信道编码-数字信号的载波调制解析PPT课件
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信道编码的概念PPT课件
o 有些实际信道既有独立随机差错，也有突发性成串差错， 我们称它为混合信道。
o 从信道编码的构造方法看，信道编码的基本思路是根据一
定的规律在待发送的信息码中加入一些人为多余的码元，
以保证传输过程可靠性。信道编码的任务就是构造出以最
小多余度代价换取最大抗干扰性能的“好码”。
2021/6/4
3
信道编码通信系统的主要技术指标
根据监督元与信息元之间关系可分为：线性码 和非线性码
根据码的功能可分为：检错码和纠错码
2021/6/4
8
恒比码
非线性码
分组码
检 纠 错 码
线性码
群计数码 非循环码 循环码
奇偶校验码 汉明码 BCH码
信 道 编
卷积码
非系统卷积码
RS码
正交码
码
系统卷积码
W-A码
正
m序列
交 编
岩垂码
码
L序列
扩散码
信道编码的基本思想
2
o 信道编码的目的是为了改善数字通信系统的传输质量。由 于实际信道存在噪声和干扰，使得发送的码字与经信道传
输后所接收的码字之间存在差异，这种差异称为差错。信 道噪声、干扰越大，码字产生差错的概率也就越大。
o 在有记忆信道中，噪声、干扰的影响往往是前后相关的， 错误是成串出现的，在编码中称这类信道为突发差错信道 。实际的衰落信道、码间干扰信道均属于这类信道。
率p(R/C)。
n1
无记忆二进制信道：对任意的n都有 p(R/C) p(Ri /Ci)
则称为无记忆二进制信道。
i0
无记忆二进制对称信道/BSC/硬判决信道：无记忆二进制 信进道制的对转称移信概道率(见又下满页足)。p(0/1)=p(1/0)=pb，称为无记忆二
o 从信道编码的构造方法看，信道编码的基本思路是根据一
定的规律在待发送的信息码中加入一些人为多余的码元，
以保证传输过程可靠性。信道编码的任务就是构造出以最
小多余度代价换取最大抗干扰性能的“好码”。
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3
信道编码通信系统的主要技术指标
根据监督元与信息元之间关系可分为：线性码 和非线性码
根据码的功能可分为：检错码和纠错码
2021/6/4
8
恒比码
非线性码
分组码
检 纠 错 码
线性码
群计数码 非循环码 循环码
奇偶校验码 汉明码 BCH码
信 道 编
卷积码
非系统卷积码
RS码
正交码
码
系统卷积码
W-A码
正
m序列
交 编
岩垂码
码
L序列
扩散码
信道编码的基本思想
2
o 信道编码的目的是为了改善数字通信系统的传输质量。由 于实际信道存在噪声和干扰，使得发送的码字与经信道传
输后所接收的码字之间存在差异，这种差异称为差错。信 道噪声、干扰越大，码字产生差错的概率也就越大。
o 在有记忆信道中，噪声、干扰的影响往往是前后相关的， 错误是成串出现的，在编码中称这类信道为突发差错信道 。实际的衰落信道、码间干扰信道均属于这类信道。
率p(R/C)。
n1
无记忆二进制信道：对任意的n都有 p(R/C) p(Ri /Ci)
则称为无记忆二进制信道。
i0
无记忆二进制对称信道/BSC/硬判决信道：无记忆二进制 信进道制的对转称移信概道率(见又下满页足)。p(0/1)=p(1/0)=pb，称为无记忆二
编码调制和解调
第23页，共42页。
3.6 脉冲调制与解调
射频载波 fc
fc/8 门电路 1 分
频
器
fc/5
门电路 2
数据 NRZ 码
数据 NRZ 码
移相π
FSK实现的原理框图
FSK 输出
第24页，共42页。
3.6 脉冲调制与解调
FSK 信号
5V
D1
PR
D
Q
7474
CLK
Q
CL
1
5V D2
PR
CLK
Q
7474
数据输出
不能直接用来提取位同步信号，因为NRZ中不含有 位同步信号频率成分；
要求传输线有一根接地。
第7页，共42页。
3.2 曼彻斯特码
3. 曼彻斯特码在RFID中的应用特点
曼彻斯特编码在比特长度内，“没有变化〞的状态是 不允许的。所以，在采用负载波的负载调制或者反 向散射调制时，曼彻斯特编码通常用于从电子标签 到读写器的数据传输，以利于发现数据传输的错误 。
bit(i-1) × 0 1
