数据通信基础2课件

1.2数字信号基带传输1.2.1数字信号波形与频谱典型二进制矩形（脉冲）信号此类信号形式是一般数字系统普遍采用的，可看作是数字信号的一般形式。T/2g(t)=A-T/2<t<T/2

G(ш)=AT(sin(шT/2)/(шT/2)可有以下判断：1.二进制矩形脉冲（序列）包含丰富的频率成分（所占频带成基本频带）2.要不失真的传输此信号，需要无穷大带宽。3.若定义频谱曲线第1过零点为最小信号带宽（主瓣带宽），则脉冲越窄，要求频带越宽。4.在有限带宽信道传输，不同频率成分衰减、延迟不一致，码元之间有串扰问题。

半功率带宽：信号f(t)一个频率区间，在该区间内的频率分量对f(t)功率的贡献是整个信号功率的一半。功率比例带宽1.2.2基带传输—以数字矩形（脉冲）波形形式传输。—未经调制的基带数字信号直接送往信道传输。由于矩形脉冲（序列）包含丰富的频率成分。—存在对信道要求高的问题。对信道利用率不高。—在有限带宽信道上，存在频率衰减不一致，相位延迟导致码间串扰故多用于近距离传输场合（如局域网）优点：利用数字部件，设备简单，便宜。1.2.3数据码与传输码

数据码（位流）实际中不一定有利于传输，为达到有效传输的目的，常将其变换成传输码。

如：有的信道可能有隔直电容或耦合变压器，对直流有隔离衰减。当数据码出现连续的“1”或“0”时，无法有效传输（以太网接口就有耦合变压器）。再：为了串行传输，需要有同步信号，为减少信号线，希望传输码提供自同步信号。不同形式的数字基带信号或码型具有不同的频谱结构，合理地设计数字基带信号以使数字信息变换为适合于给定信道传输特性的频谱结构是基带传输首先要考虑的问题。传输码设计原则：对于传输频带低端受限的信道，一般来说线路传输码型的频谱中应不含直流分量。尽量减少基带信号频谱中的高频分量，以便节省传输频带和减小串扰。信号的抗噪声能力强，波型间相关性越小越好。产生误码时，在译码中不产生误码的扩散或误差的增值，如果有，也希望越小越好。便于从信号中提取定时信息；若采用分组形式传输时，不但要从基带信号中提取位定时信息，而且要便于提取分组同步信息。要求基带传输信号具有内在的检错能力。编译码的设备应尽量简单。双极性不归零码BipolarNonreturn-to-zeroCoding用正电平和负电平分别表示二进制数字“1”和“0”，在码元期间电平保持不变。当“1”和“0”等概率时，无直流。单极性差分码UnipolarDifferentialCoding以电平跳变和不变表示数字信息，分为两种，若以电平跳变表示“1”，不变表示“0”，则称为传号差分码，或“1”差分码。CMI码

数字“1”交替用正电平、负电平表示，而“0”用确定相位（01）的方波表示。

优点是无直流分量，波形跳变频繁，便于提取定时信号，并具有一定的检测错误的能力

曼彻斯特（Manchester）码（双相玛）它用一个周期的方波表示“1”，而用它的反相波形表示“0”。它的编码规则可以看作是当输入“1”时固定输出“10”，当输入“0”时固定输出“01”，使编码后的传输速率为编码前的原信号速率的两倍，占用的频带加倍。有自同步能力。无直流成分。以太网普遍采用的编码形式。以太网帧起始为

111111…1010010100…

共63个“1”和1个“0”，以此来实现帧起始和同步5B6B（mBnB)码对5位的数据码，用6位传输码进行传输。编码方法：00000—000111…00010—110001…10011—11010111111—111000在6位的码组中挑选含3个“1”和3个“0”的码组，共20个。再选用4个“1”及2个“0”，2个“1”及4个“0”的12个码组。共32个，来表示5位（32种）数据码。特点是“0”和“1”出现的基本概率相等。常用于光纤传输。高速以太网有采用。第一项akh(0)是第k个码元波形的抽样值，它是有用信息项。第二项是接收信号中除第k个码元之外的所有其它码元波形在抽样时刻t=kTb+0时的代数和，这就是码间串扰。由于an是随机变量，所以码间串扰也是一个随机变量。第三项n(kTb+0)是加性噪声的干扰值，当然也是随机变量。1.无码间串扰的条件

2.采用理想低通滤波器，