1、1,通信原理,总复习,总结,分三大部分内容： 第一部分：14章 讨论通信的基础知识通信系统的基本组成，主要性能指标通信系统中的信号和噪声信息传输要通过信道 第二部分：58章 模拟通信系统的原理-第5章数字通信系统的原理-第6,7,8章模拟系统的数字化传输原理-第9章数字信号的最佳接收原理-第10章 第三部分：1114章：简要介绍数字通信中的编码和同步技术,通信系统权衡三大问题,带宽性能 选择携带信息的波形，提高带宽利用率，减少占用带宽资源 功率性能（信噪比性能） 改善信噪比需求，提高抗干扰能力、减小发射功率 实现复杂度 降低系统的实现复杂度,通信原理所需数学方法,通信需要 足够的带宽 足够的功
2、率 充分利用带宽与功率资源 所需要的数学方法 描述和研究通信信号的时间域特征、频率域特征 描述和研究信号与噪声的功率（能量） 描述和研究随机信号的时域、频域特征 描述和研究信息的度量方法 描述和研究信道的特征,第1章 绪论,信息量：信源熵： 通信系统的两个主要指标：有效性和可靠性 模拟通信系统中：有效性用带宽衡量；可靠性用输出信噪比衡量。 数字通信系统中：有效性用码元速率RB、信息速率Rb、频带利用率衡量；可靠性用误码率、误信率衡量。 作业：1-3, 1-4, 1-5，1-7，1-9,第2章 确知信号,2.4小结傅里叶变换的公式：,第3章 随机过程,随机过程的基本概念 平稳随机过程 高斯随机过
3、程 平稳随机过程通过线性系统 窄带随机过程 正弦波加窄带高斯噪声 高斯白噪声和带限白噪声,随机过程 定义 统计特性：分布函数、概率密度函数 数字特征：数学期望，均方差，相关函数a(t),2(t),R(t1,t2)都是时间函数 平稳随机过程(熟练掌握） 数字特征：数学期望、方差与时间无关（为常数）相关函数只与时间间隔有关 各态历经性：平稳随机过程的数字特征完全可以由任一实现的 数字特征来代替，即平稳随机过程的任一实现都经历了随机过程的所有可能状态 自相关函数: (a) R(0)-总功率; (b) R()=a2 -直流功率;(c) R(0)-R()=2 交流功率 相关函数与功率谱密度的关系：R()
4、P(w) 维纳-辛钦关系,第3章 随机过程,掌握,计算题,第3章 随机过程,高斯随机过程（理解） 通信系统的噪声，通常是一种高斯随机过程 一维概率密度函数： （掌握）正态分布函数平稳随机过程通过线性系统（掌握）（计算题） 随机过程通过线性系统仍为随机过程 输出过程的数字特征 输出过程的功率谱密度,9,第3章 随机过程,窄带随机过程（理解） 定义 同相分量，正交分量的统计特性 包络，相位的统计特性正弦波加窄带高斯噪声（理解） 合成波的表示形式 合成包络的统计特性高斯白噪声和带限白噪声（掌握） 白噪声与带限白噪声定义 带限白噪声的相关函数（低通、带通）作业：3-5，3-6，3-8，3-9, 3-1
5、0,10,第4章 信 道,无线信道 有线信道 信道的数学模型 信道特性对信号传输的影响 信道中的噪声 信道容量作业题：4-6， 4-7,11,12,第4章 信 道,信道包括无线信道和有线信道。 无线信道：地波、天波和视线传播；还有散射传播：对流层散射、电离层散射和流星余迹散射。 有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆和光纤。光纤：单模光纤和多模光纤。 信道的数学模型：调制信道和编码信道。调制信道用加性干扰和乘性干扰表示信道对于信号传输的影响。,13,第4章 信 道,恒参信道产生的失真主要是线性失真，用振幅频率特性和相位频率特性（群延迟）描述。线性失真可用线性网络补偿。可等效为线性时不变系统 随参信
