数字通信技术第5章1

更新时间:2023-06-04 10:34:01 阅读量: 实用文档 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

上海大学数字通信原理教程

21:48

上海大学数字通信原理教程

本章要求

(参考学时为8学时)

掌握基带传输的基本码型、奈奎斯特 第一准则,理解基带数字信号的频谱特性, 了解眼图的意义,了解奈奎斯特第二准则 和时域均衡原理。

21:48

上海大学数字通信原理教程

知识要点 基带数字信号传输码型 基带数字信号频率特性 无码间干扰的基带传输(奈奎斯特第一准则) 部分响应系统(奈奎斯特第二准则) 眼图的概念 均衡原理21:48 3

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

5.1 概述★ 什么是基带数字信号?未经调制的数字信号,它所占据的频谱 通常是从零频或很低频率开始的。

★ 什么是基带数字传输系统?信号不经过载波调制而直接进行传输。

★ 着重解决:怎样设计系统的传输特性以实现基带数 字信号的成功传输。21:48 4

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

★数字信号传输时为什么需要不同的表示 方法? 为了去除直流分量和频率很低的分量 为了在接收端得到每个码元的起止时刻信息; 为了使信号的频谱和信道的传输特性相匹配

★结论 由消息转换而来的数字信号一般都不适 合信道传输,通常在传输前还要以上述 为目的进行处理。21:48 5

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

5.2 字符的编码方法(简)

何谓字符?汉字、数字和英文字母 … ,统称为字符。

汉字的编码方法:4位十进制数字表示一个汉字。例如,电报编码: “中” “0022”,“国” “0948”。 区位码: “中” “5448”,“国” “2590”。

21:48

英文字母编码方法:ASCII 码 - 7位二进制数字表示一个字符 。6

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

5.3 基带数字信号的波形

单极性不归零(NRZ)波形二进制符号“1”、“0”分别对应正电平和零电平,或反 之。在整个码元持续时间内,信号取值不变。易于用TTL、 CMOS电路产生;缺点是有直流分量,要求传输线路具有直流 传输能力,因而不适应有交流耦合的远距离传输,只适用于 计算机内部或极近距离的传输。

双极性不归零(BPNRZ)波形“1”、“0”分别对应正、负电平,或反之。在整个码元 持续时间内,信号取值不变。当“1”和“0”等概率出现时无 直流分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的 判决电平为零值,因而不受信道特性变化的影响,抗干扰能 力也较强。

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

单极性归零(RZ)波形信号电压在一个码元终止前总要回到零电平。通 常,归零波形使用半占空码,即占空比为50%。 从单极性RZ波形可以直接提取定时信息。

双极性归零(BPRZ)波形兼有双极性和归零波形的特点。使得接

收端很容 易识别出每个码元的起止时刻,便于同步。

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

差分波形 用相邻码元电平的跳变和不变来表示消息代码 , 图中,以电平跳变表示“0”,以电平不变表示 “1”。它也称相对码波形。用差分波形传送代码 可以消除设备初始状态的影响。

多电平波形:可以提高频带利用率。图中给出了一个四电平波 形。

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输+V

0 1 0 1 1

0 0 0 1

(a)

0+V

(b)

-V+V

+3V 0 +V -V -3V

(c)

0

+V (d) 0 -V

图5.3.2 多电平波形

(e)

(a) 单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形

图5.3.1 基带信号的基本波形21:48 10

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

5.4 基带数字信号的传输码型(简)★ 对于传输码型,有如下一些要求: 无直流分量和只有很小的低频分量; 含有码元的定时信息; 传输效率高; 最好有一定的检错能力; 适用于各种信源,即要求以上性能和信源的统计 特性无关

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

★ AMI码 -传号交替反转码 编码规则:“1” 交替变成“+1”和“-1”,“0” 仍保持为“0”。

例:消息码: 0 1 0 1 1 0 0 0 1 AMI码:0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1 优点:没有直流分量 、译码电路简单 、能发现 错码 缺点:出现长串连“0”时,将使接收端无法取 得 定时信息。 又称:“1B/1T”码 - 1位二进制码变成1位三进 制码。21:48 12

