现代通信原理课件_曹志刚钱亚生_清华大学出版社_第九章资料
合集下载
- 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)。
基带传输 频带传输
不经过调制直接进行数字信号 的传输的传输方式称为数字信号的 基带传输。
数字基带信号含有大量的低频 分量以及直流分量。
4
数字信号传输的基本方式
基带传输 频带传输
经过调制，利用载波传输调制 后的频带信号的传输方式称为数字 信号的频带传输。
5
基带传输系统的组成
用来产生适合 于信道传输的 基带信号
三元码
信号交替反转码 HDBn码 HDB3码
多元码
M进制码 2B1Q码 ISDN所应用的144kbps
10
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
Hale Waihona Puke — Not Return Zero code在整个码元期 间电平保持不变. — 零电平和正电平分别对应着二进制 代码0和1.
13
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
1. 具有丰富的低频分量和直流分量。 不能用于采用交流耦合的信道传 输。
2. 如果出现长“1”或“0”序列， 没有跳变，不利于接收端时钟信 号的提取。
3. 不具有检测错误的能力，相邻码 之间不存在相关制约的关系
14
9.1.2二元码(2)
20
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点：
“1”码元中点处跳变 “0”单个0不跳变 “0”连0，“0”码之间跳变
21
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
5B6B码
编码规则：
将5位二元输入码编成6位 二元 输出码。
22
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
编码规则:“1”与“0”分别用电 平跳变或者不变表示。电平变表 示1，不变表示0，也可以反过来。 见下图所示。
15
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
表示:用一个周期的正负对称
方波表示“0”，而用其反相 波形表示“1”。 一种编码规则: “0”码用 “01”两位码表示， “1”码 用“10 ”两位码表示，例如：
频带传输里也同样存在基带传输问题，即， 基带传输中包含频带传输的基本问题。 线性调制的频带传输系统可等效为基带传 输系统。 基带传输方式在迅速发展。目前，它不仅 用于低速数据传输，而且还用于高速数据 传输。
7
9.1 数字基带信号的码型
§ 9.1.1 § 9.1.2 § 9.1.3 § 9.1.4
概述 二元码 三元码 多元码
24
mBnB码的特点
“0”,“1”概率相等，连0或连1的数 目少，有丰富的定时信息 引入冗余码，便于在线误码检测
传号反转码 5B6B码
特点：
1. 定时提取容易，低频分量小，迅速 同步。
2. 5位输入码编成6位输出码存在冗余。 3. 在变换时尽可能让“1”“0”元等
概出现。 4. 应用在高速数字光纤系统中。
23
mBnB码
即把原来的m个二进制码变为n个二进制 码，n>m，一般取n=m+1，例如 1B2B,3B4B,5B6B,8B9B,17B18B等等。 最简单的1B2B码：曼侧斯特码，即把 “0”变为“01”，把“1”变为“10” 3B4B码，原码有23=8个码字，变换后， 有24=16个码字，多了8个，即要从16 个码字中选择8个，选择原则，尽量 “0”“1”交替出现
19
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点:(1). 有较多的电平跃变，因此含
有丰富 的定时信息。(2). 可用来宏观 检错。不会出现“10”，不会出现连续 的“00”或“11”。(3). CMI码易于实 现，是CCITT推荐的PCM高次群采用的 接口码型，在速率低于8.448 Mb/s的光 纤传输系统中有时也用作线路传输码型。
8
9.1.1 概述
码型
数字信号的电脉冲结构称为码型。
码型变换
数字信息的电脉冲表示过程中传输代码 之间的变换称为码型变换。
码型变换的选择
与传输信道相匹配。 有利于提取同步时钟。 提高抗误码能力。
9
数字基带信号码型的分类
根据码型所包含的电平幅度取值 区分：
二元码：
NRZ RZ 差分码 数字分相码 CMI码 5B6B码
16
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
代码：1 1 0 0 1 0 1 双相码： 10 10 01 01 10 01 10 可以用单极性非归零码与定时信号的 模2和获得
17
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点：
• 因为双相码在每个码元周期的中心 点都存在电平跳变，所以富含位定 时信息。
第9章
数字信号的基带传输
1
内容
前言 9.1 数字基带信号的码型 9.2 数字基带信号的功率谱 9.3 波形传输的无失真条件 —
—奈奎斯特准则
2
前言
数字信号传输的基本方式
基带传输 频带传输
基带传输系统的组成
– 信道信号形成器 – 信道接收滤波器 – 抽样判决器
基带传输的研究意义
3
数字信号传输的基本方式
• 因为这种码的正、负电平各半，所 以无直流分量, 编码过程也简单。
• 带宽比原信码大1倍。
18
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
编码规则：“1”码交替用“11”和
“00”两位码表示； “0”码固定地用 “01”表示，如1 1 1 0 0 1 0 ， 的波形表示如下：
用来接收信号和 尽可能排除信道 噪声和其他干扰
n(t)
在噪声背 景下用来 判定与再 生基带信 号
数字 基带信号
信道信号 形成器
信道
接收 滤波器
抽样 判决器
GT( )
C( )
GR( )
可以是允
同步
许基带信
提取
号通过的
媒质
图 数字基带传输系统
6
基带传输的研究意义
基带传输不如频带传输应用广泛但对基 带传输的研究仍有意义，因为：
11
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
_正电平和负电平分别表示“1” 和“0”。 _整个码元期间电平保持不变。
Note：这种码型中不存在零电平。
12
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
—零电平和正电平分别对应着二 进制 代码0和1. —发送“l”时在整个码元期间高电平只 持续一段时间,的其余时间内则返回到 零电平。
不经过调制直接进行数字信号 的传输的传输方式称为数字信号的 基带传输。
数字基带信号含有大量的低频 分量以及直流分量。
4
数字信号传输的基本方式
基带传输 频带传输
经过调制，利用载波传输调制 后的频带信号的传输方式称为数字 信号的频带传输。
5
基带传输系统的组成
用来产生适合 于信道传输的 基带信号
三元码
信号交替反转码 HDBn码 HDB3码
多元码
M进制码 2B1Q码 ISDN所应用的144kbps
10
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
Hale Waihona Puke — Not Return Zero code在整个码元期 间电平保持不变. — 零电平和正电平分别对应着二进制 代码0和1.