密勒码编码规那么
bit i
密勒码编码规则
1
bit i的起始位置不变化，中间位置跳变
0
bit i的起始位置跳变，中间位置不跳变
0
bit i的起始位置不跳变，中间位置不跳变
第11页，共42页。
3.3 密勒码
数据
1
0
1
1
0
0
1
0
数据时钟
NRZ
倒相的 曼彻斯特码
密勒码
10 0 00 1 10 0 0 11 1 00 0
第2页，共42页。
3.1 概述
2. RFID系统的信息传输方向 通信信息的传输包括读写器到标签〔前向链路〕以及 标签到读写器〔反向链路〕两个通信方向。 3. RFID中常用的编码方式 〔1〕曼彻斯特〔Manchester〕码 〔2〕密勒〔Miller〕码 〔3〕脉冲间隔编码〔Pulse Interval Encoding，PIE 〕
射频识别技术3_编码与调制.ppt
3.2 RFID中常用的编码方式与编/解码器
(4) 软件实现ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
2、解码
在解码时，MCU可以采用2倍数据时钟频率对输入数据的曼彻斯 特码进行读入。 首先判断起始位，其码序为10； 然后将读入的10,01组合转换成NRZ码的1和0； 若读到00组合，则表示收到了结束位。 从上页编码表可以看出，11组合是非法码，出现的原因可能是传输 错误或产生了碰撞冲突，因此曼彻斯特码可以用于碰撞冲特的检测， 而NRZ码不具有此特性。
22
3.2 RFID中常用的编码方式与编/解码器
2、密勒（Miller）码
（3）软件编码 从密勒码的编码规则可以看出，NRZ码可以转换为两位NRZ码表 示的密勒码值，其转换关系如下表所示
密勒码的软件编程流程图如下页图所示，在存储式应答器中， 可将数据的NRZ码转换为用两位NRZ码表示的密勒码，存放于存储 器中，但存储器的容量需要增加一倍，数据时钟频率也需要提高一 倍。
3.2 RFID中常用的编码方式与编/解码器
3、修正密勒码 （1）编码规则 TYPE A中定义如下三种时序： 时序X：在64/fc处，产生一个Pause（凹槽）； 时序Y：在整个位期间（128/fc）不发生调制； 时序Z：在位期间的开始产生一个Pause。 在上述时序说明中，fc为载波频率13.56MHz， Pause脉冲的底宽为0.5~3.0us，90%幅度宽度不大于 4.5us。这三种时序用于对帧编码，即修正的密勒码。
3.2 RFID中常用的编码方式与编/解码器
3、修正密勒码 （2）编码器
假设输出数据为01 1010
编码器 数据 NRZ 码 输入 b 异 或 c a 13.56MHz 时钟 e 13.56MHz 128 分频 数据时钟 使能 计数器 d 修正密勒码 输出
《信道编码技术》课件
《信道编码技术》PPT课 件
本课程介绍了信道编码技术的基本概念和应用。通过前向纠错编码、卷积码 和块码等技术，实现了数据在通信网络中的可靠传输。
课程介绍
本节内容将介绍信道编码技术的重要性和基本原理。了解信道编码的背景和目标，以及它在现代通信网络中的 作用。
信道编码技术概述
本节将详细解释什么是信道编码技术，其主要概念和基本原理。我们将探讨纠错码和编码效率等关键概 念。
布置作业
通过布置作业，学生可以进一步巩固和应用所学的信道编码知识。作业内容 将涵盖前向纠错编码、卷积码和块码等方面。
问题讨论
在本节中，我们将讨论学生在学习信道编码技术过程中遇到的问题和疑惑。通过互动讨论，进一步拓宽对信道 编码的理解。
BCH码
BCH码是一种常见的二元码，主 要应用于通信和存储系统。它具 有较高的编码效率和纠错能力， 适用于多种应用场景。
卷积码
卷积码是一种常见的信道编码技术，与前向纠错编码相比，具有更高的编码效率和更强的纠错能力。本节将介 绍卷积码的原理和应用。
1
编码原理
讨论卷积码的编码原理和编码过程。了
纠错性能
前向纠错编码
前向纠错编码是一种常见的信道编码技术，用于检测和纠正传输中的错误。本节将介绍前向纠错编码的工作原 理和常见的编码方案。
海明码
里德-所罗门码
海明码是一种常见的前向纠错编 码方案，通过增加冗余位实现位 错误的检测和纠正。了解如何使 用海明码提高数据传输的可靠性。
里德-所罗门码是一种适用于多媒 体传输的前向纠错编码方案。它 基于数学原理，可以有效地纠正 多个错误。
