t)+u(t)和上式
可得随机脉冲序列x(t)的双边功率谱为
第三章 数字信号的基带传输技术
P(x f) P(u f) P(v f)
fB P(1 P)G(1 f) G(2 f)2
f
2 B
PG(1 0)(1 P)G(2 0)2 (f)
1
2
f
2 B
PG(1 mfB)(1 P)G(2 mfB)(f
mf

B
m
2
f
2 B
PG(1 mf B)(1
P)G(2 mf B)(f
mf

B
m1
第三章 数字信号的基带传输技术
P(x f) 2 fB P(1 P)G(1 f) G(2 f)2
f
2 B
PG(1 0)(1
P)G(2 0)2 (f)
2
2
f
2 B
PG(1 mf B)(1 P)G(2 mf B)(f
第三章 数字信号的基带传输技术
图3-1 a)单个标准脉冲波形 b)随机脉冲序列某个实现的波形 c)样本的稳态分量波形 d)样本的交变分量波形
第三章 数字信号的基带传输技术
(2) 由于随机脉冲序列携带信息,使每个码元间隔 内出现的波形具有不确定性,但是,可以用统计方 法得到某个波形在码元间隔内出现的概率。为了使 分析问题的过程和所得结果比较简单,在这里不妨 假设随机脉冲序列都是平稳的、各态历经性的随机 序列。
(1
不妨设前面提出的x(t)为纯随机二元序列(即某 时刻发的信码与以前所发送的信码无关),由式(33)可知,x(t)可分解为稳态分量v(t)和交变分量u(t)两 个部分。对于其中周期为的确知信号v(t),利用其傅
氏级数展开式的复指数形式以及周期信号功率谱密度 与复振幅的关系,可推得稳态分量v(t)的双边功率谱 密度为
u (t) u n (t) n a(n t)[g(1 t nTB) g(2 t nTB)] n
由于上式中a(n t)为随机序列,故u(t)也是一个
随机序列,其中不含离散频谱分量,只有连续的
频谱,图3-1d仅是u(t)的一个可能的实现或样
本。
第三章 数字信号的基带传输技术
2.随机脉冲序列的功率谱
相应的归一化频谱为
G ( f ) / G (0) Sa 2 ( f / 2)
归一化频谱图如图3-2c所示。
第三章 数字信号的基带传输技术
图3-2常见脉冲的波形与频谱
第三章 c数)a字三)角矩信脉形号冲脉的冲的的 波基波 形带形 与频与传频 谱输谱 技db))术升余余弦脉弦脉冲的冲波的形波形与频与频谱谱
第三章 数字信号的基带传输技术
①矩形脉冲 单个标准矩形脉冲波形如图3-2a左
g(t
)
A,| t | /
0, 其它
2
矩形脉冲g(t)对应的频谱G(f)
G ( f ) A sin( f ) /( f ) A Sa ( f )
第三章 数字信号的基带传输技术
G( f ) / G(0) ASa(f ) /( A ) Sa(f )

3-2d
g (t )
A[1
cos(
2t
0,
/ )] /
其它
2,|
t
|
/
2
Acos 2 (t / ),| t | / 2
g(t)
0, 其它
第三章 数字信号的基带传输技术
v(t)产生的m离1 散频谱,这一项对位同步信号的提取特别重
要(尤其是fB成分)。
第三章 数字信号的基带传输技术
(3
1)单个基本脉冲波形的频谱
在前面的讨论中,没有对表示单个码元的基本脉 冲波形加以限制,实际的基带信号单个码元的波形可 以是矩形脉冲,也可以升余弦形脉冲、三角形脉冲、 钟形脉冲、半余弦形脉冲等。下面列出了几种常见脉 冲信号的表示式和对应的频谱,以供参考(其中均假 设脉冲的幅度为A,宽度为τ)。
求得了v(t),交变分量u(t)就是x(t)中减去v(t)的
u(t) x(t) v(t)
第三章 数字信号的基带传输技术
考虑到在任一码元(如第n个码元)间隔内
x(t)可能出现两种波形,一种是以概率P出现波
形g1(t);另一种是以概率(1-P)出现的波形g2(t), 因此,在该码元内交变分量u(t)的一般式可以表
离散谱两部分,现讨论如下:
1)组合项2fB P(1-P) | G1(f)-G2(f)|2是由交变分量u(t) 产生的连续频谱。
2)组合项fB2|PG1(0)+(1-P)G2(0)|2δ(f)是由稳态分
量v(t)产生的直流成分的功率谱密度,该项不一定存在。
2
3)组合项 2 f B 2 PG1(mf B ) (1 P)G2 (mf B ) ( f mf B ) 是由稳态分量
mf