13
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
1. 具有丰富的低频分量和直流分量。 不能用于采用交流耦合的信道传 输。
2. 如果出现长“1”或“0”序列， 没有跳变，不利于接收端时钟信 号的提取。
3. 不具有检测错误的能力，相邻码 之间不存在相关制约的关系
14
9.1.2二元码(2)
20
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点：
“1”码元中点处跳变 “0”单个0不跳变 “0”连0，“0”码之间跳变
21
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
5B6B码
编码规则：
将5位二元输入码编成6位 二元 输出码。
22
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
编码规则:“1”与“0”分别用电 平跳变或者不变表示。电平变表 示1，不变表示0，也可以反过来。 见下图所示。
15
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
表示:用一个周期的正负对称
方波表示“0”，而用其反相 波形表示“1”。 一种编码规则: “0”码用 “01”两位码表示， “1”码 用“10 ”两位码表示，例如：
频带传输里也同样存在基带传输问题，即， 基带传输中包含频带传输的基本问题。 线性调制的频带传输系统可等效为基带传 输系统。 基带传输方式在迅速发展。目前，它不仅 用于低速数据传输，而且还用于高速数据 传输。
7
9.1 数字基带信号的码型
§ 9.1.1 § 9.1.2 § 9.1.3 § 9.1.4
概述 二元码 三元码 多元码
24
mBnB码的特点
“0”,“1”概率相等，连0或连1的数 目少，有丰富的定时信息 引入冗余码，便于在线误码检测
传号反转码 5B6B码
特点：
1. 定时提取容易，低频分量小，迅速 同步。
2. 5位输入码编成6位输出码存在冗余。 3. 在变换时尽可能让“1”“0”元等
概出现。 4. 应用在高速数字光纤系统中。
23
mBnB码
即把原来的m个二进制码变为n个二进制 码，n>m，一般取n=m+1，例如 1B2B,3B4B,5B6B,8B9B,17B18B等等。 最简单的1B2B码：曼侧斯特码，即把 “0”变为“01”，把“1”变为“10” 3B4B码，原码有23=8个码字，变换后， 有24=16个码字，多了8个，即要从16 个码字中选择8个，选择原则，尽量 “0”“1”交替出现
19
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点:(1). 有较多的电平跃变，因此含
有丰富 的定时信息。(2). 可用来宏观 检错。不会出现“10”，不会出现连续 的“00”或“11”。(3). CMI码易于实 现，是CCITT推荐的PCM高次群采用的 接口码型，在速率低于8.448 Mb/s的光 纤传输系统中有时也用作线路传输码型。
8
9.1.1 概述
码型
数字信号的电脉冲结构称为码型。
码型变换
数字信息的电脉冲表示过程中传输代码 之间的变换称为码型变换。
码型变换的选择
与传输信道相匹配。 有利于提取同步时钟。 提高抗误码能力。
9
数字基带信号码型的分类
根据码型所包含的电平幅度取值 区分：
二元码：
NRZ RZ 差分码 数字分相码 CMI码 5B6B码
16
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
代码：1 1 0 0 1 0 1 双相码： 10 10 01 01 10 01 10 可以用单极性非归零码与定时信号的 模2和获得
17
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
特点：
• 因为双相码在每个码元周期的中心 点都存在电平跳变，所以富含位定 时信息。
第9章
数字信号的基带传输
1
内容
前言 9.1 数字基带信号的码型 9.2 数字基带信号的功率谱 9.3 波形传输的无失真条件 —
—奈奎斯特准则
2
前言
数字信号传输的基本方式
基带传输 频带传输
基带传输系统的组成
– 信道信号形成器 – 信道接收滤波器 – 抽样判决器
基带传输的研究意义
3
数字信号传输的基本方式
• 因为这种码的正、负电平各半，所 以无直流分量, 编码过程也简单。
• 带宽比原信码大1倍。
18
9.1.2二元码(2)
差分码 数字双相码
传号反转码
密勒码 5B6B码
编码规则：“1”码交替用“11”和
“00”两位码表示； “0”码固定地用 “01”表示，如1 1 1 0 0 1 0 ， 的波形表示如下：
用来接收信号和 尽可能排除信道 噪声和其他干扰
n(t)
在噪声背 景下用来 判定与再 生基带信 号
数字 基带信号
信道信号 形成器
信道
接收 滤波器
抽样 判决器
GT( )
C( )
GR( )
可以是允
同步
许基带信
提取
号通过的
媒质
图 数字基带传输系统
6
基带传输的研究意义
基带传输不如频带传输应用广泛但对基 带传输的研究仍有意义，因为：
11
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
_正电平和负电平分别表示“1” 和“0”。 _整个码元期间电平保持不变。
Note：这种码型中不存在零电平。
12
9.1.2二元码(1)
单极性非归零码 双极性非归零码
单极性归零码 三者的特点
—零电平和正电平分别对应着二 进制 代码0和1. —发送“l”时在整个码元期间高电平只 持续一段时间,的其余时间内则返回到 零电平。