现代通信理论与技术(P-7基带传输)-2015
现代通信系统概论
编 码 器
调 制 器
信道
噪声源
解 调 器
译 码 器
解 密 器
信 宿
同步
图1-3 数字频带通信系统的模型
数字频带传输通信系统的模型
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2. 数字基带传输通信系统
基带
信
信号
源
形成
器
信道
接收 滤波
器
抽 样 判 决
信 宿
噪声源
cp
图1-4 数字基带传输系统模型
数字基带传输系统模型
基带信号形成器：包括编码器、加密器以及波形 变换等；
发
接
发
接
送
收
送
收
设
设
设
设
备
备
备
备
(a)串序传输
(b)并序传输
图1-7 串序和并序传输方式
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3. 按通信网络形式分 通信的网络形式通常可分为三种：两点间直通方
式、分支方式和交换方式，
终端A (a)
转接站
终端B
终端 终端 终端 ... 终端
A
B
C
N
(b)
终端A 终端B 终端C
第一章 现代通信系统概论
1.1 通信的定义 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统分类及通信方式 1.4 通信系统的主要性能指标
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课程描述
导航、遥控遥测等军用尖端技术和包括数字电话、广 播电视、综合信息网、多媒体宽带网等现代民用技术。
通信在过去分为模拟通信和数字通信两个方面来研究。 目前，随着数字技术和计算机技术日新月异的发展，数 字通信方式在许多领域已逐步取带模拟通信方式，成为 通信的主流，也成为我们研究的重点。
《现代通信技术》课程教学大纲
《现代通信技术》课程教学大纲课程名称：现代通信技术课程代码：英文名称：Modern communication technologies课程性质：（通识、公共、大类等）学分/学时：2学分/36学时开课学期：第6学期适用专业：通信工程、电子信息工程、电子科学与技术等电子工程类专业先修课程：通信原理、电磁场与电磁波、计算机网络等后续课程：数字通信、无线通信、光纤通信等专业课程开课单位：课程负责人：大纲执笔人：大纲审核人：一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：《现代通信技术》是通信工程和电子信息工程专业重要的专业课之一。
在课程内容上，针对由基础理论课到技术专业课过渡阶段的特点，从全网的角度出发，涉及现代通信技术的概念和原理，注重基础性和前沿性、技术性和探索性相结合，发挥承前启后、体系衔接的作用。
通过本课程的学习，使学生能够全而了解现代通信网络中的关键技术，让学生站在全局高度掌握现代通信技术的体系结构和发展趋势，从而增强学生对更深一步专业学习的热情和兴趣，培养学生掌握科学的研究方法和迅速学习新技术的能力。
教学目标：现代通信技术从全程全网角度出发，对所涉及的通信技术的概念和原理展开详细介绍。
通过本课程的学习，学生要全而了解掌握现代通信网络的体系结构以及所涉及的业务与终端、交换与路由和接入与传送等支撑技术，培养全局观和洞察未来通信技术发展趋势的职业敏感性和适应性。
本课程的具体教学目标如下：1、了解现代通信网的基本架构和概念，从全程全网的角度出发，全面了解和掌握现代通信网络中的关键技术要点和支撑这些技术的基础理论方法，实现理论与技术学习相结合，并能够学以致用，以培养高素质、综合能力强的人才为目标：【1.4】2、从网络融合角度，能够从全局高度构建具有科学性、完整性、创新性、实用性的现代通信技术和网络知识结构体系，不仅要具备扎实的通信理论基本知识和素养，而且能够建立全局观和方法论的意识，培养工程实践和应用创新的能力。
第1章 现代通信原理与技术 西安电子科技大学(张辉 曹丽娜 编著第二版)汇总
第 1 章 绪论
2． 按调制方式分类 根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带 （调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如 音频市内电话。频带传输是对各种信号调制后传输的总称。 调制方式很多， 表 1 - 1 列出了一些常见的调制方式。
受信者(信宿)是传送消息的目的地。其功能与信源相反, 即将复原的原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。
