计算机课件数据通信基础知识

数据通信基础知识

4基本概念

■信息

■人对现实世界事物存在方式或运动状态的某种认识

.表示信息的形式可以是数值、文字、图形、图像、声音等

■数据

■把事件的某些属性规范化后的表现形式

■信号

-是数据的具体的物理表现。在传输前，信息必须转换成物理信号。

“A”01000001_TLTL\N_TLTL01000001“A”

信息一数据一信号T信道■上信号-数据一信息

信息编码数据编码调制解调数据解码信息解码

・信息通过数据通信系统进行传输的过程

“A”01000001_n_n_ww_n_n_01000001“A”

信息:数据一信号T信道（『信号一数据一信息

信息编码数据编码调制解调数据解码信息解码

■把携带信息的数据用物理信号形式通过信道传送到目的地

■信息和数据（二进制位）不能直接在信道上传输

■编码：数据f适合传输的数学信号—便于同步、识别、纠错

■调制：数学信号f适合传输的形式—按频率、幅度、相传

■解调：接收波形f数学信号

■解吗：数学信号一原始数据

,模拟数据和数字数据

■模拟数据

■连续状态的信息：声音，温度等

-数李敷据

■离散状态的信息：内存中的数据

模拟信号和数字信号

■救李信号：a.Analogsignal

Value

■离散的，仅包含有限数目的信号4

字信号从一个值到另一个值的迁禾

■一系列离散的电脉冲—>

Time

b.Digitalsignal

1周期信号与非周期信号

■周期信号

■信号由不断重复的固定模式组成（如正弦波）

■非周期信号

■信号没有固定的模式和波形循环（如语音的音波信号）。

周

期

信

号

周期模拟信号

■简单类型：正弦波

■周期、频率、相位（波形相对于时间。的位置）

b.Asignalwithafrequencyof6Hzc.180degrees

:a.Asinewaveinthetimedomain(peakvalue:5V,frequency:6Hz)

-描述信号振幅随时间的变化情况

■频域

■描述峰值和频率

Amplitude

八

Peakvalue:5V

5---------------------

--------A

Frequency

(Hz)

D.Thesamesinewaveinthefrequencydomain(peakvalue:5V,frequency:6Hz)

才速|^个正弦波的时域和频域图

a.Time-domainrepresentationofthreesinewaveswithb.Frequency-domainrepresentationof

frequencies0,8,and16thesamethreesignals

[周期模拟信号之复合信号

■复合信号：

■由许多简单正弦波组成；

■根据傅里叶(Fourieranalysis)分析：

-任何复合信号是由不同频率、相位和振幅的简单正弦波

组合而成；

■如果复合信号是周期性的，分解得到的是一系列具有离

散频率的信号

■法国教学彖得里叶有两个最主要的贡故：

■周期信号都可以表示为成谐波关系的正弦信号的加权和.

■非周期信号都可以用正弦信号的加权积分表示.

Amplitude

3f9fTime

b.Frequency-domaindecompositionofthecompositesignal

・非周期复合模拟信号分解示意图

■非周期复合模拟信号

-可以分解成具有连续频率的正弦波组合

-上图是一个或两个词发音时由麦克风或者电话机所产生的

■虽然具有无数个简单正弦频率，但是范围是有限的

■I数字信号

■基于傅里叶分析：

■数字信号是复合模拟信号，带宽是无穷大的

-时域中的水平线表示为0的频率（不随时间变化）

■时域中的垂直线表示为无穷大的频率（随时间突变）

Timef3f5f7f9f11f13fFrequency

a.Timeandfrequencydomainsofperiodicdigitalsignal

b.Timeandfrequencydomainsofnonperiodicdigitalsignal

■两个带宽都是无穷大的，但是周期信号具有离散频率,

非周期信号具有连续频率

基带(baseband)信号和

带通(bandpass)信号

■基带信号(即基本频带信号)

-来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图

像文件的数据信号都属于基带信号。

-基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成

分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。

因此必须对基带信号进行调制(modHation)。

■带通信号

-把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移

到较高的频段以便在信道中传输(即仅在一段频率范

围内能够通过信道)。

传输介质

■有线介质

■双绞线

■同轴电缆

■光纤

■无线介质

■无线电

■微波（大地微波、卫星微波）

■红外线（毫米波）

.激光

电信领域使用的电磁波的频谱

f(Hz)10°1°2104io6108IO1010121014IO1610,8IO2010221024

无线电I微波~红外线IIMx射线一射线

可见光紫外线-

f(Hz)"41151161171胪1。91010101110：233叱偷15即6

双窥线

------------------------A卫星光纤

一-----------------------►V----------►

同轴电缆

・-------------A地面微波

◄-------------------►

建调幅调9祖移，动

无线电无戋电无线;电无名无电

2一—►一A

V-------—►

电视

V----►

波段LFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF

双绞线

■屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)

