15、数字通信new

《15、数字通信new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LectureNotes152004/10/26数字通信一数字通信的概念数字通信系统的目的是传送数字序列。1.数字及数字序列①W=Man“数字”也可称为符号，它取值于一个集合W，如果W的基数，则称为M进制符号，并称这个数字通信系统为M进制通信系统。注意我们的定义中不排除W的基数是W可数或者不可数的情形。但若非另有说明，本课总假定有限。数字通信最鲜明的特征就是：来自信源的是符号序列。符号们在时间上排成队进入数字通信系统，又排队出来。一般情况下，相邻符号之间的时间间隔是均匀的，这个间隔叫符号间隔Ts。

2、2.数字信号我们谈论的是电通信系统，所以必须把符号们表达为电的形式，这就是数字信号。3.数字通信系统Fig.1“编码”泛指一切从一个序列映射到另一个数字序列的映射。我们可能会出于许多目的而引入编码，例如压缩数据（信源编码）、加密、抵抗噪声（信道编码）、扩频通信、控制功率谱密度、有利同步等等。4.一些数量信息量的单位：bit（详见第七章）若事件A的结果对我们是不确定的，它有两种等可能的结果，如果某个消息使我们确定了A的结果是哪一个，则称这个消息给了我们1bit的信息量，也称事件A包含1bit的信息量

3、。logM若事件A的结果有M种等可能的结果，其信息量是2。N个M进制符号构成的序列NMlog当其独立等概时所包含的信息量是2（bit）。不独立或者不等概时所包含的信息量NMlog小于2。如果没有另外的说明，本课缺省假设数字序列独立等概。速率R信息速率（bit/s、bps）b是一个数字传输系统平均每一秒钟所传输的信息量，该系统平1T=bR均每b时间传输一个比特，称Tb为比特间隔。R码元速率（符号速率、波特率，Baud、symbol/s）s是一个数字传输系统平均每一秒钟所1T=sRT传输的符号个数。码

4、元间隔s表示每隔s时间发送了一个符号。①A集合A中元素的个数叫A的基数，记为。基数有三种情形：有限（如一副扑克牌），可数（如整数的集合），不可数（如实数的集合）。1/3LectureNotes152004/10/26RbR=s关系：log2M，Tsb=TMlog2差错率误比特率：比特发生差错的概率。误符号率：符号发生差错的概率频带利用率R如果一个数字通信系统的信息传输速率是b，该系统所占用的带宽是B，则其频带利用率RbR是B（bit/s/Hz）。或者按波特率来衡量：如果一个数字通信系统的符号输速率

5、是s，该Rs系统所占用的带宽是B，则其频带利用率是B（Baud/Hz）。二数字信号1.无记忆确知信号的一般形式设M进制符号取值于集合W={s12,ss,,LM}，构造M个脉冲{g12(t),g(t),,LgtM()}与W中的元素一一对应，每发送一个符号，实际就是发送其中的一个脉冲。如果要传送的第n个码元an取值是si，则实际发送的第n个脉冲是gasn(t-nT)（注意：相对于第0个码nT元来说，第n个脉冲的发送时机要滞后s时间）。a无记忆：我们把第n个码元表达为电信号时，表达方式只取决于n是什么，

6、和它前面的符号无关。（有记忆的例子如后面要讲的AMI码、HDB3码等）确知：集合{g12(t),g(t),,LgtM()}对接收端来说是明确已知的。（这个假设还隐含包括：信道增益、时延、相移已知。缺省情况下，我们假设信道增益为1、时延、相移为0）2.PAM信号PAM信号：{g12(t),g(t),,LgtM()}中脉冲的差别只是幅度的不同，脉冲形状都一样。PAM中传送的第n个码元an对应的信号是ansg(t-nT)，整个数字序列对应的信号是s(t)=-åansg(tnT)nåansd(t-nT)(

7、)gtPAM可以看成是信号n驱动一个冲激响应为的线性系统所得。åansd(t-nT)åansg(t-nT)nnFig.2a如果n的取值集合不是设计的脉冲幅度，或者若an的取值集合不是数集（例如一副扑克牌），可以等价地映射到幅度集合上。例如二进制符号的取值是逻辑值“0”“1”，2PAM信号把逻辑值“0”“1”映射到了两个幅度值。gt()3.最基本的数字信号：为矩形脉冲gt()NRZ信号是占满码元间隔的矩形脉冲双极性NRZ：把逻辑值“0”“1”映射到实数+1、-1（或者映射到-1、+1）单极性NRZ：

8、把逻辑值“0”“1”映射到实数+1、0（或者映射到0、+1）2/3LectureNotes152004/10/26gt()RZ信号：是未占满码元间隔的矩形脉冲，所占比例称占空比。4.差分编码编码的一种，二进制差分编码是让编码结果序列中前后符号的异同来表达原始信息是“0”还是“1”，它有两个重要特点：(1)即使序列被反相，也能正确识别出原始信息。(2)如果原始序列独立等概，则编码结果也是独立等概的。注意原则上差分编码和PAM信号使用的脉冲形状是没有关系的事情，差分编码也可以用在非PA