6、道：传输损耗和传输时延都随时间改变，对信号传输的影响主要是多径效应，多径效应使数字信号的码间串扰增大。非线性时变系统,14,第4章 信 道,信道容量：信道能够传输的最大平均信息量。分为：离散信道容量和连续信道容量。 离散信道容量C：每个符号能够传输的平均信息量最大值(比特/符号) 连续信道容量：增大带宽可以降低信噪功率比而保持信道容量不变。但无限增大带宽并不无限增大信道容量。当S/n0一定时，连续信道容量趋于1.44(S/n0) b/s。,第5章 模拟调制系统,模拟线性调制与解调 线性调制信号的一般模型 线性调制系统的抗噪声性能 非线性调制（角度调制）原理 调频系统的抗噪声性能 各种模拟调制系
7、统的比较 频分复用和调频立体声,16,第5章 模拟调制系统,理解调制和解调的基本概念 理解幅度调制的基本原理 掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形 掌握线性调制系统的抗噪声性能（掌握抗噪性能的分析方法） 掌握非线性调制系统的抗噪性能（调频） 了解频分复用的概念 作业： 5-7，5-9，5-10，5-11，5-13，5-16，5-17,17,第5章 模拟调制系统,理解幅度调制与解调的基本原理只要适当选择H()，便可以得到各种幅度调制信号。,18,第5章 模拟调制系统,AM调制,DSB调制,SSB调制,VSB调制,功耗大、带宽宽、解调简单（调幅广播）,功耗小 带宽宽,功耗小、带宽窄，低
8、频困难（单边带电台）,功耗小、带宽较窄、低频好（电视）,掌握幅度调制中几种已调信号的时域及频域表达及图形,19,第5章 模拟调制系统,相干解调与非相干解调（包络检波） 相干解调(同步检波) 适用于：AM，DSB，SSB，VSB 相干解调器的一般模型,20,第5章 模拟调制系统,包络检波 适用条件：AM信号，且要求|m(t)|max A0 ， 包络检波器结构：通常由半波或全波整流器和低通滤波器组成。例如，结构简单，解调输出是相干解调输出的2倍,21,第5章 模拟调制系统,掌握线性调制系统的抗噪声性能（掌握抗噪性能的分析方法） 输出信噪比定义制度增益定义：DSB调制系统的性能：DSB输出信噪比：D
9、SB的制度增益：,22,第5章 模拟调制系统,SSB调制系统的性能：SSB输出信噪比：SSB的制度增益：AM包络检波的性能AM包络检波的解调信号输出信噪比：AM的制度增益：,23,第5章 模拟调制系统,理解非线性调制的原理： FM和PM信号的一般表达式角度调制信号的一般表达式为式中，A 载波的恒定振幅； ct +(t) (t) 信号的瞬时相位；(t) 相对于载波相位ct的瞬时相位偏移；dct +(t)/dt = (t) 瞬时频率d(t)/dt 相对于载频c的瞬时频偏。,24,第5章 模拟调制系统,相位调制(PM)：瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即PM信号表达式：频率调制(FM)：瞬时频率偏
10、移随调制信号成比例变化，即FM信号表达式：,25,第5章 模拟调制系统,单音调频：得到FM信号的表达式式中调频指数，表示最大的相位偏移最大角频偏 最大频偏。,26,第5章 模拟调制系统,调频信号的带宽 卡森公式当 时， 当,27,第5章 模拟调制系统,调频信号的解调：非相干解调 非相干解调：调频信号的一般表达式为解调器的输出应为振幅鉴频器：,28,第5章 模拟调制系统,掌握非线性调制系统的抗噪性能 输入信噪比 ：大信噪比时输出信噪比单一调频制度增益：小信噪比时的门限效应：,29,第5章 模拟调制系统,了解频分复用的概念(FDM) 目的：充分利用信道的频带资源，提高信道利用率 原理,30,第6章