B
m1
第三章 数字信号的基带传输技术

(2 鉴于功率谱密度仍是目前分析数字基带信号最
有效的方法,而且在式(3-14)或式(3-15)的推导 过程中未对g1(t)和g2(t)的波形作任何限制,故式(314)和式(3-15)不仅适用于计算符合假设条件的各 种二进制数字基带信号的功率谱,而且可以用来计 算下一章将介绍的二进制数字调制信号的功率谱。 因此,在使用前有必要搞清楚式(3-14)或式(3-15) 中各个符号的意思和各组合项的物理意义。
第三,如果把调制与解调过程看作是广义信道的一 部分,则可以证明,任何一个采用线性调制的载波传输 系统均可等效为基带传输系统来分析。因此,对基带传
第三章 数字信号的基带传输技术
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
数字信号传输的基本理论 基带传输的线路码型 部分响应技术 基带传输的抗噪声性能 眼图与时域均衡
第三章 数字信号的基带传输技术
为了简化随机脉冲序列x(t)的频谱分析过程, 突出物理概念,可将随机序列x(t)分解为稳态分量 (平均分量)v(t)和交变分量u(t)两个部分,即
x(t) v(t) u(t)
由于“1”和“0”码出现的概率分别为P和(1-
P),因此,x(t)中任一码元间隔内的平均分量为, 所以,式(3-3)中的v(t)表示为
第三章 数字信号的基带传输技术
为了得到前面提到的随机冲序列x(t)的数学表
达式,假设“1”码和“0”码出现的概率分别为P和
(1-P),且“1”码和“0”码的出现是统计独立的, 于是随机脉序列x(t)
其中
x (t) xn (t) n
xn
(t )
g
2
g1(t nTB),出现概率为P (t nTB ),出现概率为(1 P)
本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。
第三章
数字信号的传输分基带传输和载波(频带)传输两种 方式。通常,我们将直接来自数字通信终端的、含有直流 和低频频率分量的未经调制的电脉冲信号称为数字基带信 号。数字基带信号可以直接传送,称为数字信号的基带传 输;当数字基带信号对载波进行数字调制,将信号频谱搬 移到较高的频带上再传输,则称为数字信号的载波传输或 频带传输。
它的归一化频谱为
G( f ) / G(0) cos( f ) /(1 4 f 2 2 )
其中,G(0)=2 Aτ/π,归一化频谱图如图3-2b右 图所示。
第三章 数字信号的基带传输技术

3-2c
g (t )
A(1
2
| t | / ),|
0, 其它
t
|
/
2
G( f ) A sin2 ( f / 2) /[2( f / 2)2 ] A Sa2 ( f / 2) / 2
数字通信原理
(电子教案) 制作:沈其聪 梁春艳
机械工业出版社
电子教案内容简介
本电子教案与机械工业出版社出版的《数字通 信原理》教材配套使用,教案系统地介绍了数字通 信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法,内 容包括数字通信系统概述、信源编码技术、数字基 带传输技术、数字调制与解调技术、数字信号的最 佳接收、同步技术、信道编码技术等。各章节在内 容的安排和叙述上,根据数字通信的发展和实际教 学的需要,力求做到物理概念清晰,理论推导简明, 体系结构完整;重点介绍了数字通信主要技术的基
其中,Sa(t)=sin t/t为抽样函数,G(0)=Aτ,
对应的归一化频谱如图3-2a

3-2b
g (t )
Acos(t / ), t
0, 其它
2
第三章 数字信号的基带传输技术
g(t)
Acos(t / ), t
0, 其它
2
g(t)对应的频谱为
G( f ) 2A cos(f ) /[ (1 4 f 2 2 )]
v(t) [Pg(1 t nTB)(1 P)g(2 t nTB)]
n
第三章 数字信号的基带传输技术
v(t)的波形如图3-1c所示,可以看出v(t)是 一个确知的、以为周期的周期信号,通过对v(t) 的频谱分析,就可以知道x(t)中有没有直流成分
和可供提取同步信号的离散分量(特别是基波分 量)。
2
P(v f) fB[PG(1 mfB)(1 P)G(2 mfB)] (f mfB)
m
第三章 数字信号的基带传输技术
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