数字基带传输系统的基本原理
数据通信原理第6章
码型的频域特性 抗噪声能力 提取位定时信息 简单二元码 1B2B码 AMI码 HDB3码 2B1Q码
2. 二元码
每个码元上传送一位二进制信息
3. 三元码
4. 多元码
每个码元上传送一位多进制信息
28
2.简单二元码的功率谱
花瓣形状：主瓣，旁瓣 主瓣带宽：信号的近似带宽-----谱零点带宽
数字信息--------------->码型---------->数字信息
5
数字基带信号的码型设计原则
⑴ 码型应不含有直流，且低频成分小，尽量减少高频分量以节约 频率资源减少串音；
(2)码型中应含有定时信息，便于提取定时信息；
(3)码型变换设备要简单； (4)编码应具有一定的检错能力； (5)编码方案应对信息类型没有任何限制； (6)低误码率繁殖；
H ( ) GT ( )C( )GR ( )
假定输入基带信号的基本脉冲为单位冲击δ(t)，这样发送 滤波器的输入信号可以表示为
d (t )
k
a (t kT )
k b
图 6 – 6 基带传输系统简化图
38
其中ak 是第k个码元，对于二进制数字信号，ak 的取值为0、 1(单极性信号)或-1、+1(双极性信号)。
(7) 高的编码效率；
6
7
8
1.单极性非归零（NRZ）码 单极性：1---高电平；0---0电平，码元持续期间电平不变 非归零：NRZ (nor-return to zero) 有直流且有固定0电平，多用于终端设备或近距离传输 （线路板内或线路板间）；
特点：发送能量大，有利于提高收端信噪比；信道上占 用频带窄；有直流分量，导致信号失真；不能直接提取 位同步信息；判决门限不能稳定在最佳电平上，抗噪声 性能差；需一端接地。
通信原理(第六章 数字基带传输系统)图片公式
七、什么是眼图？眼图模型、说明什么问题？
八、时域均衡：基本原理、解决什么问题？如何衡量均 衡效果？
一、数字基带系统和频带系统结构
一、数字基带信号(电波形)及其频谱特性(1)
二元码：幅度取值只有两种“1”、“0”或“1”、 “-1”
单极性非归零码：用高低电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(a) 。一般用于近距离之间的信号传输 双极性非归零码：用正负电平分别表示“1”和“0”， 如图6-1(b)。应用广泛，适应于在有线和电缆信道中 传输。 单极性归零码：有电脉冲宽度比码元宽度窄，每个脉 冲都回到零电位。如图6-1(c)。利于减小码元间波形 的干扰和同步时钟提取。但码元能量小，匹配接收时 输出信噪比低些
二、基带传输码的常用码型（4）
HDB3特点：保持AMI码的优点，三元码，无直流分量，主 要功率集中在码速率fb的1/2出附近（如图）。 位定时频率分量为零，通过极性交替规律得到检错能力。 增加了使连0串减少到 至多3个的优点，而不管 信息源的统计特性如何。
对于定时信号的恢复 是十分有利的。广泛应 用于基带传输与接口码。
Pv (w) = 2p å
¥ m =-
Cn d (w - mws )
2
Pv ( f ) = å
2
Cn d ( f - mf s )
2
故稳态波的双边功率谱密度
Pv ( f ) = å
¥ m =-
f s [ PG1 (mf s ) + (1 - P)G2 (mf s )] ? d ( f
mf s )..(6.1 - 14)
代入(6.1-26)得单极性非归零波形的双边功率谱密度
Ps (w) = Ts 2 1 Sa (p fTs ) + d ( f )..(6.1 - 30) 4 4
基带通信系统的基本原理
基带通信系统的基本原理一、引言基带通信是一种将信息直接传输到信道中的通信方式。
它与调制解调器相对应，后者将基带信号调制到一个高频载波上进行传输。
本文将介绍基带通信系统的基本原理，包括基带信号的产生、调制和解调过程，以及常见的基带通信系统应用。
二、基带信号的产生基带信号是指直接包含原始信息的信号，例如音频信号或数字数据。
基带信号可以通过不同的方式产生，如：1. 从传感器中获取基带信号可以从传感器中直接获取，例如麦克风可以将声音转换为电信号，摄像头可以将图像转换为视频信号。
2. 数字信号处理基带信号可以通过数字信号处理技术生成。
例如，通过采样和量化将模拟信号转换为数字信号，或者通过编码将数字数据转换为数字信号。
三、基带信号的调制基带信号调制是将基带信号转换为适合传输的信号形式的过程。
常见的基带信号调制方式包括：1. 调幅（AM）调制调幅是通过改变载波的幅度来调制基带信号的一种方法。
在调幅调制中，基带信号的幅度变化会导致载波幅度的变化，从而在接收端可以恢复原始的基带信号。
2. 调频（FM）调制调频是通过改变载波的频率来调制基带信号的一种方法。
在调频调制中，基带信号的频率变化会导致载波频率的变化，从而在接收端可以恢复原始的基带信号。
3. 数字调制数字调制是将基带信号转换为数字信号的一种方法。
常见的数字调制方式包括：调幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。
四、基带信号的解调基带信号的解调是将调制后的信号恢复为原始基带信号的过程。
常见的基带信号解调方式包括：1. 直接检测直接检测是一种简单的解调方法，适用于调幅调制。
