现代通信技术复习学习教案.pptx

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1、会计学1现代通信现代通信(tng xn)技术复习技术复习第一页，共77页。2023/2/272信息量信息量四、计算题（共四、计算题（共20分）分）根据抽样定理，对根据抽样定理，对路载波信号（路载波信号（fLfLfHfH），），其抽样频率应等于其抽样频率应等于(dngy)(dngy)多少多少?信息信息(xnx)(xnx)传输速率传输速率码元传输速率码元传输速率误码率误码率第2页/共77页第二页，共77页。2023/2/273 已知数字信息为已知数字信息为*，并设码元宽度是载波周期，并设码元宽度是载波周期(zhuq)的的x倍，试画出倍，试画出（1）绝对码波形）绝对码波形（2）2ASK信号波形信号波

2、形（3）2PSK信号波形信号波形（4）相对码波形）相对码波形（5）2DPSK信号的波形信号的波形五、综合题（共五、综合题（共30分）分）已知二元信息序列为已知二元信息序列为*，画出它所对应的单极性归零码、差分画出它所对应的单极性归零码、差分(ch fn)码、码、CMI码、数字双相码码、数字双相码、AMI码和码和HDB3码的波形。码的波形。第3页/共77页第三页，共77页。2023/2/2741.1 通信的基本概念1.2 通信系统的组成及主要性能指标1.3 通信技术发展(fzhn)概况第4页/共77页第四页，共77页。2023/2/2752、通信通信(tng xn)的的发展历史发展历史语音和文字

3、(wnz)通信阶段电通信(tng xn)阶段电子信息时代1.1 通信的基本概念通信的基本概念1 1、通信的定义：传递信息的过程就叫做通信。、通信的定义：传递信息的过程就叫做通信。、通信的定义：传递信息的过程就叫做通信。、通信的定义：传递信息的过程就叫做通信。第5页/共77页第五页，共77页。2023/2/2763、通信通信(tng xn)的分类的分类n n（1）按照(nzho)传输媒介分类：n n有线通信：利用各种导线作为信道来传输信号的通信方式vv无线通信：依靠无线通信：依靠无线通信：依靠无线通信：依靠(yko)(yko)自由空间来传输电磁波的通信方式。自由空间来传输电磁波的通信方式。自由空

4、间来传输电磁波的通信方式。自由空间来传输电磁波的通信方式。第6页/共77页第六页，共77页。2023/2/277（2）按照信道中所传）按照信道中所传信号的不同信号的不同(b tn)分类：分类：通信通信通信通信(tng xn)(tng xn)系统分类系统分类系统分类系统分类(依据传递消息电信号依据传递消息电信号依据传递消息电信号依据传递消息电信号)：模拟通信模拟通信模拟通信模拟通信(tng xn)(tng xn)：通信：通信：通信：通信(tng xn)(tng xn)系统中传输的是模拟信号；系统中传输的是模拟信号；系统中传输的是模拟信号；系统中传输的是模拟信号；数字通信数字通信数字通信数字通信(

5、tng xn)(tng xn)：通信：通信：通信：通信(tng xn)(tng xn)系统中传输的是二进制或系统中传输的是二进制或系统中传输的是二进制或系统中传输的是二进制或多进制数字信号。多进制数字信号。多进制数字信号。多进制数字信号。信号的分类（模拟信号和数字信号的差别信号的分类（模拟信号和数字信号的差别信号的分类（模拟信号和数字信号的差别信号的分类（模拟信号和数字信号的差别(chbi)(chbi)）模拟信号：幅度连续、时间连续或不连续的信号；模拟信号：幅度连续、时间连续或不连续的信号；模拟信号：幅度连续、时间连续或不连续的信号；模拟信号：幅度连续、时间连续或不连续的信号；数字信号：幅度和

6、时间都离散的信号。数字信号：幅度和时间都离散的信号。数字信号：幅度和时间都离散的信号。数字信号：幅度和时间都离散的信号。第7页/共77页第七页，共77页。2023/2/278（3 3）按照调制方式分类：）按照调制方式分类：）按照调制方式分类：）按照调制方式分类：基带传输基带传输基带传输基带传输(chun sh)(chun sh)：信号没有经过调制而直接送到信：信号没有经过调制而直接送到信：信号没有经过调制而直接送到信：信号没有经过调制而直接送到信道中去传输道中去传输道中去传输道中去传输(chun sh)(chun sh)频带传输频带传输频带传输频带传输(chun sh)(chun sh)：信号

