【教学课件】第4章传输技术.ppt

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1、第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页 教教教教学学学学提提提提示示示示：本本本本章章章章在在在在介介介介绍绍绍绍基基基基带带带带传传传传输输输输和和和和频频频频带带带带传传传传输输输输概概概概念念念念的的的的基基基基础础础础上上上上，介介介介绍绍绍绍了了了了基基基基带带带带信信信信号号号号的的的的波波波波形形形形和和和和码码码码型型型型、基基基基带带带带传传传传输输输输系系系系统统统统的的的的构构构构成成成成及及及及无无无无码码码码间间间间干干干干扰扰扰扰传传传传输输输输的的的的条条条条件件件件、频频频频带带带带传传传传输输输输中中中中二二二二进进进进制制制制（ASKASK、FSKFS

2、K、PSKPSK）和和和和多多多多进进进进制制制制（MASKMASK、MFSKMFSK、MPSKMPSK、APKAPK）调制）调制）调制）调制/解调的原理及方法。解调的原理及方法。解调的原理及方法。解调的原理及方法。教教教教学学学学要要要要求求求求：通通通通过过过过本本本本章章章章学学学学习习习习，读读读读者者者者应应应应了了了了解解解解基基基基带带带带传传传传输输输输与与与与频频频频带带带带传传传传输输输输的的的的基基基基本本本本概概概概念念念念；掌掌掌掌握握握握基基基基带带带带信信信信号号号号的的的的波波波波形形形形和和和和码码码码型型型型、基基基基带带带带传传传传输输输输系系系系统统统统

3、的的的的构构构构成成成成及及及及无无无无码码码码间间间间干干干干扰扰扰扰传传传传输输输输的的的的条条条条件件件件，掌掌掌掌握握握握频频频频带带带带传传传传输输输输中中中中二二二二进进进进制制制制和和和和多多多多进进进进制制制制调调调调制制制制/解解解解调调调调的的的的原原原原理及方法。理及方法。理及方法。理及方法。第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页 传输传输传输传输是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程，即是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程，即是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程，即是指通过物理介质传播含有信息的信号的过程，即在通信设备的各节点之间转移信息的过程。在通信设

4、备的各节点之间转移信息的过程。在通信设备的各节点之间转移信息的过程。在通信设备的各节点之间转移信息的过程。基带传输和频带传输：基带传输和频带传输：基带传输和频带传输：基带传输和频带传输：基带传输是指系统中传输的是未基带传输是指系统中传输的是未基带传输是指系统中传输的是未基带传输是指系统中传输的是未经过调制的频率较低的基带信号；频带传输是指将基带信号经过调制的频率较低的基带信号；频带传输是指将基带信号经过调制的频率较低的基带信号；频带传输是指将基带信号经过调制的频率较低的基带信号；频带传输是指将基带信号通过调制成为频带信号，并在适合的信道中传输。通过调制成为频带信号，并在适合的信道中传输。通过调

5、制成为频带信号，并在适合的信道中传输。通过调制成为频带信号，并在适合的信道中传输。在基带传输中，不同基带信号形式，其频谱结构是不同在基带传输中，不同基带信号形式，其频谱结构是不同在基带传输中，不同基带信号形式，其频谱结构是不同在基带传输中，不同基带信号形式，其频谱结构是不同的，有的码型适合在基带系统中传输，而有的就会对传输带的，有的码型适合在基带系统中传输，而有的就会对传输带的，有的码型适合在基带系统中传输，而有的就会对传输带的，有的码型适合在基带系统中传输，而有的就会对传输带来较大的影响。来较大的影响。来较大的影响。来较大的影响。在频带传输中，对于数字信号的调制分为幅度键控、频在频带传输中，

6、对于数字信号的调制分为幅度键控、频在频带传输中，对于数字信号的调制分为幅度键控、频在频带传输中，对于数字信号的调制分为幅度键控、频率键控和相位键控，不同的调制方法有不同的解调方法。率键控和相位键控，不同的调制方法有不同的解调方法。率键控和相位键控，不同的调制方法有不同的解调方法。率键控和相位键控，不同的调制方法有不同的解调方法。4.1 4.1 概概 述述第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2.1 4.2.1 基本概念基本概念基本概念基本概念1 1基带与基带传输系统基带与基带传输系统基带与基带传输系统基带与基带传输系统 完成基带信号传输的系统称为基带传输系统。它主要由完成基带信号传输

7、的系统称为基带传输系统。它主要由完成基带信号传输的系统称为基带传输系统。它主要由完成基带信号传输的系统称为基带传输系统。它主要由编码器、信道发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器编码器、信道发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器编码器、信道发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器编码器、信道发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器和解码器等构成，除此之外还应有为保证系统可靠有序工作和解码器等构成，除此之外还应有为保证系统可靠有序工作和解码器等构成，除此之外还应有为保证系统可靠有序工作和解码器等构成，除此之外还应有为保证系统可靠有序工作的同步系统。的同步系统。的同步系统。的同步系统。2 2研

8、究基带传输的意义研究基带传输的意义研究基带传输的意义研究基带传输的意义 因为在近距离的数据通信中广泛采用基带传输，比如局因为在近距离的数据通信中广泛采用基带传输，比如局因为在近距离的数据通信中广泛采用基带传输，比如局因为在近距离的数据通信中广泛采用基带传输，比如局域网的传输过程；域网的传输过程；域网的传输过程；域网的传输过程；在频带传输中必然包含基带传输，比如在调制之前，解在频带传输中必然包含基带传输，比如在调制之前，解在频带传输中必然包含基带传输，比如在调制之前，解在频带传输中必然包含基带传输，比如在调制之前，解调之后，这些部分的传输都是基带传输，因此说频带传输离调之后，这些部分的传输都是基

