通信导论.ppt
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1、2019/8/2,1,通信导论,北京邮电大学,2019/8/2,2,第三章 信号的传输技术,2019/8/2,3,主要内容,3.1 传输技术概述 3.2 模拟信号的调制技术 3.3 数字信号的基带传输 3.4 数字信号的调制传输 3.5 光信号的传输,2019/8/2,4,3.1 传输技术概述,3.1.1 传输技术的发展 3.1.2 传输技术的概念 3.1.3 传输技术的分类,2019/8/2,5,3.1.1 传输技术的发展,传输的定义 传输是指通过物理介质传播含有信息 的信号的过程,是一个在通信网中的 各节点之间转移信息的过程 传输网的定义 传输网是在各网络节点之间运送信息 的网络功能资源,
2、2019/8/2,6,3.1.1 传输技术的发展(续),传输技术的发展 模拟话音传输技术 一对线路传输一路话音(双绞线) FDM多路载波传输(同轴电缆) 数字传输技术 PCM数字传输技术 (双绞线、同轴电缆和无线传输) 光传输技术,2019/8/2,7,3.1.2 调制技术的概念,调制:按原始信号的变化规律去改变载波信号的某些参数的过程 目的:把输入信号变换为适合于通过信道传输的波形 调制的功能 频率变换 实现信道复用 提高抗干扰性,2019/8/2,8,3.1.2 调制技术的概念(续),调制系统的模型 m(t):源信号 C(t):载波信号 S(t):已调信号,调制器,S(t),m(t),C(
3、t),2019/8/2,9,3.1.3 调制技术的分类,按m(t)的性质分类 模拟调制: m(t)是连续信号 数字调制: m(t)是离散信号 按C(t)的性质分类 连续波调制: C(t)是连续信号 脉冲调制: C(t)是脉冲信号,2019/8/2,10,3.1.3 调制技术的分类(续),按调制器的功能分类 幅度调制 频率调制 相位调制 按调制器传输函数的性质分类 线性调制 非线性调制,2019/8/2,11,3.2 模拟信号的调制传输,3.2.1 基本概念 3.2.2 幅度调制 3.2.3 频率调制 3.2.4 相位调制,2019/8/2,12,3.2.1 基本概念,模拟调制的定义 源信号是模
4、拟信号 被改变的载波信号的参数也是连续变量 模拟调制的常见种类 幅度调制(AM) 频率调制(FM) 相位调制(PM),2019/8/2,13,3.2.1 幅度调制,基本原理 幅度调制信号的时域特征 幅度调制是正弦载波信号的幅度随调制信号做线性变化的过程 基带信号:m(t) 载波信号:S(t)=Acos(ct+0) 已调信号:Sm(t)=Am(t)cos(ct+0) 时域波形变化参见书P38图32,2019/8/2,14,3.2.1 幅度调制(续),幅度调制信号的频域特征 幅度调制信号的频谱是基带信号频谱在频域内的简单搬移 基带信号:M() 载波信号:S()=A/2(c)+(+c) 已调信号:
5、Sm()=FSm(t)=A/2M(c)+M(+c) 频域波形变化参见书P38图33,2019/8/2,15,3.2.1 幅度调制(续),幅度调制的一般模型 一个相乘器 一个冲激响应为h(t)的带通滤波器 说明:冲激响应h(t)不同,输出信号就具有不同的边带,h(t),m(t),cosct,Sm(t),2019/8/2,16,3.2.3 频率调制,调制原理 是已调信号的瞬时角频率受基带信号的控制而改变的调制过程,调频信号的瞬时频率与基带信号呈线性关系,2019/8/2,17,3.2.4 相位调制,调制原理 是已调信号的瞬时相位受基带信号的控制而改变的调制过程,调相信号的幅度和角频率对于载波保持不
6、变,瞬时相位偏移与基带信号呈线性关系,2019/8/2,18,3.3 数字信号的基带传输,3.3.1 数字基带传输概述 3.3.2 数字基带传输的码形设计 3.3.3 数字基带传输的波形设计,2019/8/2,19,3.3.1 数字基带传输概述,数字基带传输系统 数字基带信号 定义:来自数据终端的、未经过调制的信号 特点:包含丰富的低频分量,甚至直流分量 数字基带传输 定义:直接传输数字基带信号 适用:具有低通特性的有线信道,传输距离 不太远的情况,2019/8/2,20,3.3.1 数字基带传输概述(续),通信的根本任务是远距离传递信息,因而如何准确地传输数字信息是数字通信的一个重要组成部分
7、。在数字传输系统中,其传输对象通常是二进制数字信息,它可能来自计算机、网络或其它数字设备的各种数字代码。也可能来自数字电话终端的脉冲编码信号,设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。这些离散波形可以是未经调制的不同电平信号,也可以是调制后的信号形式。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。在某些有线信道中,特别是传输距离不大远的情况下,数字基带信号可以直接传送,我们称之为数字信号的基带传输。而在另外一些信道,特别是无线信道和光信道中,数字基带信号则必须经过调制,将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。我们把这种传输称为数字信号
8、的调制传输(或载波传输)。如果把调制与解调过程看作是广义信道的一部分,则任何数传输系统均可等效为基带传输系统。因此掌握数字信号的基带传输原理是十分重要的。,2019/8/2,21,3.3.1 数字基带传输概述(续),应用:利用对称电缆构成的近距离数据通信系统,例如以太网,2019/8/2,22,3.3.1 数字基带传输概述(续),数字基带传输系统的基本组成,编 码,发 送 滤 波,信 道,接 收 滤 波,抽 样 判 决,译 码,同步,噪声,2019/8/2,23,3.3.1 数字基带传输概述(续),数字基带传输的基本波形 单极性不归零波形 双极性不归零波形 单极性归零波形 双极性归零波形 差分
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