通信技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）中職全套教學(xué)課件

通信技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）全套可編輯PPT課件目錄模塊一通信技術(shù)概述模塊二通信系統(tǒng)信號(hào)的傳輸和處理模塊三數(shù)字基帶傳輸技術(shù)模塊四數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)模塊五典型通信系統(tǒng)謝謝

THANKS模塊一通信技術(shù)概述課題二對(duì)通信的要求及通信業(yè)務(wù)課題一什么是通信課題一什么是通信學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解通信系統(tǒng)的組成。2．了解通信系統(tǒng)的分類。3．了解通信網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接與信號(hào)交換技術(shù)。4．了解通信標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)知識(shí)廣義上，通信是指需要信息的雙方或多方在不違背各自意愿的情況下采用任意方法、任意媒質(zhì)，將信息從某一方準(zhǔn)確、安全地傳送到另一方。狹義上，通信就是信息的傳輸和交換，即信息的傳遞。為實(shí)現(xiàn)通信采用的技術(shù)就是通信技術(shù)。各類通信方式中應(yīng)用最多的是電通信。通信系統(tǒng)的一般模型一、通信系統(tǒng)的組成1．信源信源是信息產(chǎn)生的“源泉”。2．發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備對(duì)信源發(fā)出的電信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，使其方便在信道中傳輸。常見的信源設(shè)備a)話筒b)數(shù)碼攝像機(jī)c)數(shù)碼相機(jī)d)計(jì)算機(jī)e)掃描儀f)攝像頭3．信道信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，又稱傳輸媒介。電信號(hào)以電流、電磁波的形式在信道中傳播，光信號(hào)以光波的形式在光纖中傳輸。(1)有線信道常用的有線信道有雙絞線、同軸電纜和光纜等。1)雙絞線。雙絞線a)實(shí)物圖b）結(jié)構(gòu)圖電纜a)實(shí)心絕緣非填充型電纜b）實(shí)心絕緣填充型電纜c）高頻屏蔽型電纜d)自承式電纜e）鋼帶鎧裝型電纜2)同軸電纜。同軸電纜的結(jié)構(gòu)a)實(shí)物圖b）結(jié)構(gòu)圖3)光纜。光纖的結(jié)構(gòu)a）實(shí)物圖b)結(jié)構(gòu)圖(2)無線信道無線信道由無形的空間構(gòu)成，信號(hào)以電磁波的形式在無線信道中傳播。信號(hào)的無線傳輸4．接收設(shè)備接收設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備的作用相反，通常是把接收到的信號(hào)經(jīng)過放大、濾波選擇、解調(diào)后恢復(fù)成原來的基帶信號(hào)，也就是把經(jīng)過信道傳輸?shù)男盘?hào)恢復(fù)成原來的信源產(chǎn)生的信號(hào)。5．信宿信宿，顧名思義是信息的歸宿。信宿的作用是將來自于接收設(shè)備的基帶信號(hào)恢復(fù)成原始信號(hào)。一般來說，信源的輸出和信宿的輸入是相同的，兩個(gè)設(shè)備是對(duì)應(yīng)的。在雙向通信中，信源和信宿構(gòu)成通信終端設(shè)備。6．噪聲/干擾在通信過程中，噪聲和干擾是不可避免的。噪聲是信道中的噪聲以及分散在通信系統(tǒng)各組成部分中的噪聲的集中表現(xiàn)。噪聲主要來自信道。噪聲的來源很多，有人為噪聲、自然噪聲和內(nèi)部噪聲等。噪聲按其性質(zhì)不同可分為加性噪聲和乘性噪聲。（1）加性噪聲通過功率直接疊加的方式作用于有用信號(hào)，它的存在獨(dú)立于有用信號(hào)，不管有沒有信號(hào)，加性噪聲都存在。（2）乘性噪聲是由于無線環(huán)境或者射頻器件的非線性，伴隨著無線信號(hào)的傳輸過程而產(chǎn)生的噪聲。在無線通信中所說的噪聲就是指相對(duì)于有用信號(hào)而言人們不需要的那部分信號(hào)。因此，可以用分析信號(hào)的方法來理解噪聲，這時(shí)根據(jù)噪聲功率譜密度和幅度分布的特性又可將其分為白噪聲和高斯噪聲。1）白噪聲是指功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲。2）高斯噪聲是指其概率密度函數(shù)服從高斯分布（即正態(tài)分布）的一類噪聲。二、通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)1.通信系統(tǒng)通信是將信號(hào)從一個(gè)地方向另一個(gè)地方傳輸?shù)倪^程。用于完成信號(hào)的傳遞與處理的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)(CommunicationSystem)。常用通信系統(tǒng)的分類方法有以下幾種。（1）按傳輸媒介不同分類按傳輸媒介不同，通信系統(tǒng)可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。（2）按信道中所傳遞的信號(hào)不同分類按信道中所傳遞的信號(hào)不同，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。（3）按工作頻段不同分類按工作頻段不同，通信系統(tǒng)可分為長(zhǎng)波通信系統(tǒng)、中波通信系統(tǒng)、短波通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)等。各類通信系統(tǒng)使用的頻段（4）按調(diào)制方式不同分類按調(diào)制方式不同，通信系統(tǒng)可分為基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶傳輸系統(tǒng)。（5）按業(yè)務(wù)不同分類按業(yè)務(wù)不同，通信系統(tǒng)可分為電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、可視電話、無線尋呼等系統(tǒng)。（6）按收信者是否運(yùn)動(dòng)分類按收信者是否運(yùn)動(dòng)來分，通信系統(tǒng)可分為移動(dòng)通信系統(tǒng)和固定通信系統(tǒng)。2.通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代通信要實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶之間的相互連接，就需要將不同的通信系統(tǒng)連接起來。由多個(gè)通信系統(tǒng)互連而形成的通信體系稱為通信網(wǎng)絡(luò)(CommunicationNetwork)。固定電話網(wǎng)就是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。固定電話網(wǎng)的組成示意圖三、通信網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接與信號(hào)交換技術(shù)通常情況下通信業(yè)務(wù)是不均勻的，有時(shí)很忙，有時(shí)卻很空。這對(duì)于安排信道容量和轉(zhuǎn)接設(shè)備的容量，提出了不易解決的問題。最好能有一種方法將這種忙、空狀態(tài)平均一下，因此使用到信息轉(zhuǎn)接技術(shù)。信息轉(zhuǎn)接的主要原理是將待傳送的信息存儲(chǔ)起來，等到信道一有空就發(fā)出去。為了進(jìn)行通信，需要將通信雙方的終端用傳輸信道連接起來。要使多個(gè)用戶所使用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)構(gòu)成通信網(wǎng)，必須在用戶終端之間適當(dāng)位置上設(shè)立交換局及相應(yīng)的交換設(shè)備。常用的信號(hào)交換技術(shù)按局內(nèi)處理信號(hào)的方式可分為電路交換、信息交換和分組交換三種方式。新的交換方式還有異步轉(zhuǎn)換模式（ATM）交換和光交換等。將終端之間通過交換設(shè)備連接四、通信標(biāo)準(zhǔn)按照級(jí)別不同，標(biāo)準(zhǔn)可分為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求最高，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求最低，表所示為部分標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。部分標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)課題二對(duì)通信的要求及通信業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)。2.了解信道容量的概念。3.了解通信的基本業(yè)務(wù)。相關(guān)知識(shí)一、通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)在設(shè)計(jì)、衡量、比較和評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)的優(yōu)劣時(shí)，必然要涉及通信系統(tǒng)的各種性能指標(biāo)。對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)，衡量其優(yōu)劣的性能指標(biāo)很多，但歸納起來主要有以下幾點(diǎn)。1.有效性指標(biāo)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，有效性指標(biāo)主要用信息傳輸速率和符號(hào)傳輸速率來描述，傳輸速率越高，表示系統(tǒng)的有效性越好。（1）信息傳輸速率（Rb）信息傳輸速率又稱比特率、傳信率，是指數(shù)字通信系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。(2)符號(hào)傳輸速率(RB)符號(hào)傳輸速率又稱碼元速率，是指數(shù)字通信系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)，用RB表示，單位為Baud或Bd（波特）。數(shù)字信號(hào)的一個(gè)波形就是一個(gè)碼元，碼元寬度（或碼元周期）為T秒時(shí)，RB=1/T，如果一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖荕進(jìn)制碼元，則該系統(tǒng)的碼元速率RB和比特率Rb之間的關(guān)系為Rb=RBH(x)(3)頻帶利用率(η)在數(shù)字通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)效率單從信道的信息傳輸速率來評(píng)價(jià)是不夠的，還要用系統(tǒng)信道中單位頻帶內(nèi)所實(shí)現(xiàn)的信息傳輸速率來衡量。單位頻帶內(nèi)的信息傳輸速率稱為頻帶利用率，用η表示，單位為bps/Hz。設(shè)B為信道所需的傳輸帶寬，Rb為信道的信息傳輸速率，則頻帶利用率為η=Rb/B根據(jù)比特率與碼元速率（波特率）的關(guān)系，進(jìn)一步可推得η=RBlog2M/B2.可靠性指標(biāo)數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)主要用傳輸?shù)牟铄e(cuò)率來描述。差錯(cuò)率通常用誤碼率和誤比特率來表示。差錯(cuò)率越大表示系統(tǒng)可靠性越差。(1)誤碼率（Pe）誤碼率是指在傳輸?shù)拇a元總數(shù)中發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)所占的比例，用Pe表示。(2)誤比特率(Pb)誤比特率又稱誤信率、比特差錯(cuò)率，是指在傳輸中發(fā)生差錯(cuò)的比特?cái)?shù)占傳輸總比特?cái)?shù)的比例，用Pb表示。