2
解卷积码是如何通过状态机来编码输入 数据流。
探讨卷积码相对于前向纠错编码的优势。
本课程介绍了信道编码技术的基本概念和应用。通过前向纠错编码、卷积码 和块码等技术，实现了数据在通信网络中的可靠传输。
课程介绍
本节内容将介绍信道编码技术的重要性和基本原理。了解信道编码的背景和目标，以及它在现代通信网络中的 作用。
信道编码技术概述
本节将详细解释什么是信道编码技术，其主要概念和基本原理。我们将探讨纠错码和编码效率等关键概 念。
布置作业
通过布置作业，学生可以进一步巩固和应用所学的信道编码知识。作业内容 将涵盖前向纠错编码、卷积码和块码等方面。
问题讨论
在本节中，我们将讨论学生在学习信道编码技术过程中遇到的问题和疑惑。通过互动讨论，进一步拓宽对信道 编码的理解。
BCH码
BCH码是一种常见的二元码，主 要应用于通信和存储系统。它具 有较高的编码效率和纠错能力， 适用于多种应用场景。
卷积码
卷积码是一种常见的信道编码技术，与前向纠错编码相比，具有更高的编码效率和更强的纠错能力。本节将介 绍卷积码的原理和应用。
1
编码原理
讨论卷积码的编码原理和编码过程。了
纠错性能
前向纠错编码
前向纠错编码是一种常见的信道编码技术，用于检测和纠正传输中的错误。本节将介绍前向纠错编码的工作原 理和常见的编码方案。
海明码
里德-所罗门码
海明码是一种常见的前向纠错编 码方案，通过增加冗余位实现位 错误的检测和纠正。了解如何使 用海明码提高数据传输的可靠性。
里德-所罗门码是一种适用于多媒 体传输的前向纠错编码方案。它 基于数学原理，可以有效地纠正 多个错误。
2
解卷积码是如何通过状态机来编码输入 数据流。
探讨卷积码相对于前向纠错编码的优势。
第信道编码定理PPT课件
收到1时译成1，那么译码错误
1
1 - pb
1
概率为0.9。
• 反之，如果规定在接收到符号0 时译成1；接收到1时译成0，则 译码错误概率为0.1。
二元对称信道
• 可见，错误概率既与信道统计特
5
第5页/共53页
无记忆二进制对称信道（BSC）
消息
码字 c
m 信源编码 ci{0,1}
二进制信道 p(r/c)
定义6.1.2 选择译码函数F( y j ) x*,使之满足条件
p x * y j p xi y j 对i
则称为最大后验概率译码准则. 最大后验概率译码准则是选择这样一种译码函数, 对于每一个输出符号y j , j 1, 2,..., m,均译成具有最大
后验概率p xi y j 的那个输入符号x *.则信道译码
的，因此要讨论选择译码规则的准则，这些准则总的
原则是使译码平均错误概率最小。
10
第10页/共53页
1、译码平均错误概率
•
若 则
译 信
码 道
规则为 输出端
接F收(y到j ) 符x号i ,i
1, 2, yj时，
, n; j 1, 2, 一定译成
x
,m i。
，
• 如果发送端发的就是xi，这就是正确译码，因此条
• 有线通信中的如调制解调器、电缆等全体；
4
• 互联网的多个路由器、第节4页点/共、53电页缆、低层协议等全体；
错误概率和译码规则
• 考虑一个二元对称信道，单符号
错误传递概率是pb=0.9，其输入 符号为等概率分布。
0
1 - pb
0
pb
• 如果规定在信道输出端接收到符
《通信原理》——数字调制信号PPT课件
❖ 用单极性的二进制信号对载波进行通断的开关调制。
❖ 8.1.2 2ASK信号的调制 ❖ 直接调制法和键控法
二进制幅度键控波形示意图
2021/3/9
授课：XXX
2
8.1.3 2ASK的频谱分析
2021/3/9
授课：XXX
3
2021/3/9
授课：XXX
4
方波二进制信号的2ASK功率密度
8.1.4 2ASK的解调
12
8.4 二进制数字调制信号的抗噪声性能
8.4.1 2ASK相干解调抗噪声性能
2ASK相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
13
2ASK相干解调的概率密度函数
2021/3/9
授课：XXX
14
8.4.2 2ASK非相干解调的误比特率
2ＡＳＫ非相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
2021/3/9
