《現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)》第2章課件

第二版IntroductiontoModernCommunicationTechnology第二版Introductionto第2章通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)《現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)》第2章課件本章學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念。理解信源編碼中的信號(hào)處理過程。了解信道編碼中多路復(fù)用、復(fù)接與同步等技術(shù)應(yīng)用。了解數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)闹饕獌?nèi)容。了解數(shù)字調(diào)制技術(shù)基本類型及應(yīng)用。了解差錯(cuò)控制編碼技術(shù)應(yīng)用。

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念。內(nèi)容簡介2.1概述2.2信源編碼2.3信道復(fù)用2.4數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸2.5調(diào)制技術(shù)2.6差錯(cuò)控制技術(shù)

放映結(jié)束內(nèi)容簡介2.1概述放映結(jié)束內(nèi)容簡介2.1概述2.1.1通信系統(tǒng)研究的主要問題2.1.2數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念

返回主目錄內(nèi)容簡介2.1概述返回主目錄內(nèi)容簡介2.2信源編碼2.2.1模擬信號(hào)的數(shù)字化處理2.2.2語音編碼技術(shù)2.2.3圖像編碼技術(shù)

返回主目錄內(nèi)容簡介2.2信源編碼返回主目錄內(nèi)容簡介2.3信道復(fù)用2.3.1信道復(fù)用概述2.3.2多路復(fù)用技術(shù)2.3.3同步技術(shù)2.3.4數(shù)字復(fù)接技術(shù)2.3.5同步數(shù)字系列（SDH）

返回主目錄內(nèi)容簡介2.3信道復(fù)用返回主目錄內(nèi)容簡介2.4數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸2.4.1數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍?.4.2再生中繼與均衡技術(shù)2.4.3數(shù)字傳輸?shù)某Ｓ么a型

返回主目錄內(nèi)容簡介2.4數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸返回主目錄內(nèi)容簡介2.5調(diào)制技術(shù)2.5.1調(diào)制的基本概念2.5.2模擬調(diào)制技術(shù)2.5.3基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)2.5.4現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)

返回主目錄內(nèi)容簡介2.5調(diào)制技術(shù)返回主目錄內(nèi)容簡介2.6差錯(cuò)控制技術(shù)2.6.1差錯(cuò)控制的概念2.6.2差錯(cuò)控制編碼

返回主目錄內(nèi)容簡介2.6差錯(cuò)控制技術(shù)返回主目錄2.1

概述通信系統(tǒng)是構(gòu)成各種通信網(wǎng)的基礎(chǔ)。數(shù)字通信已成為現(xiàn)代通信技術(shù)的主流。數(shù)字通信系統(tǒng)中融合了計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)，是構(gòu)成現(xiàn)代通信網(wǎng)的基礎(chǔ)。按照信道傳送信號(hào)的不同，通信可以分為模擬通信和數(shù)字通信。返回2.1概述通信系統(tǒng)是構(gòu)成各種通信網(wǎng)的基礎(chǔ)。數(shù)字通信2.1.1

通信系統(tǒng)研究的主要問題模擬通信系統(tǒng)研究的主要問題：收發(fā)兩端的變換過程以及基帶信號(hào)的特性。調(diào)制與解調(diào)原理。信道與噪聲的特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?。噪聲存在條件下的系統(tǒng)性能。2.1.1通信系統(tǒng)研究的主要問題模擬通信系統(tǒng)研究的主要問題通信系統(tǒng)研究的主要問題數(shù)字通信系統(tǒng)研究的主要問題：收發(fā)信端的變換過程、模擬信號(hào)數(shù)字化以及數(shù)字基帶信號(hào)的特性。數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理。信道與噪聲的特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊??？垢蓴_編碼與解碼，即差錯(cuò)控制編碼問題。保密通信問題。同步問題。返回通信系統(tǒng)研究的主要問題數(shù)字通信系統(tǒng)研究的主要問題：返回2.1.2數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念

數(shù)字通信的特點(diǎn)：傳輸質(zhì)量高、抗噪聲性能強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)保密性好易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合數(shù)字信號(hào)可壓縮設(shè)備體積小、重量輕