二、信道容量信道容量是指信道極限傳輸信息的能力，即信道無差錯(cuò)傳輸信息的最大信息速率，記為C。信道容量一般分為編碼信道容量和調(diào)制信道容量，在實(shí)際通信中主要研究調(diào)制信道容量。在調(diào)制信道中，研究的是模擬信號(hào)的傳輸。在加性高斯白噪聲背景下，調(diào)制信道的參量是調(diào)制信道的帶寬、信號(hào)功率和高斯白噪聲功率。著名的香農(nóng)(Shannon)公式指出了調(diào)制信道容量的定量計(jì)算方法。在高斯白噪聲干擾下，調(diào)制信道容量采用香農(nóng)公式計(jì)算：三、通信的基本業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)發(fā)展為下列業(yè)務(wù)：傳真、可視圖文、電子郵件、智能用戶電報(bào)、電纜電視、圖文電視、可視電話、會(huì)議電視、多媒體圖像通信、高清晰度電視(HDTV)、移動(dòng)通信等。通信從專門業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向綜合業(yè)務(wù)，出現(xiàn)了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)，從單一業(yè)務(wù)到多樣化業(yè)務(wù)，通過與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連，為用戶提供上網(wǎng)、發(fā)送電子郵件、網(wǎng)絡(luò)電話等多種業(yè)務(wù)。模塊二通信系統(tǒng)信號(hào)的傳輸和處理課題二將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)課題一信號(hào)傳輸方式課題三讓信號(hào)傳輸?shù)酶臁⒏鼫?zhǔn)確課題四傳輸線路的高效使用方法課題一信號(hào)傳輸方式學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握模擬傳輸和數(shù)字傳輸?shù)母拍睢?.掌握串行傳輸和并行傳輸?shù)母拍睢?.掌握信號(hào)發(fā)送和接收方式。相關(guān)知識(shí)在通信系統(tǒng)中，利用信號(hào)將消息傳輸給接收者。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)的傳輸方式越來越多，對(duì)信號(hào)的處理也有多種方法。按信號(hào)的形式不同可以將信號(hào)傳輸方式分為模擬傳輸和數(shù)字傳輸。一、模擬傳輸和數(shù)字傳輸根據(jù)信道中傳送的是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可以將通信傳輸方式分為模擬傳輸方式和數(shù)字傳輸方式,由此也可將通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。1．模擬傳輸代表信息的信號(hào)及其參數(shù)（幅度、頻率或相位）隨信息連續(xù)變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)在幅度上連續(xù)，在時(shí)間上可以連續(xù)也可以不連續(xù)。模擬信號(hào)a)時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)b）時(shí)間上不連續(xù)的模擬信號(hào)在模擬傳輸中，對(duì)信號(hào)要進(jìn)行調(diào)制處理，將信號(hào)變換為適合在線路中傳輸?shù)男问?。模擬傳輸主要應(yīng)用在模擬通信系統(tǒng)中，常見的模擬調(diào)制方式有調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)和調(diào)相(PM)，這三種模擬調(diào)制的波形如圖所示模擬調(diào)制波形2．?dāng)?shù)字傳輸在時(shí)間上和幅度上均取有限離散數(shù)值的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)幅度離散，在時(shí)間上也是離散的。數(shù)字信號(hào)a)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)b）四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)如果信道上傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字信號(hào)，則這種信號(hào)傳輸方式稱為數(shù)字傳輸。模擬傳輸與數(shù)字傳輸之間是可以相互轉(zhuǎn)換的，如圖所示。模擬傳輸與數(shù)字傳輸之間的轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)也可以經(jīng)過數(shù)字調(diào)制在模擬傳輸系統(tǒng)中傳輸。模擬信號(hào)它攜帶有數(shù)字信息。常見的數(shù)字調(diào)制方式有幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)，這三種數(shù)字調(diào)制的波形如圖所示。與模擬傳輸相比，數(shù)字傳輸具有抗噪聲和不易失真的特點(diǎn)。數(shù)字調(diào)制波形3．模擬通信和數(shù)字通信根據(jù)信道傳輸信號(hào)的差異，通信系統(tǒng)的分類如圖所示。通信系統(tǒng)的分類利用模擬基帶信號(hào)傳遞信息的系統(tǒng)稱為模擬基帶傳輸系統(tǒng)，如麥克風(fēng)和放大器之間的信息傳輸。利用模擬頻帶信號(hào)傳遞信息的系統(tǒng)稱為模擬調(diào)制傳輸系統(tǒng)，如模擬電視、廣播等系統(tǒng)。利用數(shù)字基帶信號(hào)傳遞信息的系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備（如打印機(jī)等）之間的信息傳輸。利用數(shù)字頻帶信號(hào)傳遞信息的系統(tǒng)稱為數(shù)字調(diào)制傳輸系統(tǒng)，如高清數(shù)字電視、光纖通信系統(tǒng)等。信道中傳輸?shù)氖悄M基帶信號(hào)或模擬頻帶信號(hào)的通信系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)。信道中傳輸?shù)氖菙?shù)字基帶信號(hào)或數(shù)字頻帶信號(hào)的通信系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。與模擬通信相比，數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)通信技術(shù)的要求，這是因?yàn)閿?shù)字通信具有一系列模擬通信無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。(1)抗干擾能力強(qiáng)模擬通信與數(shù)字通信的抗干擾性能比較a)模擬通信b）數(shù)字通信(2)便于加密處理(3)易于實(shí)現(xiàn)集成化，使通信設(shè)備體積小、功耗低(4)利于采用時(shí)分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多路通信當(dāng)然，數(shù)字通信系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)是用比模擬信號(hào)占用更寬的頻帶而得到的。二、串行傳輸和并行傳輸1．串行傳輸將多位二進(jìn)制碼的各位碼在時(shí)間軸上排列成一行，在一條傳輸線路上一位一位地傳輸?shù)姆绞椒Q為串行傳輸方式，如圖a所示。這種傳輸方式只需要1條信號(hào)線和1條地線。2．并行傳輸用多條傳輸線路同時(shí)傳送多位二進(jìn)制碼的傳輸方式稱為并行傳輸方式，如圖b所示。在這種傳輸方式中，傳輸線路的數(shù)量一般等于二進(jìn)制碼的位數(shù)。數(shù)據(jù)的串行傳輸和并行傳輸a)串行傳輸b）并行傳輸串行傳輸與并行傳輸之間的比較串行接口標(biāo)準(zhǔn)及主要技術(shù)指標(biāo)三、信號(hào)發(fā)送和接收方式在通信系統(tǒng)中，最典型、最基本的通信方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，它是研究點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的基礎(chǔ)。在現(xiàn)實(shí)生活中，兩部手機(jī)之間的通話就屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。無線WIFI路由器與多部手機(jī)之間的通信就屬于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，移動(dòng)應(yīng)用“多視”支持多對(duì)多視頻通話，就是多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的應(yīng)用。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式中，按照信號(hào)的流向和時(shí)間關(guān)系，可以將信號(hào)的發(fā)送和接收方式分為單工、半雙工和全雙工三種類型。單工、半雙工和全雙工通信方式a)單工通信b）半雙工通信c）全雙工通信1．單工通信信號(hào)只能單方向傳送，在任何時(shí)候都不能進(jìn)行反向傳輸?shù)耐ㄐ欧绞椒Q為單工傳輸。2．半雙工通信在半雙工傳輸方式中，信號(hào)可以在兩個(gè)方向上傳輸，但在時(shí)間上不能重疊，即通信雙方不能同時(shí)既發(fā)送信號(hào)又接收信號(hào)，而只能交替進(jìn)行。即同一時(shí)間內(nèi)不允許在兩個(gè)方向上傳送，只能有一個(gè)發(fā)送方，一個(gè)接收方。3．全雙工通信這是應(yīng)用最廣的通信方式。在全雙工通信方式中，信號(hào)可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸。這種方案使用的也是雙向信道。課題二將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握采樣、量化、編碼的概念和原理。相關(guān)知識(shí)一、采樣1.采樣的概念及電路模型將時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間上離散的模擬信號(hào)，這個(gè)過程可以通過對(duì)模擬信號(hào)的采樣來實(shí)現(xiàn)。采樣也稱取樣、抽樣，采樣通常是以一定的時(shí)間間隔T提取信號(hào)的大?。ǚ龋?其工作過程如圖所示。采樣過程示意圖實(shí)現(xiàn)采樣的電路模型如圖所示。采樣電路模型及采樣波形示意圖2.采樣定理提取信號(hào)樣值的時(shí)間間隔越短就能越準(zhǔn)確地恢復(fù)原始信號(hào)?？s短時(shí)間間隔會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量增加，所以縮短時(shí)間間隔必須適可而止。理論證明，若時(shí)間連續(xù)信號(hào)f(t)的最高頻率為fm，只要采樣頻率fs大于或等于fm的2倍，即fs≥2fm，就能夠無失真地恢復(fù)原時(shí)間連續(xù)信號(hào)。這就是著名的奈奎斯特定理，也稱采樣定理（抽樣定理或取樣定理）。正確理解采樣定理需要注意以下兩個(gè)問題：(1)只有在fs≥2fm的情況下，接收端才能將采樣信號(hào)無失真地恢復(fù)成原來的模擬信號(hào)，信息才不丟失。(2)fs也不是越大越好，一方面，fs越大，時(shí)間間隔越小，數(shù)據(jù)量就會(huì)增加；另一方面，在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的有效性指標(biāo)，必然要采用時(shí)分多路復(fù)用，時(shí)間間隔越小，則復(fù)用的路數(shù)就越少，信道利用率就會(huì)下降。3.采樣保持采樣時(shí)，輸入的模擬信號(hào)的值是連續(xù)變化的；采樣后，輸出的脈沖頂部是變化的。為了獲得近似不變的準(zhǔn)確的采樣值，要求采樣脈沖的脈沖寬度盡可能窄。另外，在后面的量化過程中，為了滿足量化、編碼的要求，采樣值必須保持一段時(shí)間，這一過程稱為采樣保持，然后再進(jìn)行量化、編碼。