《现代通信技术复习》PPT课件

《《现代通信技术复习》PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《现代通信技术复习》PPT课件（78页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2022-12-241期末考试复习期末考试复习2022-12-242考核时间：考核时间：90分钟分钟 考核方式：考核方式：闭闭卷卷 二、判断题（共二、判断题（共10分，每小题分，每小题1分）分）三、简答题（共三、简答题（共20分，每小题分，每小题5分）分）一、填空（共一、填空（共20分，每题分，每题2分）分）四、计算题（共四、计算题（共20分，每小题分，每小题10分）分）五、综合题（共五、综合题（共30分）分）2022-12-243二、判断题（共二、判断题（共10分）分）三、简答题（共三、简答题（共20分）分）一、填空（共一、填空（共20分）分）2022-12-244信息量信息量四、计算题（共

2、四、计算题（共20分）分）根据抽样定理，对根据抽样定理，对路载波信号（路载波信号（f fL Lf fH H），），其抽样频率应等于多少其抽样频率应等于多少?信息传输速率信息传输速率码元传输速率码元传输速率误码率误码率2022-12-245 已知数字信息为已知数字信息为*，并设码元宽度是载波周期，并设码元宽度是载波周期的的x倍，试画出倍，试画出（1）绝对码波形）绝对码波形（2）2ASK信号波形信号波形（3）2PSK信号波形信号波形（4）相对码波形）相对码波形（5）2DPSK信号的波形信号的波形五、综合题（共五、综合题（共30分）分）已知二元信息序列为已知二元信息序列为*，画出它所对应的单极性归零

3、码、差分码、画出它所对应的单极性归零码、差分码、CMI码、数字码、数字双相码双相码、AMI码和码和HDB3码的波形。码的波形。2022-12-2462022-12-2472、通信的发展历史通信的发展历史语音和文字通信阶段电通信阶段电子信息时代1.1 通信的基本概念通信的基本概念2022-12-2483、通信的分类通信的分类（1）利用各种利用各种导线导线作为信道来传输信号的通作为信道来传输信号的通信方式信方式依靠依靠自由空间自由空间来传输电磁波的通信方式。来传输电磁波的通信方式。2022-12-249（2）按照信道中所传信号的不同分类：）按照信道中所传信号的不同分类：2022-12-2410（4

4、）按照业务不同分类：）按照业务不同分类：电报、电话、传真、数据传输电报、电话、传真、数据传输电视、广播、雷达、导航电视、广播、雷达、导航、遥控、遥测、遥控、遥测（5）按照收信者是否运动分类：）按照收信者是否运动分类：移动通信：通信双方至少有一方在运动中进行信息交换移动通信：通信双方至少有一方在运动中进行信息交换固定通信：通信双方进行信息交换位置不移动固定通信：通信双方进行信息交换位置不移动2022-12-24111.2 通信系统的组成及主要性能指标通信系统的组成及主要性能指标信源信源发送器发送器信道信道接收器接收器信宿信宿噪声噪声/干扰干扰信息产生信息产生的的源泉源泉信息的信息的接收者接收者传

5、递信息的传递信息的通道通道将信源发出的信息将信源发出的信息变换成便于传输的变换成便于传输的信号，即信号，即编码编码接收信道中的信号，并将接收信道中的信号，并将其变换成与发送时物理形其变换成与发送时物理形式相同的信息，即式相同的信息，即译码译码整个系统噪声与整个系统噪声与干扰的干扰的总折合总折合2022-12-2412信源信源发送器发送器信道信道接收器接收器信宿信宿噪声噪声调制器调制器解调器解调器原始信号为基带原始信号为基带信号，频率太低信号，频率太低不宜传输。不宜传输。将基带信号将基带信号变换成频带变换成频带信号。信号。2022-12-2413解解调调器器调调制制器器信信源源信道信道信信宿宿噪