■非屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)

铜线聚氯乙烯绝缘层铜线

套层绝缘层套层

屏蔽双绞线STP无屏蔽双绞线UTP

事蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)

以铝箔屏蔽以减少干双绞线外无任何屏蔽

扰和串音，应用较少层，应用广泛

在平行线路上噪音的影响

Noisesource

12

Noiseeffect=12units

双绞线上噪声的影响

benderReceiver

非屏蔽双绞线

■非屏蔽双线线UTP(EIA/TIAJ

Cat]:一对线组成,用作电话线,9600bps；

Cat2:一对线组成,用作ISDN或T1/E工线路L54Mbps

Cat3:四对线组成,用作工0Mbps或100Mbps以太网

Cat5:四对线组成,用作工00Mbps以太网；

.总巨离短：100m—5000m,

-传输容量：100Mbps以内；

-价格便宜；

-低频(10kHz以下)抗干扰性能力强于同轴电缆，

-高频(UhlOOkHz)抗干扰性能力弱于同轴电缆。

又绞线的连接标准

■色彩标记和迂接方法:

交叉线直连线

-交叉线：交换机—交换机、PC-P段.耀-HUB（标麟解A

■直连线：PC/路由器一交换机/HUB、HUB-HUB（级连端口）

・同轴电缆

■基带同轴也缆：用于传输数学信号

-阻抗50。，有粗缆和细缆两种

铜芯

-应用：总线局域网（以太网）

■性能：10Mb/s绝缘层

外导体

屏蔽层

■宽带同轴也缆保护套

■传输模拟信号，在CATV中使用。

-被分为多个信道，可以传输电视、数据。

同轴电缆连接器

采用卡销式结构，

常称为BNC连接器.

BNC插头

光纤

光纤帚

纤膏

阻水物

松套管

加强件

可睫育的第层

包扎层

陌水带

钢（铝）塑豆合带

聚乙端护套

折射与反射

Less

dense

I<criticalangle,I=criticalangle,I>criticalangle,

refractionrefractionreflection

光纤的工作原理

低折射率高折射率

（包层）（纤芯）

\/光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射

单模光纤和多模光纤

■多模光纤（multi-modefiber；

■内芯直径稍大，其中有多个光沿不同的方向同时传播。

.直径为62.5um

■使用普通发光二极管作为光源

・波长为0・85um纤芯莎豺率高j耳层折射率低

■中继距离公里

2激光Nr光检波器

器多束光线以不同的反射角传播

■单模光纤fsingle-modefiber；

■内芯直径较小，与光的波长接近，光沿同一方向传播。

■直径为8〜1。口m一尊T,人仁一

■使用激光源,波长为激।।光检波

L55um光单…束光线势…沿直器

■中继距离100公里器线后播

光纤的特点

■优点

■高带宽、高数据传输率

■抗电磁干扰强，数据传输安全、可靠

■抗腐蚀

■哀减小

■缺点、

■单向传输

■光纤接口价格昂贵

■工艺复杂、安装技术复杂

无线介质

■无线介质是指信号通过空专传输，信号不被

约束在一物理导体内。

■无线传输所使用的频段很广。

■短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信

道的通信质量较差。

■微波在空间主要是直线传播。

■地面微波接力通信

■卫星通信

无线电波

■无线电通信就是利用地面发射的无线电波通过电离层的反射而到达接收瑞的

一种逅距离通信方式。无线电通信使用的频率一般在3MHz至1GHz。

■无线曲波的传播特性与频率有关。在低频上，无线电波能轻易地绕过一般障

碍物，但其能量随着传播距离的增大而急剧遹减。在高频上，无线曲波趋于

直线传播并易受障碍物的阻挡，还会被雨水吸收。

■微波通信

■通过地面站之间接力传送

■接力站之间距离：50—100km

■速率：每信道45Mb/s

地面站之间的直视线路微波传送塔

球同步卫星

-与地面站相对固定位置

-使用三颗卫星即可覆盖全球

-传输延迟时间长（2270ms）

-广播式传输

■应用领域：

-电视传输

-长途电话上

■专用网络7地球

-广域网

红外无线通信

红外传输系统利用墙壁或屋顶反射红外线从而形成整

个房间内的广播通信系统

■特点:

