《数字通信期末复习》PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
– Pe=发生误码的个数/传输的总码Βιβλιοθήκη Baidu数
• 课后练习题1－5，1－6，1－7
例：
• 四进制、八进制的每一波形包含的信 息量各是二进制包含信息量的多少倍？
• 设一个数字传输系统传送二进制信号， 码元速率为4800B，试求该系统的信息 速率。
• 已知一个8进制信号的符号速率为9600 波特，则其对应的信息速率是( )
• 一个二进制数字信号码元时间长度为 0.1μs，在传输过程中平均2秒产生一个 错码，则其平均误码率为( )
第2章
• 信号的分类
– 确知信号与随机信号 P：17
• 周期信号与非周期信号
• 傅里叶理论P：20 • 信号分析可以从时域或者频域上时行。
– 时域特性P：21 – 频域特性 – 周期信号要用到傅里叶级数 – 非周期信号与孤立波要用到傅里叶变换
在13折线编码中，普遍采用8位二进 制码，对应有M=28=256个量化级，即正、 负输入幅度范围内各有128个量化级。这 需要将13折线中的每个折线段再均匀划 分16个量化级，由于每个段落长度不均 匀，因此正或负输入的8个段落被划分成 8×16=128个不均匀的量化级。按折叠二 进码的码型，这8位码的安排如下：
– 在小信号区，量化信比主要由非过载量化噪声决定， 随着编码位数的增加而增加，每增加一位码，增加 6db；
• 均匀量化的特点：量化间隔不随信号幅度大小 而改变
非均匀量化
• 对小信号进行精度量化，对大信号进行粗量化——非均匀量化 • 采用压扩技术实现非均匀量化
– U律 – A律13拆线，A＝87.6 • 非均匀量化的特点： – P：72
• 奇帧TS0时隙传送的是失步对告码(对端 告警码）： х 1 A1 s s s s s
• F0帧TS16时隙前四位为复帧同步码0000； 后四位复帧对告码（1A211））
• F1帧~ F15帧的TS16时隙用来传送30条话 路的信令码
PCM30/32基本特性
• 话路数目：30。 • 抽样频率： 8 kHz。 压扩特性：A=87.6/13折线压
第2章
• 单位冲激信号P：27 – 与脉冲信号的区别
• 随机过程的统计特征一般可以用均值或者方差来表示 – 平稳过程：随机过程的数学期望是与时间无关的常数，其平均功率有界。 则称为平稳过程
第2章
• 消息、信号、信息、信息量 • 信息量与信息熵（平均信息量）、最大信息熵
– I(x)=-log2P(x)
非均匀量化 • 8段长度由小到大依次为
1/128， 1/64，1/32，1/16， 1/8， 1/4和1/2。
脉冲编码调制
• 码型：指的是代码的编码规律 • 在PCM中常用的二进制码型有三种：自然二进码、折叠二进码和格雷二进码
（反射二进码） • PCM编码位数：若用二进制进行编码，则需要的位数N应满足 2 N ≥ M
– Rb=RB*H(x)
N
H(x)＝ - P(xi) log2P(xi)
i =1
第2章计算
• 符号集为A、B、C、D，相互独立，相应概率为1/2、1/4、 1/16、1/16，求每个符号所携带的信息量和平均信息量（信息 熵）；若他们等概出现，求最大信息熵
第3章
信源编码是把信源发出的信息转换成数字形式的信息序列。 信源编码三步：抽样、量化、编码
抽样的概念——P：57
• 抽样定理 – 低通型信号与带通型信号 – 低通信号的抽样定理
• 限带为fm的信号f(t)，若以速率 fs≥2fm进行均匀抽样，则可无 失真恢复原信号f(t)。
• 如果抽样速率小于 2fm会产生什么
现象？
• 带通信号的抽样定理
– 一个带通信号x(t),其频率限制在 f0与fm之间，带宽为B＝fm-f0，则 必需的最小抽样速率：式中n 是 一个不超过f0/B的最大整数， n=(f0/B)，即取(f0/B)的整数。
第1章
• 通信的概念P：1 • 通信系统模型P：3 • 通信系统的分类
– 按信号特征分类：模拟通信与数字通信 – 控调制方式分类：基带传输与频带传输 – 按传输媒介分类：有线通信与无线通信