11、 数字基带传输系统,发送信号的码型与波形选择及其功率谱特征； 码间串扰及奈奎斯特第一准则； 无码间串扰的基带系统抗噪声性能； 改善系统性能的两种措施部分响应和均衡； 直观估计接收信号质量的实验方法眼图。,31,第6章 数字基带传输系统,基带信号：未经调制的信号。 特征：频谱从零频或很低频率开始，占据较宽的频带。 基带信号在传输前，必须经过一些处理或某些变换（码型变换、波形和频谱变换）才能送入信道中传输。处理和变换的目的是使信号特性与信道的传输特相匹配。 数字基带信号的表示形式：单极性和双极性波形、归零和非归零波形、差分波形、多电平波形等。等概双极性波形无直流分量，有利于在信道中传输；单极性RZ
12、波形中含有位定时频率分量，常作为提取位同步信息时的过渡波性；差分波形可以消除设备初始状态的影响。 数字基带信号的功率谱：由连续谱和离散谱两部分组成，连续谱可以确定信号的带宽，离散谱可以确定能否从脉冲序列中 直接提取定时分量。,32,第6章 数字基带传输系统,基带信号的频谱特性可以根据连续谱确定序列的带宽； 可以根据离散谱是否存在的特定明确能否从脉冲序列中直接提取定时分量； 分析过程中未限制g1(t)和g2(t)的波形，所以上式不仅可用于二进制数字基带信号的功率谱计算，还可用于数字调制信号的功率谱计算；,33,第6章 数字基带传输系统,码型编码用来把原始消息代码变换成适合于基带信道传输的码型：A
13、MI码、HDB3码例：作业6-7：1011 0000 0000 0101数字基带信号传输的物理过程：定性+定量分析,34,第6章 数字基带传输系统,数字基带信号传输的物理过程误码原因： 信道加性噪声、 码间串扰、定时准确性 抽样判决值=本码元抽样值+其他码元的串扰值+噪声 码间串扰：系统传输总特性不理想，导致前后码元的波形畸变并使前面波形出现很长的拖尾，从而对当前码元的判决造成干扰。,35,第6章 数字基带传输系统,无码间串扰的条件奈奎斯特第一准则 时域条件即：若h(t)的抽样值除了在t = 0时不为零外，在其他所有抽样点上均为零，就不存在码间串扰。 频域条件奈奎斯特第一准则 物理意义：将H(
14、)在 轴上以2/Ts为间隔切开，然后分段沿轴平移到(-/Ts, /Ts)区间内，将它们进行叠加，其结果应当为一常数或一条直线（不必一定是Ts ）。,36,第6章 数字基带传输系统,奈奎斯特第一准则为消除码间串扰奠定了理论基础：0的理想低通系统可以达到2B/Hz的理论极限值，但不能物理实现；1的升余弦频谱易于实现，且响应波形的尾部衰减快，有利于减小码间串扰和位定时误差的影响，但占用带宽最大，频带利用率下降为1B/Hz。 有无码间串扰的判断 要实现无码间干扰传输，最高传码率与实际传码率之间应满足：(1)实际传码率要小于等于最高传码率(2) 最高传码率必须为实际传码率的整数倍,37,第6章 数字基带
15、传输系统,二进制基带传输系统的抗噪声性能：（掌握分析方法）当比值A/ n一定时，双极性基带系统的误码率比单极性的低，抗噪声性能好。在等概条件下，双极性的最佳判决门限电平为0，与信号幅度无关，因而不随信道特性变化而变，故能保持最佳状态。而单极性的最佳判决门限电平为A/2，它易受信道特性变化的影响，从而导致误码率增大。双极性基带系统比单极性基带系统应用更为广泛。,38,第6章 数字基带传输系统,部分响应技术： 目的或好处 ：利用部分响应技术，人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性、使频带利用率提高到理论最大值、并加速传输波形尾巴的衰减和降低
