文元美現(xiàn)代通信原理課件第4章數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸

文元美現(xiàn)代通信原理課件第4章數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸2023REPORTING引言數(shù)字信號(hào)的特性基帶傳輸系統(tǒng)基帶傳輸?shù)某Ｒ妴栴}與解決方案基帶傳輸?shù)膽?yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)目錄CATALOGUE2023PART01引言2023REPORTING0102基帶傳輸?shù)亩x它通常用于短距離通信，如局域網(wǎng)（LAN）或個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的連接。基帶傳輸是指將原始信號(hào)直接傳輸?shù)浇邮斩?，不?jīng)過任何調(diào)制解調(diào)的過程?；鶐鬏?shù)闹匾曰鶐鬏斈軌驅(qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)樾盘?hào)在信道中傳輸?shù)臅r(shí)間短，受噪聲干擾的影響較小?；鶐鬏斶m用于實(shí)時(shí)通信，如音頻和視頻傳輸，因?yàn)樾盘?hào)的傳輸延遲較小?；鶐鬏敿夹g(shù)最初應(yīng)用于電話通信，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前，隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸?shù)膸捄途嚯x都得到了極大的擴(kuò)展，成為高速互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等領(lǐng)域的重要技術(shù)基礎(chǔ)。基帶傳輸?shù)臍v史與發(fā)展PART02數(shù)字信號(hào)的特性2023REPORTING通過采樣、量化和編碼等過程，將連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的生成使用二進(jìn)制或多進(jìn)制符號(hào)來表示數(shù)字信號(hào)，每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)離散時(shí)間樣本值。數(shù)字信號(hào)的表示數(shù)字信號(hào)的生成與表示將未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)直接傳輸，通常通過雙絞線、同軸電纜等傳輸介質(zhì)。將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到高頻載波上傳輸，通常通過無(wú)線電波或光纖等傳輸介質(zhì)。數(shù)字信號(hào)的傳輸方式頻帶傳輸基帶傳輸通過改變載波的振幅表示數(shù)字信號(hào)的符號(hào)，如調(diào)幅（AM）等。振幅調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制通過改變載波的頻率表示數(shù)字信號(hào)的符號(hào)，如調(diào)頻（FM）等。通過改變載波的相位表示數(shù)字信號(hào)的符號(hào)，如調(diào)相（PM）等。030201數(shù)字信號(hào)的調(diào)制技術(shù)相干解調(diào)使用參考信號(hào)與接收到的信號(hào)進(jìn)行相乘或相除，以恢復(fù)出原始數(shù)字信號(hào)。非相干解調(diào)不使用參考信號(hào)，通過濾波或比較等手段提取出原始數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的解調(diào)技術(shù)PART03基帶傳輸系統(tǒng)2023REPORTING基帶傳輸系統(tǒng)的組成調(diào)制器解調(diào)器將原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào)。將接收到的調(diào)制信號(hào)還原為原始信號(hào)。信號(hào)源信道目的地產(chǎn)生需要傳輸?shù)脑夹盘?hào)，如話音、圖像等。傳輸調(diào)制信號(hào)的媒介，可以是無(wú)線或有線。接收并使用還原后的原始信號(hào)。

基帶信號(hào)的頻譜特性直流分量基帶信號(hào)中包含直流分量，表示信號(hào)的平均值。低頻分量基帶信號(hào)的低頻部分，通常包含信號(hào)的主要信息。高頻分量基帶信號(hào)的高頻部分，通常包含噪聲和干擾。基帶傳輸系統(tǒng)的性能指標(biāo)信道中信號(hào)功率與噪聲功率的比值，直接影響傳輸質(zhì)量。傳輸過程中出現(xiàn)誤碼的概率，是衡量數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要指標(biāo)。單位帶寬內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率，反映了系統(tǒng)的傳輸能力。系統(tǒng)抵抗外部干擾的能力，包括加性白噪聲干擾和窄帶干擾等。信噪比誤碼率帶寬效率抗干擾能力PART04基帶傳輸?shù)某Ｒ妴栴}與解決方案2023REPORTING碼間干擾是基帶傳輸中常見的問題，它會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真和誤碼率的增加。碼間干擾是由于信號(hào)傳輸過程中前一個(gè)碼元的波形影響到后一個(gè)碼元的判決，使得接收端無(wú)法正確識(shí)別碼元。為了解決這個(gè)問題，可以采用均衡器來調(diào)整信號(hào)的頻譜特性，使其在傳輸過程中保持穩(wěn)定。碼間干擾噪聲和干擾是基帶傳輸中不可避免的問題，它們會(huì)影響信號(hào)的接收質(zhì)量。噪聲和干擾可能來自各種來源，如電磁波、電源波動(dòng)、設(shè)備內(nèi)部噪聲等。為了降低噪聲和干擾的影響，可以采用濾波器來抑制無(wú)用信號(hào)，同時(shí)采用信噪比和誤碼率等指標(biāo)來評(píng)估傳輸性能。噪聲與干擾眼圖和誤碼率是評(píng)估基帶傳輸性能的重要指標(biāo)。眼圖可以直觀地展示信號(hào)在時(shí)間域上的變化情況，通過觀察眼圖的張開程度可以判斷信號(hào)的質(zhì)量。誤碼率則是指接收端接收到的碼元與發(fā)送端發(fā)送的碼元不一致的比率，是衡量通信系統(tǒng)性能的重要參數(shù)。為了降低誤碼率，可以采用差分編碼、信道編碼等技術(shù)來提高信號(hào)的抗干擾能力。眼圖與誤碼率PART05基帶傳輸?shù)膽?yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)2023REPORTING基帶傳輸是數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕A(chǔ)，廣泛應(yīng)用于數(shù)字電話、數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。數(shù)字信號(hào)傳輸在局域網(wǎng)中，基帶傳輸被用于傳輸數(shù)據(jù)，如以太網(wǎng)（Ethernet）。局域網(wǎng)（LAN）在無(wú)線通信中，基帶信號(hào)經(jīng)常被用于調(diào)制載波信號(hào)，如QPSK（QuadraturePhaseShiftKeying）等。無(wú)線通信基帶傳輸在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用隨著通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)基帶傳輸速率的要求越來越高，未來將向更高的傳輸速率發(fā)展。高速化隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等應(yīng)用的普及，對(duì)設(shè)備的功耗要求越來越高，基帶傳輸技術(shù)將向低功耗方向發(fā)展。低功耗數(shù)字化技術(shù)將進(jìn)一步提高基帶傳輸?shù)目垢蓴_能力和信號(hào)質(zhì)量。數(shù)字化基帶傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)基帶傳輸與其他傳輸方式的比較與頻帶傳輸?shù)?/p>