• 数字通信的基本特点P：9~10
第1章
• 数字通信系统的两大性能指标 – 有效性 • 信息传输速率Rb • 码元宽度TB • 码元传输速率RB • 频带利用率ƞ – 可靠性 • 误码率 • 信号抖动
– 时分复用的帧同步技术 • 帧同步的目的——P：94
– PCM基群系统 • 一次群（基群）：30路话路 • 二次群：将四个一次群复接，120个话路； • 三次群：将四个二次群复接。480个话路 • 四次群：。。。。。。。
PCM30/32帧结构图
PCM30/32特殊时隙
• 偶帧TS0时隙传送的是帧同步码： х0011011
第1章计算
• 码元速率与码元宽度的关系
– RB＝1/TB(Band/s 波特/秒,简写为B)
• 码元速率与传输速率的转换关系
– Rb=RB㏒2N(bit/s)
• 频带利用率计算
– Ƞ＝码元传输速率/系统占用的频带宽度 （B/Hz)
– Ƞ＝信息传输速率/系统占用的频带宽度 (bit/s.Hz)
• 误码率的计算
扩律， 编码位数k=8， 采用逐次比较型编码器，
其输出为折叠二进制码。
• 每帧时隙数：32。 • 总数码率（传输速率、时钟频率）：
8×32×8000=2048 kb/s。 • 复帧周期2ms，一帧周期：0.125ms，路时隙：
极性码 段落码 段内码
a1
a2a3a4 a5a6a7a8
练习
• 输入样值为300 ，它属于A律13折线的 ( ) A.第4量化段 B.第5量化段 C.第6量化段 D.第7量化段 • 某传送信号用PCM编码，分成512个量化级，试问，最少需
要多少位编码？
时分多路复用
• 频分多路复用 • 时分多路复用
f smin = 2fm/n+1
思考
• 对于带通型信号，为什么不能用低通抽样定理？
量化
• 分为均匀量化与非均匀量化
– 按输入信号的取值域等距离分割的量化——均匀量化
• 量化误差：在量化区内的最大量化误差 e△m/a2x(u)= △/2；过载区内的量化误差将会大于
• 量化噪声：由量化误差产生的一个噪声，不会 消除；只能尽量减小，减小的方法是使量化间 隔△尽可能小。
• 课后练习题1－5，1－6，1－7
例：
• 四进制、八进制的每一波形包含的信 息量各是二进制包含信息量的多少倍？
• 设一个数字传输系统传送二进制信号， 码元速率为4800B，试求该系统的信息 速率。
• 已知一个8进制信号的符号速率为9600 波特，则其对应的信息速率是( )
• 一个二进制数字信号码元时间长度为 0.1μs，在传输过程中平均2秒产生一个 错码，则其平均误码率为( )
第2章
• 信号的分类
– 确知信号与随机信号 P：17
• 周期信号与非周期信号
• 傅里叶理论P：20 • 信号分析可以从时域或者频域上时行。
– 时域特性P：21 – 频域特性 – 周期信号要用到傅里叶级数 – 非周期信号与孤立波要用到傅里叶变换
在13折线编码中，普遍采用8位二进 制码，对应有M=28=256个量化级，即正、 负输入幅度范围内各有128个量化级。这 需要将13折线中的每个折线段再均匀划 分16个量化级，由于每个段落长度不均 匀，因此正或负输入的8个段落被划分成 8×16=128个不均匀的量化级。按折叠二 进码的码型，这8位码的安排如下：
– 在小信号区，量化信比主要由非过载量化噪声决定， 随着编码位数的增加而增加，每增加一位码，增加 6db；
• 均匀量化的特点：量化间隔不随信号幅度大小 而改变
非均匀量化
• 对小信号进行精度量化，对大信号进行粗量化——非均匀量化 • 采用压扩技术实现非均匀量化
– U律 – A律13拆线，A＝87.6 • 非均匀量化的特点： – P：72
• 奇帧TS0时隙传送的是失步对告码(对端 告警码）： х 1 A1 s s s s s
• F0帧TS16时隙前四位为复帧同步码0000； 后四位复帧对告码（1A211））
• F1帧~ F15帧的TS16时隙用来传送30条话 路的信令码
PCM30/32基本特性
• 话路数目：30。 • 抽样频率： 8 kHz。 压扩特性：A=87.6/13折线压