二、量化采樣后的信號(hào)雖然在時(shí)間上是離散的采樣值，但采樣值的幅度仍然是連續(xù)的，即幅度的取值有無限多個(gè)，因而系統(tǒng)不能直接對(duì)它進(jìn)行編碼，還需要對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行幅度上的離散化，這個(gè)過程就是量化。量化的過程就是將采樣信號(hào)的幅度變化范圍劃分為若干個(gè)小間隔，每個(gè)小間隔稱為一個(gè)量化級(jí)，每個(gè)量化級(jí)的電平稱為一個(gè)量化電平。當(dāng)采樣信號(hào)的值處于某一量化級(jí)附近時(shí)，就用這個(gè)量化電平（用Δ表示）來代替實(shí)際的采樣值。相鄰的兩個(gè)量化電平之差稱為量化級(jí)差或量化臺(tái)階。量化過程示意圖在圖中，M個(gè)量化區(qū)間是等間隔劃分的，這種量化方式稱為均勻量化；M個(gè)量化間隔也可以是不相等的，這種量化方式稱為非均勻量化。1．均勻量化均勻量化的量化級(jí)差在整個(gè)信號(hào)的電平范圍內(nèi)是均勻分布的，不管信號(hào)是大是小，量化級(jí)差都相同，見表。均勻量化量化是一種有損變換。量化前和量化后信號(hào)的差值表現(xiàn)為量化噪聲，這是數(shù)字通信系統(tǒng)中最主要的噪聲來源。為了保證話音信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化編碼及解碼之后有一個(gè)可以令人接受的清晰度，平均量化信噪比應(yīng)達(dá)到26dB。通信系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的有效性指標(biāo)，要求編碼速率盡可能地降低。編碼速率＝采樣頻率×碼組長(zhǎng)度。在采樣頻率已確定的情況下，減小碼組長(zhǎng)度就可以降低編碼速率。在均勻量化情況下，無論信號(hào)多大，量化噪聲都是相同的，所以大信號(hào)的量化信噪比大，小信號(hào)的量化信噪比小。2．非均勻量化非均勻量化對(duì)大小信號(hào)采用不同的量化級(jí)差，大信號(hào)時(shí)量化級(jí)差大一些，小信號(hào)時(shí)量化級(jí)差小一些，見表。非均勻量化實(shí)現(xiàn)非均勻量化的方法之一是采用壓縮擴(kuò)張技術(shù)。非均勻量化的原理壓縮和擴(kuò)張?zhí)匦郧€a)壓縮特性b)擴(kuò)張?zhí)匦詫?duì)話音信號(hào)的壓縮特性，ITU—T(國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)分局)的建議有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是A律，另一個(gè)是μ律。A律主要用于英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等歐洲國(guó)家和我國(guó)，而μ律主要用于美國(guó)、加拿大和日本等國(guó)。設(shè)壓縮器（能實(shí)現(xiàn)壓縮功能）的輸入信號(hào)為x，輸出信號(hào)為y，x、y均為歸一化值（相對(duì)值，無量綱），最大值為1，則A律壓縮特性公式為式中，A為壓縮系數(shù)，表示壓縮程度。A=1時(shí)，y=x，表示無壓縮，即為均勻量化。A值越大，在小信號(hào)處斜率越大，表示壓縮程度越大，對(duì)提高小信號(hào)的信噪比有利。通常取A=87.6。3．量化噪聲采樣值一旦進(jìn)行了量化，以后不管如何處理，只能恢復(fù)成量化電平，無法再精確地恢復(fù)到原信號(hào)的值，量化前的信號(hào)幅度與量化后的信號(hào)幅度出現(xiàn)了誤差，這一差值在恢復(fù)信號(hào)時(shí)將會(huì)以噪聲的形式表現(xiàn)出來，所以將此差值稱為量化噪聲，其在通信中表現(xiàn)為加性噪聲。三、編碼將每個(gè)量化電平用一組二進(jìn)制代碼表示的過程稱為編碼。在實(shí)際設(shè)備中，量化和編碼是同時(shí)完成的。脈沖編碼調(diào)制是通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣的波形編碼方式，其標(biāo)準(zhǔn)是ITU—TG.711。PCM編碼器的組成框圖如圖所示。逐次反饋比較型PCM編碼器的組成框圖1．碼型選擇每一個(gè)采樣值用8位二進(jìn)制碼表示。8位二進(jìn)制碼共有256種組合，分別代表256個(gè)量化電平，常見的碼型有普通二進(jìn)制碼、循環(huán)二進(jìn)制碼和折疊二進(jìn)制碼等。4位碼構(gòu)成的碼組與所表示數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系4位碼構(gòu)成的碼組與所表示數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系（續(xù)）2．A律13折線壓縮特性曲線要進(jìn)行編碼就要求量化間隔能成為簡(jiǎn)單的整數(shù)倍關(guān)系。在二進(jìn)制編碼中，這種關(guān)系為2n倍，其中n為整數(shù)。對(duì)于這一要求，直接采用A律或μ律的壓縮和擴(kuò)張?zhí)匦郧€是做不到的（連續(xù)壓擴(kuò)特性，需無窮多個(gè)量化級(jí)）。若采用若干段折線組成的非均勻壓縮和擴(kuò)張?zhí)匦郧€就能實(shí)現(xiàn)，但要求折線的壓擴(kuò)特性要近似A律或μ律。壓縮特性曲線各段之間的量化級(jí)差是不相同的，而在各段之內(nèi)的量化級(jí)差是相同的，最大的量化級(jí)差為(1/2)÷16=1/32，最小的量化級(jí)差為(1/128)÷16=1/2048，設(shè)Δ=1/2048為量化級(jí)差的一個(gè)基本單位。x軸上各量化電平值見表。各段起始電平與量化臺(tái)階單位：Δ=1/2048各段起始電平與量化臺(tái)階（續(xù)）單位：Δ=1/2048A律13折線壓縮特性曲線3．編碼過程編碼的方法很多，可以通過查編碼表的方法進(jìn)行編碼，也可以通過逐次反饋比較的方法進(jìn)行編碼，本書重點(diǎn)介紹通過逐次反饋比較的方法進(jìn)行編碼。由于A律13折線壓縮特性將整個(gè)信號(hào)電平范圍分為256個(gè)量化級(jí)，所以需要采用8位二進(jìn)制碼組來表示每一個(gè)量化級(jí)。這8位碼的安排如下：其中，X1稱為極性碼，表示信號(hào)采樣值的極性。采樣值為正，則X1＝1；采樣值為負(fù)，則X1=0。段落碼的編碼規(guī)則段內(nèi)碼的編碼規(guī)則信號(hào)電平與PCM碼組的對(duì)應(yīng)關(guān)系信號(hào)電平與PCM碼組的對(duì)應(yīng)關(guān)系(續(xù)）段落碼的編碼過程4．解碼過程從前面的編碼過程中可以發(fā)現(xiàn)，本地譯碼器在確定X8時(shí)輸出的比較電平已經(jīng)很接近信號(hào)的采樣值，它是根據(jù)X2～X7的結(jié)果而得到的。對(duì)于編碼器來說，X8產(chǎn)生后，一個(gè)采樣值的編碼就結(jié)束了，本地編碼器的輸出回到128Δ，準(zhǔn)備下一個(gè)采樣值的編碼。而對(duì)于接收端的譯碼器來說，還要考慮X8。PCM譯碼器原理框圖課題三讓信號(hào)傳輸?shù)酶?、更?zhǔn)確學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握信源編碼的概念。2.掌握信道編碼的概念。3.了解信道編碼在長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）中的應(yīng)用。一、信源編碼在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠行远扇〉木幋a稱為信源編碼。信源編碼有兩個(gè)作用：一是模/數(shù)轉(zhuǎn)換；二是盡可能減少信號(hào)中的冗余度，使在單位時(shí)間內(nèi)單位系統(tǒng)帶寬上所傳輸?shù)男畔⒘孔畲?。信源包括話音、圖像、字符等，本書主要以話音信源來講解編碼技術(shù)。話音編碼技術(shù)通常分為波形編碼、聲源編碼和混合編碼三類。按編碼后傳輸所需的數(shù)據(jù)速率可分為高速率(32kbps以上)、中高速率(16～32kbps)、中速率(4.8～16kbps)、低速率(1.2～4.8kbps)和極低速率（1.2kbps以下）五大類。1．波形編碼波形編碼是將時(shí)間域信號(hào)波形直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，其目的是盡可能精確地再現(xiàn)原來的話音波形。波形編碼的基本原理是在時(shí)間軸上對(duì)模擬話音信號(hào)按照一定的速率來抽樣，然后將幅度樣本分層量化，再用代碼來表示。最典型的波形編碼是PCM（脈沖編碼調(diào)制）。波形編碼具有低復(fù)雜度、低時(shí)延的特點(diǎn)。2．聲源編碼聲源編碼又稱參量編碼，它是指對(duì)信源信號(hào)在頻域或其他正交變換域提取特征參量，并將特征參量轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。其反過程為解碼，即將收到的數(shù)字序列轉(zhuǎn)換后恢復(fù)成特征參量，再依據(jù)此特征參量產(chǎn)生發(fā)送端語音信號(hào)。這種編碼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低速率語音編碼，比特率可壓縮至2～4.8kbps，線性預(yù)測(cè)編碼(LPC)及其各種改進(jìn)型都屬于參量編碼技術(shù)。聲源編碼技術(shù)的缺點(diǎn)是話音質(zhì)量較差，對(duì)噪聲較為敏感，不適合在公用移動(dòng)通信網(wǎng)等對(duì)話音質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合使用。3．混合編碼混合編碼由波形編碼和聲源編碼結(jié)合而成，以達(dá)到波形編碼的高質(zhì)量和聲源編碼的低速率等優(yōu)點(diǎn)?；旌暇幋a數(shù)字語音信號(hào)中包括若干語音特征參量，又包括部分波形編碼信息，它可將比特率壓縮到4～16kbps，其中在8～16kbps內(nèi)能夠達(dá)到良好的話音質(zhì)量和自然度，因此，這種編碼技術(shù)最適合于數(shù)字移動(dòng)通信環(huán)境。目前研制的符合發(fā)展目標(biāo)的信源編碼技術(shù)均為混合編碼。二、信道編碼為了提高數(shù)字通信的可靠性而采取的編碼稱為信道編碼，信道編碼又稱差錯(cuò)控制編碼或糾錯(cuò)編碼。提高系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃裕档驼`碼率的常用方法有以下兩類。1.降低數(shù)字信道本身引起的誤碼2．采用差錯(cuò)控制編碼（即信道編碼）從差錯(cuò)控制角度來看，按加性干擾引起的錯(cuò)碼分布規(guī)律不同，可將信道分為三類，即隨機(jī)信道、突發(fā)信道和混合信道。對(duì)于不同的信道應(yīng)采用不同的差錯(cuò)控制技術(shù)。常用的差錯(cuò)控制方式有以下幾種。(1)檢錯(cuò)重發(fā)(ARQ)(2)前向糾錯(cuò)(FEC)(3)混合差錯(cuò)控制(HEC)三種差錯(cuò)控制方式示意圖a)檢錯(cuò)重發(fā)(ARQ)b）前向糾錯(cuò)(FEC)c）混合差錯(cuò)控制(HEC)三、信道編碼在長(zhǎng)期演進(jìn)中的應(yīng)用長(zhǎng)期演進(jìn)（LongTermEvolution，LTE）是由3GPP組織制定的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，UMTS）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)。在LTE中有三種基本的信道編碼，即CRC糾錯(cuò)編碼、咬尾卷積編碼和Turbo碼。1.CRC糾錯(cuò)編碼CRC稱為循環(huán)冗余碼，它是在信息碼右邊加上幾位校驗(yàn)碼，以增加整個(gè)編碼系統(tǒng)的碼距和查錯(cuò)、糾錯(cuò)能力。2.咬尾卷積編碼通常卷積碼編碼器開始工作時(shí)都要進(jìn)行初始化，常常將編碼器的所有寄存器單元都進(jìn)行清零處理。而在編碼結(jié)束時(shí)，還要使用尾比特進(jìn)行歸零的結(jié)尾操作（TailedTermination）。