-红外通信的设备相对便宜，可获得较高的带宽

■传输距离有限，而且易受室内空气状态（例如有烟雾

等）的影响

短波通信

■基站与终端之间通信采用无线链路

-应用领域：移动通信、无线局域网（WLAN）

常用传输介质的比较

性能（抗

传输媒体速率传输距离价格应用

干扰性）

双绞线10-1000Mb/s几十kM可以低模拟/数字传输

略高于基带数字信号

50c同轴电缆10Mb/s3kM内较好

双绞线

里—JL—模拟传输电视、

75Q同轴电缆300-450MHzlOOkAI栽身

数据及音频

光纤几十Gbps30kMup很好较高远距离传输

远程低速通信

短波v50MHz全球较差较低

远程通信

地面微波接力4-6GHz几百kM好中等

与距离远程通信

500MHz18000kM很好

无关

速率/

传输介质传输方式传输距离性能价格应用

工作频带

宽带模拟：10km模拟/数字

双绞线<1Gb/s较好低

基带数字：500m信号传输

50Q基带数字信

|同轴电缆基带10Mb/s<3km较好较低号

75Q模拟电视、

宽市<450MHz100km较好较低

同轴电缆数据及音频

远距离高速

光纤基带40Gb/s20km以上很好较高

数据传输

微波宽带4〜6GHz几百km好中等远程通信

卫星宽带1-IOGHz18000km很好高远程通信

传输介质和信号

■各种物理介质能够通过的也造波信号的频率是不同的

■黄色信号灯

■Y射线

电磁信号的带宽

■任何模拟的或数字的电磁信号,都由若干频率

成分构成

■带宽是构成信号的频率范囹之宽度：fmax-fmin

■通常，信号带宽越宽，信息运莪能力越强（对

于数学信息，其数据率就高）

信息传输速率与码元传输速率

码元：一个离散信号（电平）状态或信号事件。

比特：二进制位。

码元传输速率5（信号速率、调制速率）

定义：每秒钟传输码元数

单位：波特（Baud）

信息传输速率S（数据传输速率）

定义：每秒传输的比特数

单位：比特/秒（bps、b/§或bit/s）

两者间关系:S=j?>log2J（bps）

厂一一个码元所取的有效离散值个数。

示例：

对于二级电平信号，

1个码元携带1比特信息量,

“bps"的值="Baud"的值；

数据

对于四级电平信号，

orIooIiiiIio

1个码元携带2比特信息量，

“bps"的值=2x“Baud”的值;

:码元阳或电星宿号

^制码元传输速率的因素

■信道能够通过的频率范围

■在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，否则就会

出现码间串扰的问题，使接收端对码元的判决（即识别）

成为不可能

-如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高频分量

越多，那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间

串扰。

■信噪比

■噪声存在于所有的电子设备和通信信道中

奈氏准则

■1924年，秦奎斯特（Nyquist）就推导出了著名

的秦氐准则。给出了在假定的理想条件下，为

了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值。

调制速率与信息速率

信息

信道

信道的最高码元传输速率

奈奎斯特准则(1924):

理想低通信道的最高码元传输速率=2IF(Baud)

能通过不能通过

0频率(Hz)

卬(Hz)

