电子科技大学通信原理(李晓峰版)课件第4章_数字基带传输

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1、通信原理第4章数字基带传输10/7/20211/196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10/7/20212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Nyquist准则4.6*信道均衡4.7*部分响应系统4

2、.8符号同步4.9线路码型10/7/202134.1二元与多元数字基带信号10/7/20214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，…}10/7/2021510/7/20216PAM（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10/7/20217数据传输的几个基础概念：(1)

3、二进制序列（Binarysequence）：取值为0、1（或+1、-1）(2)二元PAM信号（BinaryPAMsignal）：采用两种高度的脉冲传信息。(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。码元10/7/20218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：10/7/20219单极性

4、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：10/7/202110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:a.需要两种电

5、源b.无在线检错能力如：RS232接口10/7/202111（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）。10/7/202112（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”10/7/2021134.1.2

6、二元与多元PAM信号10/7/202114二进制（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一.1.数字波形：信号的传信息的参量只取有限个值。二元PAM信号：两种脉冲形状相同，幅度不同。10/7/202115例1：2PAM信号电平A和0抽象为符号和，两个符号称为二元（二进制）符号。符号周期或码元宽度数字基带信号信道符号10/7/202116多进制(M-ary)信号:kbit二进制代码用一个脉冲传，在一个Ts时隙内传M种不同的脉冲之一.一般，例2：4PAM信号

7、4个电平抽象为符号，4个符号称为4元（4进制）符号。符号周期或码元宽度信道符号M元PAM信号：M种脉冲形状相同，幅度有M种。10/7/202117（1）2PAM、4PAM信号、256PAM：接收时需要分辨M种脉冲的幅度（2）多进制PAM信号比2PAM更容易出错。因此多进制PAM信号抗干扰能力较差（3）2PAM方式必须用更长的时间（若用相同宽度脉冲传数据）；或者，用更窄的脉冲（若传数据时间相同），窄的脉冲要求同步更准，带宽大。因此2PAM信号传输有效性较差。2.二元与多元PAM信号传输有效性和可靠性比较：

8、10/7/202118例：4PAM信号3.数字基带信号的数学表示：10/7/202119K位合并表示为冲击串形式脉冲形成二进制序列M元符号序列MPAM信号符号序列：，间隔：M进制PAM（MPAM）：10/7/2021204.1.3数字基带信号的传输速率（1）符号速率（Symbolrate）：每秒传送符号(脉冲)的数目（或）（2）比特率（Bitrate）：每秒传送的比特数目与、（或）单位:bits/sb/sbps相同比特率的代码序列用不同元数