现代通信原理课件

现代通信原理课件第七章

通信原理第7章 数字信号的基带传输系统

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第七章 数字信号的基带传输系统

本章的结构和重点§7.1 引言(基带系统的用途) §7.2 数字基带传输的常用码型 §7.3 数字基带信号的频谱分析 §7.4 码间串扰概念和无码间传输条件 §7.5 部分相应系统 §7.6 基带系统的抗噪声性能 §7.7 眼图 §7.8 时域均衡原理对于考研的同学第3,5,6节也很重要

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第七章 数字信号的基带传输系统

§7.1 引言我们在第一章介绍过通信系统的分类按传输信号是模拟信号还是数字信号分分为模拟通信系统和数字通信系统

按传输信号是基带信号还是频带信号分分为基带通信系统和频带(调制)通信系统

如果传输的是数字信号,同时也是基带信号, 则称这种系统为“数字基带通信系统”实际的例子有：USB通信、RS232串口通信、 局域网通信等等… 主要用于近距离有线通信

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§7.2 数字基带传输的常用码型§7.2.1 数字基带码型设计的原则 (1) 对信源具有“透明性”采用码型A和采用码型B对信源没有影响

(2) 接收端必须能正确解码 (3) 没有直流，且低频、高频分量要小直流和低频容易被耦合等电路隔离 高频容易被线路的电容效应引起的回路损耗掉

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§7.2.1 数字基带码型设计的原则(续)(4) 易于从基带信号中提取同步信息这里的“同步”可以理解为数字电路中时钟 (CLK)

(5) 最好有一定的误码检测功能检测出来错误后，能纠正就纠正，不能纠正可 以请求重发

(6) 编码设备尽可能简单

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§7.2.2 常用码型及其波形1、单极性不归零码

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

t

优点： 优点：简单 缺点：有直流、 缺点：有直流、 最佳判决电平不确定 不能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点) 不能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点)

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)2、单极性归零码τ称为"占空比"

τ

Tb

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

t

缺点：有直流、 缺点：有直流、 最佳判决电平不确定 优点：能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点) 优点：能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点)

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)3、双极性不归零码

t

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

优点：无直流、 优点：无直流、 最佳判决电平确定(=0) 最佳判决电平确定 缺点：不能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点) 缺点：不能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一点)

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)4、双极性归

零码

0

0t

1Tb 2Tb

13Tb

14Tb

优点：无直流、 优点：无直流、 最佳判决电平确定(=0) 最佳判决电平确定 缺点：不能直接提取同步( 缺点：不能直接提取同步(分析完频谱才能理解这一 )、但是整流后就变成同步 但是整流后就变成同步( 点)、但是整流后就变成同步(CLK) )

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)5、差分码(1表示“电平跳变”;0表示“不跳 变”)

设初始 状态为 高电平

t

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

差分码在数字调制(第八章)中广泛应用 差分码在数字调制(第八章)

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)6、数字双相码(又称Manchester码) 属于“1B2B”码，即1个bit用2bit来传输 (效率虽然降低，但可发现错误，同时可 以消除直流);1用“+-”表示；0用“-+”表 示

t

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)7、CMI码(Code Mark Inverse) 也属于“1B2B”码。1用“++”“--”交替表示； 0用“-+”表示。

t

1Tb

02Tb

13Tb

14Tb

0

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)8、AMI码(Alternative Mark Inverse) 1用“+”“-”交替表示；0用“0电平”表示。

01Tb 2Tb

0t

13Tb

14Tb

优点：无直流、 优点：无直流、 且可以发现简单错误 缺点：如果出现长“ 则提取同步 则提取同步( 缺点：如果出现长“0”则提取同步(CLK)困难 )

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§7.2.2 常用码型及其波形(续)9、HDB3码(对AMI的改进,解决了连“0”问题)

编码步骤：首先将数据变成AMI码 如果有4个连0,则每4个连0分成1小组，称为 一个“破坏节” 将破坏节的第4个0用“+1”或“-1”替换掉，称 之为V比特。V取“+1”或“-1”的法则是：第一个破坏节的V要保证与前一个非0比特同号 同号 以后，相邻的破坏节中的V要反号 反号注意，此时会产生一个问题： (注意，此时会产生一个问题：接收端无法区 别哪个是原有的信息1,哪个是后加的V)

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HDB3编码规则(续)如果一个破坏节中的V与前一个非0比特同号， 则不用再对这个破坏节进行任何动作 如果一个破坏节中的V与前一个非0比特反号， 则将这个破坏节中的第1个0替换成“+1”或“1”,称之为B比特， B取“+1”或“-1”的法则是 与本破坏节的那个V比特同号

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[例7.1]HDB3编码举例0 0 0 +1 0 0 0 +V - 1 +1 -B 0 0 -V 0 - 1 0 +1 0 0 +第1个破坏节 个破坏节 第2个破坏节 个破坏节