6、声噪声信信源源信信宿宿信源信源编码编码信道信道编码编码信源信源译码译码信道信道译码译码模拟模拟信号信号经过经过模模/数变换数变换(即即A/D变换变换)形成数字序列，以适宜在数形成数字序列，以适宜在数字系统中的传输。字系统中的传输。加入用于差错检测和控制加入用于差错检测和控制的的监督码监督码，以提高数字传，以提高数字传输系统的可靠性。输系统的可靠性。数字数字调制调制数字数字解调解调2022-12-24144、通信系统的主要性能指标通信系统的主要性能指标（1）有效性：通信系统传输信息的）有效性：通信系统传输信息的“速率速率”问题，问题，即快慢问题即快慢问题 例：例：2048Kbit/s表示每秒内传

7、送表示每秒内传送2048K个二进制的脉冲个数个二进制的脉冲个数2022-12-2415（3）有效性指标的具体表现）有效性指标的具体表现2022-12-2416（4）可靠性）可靠性v含义：在给定信道内接收到的信息的含义：在给定信道内接收到的信息的可靠程度可靠程度。v衡量通信可靠性的指标衡量通信可靠性的指标2022-12-24178.1 计算机通信网计算机通信网8.2 军事通信系统军事通信系统8.3 VSAT卫星通信网卫星通信网 8.4 数字微波通信系统数字微波通信系统8.5 数字蜂窝移动通信系统数字蜂窝移动通信系统8.6 码分多址蜂窝移动通信系统码分多址蜂窝移动通信系统8.7 数字光纤通信系统数

8、字光纤通信系统 8.8 蓝牙蓝牙第第 8 章章 现代数字通信系统介绍现代数字通信系统介绍2022-12-24181.1.光纤光纤 在通信中在通信中,它和原来传送电话的明线、电缆一样它和原来传送电话的明线、电缆一样,是一种是一种新型的信息传输介质新型的信息传输介质,8.7 8.7 数字光纤通信系统数字光纤通信系统 第第 8 章章 现代数字通信系统介绍现代数字通信系统介绍2b2a包层一次涂覆(涂覆层)二次涂覆(套塑)纤芯2022-12-2419第第 8 章章 现代数字通信系统介绍现代数字通信系统介绍2022-12-24203.光缆光缆第第 8 章章 现代数字通信系统介绍现代数字通信系统介绍(1)层

9、绞式光缆。层绞式光缆。它是将若干根光纤芯线以强度元件为它是将若干根光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的一种结构中心绞合在一起的一种结构,(2)单位式光缆。单位式光缆。它是将几根至十几根光纤芯线集合成它是将几根至十几根光纤芯线集合成一个单位一个单位,再由数个单位以强度元件再由数个单位以强度元件为中心绞合成缆为中心绞合成缆,光纤加强构件光纤单位加强构件加强构件塑料骨架光纤防热层综合护套光纤带加强构件(a)(b)(c)(d)(3)骨架式光缆。骨架式光缆。这种结构是将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内这种结构是将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内,骨架中心是强度元件骨架中心是强度元件,骨架上骨架上的沟槽可

10、以是的沟槽可以是V型、型、U型或凹型型或凹型,(4)带状式光缆。带状式光缆。它是将它是将412根光纤芯线排列成行根光纤芯线排列成行,构成带状光纤单元构成带状光纤单元,再将多个带状单元按一定再将多个带状单元按一定方式排列成缆方式排列成缆,2022-12-2421第第2 2章章 模拟调制技术模拟调制技术2.1 幅度调制的原理幅度调制的原理 2.2 非线性调制（角调制）的原理非线性调制（角调制）的原理 2.3 模拟调制系统的特点与应用模拟调制系统的特点与应用2022-12-24222.1 幅度调制的原理幅度调制的原理 h(t)m(t)sm(t)cosct2022-12-2423s sAMAM(t)=

11、(t)=A A0 0+m(t)+m(t)coscosc ct=At=A0 0coscosc ct+m(t)cost+m(t)cosc ct tm(t)A0cosctsAM(t)s sDSBDSB(t)=m(t)cos(t)=m(t)cosc ct t m(t)cosctsAM(t)HVSB()m(t)c(t)cosctsVSB(t)LPFmo(t)2 cosctsVSB(t)(a)(b)2022-12-24242.2 非线性调制（角调制角调制）的原理2022-12-2425第第3 3章章 模拟信号模拟信号 的数字化技术的数字化技术2022-12-2426主要内容 3.1 3.1 抽样定理和幅度