7、经过调制而直接送到信道中：信号经过调制而直接送到信道中：信号经过调制而直接送到信道中：信号经过调制而直接送到信道中去传输去传输去传输去传输(chun sh)(chun sh)（4）按照业务不同分类：）按照业务不同分类：电报、电话、传真、数据传输电报、电话、传真、数据传输电视、广播、雷达、导航电视、广播、雷达、导航(dohng)、遥控、遥测、遥控、遥测（5）按照收信者是否运动分类：）按照收信者是否运动分类：移动通信：通信双方至少有一方在运动中进行信息交换移动通信：通信双方至少有一方在运动中进行信息交换固定固定(gdng)通信：通信双方进行信息交换位置不移动通信：通信双方进行信息交换位置不移动第8

8、页/共77页第八页，共77页。2023/2/2791.2 通信通信(tng xn)系统的组成及系统的组成及主要性能指标主要性能指标n n1、通信(tng xn)系统的一般模型信源信源发送器发送器信道信道(xn do)接收器接收器信宿信宿噪声噪声/干扰干扰信信息息产产生生的的源源泉泉信信息息的的接接收收者者传传递递信信息息的的通通道道将将信信源源发发出出的的信信息息变变换换成成便便于于传传输输的的信信号号，即即编编码码接接收收信信道道中中的的信信号号，并并将将其其变变换换成成与与发发送送时时物物理理形形式式相相同同的的信信息息，即即译译码码整整个个系系统统噪噪声声与与干干扰扰的的总总折折合合第9

9、页/共77页第九页，共77页。2023/2/2710n n2、模拟通信(tng xn)系统n n（1）模拟通信(tng xn)系统框图信源信源发送器发送器信道信道接收器接收器信宿信宿噪声噪声调制器调制器解调器解调器原原始始(yunsh)信信号号为为基基带带信信号号，频频率率太太低低不不宜宜传传输输。将将基基带带信信号号变变换换(binhun)成成频频带带信信号号。第10页/共77页第十页，共77页。2023/2/2711解解调调器器调调制制器器信信源源信道信道信信宿宿噪声噪声n n3、数字通信系统(xtng)n n（1）数字通信系统(xtng)框图信信源源信信宿宿(xn xi)信源信源编码编码

10、(bin m)信道信道编码编码信源信源译码译码信道信道译码译码模模拟拟信信号号经经过过模模/数数变变换换(即即A/D变变换换)形形成成数数字字序序列列，以以适适宜宜在在数数字字系系统统中中的的传传输输。加加入入用用于于差差错错检检测测和和控控制制的的监监督督码码，以以提提高高数数字字传传输输系系统统的的可可靠靠性性。数数字字调调制制数数字字解解调调数字通信主要特点。数字通信主要特点。数字通信主要特点。数字通信主要特点。a.a.a.a.抗干扰能力强，无噪声积累。抗干扰能力强，无噪声积累。抗干扰能力强，无噪声积累。抗干扰能力强，无噪声积累。b.b.b.b.便于加密处理。便于加密处理。便于加密处理。

11、便于加密处理。c.c.c.c.便于采用时分多路复用传输。便于采用时分多路复用传输。便于采用时分多路复用传输。便于采用时分多路复用传输。d.d.d.d.设备利于集成化，小型化。设备利于集成化，小型化。设备利于集成化，小型化。设备利于集成化，小型化。e.e.e.e.占用频道宽占用频道宽占用频道宽占用频道宽第11页/共77页第十一页，共77页。2023/2/2712n n比特(bit)：度量信息量大小的单位n n I=-log2 pi n n 其中 I 为信息量符号；pi 为每个码元出现(chxin)的概率。n n （消息出现(chxin)概率越小，它所含的信息量越大）（2 2）信息量）信息量）信息

12、量）信息量4、通信通信(tng xn)系统的主要性系统的主要性能指标能指标（1）有效性：通信系统）有效性：通信系统(xtng)传输信息的传输信息的“速率速率”问题，问题，即快慢问题即快慢问题 信息传输速率信息传输速率 Rb（单位：（单位：bit/s）例：例：2048Kbit/s 表示每秒内传送表示每秒内传送2048K个二进制的脉冲个数个二进制的脉冲个数第12页/共77页第十二页，共77页。2023/2/2713n n信息传输速率Rb与码元速率RB间的换算关系为：n nRb RB log2M n n 其中：RB为码元速率，单位(dnwi)叫波特（Baud），且n nRB 1Ts（波特）n nRb

