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1、 信 源 编 码第第1010章章本章内容: 第第1010章章 信源编码信源编码 模拟信号的抽样 模拟脉冲调制量化 脉冲编码调制 PCM、 DPCM 增量调制 M时分复用 TDM、准同步数字体系（PDH）学习要求: 第第1010章章 信源编码信源编码 理解、掌握抽样定理，了解PAM调制原理；掌握模拟信号的均匀量化和非均匀量化的方法和 性能，尤其要掌握13折线A律法；掌握PCM 和DPCM调制、解调的原理，掌握它 们抽样、量化、编码的模数转换过程的原理及 两者的差异； 理解PCM和DPCM 系统所需信道带宽与传码率 关系； 了解M系统的基本原理及其与PCM和DPCM 系统的比较；掌握时分复用原理。
2、l模拟信号数字化三个步骤：抽样、量化、编码。l低通模拟信号的抽样定理：l量化：均匀量化、非均匀量化（原理、优缺点）l13折线法：lPCM编码：原理、编码、译码、量化误差lTDM：lPDH-E体系：一次群的帧结构第第9 9章章数字信号的最佳接收本章内容本章内容: 第9章 数字信号的最佳接收 数字信号的统计特性最佳接收准则确知/随相/起伏数字信号的最佳接收实际/最佳接收机性能比较数字信号的匹配滤波接收法最佳基带传输系统学习要求学习要求: 理解数字信号接收的统计表述，最佳接收准则；掌握确知信号的最佳接收及其结构；了解随相信号和起伏信号的最佳接收；掌握实际接收机与最佳接收机的性能比较；掌握匹配滤波器的
3、原理以及在最佳接收中的应用；了解基带系统的最佳化。第9章 数字信号的最佳接收 l最佳接收：错误概率最小作为“最佳”的准则最大似然准 则、最大后验概率准则l确知数字信号的最佳接收机：原理方框图l实际接收机和最佳接收机的性能比较：在 S 和 n0 相同的条件下，极限时：极限时：实际上：实际上：最佳接收机优于实际接收机的性能。数字信号的匹配滤波接收法 是一种能在抽样时刻上抽样时刻上获得最大输出信噪比最大输出信噪比的线性滤波器。 通常取 t0 =TB B数字带通传输系统第7章二进制数字调制/解调原理 2ASK2FSK2PSK/2DPSK 二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的性能比较多进制
4、数字调制原理和特点本章内容: 第7章 数字调制 掌握掌握2ASK2ASK、2FSK2FSK、2PSK2PSK、和、和2DPSK2DPSK等数字调等数字调制系统的调制解调原理、调制与解调框图以及数制系统的调制解调原理、调制与解调框图以及数 学描述。学描述。理解数字调制信号功率谱的分析方法，掌握各种理解数字调制信号功率谱的分析方法，掌握各种二进制数字调制系统对信道带宽的要求。二进制数字调制系统对信道带宽的要求。掌握高斯信道二进制数字系统性能分析方法；理掌握高斯信道二进制数字系统性能分析方法；理解最佳门限等对系统性能的影响；比较二进制数解最佳门限等对系统性能的影响；比较二进制数字调制系统的抗噪声性能
5、。字调制系统的抗噪声性能。理解多进制数字调制系统的工作原理。理解多进制数字调制系统的工作原理。学习要求: 第7章 数字调制 1 0 1 101s(t)载波2ASKtn 表达式：2ASK 也称 OOKttn 原理：n 波形：单极性Tss(t)载波幅度7.1.1 二进制振幅键控 （2ASK）TBn2ASK 产生u模拟调制法 u键控法n 2ASK 解调 u 包络检波法u 相干解调法n原理：n波形：n表达式：s(t)载波频率载波频率7.1.2 二进制频移键控（2FSK）u模拟调频法：相邻码元之间的相位是连续变化的。u 键控法：相邻码元之间的相位不一定连续。n 2FSK 产生 特点：转换速度快、电路简单
