数字基带调制与传输学习教案

1、数字基带调制数字基带调制(tiozh)与传输与传输第一页，共41页。数字数字(shz)基带信号基带信号 数字信息的电脉冲表示过程也叫码型变换数字信息的电脉冲表示过程也叫码型变换,长距离有长距离有线传输数字信号时，会造成低频分量和高频分量的衰减，线传输数字信号时，会造成低频分量和高频分量的衰减，为使基带信号在信道中传输时获得良好的传输性能，一为使基带信号在信道中传输时获得良好的传输性能，一般需要对原始基带信号进行适当的码型变换，使其适应般需要对原始基带信号进行适当的码型变换，使其适应信道传输特性的要求。信道传输特性的要求。第1页/共41页第二页，共41页。第2页/共41页第三页，共41页。101

2、0011+E0单极单极性波性波形形+E0单极性单极性归零波归零波形形1010011+E-E双极性双极性归零波归零波形形010100111010011+E-E双极双极性波性波形形0第3页/共41页第四页，共41页。第4页/共41页第五页，共41页。%50TT半占空码，即成为占空比，一般使用第5页/共41页第六页，共41页。第6页/共41页第七页，共41页。第7页/共41页第八页，共41页。第8页/共41页第九页，共41页。-E+E1010011传号传号差分差分波形波形0-E+E1010011空号空号差分差分波形波形0第9页/共41页第十页，共41页。第10页/共41页第十一页，共41页。第11页

3、/共41页第十二页，共41页。nntgtg)()(p-1 )(p )()(21ssnnTtgnTtgtg其中其中(qzhng)：TS为码元宽度为码元宽度Escp-1p)()(01)()(2121和出现的概率分别为和基本波形，码的码和分别是随机序列中和tgtgtgtg第12页/共41页第十三页，共41页。 g(t)g1(t+Ts)g2(t-2Ts)0t基基 带带 信信 号号 波波 形形 示示 意意 图图TS-TS/2TS/20g1(t)t-TS/2TS/20g2(t)t数字基带信号数字基带信号(xnho)的波形的波形第13页/共41页第十四页，共41页。2、计算功率密度的步骤、计算功率密度的步骤

4、 （1）截短函数表示法）截短函数表示法 （2）交变）交变(jio bin)部分和稳态部部分和稳态部分的功率谱分的功率谱 （3）功率谱密度的计算）功率谱密度的计算Home第14页/共41页第十五页，共41页。TGEPTT)(lim)(2Home第15页/共41页第十六页，共41页。NNnSTnTtgpnTstpgta)()1 ()()(21sT(t)的稳态波（均值的稳态波（均值(jn zh)）为：）为：ST(t)的交变的交变(jio bin)部分部分为：为：NNnnTTTtutatgtu)()()()(Homeun(t)=p-1 )nTt (g)p1 ()nTt (pg)nTt (gp )nTt

5、 (g)p1 ()nTt (pg)nTt (gs2s1s2s2s1s1第16页/共41页第十七页，共41页。un(t)p-1 )()()(p )()()1 (2121nTstgnTstgpnTstgnTstgp)()(21SSnnTtgnTtgap-1 p 1ppanNNnssnTnTtgnTtgatu)()()( 21Home第17页/共41页第十八页，共41页。TuETT|)(|lim2|)(|2TuE221)()()1 () 12(GGppNT=(2N+1)TSNNnssnTnTtgnTtgatu)()()( 21第18页/共41页第十九页，共41页。)(1lim)(2TTuuETP2|

6、)()(21| )1 (1fGfSGppT221| )()(| )1 (fGfGppfSdtetgfGftj211)()(dtetgfGftj222)()(Home第19页/共41页第二十页，共41页。ntnfjnSnSSTTSectaTtanTtgPnTtPgtata221)()()()1 ()()(lim)(NNnSTnTtgpnTstpgta)()1 ()()(21第20页/共41页第二十一页，共41页。)(|)()1 ()(|)(221nssssanffnfGPnfPGfPdtetgnfGtfjss211)()(dtetgnfGtfjss222)()(SSTf1Home第21页/共41

