通信原理第四章 基带数字信号的表示与传输

1、数字通信数字通信(1)(1)第四章第四章基带数字信号的表示和传输基带数字信号的表示和传输数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输2本章提要n字符的编码方法字符的编码方法n基带数字信号的波形基带数字信号的波形n基带数字信号的码型基带数字信号的码型n基带数字信号的频率特性基带数字信号的频率特性n基带数字信号传输与码间串扰基带数字信号传输与码间串扰n眼图眼图n时域均衡器时域均衡器symbol数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输34.1 概述nbase band数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输44.2 字符的编码表示n字符字符数字、字母、符号和汉字等统称为字符。n汉

2、字的编码方法汉字的编码方法4 位十进制数字表示一个汉字。 电报编码： “中” “0022”，“国”“0948”。区位码：“中”“5448”，“国”“2590”。n英文字母编码方法英文字母编码方法ASCII 码 7位二进制数字表示一个字符 。“0”用 30H 表示，“1”用 31H 表示，等；“A”用 41H 表示，“a”用 61H 表示，等。character数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输54.3 基带数字信号的波形nunipolar数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输64.3 基带数字信号的波形111111100000000000单极性非归零码双极性非归零码单极

3、性归零码双极性归零码bipolar数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输74.3 基带数字信号的波形n差分波形差分波形用电平的跳变或不变，而不是电平值的高低，分别表示 1 和 0 。11111110000000“1” 跳变差分波形“0” 跳变差分波形return-to-zero (RZ)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输84.3 基带数字信号的波形n多电平波形多电平波形用 多种电平表示数字信号，称为多电平波形，或多进制波形。001011011 10 01 00 1tnon-return-to-zero (NRZ)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输94.4

4、基带数字信号的传输码型n传输码型的要求传输码型的要求无直流分量低频分量少容易提取码元定时信息频带宽度窄，或传输效率高抗干扰信能强，有一定的检错能力与信源的统计特性无关实现代价低polar数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输104.4 基带数字信号的传输码型n1011 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1Alternate Mark Inversion (AMI)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输114.4 基带数字信号的传输码型n1011 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1High Density

5、Bipolar (HDB)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输124.4 基带数字信号的传输码型n双相码双相码用码元中心正跳变表示 0，负跳跳变表示 1。含有位定时信息；双极性，无直流分量；频带较宽；易实现（时钟脉冲与单极性非归零码相异或）。11111110000000biphase code数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输134.4 基带数字信号的传输码型n密勒码密勒码用码元中心跳变表示 1。单 0 保持电平不变，连 0 时在码元边界跳变。11111110000000密勒码Miller code数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输144.4 基带数字信

6、号的传输码型nCMI CMI 码码1 交替地用高、低电平表示；0 用码元中心正跳变表示。因 0 和 1 的高、低电平都是交替出现的，故 CMI 码无直流分量；易于提取位定时信号；实现简单。11111110000000Coded Mark Inversion (CMI)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输154.5 基带数字信号的频率特性n000011111waveform数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输164.5 基带数字信号的频率特性nprobability数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输174.5 基带数字信号的频率特性ndecompose数字通

7、信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输184.5 基带数字信号的频率特性nalternating component数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输194.5 基带数字信号的频率特性n随机基带数字信号分解图示随机基带数字信号分解图示000011111illustration数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输204.5 基带数字信号的频率特性nperiod数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输214.5 基带数字信号的频率特性ndiscrete spectrum数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输224.5 基带数字信号的频率特性ncont

8、inuous spectrum数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输234.5 基带数字信号的频率特性npower spectrum数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输244.5 基带数字信号的频率特性n111111100000000non-return-to-zero数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输254.5 基带数字信号的频率特性nnon-return-to-zero数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输264.5 基带数字信号的频率特性n11111110000000V0return-to-zero数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和

9、传输274.5 基带数字信号的频率特性nreturn-to-zero数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输284.5 基带数字信号的频率特性n111111100000000bipolar NRZ数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输294.5 基带数字信号的频率特性nbipolar NRZ数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输304.5 基带数字信号的频率特性n111111100000000bipolar RZ数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输314.5 基带数字信号的频率特性nbipolar RZ数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输32

10、4.5 基带数字信号的频率特性n111111100000000Manchester code数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输334.5 基带数字信号的频率特性nManchester code数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输344.5 基带数字信号的频率特性n几种典型信号的功率谱几种典型信号的功率谱数字双相码密勒码非归零码AMI 码HDB3 码归零码frequency characteristics数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输354.6 基带数字信号传输与码间串扰n基带数字信号传输系统模型基带数字信号传输系统模型抽样判决抽样判决双极性二进制 P

11、AM 信号decision device数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输364.6 基带数字信号传输与码间串扰nintersymbol interference (ISI)数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输374.6 基带数字信号传输与码间串扰n抽样值无失真条件抽样值无失真条件抽样值无失真传输的充要条件是：仅在本码元的抽样时刻上的抽样值不为零，而在其他码元的抽样时刻上的抽样值均为零，即在抽样点上不存在码间串扰。distortionless数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输384.6 基带数字信号传输与码间串扰nfh(t)response数字通信(1)

12、 第四章 基带数字信号的表示和传输394.6 基带数字信号传输与码间串扰nNyquist rate数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输404.6 基带数字信号传输与码间串扰nNyquists criterion数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输414.6 基带数字信号传输与码间串扰nraised cosine数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输424.6 基带数字信号传输与码间串扰nrolloff factor数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输434.6 基带数字信号传输与码间串扰nside lobe数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输444.6 基带数字信号传输与码间串扰npartial-response signaling数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输454.7 眼图n眼图原理眼图原理理想波形失真波形eye pattern数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输464.7 眼图n眼图模型眼图模型最佳取样时刻最佳判决电平信号失真信号失真噪声容限margin over noise数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输474.8 时域均衡器nequalization数字通信(1) 第四章 基带数字信号的表示和传输484.8 时域