13、为信息传输速率，单位(dnwi)为波特n nTs为码元宽度（3）有效性指标）有效性指标(zhbio)的具体表现的具体表现第13页/共77页第十三页，共77页。2023/2/2714n n（5）可靠性指标(zhbio)的具体表现误信率（信息差错率）：误信率（信息差错率）：误信率（信息差错率）：误信率（信息差错率）：出现错误的比特数出现错误的比特数出现错误的比特数出现错误的比特数传输的总比特数传输的总比特数传输的总比特数传输的总比特数PePeb b =误码率（码元差错率）：误码率（码元差错率）：误码率（码元差错率）：误码率（码元差错率）：出现错误的码元出现错误的码元出现错误的码元出现错误的码元(符

14、号符号符号符号)数数数数传输的总码元传输的总码元传输的总码元传输的总码元(符号符号符号符号)数数数数P Pe e=（4）可靠）可靠(kko)性性含义：在给定信道内接收到的信息的可靠含义：在给定信道内接收到的信息的可靠(kko)程程度。度。衡量通信可靠衡量通信可靠(kko)性的指标性的指标误误误误码码码码率率率率就就就就是是是是(j ji i s sh h)码码码码元元元元在在在在传传传传输输输输系系系系统统统统中中中中被被被被传传传传错错错错的的的的概概概概率率率率。误误误误信信信信率率率率就就就就是是是是码码码码元元元元在在在在传传传传输输输输系系系系统统统统中中中中被被被被丢丢丢丢失失失失

15、的的的的概概概概率率率率。第14页/共77页第十四页，共77页。2023/2/27158.1 计算机通信网计算机通信网8.2 军事通信系统军事通信系统8.3 VSAT卫星通信网卫星通信网 8.4 数字数字(shz)微波通信系统微波通信系统8.5 数字数字(shz)蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统8.6 码分多址蜂窝移动通信系统码分多址蜂窝移动通信系统8.7 数字数字(shz)光纤通信系统光纤通信系统 8.8 蓝牙蓝牙第第 8 章章 现代数字通信系统现代数字通信系统(xtng)介绍介绍第15页/共77页第十五页，共77页。2023/2/27161.1.光纤光纤 光纤就是导光的玻璃纤维的简称光纤就

16、是导光的玻璃纤维的简称,是石英玻璃丝是石英玻璃丝,在通信中在通信中,它和原来传送电话的明线、电缆一样它和原来传送电话的明线、电缆一样,是一种新型是一种新型(xnxng)(xnxng)的信息传输介质的信息传输介质,8.7 8.7 数字数字(shz)(shz)光纤通信系统光纤通信系统 第第 8 章章 现代数字通信系统现代数字通信系统(xtng)介绍介绍光纤的芯线由光纤的芯线由光纤的芯线由光纤的芯线由纤芯、包层、涂覆层、套塑四部分组成。纤芯、包层、涂覆层、套塑四部分组成。纤芯、包层、涂覆层、套塑四部分组成。纤芯、包层、涂覆层、套塑四部分组成。第16页/共77页第十六页，共77页。2023/2/271

17、72.2.2.2.光纤分类光纤分类光纤分类光纤分类1)1)1)1)多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤即能承受多个多模光纤即能承受多个多模光纤即能承受多个多模光纤即能承受多个(du)(du)(du)(du)模式的光纤。模式的光纤。模式的光纤。模式的光纤。第第 8 章章 现代现代(xindi)数字通信系统介绍数字通信系统介绍2)2)2)2)单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤即只能传送单模光纤即只能传送单模光纤即只能传送单模光纤即只能传送(chun sn)(chun sn)(chun sn)(chun sn)单一基模的光纤单一基模的光纤单一基模的光纤单一基模的光纤,光纤通信的优点。光纤通