12、脉冲调制抽样定理和幅度脉冲调制 3.2 3.2 脉冲编码调制（脉冲编码调制（PCMPCM）3.3 3.3 自适应差分脉冲编码调制自适应差分脉冲编码调制ADPCMADPCM 3.4 3.4 增量调制（增量调制（M M）2022-12-24273.1.1 3.1.1 抽样定理抽样定理 所谓抽样就是不断地以固定的时间间隔所谓抽样就是不断地以固定的时间间隔采集模拟信号当时的瞬时值。采集模拟信号当时的瞬时值。t00tt0f(t)y(t)k(t)抽样定理和幅度脉冲调制抽样定理和幅度脉冲调制2022-12-24281、低通抽样定理、低通抽样定理 频带限制在（频带限制在（0 0，fHfH）的低通型信号，抽样频

13、率通常选择）的低通型信号，抽样频率通常选择8kHZ8kHZ当当fs 2fH时，用一个截止频率为时，用一个截止频率为fH的理想低通滤波器就能的理想低通滤波器就能够从抽样信号中分离出原信号。够从抽样信号中分离出原信号。例如，典型电话信号的最高频率限制在例如，典型电话信号的最高频率限制在3400Hz，而抽样频率，而抽样频率采用采用8000 Hz。2022-12-24292、带通抽样定理、带通抽样定理 带通信号的频带限制在带通信号的频带限制在fL L和和fH H之间，即其频谱低端截止频率之间，即其频谱低端截止频率明显大于零。明显大于零。要求抽样频率要求抽样频率fs s：当当fL LB B时，时，f f

14、s s2B;2B;当当fH HnB时，时，f fs s2B2B；当当fH HnBkB时，时，B B 信号带宽，信号带宽，B=B=fH H-fL L n n 小于小于fH H/B B的最大整数，的最大整数，0 0 k k 1 1。)1(222nkBnkBBfs2022-12-24301 1、自然抽样的脉冲调幅自然抽样的脉冲调幅 自然抽样又称自然抽样又称曲顶抽样，它是指曲顶抽样，它是指抽样后的脉冲幅度抽样后的脉冲幅度（顶部）随被抽样（顶部）随被抽样信号信号m(t)m(t)变化，或变化，或者说保持了者说保持了m(t)m(t)的的变化规律。变化规律。2022-12-24312 2、平顶抽样的脉冲调幅平

15、顶抽样的脉冲调幅 平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在平顶抽样又叫瞬时抽样，它与自然抽样的不同之处在于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状于它的抽样后信号中的脉冲均具有相同的形状顶部平顶部平坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。坦的矩形脉冲，矩形脉冲的幅度即为瞬时抽样值。脉冲形成电路X(t)X(t)s(t)Xs(t)h(t)q(t)(a)(b)x(t)x(t)t0Ts2022-12-24323.2 3.2 脉冲编码调制（脉冲编码调制（PCMPCM）反混叠失真反混叠失真滤波器滤波器抽抽样样量量化化编编码码模拟语音模拟语音信号输入信号输入数字语音数字语音信号输出信号输出脉冲编码调

16、脉冲编码调制制PCMPCM2022-12-24333.2.1 3.2.1 量化量化2022-12-2434 2 2、均匀量化和非均匀量化、均匀量化和非均匀量化 量化间隔是不均匀的，称为非均匀量化。量化间隔是不均匀的，称为非均匀量化。1、量化原理、量化原理（1 1）利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称利用预先规定的有限个电平来表示模拟信号抽样值的过程称为量化为量化2022-12-2435 对于对于M M 个量化电平，可以用个量化电平，可以用N N 位二进制码来表示，称其中每位二进制码来表示，称其中每一种组合为一个码字。目前国际上多采用一种组合为一个码字。目前国际上多采用8 8位编

17、码位编码PCMPCM设备。设备。3.2.2 3.2.2 编码和译码编码和译码2022-12-2436+-2022-12-24373.4 3.4 增量调制增量调制2022-12-24384.1 4.1 数字基带传输概述数字基带传输概述4.2 4.2 数字基带信号数字基带信号4.3 4.3 基带传输的常用码型基带传输的常用码型4.4 4.4 基带脉冲传输与码间串扰基带脉冲传输与码间串扰 眼图眼图4.5 4.5 均衡技术均衡技术4.6 4.6 部分响应系统部分响应系统第第 4 4 章章 数字基带传输系统数字基带传输系统2022-12-2439 ：输入是由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往：输入是