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

★ HDB3码 -3阶高密度双极性码 编码规则:

(1)将消息码变换成AMI码, (2)检查AMI码中连“0”的情况: 当没有发现4个以上(包括4个)连“0”时,则不 作改变,AMI码就是HDB3码。 当发现4个或4个以上连“0”的码元串时,就将第 4个“0”变成与其前一个非“0”码元(“+1”或 “-1”)同极性的码元。 将这个码元称为“破坏码元”,并用符号“V”表 示,即用“+V”表示“+1”,用“-V”表示“-1”。21:48 13

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输 为了保证相邻“V”的符号也是极性交替: * 当相邻“V”之间有奇数个非“0”码元时,这是 能 够保证的。 * 当相邻“V”之间有偶数个非“0”码元时,不符

合此“极性交替”要求。这时,需将这个连“0” 码元

串的第1个“0”变成“+B”或“-B”。B的符号与前 一个非“0”码元的符号相反;并且让后面的非21:48

“0”

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输 【例5-1】 : 消息码: 1000 0 1000 0 1 1 0 0 0 0 1 1

AMI码: -1 0 0 0 HDB3码: -1 0 0 0 -1 0 0 0 译 码: -1 0 0 0 1000

0 -V -1 0 0

+1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 +1 0 0

0 +V -1 +1 -B 0 0 -V +1 0 0 0 +1 -1 +1 -1 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 1000 0 1 1 0 0 0 0

-1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 1 1

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输 另一编码规则: dk dk’:将dk中的连四零变换为特殊序列000V或100V。 选择原则:相邻两个特殊序列之间有偶数个1 时,后一个特殊序列采用100V,否则用000V, 以保证HDB3码的均值为零。 dk’ HDB3:对dk’序列的“1”交替地变换为“+1”与“-1”, V 破坏极性交替规律。 【例5-2】 消息码dk : 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 dk’ : (V-) 1 1 0 1 1 1 0 0 V 0 1 0 0 0 V 1 0 0 V HDB3码: +1 -1 0 +1-1 +1 0 0 +1 0 -1 0 0 0 -1 +1 0 0 +121:48 16

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

译码:– 发现相连的两个同符号的“1”时,后面的“1” 及其前面的3个符号都译为“0”。 – 然后,将“+1”和“-1”都译为“1”,其它为“0”。

优点:除了具有AMI码的优点外,还可以使连“0”码 元串中“0”的数目不多于3个,而且与信源的统 计特性无关。

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

★双相码 -曼彻斯特(Manchester)码 编码规则:消息码“0” 传输码“01” 消息码“1” 传输码“10” 例: 消息码: 1 1 0 0 1 0 1 双相码:10 10 01 01 10 01 10

译码规则:消息码“0”和“1”交替处有连 “0”和 连“1”,可以作为码组的边界。 优缺点:只有2电平,可以提供定时信息, 无直流分量;但是占用带宽较宽。21:48 18

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

★ 密勒码 -延迟调制码 编码规则:

消息码“1” 用中点处电压的突跳表示,或者说用“01”或“10”表示; 消息码“0” 单个消息码“0”不产生电位变化,连 “0” 消息码则在边界使电平突变,或者说用 “11”或“00”表示

特点:当 “1”之间有一个 “0”时,码元宽度最长 (等于两倍消息码的长度)。这一性质也可以用21:48

来检测误码。

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输 产生:双相码的下降沿正好对应密勒码的突变沿。 因此,用双相码的下降沿触发双稳触发器就 可以得到密勒码

★ CMI码 -传号反转码 编码规则:消息码“1” 交替用“11”和“00”表示; 消息码“0” 用“01”表示。 特点:CMI码易于实现,含有丰富的定时信息。此 外,由于10为禁用码组,不会出现3个以上的 连码,这个规律可用来宏观检错。

21:48

上海大学数字通信原理教程

第5章 基带数字信号的表示和传输

消息码: 1 双相码: 10 双相码波形:

0 01

1 10

1 10

0 01

0 01

0 01

1 100

双相码相位: 0

0

0

0

密勒码:

0

CMI码:

0

21:48

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/6nl1.html

Top