18、信的优点。光纤通信的优点。光纤通信的优点。a.a.a.a.线径细，重量轻；线径细，重量轻；线径细，重量轻；线径细，重量轻；b.b.b.b.不受电磁干扰、防腐和不会锈蚀；不受电磁干扰、防腐和不会锈蚀；不受电磁干扰、防腐和不会锈蚀；不受电磁干扰、防腐和不会锈蚀；c.c.c.c.高温，防爆、防火性能强；高温，防爆、防火性能强；高温，防爆、防火性能强；高温，防爆、防火性能强；d.d.d.d.光纤通光纤通光纤通光纤通第17页/共77页第十七页，共77页。2023/2/27183.光缆(un ln)第第 8 章章 现代现代(xindi)数字通信系统介绍数字通信系统介绍(1)层绞式光缆。层绞式光缆。它是将若

19、干根光纤芯线以强度它是将若干根光纤芯线以强度(qingd)元件为元件为中心绞合在一起的一种结构中心绞合在一起的一种结构,(2)单位式光缆。单位式光缆。它是将几根至十几根光纤芯线集合成它是将几根至十几根光纤芯线集合成一个单位一个单位,再由数个单位以强度再由数个单位以强度(qingd)元件元件为中心绞合成缆为中心绞合成缆,(3)骨架式光缆。骨架式光缆。这这种种结结构构是是将将单单根根或或多多根根光光纤纤放放入入骨骨架架的的螺螺旋旋槽槽内内,骨骨架架中中心心是是强强度度元元件件,骨骨架架上上的的沟沟槽可以是槽可以是V型、型、U型或凹型型或凹型,(4)带状式光缆。带状式光缆。它它是是将将412根根光光

20、纤纤芯芯线线排排列列成成行行,构构成成带带状状光光纤纤单单元元,再再将将多多个个带带状状单单元元按按一一定定方方式式排排列列成缆成缆,第18页/共77页第十八页，共77页。2023/2/2719第第2 2章章 模拟调制模拟调制(tiozh)(tiozh)技术技术n n2.1 2.1 幅度调制的原理幅度调制的原理 n n2.2 2.2 非线性调制（角调制）的原理非线性调制（角调制）的原理 n n2.3 2.3 模拟调制系统模拟调制系统(xt(xt ng)ng)的特点与应的特点与应用用模拟调制分为幅度模拟调制分为幅度模拟调制分为幅度模拟调制分为幅度(fd)(fd)调制和角度调制调制和角度调制调制和

21、角度调制调制和角度调制 。第19页/共77页第十九页，共77页。2023/2/27202.1 幅度调制幅度调制(tiozh)的原理的原理 对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数（或几个）随调制信号（原始信号）的变化而变化的过程或方式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的高频信号，它本身不含有任何对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数（或几个）随调制信号（原始信号）的变化而变化的过程或方式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的高频信号，它本身不含有任何对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数（或几个）随调制信号（原始信号）的变化

22、而变化的过程或方式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的高频信号，它本身不含有任何对于调制，我们给出一个概括性的定义：让载波的某个参数（或几个）随调制信号（原始信号）的变化而变化的过程或方式称为调制。而载波通常是一种用来搭载原始信号（信息）的高频信号，它本身不含有任何(rnh)(rnh)(rnh)(rnh)有用信息。有用信息。有用信息。有用信息。幅度调制又叫线性调制，是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化幅度调制又叫线性调制，是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化幅度调制又叫线性调制，是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规

23、律而变化幅度调制又叫线性调制，是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律而变化(binhu)(binhu)(binhu)(binhu)的过程。的过程。的过程。的过程。第20页/共77页第二十页，共77页。2023/2/2721调幅调幅调幅调幅(dio f)(AM)(dio f)(AM)(dio f)(AM)(dio f)(AM)sAM(t)=sAM(t)=sAM(t)=sAM(t)=A0+m(t)A0+m(t)A0+m(t)A0+m(t)cosct=A0cosct+m(t)cosctcosct=A0cosct+m(t)cosctcosct=A0cosct+m(t)cosctcosc

24、t=A0cosct+m(t)cosct 抑制载波抑制载波(zib)(zib)双边带调制（双边带调制（DSB-SCDSB-SC）sDSB(t)=m(t)cosct sDSB(t)=m(t)cosct m(t)coswctsAM(t)单边带调制单边带调制单边带调制单边带调制(tiozh)(SSB)(tiozh)(SSB)(tiozh)(SSB)(tiozh)(SSB)残留边带调制残留边带调制残留边带调制残留边带调制(VSB)(VSB)(VSB)(VSB)第21页/共77页第二十一页，共77页。2023/2/27222.2 非线性调制(tiozh)（角调制(tiozh)角调制(tiozh)）的原理角