授课：XXX
9
2FSK信号非相干解调模型
8.3 二进制相移键控和二进制差分相移键控
8.3.1 二进制相移键控的时域和频域特点
如图所示为2PSK的时域波形图。
2021/3/9
授课：XXX
10
2PSK的功率谱图
8.3.2 二进制相移键控的调制和解调
❖ 直接调制法：用双极性码乘以载波。 ❖ 键控法：用f(t)控制双向开关。
❖ 分为相干解调和非相干解调 ❖ 二者均需要进行采样和判决
2021/3/9
2ASK信号的授包课络：检XX波X 解调模型
5
8.2 二进制频移键控（2FSK）
8.2.1 二进制频移键控的概念
❖ 用二进制基带信号去调制载波信号的频率，产生2FSK信号。 ❖ 已调制信号用两个不同频率对应码元0和1。 ❖ 离散相位的2FSK（DP-FSK）和连续相位的FSk（CP-FSK）。 ❖ 2FSK信号可以看作两个2ASK的叠加。
❖ 8.1.2 2ASK信号的调制 ❖ 直接调制法和键控法
二进制幅度键控波形示意图
2021/3/9
授课：XXX
2
8.1.3 2ASK的频谱分析
2021/3/9
授课：XXX
3
2021/3/9
授课：XXX
4
方波二进制信号的2ASK功率密度
8.1.4 2ASK的解调
12
8.4 二进制数字调制信号的抗噪声性能
8.4.1 2ASK相干解调抗噪声性能
2ASK相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
13
2ASK相干解调的概率密度函数
2021/3/9
授课：XXX
14
8.4.2 2ASK非相干解调的误比特率
2ＡＳＫ非相干解调抗噪声模型
2021/3/9
授课：XXX
2021/3/9
授课：XXX
9
2FSK信号非相干解调模型
8.3 二进制相移键控和二进制差分相移键控
8.3.1 二进制相移键控的时域和频域特点
如图所示为2PSK的时域波形图。
2021/3/9
授课：XXX
10
2PSK的功率谱图
8.3.2 二进制相移键控的调制和解调
❖ 直接调制法：用双极性码乘以载波。 ❖ 键控法：用f(t)控制双向开关。
❖ 分为相干解调和非相干解调 ❖ 二者均需要进行采样和判决
2021/3/9
2ASK信号的授包课络：检XX波X 解调模型
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8.2 二进制频移键控（2FSK）
8.2.1 二进制频移键控的概念
❖ 用二进制基带信号去调制载波信号的频率，产生2FSK信号。 ❖ 已调制信号用两个不同频率对应码元0和1。 ❖ 离散相位的2FSK（DP-FSK）和连续相位的FSk（CP-FSK）。 ❖ 2FSK信号可以看作两个2ASK的叠加。
《信道编码概述》课件
在5G通信中得到广泛应用。
3
低密度奇偶校验码
LDPC码采用稀疏矩阵来实现高效的纠错 性能，正在逐渐取代传统的卷积码。
量子码
量子通信领域的新兴编码技术，具有抗 干扰和加密安全性强等特点。
结论
1 信道编码的重要性
信道编码在现代通信中起着至关重要的作用，提高了数据的可靠性和传输效率。
2 发展趋势
信道编码技术将不断发展，且应用范围将进一步扩大。
信道编码概述
信道编码是数字通信中的重要环节，通过对数据进行编码，提高数据的可靠 性和传输效率。
什么是信道编码？
信道编码是一种将原始数据转换为编码数据的技术，用于在传输过程中检测 和纠正数据中的错误。
信道编码的分类
奇偶校验码
通过添加校验位来检测和纠正单个错误。
卷积码
通过卷积运算来实现编码和译码，具有良好的 纠错性能。
3 未来展望
随着通信技术的不断创新，信道编码将在更多领域取得突破和应用。
海明码
通过添加冗余位和校验矩阵来检测和纠正多个 错误。
Turbo码
采用串联结构的卷积码，具有更好的误码性能。
信道编码的性能分析
1 误码率
衡量信道编的传输效率，即编码后数据的大小与原始数据的比例。
3 带宽效率
衡量信道编码的频谱利用率，即在单位时间内传输的有效数据的多少。
信道编码的应用
数字通信
在数字通信系统中，信道编码 用于提高数据传输的可靠性和 传输效率。
数字电视
数字电视信号采用信道编码技 术，提供更高的图像质量和抗 干扰能力。
无线通信
无线通信系统中的信道编码可 以增强信号传输的稳定性和可 靠性。