相對(duì)于編碼比特而言，尾比特增加了編碼開銷。碼率為1/3的咬尾卷積編碼器3.Turbo碼來自MAC層的傳輸塊，經(jīng)過CRC校驗(yàn)后，被分割成LTETurbo碼能夠編碼的碼塊，并進(jìn)行Turbo編碼和速率匹配，然后進(jìn)行比特加擾，最后進(jìn)行調(diào)制和天線映射發(fā)射出去。Turbo編碼器原理圖課題四傳輸線路的高效使用方法學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握頻分多路復(fù)用(FDM)的概念。2.掌握時(shí)分多路復(fù)用(TDM)的概念。3.了解數(shù)字復(fù)接技術(shù)。4.了解多址技術(shù)。一、多路復(fù)用為了提高信道利用率，增大信道的傳輸容量，需要使多路信號(hào)沿同一信道傳輸且不相互干擾，這就是多路復(fù)用。撥號(hào)上網(wǎng)最常用的電話線就采取了多路復(fù)用技術(shù)，如圖所示，這樣在上網(wǎng)的同時(shí)也不影響電話的接入與撥出。目前，多路復(fù)用方法中應(yīng)用最廣泛的有四大類：頻分多路復(fù)用(FDM)、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、碼分多路復(fù)用（CDM）和波分多路復(fù)用（WDM），許多多路復(fù)用技術(shù)都是以這四種技術(shù)為基礎(chǔ)的。模擬電話用戶線的多路復(fù)用所謂信道復(fù)用是指在同一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多路信號(hào)而互不干擾的一種技術(shù)，如圖所示。信道復(fù)用a）不使用復(fù)用技術(shù)b）使用復(fù)用技術(shù)1．頻分多路復(fù)用（FDM）（1）概念頻分復(fù)用就是在發(fā)送端利用不同頻率的載波將多路信號(hào)的頻譜調(diào)制到不同的頻段，以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。頻分復(fù)用的多路信號(hào)在時(shí)間上重疊，但在頻率上不會(huì)重疊，合并在一起通過一條信道傳輸，到達(dá)接收端后可以通過中心頻率不同的帶通濾波器彼此分離開來。(2)原理經(jīng)過調(diào)制的各路信號(hào)，在頻率位置上被分開。頻分復(fù)用信號(hào)原則上可以直接在信道中傳輸，但在某些應(yīng)用中，還需要對(duì)合并后的復(fù)用信號(hào)再進(jìn)行一次調(diào)制。頻分復(fù)用系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是信道復(fù)用路數(shù)多、分路方便。頻分復(fù)用系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大復(fù)雜，成本較高，還會(huì)因?yàn)闉V波器件特性不夠理想和信道內(nèi)存在非線性而出現(xiàn)路間干擾，已經(jīng)逐步被更為先進(jìn)的時(shí)分復(fù)用技術(shù)所取代。頻分多路復(fù)用系統(tǒng)組成框圖2.時(shí)分多路復(fù)用（TDM）（1）概念時(shí)分復(fù)用就是借助“把時(shí)間幀劃分成若干時(shí)隙和各路消息占有各自時(shí)隙”的方法來實(shí)現(xiàn)在同一條公共信道上傳輸多路信號(hào)。這種按照一定時(shí)間次序依次循環(huán)地傳輸各路消息以實(shí)現(xiàn)多路通信的方式稱為時(shí)分多路通信。與頻分復(fù)用相比，時(shí)分復(fù)用具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）TDM多路信號(hào)的合路和分路都是數(shù)字電路，比FDM的模擬濾波器分路簡(jiǎn)單、可靠。2）信道的非線性會(huì)在FDM系統(tǒng)中產(chǎn)生交調(diào)失真和多次諧波，引起路間干擾，因此FDM對(duì)信道的非線性失真要求很高。相反，TDM系統(tǒng)對(duì)信道的非線性失真要求可適當(dāng)降低。（2）原理三路PAM信號(hào)時(shí)分復(fù)用原理通信系統(tǒng)中語音信號(hào)采用最多的編碼方式是PCM和DPCM。如圖所示為一個(gè)只有三路PCM復(fù)用的發(fā)送端方框圖。三路PAM信號(hào)時(shí)分復(fù)用波形圖a）第1路b）第2路c）第3路d）合路信號(hào)時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)框圖（發(fā)送端）時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)框圖（接收端）3.PCM30/32路通信系統(tǒng)為了提高信道利用率和適應(yīng)不同介質(zhì)的傳輸，根據(jù)時(shí)分多路復(fù)用的原理和各種傳輸媒介的特點(diǎn)，數(shù)字通信中常將多路信源編碼輸出組合成不同數(shù)碼率的群路（集合）信號(hào)。在PCM中最基本的支路就是PCM30/32路(30路，2048kbps)，它與另一制式PCM24路(24路，1544kbps)被稱為PCM基群（一次群）。PCM30/32路端機(jī)在脈沖調(diào)制多路通信中是一個(gè)基群設(shè)備，它可以獨(dú)立使用，與市話電纜、長(zhǎng)途電纜、數(shù)字微波系統(tǒng)、光纖等傳輸信道連接，作為有線或無線電話的時(shí)分多路終端設(shè)備。PCM30/32路端機(jī)除提供電話外，通過適當(dāng)接口，可以傳輸數(shù)據(jù)、載波電報(bào)等其他數(shù)字信息業(yè)務(wù)。（1）PCM30/32路通信系統(tǒng)的基本特性話路數(shù)目：30。采樣頻率：8kHz。壓擴(kuò)特性：A=87.6/13折線壓擴(kuò)律，編碼位數(shù)L=8，采用逐次比較型編碼器，其輸出為折疊二進(jìn)制碼。每幀時(shí)隙數(shù)：32。總數(shù)碼率：8×32×8000=2048kbps。（2）幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)PCM30/32路通信系統(tǒng)的幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)如圖所示。PCM30/32路通信系統(tǒng)的幀與復(fù)幀結(jié)構(gòu)（3）PCM30/32路通信系統(tǒng)框圖如圖所示為PCM30/32路通信系統(tǒng)框圖，它是以群路編譯碼方式畫出來的。PCM30/32路通信系統(tǒng)框圖由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，編碼和譯碼可以做在一個(gè)芯片上，稱為單路編譯碼器。目前，廠家生產(chǎn)的PCM30/32路系統(tǒng)幾乎都是用單路編譯碼器構(gòu)成的。單路編譯碼片構(gòu)成的PCM30/32路通信系統(tǒng)框圖二、數(shù)字復(fù)接技術(shù)在數(shù)字通信中，為了擴(kuò)大通信系統(tǒng)的傳輸容量，提高通信系統(tǒng)的傳輸效率，通常需要把若干個(gè)小容量低速數(shù)字流合并成一個(gè)大容量高速數(shù)字流，再通過高速信道傳輸，接收端將高速數(shù)字流分解成低速數(shù)字流，這就是數(shù)字復(fù)接技術(shù)。1.PCM復(fù)用與數(shù)字復(fù)接如要實(shí)現(xiàn)120路話音信號(hào)復(fù)用，則需將120路話音信號(hào)經(jīng)采樣、合路、量化編碼發(fā)送到線路上去，在接收端進(jìn)行相應(yīng)的反變換，如圖所示。這種將多路模擬信號(hào)采樣、合路、量化編碼的復(fù)用方式稱為PCM復(fù)用。數(shù)字復(fù)接是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的支路數(shù)字信號(hào)按時(shí)分復(fù)用的方法匯接成一個(gè)單一的復(fù)合數(shù)字信號(hào)。數(shù)字復(fù)接將多個(gè)支路碼字合并為一路，必須按一定的排列方式。碼字排列方式主要有按位復(fù)接、按字復(fù)接和按幀復(fù)接。PCM復(fù)用示意圖(1)按位復(fù)接按位復(fù)接是輪流將各支路的一位碼發(fā)送到線路上。按位復(fù)接又稱比特復(fù)接。(2)按字復(fù)接對(duì)于基群來說，一個(gè)時(shí)隙有8位碼，代表1個(gè)采樣值，稱為一個(gè)碼字。按字復(fù)接也稱按路復(fù)接。按字復(fù)接是輪流將各支路的一個(gè)字發(fā)送到線路上。(3)按幀復(fù)接這種復(fù)接方式是對(duì)各個(gè)復(fù)接支路每次復(fù)接1幀。它不破壞原支路的幀結(jié)構(gòu)，有利于交換，但要求有更大容量的存儲(chǔ)器，目前很少采用。2.數(shù)字復(fù)接設(shè)備與復(fù)接等級(jí)數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)由數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器組成，如圖所示。數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)框圖數(shù)字復(fù)接器是將兩個(gè)以上的低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，由定時(shí)單元、調(diào)整單元和同步復(fù)接單元組成。數(shù)字分接器是將高速數(shù)字信號(hào)分解成相應(yīng)的低速數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，由同步、定時(shí)、分接和支路碼速恢復(fù)單元組成。ITU—T推薦的兩大系列復(fù)接等級(jí)數(shù)字通信系統(tǒng)除了傳輸電話外，也可傳輸其他相同速率的數(shù)字信號(hào)，如可視電話、頻分制載波信號(hào)以及電視信號(hào)。為了提高通信質(zhì)量，這些信號(hào)可以單獨(dú)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸，也可以與相應(yīng)的PCM高次群一起復(fù)接成更高一級(jí)的高次群進(jìn)行傳輸?；赑CM30/32路系列的數(shù)字復(fù)接體制的結(jié)構(gòu)如圖所示。一般四次和四次以下的高次群都采用準(zhǔn)同步復(fù)接方式，稱為準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)。四次以上的高次群，ITU—T又制定了同步數(shù)字序列(SDH)，以適應(yīng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的傳輸需要?；赑CM30/32路系列的數(shù)字復(fù)接體制的結(jié)構(gòu)3.PCM二次群異步復(fù)接準(zhǔn)同步復(fù)接包括碼速調(diào)整與同步復(fù)接。碼速調(diào)整技術(shù)可分為正碼速調(diào)整、正/負(fù)碼速調(diào)整和正/零/負(fù)碼速調(diào)整三種。正碼速調(diào)整的含義是使調(diào)整以后的速率比任一支路可能出現(xiàn)的最高速率還要高。正碼速調(diào)整的具體實(shí)施是按規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。圖a所示是復(fù)接前各支路進(jìn)行碼速調(diào)整的幀結(jié)構(gòu)。異步復(fù)接二次群的結(jié)構(gòu)a)復(fù)接前b）復(fù)接后正碼速調(diào)整原理4.同步數(shù)字序列(SDH)簡(jiǎn)介(1)準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)的缺點(diǎn)1)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。2)沒有世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范，導(dǎo)致各廠家自行開發(fā)的專用接口（包括碼型）在光路上無法實(shí)現(xiàn)互通。3)復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)、管理與維護(hù)能力受到限制。