16、对定时精度要求的目的。 部分响应信号是由预编码器、相关编码器、发生滤波器、信道和接收滤波器共同产生的。其中，相关编码是为了得到部分响应信号频谱，预编码解除了码元之间的相关性。,39,第6章 数字基带传输系统,第类部分响应波形 时域波形：经简化后得频谱函数带宽为B = 1/2Ts (Hz) ，频带利用率为2B/Hz 用g(t)作为传输波形：达到了拖尾衰减快频带利用率高的目的,40,第6章 数字基带传输系统,第类部分响应系统方框图 图(a) 原理方框图 图(b) 实际系统方框图,41,第6章 数字基带传输系统,时域均衡(计算抽头系数） 均衡器为了减小码间串扰的影响，在系统中插入一种可调滤波器来校正
17、或补偿系统特性。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。 时域均衡器：直接校正已失真的响应波形，使包括可调滤波器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰条件。 如果在接收滤波器和抽样判决器之间插入一个称之为横向滤波器的可调滤波器，其冲激响应为：式中，Cn完全依赖于H()，那么，理论上就可消除抽样时刻上的码间串扰。,42,第6章 数字基带传输系统,由无限多的按横向排列的迟延单元Ts和抽头加权系数Cn 组成的，因此称为横向滤波器。,43,第6章 数字基带传输系统,有限长横向滤波器的数学表示式设一个具有2N+1个抽头的横向滤波器，如下图所示，其单位冲激响应为e(t)，则有,44,第6章 数字基带传输系统,均
18、衡准则与实现：通常采用峰值失真和均方失真来衡量。 峰值失真定义： 式中，除k = 0以外的各值的绝对值之和反映了码间串扰的最大值。y0是有用信号样值，所以峰值失真D 是码间串扰最大可能值（峰值）与有用信号样值之比。显然，对于完全消除码间干扰的均衡器而言，应有D = 0；对于码间干扰不为零的场合，希望D 越小越好。因此，若以峰值失真为准则调整抽头系数时，应使D 最小。,45,第6章 数字基带传输系统,Lucky曾证明：如果初始失真D01,则D的最小值必然发生在y0前后的yk都等于零的情况下。这一定理的数学意义是，所求的系数Ci应该是下式成立时的2N+1个联立方程的解。这2N+1个线性方程为,46
19、,第6章 数字基带传输系统,将上式写成矩阵形式，有这个联立方程的解的物理意义是：在输入序列xk给定时，如果按上式方程组调整或设计各抽头系数Ci，可迫使均衡器输出的各抽样值yk为零。这种调整叫做“迫零”调整，所设计的均衡器称为“迫零”均衡器。它能保证在D01时，调整除C0外的2N个抽头增益，并迫使y0前后各有N个取样点上无码间串扰，此时D取最小值，均衡效果达到最佳。,47,第6章 数字基带传输系统,作业：6-7，6-10，6-11， 6-12，6-21，6-25,48,第7章数字带通传输系统,二进制数字调制原理（时域波形，功率谱，带宽） 二进制振幅键控 二进制频移键控 二进制相移键控 二进制差分
20、相移键控 二进制数字调制系统的抗噪声性能（误码率计算） 2ASK系统的抗噪声性能 2FSK系统的抗噪声性能 2PSK和2DPSK系统的抗噪声性能 二进制数字调制系统的性能比较,49,第7章数字带通传输系统,二进制振幅键控(2ASK） 基本原理：s(t) 二进制单极性非归零随机矩形脉冲序列,50,第7章数字带通传输系统,2ASK信号产生方法 模拟调制法（相乘器法）键控法,51,第7章数字带通传输系统,2ASK信号解调方法 非相干解调(包络检波法) 相干解调(同步检测法),52,第7章数字带通传输系统,2ASK信号的功率谱密度示意图,53,第7章数字带通传输系统,二进制频移键控（2FSK）,54,