6、、产生的波形好、频率稳定度高。u 包络检波法n 2FSK 解调 0101s1s2u 相干解调法n原理：n波形：n表达式：双极性s(t)载波相位7.1.3 二进制相移键控 （2PSK）n 2PSK 产生 u键控法n 2PSK 解调 u模拟调制法2PSK 解调原理框图 和 各点波形 ：2PSK存在问题存在问题：解决方案解决方案： DPSK Differential PSK 载波相位模糊倒现象 (反相工作)利用前后相邻码元的载波相对相位表示信息。n 原理：7.1.4 二进制差分相移键控 （2DPSK）n 波形:示例:n 差分编码规则：为模2加 bn-1为 bn的前一码元 最初bn-1可任意设定n 2
7、DPSK 产生u 构 思n2DPSK 解调 u 模 型（差分编码）（1）2DPSK 相干解调 + 码反变换法相位 模糊消除 影响（2） 2DPSK 差分相干解调 (相位比较)法相乘器 起着 相位比较的作用n 分析目的：B n 分析方法：借助于基带信号的功率谱Power Spectral Density7.1.5 二进制数字已调信号的功率谱 (PSD)设 Ps (f) s(t) 的PSDP2ASK (f) 2ASK信号的PSD则1 2ASK信号的功率谱密度信号的功率谱密度可见， P2ASK (f) 是Ps (f)的线性搬移（属线性调制）。单极性基带带宽fB = 1/TB=RB2PSK信号的频谱与
8、2ASK的十分相似；带宽也是基带信号带宽的两倍：区别仅在于当P=1/2时，谱中无离散谱（即载波分量）。2 2PSK/2DPSK信号的功率谱密度信号的功率谱密度双极性3 2FSK信号的功率谱密度的功率谱密度B2FSKP2FSK(f)f1f1+fBf1-fBf2f2+fBf2-fBf1f1-fBf2f2+fBB2FSKP2FSK(f) 连续谱形状随着两个载频之差的大小而变化 谱零点带宽：f.fBfB7.3二进制数字调制系统性能比较1 误码率 可靠性 讨论2PSK、2DPSK、2FSK、2ASKlB2FSK不仅与基带信号带宽有关，且与两个载频之差有关。l设基带信号的谱零点带宽为RB=1/TS，则有：
9、l在RB一定时，2FSK的频带利用率最低，有效性最差 。2 频带带宽有效性 数字基带传输系统第6章数字基带信号及其频谱特性 基带传输的常用码型数字基带信号传输与码间串扰 无码间串扰的基带传输特性基带传输系统的抗噪声性能眼图 部分响应和时域均衡本章内容: 第6章 数字基带 掌握常见的数字基带信号波形，理解数字基带信号功率 谱的分析方法，掌握单、双极性基带信号功率谱的特点 ； 理解、掌握基带传输的常用码型； 理解码间串扰的意义，掌握无码间串扰基带传输的条件 与系统设计； 掌握受控符号间串扰基带传输的基本原理、重点掌握第 一类、第四类部分响应系统的工作原理； 了解均衡技术的一般原理； 理解理想基带传
10、输系统（单、双极性）错误概率的分析 方法； 理解并掌握用眼图估计基带传输系统性能的实验方法。学习要求: 第6章 数字基带 六种基本信号波形数字基带信号谱零点带宽：归纳：l常用码型：AMI、HDB3编码规则： 连“0”个数不超过3个时，遵循AMI的编码规则； 连“0”个数超过3个时，将每4个连“0”化作一小节，用 “000V”替代；V码的极性应与前一个非“0”脉冲的极性相同（破坏了 极性交替的规则， V称为破坏脉冲）相邻V码的极性必须交替出现；V码取值能满足的要 求但不能满足此要求时，将0000更改为B+00V+ 或 B- 00V- 。B称为调节脉冲。V码之后的传号码极性也要交替。无码间串扰的基