第 1 章 绪论
1.1.2
图1-1 中，信源发出的消息虽然有多种形式， 但可分为 两大类： 一类称为连续消息；另一类称为离散消息。连续消 息是指消息的状态连续变化或是不可数的，如语音、活动图 片等。离散消息则是指消息的状态是可数的或离散的， 如符 号、数据等。
1038hzfsmfc121第1章绪论表表12通信波段与常用传输媒质通信波段与常用传输媒质频率范围波长符号传输媒质用途3hz30khz104108m甚低频vlf有线线对长波无线电音频电话数据终端长距离导航时标30300khz103104m低频lf有线线对长波无线电导航信标电力线通信300khz3mhz102103m中频mf同轴电缆短波无线电调幅广播移动陆地通信业余无线电330mhz10102m高频hf同轴电缆短波无线电移动无线电话短波广播定点军用通信业余无线电30300mhz110m甚高频vhf同轴电缆米波无线电电视调频广播空中管制车辆通信导航第1章绪论续表2频率范围波长符号传输媒质用途300mhz3ghz10100cm特高频uhf波导分米波无线电微波接力卫星和空间通信雷达330ghz110cm超高频shf波导厘米波无线电微波接力卫星和空间通信雷达30300ghz110mm极高频ehf波导毫米波无线电雷达微波接力射电天文学107108ghz31053104cm紫外可见光红外光纤激光空间传播光通信第1章绪论6
现代通信原理课后答案樊昌信
现代通信原理课后答案樊昌信【篇一：《现代通信原理》教学日历(2015)】>(2014 ～2015 学年第二学期) (第 1 页,共 2 页)任课教师在每学期开课以前根据教学大纲编写教学日历,一式三份,经教研室讨论,一份交系(院),一份存教研室,一份教师保留【篇二：通信原理考核大纲及样卷(含答案)】考核对象通信工程专业本科生。
二、命题依据本课程的教学大纲、教材及参考文献。
三、考核形式及试卷结构1、试卷总分：100分2、考核时限：120分钟3、考核方式：闭卷4、学生携带文具要求：笔等常规文具、计算器5、试卷题型比例：选择题：20%填空题：20% 判断题：10%简答题：20%计算题：30%6、试卷内容比例：通信系统概论5%～10%随机过程 5%～10%信道和噪声 5%～10%模拟调制系统15%～25%数字基带传输系统 15%～20%数字调制系统10%～20%模拟信号的数字传输10%～20%数字信号的最佳接收5%～10%同步原理 2%～5%四、课程考核内容和要求1、通信系统概论考核内容：通信系统的模型；通信系统的分类及通信方式；通信系统的主要性能指标；信息的度量。
考核要求：掌握通信系统的模型，通信系统的分类及通信方式，通信系统的主要性能指标，信息的度量。
2、信道和噪声考核内容：信道定义、分类和模型；恒参信道特性；随参信道特性；信道的加性噪声；信道容量的概念。
考核要求：掌握信道定义、分类和模型；理解信道特性，随参信道特性，信道的加性噪声；信道容量的概念，信道容量的计算。
3、模拟调制系统考核内容：幅度调制（am、dsb、ssb）的原理及抗噪声性能；角度调制（fm、pm）的原理及抗噪声性能；各种模拟调制系统的比较；频分复用；复合调制及多级调制。
考核要求：掌握幅度调制的工作原理，am、dsb、ssb调幅系统的调制与解调的方法，各种调幅系统的性能分析与比较，角度调制系统的基本原理，窄带角度调制产生及解调方法，宽带调频和调相产生及解调方法；理解频分多路复用机理，复合调制及多级调制。
现代通信技术5PPT课件
双相码的一Байду номын сангаас变形。
1:用电压跳变表示,10或01均可
0:单个消息0不产生电位变化,
优点: 无直流成分 低频分量少 频带窄 易于提取同步信号
3.Manchester双相码
• 编码规则
1100101 10 10 01 01 10 01 10
• 特点：1) 仅两电平 2) 有足够的定时信息；无直流；编码简单 3) 缺点：频带利用率低
编码规则:
4、米勒码
•
01 11 10 01 11 10 01
数字信号的基带传输
❖ 基带——由消息转换而来的原始信号所固有的频带, 即未经调制变换的信号所占的频带
基带信号------由于未经调制的脉冲电信号所占据的 频带通常从直流和低频开始,因而称为数字基带信号 ❖ 基带传输——不搬移基带信号的频谱而直接进行传 输的方式
基本表述
❖ 基带是指未经调制变换的信号所占的频带 ❖ 基带信号是指高限频率与低限频率之比远大于1的信
号 ❖ 基带传输是指不搬移基带信号频谱的传输方式。
基带传输系统所涉及的技术问题: ❖ 信号类型（传输码型） ❖ 码间串扰 ❖ 实现无串扰传输的理想条件 ❖ 克服和减少码间串扰的具体措施等