25、度调制角度调制角度调制角度调制(tiozh)(tiozh)分为相位调制分为相位调制分为相位调制分为相位调制(tiozh)(tiozh)和频率调制和频率调制和频率调制和频率调制(tiozh)(tiozh)。高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持(boch)(boch)(boch)(boch)恒定的调制方式，称为频率调制（恒定的调制方式，称为频率调制（恒定的调制方式，称为频率调制（恒定的调制方式，称为频率调制（FMFMFMFM）和相位调制

26、（）和相位调制（）和相位调制（）和相位调制（PMPMPMPM），分别简称为调频和调相。调频和调相之间存在微分和积分的关系，即调频必调相，调相必调频），分别简称为调频和调相。调频和调相之间存在微分和积分的关系，即调频必调相，调相必调频），分别简称为调频和调相。调频和调相之间存在微分和积分的关系，即调频必调相，调相必调频），分别简称为调频和调相。调频和调相之间存在微分和积分的关系，即调频必调相，调相必调频第22页/共77页第二十二页，共77页。2023/2/2723第第3 3章章 模拟信号模拟信号 的数字化技术的数字化技术(jsh)(jsh)第23页/共77页第二十三页，共77页。2023/2/2

27、724主要(zhyo)内容 3.1 3.1 抽样定理和幅度脉冲调制抽样定理和幅度脉冲调制(tiozh)(tiozh)3.2 3.2 脉冲编码调制脉冲编码调制(tiozh)(tiozh)（PCMPCM）3.3 3.3 自适应差分脉冲编码调制自适应差分脉冲编码调制(tiozh)ADPCM(tiozh)ADPCM 3.4 3.4 增量调制增量调制(tiozh)(tiozh)（MM）第24页/共77页第二十四页，共77页。2023/2/2725抽样抽样(chu yn)(chu yn)定理定理 所谓抽样所谓抽样(chu yn)就是不断地以固定的时间间隔采就是不断地以固定的时间间隔采集模拟信号当时的瞬时值

28、。集模拟信号当时的瞬时值。3.13.1抽样定理抽样定理(dngl)(dngl)和幅度脉冲调制和幅度脉冲调制第25页/共77页第二十五页，共77页。2023/2/27261、低通抽样、低通抽样(chu yn)定理定理 频带限制频带限制(xinzh)(xinzh)在（在（0 0，fHfH）的低通型信号，抽样频率通常选择）的低通型信号，抽样频率通常选择8kHZ8kHZn n当当fs fs 2fH 2fH时，用一个截止频率为时，用一个截止频率为fHfH的的理想低通滤波器就能够从抽样信号理想低通滤波器就能够从抽样信号(xnho)(xnho)中分离出原信号中分离出原信号(xnho)(xnho)。n n例如

29、，典型电话信号例如，典型电话信号(xnho)(xnho)的最高频的最高频率限制在率限制在3400Hz3400Hz，而抽样频率采用，而抽样频率采用8000 8000 HzHz。第26页/共77页第二十六页，共77页。2023/2/27272 2、带通抽样定理、带通抽样定理(dngl)(dngl)带通信号的频带限制在带通信号的频带限制在fLfL和和fHfH之间，即其频谱低端截止频率明显大于零。之间，即其频谱低端截止频率明显大于零。要求抽样频率要求抽样频率fs fs：当当fLfLB B时，时，fs2B;fs2B;当当fHfHnBnB时，时，fs fs2B2B；当当fHfHnBnBkBkB时，时，B

30、B 信号带宽，信号带宽，B=fH-fL B=fH-fL n n 小于小于fH/BfH/B的最大整数，的最大整数，0 k 1 0 k 1。第27页/共77页第二十七页，共77页。2023/2/27281、自然抽样的脉冲(michng)调幅 自然抽样又称自然抽样又称曲顶抽样，它是指曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样（顶部）随被抽样信号信号m(t)m(t)变化变化(binhu)(binhu)，或，或者说保持了者说保持了m(t)m(t)的的变化变化(binhu)(binhu)规律。规律。幅度(fd)脉冲调制第28页/共77页第二十八页，共77页。2023/2/27292