18、由终端设备或编码器产生的脉冲序列，它往往不适合直接送到信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变不适合直接送到信道中传输。信道信号形成器的作用就是把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，换成适合于信道传输的基带信号，：它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，：它是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道，如市话电缆、如市话电缆、架空明线等。架空明线等。：它的主要作用是滤除噪声，对信道特性均衡，使输出的基：它的主要作用是滤除噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。带波形有利于抽样判决。：它是在传输特性不理想及噪声背景下，在规定时刻（由位：它是在传输特性不理想及噪声

19、背景下，在规定时刻（由位定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带定时脉冲控制）对接收滤波器的输出波形进行抽样判决，以恢复或再生基带信号。信号。信道信号形成器数字基带信号GT()信道接 收滤波器抽 样判决器同步提取C()GR()n(t)4.1 数字基带传输概述数字基带传输概述 2022-12-2440基带系统个点波形示意图基带系统个点波形示意图信道信号形成器数字基带信号GT()信道接 收滤波器抽 样判决器同步提取C()GR()n(t)(a)是输入的基带信号，这是最常见的单极性是输入的基带信号，这是最常见的单极性非归零信号；非归零信号；(b)是进行码型变换后的波形；是进行

20、码型变换后的波形；(c)对对(a)而言进行了码型及波形的变换，是一而言进行了码型及波形的变换，是一种适合在信道中传输的波形；种适合在信道中传输的波形；(d)是信道输出信号，显然由于信道频率特性是信道输出信号，显然由于信道频率特性不理想，波形发生失真并叠加了噪声；不理想，波形发生失真并叠加了噪声；(e)为接收滤波器输出波形为接收滤波器输出波形,与与(d)相比，失真相比，失真和噪声减弱；和噪声减弱；(f)是位定时同步脉冲是位定时同步脉冲;(g)为恢复的信息为恢复的信息2022-12-244110100110 E(a)E E110011 E0101011(b)(c)E E1010011(d)E E1

21、100011 E E 3E 3E010 01 11 00 11 10 00 1(e)(f)0a a 单极性不归零码单极性不归零码b b 双极性不归零码双极性不归零码c c 单极性归零码单极性归零码d d 双极性归零码双极性归零码e e 差分码差分码4.2 数字基带信号数字基带信号2022-12-24421.AMI1.AMI码码消息代码：消息代码：1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 11 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1AMIAMI码：码：+1 0 0 1+1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1+1 0 0 1+1

22、 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1 2.HDB32.HDB3码码代码：代码：1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 11000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1AMIAMI码：码：-1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1-1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1HDB3HDB3码：码：-1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V-1000 -V +1000 +V -1 +1 -B00 -V+1 -1+1 -1码码 为防止为防止PSTPST码的直流漂移，当在一个码组中仅发送单个脉冲时，码

23、的直流漂移，当在一个码组中仅发送单个脉冲时，两个模式应交替变换。两个模式应交替变换。例如：例如：代码：代码：0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 PST PST码：码：0 +-+-0 +0 +-+0 +-+-0 +0 +-+或或 0 -+-+0 -0 +-+0 -+-+0 -0 +-+二进制代码二进制代码+模式模式-模式模式0000-+-+-+-+01010 +0 +0 -0 -1010+0+0-0-01111+-+-+-+-4.3 基带传输的常用码型基带传输的常用码型2022-12-24434.4.数字双相码数字双相码

24、 编码规则之一是：编码规则之一是：“0”0”码用码用“01”01”两位码表示，两位码表示，“1”1”码用码用“10”10”两位码表示两位码表示5.5.密勒码密勒码 编码规则如下：编码规则如下：“1”1”码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即码用码元间隔中心点出现跃变来表示，即用用“10”10”或或“01”01”表示。表示。“0”0”码有两种情况：单个码有两种情况：单个“0”0”时，在码元时，在码元间隔内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变，间隔内不出现电平跃变，且与相邻码元的边界处也不跃变，连连“0”0”时，在两个时，在两个“0”0”码的边界处出现电平跃变，码的边界处出现电平跃变，即即“

