通信原理 第4章 数字基带传输

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1、2021/10/41/179通信原理第4章数字基带传输2/1712021/10/4本章讲述数字通信的基带传输方法。主要内容有：掌握：二元与多元信号的波形形成、比特率与Baud率计算、基本波形形式、功率谱与带宽计算；二元信号接收方法、噪声中误码分析方法、匹配滤波器原理与最佳接收性能；码间串扰问题及Nyquist准则、最大频带利用率、升余弦滤波器及其无ISI设计；基本线路码型。3/1712021/10/4理解：眼图、误码曲线、多元信号的接收方法与格雷编码、数字均衡的原理与迫零本算法、符号同步的基本概念、根升余弦滤波器设计。了解：基本的部分响应系统、预编码技术、符号同步的典型处理方法。4

2、/1792021/10/4信道噪声接收设备信源信宿格式化脉冲基带调制发送设备信源编码信道编码加密频带调制发射机格式化脉冲基带检测信源译码信道译码解密频带解调接收机数字通信系统简化模型信号处理信号处理基带信号基带信号5/1792021/10/4信道接收设备信源信宿格式化脉冲基带调制发送设备脉冲基带检测数字基带系统模型格式化6/1792021/10/4数字基带传输——运用各种基带信号传输数字序列4.1二元与多元数字基带信号4.2数字基带信号的功率谱与带宽4.3二元信号的接收方法与误码分析4.4*多元信号的接收方法与误码分析4.5码间串扰与带限信道上的传输方法4.6*信道均衡4.7*部分

3、响应系统4.8符号同步4.9线路码型7/1792021/10/44.1二元与多元数字基带信号8/1792021/10/4数据线位同步信号组同步信号FrameSynchronization4.1.1数据传输的基本概念例4.1典型的数据通信方法：数字芯片A向芯片B传送数据序列{…，0XF1，0X73，0XFF，…}9/1792021/10/410/1792021/10/4PAM（脉冲幅度调制）：用0、1信息序列去改变脉冲的幅度。二元PAM信号,多元PAM信号基本通信原理中：主要关心的是信息数据代码的传送PulseAmplitudeModulation11110001TsTs：Times

4、lot11/1792021/10/4数据传输的几个基础概念：(1)二进制序列（Binarysequence）：取值为0、1（或+1、-1）(2)二元PAM信号（BinaryPAMsignal）：采用脉冲的两种幅度传信息。(3)定时（Timing）：接收时对准相应的脉冲，检测幅度。(4)时隙（Slot）：一个时隙一个数据位逐个进行。Ts：Timeslot12/1792021/10/4用相对电平变化传信息传号差分码——“1变0不变”，电报术语：“传号”（Mark）=1；“空号”（Space）=0空号差分码——“0变1不变”相对码基本的脉冲形状是矩形的，典型的数字基带信号为：nonret

5、urn-to-zeroreturn-to-zero13/1792021/10/4单极性信号(on-offkeying)在正逻辑中:二进制“1”——〉+AV二进制“0”——〉0V优点:a.产生该信号的电路只需要一种电源b.该信号通过TTL或CMOS电路容易产生缺点:a.具有非零的直流分量b.无在线检错能力应用:机内码，近距离接口码（1）单极性（Unipolar）与双极性（Polar）术语：14/1792021/10/4双极性信号在正逻辑中:二进制“1”——〉+AV二进制“0”——〉-AV应用:机内码，近距离接口码优点:a.如果0、1等概，则无直流分量b.抗干扰能力比单极性信号强缺点:

6、a.需要两种电源b.无在线检错能力如：RS232接口15/1792021/10/4（2）不归零（NRZ）与归零（RZ）：不归零信号能量饱满，因而抗干扰能力较强；但归零信号跳变沿丰富，有利于接收端提取定时信息（为了节省资源，同步信息常常和数据信息捆绑在一起传送）。16/1792021/10/4（3）差分码或相对码（Differentialencoding）：差分码又称为相对码，特征是：不用电平的绝对值而用电平的相对变化传0、1符号。1101001原始代码传号差分码空号差分码“1变0不变”“0变1不变”17/1792021/10/41.数字波形：信号的传信息的参量只取有限个值。二元PA

7、M信号：两种脉冲形状相同，幅度不同。分为二元（二进制）波形（信号）和多元（多进制）波形（信号）二进制（binary）信号:1bit二进制代码用一个脉冲传，故在一个Ts时隙内传两种不同的脉冲之一。Ts：Timeslot4.1.2二元与多元PAM信号18/1792021/10/4例1：2PAM信号电平A和0称为二元（二进制）符号。符号周期或码元宽度信道符号数字基带信号频谱在零频附近1和019/1792021/10/4多进制(M-ary)信号:kbit二进制代码用一个脉冲传