数字基带传输的基本概念
❖ 数字通信的范畴 ❖ 数字通信系统的优越性
抗噪、处理、存储、交换、加密…. ❖ 数字信号的产生
-----来自数据终端的序列 -----来自模拟信号数字化后的序列等 ❖ 数字信号传输的特点 -----包含丰富的低频分量甚至直流分量
数字基带传输的基本概念
数字信号的传输方式
1. 基带传输 ❖ 从数字通信终端送出的数字信号（其频谱范围从零开始），
称基带信号；用基带信号直接进行传输，称为基带传输 。基 带信号频率较低，很难实现远距离传输； 在某些低通型有线 信道适用。 ❖ 如：内部总线、局域网 2.频带传输： ❖ 大多数信道是带通型信道，数字基带信号必须经过载波调制， 把频谱搬移到高频载波传输。 ❖ 实质：在发送端采用调制手段对数字信号进行某种变换，将 代表数据的二进制“1”和“0”，变换成具有一定频带范围 的模拟信号，以适应在模拟信道上传输。
现代通信技术-数字基带传输系统简介
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经过载波调制后，频谱搬移到了高频载波的数字
信号，称为数字频带信号。
03.数字基带传输系统
在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下， 数字基带信号可以直接传输，称之为数字基带传输。
基带传输系统主要由信道信号形成器、信道、接收滤滤 器和抽样判决器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还 应有同步系统。
03.数字基带传输系统
基带脉冲 输入 信道信号 形成器 信道 接收 滤波器 同步 提取 抽样 判决器 基带脉冲 输出
噪声
近程数据 通信系统中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泛 采用 基带传输中 包含带通传输的许 多基本问题
研究数字基 带传输系统 的原因
基带传输方 式也有迅速发展的 趋势
任何一个线性调制 的带通传输系统，均可等 效为一个基带传输系统来 研究
《现代通信技术》课程
数字基带 传输系统简介
目录
01
02
数字基带信号 数字频带信号 数字基带传输系统
03
01.数字基带信号
数字基带信号
——未经调制的数字信号，它所占据的频谱是从零频或 很低频率开始的。
02.数字频带信号
大多数信道，如各种无线信道和光信道，数字基带信号必 须经过载波调制，把频谱搬移到高载处才能在信道中传输。
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
谢谢
主讲： 孙玥
现代通信原理与技术思考题答案【张辉、曹丽娜】
《现代通信原理与技术》简答题第一章1－1、什么是数字信号和模拟信号，两者的区别是什么？凡信号参量的取值连续（不可数，无穷多），则称为模拟信号。
凡信号参量只可能取有限个值，则称为数字信号。
区别：在于信号参量的取值。
1－2、何谓数字通信？简述数字通信系统的主要优缺点。
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
优点：①抗干扰能力强，且噪声不积累。
②差错可控。
③易于与各种数字终端接口。
④易于集成化。
⑤易于加密处理。
缺点：占用频带宽，需要同步。
1－3、画出数字通信系统的一般模型，简述各小方框的主要功能。
数字通信系统的一般模型如下图（1）信源编码与译码：数据压缩（减少码元数目和降低码元速率），减小传输带宽，提高通信的有效性。
模/数转换，当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字传输。
（2）信道编码与译码：通过加入监督码元（纠错/检错）提高通信的可靠性。
（3）加密与解密：通过加密保证所传信息的安全性。
（4）数字调制与解调：把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。
1－4、在数字通信系统中，其可靠性和有效性指的是什么？各有哪些重要指标？有效性——传输速率（传码率、传信率，频带利用率）可靠性——差错率（误码率、误信率）1－5、按信号的流向和时间分类，通信方式有哪些？单工、半双工、全双工。
1－6、何谓码元速率和信息速率？他们之间的关系如何？码元速率（R B）：单位时间内传输码元的数目。
信息速率（R b）：单位时间内传递的平均信息量或比特数。