25、00”00”与与“11”11”交替。交替。(a)(a)双相码；双相码；(b)(b)密勒码；密勒码；(c)CMI(c)CMI码码OAAOAAAOAt/T0t/T0t/T011010010(a)(b)(c)6.CMI6.CMI码码编码规则是：编码规则是：“1”1”码交替用码交替用“11”11”和和“00”00”两位码表示；两位码表示；“0”0”码固定地码固定地用用“01”01”表示表示2022-12-24444.4 4.4 基带脉冲传输与码间串扰基带脉冲传输与码间串扰 在基带传输系统中，码间串扰和噪声是引起误码的因素在基带传输系统中，码间串扰和噪声是引起误码的因素GT()C()GR()抽样判决器接

26、收滤波器传输信道发送滤波器ann(t)an 2022-12-24454.5 眼图眼图 在码间串扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析更是在码间串扰和噪声同时存在的情况下，系统性能的定量分析更是难以进行，因此在实际应用中需要用简便的实验方法来定性测量系统难以进行，因此在实际应用中需要用简便的实验方法来定性测量系统的性能，其中一个有效的实验方法是观察接收信号的眼图。的性能，其中一个有效的实验方法是观察接收信号的眼图。眼图是指利用实验手段方便地估计和改善（通过调整）系统性能眼图是指利用实验手段方便地估计和改善（通过调整）系统性能时在示波器上观察到的一种图形。时在示波器上观察到的一种图形。202

27、2-12-24464.6 均衡技术均衡技术 实际实现时，由于难免存在滤波器的设计误差和信道特性的变化，实际实现时，由于难免存在滤波器的设计误差和信道特性的变化，所以无法实现理想的传输特性，因而引起波形的失真从而产生码间干所以无法实现理想的传输特性，因而引起波形的失真从而产生码间干扰，系统的性能也必然下降。理论和实践均证明，在基带系统中插入扰，系统的性能也必然下降。理论和实践均证明，在基带系统中插入一种可调一种可调(或不可调或不可调)滤波器可以校正或补偿系统特性，减小码间串扰滤波器可以校正或补偿系统特性，减小码间串扰的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。的影响，这种起补偿作用的滤波器称为均衡

28、器。所谓频域均衡，是从校正系统的频率特性出发，使包括均衡器在所谓频域均衡，是从校正系统的频率特性出发，使包括均衡器在内的基带系统的总特性满足无失真传输条件；内的基带系统的总特性满足无失真传输条件；所谓时域均衡，是利用均衡器产生的时间波形去直接校正已畸变所谓时域均衡，是利用均衡器产生的时间波形去直接校正已畸变的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条的波形，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。件。2022-12-2447二进制数字调制与解调原理二进制数字调制与解调原理多进制数字调制系统多进制数字调制系统现代数字调制技术现代数字调制技术第第 5 章数字频带传输

29、技术章数字频带传输技术2022-12-2448 5.1 二进制数字调制与解调原理二进制数字调制与解调原理图 5-1 频带传输系统的组成方框图 原始数字序列基带信号形 成 器ans(t)键控器载波信号数字调制信号信 道噪 声接 收滤波器解调器s(t)2022-12-2449 5.1.1 二进制振幅键控（二进制振幅键控（2ASK）载波信号2ASK信号s(t)1011Tb001ttt2022-12-24505.1.2 二进制移频键控（二进制移频键控（2FSK）aak1011001ts(t)ts(t)bttcdettfgt2FSK信号2022-12-2451A ATstO5.1.3 5.1.3 二进制

30、移相键控（二进制移相键控（2PSK2PSK）通常用已调信号载波的 0和 180分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。2022-12-24525.1.4 5.1.4 二进制差分相位键控（二进制差分相位键控（2DPSK2DPSK）在在2PSK2PSK信号中，信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参信号中，信号相位的变化是以未调正弦载波的相位作为参考，用载波相位的绝对数值表示数字信息的，所以称为绝对移相。考，用载波相位的绝对数值表示数字信息的，所以称为绝对移相。二进制数字信息：二进制数字信息：1 1 0 1 0 0 1 1 1 01 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1

