(完整版)cp6_7基带传输系统的抗噪声性能以及眼图
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数字通信原理(电子教案)制作:沈其聪梁春艳机械工业出版社电子教案内容简介本电子教案与机械工业出版社出版的《数字通信原理》教材配套使用,教案系统地介绍了数字通信的特点、原理、应用及性能分析的基本方法,内容包括数字通信系统概述、信源编码技术、数字基带传输技术、数字调制与解调技术、数字信号的最佳接收、同步技术、信道编码技术等。
各章节在内容的安排和叙述上,根据数字通信的发展和实际教学的需要,力求做到物理概念清晰,理论推导简明,体系结构完整;重点介绍了数字通信主要技术的基本概念、基本原理、基本分析方法和主要应用。
第三章数字信号的基带传输技术 数字信号的传输分基带传输和载波(频带)传输两种方式。
通常,我们将直接来自数字通信终端的、含有直流和低频频率分量的未经调制的电脉冲信号称为数字基带信号。
数字基带信号可以直接传送,称为数字信号的基带传输;当数字基带信号对载波进行数字调制,将信号频谱搬移到较高的频带上再传输,则称为数字信号的载波传输或频带传输。
尽管实际中载波传输要比基带传输应用更为广泛,但研究数字信号基带传输系统仍具有很重要的的意义。
这是因为:第一,基带传输中要解决的许多问题也是载波传输必须要考虑的问题。
第二,随着数字通信技术的发展,基带传输方式也发展很快,它不仅用于数据传输,而且还用于高速数字信号传输。
第三,如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分,则可以证明,任何一个采用线性调制的载波传输系统均可等效为基带传输系统来分析。
因此,对基带传输的深入讨论可为载波传输的研究提供方便。
主要内容•第一节数字信号传输的基本理论•第二节基带传输的线路码型•第三节部分响应技术•第四节基带传输的抗噪声性能•第五节眼图与时域均衡第一节数字信号传输的基本理论一、数字基带信号的表示及其功率谱数字基带传输研究的主要内容是分析数字基带信号的频谱特点,以及如何实现待传信号与信道传输特性相匹配的问题。
通过分析数字基带信号波形和频谱,可以搞清基带信号中有没有直流成分、有没有可供提取同步信息用的离散频率分量以及信号的带宽等一些基带传输中必须考虑的问题。
第一章绪论1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点:1.抗干扰能力强;2.传输差错可以控制;3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5.设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。
另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。
1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。
数字基带传输系统练习题一、填空题1. 数字基带传输系统中,最基本的信号是______信号。
2. 在数字基带传输系统中,为了提高传输速率,常采用______技术。
3. 码间串扰是指______。
4. 眼图是用来衡量______的质量。
5. 线性码型和非线性码型的主要区别在于______。
二、选择题A. NRZ码B. RZ码C. AMI码D. 双相码A. 传输速率B. 信号带宽C. 信道特性D. 信号幅度A. ASKB. FSKC. PSKD. QAMA. 高电平B. 低电平C. 零电平D. 任意电平A. 增加信号带宽B. 优化信道特性C. 降低传输速率D. 提高信号幅度三、判断题1. 数字基带传输系统中,信号传输速率与信号带宽成正比。
()2. 眼图可以直观地反映码间串扰的大小。
()3. NRZ码和RZ码的抗噪声性能相同。
()4. AMI码可以保证信号的平均功率为零。
()5. 双相码的频谱中不含直流分量。
()四、简答题1. 简述数字基带传输系统的基本组成。
2. 什么是码间串扰?如何衡量码间串扰的大小?3. 简述眼图的作用。
4. 线性码型和非线性码型的优缺点分别是什么?5. 如何提高数字基带传输系统的抗噪声性能?五、计算题1. 已知数字基带传输系统的传输速率为2Mbps,信号带宽为1MHz,求该系统的码间串扰系数。
2. 一个数字基带传输系统的信号传输速率为1.5Mbps,信道带宽为0.75MHz,求该系统的最大传输距离。
3. 已知一个AMI码序列为“+1 1 +1 +1 1 +1 1 1”,求其对应的NRZ码序列。
4. 一个数字基带传输系统的信号传输速率为2Mbps,采用双相码调制,求该系统的最小信号带宽。
5. 已知一个数字基带传输系统的信号传输速率为4Mbps,信道带宽为2MHz,求该系统的最大传输速率。
六、分析题2. 在数字基带传输系统中,如果信道存在频率选择性衰落,试分析其对系统性能的影响,并提出相应的解决措施。