31、2、平顶平顶(pn dn)(pn dn)抽样的脉冲调幅抽样的脉冲调幅 平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状顶部顶部(dn b)(dn b)平平坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。第29页/共77页第二十九页，共77页。2023/2/27303.2 3.2 脉冲脉冲(michng)(michng)编码调编码调制（制（PCMPCM）这种将模拟信号经过抽样、量化、编码这种将模拟信号经过抽样、量化、编码(bin m)

32、(bin m)三个处理三个处理步骤变成数字信号的步骤变成数字信号的A/DA/D转换方式称为脉冲编码转换方式称为脉冲编码(bin m)(bin m)调制调制(PCM,Pulse Code Modulation(PCM,Pulse Code Modulation）。）。反混叠失真反混叠失真滤波器滤波器抽抽样样量量化化编编码码模拟语音模拟语音信号输入信号输入数字语音数字语音信号输出信号输出脉冲脉冲(michng)编码调制编码调制PCM第30页/共77页第三十页，共77页。2023/2/2731量化量化 抽样是按抽样定理把时间上连续的模拟信号抽样是按抽样定理把时间上连续的模拟信号抽样是按抽样定理把时间

33、上连续的模拟信号抽样是按抽样定理把时间上连续的模拟信号(xnho)(xnho)转换成时间上离散的抽样信号转换成时间上离散的抽样信号转换成时间上离散的抽样信号转换成时间上离散的抽样信号(xnho)(xnho)；量化是把幅度上仍然连续（无穷多个取值）的抽样信号量化是把幅度上仍然连续（无穷多个取值）的抽样信号量化是把幅度上仍然连续（无穷多个取值）的抽样信号量化是把幅度上仍然连续（无穷多个取值）的抽样信号(xnho)(xnho)进行幅度离散。进行幅度离散。进行幅度离散。进行幅度离散。第31页/共77页第三十一页，共77页。2023/2/2732 2 2、均匀量化和非均匀量化、均匀量化和非均匀量化 电平

34、之间的间隔为量化间隔。量化间隔是均匀的，把输入信号的取值域电平之间的间隔为量化间隔。量化间隔是均匀的，把输入信号的取值域按等距离按等距离(jl)(jl)分割。这种量化称为均匀量化。分割。这种量化称为均匀量化。量化间隔是不均匀的，称为非均匀量化。量化间隔是不均匀的，称为非均匀量化。1、量化原理、量化原理（1）利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为量化利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为量化（2）量化的方法量化的方法若用若用N位二进制码元表示抽样值，位二进制码元表示抽样值，则只能则只能(zh nn)表示表示 M=2N 个不同的抽样值。个不同的抽样值。用这用这M个量

35、化电平表示连续抽样值的方法称为量化，这个量化电平表示连续抽样值的方法称为量化，这M个离散电平，则称为量个离散电平，则称为量化电平。化电平。第32页/共77页第三十二页，共77页。2023/2/2733 编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程编码：将量化后的信号样值幅度变换成对应的二进制数字信号码组过程 对于对于M M 个量化电平，可以个量化电平，可以(ky)(ky)用用N N 位二进制码来表示，称其中每一种组合为一个码字。目前国际上多采用位二进制码来表示，称其中每一种组合为一个码字。目前国际上多采用8 8位编码位编码PCMPCM设备。设备。在在PCMPCM中常用的码型有

36、自然二进制码、折叠二进制码和反射二进制码中常用的码型有自然二进制码、折叠二进制码和反射二进制码(又称格雷码又称格雷码)。编码编码(bin m)(bin m)和译码和译码第33页/共77页第三十三页，共77页。2023/2/2734+-第34页/共77页第三十四页，共77页。2023/2/27353.4 3.4 增量调制增量调制 PCMPCM是是对对样样值值本本身身编编码码，MM是是对对相相邻邻(xin(xin ln)ln)的的差差值值的的极极性性（符号）编码（符号）编码 M M M M系统中传输的不是信号本身系统中传输的不是信号本身系统中传输的不是信号本身系统中传输的不是信号本身(bnshn)