31、1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 02DPSK2DPSK信号相位：信号相位：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1或或 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2022-12-2453绝对码相对码载波DPSK信号10110010 2DPSK 2DPSK信号调制过程波形如图所示。可以看出，信号调制过程波形如图所示。可以看出，2DPSK2DPSK信号的实现方信号的实现方法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码，将绝对码表示法可以采用：首先对二进制数字基带信号进行差分编码

32、，将绝对码表示二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从二进制信息变换为用相对码表示二进制信息，然后再进行绝对调相，从而产生二进制差分相位键控信号。而产生二进制差分相位键控信号。2022-12-24545.1.5 5.1.5 二进制数字调制系统的性能比较二进制数字调制系统的性能比较 1.1.误码率误码率 横向比较：对同一种数字调制信号，采用相干解调方式的误码率低横向比较：对同一种数字调制信号，采用相干解调方式的误码率低于采用非相干解调方式的误码率。于采用非相干解调方式的误码率。2.2.频带宽度频带宽度 2ASK2ASK系统和系统和2PSK(2DPSK)2PSK(2DPSK)

33、系统具有相同的频带宽度。系统具有相同的频带宽度。2FSK2FSK系统的频带宽度大于系统的频带宽度大于2ASK2ASK系统或系统或2PSK2PSK系统的频带宽度。因此，系统的频带宽度。因此，从频带利用率上看，从频带利用率上看，2FSK2FSK系统的频带利用率最低。系统的频带利用率最低。3.3.对信道特性变化的敏感性对信道特性变化的敏感性2ASK2ASK对信道特性变化敏感，性能最差。对信道特性变化敏感，性能最差。2022-12-24555.2 多进制数字调制系统多进制数字调制系统 信息传输速率信息传输速率RbRb、码元传输速率、码元传输速率RBRB和进制数和进制数M M之间的关系之间的关系 R R

34、B B=可知，在信息传输速率不变的情况下，通过增加进制数可知，在信息传输速率不变的情况下，通过增加进制数M M，可以，可以降低码元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频降低码元传输速率，从而减小信号带宽，节约频带资源，提高系统频带利用率。带利用率。在码元传输速率不变的情况下，通过增加进制数在码元传输速率不变的情况下，通过增加进制数M M，可以增大信，可以增大信息传输速率，从而在相同的带宽中传输更多的信息量。息传输速率，从而在相同的带宽中传输更多的信息量。)(log2BMRb2022-12-2456 5.2.1 多进制数字振幅调制系统多进制数字振幅调制系统 多进制数字振幅调制又称多

35、电平调制，它是二进制数字振幅键控多进制数字振幅调制又称多电平调制，它是二进制数字振幅键控方式的推广。方式的推广。M M进制数字振幅调制信号的载波幅度有进制数字振幅调制信号的载波幅度有M M种取值，在每个符号时间种取值，在每个符号时间间隔间隔TsTs内发送内发送M M个幅度中的一种幅度的载波信号。个幅度中的一种幅度的载波信号。一种四进制数字振幅调制信号一种四进制数字振幅调制信号的时间波形如图所示。的时间波形如图所示。OTBtA2A3A23012022-12-24575.2.2 5.2.2 多进制数字频率调制系统多进制数字频率调制系统 多进制数字频率调制多进制数字频率调制(MFSK)(MFSK)简

36、称多频调制，它是简称多频调制，它是2FSK2FSK方式的推广。方式的推广。fc4.8 kHzfc1.6 kHzfc1.6 kHzfc4.8 kHz11011000012022-12-2458 四进制数字相位调制信号矢量图如图所示，载波相位有四进制数字相位调制信号矢量图如图所示，载波相位有0 0、和和 (或或 、和和 ），它们分别代表信息它们分别代表信息1111、0101、0000和和1010。22344345470011参考相位1001参考相位101101005.2.3 多进制数字相位调制系统多进制数字相位调制系统 1.多进制数字相位调制多进制数字相位调制(MPSK)信号的表示形式信号的表示形