2.1.2數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念數(shù)字通信的特點(diǎn)：數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖2-1所示。信源：把消息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的設(shè)備。信源編碼：基本部分是壓縮編碼，用以減小數(shù)字信號(hào)的冗余度，提高數(shù)字信號(hào)的有效性；部分系統(tǒng)還包含加密功能，即在壓縮后再進(jìn)行保密編碼。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖2-1所示。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念信道編碼：在經(jīng)過信源編碼的信號(hào)中增加一些多余的字符，以求自動(dòng)發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸中發(fā)生的錯(cuò)誤，其目的是提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴Ｕ{(diào)制：目的是使經(jīng)過編碼的信號(hào)特性與信道的特性相適應(yīng)，使信號(hào)經(jīng)過調(diào)制后能順利通過信道傳輸。多路復(fù)用：多路信號(hào)重復(fù)使用一條信道。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念信道編碼：在經(jīng)過信源編碼的信號(hào)中增加一數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念信道與噪聲：按信道的傳輸頻帶區(qū)分，各種信道可歸入基帶信道和帶通信道兩類。數(shù)字信號(hào)經(jīng)過信道傳輸時(shí)，信道的傳輸特性以及進(jìn)入信道的外部加性噪聲都將對(duì)數(shù)字信號(hào)加以影響。同步：數(shù)字通信系統(tǒng)中發(fā)送端和接收端之間需有共同的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，使接收端獲知所收數(shù)字信號(hào)中每個(gè)符號(hào)（碼元）的準(zhǔn)確起止時(shí)刻，從而同步地進(jìn)行接收。返回?cái)?shù)字通信系統(tǒng)的基本概念信道與噪聲：按信道的傳輸頻帶區(qū)分，各種2.2信源編碼信源編碼：針對(duì)信源發(fā)送信息所進(jìn)行的壓縮編碼。信源編碼處理的前提：模擬信號(hào)的數(shù)字化。壓縮編碼技術(shù)：為提高傳輸效率，在保證一定信號(hào)質(zhì)量的前提下，盡可能地去除或降低信號(hào)中冗余信息，以減小傳輸所用帶寬。返回2.2信源編碼信源編碼：針對(duì)信源發(fā)送信息所進(jìn)行的壓縮編碼2.2.1模擬信號(hào)的數(shù)字化處理

對(duì)時(shí)間連續(xù)和取值連續(xù)的原始語音和圖像等模擬信號(hào)，若以數(shù)字方式進(jìn)行傳輸，在發(fā)送端應(yīng)先進(jìn)行模／數(shù)（A／D）變換，將原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散和取值離散的數(shù)字信號(hào)2.2.1模擬信號(hào)的數(shù)字化處理對(duì)時(shí)間連續(xù)和取值連續(xù)的原模擬信號(hào)的數(shù)字化處理模擬信號(hào)數(shù)字化過程：①抽樣：用時(shí)間間隔確定的信號(hào)樣值序列來代替原在時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)，在時(shí)間上將模擬信號(hào)離散化。②量化：用有限個(gè)幅度值來近似原連續(xù)變化的幅度值，把模擬信號(hào)的連續(xù)幅度變?yōu)橛邢迶?shù)量且有一定間隔的散值。③編碼：按一定規(guī)律，把量化后的信號(hào)編碼形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字碼組輸出。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理模擬信號(hào)數(shù)字化過程：模擬信號(hào)的數(shù)字化處理1.抽樣

抽樣過程：將時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的模擬信號(hào)在時(shí)間上離散化。抽樣目的：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的時(shí)分多路復(fù)用。

如圖2-2所示。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理1.抽樣模擬信號(hào)的數(shù)字化處理2.量化量化過程：抽樣把模擬信號(hào)變成了時(shí)間上離散的脈沖信號(hào)，但脈沖的幅度仍是連續(xù)的，還需進(jìn)行離散化處理（即對(duì)幅值進(jìn)行化零取整的處理），才能最終用數(shù)字來表示。量化方法：把樣值的最大變化范圍劃分成若干個(gè)相鄰的間隔。當(dāng)某樣值落在某一間隔內(nèi)，其輸出數(shù)值就用此間隔內(nèi)的某一固定值來表示。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理2.量化模擬信號(hào)的數(shù)字化處理（1）均勻量化

采用相等的量化間隔對(duì)采樣得到的信號(hào)作量化。實(shí)際信號(hào)可看成量化輸出信號(hào)與量化誤差之和，量化失真率與最小量化間隔的平方成正比。量化失真在信號(hào)中的表現(xiàn)類似于噪聲，也有很寬的頻譜，被稱為量化噪聲，并用信噪比來衡量。均勻量化方式會(huì)造成大信號(hào)時(shí)的信噪比有余而小信號(hào)時(shí)的信噪比不足，且編碼位數(shù)多（語音信號(hào)需編11位碼），加大了編碼的復(fù)雜性，并對(duì)傳輸信道有更高的要求。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理（1）均勻量化模擬信號(hào)的數(shù)字化處理（2）非均勻量化

