现代通信技术概述 ppt

Rb8 = 12 000b / s
RB8 = Rb8 / log2 8 = 4 000B
Re
=
4
216 000 30 60
=
3 105
-
25
❖ 例3：某一待传输的图片约含2.25×106个像元 。为了很好地重现图片需要16个亮度电平。假若 所有这些亮度电平等概率出现，试计算用3min传 送一张图片时所需的信道带宽(设信道中信噪功率 比为30dB)。
✓试述数字通信有那些优点，为什么?
✓设在125微秒内传输256个二进制码元，
计算信息传输速率；若该信码在2秒内有
3个码元产生误码，试问其误码率是多少
？
-
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❖ 例1 已知二进制数字信号在2min内共传送了72 000个码元，(1) 问其 码元速率和信息速率各为多少? (2) 如果码元宽度不变(即码元速率不变 )，但改为八进制数字信号， 则其码元速率为多少? 信息速率又为多少?
衡量的，单位是比特/秒（bit/s, bps）。
❖ (2) 码元传输速率 RB 符号传输速率也叫码元速率。它是指单位时间
内所传输码元的数目，其单位为“波特”(Bd)
。
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❖ （3） RB与 Rb的互换 ❖对于二进制 : RB2= Rb2 ❖对于M进制 : RBM= RbM/log2M
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（4） 频带利用率
❖ 频带利用率是指单位频带内的传输速率，在频带 宽度相同的条件下，比特传输速率越高，则频带 利用率就越高；反之，则越低。
码元传输速率
hB = 频带宽度 （Bd/Hz）
信息传输速率
hb = 频带宽度 （bit/s/Hz）
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香农公式
❖ 可以严格地证明；在被高斯白噪声干扰的信道中 ，传送的最大信息速率C由下述公式确定：
Pe
= lim
N
发生误码个数 传输总码数
n N
❖ 误码率Pe是多次统计结果的平均量，所以这里指 的是平均误码率。
-
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（2）误信率
❖ 在传输过程中传错信息的比特数与传输的总比特
数之比，通常以Pb来表示，
lim Pb
=
N
传错信息比特数 n 传输总比特数N
❖ 在二进制中， Pe ＝ Pb
-
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（3） 信号抖动（相位抖动）
信
信
源
息
编
源
码
器
信
数
数
信
道
字
信
字
道
编
调
解
译
码
制
道
调
码
器
器
器
器
信
源
受
译
信
码
者
器
加密 发端定时同步系统
噪声源
解密 收端定时同步系统
图1.2 数字通信系统组成框图 -
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二、数字通信系统的主要特点
❖ 1.数字通信的主要优点 （1） 抗干扰能力强，无噪声积累； （2） 便于加密处理； （3） 差错可控-信道编码； （4） 利于采用时分复用实现多路通信； （5）设备便于集成化、智能化； （6）易于与现代技术相结合； （7）灵活性高，能适应各种通信业务的需求 。
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图1.3 两类通信方式抗干扰性能比较
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9
图 1.4 数字通信加密方法示意
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2.数字通信的主要缺点
❖ （1）占用频带宽 ❖ （2）同步 ❖ 例如：一路数字电话信号频带约64K，一路模拟
电话信号频带约4K。
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三、主要性能指标
1.数字通信系统的有效性指标
❖ (1) 信息传输速率 Rb 信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来
❖ 在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码相对 于标准位置的随机偏移，其示意图如图1.9所示。
图1.5 信号抖动示意图
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四、国内数字通信系统发展现状
❖ 有线通信系统 ❖ 微波中继通信系统 ❖ 卫星通信系统 ❖ 移动通信系统 ❖ 计算机通信网络
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1.有线通信系统
❖ 国内长途干线的主要通信手段 ，主要包括同轴 电缆和光缆；
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先修课程
❖ 线性代数 ❖ 信号与信息系统 ❖ 通信原理
3 -
第一章 绪论
● 主要内容
❖ 数字通信系统的组成 ❖ 数字通信系统的主要特点 ❖ 数字通信系统的性能指标 ❖ 国内数字通信系统发展现状
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一、数字通信系统的组成
❖ 1.模拟通信系统的构成
图1.1 模拟通信系统组成框图 -
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2.数字通信系统的构成
❖ 光缆通信为主要发展方向，各种业务的主干网逐 渐被光缆替代；
❖ 光纤通信发展方向：单模、长波长、大容量 (DWDM技术）。
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2.微波中继通信系统
❖ 波长在0.1毫米至1米之间的电磁波 ； ❖ 干线光纤传输的备份及补充 ； ❖ 农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户
提供基本业务的场合 ； ❖ 城市内的短距离支线连接 。
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❖ C=Blog(1+Leabharlann Baidu/N)
该式通常称为香农公式。B是信道带宽（赫），S 是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）。 公式表明，信道带宽限制了比特率的增加，信道 容量还取决于系统信噪比以及编码技术种类
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2. 数字通信系统的可靠性指标
❖（1） 误码率
❖ 在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码 元数之比，通常以Pe
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3.卫星通信系统
❖ 1984年4月，中国第一颗同步试验通信卫星发 射成功 ；
❖ 广播电视传输：卫星电视、远程教育、村村通 等；
❖ 公用网/专用网通信：银行、政府、公安等通信 网；
❖ 广播和移动通信 ：陆地、海上和空 中各类目标 相互之间及与地面公用网的通信任务。
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数字通信原理
思考题
✓ 模拟信号与数字信号之间的区别是什么 ？
❖
解 (1) 在2×60s内传送了72 000个码元
• RB2=72 000/(2×60)=600 (B)
• Rb2=RB2=600 (bit/s)
▪ (2) 若改为8
▪ 则 RB8=72 000/(2×60)=600 (B)
▪
Rb8=RB8·log28=1 800 (bit/s)
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例 2 已知某八进制数字通信系统的信息速率为12 000 b/s，在收端半小时内共测得出现了216个错误码元， 试求系统的误码率。
Buildings Computers
1
Homes
Appliances
...
People
数字通信技术
Smart Cards
Public Infrastructure
Transportation Vehicles
$ Vending Machines
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2
本门课程主要内容
❖ 数字通信系统概述 ❖ 信道编码 ❖ 信道与噪声 ❖ 定时与同步数字信号的传输 ❖ 通信的加密