《数字通信系统概述》PPT课件

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1、恩德ende@hpu.edu.cn现代通信系统ModernCommunicationsSystems第4章数字通信系统概述第4章数字通信系统概述4.1数字通信系统模型4.2数字复接技术4.3数字传输信号帧结构4.4数字传输信号的处理4.5数字信号的调制与解调4.1数字通信系统模型4.1.1数字通信系统模型结构完成数字信号产生、变换、传递及接收全过程的系统称之为数字通信系统。数字通信系统的模型可用图4.1来描述。图4.1数字通信系统4.1.2数字通信系统的主要性能指标1.数字传输系统传输速率1)信息传输速率2)码元(符号)传输速率转换公式为(4.1.1)2.误码1)误码概念在

2、数字通信中是用的脉冲信号,即用“1”和“0”携带信息。由于噪声、串音及码间干扰以及其他突发因素的影响,当干扰幅度超过脉冲信号再生判决的某一门限值时,将会造成误判成为误码,如图4.2所示。图4.2噪声叠加在数字信号上的波形2)误码积累在实际的数字通信系统中,含有多个再生中继段,上面讲的误判产生的误码率是指在一个中继段内产生的,当它继续传到下一个中继段,也有可能再产生误判,但这种误判把原来误码纠正过来的可能性极少。产生错误码元(个数)传输的总码元(个数)(4.1.2)(4.1.3)(4.1.4)3.抖动1)抖动概念所谓抖动,是指在噪声因素的影响下，数字信号的有效瞬间相对于应生成理

3、想时间位置的短时偏离。图4.3脉冲抖动的意义2)抖动容限抖动容限一般是用峰—峰抖动Jp-p来描述的。它是指某个特定的抖动比特的时间位置相对于该比特抖动时的时间位置的最大部分偏离。4.2数字复接技术4.2.1数字多路通信原理数字多路通信也叫做时分多路通信,所谓时分多路通信,是利用多路信号(数字信号)在信道上占有不同的时间间隙来进行通信的。多路通信的基础源于数学上信号的正交性：(4.2.1)图4.4脉冲信号的正交对于不是连续信号,如时分制中的脉冲信号,只能用离散和来代替以上积分,即(4.2.2)根据离散和计算有(4.2.3)如第2章PCM脉冲编码技术所述,由抽样定理把每路话音信号

4、按8000次/s抽样,对每个样值编8位码,那么第一个样值到第二个样值出现的时间,即1/8000s(=125μs),称为抽样周期T(=125μs)。在这个T时间内可间插许多路信号直至n路,这就是时间的可分性(离散性),就能实现许多路信号在T时间内的传输。其多路通信模型如图4.5所示。图4.5时分多路复用示意图4.2.2数字信号复接技术数字复接,就是利用时间的可分性,采用时隙叠加的方法把多路低速的数字码流(支路码流),如图4.6(a)所示,在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。图4.6按位复接和按字复接示意图(a)一次群(基群)；(b)二次群(按位数字复接)；(c)二次群(按

5、字数字复接)4.3数字传输信号帧结构帧结构一般都采用由世界电信组织建议的统一格式,为保证数字通信系统正常工作,在一帧的信号中应有以下基本信号:①帧同步信号(帧定位信号)及同步对告信号;②信息信号;③其他特殊信号(地址、信令、纠错等信号);④勤务信号。4.3.1PCM30/32路基群帧结构时隙信号作如下安排：1)30个话路时隙:TS1～TS15,TS17～TS312)帧同步时隙:TS03)信令复帧时隙:TS16每一路时隙tc为码字位数L=8,故每一位时隙tB为(4.3.1)(4.3.2)图4.7PCM30/32制式帧结构数码率(4.3.3)图4.8PCM30/32路系统方

6、框图4.3.2准同步数字复接(PDH)系列帧结构(以PCM30/32路为基础)1.准同步复接(PDH)系列根据不同需要和不同传输介质的传输能力,要有不同的话路数和不同的速率复接形成一个系列,由低向高逐级进行复接，这就是数字复接系列。倘若被复接的几个支路(低等级支路信号)是在同一高稳定的时钟控制下,它们的数码率是严格相等的,即各支路的码位是同步的。表4.1两类速率复接系列比较表2.2.048Mb/s速率接口的(PDH)复接系列二次群帧结构图4.9数字复接示意图在每支路复接时码率究竟如何调整呢?CCITT推荐的速率系列PDH二次群速率为8.448Mb/s。CCITTG.742推荐

7、的正码速调整(增加码位)准同步复接系列PDH二次群的帧结构中各支路的比特安排如图4.10(a)所示,它的复接帧如图4.10(b)所示,帧长848比特,帧周期为100.38μs。图4.10异步复接二次群帧结构(a)基群支路插入码及信息码分配；(b)复接帧结构采用三位标志码Cij便于多数判决以决定分接时“去塞”与否,其正确判断的概率为当误码率Pe=10－３时,正确判断的概率为表4.234368kb/s复用帧结构表4.3139264kb/s复用帧结构表4.4PDH接口速率、码型表4.3.3同步数字复接(SD