信道编码的未来发展
1
第五章数字信号的载波调制
第五章数字信号的载波调制1数字信号载波调制的目的信源编码的目的是提高信源的效率，去除冗余度。
信道编码的目的主要有两点:(1)要求码列的频谱特性适应通道频谱特性，从而使传输过程中能量损失最小，提高信号 能量与噪声能量的比例，减小发生差错的可能性，提高传输效率。
⑵ 增加纠错能力，使得即便岀现差错，也能得到纠正。
一般传输通道的频率特性总是有限的，即有上、下限频率，超过此界限就不能进行有效的传 输。
如果数字信号流的频率特性与传输通道的频率特性很不相同，那么信号中的很多能量就会失去，信噪比就会降低，使误码增加，而且还会给邻近信道带来很强的干扰。
因此，在传输前要 对数字信号进行某种处理，减少数字信号中的低频分量和高频分量，使能量向中频集中， 或者通过某种调制过程进行频谱的搬移。
这两种处理都可以被看作是使信号的频谱特性与信道的频谱特 性相匹配。
数字信号的载波调制是信道编码的一部份。
有线电视宽带综合网是基于模拟环境下的数字 信号的传输，图象数字信号不是基带传输方式而是在射频通带中传输。
为了使数字信号在带通信道中传输，必须用数字信号对载波进行调制。
传输数字信号时也有三 种基本调制方式：幅度键控，频移键控和相移键控，它们分别对应于 用正弦波的幅度、频率和 相位来传递数字基带信号。
本章将主要介绍得到广泛应用的几种数字调制方法。
(00, 01，10，11)对应于正弦波的四个相位:Ej （f ： = CM 他f +Q ）其中 i=1 , 2，3，4; -T /2< t <T / 2;oc上o把相继两个码元的四种组合二可以是0、士 n/ 2、n 或 士 n/4、士 3n/ 4,这就是四相 PSK(即QPSK)。
上式也可写成：坷（；）=a icos w/ +勺 sin-T /2< t < T / 2 ;相应的 是 0, 士 n/ 2, n 的情况，这时(口』i )=(1 , 0) , (0 , 1) , ( — 1 , 0) , (0，- 1)而当 2 是 士 n/ 4, 士 3n/ 4 时 °氐甌円，“ ,(—1 , “ ,( — 1 , — 1) , (1 ,—1)用◎伙二维平面上的点来表示，如图 5 — 1所示。
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第14课 信 道 编 码
数字信号的载波调制 与DVB标准
2020年9月28日
1
14.1 概述
• 14.1.1 基带信号传输 • 模拟电视连续的电信号数字化后，变成了
完全由“0”、“1”组成的脉冲串传输流。直 接把数字串在网络上传送，叫做基带传输。
• 未经某种处理的数字信号称为基带信号。 它要占用从0 开始的无限带宽。
2020年9月28日
2
• 14.1.2 传输平台的特点（以HFC网络为例）
• 现在的HFC网络对模拟电视信号是采用 AM-VSB（残留边带调幅）频分复用方式传 输的。每套电视节目的基带视音频模拟信 号先调制到一个指定频道的高频率载波上 （采用残留边带调幅方式），每一套节目， 占用不同频率的载频，混合送到HFC网络 上传输。节目是以频率不同而区分的，这 就是频分复用。每套节目占用的频带宽度 都是8Mhz。
A2
• Z－8 224.25 230.75 227 223.0～231.0 Z－9 232.25 236.75 235 231.0～239.0 Z－10 240.25 246.75 243 239.0～247.0 Z－11 248.25 254.75 251 247.0～255.0 Z－12 256.25 262.75 259 255.0～263.0
2020年9月28日
6
• 14.1.3 数字化后的基带信号调制
• 数字化后的基带，不符合传输体制，没 有办法让数字电视信号以基带的形式上网 与现有的模拟电视信号兼容传输。为了使 数字基带信号适应HFC 网络的要求，与模 拟的频带信号在传输网 中兼容传输，就需 要对数字基带信号做适当处理，我们称这 种做法叫信道编码。就是说，信道编码， 是使数字基带信号适配进传输网络的过程。
2020年9月28日
7
14.2 数字信号传输方式
• 14.2.1 数字信号传输方式分为：
• 1 有线电视传输
•
