[高等教育]通信概论2章--数字通信

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1、现代通信概论第2章数字通信2.1模拟通信和数字通信2.2数字通信特点2.3语声信号数字化编码2.4时分多路复用2.5数字复接技术第2章数字通信7/2/20212《现代通信概论》第2章数字通信2.1模拟通信和数字通信（1/3）模拟通信模拟通信系统框图信源信道信宿噪声非电/电变换器电/非电变换器调制器解调器变换器反变换器7/2/20213《现代通信概论》第2章数字通信2.1模拟通信和数字通信（2/3）数字通信的含义：传送数字信号的通信称为数字通信。数字通信系统框图解调器调制器信道噪声信源信宿信源编码信

2、道编码信源译码信道译码7/2/20214《现代通信概论》第2章数字通信2.1模拟通信和数字通信（3/3）数字通信系统中的几个常用概念信源编码：将信源产生的模拟信号转换成数字信号，以便在数字通信系统传送，这个过程又称为模拟/数字变换。信道编码：在发送端对信源编码后的信号按一定规则附加一些监督码元，以便接收端检测误码。基带传输：将编码后的数字脉冲信号直接送人传输媒介中进行传输。调制：将数字脉冲变换成适合于金属线路传输的正弦振荡信号，或适合于光纤传送的光脉冲信号。7/2/20215《现代通信概论》第2章

3、数字通信2.2数字通信的特点抗干扰能力强，无噪声积累便于加密处理有利于采用时分复用实现多路通信设备便于集成化、小型化占用较宽信道频带（缺点）7/2/20216《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质量要求（1/7）有效性含义：在给定信道内所传送信息量的大小衡量通信系统有效性的指标模拟通信系统：有效传输频带数字通信系统：信息传输速率Rb（单位：bit/s）比特(bit)：度量信息量大小的单位，它定义为在二进制系统中，若无限长的数字序列里，出现“1”和“0”的个数大约相等，且前后码元彼此独

4、立，则该数字序列中每个码元所携带的信息量就称为1bit，即:I=-log2pi其中I为信息量符号；pi为每个码元出现的概率。1.1基本概念7/2/20217《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质量要求（3/7）有效性二进制中的信息传输速率与多进制中的码元速率间的换算关系为：Rb＝RBlog2M其中：RB为码元速率（也称符号传输速率），单位叫波特（Baud），且RB＝1／Ts（波特）其中：Ts为码元宽度1.1基本概念7/2/20218《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质

5、量要求（4/7）有效性频带利用率是指单位频带内的传输速率，通信系统占用的频带越宽，传输信息的能力应该越大。单位频带内传输速率符号传输速率频带宽度η=或信息传输速率频带宽度η=7/2/20219《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质量要求（5/7）可靠性含义：在给定信道内接收到的信息的可靠程度。衡量通信可靠性的指标模拟通信系统：输出信噪比1.1基本概念输出信噪比＝输出端信号平均功率输出端噪声平均功率7/2/202110《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质量要求（6/7）

6、可靠性衡量通信可靠性的指标数字通信系统：误码率1.1基本概念二进制系统误码率：出现错误的比特数传输的总比特数Pb=多进制系统误码率：出现错误的码元(符号)数传输的总码元(符号)数Pe=有效性与可靠性是一对相互矛盾的指标。7/2/202111《现代通信概论》第2章数字通信1.1.5通信系统的质量要求（7/7）可靠性衡量通信可靠性的指标数字通信系统：信号抖动在数字通信系统中，信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。1.1基本概念7/2/202112《现代通信概论》第2章数字通信2.3语声信号

7、数字化编码2.3.1基本概念电话信号的数字化称为语声编码，图像信号的数字化称为图像编码。语声信号编码示意图7/2/202113《现代通信概论》第2章数字通信2.3语声信号数字化编码A/D变化包含三个部分：(1)抽样：是指将模拟信号在时间上离散化的过程(2)量化：是指将模拟信号在幅度上离散化的过程。(3)编码：编码是指将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。语声信号编码的分类：(1)波形编码：在发送端根据语声信号波形的特点把语声信号变换为数字信号，而在接收端经解码再恢复发送端原语声的波形。(

8、2)参量编码：提取语声信号的特征参量，对其进行编码。(3)混合编码：介于波形编码与参量编码之间，在参量编码的基础上引入一定的波形编码的特征。7/2/202114《现代通信概论》第2章数字通信2.3.2脉冲编码调制（PCM）技术（1/8）模拟信号数字化的基本过程：对模拟信号在时间域和幅度域上都进行离散化处理，然后再把离散化的幅度值变换为数字信号代码。脉冲编码调制（PCM）系统结构框图7/2/202115《现代通信概论》第2章数字通信2.3.2脉冲编码调制（PCM）技术（2/8）PCM