它通过提取调制信号的幅度变化来恢复原始基带信号。
2. 频率判决解调频率判决解调适用于调频调制和频移键控调制。
它通过检测载波频率的变化来恢复原始基带信号。
3. 相位判决解调相位判决解调适用于相移键控调制。
它通过检测载波相位的变化来恢复原始基带信号。
五、基带通信系统应用基带通信系统广泛应用于各个领域，包括：1. 无线通信系统基带通信系统在无线通信中起着关键作用。
通信原理第4章 数字基带传输
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第4章 数字基带传输
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4.3 数字基带传输系统及码间干扰
数字基带传输系统模化为
其中
d(t) bk (t kTs )
k
H( f ) HT ( f )HC ( f )HR ( f )
h(t) F 1[H ( f )] H ( f )e j2 ft df
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4.2 数字基带信号的功率谱分析
【例4-2】试分析下图a）所示双极性全占空矩形脉冲序列 的功率谱。设“１”、“0”等概。
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第4章 数字基带传输
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4.2 数字基带信号的功率谱分析
AMI码数字基带信号如下图（a）所示，“1”、“0”等 概，则其功率谱表达式为 P( f ) A2Ts Sa2 ( fTs ) sin2 ( fTs )
y(t) bk h(t kTs ) nR (t) k
研究表明，影响系统正确接收的 因素有两个： ① 码间干扰（Inter-Symbol
Interference—ISI）
② 信道中的噪声
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第4章 数字基带传输
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4.3 数字基带传输系统及码间干扰
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第4章 数字基带传输
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第4章 数字基带传输
将输入数字信号 变换成适合信道 传输的信号
低通型 信道
滤除噪声和 校正信道引 起的失真
输入
a
码型
发送
变换 b 滤波器
信道
c
定时脉冲
噪声 n(t)
接收 d
滤波器
取样 判决
数字基带传输系统实验报告
数字基带传输系统实验报告数字基带传输系统实验报告引言：数字基带传输系统是现代通信领域中的重要组成部分，它在各个领域中起到了至关重要的作用。
本实验旨在通过搭建一个基带传输系统的模型，来研究数字信号的传输特性和误码率等参数。
通过实验，我们可以更好地理解数字基带传输系统的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是搭建一个数字基带传输系统的模型，并通过实验研究以下几个方面：1. 了解数字基带传输系统的基本原理和结构；2. 研究数字信号的传输特性，如传输速率、带宽等；3. 分析误码率与信噪比之间的关系；4. 探究不同调制方式对传输性能的影响。
二、实验原理数字基带传输系统由发送端、信道和接收端组成。
发送端将模拟信号转换为数字信号，并通过信道传输到接收端，接收端将数字信号转换为模拟信号。
在传输过程中，信号会受到噪声的干扰，从而引起误码率的增加。
三、实验步骤1. 搭建数字基带传输系统的模型，包括发送端、信道和接收端；2. 设计不同的调制方式，如ASK、FSK和PSK，并设置不同的传输速率和带宽；3. 测试不同调制方式下的误码率，并记录实验数据；4. 分析误码率与信噪比之间的关系，探究不同调制方式对传输性能的影响。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的数据，并进行了分析。
我们发现，随着信噪比的增加，误码率逐渐减小，传输性能逐渐提高。
同时，不同调制方式对传输性能也有一定的影响。
例如，ASK调制方式在低信噪比下误码率较高，而PSK调制方式在高信噪比下误码率较低。
五、实验总结通过本次实验，我们对数字基带传输系统有了更深入的了解。
我们了解了数字基带传输系统的基本原理和结构，研究了数字信号的传输特性和误码率与信噪比之间的关系。
同时，我们也探究了不同调制方式对传输性能的影响。
通过实验，我们对数字基带传输系统的应用和优化提供了一定的参考。
六、实验存在的问题与改进方向在本次实验中，我们发现了一些问题，如实验数据的采集和分析方法可以进一步改进，实验中的噪声模型也可以更加精确。
通信原理第5章数字基带传输系统
N
sT (t) sn (t)
n N
为了使频谱分析的物理概念清楚，推导过程简 化，将sT(t)分解成稳态波vT(t)和交变波uT(t)。