传输介质：同轴电缆、光缆、HFC
网络等；
•
特点：受干扰小，传输质量高，可
双向传输；建设、改造较复杂；反向回传
有“漏斗效应”；
2020年9月28日
8
• 2 卫星传输
• 传输方式：采用地球同步卫星转发；
图7- 2 QPSK调制步骤
2020年9月28日
16
• （1） 映射：又称串并转换。是将输入的 “0”、“1”二进制数序列分成两个并行序列， 既转换为“+1”、“-1”QPSK调制符号。在 DVB-S系统中采用传统的格雷码进行绝对 映射。
2020年9月28日
17
• （2） 基带成形：采用平方根升余弦滚降 滤波器形成基带信号I(t)和Q(t)信号。DVBS系统中规定带内纹波不大于0.2dB，带外 衰减不小于43dB。
2020年9月28日
3
• 卫星传输通道：每个转发器大约45MHz带 宽，可转发5—6套模拟电视节目或约30套 数字电视节目；
• 地面电视信号传输：开路模拟和数字电视 节目都被调制在45--900MHz带宽中，每个 模拟频道占带宽8MHz。
2020年9月28日
4
• 我国电视频道配置和频率分布表 • (据国标GY/T106-1999) 单位：MHz
14
3 QPSK(4PSK)
• 在相移键控(PSK)调制中，最常用的是 四相移相键控(4PSK或 QPSK)和差分四相 移相键控(4DPSK或DPSK)方式。
2020年9月28日
15
14.3 QPSK调制
• 14.3.1 QPSK调制过程
• QPSK调制过程主要有映射、基带成形和调 制载波三个步骤。
A1
• Z－1 112.25 118.75 115 111.0～119.0 Z－2 120.25 126.75 123 119.0～127.0 Z－3 128.25 134.75 131 127.0～135.0 Z－4 136.25 142.75 139 135.0～143.0 Z－5 144.25 150.75 147 143.0～151.0 Z－6 152.25 158.75 155 151.0～159.0 Z－7 160.25 166.75 163 159.0～167.0
• 特点：覆盖面广，3颗同步卫星可覆盖 全球；信号强度弱，易受干扰；
2020年9月28日
9
•
3 地面传输
•
传输方式：地面波无线发，范
围受发射功率和地形、工业等干扰限制；
2020年9月28日
10
14.2.2 ASK，FSK和PSK数字调制
ASK 振幅键控调制 FSK 频率键控调制 PSK 相位键控调制
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MASK
• MASK表示多电平(M个电平)的ASK，比 如将串行数据流经并行变换后形成k路的并 行比特数据流，再进行D/A转换和ASK，则 成为2k ＝M电平的ASK。
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• 2. FSK 频率键控调制
• FSK 频率键控调制是用数字基带信号改变 载波频率的调制方式。
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• 频段 频道 图像载频 声音载频 中心频率 频带
VI
• DS－1 49.75 DS－2 57.75 DS－3 65.75 DS－4 77.25
FM 87～108
56.25 64.25 72.25 83.75
52.5 48.5～56.5 60.5 56.5～64.5 68.5 64.5～72.5 80 76.0～84.0
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• VIII
• DS－6 168.25 174.75 171 167.0～175.0 DS－7 176.25 182.75 179 175.0～183.0 DS－8 184.25 190.75 187 183.0～191.0 DS－9 192.25 198.75 195 191.0～199.0 DS－10 200.25 206.75 203 199.0～207.0 DS－11 208.25 214.75 211 207.0～215.0 DS－12 216.25 222.75 219 215.0～223.0