R b=R B·H(b/s)【信息速率=码元速率×平均信息量】第三章3－1、什么是狭义信道，什么是广义信道？狭义信道：仅是指信号的传输媒质；广义信道：如果信道不仅是传输媒质而且包括通信系统中的一些转换装置。
信道的组成框图：3－2、在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？调制信道：调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。
现代通信技术课后答案
现代通信技术考试试题2导读：现代通信技术考试试题，1.16.下列（C）不属于有线通信，1.17.通信网上数字信号传输速率用（E）来表示，1.18.光纤通信（C）的特点正适应高速率、大容量数字通信的要求，2.24．在时分复用通信中，最精确、最常用的的检错技术码是（D）, A.实现标准通信B.网络功能模块化，远距离越洋通信和电视转播大都采用（C）通信系统，5.21.卫星通信的多址方式是在（D）信道上复用的，可将通信分为（模拟通现代通信技术考试试题一. 选择题1.15.国际电信联盟的英文缩写是（ C）。
A.IEEEB.ISOC.ITUD.IEC1.16.下列（C ）不属于有线通信。
A.双绞线B.同轴电缆C.红外线D.光纤1.17.通信网上数字信号传输速率用（ E ）来表示，模拟信号传输速率用（C ）来表示。
A.bitB.byteC.HzD.dBE.bit/sF.byte/sG.volt/s1.18.光纤通信（C ）的特点正适应高速率、大容量数字通信的要求。
A.呼损率低B.覆盖能力强C.传输频带宽D.天线增益高1.21.PCM30/32基群方式属于（B ）。
A.FDMB.TDMC.WDMD.SDM1.22.在30/32路PCM中，一复帧有（D ）帧，一帧有（B ）路时隙，其中话路时隙有（A ）路。
A.30B.32C.18D.16E.14F.121.23.在30/32路PCM中，每帧的时间为（B ）us,每个路时隙的时间为（C ）us,每个位时隙为（E ）us。
A.100B.125C.3.9D.3.125E.0.488F.0.391.24.在时分复用通信中，在接收端产生与接收码元的时钟频率和相位一致的时钟脉冲序列的过程称为（ A）。
A.位同步B.载波同步C.帧同步D.群同步1.25.在正交调幅（QAM）中，载波信号的（A ）和相位被改变。
A.振幅B.频率C.比特率D.波特率1.26.检错法中，为了检验多位差错，最精确、最常用的的检错技术码是（D）。
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12 2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
Premise:
Here, we assume that the major source of system limitation is the channel noise. No ISI. • Matched Filter is used to detect a pulse signal of known waveform that is immersed in additive white noise. • The device for the optimum detection of such a pulse involves the use of a linear-timeinvariant filter known as a matched filter。
数字基带信号 2015/12/9
基于比特流的数字信号处理 3
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
Digital Baseband Transmission
4
2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
RF发送 噪声源 信道 RF接收 多址分接 解扩 到其它信宿 信源译码 信 宿 格 式 变 换 数 据 解 压 解 密 译 码 信 道 译 码 . 多 . 路 分 离 抽 样 判 决 解调器
再生
数字基带信号 2015/12/9
基于比特流的数字信号处理 6
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
现 代 数 字 通 信 系 统 原 理 框 图
信源编码
来自其它信源
调制器 扩频 多址接入 RF发送 信道 再生中继 信道 噪声源 数字信号的 基带载输
噪声源
噪声源
信道
RF接收