(2)同步數(shù)字序列(SDH)和同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)SDH和SONET的基本原理完全相同，標(biāo)準(zhǔn)也兼容，但略有差別，見表。SDH和SONET的比較(3)SDH網(wǎng)的特點(diǎn)SDH網(wǎng)就是由一些基本網(wǎng)絡(luò)單元（如終端復(fù)接器、數(shù)字交叉連接設(shè)備等）組成的，在光纖、微波、衛(wèi)星等介質(zhì)上進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。其主要特點(diǎn)是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)光接口和強(qiáng)大的網(wǎng)管功能。此外，SDH網(wǎng)是一個(gè)非常靈活的網(wǎng)絡(luò)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNT)。2)有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳輸模塊(STM-1、STM-4、STM-16、STM-64)。3)幀結(jié)構(gòu)為頁面式，具有豐富的用于維護(hù)管理的比特。4)所有網(wǎng)絡(luò)單元都有標(biāo)準(zhǔn)光接口。5)有一套靈活的復(fù)用結(jié)構(gòu)和指針調(diào)整技術(shù)，允許現(xiàn)有的準(zhǔn)同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系和B-ISDN信號(hào)能進(jìn)入其幀結(jié)構(gòu)，因而具有廣泛的適用性。6)大量采用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，使功能開發(fā)、性能改變較為方便，適應(yīng)將來的不斷發(fā)展。為了比較PDH和SDH，這里以從140Mbps碼源中分插一個(gè)2Mbps支路信號(hào)的任務(wù)為例來進(jìn)行說明，其工作過程如圖所示。分插信號(hào)流程圖比較a)PDHb)SDH(4)SDH的傳輸系統(tǒng)一個(gè)SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)由傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成。傳輸設(shè)備可以是光纖系統(tǒng)或是無線接力系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也有多種，如64kbps的電路節(jié)點(diǎn)或者大于64kbps的寬帶節(jié)點(diǎn)。簡(jiǎn)單節(jié)點(diǎn)只有復(fù)接/分接功能，而復(fù)雜節(jié)點(diǎn)則有終端交叉連接、復(fù)用和交換功能。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)在網(wǎng)絡(luò)中的位置三、多址技術(shù)多址通信是指處于不同地址的多個(gè)用戶共享信道資源，從而實(shí)現(xiàn)各用戶之間相互通信的一種方式。頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和空分多址（SCDMA）是幾種主要的多址技術(shù)。此外，還有利用正交極化分割多址連接方式，即所謂頻率再用技術(shù)等。1．頻分多址(FDMA)方式FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess/Address)是一種常見的多址方式。頻分多址以頻率作為用戶信號(hào)的分割參量，它把系統(tǒng)可利用的無線頻譜分成若干互不交疊的頻段（信道），這些信道按照一定的規(guī)則分配給系統(tǒng)用戶，一般是分配給每個(gè)用戶一個(gè)唯一的頻段（信道）。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了防止各用戶信號(hào)相互干擾和因系統(tǒng)的頻率漂移造成頻段（信道）之間的重疊，各用戶頻段（信道）之間通常都要留有一段間隔頻段，稱為保護(hù)頻段。如果用頻率f、時(shí)間t和代碼c作為三維空間的三個(gè)坐標(biāo)，則FDMA系統(tǒng)在這個(gè)坐標(biāo)系中的位置如圖所示，它表示系統(tǒng)的每個(gè)用戶由不同的頻段所區(qū)分，但可以在同一時(shí)間，用同一代碼進(jìn)行通信。在第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，采用FDMA方式是唯一的選擇。頻分多址（FDMA）方式2．時(shí)分多址(TDMA)方式時(shí)分多址(TimeDivisionMultipleAccess/Address，TDMA)技術(shù)依靠極其微小的時(shí)差，把信道劃分為若干不相重疊的時(shí)隙，再把每個(gè)時(shí)隙分配給各個(gè)用戶專用，在接收端就可以根據(jù)發(fā)送各個(gè)用戶信號(hào)的不同時(shí)間順序來分別接收不同用戶的信號(hào)。如果用頻率f、時(shí)間t和代碼c作為三維空間的三個(gè)坐標(biāo)，則TDMA系統(tǒng)在這個(gè)坐標(biāo)系中的位置如圖所示，它表示系統(tǒng)的每個(gè)用戶由不同的時(shí)隙所區(qū)分，但可以在同一頻段，用同一代碼進(jìn)行通信。TDMA是數(shù)字通信中的基本技術(shù)，我國(guó)第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))采用的就是這一體制。時(shí)分多址（TDMA）方式3．碼分多址(CDMA)方式在碼分多址(CodeDivisionMultipleAccess/Address，CDMA)通信系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分的，而是用不同的編碼序列來區(qū)分的，或者說靠信號(hào)的不同波形來區(qū)分。如果從頻率域或時(shí)間域來觀察，多個(gè)CDMA信號(hào)是互相重疊的。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)就采用了CDMA方式，在CDMA系統(tǒng)中，用戶之間的信息是通過基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸?shù)?。如果用頻率f、時(shí)間t和代碼c作為三維空間的三個(gè)坐標(biāo)，則CDMA系統(tǒng)在這個(gè)坐標(biāo)系中的位置如圖所示。碼分多址（CDMA）方式圖CDMA系統(tǒng)的工作方式碼分多址方式的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）抗干擾能力強(qiáng)，保密性強(qiáng)。（2）不像FDMA那樣對(duì)載波頻率需要嚴(yán)格控制。（3）不像TDMA那樣需要全網(wǎng)精確的定時(shí)和同步，而由各條線路自行解決。（4）各用戶可隨機(jī)接入，而不像FDMA和TDMA那樣，各用戶都固定占用某個(gè)頻段或時(shí)隙。（5）容量比FDMA大20倍，比TDMA大4～5倍。模塊三數(shù)字基帶傳輸技術(shù)課題二數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)課題一數(shù)字基帶信號(hào)課題一數(shù)字基帶信號(hào)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握數(shù)字基帶信號(hào)的波形和頻譜。2．了解數(shù)字基帶信號(hào)常用線路傳輸碼型。相關(guān)知識(shí)一、數(shù)字基帶信號(hào)的波形和頻譜1．?dāng)?shù)字基帶信號(hào)的基本概念通常，將信號(hào)的轉(zhuǎn)換用2個(gè)（或3個(gè)、4個(gè)、8個(gè)，視進(jìn)制而定）不同振幅的電壓來表示，其頻譜從零開始未經(jīng)變換處理的信號(hào)稱為數(shù)字基帶信號(hào)。無論是周期信號(hào)還是非周期信號(hào)，其波形和頻譜（或時(shí)間函數(shù)和頻譜函數(shù)）都有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。周期信號(hào)的頻譜是離散譜，非周期信號(hào)的頻譜是連續(xù)譜。波形和頻譜圖a)時(shí)域波形b)對(duì)應(yīng)的頻譜圖2．基帶傳輸對(duì)傳輸信號(hào)的要求(1)基帶信號(hào)應(yīng)有利于提高系統(tǒng)的頻帶利用率。(2)基帶信號(hào)應(yīng)含有盡量少的直流、極低頻和高頻分量。(3)基帶信號(hào)應(yīng)含有足夠大的可供提取同步信號(hào)的信號(hào)分量。(4)基帶信號(hào)的碼型基本上不受信源統(tǒng)計(jì)特性的影響。(5)基帶信號(hào)的頻譜能量要集中，所占的帶寬要窄，以利于增大傳輸距離和減小線對(duì)間的干擾。(6)基帶信號(hào)的碼型對(duì)噪聲和碼間串?dāng)_應(yīng)具有較強(qiáng)的抵抗力和自檢能力，以便在傳輸過程中做到自動(dòng)檢測(cè)，保證傳輸質(zhì)量。(7)基帶信號(hào)的變換電路應(yīng)簡(jiǎn)單、成本低、性能好，而且易于調(diào)整。3．?dāng)?shù)字基帶信號(hào)的波形信號(hào)的波形反映信號(hào)的電壓或電流隨時(shí)間變化的關(guān)系。對(duì)于不同的基帶傳輸系統(tǒng)，由于信道傳輸特性和要求的不同而需使用不同的基帶信號(hào)波形?；鶐盘?hào)波形有矩形、三角波、高斯脈沖及升余弦脈沖等，其中矩形脈沖為最常用的波形。(1)數(shù)字基帶信號(hào)的分類1)按信號(hào)極性的不同可將其分為單極性信號(hào)和雙極性信號(hào)。2)按每位信號(hào)的單一極性電位是否占滿整個(gè)碼元時(shí)間，可以將其分為歸零信號(hào)和不歸零信號(hào)。3)按信號(hào)幅度取值的不同，可將其分為二電平信號(hào)和多電平信號(hào)。二電平信號(hào)只有兩種電平狀態(tài)，習(xí)慣上稱其為二元碼或二進(jìn)碼。(2)常用基帶信號(hào)的波形1)單極性不歸零碼（NRZ碼）。單極性不歸零碼的波形其編碼規(guī)則為：正電平（+E）——“1”，零電平——“0”。單極性不歸零碼的特點(diǎn)主要有：①發(fā)送能量大，有利于提高接收端信噪比。②在信道上占用頻帶較窄。③有直流分量，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真與畸變；由于直流分量的存在，無法使用一些交流耦合的線路和設(shè)備進(jìn)行傳輸。④在輸入為連“1”或連“0”碼時(shí)，不能直接提取同步信號(hào)。⑤接收單極性不歸零碼的判決電平應(yīng)取“1”碼電平的一半。在信號(hào)隨信道特性變化時(shí)，判決電平不能穩(wěn)定在最佳的電平，抗噪性能不好。⑥傳輸時(shí)要求信道的一端接地，這樣不能用兩根芯線均不接地的電纜傳輸線。2)單極性歸零碼。單極性歸零碼的波形其編碼規(guī)則為：正電平(+E)+零電平——“1”，零電平——“0”。單極性歸零碼的特點(diǎn)主要有：①脈沖窄，碼元所含能量小，接收時(shí)的輸出信噪比低于單極性不歸零碼。②有直流分量，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真與畸變；由于直流分量的存在，無法使用一些交流耦合的線路和設(shè)備進(jìn)行傳輸。③接收單極性歸零碼的判決電平應(yīng)取“1”碼電平的一半。在信號(hào)隨信道特性變化時(shí)，難以保持最佳門限。④因碼元間隔明顯，便于提取位同步信息，是其他波形提取位定時(shí)信號(hào)時(shí)需要采用的一種過渡波形。⑤在信道上占用頻帶比單極性不歸零碼要寬。⑥脈沖窄，有利于減小碼元波形的相互影響。3)雙極性不歸零碼。雙極性不歸零碼的波形其編碼規(guī)則為：正電平(+E)——“1”，負(fù)電平(-E)——“0”。雙極性不歸零碼的特點(diǎn)主要有：①從統(tǒng)計(jì)角度來看，當(dāng)“1”和“0”數(shù)目各占一半時(shí)無直流分量，但當(dāng)“1”和“0”出現(xiàn)概率不等時(shí)，仍有直流分量。