37、式2022-12-2459 6.1 6.1 频分复用频分复用(FDM)(FDM)6.2 6.2 时分复用时分复用(TDM)(TDM)6.3 6.3 数字复接技术数字复接技术 6.4 SDH6.4 SDH复用原理复用原理 6.5 6.5 同步原理同步原理第第6 6章章 数字复用复接技术和同步原理数字复用复接技术和同步原理2022-12-24602022-12-24612022-12-24622022-12-24632022-12-2464 6.5 同步原理 6.5.1 6.5.1 概述概述 在数字通信中，在数字通信中，2022-12-2465 1 1、载波同步。载波同步。学习过程中，我学习过程中

38、，我们了解到要想实现相干解调，必须有相干载波。因此，载波同们了解到要想实现相干解调，必须有相干载波。因此，载波同步是实现相干解调的先决条件。步是实现相干解调的先决条件。2022-12-24663 3、群同步。群同步。群同步包含字同步、句同步、分路同步，它有时也称帧群同步包含字同步、句同步、分路同步，它有时也称帧同步。同步。在接收端产生与在接收端产生与“字字”、“句句”及及“帧帧”起止时刻相一起止时刻相一致的定时脉冲序列的过程统称为群同步。致的定时脉冲序列的过程统称为群同步。2 2、位同步。位同步。在数字通信系统中，任何消息都是通过一连串码元序列在数字通信系统中，任何消息都是通过一连串码元序列传

39、送的，所以接收时需要知道每个码元的起止时刻，以便在传送的，所以接收时需要知道每个码元的起止时刻，以便在恰当的时刻进行取样判决，判决时刻应对准每个接收码元的恰当的时刻进行取样判决，判决时刻应对准每个接收码元的终止时刻。我们把提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步。终止时刻。我们把提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步。2022-12-2467 由发送端发送专门的同步信息（常被称为导频），接收由发送端发送专门的同步信息（常被称为导频），接收端把这个导频提取出来作为同步信号的方法，称为外同步法。端把这个导频提取出来作为同步信号的方法，称为外同步法。发送端不发送专门的同步信息，接收端设法从收到的信发送端不

40、发送专门的同步信息，接收端设法从收到的信号中提取同步信息的方法，称为自同步法。号中提取同步信息的方法，称为自同步法。2022-12-2468第第 7 章章 差错控制编码和差错控制编码和m序列序列 7.1 概述概述 7.2 常用的几种简单分组码常用的几种简单分组码 7.3 m序列序列 2022-12-24697.1 概概 述述 7.1.1 7.1.1 信道编码信道编码 2022-12-2470发端纠错码收端前向纠错FEC发端检错码收端检错重发ARQ判决信号发端检错和纠错码收端混合纠错HEC判决信号2022-12-24717.1.3 7.1.3 纠错码的分类纠错码的分类 (1)(1)根据纠错码各码

41、组信息元和监督元的函数关系，可根据纠错码各码组信息元和监督元的函数关系，可分为线性码和非线性码。如果函数关系是线性的，即满足一分为线性码和非线性码。如果函数关系是线性的，即满足一组线性方程式，则称为线性码，否则为非线性码。组线性方程式，则称为线性码，否则为非线性码。(2)(2)根据上述关系涉及的范围，可分为分组码和卷积码。根据上述关系涉及的范围，可分为分组码和卷积码。分组码的各码元仅与本组的信息元有关；卷积码中的码元不分组码的各码元仅与本组的信息元有关；卷积码中的码元不仅与本组的信息元有关，而且还与前面若干组的信息元有关。仅与本组的信息元有关，而且还与前面若干组的信息元有关。(3)(3)根据码

42、的用途，可分为检错码和纠错码。检错码以根据码的用途，可分为检错码和纠错码。检错码以检错为目的，不一定能纠错；而纠错码以纠错为目的，一定检错为目的，不一定能纠错；而纠错码以纠错为目的，一定能检错。能检错。2022-12-24727.1.4 纠错编码的基本原理纠错编码的基本原理 1.1.分组码分组码 分组码一般可用分组码一般可用(n n,k k)表示。其中，表示。其中，k k是每组二进制信息码元的数是每组二进制信息码元的数目，目，n n是编码码组的码元总位数，又称为码组长度，简称码长。是编码码组的码元总位数，又称为码组长度，简称码长。n n-k k=r r为每个码组中的监督码元数目。为每个码组中的