7、页第二十二页，共41页。基带信号基带信号(xnho)的功率谱密度的功率谱密度P（）)(|)()1 ()(|)()()(221nssssuanffnfGPnfPGffPfPfP221)()()1(fGfGppfS)(|)()1 ()( |12212nssssnffnfGPnfPGT221)()()1(1fGfGppTs第22页/共41页第二十三页，共41页。号。序列中直接提取定时信冲存在，关系着能否从脉概率有关。离散谱是否的波形及其出现的和却不一定存在，它与。而离散谱因此，连续谱总是存在不完全相同，和两部分，和离散谱功率谱包含连续谱二进制随机脉冲序列的)()(),()()()()()(21212

8、1tgtgfGfGtgtgfPfPau第23页/共41页第二十四页，共41页。)()()(fPfPfPua)(|)()( |412212nssssnffnfGnfGT221)()(41fGfGTs第24页/共41页第二十五页，共41页。1010011 A0单极单极性波性波形形0a )(1a )()(n2n1ssnnTtgnTtgtg)(0)(11021tgtg码的波形为单个，码的波形为等概出现，单个和设数字信息中第25页/共41页第二十六页，共41页。0)()()(21tgtAgtg0)()()(21fGfAGfG)()()(fPfPfPua)(|)( |4122nsssnffnfAGT2)(

9、41fAGTs第26页/共41页第二十七页，共41页。离散谱均为的整数时，取不为当量。因此离散谱中有直流分时，当有以下几种取值情况时，当00)()(00sin)()(0:)()()(nSTnfGnnnTnSTnfGnnfGnffffSTfGasssasssssas第27页/共41页第二十八页，共41页。)()(4)(22nsanffnSAfP)(422sasffSTA第28页/共41页第二十九页，共41页。Home)(0)(11021tgtg码的波形为单个，码的波形为等概出现，单个和设数字信息中1010011+A-A双极双极性波性波形形00a )(1a )()(n2n1ssnnTtgnTtgt

10、g第29页/共41页第三十页，共41页。设g(t)是幅度(fd)为1的矩形脉冲，则：)()()()(21tAgtgtAgtg)()()()(21fAGfGfAGfG)()()()(2121ssnfGnfGfGfG非归零双极性码的功率(gngl)谱表达式为：)()(241)()()()(241)(2222sassasssassffSTAffSATTfPffSTfGfAGTfP 功率谱的第一个过零点(ln din)在f=fs处，因此双极性非归零码的谱零点(ln din)带宽为： Bs=fs第30页/共41页第三十一页，共41页。第31页/共41页第三十二页，共41页。+100-1+1-10+E0-

11、E010011100第32页/共41页第三十三页，共41页。第33页/共41页第三十四页，共41页。第34页/共41页第三十五页，共41页。 （1）编码原理为：）编码原理为：将消息代码变为将消息代码变为AMI码码检查连检查连0串中串中0的个数，当出现的个数，当出现4个以上连个以上连0串时，串时，将第四个将第四个0变为与前一非零符号（变为与前一非零符号（+1或或-1）同极性的符号，该符号称为破坏符号，用符同极性的符号，该符号称为破坏符号，用符号号V表示。表示。当相邻当相邻V符号之间有偶数符号之间有偶数(u sh)个非个非0符号时，符号时，此时应将后一连此时应将后一连0小段的第小段的第1个零变换成

12、个零变换成B符符号，号，B符号的极性与前一非符号的极性与前一非0符号的极性相符号的极性相反。并让后面的非反。并让后面的非0符号从符号从V符号开始交替。符号开始交替。第35页/共41页第三十六页，共41页。Return（2）特点：）特点：无直流成分，低频无直流成分，低频(dpn)分量小分量小对信源透明对信源透明传输效率高传输效率高,性能与信息源的统计特性基本无关性能与信息源的统计特性基本无关具有内在检错能力具有内在检错能力译码设备简单译码设备简单HDB3码将连码将连0串减少到三个以下，解决了串减少到三个以下，解决了AMI码码遇到连遇到连0串无法提取定时信号的难题。串无法提取定时信号的难题。缺点：编码较复杂。缺点：编码较复杂。第36页/共41页第三十七页，共41页。使用使用(shyng)时，直接删时，直接删除本页！除本页！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！精品课件，你值得精品课件，你值得(zh d)拥有！拥有！第37页/共41页第三十八页，共41页。使用时，直接使用时，直接(zhji)删除删除本页！本页！精品课件，你值得精品课件，你