②接收雙極性不歸零碼時(shí)判決門限為0電平，容易設(shè)置并且穩(wěn)定不變，因此其抗干擾能力強(qiáng)。③不能直接從雙極性碼中提取位同步信息。④可以在電纜等無接地線路上傳輸。4)雙極性歸零碼。雙極性歸零碼的波形其編碼規(guī)則為：正電平(+E)+零電平——“1”，負(fù)電平(-E)+零電平——“0”。雙極性歸零碼的特點(diǎn)主要有：①從統(tǒng)計(jì)角度來看，“1”和“0”數(shù)目各占一半時(shí)無直流分量，但當(dāng)“1”和“0”出現(xiàn)概率不相等時(shí)，仍有直流分量。②接收雙極性歸零碼時(shí)判決門限為0電平，容易設(shè)置并且穩(wěn)定不變，因此其抗干擾能力強(qiáng)。③能直接提取位同步信息。5)差分碼。差分碼的波形6)多值波形（多電平波形）。多值波形（多電平波形）二、數(shù)字基帶信號(hào)常用線路傳輸碼型1．常用線路傳輸碼型(1)曼徹斯特碼曼徹斯特(Manchester)碼又稱分相碼、裂相碼或雙相碼，其波形如圖所示。曼徹斯特碼的波形曼徹斯特碼的每一個(gè)碼元被分成高電平和低電平兩部分，前一半代表碼元的值，后一半和前一半相反。其編碼規(guī)則為：正電平(+E)+負(fù)電平(-E)——“1”，負(fù)電平（-E）+正電平(+E)——“0”。(2)傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼AMI碼的波形其編碼規(guī)則為：代碼“0”為“0”，代碼“1”交替變換為+E和-E的歸零碼。此方式是單極性方式的變形，即將單極性方式中的0碼仍與0電平對(duì)應(yīng)，而1碼對(duì)應(yīng)發(fā)送極性交替的正、負(fù)電平。AMI碼實(shí)際上是用三種電平來表示二進(jìn)制信號(hào)的，故又被稱為偽三元碼。其特點(diǎn)如下：1)因?yàn)榘l(fā)送的非0電平交替出現(xiàn)，所以無直流分量。2)可方便地變換為單極性歸零碼，獲取定時(shí)信號(hào)。3)具有一定的檢錯(cuò)能力，可通過觀察非0電平交替出現(xiàn)的規(guī)律是否被破壞而檢錯(cuò)。4)編/譯碼電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。5)由于可能長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)連“0”現(xiàn)象，造成定時(shí)信號(hào)提取困難。(3)三階高密度雙極性碼n階高密度雙極性碼HDBn中應(yīng)用最廣泛的是三階高密度雙極性碼（HighDensityBipolar3，HDB3)，其波形如圖所示。HDB3碼的波形1）HDB3碼的編碼規(guī)則如下：①當(dāng)碼流中無4個(gè)及4個(gè)以上連“0”碼時(shí)，HDB3碼的編碼規(guī)則與AMI碼的相同（即“0”碼仍為“0”，“1”碼交替編為“+1”和“-1”）。②當(dāng)碼流中有4個(gè)或4個(gè)以上連“0”碼出現(xiàn)時(shí)，將每4個(gè)連“0”碼劃分為一節(jié)，并將每節(jié)中的第4個(gè)“0”碼變?yōu)椤?”碼，用V脈沖表示，即將“0000”變?yōu)椤?00V”。③相鄰破壞點(diǎn)V脈沖的極性應(yīng)交替變化，以保證傳輸碼中沒有直流分量。2)雖然HDB3碼的編碼規(guī)則比較復(fù)雜，但譯碼比較簡(jiǎn)單。其譯碼規(guī)則如下：①由相鄰兩個(gè)同極性碼找出V碼，同極性碼中的后面那個(gè)碼為破壞脈沖V。②由V向前數(shù)第三個(gè)碼如果不是零碼，表明它是B碼。③將V碼和B碼去掉以后留下來的全是信碼。HDB3碼的譯碼過程3)HDB3碼除了保持了AMI碼的優(yōu)點(diǎn)，還增加了使連“0”串減少到至多3個(gè)的優(yōu)點(diǎn)，而不管信息源的統(tǒng)計(jì)特性如何，這對(duì)于同步信號(hào)的恢復(fù)十分有利。HDB3碼的優(yōu)點(diǎn)如下：①正、負(fù)脈沖均衡，無直流分量，便于基帶傳輸。②連“0”最多3個(gè)，便于提取時(shí)鐘同步信號(hào)。③極性交替反轉(zhuǎn)，有檢錯(cuò)能力。④編碼比較復(fù)雜，但解碼比較簡(jiǎn)單。(4)傳號(hào)反轉(zhuǎn)(CMI)碼傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼的波形如圖所示。傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼是一種雙極性二電平不歸零碼。傳號(hào)反轉(zhuǎn)(CMI)碼的波形(5)密勒(Miller)碼密勒碼又稱延遲調(diào)制碼，可看成是曼徹斯特碼的一種變形，其波形如圖所示。其編碼規(guī)則為：“1”碼用碼元持續(xù)時(shí)間中心點(diǎn)出現(xiàn)躍變來表示，即用“10”或“01”來表示?！?”碼分兩種情況處理，對(duì)于單個(gè)“0”時(shí)，在碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)電平躍變，且與相鄰碼元的邊界處也不躍變；對(duì)于連“0”時(shí)，在兩個(gè)“0”碼的邊界處出現(xiàn)電平躍變，即“00”與“11”交替。密勒碼的波形（6）mBnB碼mBnB碼又稱分組碼，它是將輸入碼流每m個(gè)比特碼分為一組，然后變換為n比特，且n>m。這樣變換后的碼流就有了冗余，除了傳輸原來的信息外，還可以傳輸與誤碼檢測(cè)等有關(guān)的信息，并且改善了定時(shí)信號(hào)的提取和直流分量的起伏問題。m、n越大，解碼器越復(fù)雜。在光纖通信中5B6B碼被認(rèn)為是在編碼復(fù)雜性和比特冗余之間最合理的折中，在國(guó)內(nèi)外的光通信系統(tǒng)中應(yīng)用較多。表所示為5B6B碼的碼表。5B6B碼的碼表5B6B碼的碼表（續(xù)）5B6B碼的輸入碼組長(zhǎng)度為5，五位碼有25=32種組合方式，而6B線路碼的碼組長(zhǎng)度為6，六位碼有26=64種組合方式。1)碼流平衡情況分析如下：①這64種組合碼組中含有3個(gè)“1”和3個(gè)“0”的平衡碼組共有20個(gè)。所謂平衡是指在1個(gè)碼組中“0”和“l(fā)”的個(gè)數(shù)相同，如111000，001101，100110等。②6位碼中含有4個(gè)“1”、2個(gè)“0”或4個(gè)“0”、2個(gè)“1”的不完全平衡碼組各有15個(gè)，共30個(gè)，如101101，011011等，而在5B6B碼中只選用其中的各12個(gè)。③除上述兩種碼組外，尚有64-20-2×15=14種碼組禁用。2)碼組的選用規(guī)則如下：①首先選用6B碼組中含有3個(gè)“1”和3個(gè)“0”的20個(gè)平衡碼，與20個(gè)5B輸入碼組一一對(duì)應(yīng)。②選用含有4個(gè)“1”、2個(gè)“0”的15個(gè)正不完全平衡碼和含有4個(gè)“0”、2個(gè)“1”的15個(gè)負(fù)不完全平衡碼（分別稱為正模式和負(fù)模式，正模式中“1”的個(gè)數(shù)多，負(fù)模式中“0”的個(gè)數(shù)多，兩種模式交替使用，以保持直流分量穩(wěn)定，基線不起伏），刪除其中3對(duì)碼組(000011和111100，110000和001111，100111和011000)，剩余的12對(duì)共24個(gè)碼組與5B輸入碼組的另外12個(gè)碼組對(duì)應(yīng)。2．基帶傳輸碼型的分析(1)基帶傳輸碼型分析的主要目的1)了解信號(hào)功率的分布情況，以便考慮信號(hào)頻帶寬度與傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)之間的匹配問題。2)了解信號(hào)的頻譜成分，以便在接收端設(shè)法提取或建立定時(shí)同步信息甚至群同步信息，實(shí)現(xiàn)收、發(fā)之間的同步。3)了解信號(hào)中是否含有直流分量，以便考慮與線路的匹配問題。4)了解信號(hào)碼流中錯(cuò)誤的信號(hào)狀態(tài)，以便對(duì)基帶信號(hào)本身應(yīng)具有的內(nèi)在檢錯(cuò)能力提出要求，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。5)分析鄰道干擾問題。因?yàn)榛鶐盘?hào)中的高頻成分越豐富，對(duì)鄰近線產(chǎn)生的干擾就越嚴(yán)重。(2)基帶傳輸碼型的特點(diǎn)在交流傳輸方式中，基帶傳輸碼型具有以下特點(diǎn)：1)曼徹斯特碼、密勒碼、AMI碼、HDB3碼都不含有直流分量，可以作為線路碼型。其中，密勒碼、HDB3碼更適合于速率低于9600bps的場(chǎng)合。2)從各種碼型所占頻帶寬度來看，以二階雙極性碼最窄，為0~f0/2；以曼徹斯特碼最寬，為0~2f0；其他碼型介于兩者之間。3)從提取定時(shí)同步信號(hào)的難易程度來看，不歸零碼、單極性歸零碼、密勒碼和AMI碼在原始數(shù)據(jù)中出現(xiàn)連“0”碼時(shí)，將使提取定時(shí)同步信號(hào)變得困難，因而這幾種碼型不具有透明性，其他碼型則是透明的。4)在傳輸過程中，如兩根傳輸線對(duì)調(diào)接線位置，曼徹斯特碼解碼后易發(fā)生極性錯(cuò)誤，其他碼型則不會(huì)發(fā)生極性錯(cuò)誤。5)在各種碼型發(fā)送峰值相同的條件下，AMI碼和HDB3碼的發(fā)送功率低于其他碼型的發(fā)送功率，故對(duì)鄰道干擾最小。6)從抗干擾性能來看，以二電平碼為最好，因?yàn)槠淇捎孟薹飨B加在信號(hào)電平上的噪聲。7)密勒碼、AMI碼和HDB3碼均有較好的檢錯(cuò)能力，這是利用了相鄰碼元之間存在的某種相關(guān)性。課題二數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成。2．了解數(shù)字基帶傳輸?shù)幕緶?zhǔn)則。3．了解再生中繼系統(tǒng)及RS—232標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)知識(shí)一、基帶傳輸系統(tǒng)的組成不使用調(diào)制和解調(diào)裝置而直接傳輸基帶信號(hào)的系統(tǒng)稱為基帶傳輸系統(tǒng)?；鶐鬏斚到y(tǒng)的組成框圖基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號(hào)是由信息源(DTE設(shè)備)產(chǎn)生的脈沖序列。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中各點(diǎn)波形如圖所示，在傳輸過程中有誤碼現(xiàn)象。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)各點(diǎn)波形示意圖1．基帶碼型編碼基帶碼型編碼電路的輸入是信源編碼輸出的二進(jìn)制脈沖序列，它們一般是單極性不歸零碼，不適合信道傳輸。2．發(fā)送濾波器發(fā)送濾波器又稱信道信號(hào)形成網(wǎng)絡(luò)。3．信道信道是允許基帶信號(hào)通過的媒介，通常不滿足無失真?zhèn)鬏敆l件，甚至是隨機(jī)變化的。4．接收濾波器接收濾波器的作用是濾除混在接收信號(hào)中的帶外噪聲和由信道引入的噪聲，對(duì)失真波形進(jìn)行盡可能地補(bǔ)償（均衡），使輸出的基帶波形有利于取樣判決。5．取樣判決器取樣判決器是一個(gè)識(shí)別電路，在傳輸特性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時(shí)刻（由位定時(shí)脈沖控制）對(duì)接收濾波器的輸出波形進(jìn)行取樣判決，再恢復(fù)或再生基帶信號(hào)。6．基帶碼型譯碼基帶碼型譯碼將取樣判決器送出的信號(hào)還原成原始信碼。二、數(shù)字基帶傳輸?shù)幕緶?zhǔn)則1．基帶傳輸中的碼間串?dāng)_數(shù)字通信的主要質(zhì)量指標(biāo)是傳輸速率和誤碼率，兩者之間密切相關(guān)、互相影響。矩形脈沖傳輸波形失真示意圖a)傳輸前的半占空比矩形脈沖b）傳輸后的失真脈沖波形碼間串?dāng)_對(duì)誤碼的影響2．奈奎斯特第一準(zhǔn)則當(dāng)基帶傳輸系統(tǒng)具有理想低通濾波器特性（截止頻率為fc）時(shí)，以截止頻率兩倍的速率RB=2fc傳輸數(shù)字信號(hào)，則信道輸出響應(yīng)將無碼間串?dāng)_，這便是奈奎斯特第一準(zhǔn)則，這個(gè)速率也稱奈奎斯特速率。