43、监督码元数目。简单地说，分组码是对每段简单地说，分组码是对每段k k位长的信息组以一定的规则增加位长的信息组以一定的规则增加r r个个监督元，组成长为监督元，组成长为n n的码字。在二进制情况下，共有的码字。在二进制情况下，共有2 2k k个不同的信息个不同的信息组，相应地可得到组，相应地可得到2 2k k个不同的码字，称为许用码组。其余个不同的码字，称为许用码组。其余 2 2n n-2-2k k个码个码字未被选用，称为禁用码组。字未被选用，称为禁用码组。在分组码中，非零码元的数目称为码字的汉明重量，简称码重。在分组码中，非零码元的数目称为码字的汉明重量，简称码重。例如，码字例如，码字 101

44、1010110，码重，码重w w=3=3。两个等长码组之间相应位取值不同的数目称为这两个码组的汉明两个等长码组之间相应位取值不同的数目称为这两个码组的汉明距离，简称码距。例如距离，简称码距。例如 11000 11000 与与 1001110011之间的距离之间的距离d=3d=3。码组集中任。码组集中任意两个码字之间距离的最小值称为码的最小距离，用意两个码字之间距离的最小值称为码的最小距离，用d d表示。表示。2022-12-24737.2 常用的几种编码技术码常用的几种编码技术码7.2.1 7.2.1 简单编码技术简单编码技术 1 1 奇偶监督码奇偶监督码 奇偶监督码是在原信息码后面附加一个监

45、督元，使得码组奇偶监督码是在原信息码后面附加一个监督元，使得码组中中“1”1”的个数是奇数或偶数。的个数是奇数或偶数。2022-12-24742 行列监督码行列监督码 (66,50)行列监督码 1100101000001000011010011110000111001110000010101010101110001111002022-12-2475 3 恒比码恒比码 码字中码字中1 1的数目与的数目与0 0的数目保持恒定的数目保持恒定比例的码称为恒比码。由于恒比码中，比例的码称为恒比码。由于恒比码中，每个码组均含有相同数目的每个码组均含有相同数目的1 1和和0 0，因此，因此恒比码又称等重码，

46、定恒比码又称等重码，定1 1码。这种码在码。这种码在检测时，只要计算接收码元中检测时，只要计算接收码元中1 1的数目的数目是否正确，就知道有无错误。是否正确，就知道有无错误。2022-12-24767.2.2 线线 性性 分分 组组 码码 以以(7,4)(7,4)分组码为例来说明线性分组码的特点。设其码字为分组码为例来说明线性分组码的特点。设其码字为A=A=a a6 6 a a5 5 a a4 4 a a3 3 a a2 2 a a1 1 a a0 0，其中前，其中前4 4位是信息元，后位是信息元，后3 3位是监督元，可用下列位是监督元，可用下列线性方程组来描述该分组码，产生监督元。线性方程组

47、来描述该分组码，产生监督元。346035614562aaaaaaaaaaaa2022-12-24777.2.3 循循 环环 码码(7,3)循环码循环码 在代数理论中，为了便于计算，常用码多项式表示码字。在代数理论中，为了便于计算，常用码多项式表示码字。(n,kn,k)循环码的码字，其码多项式循环码的码字，其码多项式(以降幂顺序排列以降幂顺序排列)为为 012211)(axaxaxaxAnnnn2022-12-2478如果一种码的所有码多项式都是多项式如果一种码的所有码多项式都是多项式g g(x x)的倍式，则称的倍式，则称g(xg(x)为该码的生成多项式。在为该码的生成多项式。在(n n,k k)循环码中任意码多项式循环码中任意码多项式A(x)A(x)都都是最低次码多项式的倍式。是最低次码多项式的倍式。1)()(2341xxxxAxg其它码多项式都是其它码多项式都是g(g(x x)的倍式，的倍式，即即 )()()()()()1()()(0)(27320 xgxxAxgxxAxgxxAxgxA