多址分接 解扩 到其它信宿 信源译码 信 宿 格 式 变 换 数 据 解 压 解 密 译 码 信 道 译 码 . 多 . 路 分 离 抽 样 判 决 解调器 再生
杨万全 & 熊淑华
(2) 数 字 信 号 的 基 带 传 输 系 统
信 息 源
格 式 变 换
数 据 压 缩
加 密 编 码
信 道 编 码
. 多 . 路 复 用 数字信号的 载波传输
脉 冲 成 形
数字基带信号
信源编码 来自其它信源
调制器 扩频 数字信号的 基带载输 信道 再生中继 信道 噪声源 噪声源
多址接入
11
2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
y(t)=s0(t)+n0(t) x(t)=si(t)+ni(t) 线性滤波器 抽样判决器
由信道加性噪声的干扰所造成的系统的误 码率依赖于抽样时刻的信噪比。信噪比越大， 误码率越小。要想减小基带传输系统的误码率， 就必须设法提高接收机的输出信噪比。
现代通信理论与技术
Principles and Technologes of Modern Communication Systems
主讲： 熊淑华副教授
四川大学电子信息学院 E-mail：xiongsh@
目录
第1章 现代通信理论与技术概述
第2章 通信系统中的信号、信道和噪声 第3章 信源编码 第4章 加密编码 第5章 信道编码 第6章 多路复用与多址接入 第7章 数字信号的基带传输 第8章 数字信号的带通调制与解调
第9章 通信系统分析、设计和仿真
《现代通信理论与技术》 第7章基于比特流的数字信号处理 数字信号的基带传输 四川大学电子信息学院 信 息 源 格 式 变 换 数 据 压 缩 加 密 编 码 信 道 编 码 . 多 . 路 复 用 数字信号的 载波传输 脉 冲 成 形 数字基带信号
杨万全 & 熊淑华
基带信号传输中的接受波形已经是脉冲形式，为什么 还需要用基带信号接收滤波器来恢复脉冲波形呢？
原因有两方面： 一是由于发送滤波器和信道的不理想，导致接收到 的基带脉冲不是理想形式，波形不一定局限在自己 的码元间隔之内，产生了波形拖尾，使得接受脉冲 序列存在码间串扰（ISI），这不利于正确检测。因 此，需要合理设计接受滤波器，尽量消除码间串扰。 二是在传输的过程中不可避免受到噪声干扰，也需 要合理设计接收机，提高抗噪声性能。
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
7.2
高斯噪声干扰下二进制信号的 最佳检测
研究无码间干扰时，在基带系统中叠加 噪声后，系统的抗噪声性能以及使噪声影响 最小的接收滤波器应具有的形式。
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2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
7.1.3 数字信号的基带传输的研究内容
数字基带传输码型设计（信道编码） 噪声影响最小的接收滤波器——匹配滤波器 无码间串扰的基带传输特性 部分响应基带传输系统
时域均衡原理
数字再生中继传输。
9 2015/12/9
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
7.2.1 匹配滤波器
在基带传输系统中，随机噪声是在传输信 道中混入的。信号加噪声的混合信号经接收滤 波器处理后便进入抽样判决电路，基带信号接 收机实质上是线性滤波器加上抽样判决器。
y(t)=s0(t)+n0(t) x(t)=si(t)+ni(t)
线性滤波器
抽样判决器
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
数字基带传输系统的简化形式
信 息 源
基带 码型 编码
脉 冲 成 形
传输 信道 噪声源
接收 滤波 脉冲 再生
抽 样 判 决
码 型 译 码
信 宿
7
2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章 数字信号的基带传输
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
7.1.2 基带传输系统中的码间串扰和噪声干扰
四川大学电子信息学院
杨万全 & 熊淑华
7.1 数字基带传输系统
7.1.1 数字信号的基带传输系统
（1）数字基带信号
从原始信源转换过来的数字信号所占据的 基本频带从低频甚至直流开始，因而称之为数 字基带信号。
5
2015/12/9
《现代通信理论与技术》 第7章基于比特流的数字信号处理 数字信号的基带传输 四川大学电子信息学院