M每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是

每秒2个码元。

JT

“W是理想低通信道的带宽,

A/(O

单位为赫(Hz)。理想低通信道

信道的最大数据传输率

■Nyquist公式：用于无噪声理想低通信道

C——数据传输率，单位b/s

C=21/1/log2Mw——带宽，单位Hz

M—数据的信号电平数量

■增加信号电平数会减弱系统的可靠性。

■Nvauist公式的估算已知带宽信道的最嵩教

据传输速率提供了依据o

M最大数据率

-例如，话音级线路的带

26200b/s

宽约为3」kHz,根据上412400b/s

式计算的信道最大数据818600b/s

1624800b/s

传输率如右表所示

3231000b/s

数字信号通过实际的信道

■有失真，但可识别

实际的信道

JM（带宽受限、有噪声、干扰和失真）nn

发送信号波形接收信号波形

■失真大，无法识别

I_II_I实际的信道

III（带宽受限、有噪声、干扰和失真）

A

发送信号波形接收信号波形

■非理想信道

■实际的信道上存在损耗、延迟、噪声。

■损耗引起信号强度减弱,导致值噪比S/N降低。

-延迟会使接收端的信号产生畸变。

-噪声会破坏信号,产生误码。

例如：数据传输速率为56kb/s时，持续时间0.01s的干扰会破坏约

560个比特。

传输数据：010110011001010

信号：

噪声：

信号与

噪声林^口：

采样时序：

接收数据：0101

原始数据：0101

Shannon公式：用于有噪声干扰信道

C——传输率，单位b/s

带宽，单位

C=Wlog2(1+S/N)w——Hz

S/N——信噪比

■例:信道带宽W=3,lkHz,S/N=2000,贝il

C=3100xlog2C1+2000J34kb/s

即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。

信噪比的单位也可用分贝(dB)表示：S/NdB=101ogl°S/N

所以，若S/NdB=30dB,贝US/N=1000。

信道的极限传输速率

香农公式(1948):

在有限带宽和高斯白噪声的情况下：

极限数据传输速率=W*log2(1+SZZV)(bps)

次一信道带宽(Hz)

SZV—信噪比(S为信号的平均功率，N为噪声功率)

香农公式表明：

信道的带宽或信道中的信噪比越大，

则信息的极限传输速率就越高。

信噪比的单位：分贝(dB)

换算公式：10・logio(S小)分贝(dB)

■若以V=10,则为10dB;

■若SZV=100,则为20dB;

■若SK=1000,贝4为30dB;

例：电话线路通常的带宽是3.1kHz(300~

3400Hz),信噪比通常是2500(34dB).

最大数据传输速率=Ffelog2(US/N)

=3100Xlog2(l+2500)

=3100x113«35kbps

如果要提高数据传输速率，则必须增加线路的带

宽或提高信噪比。

奈氏准则和香农公式

在数据通信系统中的作用范围

数据数字信号模拟信号数字信号数据

信源＞编码一A调制信道＞解调-->解码—>信宿

11000110n[~nuoooiio-BSH

4

码元传输速率受奈氏准则的限制

信息传输速率受香农公式的限制

■只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速

率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传

输。

Nyquist公式和Shannon公式的比较

■C=2/log2M

■用于理想信道（这样的信道存在吗？）

■数据传输率随信号编码级数增加而增加。

■C=I4/Iog2（1+S/N）

■用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！）

■无论信号编码级数增加到多少，此公式给出了有噪声信

道可能达到的最大数据传输速率上限。

■原因:噪声的存在将使编码级数不可能无限增加。

1模拟传输和教室传输所使用的技术

数字信号的传输

■基带传输

■编码后的数字脉冲信号直接在信道上传送

-数字信号是由。到8范围内的频率组合成的复合模拟信号

■在数字信号频谱中，把直流（零频）开始到能量集中的一

段频率范围称为基本频带，简称为基带

■整个信道只传输一种信号，利用率低

■近距离传输功率衰减不大，因此在局域网中通常使用较多

■频带传输

-将基带信号变换（调制）成具有较高频率范围的频带信号

■适用于远距离传输

传输中常用的编码方式

■NRZ(Non-ReturntoZero)

-高电平代表“1”，低电平代表“0”

■曼彻斯特编码

■每一位的中间有一跳变，

■位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；

■从低到高跳变表示“工”，从高到低跳变表示“0,

■常用于以太网。

■差分曼彻斯特编码

■每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无

跳变表示“0”或“工”，有跳变为“0”，无跳变为“工”。

-常用于令牌环网

NRZ的缺点

010:01;1;10：

1111

111

111，1AJ

1।二1丁；~

111,1IIT

1111

■编码中不含同步信号，难以确定位的起止点，需要收发双

方进行定时同步

■收发双方同步的时钟频率不易保持一致，易造成误差积累,

导致接受采样错位

■易产生直流分量的积累，导致设备和设备结点损坏

■主要用于RS-232串行通信端口的低速短距离(vl5m)通

信

曼彻斯特和差分曼彻斯特编码

(Ois-|_1isJ_J

卜

0:1I0:0I1:1:

111111

1111

Manchester1][1»