21、第7章数字带通传输系统,2FSK信号的产生方法 采用模拟调频电路来实现：信号在相邻码元之间的相位是连续变化的。 采用键控法来实现：相邻码元之间的相位不一定连续。,55,第7章数字带通传输系统,2FSK信号的解调方法 非相干解调,56,第7章数字带通传输系统,相干解调,57,第7章数字带通传输系统,其他解调方法：比如鉴频法、差分检测法、过零检测法等。下图给出了过零检测法的原理方框图及各点时间波形。,58,第7章数字带通传输系统,2FSK功率谱密度对相位不连续的2FSK信号，可以看成由两个不同载频的2ASK信号的叠加，它可以表示为,59,第7章数字带通传输系统,二进制相移键控（2PSK） 2PSK
22、信号的表达式：在2PSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制“0”和“1”。因此，2PSK信号的时域表达式为 式中，n表示第n个符号的绝对相位：因此，上式可以改写为,60,第7章数字带通传输系统,典型波形s(t) 二进制双极性非归零随机矩形脉冲序列,61,第7章数字带通传输系统,2PSK信号的调制器原理方框图 模拟调制的方法 键控法,62,第7章数字带通传输系统,2PSK信号相干解调原理方框图和波形图：,63,第7章数字带通传输系统,“倒”现象或“反相工作”：如果接收端的本地载波与发端的载波相位不一致（或者对某一参考相位）发生了180移相，使得判决结果完全产生错误，这种现象称为2PSK 方式的
23、“倒”现象或“反相工作”，这也是2PSK方式在实际中很少采用的主要原因。为了解决上述问题，可以采用差分相移键控（DPSK）体制。,64,第7章数字带通传输系统,功率谱密度 2PSK表达式：-对应s(t)为双极性非归零码 2PSK功率谱密度：-此处Ps(f)是双极性矩形脉冲序列的功率谱。,65,第7章数字带通传输系统,2PSK功率谱密度曲线,66,第7章数字带通传输系统,二进制差分相移键控（2DPSK） 2DPSK原理 利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递数字信息，所以又称相对相移键控。 假设为当前码元与前一码元的载波相位差，定义数字信息与 之间的关系为,67,第7章数字带通传输系统,2DPS
24、K信号的产生方法传号差分码：相对码前后码元之间有变化对应绝对码中的“1”，相对码前后码元之间无变化对应绝对码中的“0”，表现在2DPSK信号中则是载波的相位遇到原数字信息“1”变化，遇到“0”则不变。,差分编码,2PSK键控,绝对码,相对码（差分码）,2DPSK信号,68,第7章数字带通传输系统,2DPSK信号调制器原理方框图差分码常用的传号差分码的编码规则为：2DPSK信号的解调方法 相干解调(极性比较法)加码反变换法：解决了载波相位模糊性带来的问题。,69,第7章数字带通传输系统,2DPSK的相干解调器原理图和各点波形,解决了相位模糊问题,换成-coswct重画,70,第7章数字带通传输系
25、统,二、差分相干解调(相位比较）法,直接得到绝对码不需要码反变换,相乘器比较相位不需要相干载波,71,第7章数字带通传输系统,2DPSK功率谱密度 由于：2PSK中的基带信号s(t)对应的是绝对码序列；而2DPSK中的基带信号s(t)对应的是码变换后的相对码序列。因此，2DPSK信号和2PSK信号的功率谱密度是完全一样的。信号带宽为与2ASK的相同，也是码元速率的两倍。,72,第7章数字带通传输系统,二进制振幅键控(2ASK)系统的抗噪声性能 分析模型,73,第7章数字带通传输系统,二进制频移键控(2FSK)系统的抗噪声性能 分析模型,74,第7章数字带通传输系统,2PSK相干解调系统性能 分
