15.1 引言
•5.2 数字基带信号波形及其功率谱密度
•5.3 在加性白高斯噪声信道条件下数字基带信
号的接收第5章数字信号的基带传输
•5.4 数字PAM信号通过限带基带信道的传输
•5.5 在理想限带及加性白高斯噪声干扰信道条
件下数字PAM信号的最佳基带传输
•5.6 眼图
•5.7 信道均衡
•5.8 部分响应系统第5章数字信号的基带传输
数字基带传输系统是将数字基带信号（功率谱低通
型、直流）直接通过基带信道（传递函数低通型）
传输的系统。5.1引言
北京科技大学通信系基带传输系统要解决的问题
码型设计——选择传输码型；
波形设计——选择基带波形；
接收滤波器设计——使输出信噪比最大，
误码率最低。
第5章数字信号的基带传输
5.1.1 数字基带信号及数字基带传输
信源信源编码加密信道编码数字调制
北京科技大学通信系信道
数字解调信道译码解密信源译码信宿数字信息序列本章
内容第5章数字信号的基带传输
1.信息量的单位(bit) I=log
2(1/p)=‐log
2(p)
2. 信息传输速率R
b(信息速率或比特率)
3. 码元传输速率Rs (码元速率或符号速率)5.1.2 性能指标
有效性
北京科技大学通信系44. R
b = R
Slog
2 M=R
S k (bit/s，比特/秒)
5. 误比特率：T
b内
6. 误符率（误码率）：T
s内
7. 频带利用率R/Bc (有效性）ˆ(|)
iiPsss
ˆ(|)
iiPsss可靠性
①脉冲幅度调制(PAM)信号
用数字序列调制脉冲载波的幅度；5.2数字基带信号波形及其功率谱密度
数字脉冲调制信号有三种：
②脉冲位置调制(PPM)信号
用数字序列调制脉冲载波的位置；
③脉冲宽度调制(PDM)信号
用数字序列调制脉冲载波的宽度。第5章数字信号的基带传输
5.2.1 数字脉冲幅度调制
5225.2数字基带信号波形及其功率谱密度
北京科技大学通信系5.2.2 常用的数字PAM信号波形（码型）
5.2.3 数字PAM信号的功率谱密度计算
第四章（数字基带传输系统）习题及其答案
【题4－1】设二进制符号序列为，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形。
【答案4－1】
【题4－2】设随机二机制序列中的0和1分别由()gt和()gt组成，其出现概率分别为p和(1)p：
1）求其功率谱密度及功率；
2）若()gt为图（a）所示的波形，sT为码元宽度，问该序列存在离散分量1sfT否
3）若()gt改为图（b）所示的波形，问该序列存在离散分量1sfT否
【答案4－2】
1）随机二进制序列的双边功率谱密度为
由于
可得：
式中：()Gf是()gt的频谱函数。在功率谱密度()sP中，第一部分是其连续谱成分，第二部分是其离散谱成分。
随机二进制序列的功率为 2）当基带脉冲波形()gt为
()gt的付式变换()Gf为
因此
式中：1ssfT。
所以，该二进制序列不存在离散分量。
3）当基带脉冲波形()gt为
()gt的付式变换()Gf为
因此
式中：1ssfT。
所以，该二进制序列存在离散分量。
【题4－3】设二进制数字基带信号的基本脉冲序列为三角形脉冲，如下图所示。图中sT为码元宽度，数字信息1和0分别用()gt的有无表示，且1和0出现的概率相等：
1）求数字基带信号的功率谱密度；
2）能否重该数字基带信号中提取同步所需的频率1ssfT的分量若能，计算该分量的功率。 【答案4－3】
1）由图得
()gt的频谱函数()G为
由题设可知
所以
代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数表达式，可得
2）二进制数字基带信号的离散谱分量()vP为
当1m时，sff，代入上式可得
因为该二进制数字基带信号中存在1ssfT的离散分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率1ssfT的分量。
该频率分量的功率为
【题4－5】已知信息代码为，求相应的AMI码、HDB3码、PST码及双相码。
第四章 模拟调制
学习指导
4.1.1 要点
模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。
1. 幅度调制
幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。在时域上，已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化；在频谱结构上，它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。由于这种平移是线性的，因此，振幅调制通常又被称为线性调制。但是，这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅（简称调幅）、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m(t)的直流分量为0，则将其与一个直流量A0相叠加后，再与载波信号相乘，就得到了调幅信号，其时域表达式为
AM0c0cc()()coscos()cos (4 - 1)stAmttAtmtt
如果调制信号m(t)的频谱为M(ω)，则调幅信号的频谱为
AM0cccc1()π()()()() (4 - 2)2SAMM
调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。由波形可以看出，当满足条件
|m(t)| A0 (4-3)
时，其包络与调制信号波形相同，因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真，可以采用其他的解调方法，如同步检波。
调幅信号的一个重要参数是调幅度m，其定义为
00maxmin00maxmin()() (4 - 4)()()AmtAmtmAmtAmt
AM信号带宽BAM是基带信号最高频率分量fH的两倍。
第1章 绪论
1-4 设有一离散无记忆信源,其概率空间为
(1) 求每个符号的信息量;
(2) 信源发出一消息符号序列为(202 120 130 213 001
203 210110 321 010 021 032011 223 210)求该消息序列的信息量和平均每个符号携带的信息量.
解：（1）根据题意，可得：
23(0)log(0)log1.4158IP比特
21(1)log(1)log24IP 比特
21(2)log(2)log24IP 比特
21(3)log(3)log38IP 比特
（2）法一：因为离散信源是无记忆的，所以其发出的消息序列中各符号是无依赖的、统计独立的。因此，此消息的信息量就等于消息中各个符号的信息量之和。此消息中共有14个“0”符号，13个“1”符号，12个“2”符号，6个“3”符号，则该消息的信息量是：
14(0)13(1)12(2)6(3)IIIII
141.41513212263
87.81 比特
此消息中共含45个信源符号，这45个信源符号携带有87.81比特信息量，则此消息中平均每个符号携带的信息量为
287.81/451.95I 比特/符号
法二：若用熵的概念计算，有
222331111()log2loglog1.906(/)884488Hxbit符号 说明：以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同，前一种按算术平均的方法进行计算，后一种是按熵的概念进行计算，结果可能存在误差。这种误差将随消息中符号数的增加而减少。
1-10 计算机终端通过电话信道(设信道带宽为3400Hz)传输数据.
(1) 设要求信道的S/N=30dB,试求该信道的信道容量是多少?
