《现代通信技术》第2章new.ppt

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1、课程提要电信交换无线通信移动通信光传输网无线网络与移动计算通信网基础技术概　　论本章学习目标理解数字通信的特点与系统模型理解信源编码中的信号处理过程理解信道编码中多路复用、同步、数字复接等技术的基本概念理解数字信号传输的概念，了解基带传输常用技术与常用码型理解调制的基本概念，了解数字调制技术基本类型及主要应用理解差错控制的基本概念，了解差错控制编码技术的分类与应用2.1数字通信系统的基本概念数字通信系统的模型数字通信系统的基本概念多路复用——多路信号重复使用一条信道信道与噪声——按信道的传输频带区分，各种信道可归入基带信道和带通信道两类。数字信号经过信道传

2、输时，信道的传输特性以及进入信道的外部加性噪声都将对数字信号加以影响同步——数字通信系统中发送端和接收端之间需有共同的时间标准，使接收端获知所收数字信号中每个符号（码元）的准确起止时刻，从而同步地进行接收2.2信源编码信源编码——针对信源发送信息所进行的压缩编码信源编码处理的前提：模拟信号的数字化模拟信号数字化之后，将导致传输信号的带宽明显增加，会占用更多的信道资源压缩编码技术：为提高传输效率，在保证一定信号质量的前提下，尽可能地去除或降低信号中冗余信息，以减小传输所用带宽2.2.1模拟信号的数字化处理模拟信号数字化过程：抽样——用时间间隔确定的信号样值序

3、列来代替原在时间上连续的信号，在时间上将模拟信号离散化量化——用有限个幅度值来近似原连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量且有一定间隔的离散值编码——按一定规律，把量化后的信号编码形成一个二进制数字码组输出模拟信号的数字化处理1.抽样抽样过程——将时间和幅度上都是连续的模拟信号在时间上离散化抽样目的：实现信号的时分多路复用模拟信号与其对应的样值序列模拟信号的数字化处理【例】话音信号的抽样频率一路电话信号的频带为300~3400Hz，fm=3400Hz根据抽样定理，抽样频率≥2×3400Hz=6800Hz若以6800Hz的抽样频率对300~340

4、0Hz的电话信号抽样，则抽样后的样值序列可不失真地还原成原来的语音信号话音信号的抽样频率通常取8000Hz模拟信号的数字化处理2.量化量化过程——抽样把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度仍是连续的，还需进行离散化处理（即对幅值进行化零取整的处理），才能最终用数字来表示量化方法——把样值的最大变化范围划分成若干个相邻的间隔。当某样值落在某一间隔内，其输出数值就用此间隔内的某一固定值来表示量化分类——均匀量化、非均匀量化（A律13折线压缩特性（我国采用）和μ律15折线压缩特性）模拟信号的数字化处理典型非均匀量化特性（A律13折线压缩特性）模拟信号

5、的数字化处理3.编码编码——将抽样、量化后的信号转换成数字编码脉冲的过程解码——编码的逆过程，将数字信号变为模拟信号（即把一个8位码字恢复为一个样值信号）的过程编码的基本形式：线性编码——与均匀量化特性对应的编码码组中各码位的权值固定，不随输入信号的幅度变化非线性编码——具有非均匀量化特性的编码码组中各码位的权值随着输入信号的幅度变化模拟信号的数字化处理4.脉冲编码调制（PCM）PCM原理框图2.3信道复用信道复用——多个用户同时使用同一信道进行通信多路通信——多路独立信号在同一条链路上传输为区分在一条链路上的多个用户的信号，理论上可采用正交划分的方法，即

6、凡是在理论上正交的多个信号，在同一条链路上传输到接收端后，都可能利用其正交性完全区分开多路复用——FDM、TDM、CDM、SDM、WDM多路复接多址接入2.3.1多路复用技术多路复用技术——在同一信道中传递多路信号而互相不干扰，以提高信道利用率。根据信号在频率、时间、码型等参量上的不同，将各路信号复用在同一信道中进行传输。该技术含复用、传输和分离三个过程多个复用系统的再复用和解复用称为复接和分接分类——频分复用FDM、时分复用（时分同步复用TDM、统计时分复用STDM）、码分多路复用CDM多路复用技术典型的时分复用多路通信系统——PCM通信多路复用技术【例

7、】PCM30／32路系统的帧结构为确保接收端能将离散的数字信号还原成连续的模拟信号，取样频率需采用8000Hz，即每隔125μs取样一次，该时间间隔称为一帧PCM时分通信把125μs时间分成许多小段，每一路占一段时间（时隙）。路数越多，每路时隙就越小PCM30／32将整个系统分为32个路时隙，其中30个路时隙分别用来传送30路话音信号，1个路时隙用来传送帧同步码，1个路时隙用来传送信令码。2.3.2同步技术通信过程中信号处理和传输都在规定的时隙内进行，帧同步是实现时分多路通信必不可少的条件之一同步是使系统的收发两端在时间上和频率上保持步调一致。同步技术可使

8、通信系统的收发两端或整个通信网络以精度很高的时钟提供定时，以便系统