26、析模型,75,第7章数字带通传输系统,2DPSK信号相干解调系统性能 分析模型：相干解调法,76,第7章数字带通传输系统,2DPSK信号差分相干解调系统性能 分析模型,77,二进制数字调制系统的抗噪声性能,第7章数字带通传输系统,78,第7章数字带通传输系统,频带宽度 2ASK系统和2PSK(2DPSK)系统的频带宽度2FSK系统的频带宽度对信道特性变化的敏感性2FSK2PSK(2DPSK)2ASK 作业：7-8，7-11,79,第9章模拟信号的数字传输,掌握模拟信号抽样、量化、编码的基本概念； 掌握脉冲编码调制的原理（给定输入样值，能编出二进制码）； 了解DPCM系统的原理； 了解增量调制的
27、基本概念； 了解时分复用的基本概念。,80,第9章模拟信号的数字传输,数字化(A/D转换）3步骤：抽样、量化和编码,81,第9章模拟信号的数字传输,9.2 模拟信号的抽样 9.2.1 低通模拟信号的抽样定理 抽样：把时间上连续的模拟信号，变成一系列时间上离散的抽样值的过程。 抽样定理：一个最高频率为fH连续模拟信号m(t)中的，以T1/2fH的间隔时间对它进行等间隔抽样，则m(t)将被所得的抽样值完全确定。最低抽样速率2fH称为奈奎斯特速率。与此相应的最小抽样时间间隔1/2fH称为奈奎斯特间隔。,82,第9章模拟信号的数字传输,抽样,83,第9章模拟信号的数字传输,量化：利用预先规定的有限个电
28、平，来表示模拟信号抽样值的过程。,模拟信号的数字化(A/D转换）3步骤：抽样、量化和编码,84,第9章模拟信号的数字传输,量化过程图M个抽样值区间是等间隔划分的，称为均匀量化。M个抽样值区间也可以不均匀划分，称为非均匀量化。,85,第9章模拟信号的数字传输,均匀量化 均匀量化的表示式量化间隔：量化区间的端点：量化输出电平qi取为量化间隔的中点：量化噪声：量化输出电平与量化前信号的抽样值之间的误差； 信号量噪比：信号功率与量化噪声功率之比，用以衡量量化对信号影响的大小，是量化器的主要指标之一。,86,第9章模拟信号的数字传输,均匀量化的平均信号量噪比在均匀量化时，量化噪声功率的平均值Nq可以用下
29、式表示若信号具有均匀的概率密度，则信号功率等于所以，平均信号量噪比为量化器的平均输出信号量噪比随量化电平数M的增大而提高。,87,第9章模拟信号的数字传输,非均匀量化 在实际应用中，对于给定的量化器，量化电平数M和量化间隔v都是确定的，量化噪声Nq也是确定的。但是，信号的强度可能随时间变化（例如，语音信号）。当信号小时，信号量噪比也小。所以，这种均匀量化器对于小输入信号很不利。为了克服这个缺点，改善小信号时的信号量噪比，在实际应用中常采用非均匀量化非均匀量化的目的（为什么采用非均匀量化、非均匀量化的优点或均匀量化的缺点）,88,第9章模拟信号的数字传输,非均匀量化原理 在非均匀量化时，量化间隔
30、随信号抽样值的不同而变化。信号抽样值小时，量化间隔v也小；信号抽样值大时，量化间隔v也变大。 非均匀量化的实现方法：其过程：首先将抽样值x通过压缩器进行压缩，然后对压缩后的信号y进行均匀量化，最后在接收端用扩张器来恢复x。,89,第9章模拟信号的数字传输,非均匀量化原理 压缩：是用一种非线性电路将输入电压x变换成输出电压y： y = f(x) 图示：纵坐标y 是均匀刻度的，横坐标x 是非均匀刻度的。所以输入电压x越小，量化间隔也就越小，小信号的量化误差小。,将强信号压缩，弱信号放大,90,第9章模拟信号的数字传输,A压缩律和13折线 A压缩律是指符合下式的对数压缩规律：其中，x 压缩器归一化输
31、入电压；y 压缩器归一化输出电压；A 常数，它决定压缩程度，常用A=87.6。,91,第9章模拟信号的数字传输,13折线压缩特性 A律的近似 A律表示式是一条平滑曲线，用电子线路很难准确地实现。但可以用数字电路来近似实现。13折线特性就是近似于A律的特性。在下图中示出了这种特性曲线：,92,第9章模拟信号的数字传输,压缩律和15折线压缩特性 压缩律：是指压缩器的压缩特性具有如下关系：其中：为压扩参数，表示压扩程度=0时，无压缩效果 ； ，压缩效果明显当=255时：这就是美国等地采用的压缩律的特性。 由于律同样不易用电子线路准确实现，一般用15折线近似律。,93,第9章模拟信号的数字传输,15折