।__|।Time

।।।।।।

—।—------1---------------1-----—----।------------------------

1i

1i

Differential111i

11I尸

Manchester111

11Time

1-Y~Y~V-1-------1

111111

0Noinversion:Nextbitis1•Inversion:Nextbitis0

基带信号转换成频带信号的必要性

■调制技术是为了和信道匹配

■不同信道具有不同特性，比如无线信道中，音频范围

(10Hz~20kHz)的信号将急剧衰减，而高频信号可以传

播到很远的距离

■在嵩频段更态易采用频分复用

■电磁波的频率要与天线尺寸匹配

-一般天线尺寸为电磁先好的工/4波长为佳

-调制可以将频带变换为更高频率减少天线尺寸

.300000000/4000*0.25=18750(m)

几种最基本的调制方法

■幅移键控ASKfAmplitudeShiftKeying；：

■载波的振幅随基带数字信号而变化。

■频移键控FSKCFrequencyShiftKeying；：

-载波的频率随基带数字信号而变化。

■相移键控PSKfPhaseShiftKeying；：

■载波的初始相位随基带数字信号而变化。

■原理：用数学信号对载波的不同参量进行调制。

■载波信号S(t)=Acos(①t+(p)

■S(t)的参量包括：幅度A、频率3、初相位①

-调制就是要使4、。或夕随数字基带信号的变化而变化

■ASK：用载波的两个不同振幅表示0和工

■FSK：用载波的两个不同频率表示0和工

■PSK：用载波的起始相位的变化表示0和工

对基带数字信号的几种调制方法

基带信号OJ1I00I11100

调幅1一Wffll一

调相wvwvwww

正交振幅调制QAM

^QuadratureAmplitudeModulation)

正交振幅调制是ASK和PSK的结合

举例QAM是一种在两个正交载波上进行幅

度调制的调制方式。

这两个载波通常是相位差为90度(TT/2)的正弦波，因

此被称作正交载波。这种调制方式因此而得名。

可供选择的相位有12种，

而对于每一种相位有1或

2种振幅可供选择。

由于4bit编码共有16种不同的

组合，因此这16个点中的每个

点可对应于一种4bit的编码。

♦调制解调器

■数据经过模拟传输系统后会出现差错。

发送的010011100「

基带信号匚^CZZZ

接收到的

t

失真信号

采样时刻—1——1——1——1——1——1——1——1——1

还原后010010100

的数据4

出现差错

调制解调器的作用

■调制解调器(modem)包括：

■调制器(MOdulator)：把要发送的数字信号转换为频

率范围在300-3400Hz之间的模拟信号，以便在电

话用户线上传送。

■解调器(DEModulator)：把电话用户线上传送来的模

拟信号转换为数字信号。

Sr

调制解调器的作用（续）

■调制器的主要作用就是个波形变换器，它把基

带数室信号的波形变换成适合于模拟信道传输

的波形

■斛调器的作用就是个波形识别器，它将经过调

制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信号。

-若识别不正确，则产生误码。

-在调制解调器中还要有差错检测和纠正的设施。

3,模拟数据的数字信号编码

■要转换的模拟数据主要是电话语音信号，模拟教

据要在数字线路上传输，必须将其转换成数字信

号。

■及样定理：

-如果模拟信号的最高频率为内若以工2用勺采样频率对其采

替，则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信

号。

■PCM编码：

-采样：按一定间隔对语音信号进行采样

■量化：把每个样本舍入到最接近的量化级别上

-编码：对每个舍入后的样本进行编码

■编石马后的信号称为PCM信号（PulseCodedModulation,

脉码调制）。

||语音信号的数字化

■语音带宽Zk4kHz

■泉样时仲频率：8kHz（＞2僖语音最大频率）

■样本量化级教：256级（8b/每样本）

■数据率：8000次/sx8b=64kb/s

■每路PCM信号的速率=64kb/s

采样时钟PCM信号

模拟

语音信号

上4kHz

PCM编码过程举例

语音信号

PAM信号

PCM信号

（有量化误差）

PCM输出011100011011001100

信道复用技术

■复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。

-频分复用、时分复用和统计时分复用

(a)不使用复用技术(b)使用复用技术

・频分复用FDM

(FrequencyDivisionMultiplexing)

■用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用

这个频带。

■频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽济源（靖

注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）O

频率

频率5

频率4

频率3

频率2

频率1

■时间

时分复用TDM

(TimeDivisionMultiplexing)

