02B1-现代数字通信-通信原理基本知识-B基带-2003

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1、第2章通信原理基本知识B基带2003-12-06数字通信与信息网络实验室1本章主要参考书¢J.G.Proakis等编著、叶芝慧等译，通信系统工程，电子工业出版社¢樊昌信等编著，通信原理，第5(4)版，国防工业出版社，第章¢曹志刚等编著，现代通信原理，清华大学出版社，第章rd¢J.G.Proakis.DigitalCommunication(3Edition).电子工业出版社（影印版：数字通信）2003-12-06数字通信与信息网络实验室2基本内容¢基础知识¢数字基带传输¢数字频带传输2003-12-06数字通信与信息网络实验室3数字信号的基带传输¢为什么研究基带系统？¢什么是数字基带系统？构成

2、¢如何实现基带传输？¢基带传输的常用码型：信号与信道的适配¢数字基带信号的功率谱计算¢无码间干扰的基带传输特性—Nyquist第一准则¢部分响应系统¢无码间干扰基带系统的抗噪声性能（AWGN）¢伪随机序列与扰码和解扰¢眼图¢时域均衡器2003-12-06数字通信与信息网络实验室4为什么？¢为什么要研究基带系统？（信道、基础）¢有基带和频带系统，基带系统中的许多概念、理论可直接应用于频带系统（光纤、无线）；¢理论上，频带传输系统总有一个基带传输系统与之对应，等效基带系统；¢实际中存在基带传输（设备内部、外设），不只是低速率传输，还有高速传输，有迅速发展的趋势。¢什么是基带系统？¢基带信号（功率谱

3、低通型、直流）、基带信道（传递函数低通型），信号频谱不搬移，直接传送。¢将数字基带信号通过基带信道传输，称此传输系统为数字基带传输系统2003-12-06数字通信与信息网络实验室5数字基带系统的构成m'(t)码型m(t)发滤m1(t)m2(t)收滤r(t)抽样m3(t)码型m0(t)信道编码波器波器判决译码n(t)cp(t)位同步器¢码型编码：将信源或信源编码输出的码型（常为单极性NRZ码）变为适于信道传输的码型。¢发滤波器：将m(t)变为适合于信道传输的波形，如将m(t)中的高频成分滤掉，限制进入信道信号的带宽¢收滤波器：使进入抽样判决器的信号无码间串扰，滤除带外噪声。¢位同步器：提取位同步

4、信号，cp(t)的频率等于码速率，上升沿与r(t)的最大值对齐。¢抽样判决器：再生数字基带信号m3(t)，可能有误码（码间串扰、噪声、位同步信号相位抖动）。¢码型译码：使输出码型符合收终端的要求。2003-12-06数字通信与信息网络实验室6数字基带系统中各点的波形10011TSEm’(t)τm(t)m1(t)m2(t)r(t)cp(t)m3(t)2003-12-06数字通信与信息网络实验室7如何实现基带传输系统？¢两次变换：如何将消息（字母、数字或符号）等变换成数字基带信号？如何将数字基带信号变换成适于信道传输的码型或波形？¢不考虑噪声，只考虑信道传输特性对系统的影响以及改进措施；¢信道传输

5、特性理想时，考虑噪声对系统性能的影响。2003-12-06数字通信与信息网络实验室8传输代码、数字基带信号、传输码（线路码）¢传输代码：如字母、数字或符号（包括控制符号）等的消息利用二进制代码表示，这样，数据终端产生的数据信息就是以“1”和“0”表示的数据随机数据信息序列；国际5号码（ASCII码），国际电报2号码以及GB1988-80国标标准代码。A---41h，B---42h。¢数字基带信号：数据序列的电波形表示；电信号。单、双极性；归零码、不归零码。¢数字调制：数字基带信号转换成传输码或者线路码（基带调制）或传输波形（频带调制），适于信道传输。频谱成形的编码称为线路码或调制码或传输码。¢

6、“A”---01000001---0v00000v---HDB3消息传输代码基带信号线路码2003-12-06数字通信与信息网络实验室9数字基带信号的基本码型（1）¢单极性非归零（NRZ）码¢脉冲宽度等于码元宽度，有直流，不能提取位同步信号¢双极性非归零码¢脉冲宽度等于码元宽度，有正负电平，不能提取位同步信号¢单极性归零码¢脉冲宽度小于码元宽度，有直流，可提取位同步信号¢双极性归零码¢脉冲宽度小于码元宽度，三电平，可提取位同步信号单极性有直流、双极性无直流；归零码包含位同步信号、不归零码不包含位同步信号2003-12-06数字通信与信息网络实验室10基本码型的信号波形（1）11101001A二

7、进制单极性不归零码011101001A0二进制双极性不归零码-A11101001A二进制单极性归零码0A0二进制双极性归零码-ATsτ适于通过同轴电缆等在设备之间进行短距离传输，长距离时不适合（2.048Mbps，几十米到几公里）2003-12-06数字通信与信息网络实验室11基本码型的功率谱密度（1）归零码不归零码归一化的功率谱01Ts1τf离散谱：单极性肯定有、双极性不一定有，离散谱用来提取位