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稳态波：是随机序列s(t)的统计平均分量，
取决于每个码元内出现g1(t)、 g2(t)的概率加 权平均，且每个码元统计平均波形相同，因
此可表示成：
13
2. 双极性不归零码波形（BNRZ）
脉冲的正、负电平分别对应于二进制代码1、0。
特点：当0、 1符号等概出现时无直流分量（幅度相 等、极性相反的双极性波形） 。 接收端判决电平为 0，不受信道特性变化的影响，抗干扰能力较强。双 极性波形有利于在信道中传输。
E
10
-E
14
3. 单极性归零波形（RZ）
f
s
Pg1(t) (1 P)g2 (t) e jms d
f s PG1(m s ) (1 P)G2 (ms )
28
式中
G1(ms ) g1(t)e jmstdt
G2 (ms ) g2 (t)e jmstdt
29
把得到的Cm代回v(t)表达式得
v(t) f s PG1(m s ) (1 P)G2 (m s )e jmst
代码
10
0
Ts
12
此波型不宜传输。因为：
1）有直流分量，一般信道难于传输零频附近的 频率分量。 2）收端判决门限电平与信号功率有关，受信道特 性变化影响，不方便。 3）不能直接用来提取位同步信号，因NRZ连0序 列中不含有位同步信号频率成分。 4）要求传输线路有直流传输能力，即有一根需要 接地。
此波形只适用于计算机内部或极近传输。
信道匹配， 便于传输，减小码间串扰，利于同步提取
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
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调原理
数字基带系统调制解调的原理可以概括为以下几个步骤：
1. 调制过程：在发送端，数字基带信号通过调制过程被加载到载波信号上。
这个过程是将信息信号转变为适合传输的形式，通常是通过改变载波信号的幅度、频率或相位来实现的。
具体来说，数字基带信号控制载波信号的某个或多个参量，使信息被加载到载波上形成已调信号。
2. 传输过程：已调信号通过信道进行传输。
在这个过程中，信号可能会受到各种噪声和干扰的影响。
3. 解调过程：在接收端，已调信号经过解调后，将其还原为原始的数字基带信号。
解调是调制的逆过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中恢复出原始的基带信号。
解调后的信号还需要经过进一步的处理，比如去加重、均衡等，以还原出原始的信息。
在数字通信中，调制和解调是关键步骤，它们使得数字信号能够有效地在信道中传输。
通过调制和解调，数字信号能够适应信道的传输特性，并在接收端被还原为原始的数字信息。
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数字基带传输系统的基本原理
数字基带传输系统是一种将数字信号传输到远距离的通信系统。
它的基本原理是将数字信号通过编码和调制技术转换为模拟信号，然后通过传输介质将模拟信号传输到接收端，再经过解调和解码技术将模拟信号还原为数字信号。
数字基带传输系统的基本组成部分包括发送端和接收端。
发送端主要由编码器、调制器和发送器组成，接收端主要由接收器、解调器和解码器组成。
在发送端，首先需要将数字信号进行编码。
编码的作用是将数字信号转换为模拟信号，使其能够通过传输介质传输。
常用的编码技术有非归零编码（NRZ）、归零编码（RZ）和曼彻斯特编码等。
编码后的信号经过调制器进行调制，将其转换为适合传输介质的模拟信号。
调制常用的技术有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅键控（ASK）等。
调制后的模拟信号通过发送器发送到传输介质中。
在接收端，接收器将传输介质中的信号接收下来，并将其进行解调。
解调的作用是将模拟信号转换为数字信号，使其能够被解码器识别和还原。
常用的解调技术有相干解调和非相干解调等。
解调后的信号经过解码器进行解码，将其转换为原始的数字信号。
数字基带传输系统的传输介质有多种选择，常见的有双绞线、同轴
电缆和光纤等。
不同的传输介质具有不同的传输特性和传输距离，可以根据具体需求选择适合的传输介质。
数字基带传输系统的优点是传输速率高、抗干扰能力强、传输质量稳定。
数字信号可以进行编码和调制处理，使其能够适应不同的传输介质和环境条件。
同时，数字信号的传输质量可以通过纠错码等技术进行提高，增强了系统的可靠性和稳定性。
然而，数字基带传输系统也存在一些问题和挑战。
首先，数字信号的传输距离受到传输介质的限制，传输距离较远时需要采用中继或光纤等传输增强技术。
其次，数字信号的传输过程容易受到干扰和衰减，需要采取抗干扰和信号补偿等技术进行处理。
此外，数字基带传输系统的设计和调试需要一定的专业知识和技术支持，对于一般用户来说可能较为复杂。
数字基带传输系统是一种将数字信号传输到远距离的通信系统，通过编码和调制技术将数字信号转换为模拟信号，再经过传输介质传输到接收端，通过解调和解码技术将模拟信号还原为原始的数字信号。
它具有传输速率高、抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，但也存在传输距离限制和干扰等挑战。