37、(bnshn)(bnshn)(bnshn)的样值，而是信号的增量。的样值，而是信号的增量。的样值，而是信号的增量。的样值，而是信号的增量。第35页/共77页第三十五页，共77页。2023/2/27364.1 4.1 数字基带传输概述数字基带传输概述4.2 4.2 数字基带信号数字基带信号4.3 4.3 基带传输的常用码型基带传输的常用码型4.4 4.4 基带脉冲传输与码间串扰基带脉冲传输与码间串扰4.5 4.5 眼图眼图4.5 4.5 均衡均衡(jnhng)(jnhng)技术技术4.6 4.6 部分响应系统部分响应系统第第 4 4 章章 数字数字(shz)(shz)基带基带传输系统传输系统第3

38、6页/共77页第三十六页，共77页。2023/2/2737 信信道道信信号号形形成成器器：输输入入是是由由终终端端设设备备或或编编码码器器产产生生的的脉脉冲冲序序列列，它它往往往往不不适适合合直直接接送送到到信信道道中中传传输输。信信道道信信号号形形成成器器的的作作用用就就是是把把原原始始基基带带信信号号变变换换成成适适合合于于信信道道传传输输的的基带信号，基带信号，信信道道：它它是是允允许许基基带带信信号号通通过过的的媒媒质质，通通常常为为有有线线信信道道，如如市市话话电电缆缆、架架空空明明线线等。等。接接收收滤滤波波器器：它它的的主主要要作作用用是是滤滤除除噪噪声声，对对信信道道特特性性均

39、均衡衡，使使输输出出的的基基带带波波形形有有利利于抽样判决于抽样判决(pnju)(pnju)。抽抽样样判判决决(pnju)(pnju)器器：它它是是在在传传输输特特性性不不理理想想及及噪噪声声背背景景下下，在在规规定定时时刻刻（由由位位定定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决(pnju)(pnju)，以恢复或再生基带信号。，以恢复或再生基带信号。4.1 数字数字(shz)基带传输概述基带传输概述 第37页/共77页第三十七页，共77页。2023/2/2738基带系统基带系统(xtng)个点波形示意图个点波形示意图(a)是是输输入入的的基基

40、带带信信号号，这这是是最最常常见见的的单单极极性性非非归零信号；归零信号；(b)是进行码型变换后的波形；是进行码型变换后的波形；(c)对对(a)而而言言进进行行了了码码型型及及波波形形的的变变换换，是是一一种种适合在信道中传输的波形；适合在信道中传输的波形；(d)是是信信道道输输出出信信号号，显显然然(xinrn)由由于于信信道道频频率特性不理想，波形发生失真并叠加了噪声；率特性不理想，波形发生失真并叠加了噪声；(e)为为接接收收滤滤波波器器输输出出波波形形,与与(d)相相比比，失失真真和和噪噪声减弱；声减弱；(f)是位定时同步脉冲是位定时同步脉冲;(g)为恢复的信息为恢复的信息第38页/共7

41、7页第三十八页，共77页。2023/2/2739a a 单极性不归零码单极性不归零码b b 双极性不归零码双极性不归零码c c 单极性归零码单极性归零码d d 双极性归零码双极性归零码e e 差差分分(ch(ch fn)fn)码码4.2 数字数字(shz)基带信号基带信号 数字基带信号是指消息数字基带信号是指消息数字基带信号是指消息数字基带信号是指消息(xio xi)(xio xi)(xio xi)(xio xi)代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码的电波形，它是用不同的电平或脉冲来表示相应的消息代码的电波形，它是用不同的

42、电平或脉冲来表示相应的消息(xio xi)(xio xi)(xio xi)(xio xi)代码。代码。代码。代码。第39页/共77页第三十九页，共77页。2023/2/27401.AMI1.AMI码码消消息息(xio(xio xi)xi)代代码码：1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 11AMIAMI码：码：+1 0 0 1+1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1 +1 0 0 1+1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1 2.HDB32.HDB3码码代码代码(di

43、m)(di m)：1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1 1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1AMIAMI码：码：-1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1 -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1HDB3HDB3码：码：-1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V-1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V+1 -1+1 -13.PST3.PST码码 为为防防止止PSTPST码码的的直直流流漂漂移移，当当在在一一个个码码组组中中仅仅发发送送单单个个脉脉冲冲时时，两两个个模式

44、应交替变换模式应交替变换(binhun)(binhun)。例如：例如：代码：代码：0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 PST PST码：码：0 +-+-0 +0 +-+0 +-+-0 +0 +-+或或 0 -+-+0 -0 +-+0 -+-+0 -0 +-+二进制代码二进制代码+模式模式-模式模式0000-+-+-+-+01010 +0 +0 -0 -1010+0+0-0-01111+-+-+-+-4.3 基带传输的常用码型基带传输的常用码型第40页/共77页第四十页，共77页。2023/2/27414.4.数字双相码