9、带传输，因此说频带传输离调之后，这些部分的传输都是基带传输，因此说频带传输离调之后，这些部分的传输都是基带传输，因此说频带传输离不开基带传输，任何一个采用线性调制的频带传输系统均可不开基带传输，任何一个采用线性调制的频带传输系统均可不开基带传输，任何一个采用线性调制的频带传输系统均可不开基带传输，任何一个采用线性调制的频带传输系统均可以等效为基带传输系统来研究。以等效为基带传输系统来研究。以等效为基带传输系统来研究。以等效为基带传输系统来研究。4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页3 3基带传输需要解决的问题基带传输需要解决的问题基带传输需要解决的

10、问题基带传输需要解决的问题 基带信号有哪些电脉冲表现形式，并不是所有的电脉冲基带信号有哪些电脉冲表现形式，并不是所有的电脉冲基带信号有哪些电脉冲表现形式，并不是所有的电脉冲基带信号有哪些电脉冲表现形式，并不是所有的电脉冲形式都适合表示基带信号。形式都适合表示基带信号。形式都适合表示基带信号。形式都适合表示基带信号。矩形脉冲表现信号的形式有很多种，若要在基带信道中矩形脉冲表现信号的形式有很多种，若要在基带信道中矩形脉冲表现信号的形式有很多种，若要在基带信道中矩形脉冲表现信号的形式有很多种，若要在基带信道中传输，还须选择适合在信道中传输的基带信号的码型。传输，还须选择适合在信道中传输的基带信号的码

11、型。传输，还须选择适合在信道中传输的基带信号的码型。传输，还须选择适合在信道中传输的基带信号的码型。基带传输信道的传输特性具有怎样的特点，才可以使得基带传输信道的传输特性具有怎样的特点，才可以使得基带传输信道的传输特性具有怎样的特点，才可以使得基带传输信道的传输特性具有怎样的特点，才可以使得对信号的干扰不影响判决，这也是在基带传输中需要解决的对信号的干扰不影响判决，这也是在基带传输中需要解决的对信号的干扰不影响判决，这也是在基带传输中需要解决的对信号的干扰不影响判决，这也是在基带传输中需要解决的问题。问题。问题。问题。4 4本节着重分析的问题本节着重分析的问题本节着重分析的问题本节着重分析的问

12、题 基带信号应以适当的码型在基带系统中传输，那么基带基带信号应以适当的码型在基带系统中传输，那么基带基带信号应以适当的码型在基带系统中传输，那么基带基带信号应以适当的码型在基带系统中传输，那么基带信号的基本波形有哪些？适合基带信道传输的码型又有哪些信号的基本波形有哪些？适合基带信道传输的码型又有哪些信号的基本波形有哪些？适合基带信道传输的码型又有哪些信号的基本波形有哪些？适合基带信道传输的码型又有哪些？这些码型有什么特点？适用什么场合？这些码型有什么特点？适用什么场合？这些码型有什么特点？适用什么场合？这些码型有什么特点？适用什么场合？4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术第第4 4章章 传

13、输技术传输技术下一页上一页4.2.2 常用基带信号波形4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2.3 常用基带信号码型4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2.4 基带传输系统 1.基带传输系统 组成框图4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术 码型编码器：将数据终端输出的数据信号转换成适合信道传输的码型。发送滤波器：将编码之后的基带信号进行波形变换，目的是使信号波形与信道匹配，减少码间串扰。信道：允许基带信号通过的媒质。接收滤波器：滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形无码间干扰，有利于

14、抽样判决。再生判决器：在位同步脉冲的控制下对信号波形抽样，并按照判决准则恢复原始基带信号。译码器：对抽样判决器输出的结果进行译码，使之符合接收终端要求。第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术2.基带传输系统各部分波形 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术3.常用的满足无失真传输条件的传输波形（1）理想低通信号 理想低通系统的传递函数和冲激响应 无码间干扰示意图 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.2 4.2 基带传输技术基带传输技术3.常用的满足无失真传输条件的传输波形（续）（2）升余弦滚

15、降信号升余弦滚降信号的传递函数和冲激响应 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术4.3.1 基本概念 1频带与频带传输系统 对数字基带信号进行调制，形成数字调制信号后再进行传输，这种传输方式被称为数字信号的频带传输，实现这一传输过程的通信系统称之为频带传输系统。频带传输系统基本结构第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术2调制分类 按照输入调制信号m（t）的不同，调制信号分为模拟信号和数字信号，相应的调制分为模拟调制和数字调制。按照载波C（t）的类型不同，载波通常可有连续波和脉冲序列两种形式，相应地将调制

16、分为连续波调制和脉冲调制。按照载波C（t）的参数变化不同，载波的参数有幅度、频率和相位，相应的将调制分为调幅、调频和调相。第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术二进制数字调制1二进制幅度键控（2ASK）2ASK调制器 2ASK解调 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术2二进制频移键控（2FSK）频率选择法产生2FSK信号 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术2二进制频移键控（续）2FSK信号的解调方框图 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3

17、 4.3 频带传输技术频带传输技术3二进制相移键控（2PSK）2PSK相干解调器方框图 2PSK调制器 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术3二进制相移键控（续）（2DPSK调制）2DPSK调制器方框图及波形 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术3二进制相移键控（续）（2DPSK解调）2DPSK解调器框图及各点波形 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术4.3.3 多进制数字调制 1MASK4ASK信号的波形 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术2MFSK MFSK调制解调器方框图 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术3MPSK QPSK正交调制器方框图及波形 相干解调器的方框图第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页4.3 4.3 频带传输技术频带传输技术4APK（幅度和相位的联合调制，即幅相键控）正交振幅调制的系统框图 16QAM调制的解调框图 第第4 4章章 传输技术传输技术下一页上一页end