32、线压缩： (1)将纵坐标y从0到1之间划分为8等份。对应于各转折点的横坐标x值可以按照下式计算：(2)将这些转折点用直线相连，就构成了8段折线。,94,第9章模拟信号的数字传输,9.5.1脉冲编码调制（PCM）的基本原理 把从模拟信号抽样、量化，直到变换成为二进制符号的基本过程，称为脉冲编码调制，简称脉码调制。,逐次比较法编码原理 方框图,第9章模拟信号的数字传输,96,第9章模拟信号的数字传输,码位排列方法 在13折线法中采用的折叠码有8位。其中第一位c1表示量化值的极性正负。后面的7位分为段落码和段内码两部分，用于表示量化值的绝对值。其中第2至4位(c2 c3 c4)是段落码，共计3位，对
33、应8种斜率的段落；其他4位(c5 c8)为段内码，可以表示每一段落内的16种量化电平。段内码代表的16个量化电平是均匀划分的。所以，这7位码总共能表示27 128种量化值。 不同段落的量化间隔是不同的：其中第1和2段最短，斜率最大，其横坐标x的归一化动态范围只有1/128。再将其等分为16小段后，每一小段的动态范围只有(1/128) (1/16) = 1/2048。这就是最小量化间隔，后面将此最小量化间隔(1/2048)称为1个量化单位。,97,第9章模拟信号的数字传输,段落码编码规则,98,第9章模拟信号的数字传输,段内码编码规则：,99,第9章模拟信号的数字传输,PCM信号的码元速率和带宽
34、(1) 码元速率设m(t)为低通信号，最高频率为fH， 按照抽样定理的抽样速率fs2fH，如果量化电平数为M=2N， 则采用二进制代码的码元速率为式中， N为二进制编码位数。 (2)传输PCM信号所需的最小带宽:抽样速率的最小值fs=2fH，这时码元传输速率为RB=2fHN，在无码间串扰和采用理想低通传输特性的情况下，所需最小传输带宽为,100,第9章模拟信号的数字传输,差分脉冲编码调制(DPCM)的原理及性能 DPCM原理在DPCM中，对当前抽样值和预测值之差进行编码并传输。这相当于在下式,101,第9章模拟信号的数字传输,增量调制 增量调制(M)可以看成是一种最简单的DPCM。 当DPCM
35、系统中量化器的量化电平数取为2时，Rb=Nfs N=1，DPCM系统就成为增量调制系统。量化器输出信号rk只取两个值+ 或 。因此，可以用一个二进制符号表示rk。用“1” “+”， “0” “- ”。,102,第9章模拟信号的数字传输,波形图在解调器中，积分器只要每收到一个“1”码元就使其输出升高，每收到一个“0”码元就使其输出降低，这样就可以恢复出图中的阶梯形电压。这个阶梯电压通过低通滤波器平滑后，就得到十分接近编码器原输入的模拟信号。,103,第9章模拟信号的数字传输,9.8 时分复用和复接9.8.1 基本概念 时分多路复用原理,104,第9章模拟信号的数字传输,掌握模拟信号抽样、量化、编码的基本概念； 掌握脉冲编码调制的原理（给定输入样值，能编出二进制码）； 了解DPCM系统的原理； 了解增量调制的基本概念； 了解时分复用的基本概念。 作业：9-7，9-9,105,第10章 数字信号最佳接收,10. 小结 了解数字信号接收的统计表述，最佳接收准则； 掌握二进制确知信号的最佳接收机结构，最佳接收机性能； 熟悉普通接收机与最佳接收机的性能差异 掌握匹配滤波器的原理（几个典型公式） 熟悉理想信道条件下的最佳基带系统的结构 作业：10-4, 10-9，10-11,