第2章
• 单位冲激信号P：27 – 与脉冲信号的区别
• 随机过程的统计特征一般可以用均值或者方差来表示 – 平稳过程：随机过程的数学期望是与时间无关的常数，其平均功率有界。 则称为平稳过程
第2章
• 消息、信号、信息、信息量 • 信息量与信息熵（平均信息量）、最大信息熵
– I(x)=-log2P(x)
非均匀量化 • 8段长度由小到大依次为
1/128， 1/64，1/32，1/16， 1/8， 1/4和1/2。
脉冲编码调制
• 码型：指的是代码的编码规律 • 在PCM中常用的二进制码型有三种：自然二进码、折叠二进码和格雷二进码
（反射二进码） • PCM编码位数：若用二进制进行编码，则需要的位数N应满足 2 N ≥ M
– Rb=RB*H(x)
N
H(x)＝ - P(xi) log2P(xi)
i =1
第2章计算
• 符号集为A、B、C、D，相互独立，相应概率为1/2、1/4、 1/16、1/16，求每个符号所携带的信息量和平均信息量（信息 熵）；若他们等概出现，求最大信息熵
第3章
信源编码是把信源发出的信息转换成数字形式的信息序列。 信源编码三步：抽样、量化、编码
抽样的概念——P：57
• 抽样定理 – 低通型信号与带通型信号 – 低通信号的抽样定理
• 限带为fm的信号f(t)，若以速率 fs≥2fm进行均匀抽样，则可无 失真恢复原信号f(t)。
• 如果抽样速率小于 2fm会产生什么
现象？
• 带通信号的抽样定理
– 一个带通信号x(t),其频率限制在 f0与fm之间，带宽为B＝fm-f0，则 必需的最小抽样速率：式中n 是 一个不超过f0/B的最大整数， n=(f0/B)，即取(f0/B)的整数。
第1章
• 通信的概念P：1 • 通信系统模型P：3 • 通信系统的分类
– 按信号特征分类：模拟通信与数字通信 – 控调制方式分类：基带传输与频带传输 – 按传输媒介分类：有线通信与无线通信
• 数字通信的基本特点P：9~10
第1章
• 数字通信系统的两大性能指标 – 有效性 • 信息传输速率Rb • 码元宽度TB • 码元传输速率RB • 频带利用率ƞ – 可靠性 • 误码率 • 信号抖动
– 时分复用的帧同步技术 • 帧同步的目的——P：94
– PCM基群系统 • 一次群（基群）：30路话路 • 二次群：将四个一次群复接，120个话路； • 三次群：将四个二次群复接。480个话路 • 四次群：。。。。。。。
PCM30/32帧结构图
PCM30/32特殊时隙
• 偶帧TS0时隙传送的是帧同步码： х0011011
第1章计算
• 码元速率与码元宽度的关系
– RB＝1/TB(Band/s 波特/秒,简写为B)
• 码元速率与传输速率的转换关系
– Rb=RB㏒2N(bit/s)
• 频带利用率计算
– Ƞ＝码元传输速率/系统占用的频带宽度 （B/Hz)
– Ƞ＝信息传输速率/系统占用的频带宽度 (bit/s.Hz)
• 误码率的计算
扩律， 编码位数k=8， 采用逐次比较型编码器，
其输出为折叠二进制码。
• 每帧时隙数：32。 • 总数码率（传输速率、时钟频率）：
8×32×8000=2048 kb/s。 • 复帧周期2ms，一帧周期：0.125ms，路时隙：
极性码 段落码 段内码
a1
a2a3a4 a5a6a7a8
练习
• 输入样值为300 ，它属于A律13折线的 ( ) A.第4量化段 B.第5量化段 C.第6量化段 D.第7量化段 • 某传送信号用PCM编码，分成512个量化级，试问，最少需
要多少位编码？
时分多路复用
• 频分多路复用 • 时分多路复用
f smin = 2fm/n+1
思考
• 对于带通型信号，为什么不能用低通抽样定理？
量化
• 分为均匀量化与非均匀量化
– 按输入信号的取值域等距离分割的量化——均匀量化
• 量化误差：在量化区内的最大量化误差 e△m/a2x(u)= △/2；过载区内的量化误差将会大于
• 量化噪声：由量化误差产生的一个噪声，不会 消除；只能尽量减小，减小的方法是使量化间 隔△尽可能小。