奈奎斯特第一準(zhǔn)則本質(zhì)上是取樣值無失真條件，它表明了無碼間串?dāng)_和充分利用頻帶的基本關(guān)系。奈奎斯特速率是信號(hào)傳輸?shù)臉O限速率。3．碼間串?dāng)_的衡量——眼圖一個(gè)實(shí)際的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)是不可能完全消除碼間串?dāng)_的，尤其是在信道不可能完全確知的情況下，要計(jì)算誤碼率非常困難。評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的實(shí)用方法是分析眼圖，即利用示波器觀察接收信號(hào)波形的質(zhì)量。具體做法是：用一臺(tái)示波器跨接在接收濾波器的輸出端，然后調(diào)整示波器掃描周期，使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期嚴(yán)格同步，也就是將示波器的掃描周期調(diào)整為所接收脈沖序列碼元間隔TS的整數(shù)倍，并適當(dāng)調(diào)整相位，使波形的中心對(duì)準(zhǔn)取樣時(shí)刻，這樣在示波器屏幕上出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)接收信號(hào)波形。當(dāng)?shù)?個(gè)波形過去之后，由于熒光屏的余暉作用，使多個(gè)波形重疊在一起，在示波器上可觀察到的波形類似于人的“眼睛”，故稱其為眼圖。從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響，從而估計(jì)系統(tǒng)的誤碼情況?；鶐盘?hào)波形及眼圖眼圖模型上圖的含義如下：(1)最佳取樣判決時(shí)刻對(duì)應(yīng)于“眼睛”張開最大的時(shí)刻。(2)判決門限電平對(duì)應(yīng)于眼圖的橫軸。(3)最大信號(hào)失真量即信號(hào)畸變范圍用眼皮厚度（“圖中”上下陰影的垂直厚度）表示。(4)噪聲容限是用信號(hào)電平減去“眼皮”厚度的值，它體現(xiàn)了系統(tǒng)的抗噪聲能力。(5)過零點(diǎn)畸變?yōu)閴涸跈M軸上的陰影長(zhǎng)度，它會(huì)影響系統(tǒng)的定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)（有些接收機(jī)的定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)是由經(jīng)過判決門限點(diǎn)的平均位置決定的）。(6)對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度由斜邊的斜率反映，斜率越大靈敏度越高，對(duì)系統(tǒng)的影響越大。三、再生中繼系統(tǒng)1．再生中繼系統(tǒng)的特點(diǎn)及作用再生中繼的目的是：當(dāng)信噪比不太大的時(shí)候，對(duì)失真的波形及時(shí)識(shí)別判決（識(shí)別出是“1”碼還是“0”碼），只要不誤判，經(jīng)過再生中繼后的輸出脈沖會(huì)完全恢復(fù)為原數(shù)字信號(hào)序列?；鶐鬏?shù)脑偕欣^系統(tǒng)框圖(1)再生中繼系統(tǒng)的特點(diǎn)在再生中繼系統(tǒng)中，由于每隔一定的距離加一個(gè)中繼器，所以它有以下兩個(gè)特點(diǎn)：1)無噪聲積累。2)有誤碼積累。(2)再生中繼系統(tǒng)的作用由于在傳輸過程中信道對(duì)信號(hào)存在衰減作用，以及信道的帶寬不夠和各種噪聲干擾等因素的存在，數(shù)字信號(hào)通過信道傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生失真，而且傳輸距離越長(zhǎng)，波形失真越嚴(yán)重，當(dāng)傳輸距離增加到一定長(zhǎng)度時(shí)，收到的信號(hào)將很難識(shí)別，造成誤碼率增加，通信質(zhì)量下降。如圖所示為三種電纜的衰減特性。三種電纜的衰減特性脈沖信號(hào)經(jīng)過不同長(zhǎng)度的電纜后波形的變化情況由圖可見，這種矩形脈沖信號(hào)經(jīng)信道傳輸后，波形產(chǎn)生失真，其失真主要反映在以下幾個(gè)方面：1)接收到的信號(hào)波形幅度變小。2)波峰延后。3)脈沖寬度增加。雙極性半占空碼序列經(jīng)過信道傳輸后的失真波形a)傳輸前的波形b）傳輸后的波形2．再生中繼器(1)電路組成1)均衡放大電路。2)時(shí)鐘提取電路。3)判決再生電路。再生中繼器的電路組成再生中繼器電路中各點(diǎn)波形(2)大規(guī)模集成電路再生中繼器(CD22301)1)技術(shù)特點(diǎn)①典型工作速率：1.544Mbps，2.048Mbps。②編碼碼型：二元碼或三元碼。③電源電壓：+5.1V。④電源電流：22mA。⑤功耗：110mW。⑥工藝：CMOS。⑦18引腳DIP（雙列直插）封裝。2)引腳功能說明。CD22301的引腳排列圖CD22301引腳符號(hào)與功能說明CD22301引腳符號(hào)與功能說明(續(xù)）3)電路組成。CD22301的電路組成4）應(yīng)用。CD22301再生中繼器電路原理四、RS—232標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介1.RS—232標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介在串行通信時(shí)，要求通信雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通信。RS—232標(biāo)準(zhǔn)接口是目前最常用的一種串行通信接口。RS—232標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線，包括4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線，常用的只有9條，即2個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)：發(fā)送TxD和接收RxD；1個(gè)信號(hào)地線：SG；6個(gè)控制信號(hào)。RS—232接口a）DB—9接口實(shí)物圖b）DB—9和DB—25連接器引腳的定義RS—232通信的典型連接方式a）最簡(jiǎn)單的連接方式b）帶回環(huán)的連接方式2.其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介（1）RS—422標(biāo)準(zhǔn)RS—422是傳統(tǒng)Apple計(jì)算機(jī)的串口連接標(biāo)準(zhǔn)。它使用差分信號(hào)，RS—232使用非平衡參考地的信號(hào)。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號(hào)，相對(duì)于RS—232，它有更好的抗噪性能和更遠(yuǎn)的傳輸距離。RS—422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219m），最大傳輸速率為10Mbps。（2）RS—485標(biāo)準(zhǔn)RS—485是RS—422的改進(jìn)，RS—485和RS—422都支持多點(diǎn)通信能力，但RS—485可允許最多32個(gè)設(shè)備，而RS—422的限制為10個(gè)。RS—485同時(shí)定義了在最大設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號(hào)電壓。有了多個(gè)設(shè)備的能力，可以使用單個(gè)RS—485串口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。（3）USB接口USB設(shè)備主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）可以熱插拔。2）攜帶方便。3）標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。4）可以連接多個(gè)設(shè)備。模塊四數(shù)字頻帶傳輸技術(shù)課題二多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制課題一二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制課題三定時(shí)和同步原理課題一二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握二進(jìn)制幅移鍵控（2ASK）的工作原理。2．掌握二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）的工作原理。3．掌握二進(jìn)制相移鍵控（2PSK和2DPSK）的工作原理。相關(guān)知識(shí)一、調(diào)制概述1．基帶信號(hào)調(diào)制的過程和作用基帶信號(hào)的特征如圖所示為調(diào)制解調(diào)信號(hào)的變換過程，從中可以看出調(diào)制在通信中的作用主要有以下幾個(gè)方面：（1）調(diào)制將基帶信號(hào)頻譜搬移到一定的頻帶范圍以適應(yīng)信道的要求。（2）經(jīng)過調(diào)制后的頻帶信號(hào)更容易輻射，從而滿足無線通信的要求。（3）實(shí)現(xiàn)頻率分配。（4）實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。（5）減少噪聲和干擾的影響，提高系統(tǒng)抗干擾能力。調(diào)制解調(diào)信號(hào)的變換過程2．調(diào)制的類型在調(diào)制器中選擇不同的參數(shù)，可以將調(diào)制分為不同的類型。根據(jù)輸入信號(hào)s（t）的不同，可以將調(diào)制分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。根據(jù)載波信號(hào)c（t）的不同，可以將調(diào)制分為連續(xù)載波調(diào)制和脈沖載波調(diào)制。調(diào)制的基本過程如果調(diào)制以后的頻譜和原始信號(hào)頻譜呈線性搬移關(guān)系，則這種調(diào)制為線性調(diào)制，如模擬調(diào)制中的調(diào)幅（AM）、數(shù)字調(diào)制中的幅移鍵控（ASK）；否則為非線性調(diào)制，如模擬調(diào)制中的調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM），數(shù)字調(diào)制中的頻移鍵控（FSK）。線性調(diào)制和非線性調(diào)制3．?dāng)?shù)字調(diào)制的種類數(shù)字調(diào)制用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，其過程類似于對(duì)高頻載波信號(hào)進(jìn)行開關(guān)控制的工作狀態(tài)，所以數(shù)字調(diào)制通常稱為數(shù)字鍵控。常見的數(shù)字調(diào)制有幅移鍵控（AmplitudeShiftKeying，ASK）、頻移鍵控（FrequencyShiftKeying，F(xiàn)SK）、相移鍵控（PhaseShiftKeying，PSK）以及它們的組合或改進(jìn)。數(shù)字調(diào)制的種類二、二進(jìn)制幅移鍵控2ASK（通斷鍵控OOK）用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波幅度進(jìn)行調(diào)制的方式稱為幅移鍵控。幅移鍵控（也稱振幅調(diào)制）記作ASK，或稱其為開關(guān)鍵控（通斷鍵控），記作OOK（On-OffKeying）。二進(jìn)制幅移鍵控通常記作2ASK。幅移鍵控調(diào)制因?yàn)閭鬏斝实?，在?shí)際應(yīng)用中已經(jīng)很少采用，但它是研究數(shù)字調(diào)制的基礎(chǔ)。1．基本原理及其產(chǎn)生方法（1）基本原理2ASK的原理是利用代表數(shù)字信息的“0”或“1”碼的基帶矩形脈沖去鍵控一個(gè)連續(xù)的載波，使載波時(shí)斷時(shí)續(xù)地輸出，有載波輸出時(shí)表示發(fā)送“1”碼，無載波輸出時(shí)表示發(fā)送“0”碼，如圖所示。2ASK信號(hào)波形示意圖（2）產(chǎn)生方法二進(jìn)制幅移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種，即模擬振幅調(diào)制法和數(shù)字鍵控法。