45、数字双相码 编编码码(bin(bin m)m)规规则则之之一一是是：“0”“0”码码用用“01”“01”两两位位码码表表示示，“1”“1”码码用用“10”“10”两位码表示两位码表示5.5.密勒码密勒码 编编码码规规则则如如下下：“1”“1”码码用用码码元元间间隔隔中中心心点点出出现现跃跃变变来来表表示示，即即用用“10”“10”或或“01”“01”表表示示。“0”“0”码码有有两两种种情情况况：单单个个“0”“0”时时，在在码码元元间间隔隔内内不不出出现现电电平平跃跃变变，且且与与相相邻邻码码元元的的边边界界(binji)(binji)处处也也不不跃跃变变，连连“0”“0”时时，在在两两个个

46、“0”“0”码码的的边边界界(binji)(binji)处处出出现现电电平平跃跃变变，即即“00”“00”与与“11”“11”交交替替。(a)(a)双相码；双相码；(b)(b)密勒码；密勒码；(c)CMI(c)CMI码码6.CMI6.CMI码码编编码码规规则则(guz)(guz)是是：“1”“1”码码交交替替用用“11”“11”和和“00”“00”两两位位码码表表示示；“0”“0”码码固固定定地地用用“01”“01”表示表示第41页/共77页第四十一页，共77页。2023/2/27424.4 4.4 基带脉冲基带脉冲(michng)(michng)传输与传输与码间串扰码间串扰 在基带传输系统中

47、，码间串扰和噪声是引起在基带传输系统中，码间串扰和噪声是引起(ynq)(ynq)误码的因素误码的因素第42页/共77页第四十二页，共77页。2023/2/27434.5 眼图眼图 在在码码间间串串扰扰和和噪噪声声同同时时存存在在的的情情况况下下，系系统统性性能能的的定定量量分分析析更更是是难难以以进进行行，因因此此在在实实际际应应用用中中需需要要用用简简便便的的实实验验方方法法来来定定性性测测量量系系统统的的性性能能，其其中中一一个个有有效效的的实实验验方方法是观察接收信号的眼图。法是观察接收信号的眼图。眼眼图图是是指指利利用用(lyng)(lyng)实实验验手手段段方方便便地地估估计计和和改

48、改善善（通通过过调调整整）系系统统性性能能时时在在示示波器上观察到的一种图形。波器上观察到的一种图形。眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小。眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小。眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小。眼图可以定性反映码间串扰的大小和噪声的大小。眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰，改善眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰，改善眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰，改善眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰，改善(gishn)(gishn)(gishn)(gishn)系统性能。系统性能。系统性能。系统性能。第43页/

49、共77页第四十三页，共77页。2023/2/27444.6 均均衡衡(jnhng)技术技术 实实际际实实现现时时，由由于于难难免免存存在在滤滤波波器器的的设设计计误误差差和和信信道道特特性性的的变变化化，所所以以无无法法实实现现理理想想的的传传输输特特性性，因因而而引引起起波波形形的的失失真真从从而而产产生生码码间间干干扰扰，系系统统的的性性能能也也必必然然下下降降。理理论论和和实实践践均均证证明明，在在基基带带系系统统中中插插入入一一种种可可调调(或或不不可可调调)滤滤波波器器可可以以校校正正或或补补偿偿系系统统特特性性，减减小小码码间间串串扰扰的的影影响响，这这种种起起补补偿偿作作用用的的

50、滤滤波波器器称为均衡器。称为均衡器。均衡可分为频域均衡和时域均衡。均衡可分为频域均衡和时域均衡。所所谓谓频频域域均均衡衡，是是从从校校正正系系统统的的频频率率特特性性出出发发，使使包包括括均均衡衡器器在在内内的的基基带带系统的总特性满足无失真传输条件；系统的总特性满足无失真传输条件；所所谓谓时时域域均均衡衡，是是利利用用均均衡衡器器产产生生的的时时间间波波形形去去直直接接(zhji)(zhji)校校正正已已畸畸变变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。第44页/共77页第四十四页，共77页。2023/2/