■时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复

用帧(TDM帧)o每一个时分复用的用户在每一

个TDM帧中占用固定序号的时隙。

■每一个用户所占用的时隙是周期性地出现(其周

期就是TDM帧的长度)o

■TDM信号也称为等时(isochronous)信号。

■时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的

频带宽度。

时分复用

频率

A在TDM帧中

!的位置不变

ABCD；ABCDABCDABCD

〜JL〜JL〜JI〜JI〜

TDM帧1TDM帧1TDM帧1TDM帧,TDM帧

时间

时分复用

频率

时分复用

频率

C在TDM帧中

的位算不变

ABCD；ABCDABCDABCD

〜JL〜JI〜JI〜JI

TDM帧1TDM帧1TDM帧1TDM帧1TDM帧।

-----------时间

时分复用

频率

D在TDM帧中

的件置不变

ABCD；ABCDABCDABCD

〜JL〜JI〜JI〜JI

TDM帧1TDM帧1TDM帧1TDM帧1TDM帧।

-----------时间

时分复用可能会造成

线路资源的浪费

使用时分复用系统传送计算机数据时，

由于计算机数据的突发性质，用户对

分配到的子信道的利用率一般是不高的。

用户

A

B

t

C

D

统计时分复用STDM

(StatisticTDM)

用户

统计时分复用

波分复用WDM

(WavelengthDivisionMultiplexing)

波分复用就是光的频分复用。

光调制器8x2.5Gb/s光解调器

1310nm

0J1550nm1550nm0

7,1551nm1551nm彳

2二1552nm1552nm2

分

3.1553nm复1553nm3

用

用

4"54nm器1554nm4

5.1555nm器1555nm5

6.1556nm1556nm6

7―J557nm1557nm7

码分复用CDM

(CodeDivisionMultiplexing)

■常用的名词是码分多址CDMA(CodeDivisionMultiple

Access)o

■CDMA允许所有的使用者同时使用全部频带，并且把其他使用者发出

的信号视为杂讯，完全不必考虑到信号碰撞(collision)的问题。

■各用户使用经过特殊挑选的不同得型，因此彼

此不会造成干扰O

II码片序列(chipsequence)

■每个站被指派一个唯一的mbit码片序列。

■如发送比特1,则发送自己的mbit码片序列。

■如发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。

■例如》S站的bit码片序列是00011011。

-发送比特1时，就发送序列00011011,

■发送比特0时，就发送序列11100100c

■S站的码片序列：（一工一工一工+工+工一工+工

+1）

CDMA的重要特点

■每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,

并且还必须互相正交(orthogonal)。

■在实用的系统中是使用伪随机码序列。

码片序列的正交关系

■令向量S表示站S的码片句量,令T表示

其他任何站的码片向量。

■两个不同站的码片序列正交，就是向量S和

T的规格化内积(innerproduct)都是0：

1m

S・T三—zsiTi=0(2-3)

m.।

码片序列的正交关系举例

■令句量S为(―1—1—工+1+1-1+1+1)＞向量T

为(-1-1+1-1+1+1+1-1)。

■把向量S和T的各分量值代入(2・3)式就可看出这两

个码片序列是正交的。

ST=0

S•T=—VN/ii

m:।

正交关系的另一个重要特性

■任何一个吗片句量和该吗片向量自己的规格

化内积都是工O

1m[m[m

11212

s・s=-zs,Sj二一2Sj=-±（±1）=1

mz=lmz=lmZ=1

■一个码片句量和该码片反码的向量的规格化

内积值复一工。

CDMA的工作原理

■(-1-1-1+1+1-1+1+1)(―1—1+1—1+1+1+1—1)

'数据码元比特j1।10:

00011011Um个码片f

S站的码片序列S

发

送s站发送的信号

端

T站发送的信号Tx\_S\J

总的发送信号Sx+Txj■■j

JI

接r规格化内积s•Sx[「

收

II

II

端

、规格化内积s•

宽带接入技术

xDSL技术

■DSL救李用户线(DigitalSubscriber

Line)

■X则表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。

-DSL是利用现有的、广泛应用的普通电话线，实现数字信号的

高速传输的一种接入网技术，以满足用户音频、视频、数据等

多媒体信息的通信需求。

xDSL(数字用户线)

(U标准模拟也话信号频带：300^3400kHz

■实际可用信号频率：＞1MHz

■xDSL:0~4kHz低端频谱络给传统也话

■没有被利用的高端频谱解给用户上网使用。

(2)DSL实现技术:

■ADSL非对称数字用户线(我国使用最广泛)

■RADSL速率自适应非对称数字用户线

■HDSL高比特率数字用