2ASK波形的產(chǎn)生方法a）模擬振幅調(diào)制法b）數(shù)字鍵控法ASK已調(diào)信號(hào)可以表示為一個(gè)單極性矩形脈沖序列s(t)與一個(gè)正弦載波的乘積。設(shè)數(shù)字基帶信號(hào)為s(t)，高頻載波為cosωct，則2ASK信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式為在實(shí)際應(yīng)用中，2ASK信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法如圖所示。2ASK信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法2.2ASK信號(hào)的頻譜分析信號(hào)的頻譜分析非常復(fù)雜，要用到傅里葉變換。頻譜分為幅度頻譜和相位頻譜。2ASK信號(hào)的功率譜如圖所示，可見2ASK的功率譜具有以下特點(diǎn)：2ASK信號(hào)的功率譜a)調(diào)制信號(hào)的功率譜b)已調(diào)信號(hào)的功率譜(1)2ASK信號(hào)的功率譜密度是相應(yīng)的單極性數(shù)字基帶信號(hào)功率密度形狀不變地平移至±fc（fc為載波信號(hào)頻率）處形成的，即2ASK信號(hào)的功率譜密度由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。(2)2ASK信號(hào)的帶寬B2ASK是單極性數(shù)字基帶信號(hào)帶寬fs的兩倍。B2ASK=2B基=2fs=2RB式中，fs為基帶信號(hào)的頻率，RB=1/TS為基帶信號(hào)的碼元傳輸速率。(3)2ASK的頻帶利用率只有直接傳輸基帶信號(hào)的一半。3．2ASK信號(hào)的解調(diào)方法從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)基帶信號(hào)的過程稱為解調(diào)，它是調(diào)制的逆過程，有兩種基本解調(diào)方法，即非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢波法）。非相干解調(diào)是指接收端不需要恢復(fù)載波信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)解調(diào)，而相干解調(diào)則是在接收端必須恢復(fù)與發(fā)送端一致的載波才能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。（1）2ASK信號(hào)的非相干解調(diào)非相干解調(diào)又稱包絡(luò)檢波法，其原理如圖所示。2ASK信號(hào)的非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）2ASK信號(hào)的非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）框圖中的各點(diǎn)波形a）通過帶通濾波器后的波形b）全波整流后的波形c）包絡(luò)檢波器檢出的包絡(luò)d）取樣判決后恢復(fù)的波形（2）2ASK信號(hào)的相干解調(diào)相干解調(diào)就是同步解調(diào)。2ASK信號(hào)的相干解調(diào)（同步解調(diào)）2ASK信號(hào)的相干解調(diào)框圖中的各點(diǎn)波形三、二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波頻率進(jìn)行調(diào)制的方式稱為頻移鍵控，頻移鍵控（也稱頻率調(diào)制）記作FSK，二進(jìn)制數(shù)字頻移鍵控通常記作2FSK。1．基本原理及其產(chǎn)生方法（1）基本原理2FSK的原理是用載波的頻率變化傳送數(shù)字信號(hào)，即用所傳送的數(shù)字基帶信號(hào)控制載波的頻率變化，而載波的幅度則保持不變。如圖所示為2FSK信號(hào)波形示意圖。從圖中可以看出，信碼為“l(fā)”時(shí)，基帶信號(hào)為高電平，對(duì)應(yīng)的2FSK信號(hào)是一個(gè)頻率為f1的載波；信碼為“0”時(shí)，基帶信號(hào)為低電平，2FSK信號(hào)則是一個(gè)頻率為f2的載波，也就是說，“l(fā)”碼對(duì)應(yīng)載頻f1，“0”碼對(duì)應(yīng)載頻f2，而且f1和f2之間的改變是瞬間完成的，f1和f2的大小由收發(fā)雙方通信協(xié)議確定。2FSK信號(hào)波形示意圖FSK已調(diào)信號(hào)數(shù)學(xué)模型如式所示。一般，將fc稱為標(biāo)稱載頻。將Δf稱為頻移寬度，簡(jiǎn)稱頻移。（2）產(chǎn)生方法二進(jìn)制頻移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法有兩種，即模擬調(diào)頻法和頻率選擇法。前者產(chǎn)生相位連續(xù)的FSK信號(hào)，后者產(chǎn)生相位不連續(xù)的FSK信號(hào)。1）模擬調(diào)頻法。所謂模擬調(diào)頻法就是用輸入的基帶脈沖去控制一個(gè)振蕩器的某種參數(shù)而達(dá)到改變振蕩器頻率的目的，其電路框圖如圖a所示。2）頻率選擇法。2FSK信號(hào)的另一種產(chǎn)生方法是頻率選擇法，即利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對(duì)兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通，如圖b所示。2FSK波形的產(chǎn)生方法a）模擬調(diào)頻法b）頻率選擇法2FSK信號(hào)可以看成是兩個(gè)2ASK信號(hào)的組合。在2FSK中f1和f2哪一個(gè)頻率高由收發(fā)雙方通信協(xié)議確定，頻率選擇法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的電路原理如圖a所示，圖中各點(diǎn)波形如圖b所示。頻率選擇法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的電路原理圖及各點(diǎn)波形a）電路原理b）各點(diǎn)波形圖頻率選擇法產(chǎn)生2FSK信號(hào)的電路原理圖及各點(diǎn)波形a）電路原理b）各點(diǎn)波形圖2．2FSK信號(hào)的頻譜分析以相位不連續(xù)的FSK信號(hào)進(jìn)行2FSK信號(hào)的頻譜分析。2FSK信號(hào)的功率譜可見，2FSK功率譜具有以下特點(diǎn)：(1)2FSK信號(hào)的功率譜密度同樣由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成。連續(xù)譜由兩個(gè)雙邊譜疊加而成，離散譜出現(xiàn)在兩個(gè)載頻位置f1、f2上。(2)若頻移小于fb，則連續(xù)譜出現(xiàn)單峰，峰值對(duì)應(yīng)于標(biāo)稱載頻fc；否則，連續(xù)譜出現(xiàn)雙峰，峰值對(duì)應(yīng)于兩個(gè)載頻位置f1、f2。(3)2FSK信號(hào)的帶寬B2FSK為

式中，R基為數(shù)字基帶信號(hào)的碼元速率，數(shù)值上和帶寬一樣。所以說，F(xiàn)SK調(diào)制比ASK調(diào)制頻帶利用率下降。這里引入頻移指數(shù)h的概念，頻移指數(shù)的計(jì)算公式為式中，RB是數(shù)字基帶信號(hào)的速率。如圖所示是在不同頻移指數(shù)的情況下2FSK信號(hào)的功率譜。在不同頻移指數(shù)的情況下2FSK信號(hào)的功率譜功率譜以fc為中心對(duì)稱分布。在Δf較小時(shí)功率譜為單峰。隨著Δf的增大，f1和f2之間的距離增大，功率譜出現(xiàn)了雙峰。為了便于接收端解調(diào)，要求2FSK信號(hào)的兩個(gè)頻率f1和f2之間要有足夠的間隔。對(duì)采用帶通濾波器來分路的解調(diào)方法，通常取

。于是，2FSK信號(hào)的帶寬為

這時(shí)2FSK系統(tǒng)的頻帶利用率為3．2FSK信號(hào)的解調(diào)方法2FSK信號(hào)同樣有兩種基本的解調(diào)方法，即相干解調(diào)（相干接收法）和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）。但是，由于從FSK信號(hào)中提取載波較困難，目前多采用非相干解調(diào)的方法，如鑒頻法、分路濾波包絡(luò)檢波法、過零檢測(cè)法等。（1）相干解調(diào)2FSK相干解調(diào)法的電路原理框圖（2）非相干調(diào)解——分路濾波包絡(luò)檢波法2FSK信號(hào)分路濾波包絡(luò)檢波法的電路原理框圖及各點(diǎn)波形a）電路原理框圖b）各點(diǎn)波形（3）非相干解調(diào)——過零檢測(cè)法如圖所示為過零檢測(cè)法的電路原理框圖。過零檢測(cè)法的電路原理框圖過零檢測(cè)法電路原理框圖中的各點(diǎn)波形4．2FSK的應(yīng)用2FSK是數(shù)字通信中用得較廣泛的一種調(diào)制方式。2FSK廣泛應(yīng)用于在音頻信道或衰落信道中傳輸數(shù)據(jù)。ITU—T的V.21標(biāo)準(zhǔn)即為2FSK技術(shù)在傳真機(jī)上的應(yīng)用，它描述了用于在電話網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蕿?00bps的Modem的技術(shù)參數(shù)，其主呼頻率為1270Hz（1碼）、1070Hz（0碼），被呼頻率為2225Hz（1碼）、2025Hz（0碼），這樣主叫和被叫各有一對(duì)頻率的信號(hào)在同一條電話線上雙向傳輸而互不干擾，這種Modem主要用于傳真機(jī)中。四、二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）用基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)載波相位進(jìn)行調(diào)制的方式稱為數(shù)字相位調(diào)制。相位調(diào)制也稱相移鍵控，記作PSK。二進(jìn)制相移鍵控通常記作2PSK。1．基本原理及其產(chǎn)生方法（1）絕對(duì)相移鍵控（PSK）絕對(duì)相移鍵控就是利用同一載波的不同相位去直接傳送數(shù)字信號(hào)，而載波振幅和頻率保持不變的一種方法。如0相位代表“0”碼，π相位代表“1”碼，也可以做相反的規(guī)定。2PSK波形示意圖二進(jìn)制相移鍵控信號(hào)的產(chǎn)生方法主要有兩種：模擬調(diào)相法和相移鍵控法。2PSK信號(hào)的產(chǎn)生方法a）模擬調(diào)相法b）相移鍵控法2PSK已調(diào)信號(hào)可以表示為一個(gè)雙極性矩形脈沖序列s(t)與一個(gè)余弦載波的乘積，如式所示。（2）相對(duì)相移鍵控（DPSK）相對(duì)相移鍵控也稱差分相移鍵控，它用載波相位的相對(duì)變化來傳送數(shù)字信號(hào)，即數(shù)字1和0信號(hào)的相位不是以某個(gè)固定的相位（如載波的相位）為基準(zhǔn)，而是以相鄰的前一碼元的相位為基準(zhǔn)。2DPSK波形示意圖2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生方法有模擬調(diào)相法和相移鍵控法兩種，如圖所示，一般采用相移鍵控法，即先將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換為相對(duì)碼，然后使用該相對(duì)碼進(jìn)行絕對(duì)調(diào)相。2DPSK信號(hào)的產(chǎn)生方法a）模擬調(diào)相法b）相移鍵控法所謂絕對(duì)碼是指每一脈沖只決定本身的值，與前后碼元無關(guān)；而相對(duì)碼則是指用前后脈沖的差別來傳輸數(shù)字信息。相對(duì)碼也叫差分碼。絕對(duì)碼和相對(duì)碼是可以互相轉(zhuǎn)換的，實(shí)現(xiàn)的方法是使用模二加法器和延遲器（延遲一個(gè)碼元寬度Tb），如圖所示。絕對(duì)碼與相對(duì)碼的互相轉(zhuǎn)換電路a）將絕對(duì)碼轉(zhuǎn)換為相對(duì)碼b）將相對(duì)碼轉(zhuǎn)換為絕對(duì)碼信碼為00111001的2PSK和2DPSK波形2．相移鍵控矢量圖2PSK矢量圖a）A方式b）B方式