增加内容数字通信基础知识ppt课件.ppt

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1、增加章节数字通信基础知识2.1什么是数字通信？2.2怎样发送数字信息？2.3信道与干扰问题2.4怎样接收数字信息？2.5数字信息传错了怎么办？2.6数字保密通信概念2.7同步问题?2.8信道多路复用原理2.1什么是数字通信？1.各种消息是怎样转化成数字的？2.数字通信系统的组成3.数字通信的特点4.数字通信系统的好坏怎样衡量？1.各种消息是怎样转化成数字的？离散的消息：“编码”连续的消息：第一步：“取样”，第二步：“量化”，第三步：“编码”F（t）76543210t1t2tntF2F1Fn010100101110111101011010000001……t1t

2、2tntF（t）76543210t1t2tntF2’F1’Fn’t(d)(c)(b)(a)图1-1连续消息的数字化取样量化量化误差编码取样定理与非线形编码显然，这些样品要取得足够密，究竟要密到什么程度呢?只要取样频率(即取样时间间隔的倒数)为曲线(即信号)的变化率最大值(即信号最高频率)的二倍即可。满足了这个取样定理，就可以用一个截止频率等于信号最高频率的低通滤波器，从这些样品值序列毫不失真地恢复原信号。国际电报电话咨询委员会（ITU-T）建议的一种话音PCM编码率曲线，它是针对话音信号动态范围的时间分布规律为大部分时间处于小信号状态这一特点制定的。按这条非

3、线形曲线编码，每一路话音的PCM编码速率为64千比特/秒，可以达到国际长途电话通信的质量标准.2.数字通信系统的组成以传输声音的数字通信系统为例：声-码转换器的任务是把连续不断输入的声音转换成由数字信息单元组成的信息序列。声音声音声-码转换器波形产生器（调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰2.数字通信系统的组成波形产生器(又称调制器)的任务是把各种数字信息脉冲转换成适当的数字波形，这些数字波形要根据信道的特点来选择。波形的数目与信息脉冲种类相同，二元制的情况下，波形数为二个，N元制情况下，波形数为N个。声音声音声-码转换器波形产生器（

4、调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰2.数字通信系统的组成发信机的任务是把数字波形搬到适当的通信频段，并进行功率放大，然后送入信道。由于信道衰减，收信机收到信号后要进行适当放大，然后把信号搬移到数字波形本身频段上。声音声音声-码转换器波形产生器（调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰2.数字通信系统的组成理想情况下的收信机输出应该与发信机输入相同。可惜，实际信道传输特性不是理想的，信号通过后总要产生一定程度的畸变。另外，进入收信机的还有来自其他电磁波源的干扰，加上收信机内部的噪声。所以实际收信机的输出是已经某种畸

5、变的数字波形、干扰与噪声的混合物。声音声音声-码转换器波形产生器（调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰2.数字通信系统的组成波形识别器(又称解调器)的任务是对收信机输出的混合物进行识别，判断究竞收到的是什么波形?并把数字波形序列转换成数字信息序列。码/声转换器输出的声音中会出现所谓的量化噪声。声音声音声-码转换器波形产生器（调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰声音声音声-码转换器波形产生器（调制器）发信机收信机波形识别器（解调器）码-声转换器信道干扰消息出消息入模-数转换器波形产生器数-模转换器波形识别器信道干

6、扰图1-3数字通信系统基本组成“差错控制技术”由于干扰和噪声的破坏，传输数字信息，难免要出错，出了错有没有办法纠正呢?要完全纠正过来，目前还没有办法，但是把差错纠正到一定限度以下是有办法的。——办法是对要传输的原始数字信息加入一些保护成分，组成所谓抗干扰编码，在接收端按一定的规则进行解码，从解码中发现错误或纠正错误。关于这方面的内容，总称为“差错控制技术”。差错控制技术不仅在数字通信中，而且在计算机、自动控制等领域均有很多应用。“保密”此外，在数字通信中，还可以比较简单而有效地实现保密通信。办法是用人为产生的密码把被传的数字序列搅乱，这种密码可以采用周期非常

7、长的伪随机序列，甚至采用完全无规律的噪声码，这叫作加密；在接收端，利用与发端完全相同的密码复制品，对接收到的数字序列进行解密。这样，如果我们把“差错控制”、“保密”等内容都考虑进去，一个完整的数字通信系统的组成，就如下图所示。消息源模－数转换器加密器抗干扰编码器波形产生器收信者数－模转换器解密器抗干扰解码器波形识别器信道干扰图1-4一个完整的保密数字通信系统的组成“同步”其实，真正要构成数字通信系统，仅按图1-4组成是不行的，还有一个必不可少的组成部分，叫做“同步”。为什么？——数字信息序列，是按一定的节拍传输的，如果收、发两地节拍不同，步调不一致，必定要乱

8、套。——发送的数字信息序列常常是分组的，在收端必须知