图14-1 数字调制的三种键控方式示例
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1. 2ASK • ASK是二进制幅度键控，由二进制数据
1和0组成的序列对载波进行幅度调制。 2ASK可以表示成一个单极性矩形脉冲序列 与一个正弦型载波的相乘，
e0(t)[ ang(tns)T ]co ω cts
n
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数字信号的载波调制 与DVB标准
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14.1 概述
• 14.1.1 基带信号传输 • 模拟电视连续的电信号数字化后，变成了
完全由“0”、“1”组成的脉冲串传输流。直 接把数字串在网络上传送，叫做基带传输。
• 未经某种处理的数字信号称为基带信号。 它要占用从0 开始的无限带宽。
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• 14.1.2 传输平台的特点（以HFC网络为例）
• 现在的HFC网络对模拟电视信号是采用 AM-VSB（残留边带调幅）频分复用方式传 输的。每套电视节目的基带视音频模拟信 号先调制到一个指定频道的高频率载波上 （采用残留边带调幅方式），每一套节目， 占用不同频率的载频，混合送到HFC网络 上传输。节目是以频率不同而区分的，这 就是频分复用。每套节目占用的频带宽度 都是8Mhz。
A2
• Z－8 224.25 230.75 227 223.0～231.0 Z－9 232.25 236.75 235 231.0～239.0 Z－10 240.25 246.75 243 239.0～247.0 Z－11 248.25 254.75 251 247.0～255.0 Z－12 256.25 262.75 259 255.0～263.0
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• 14.1.3 数字化后的基带信号调制
• 数字化后的基带，不符合传输体制，没 有办法让数字电视信号以基带的形式上网 与现有的模拟电视信号兼容传输。为了使 数字基带信号适应HFC 网络的要求，与模 拟的频带信号在传输网 中兼容传输，就需 要对数字基带信号做适当处理，我们称这 种做法叫信道编码。就是说，信道编码， 是使数字基带信号适配进传输网络的过程。
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14.2 数字信号传输方式
• 14.2.1 数字信号传输方式分为：
• 1 有线电视传输
•
传输介质：同轴电缆、光缆、HFC
网络等；
•
特点：受干扰小，传输质量高，可
双向传输；建设、改造较复杂；反向回传
有“漏斗效应”；
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• 2 卫星传输
• 传输方式：采用地球同步卫星转发；
图7- 2 QPSK调制步骤
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• （1） 映射：又称串并转换。是将输入的 “0”、“1”二进制数序列分成两个并行序列， 既转换为“+1”、“-1”QPSK调制符号。在 DVB-S系统中采用传统的格雷码进行绝对 映射。
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• （2） 基带成形：采用平方根升余弦滚降 滤波器形成基带信号I(t)和Q(t)信号。DVBS系统中规定带内纹波不大于0.2dB，带外 衰减不小于43dB。
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• 卫星传输通道：每个转发器大约45MHz带 宽，可转发5—6套模拟电视节目或约30套 数字电视节目；
• 地面电视信号传输：开路模拟和数字电视 节目都被调制在45--900MHz带宽中，每个 模拟频道占带宽8MHz。