11、带传输特性n 时域条件频域条件：6.4.3 无码间串扰传输 H()的设计 1 理想低通特性奈奎斯特带宽（最窄带宽）奈奎斯特速率 （无ISI的最高波特率） u存在问题 : :特性陡峭 不易实现；响应曲线尾部收敛慢，摆幅大，对定时要求严格。fN 奈奎斯特带宽f 超出 fN的扩展量2 余弦滚降特性归纳QQA A部分响应技术部分响应技术（见6.7）滚降系数系统带宽无ISI的最高频带利用率无ISI的最高码元速率 Baud=1 (Baud/ Hz）例（1）H(f) 满满足无码间码间 串扰扰的频频域条件（2）（3）解(a) 原理方框图预编码：可消除接收端的“差错传播”现象: bk=ak bk-1 （模2加）
12、即 ak=bk bk-1 Ck=bk+ bk-1 相关编码:（算数加）接收端对Ck作“模2 判决”即可恢复ak ： Ckmod2= bk+ bk-1 mod2= ak6.7.1 部分响应系统u例： ak和bk为二进制双极性码，其取值为+1及-1ak 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1bk-1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1bk 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0Ck 0 +2 0 0 +2 +2 +2 0 2 0 0Ck 0 +2 0 0 +2 +2 +2 0 0 0 0ak 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 判决规则：此例说明，由当前值Ck可直接得到当前
13、的ak ，错误不会传播下去，而是局限在受干扰码元本身位置。 bk=ak bk-1Ck=bk+ bk-1 (b) 实际系统组成框图(a) 原理方框图模拟调制系统第5章调调制简简介定义义 目的 分类类线线性调调制（幅度调调制）原理 线线性调调制系统统的抗噪声性能 非线线性调调制（角度调调制）原理 各种模拟调拟调 制系统统的性能比较较 频频分复用（FDM）本章内容: 第5章 模拟调制 掌握各类线性调制与解调的工作原理、调制与解调框图以及数学描述。理解角度调制的基本概念；掌握调频和调相的定义 、工作原理、主要区别与内在联系，以及它们相互 转换的条件。掌握各种调制系统的性能指标、性能分析。掌握门限效应产
14、生的原因。掌握频分复用的概念。学习要求: 第5章 模拟调制 进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸；实现信道的多路复用，提高信道利用率；扩展信号带宽，提高系统抗干扰能力。n 调制目的为什么要 进行调制 ？本章研究的模拟调制方式：是以正弦信号 作为载波的 5.1.1 常规 调幅（AM）nAM表达式nAM调制模型条件：边带项载波项nAM波形和频谱5.1.2 双边带调制（DSB-SC）条件：nDSB表达式nDSB调制器double-sideband suppressed carriernDSB波形和频谱5.1.3 单边带调制（SSB）nSSB信号的产生（1）滤波法 技术难点之一边带滤波特性 HHS
15、SBSSB( ( ) ) （2）相移法 USB + - - 传递函数：是是 mm( (t t) ) 的的希尔伯特变换 含义：幅度不变，相移 /2 Hh() 对 m(t) 的所有频率分量精确相移 /2 技术难点之二下边带边带 上边带边带要求：5.1.4 残留边带调制（VSB）介于SSB与DSB之间的折中方案。nVSB信号的产生应该具有怎样 的滤波特性 ？nVSB信号的相干解调应该具有怎样 的滤波特性？ 相乘：LPF解调输出：若要无失真恢复 m(t)， VSB滤波器的传输函数必须满足：含义：nVSB信号的特点l 仅比SSB所需带宽有很小的增加，却换来了电路的简单。l 应用：商业电视广播中的电视信号传输等。5.1.6 相干解调 与 包络检波n相干解调 本地载波/相干载波n包络检波 能否说：DSB系统的抗噪声性能