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• 我国电视频道配置和频率分布表 • (据国标GY/T106-1999) 单位：MHz
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3 QPSK(4PSK)
• 在相移键控(PSK)调制中，最常用的是 四相移相键控(4PSK或 QPSK)和差分四相 移相键控(4DPSK或DPSK)方式。
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14.3 QPSK调制
• 14.3.1 QPSK调制过程
• QPSK调制过程主要有映射、基带成形和调 制载波三个步骤。
A1
• Z－1 112.25 118.75 115 111.0～119.0 Z－2 120.25 126.75 123 119.0～127.0 Z－3 128.25 134.75 131 127.0～135.0 Z－4 136.25 142.75 139 135.0～143.0 Z－5 144.25 150.75 147 143.0～151.0 Z－6 152.25 158.75 155 151.0～159.0 Z－7 160.25 166.75 163 159.0～167.0
• 特点：覆盖面广，3颗同步卫星可覆盖 全球；信号强度弱，易受干扰；
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•
3 地面传输
•
传输方式：地面波无线发，范
围受发射功率和地形、工业等干扰限制；
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14.2.2 ASK，FSK和PSK数字调制
ASK 振幅键控调制 FSK 频率键控调制 PSK 相位键控调制
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MASK
• MASK表示多电平(M个电平)的ASK，比 如将串行数据流经并行变换后形成k路的并 行比特数据流，再进行D/A转换和ASK，则 成为2k ＝M电平的ASK。
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• 2. FSK 频率键控调制
• FSK 频率键控调制是用数字基带信号改变 载波频率的调制方式。
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• 频段 频道 图像载频 声音载频 中心频率 频带
VI
• DS－1 49.75 DS－2 57.75 DS－3 65.75 DS－4 77.25
FM 87～108
56.25 64.25 72.25 83.75
52.5 48.5～56.5 60.5 56.5～64.5 68.5 64.5～72.5 80 76.0～84.0
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• VIII
• DS－6 168.25 174.75 171 167.0～175.0 DS－7 176.25 182.75 179 175.0～183.0 DS－8 184.25 190.75 187 183.0～191.0 DS－9 192.25 198.75 195 191.0～199.0 DS－10 200.25 206.75 203 199.0～207.0 DS－11 208.25 214.75 211 207.0～215.0 DS－12 216.25 222.75 219 215.0～223.0
图14-1 数字调制的三种键控方式示例
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1. 2ASK • ASK是二进制幅度键控，由二进制数据
1和0组成的序列对载波进行幅度调制。 2ASK可以表示成一个单极性矩形脉冲序列 与一个正弦型载波的相乘，
e0(t)[ ang(tns)T ]co ω cts
n
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