實(shí)現(xiàn)：采用壓縮、擴(kuò)張的方法，即在發(fā)送端對(duì)輸入信號(hào)先進(jìn)行壓縮，再均勻量化；在接收端則進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)張?zhí)幚?。原理：量化?jí)間隔隨信號(hào)幅度的大小自動(dòng)調(diào)整。在不增大量化級(jí)數(shù)的條件下，非均勻量化能使信號(hào)在較寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的信噪比達(dá)到要求。標(biāo)準(zhǔn)化的非均勻量化特性：A律13折線壓縮特性（我國采用，如圖2-3所示）和μ律15折線壓縮特性。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理（2）非均勻量化模擬信號(hào)的數(shù)字化處理3.編碼編碼：將抽樣、量化后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼脈沖的過程。解碼：編碼的逆過程，將數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)（即把一個(gè)8位碼字恢復(fù)為一個(gè)樣值信號(hào)）的過程。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理3.編碼模擬信號(hào)的數(shù)字化處理編碼的基本形式：線性編碼：與均勻量化特性對(duì)應(yīng)的編碼碼組中各碼位的權(quán)值固定，不隨輸入信號(hào)的幅度變化。非線性編碼：具有非均勻量化特性的編碼碼組中各碼位的權(quán)值隨著輸入信號(hào)的幅度變化。模擬信號(hào)的數(shù)字化處理編碼的基本形式：模擬信號(hào)的數(shù)字化處理4.脈沖編碼調(diào)制（PCM）模擬信號(hào)經(jīng)過抽樣、量化、編碼完成A/D變換，稱為脈沖編碼調(diào)制（PCM）。標(biāo)準(zhǔn)化的PCM碼組（電話語音）由8位碼組代表一個(gè)抽樣值。語音模擬信號(hào)在發(fā)送端經(jīng)過抽樣、量化和編碼后得到PCM信號(hào)，并經(jīng)過數(shù)字信道傳輸。在接收端，將收到的PCM碼（二進(jìn)制碼組）通過濾波器濾去大量的高頻分量，還原成模擬語音信號(hào)。PCM原理如圖2-4所示。返回模擬信號(hào)的數(shù)字化處理4.脈沖編碼調(diào)制（PCM）返回2.2.2語音編碼技術(shù)信源編碼:將信號(hào)源中的多余信息去除，形成適合傳輸?shù)男盘?hào)，以提高數(shù)字通信傳輸?shù)挠行?。語音編碼:在保持一定算法復(fù)雜度和通信延時(shí)的前提下，利用盡可能少的信道容量，傳送質(zhì)量盡可能高的話音。方法的優(yōu)化：在算法復(fù)雜度和時(shí)延之間找到平衡點(diǎn)，并向更低比特率方移動(dòng)該平衡點(diǎn)。2.2.2語音編碼技術(shù)信源編碼:將信號(hào)源中的多余信息語音編碼技術(shù)語音編碼的性能指標(biāo)：語音質(zhì)量編碼速率信號(hào)延時(shí)算法復(fù)雜度語音編碼技術(shù)語音編碼的性能指標(biāo)：語音編碼技術(shù)語音編碼方法：（1）波形編碼從語音信號(hào)波形出發(fā)，對(duì)波形的采樣值、預(yù)測值或預(yù)測誤差值進(jìn)行編碼。以重建語音波形為目的，盡可能使重建波形接近原信號(hào)波形適應(yīng)能力強(qiáng)，重建語音質(zhì)量好，但對(duì)編碼速率要求較高。能在64kbit/s至16kbit/s的速率上獲得較為滿意的語音質(zhì)量。語音編碼技術(shù)語音編碼方法：語音編碼技術(shù)①脈沖編碼調(diào)制（PCM）PCM是固定電話、長途中繼和光纖傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)碼型，速率為64kbit/s，采用壓擴(kuò)技術(shù)，即非均勻量化。②增量調(diào)制（DM）用一位編碼反映信號(hào)的增量是正或負(fù)的一種脈沖編碼調(diào)制，并出現(xiàn)了總和增量調(diào)制、數(shù)字音節(jié)壓擴(kuò)增量調(diào)制和差分脈碼調(diào)制等改進(jìn)方法。語音編碼技術(shù)①脈沖編碼調(diào)制（PCM）語音編碼技術(shù)③自適應(yīng)差分編碼調(diào)制（ADPCM）綜合脈沖編碼調(diào)制和增量調(diào)制的特點(diǎn)，依據(jù)相鄰樣值的差值編碼的方式，有效地消除了語音信號(hào)中的冗余度，提高了編碼的有效性，速率為32kbit/s。④子帶編碼（SBC）對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行頻域分割的一種編碼方式，其優(yōu)點(diǎn)是各子帶可選擇不同的量化參數(shù)以分別控制它們的量化噪聲。語音編碼技術(shù)③自適應(yīng)差分編碼調(diào)制（ADPCM）語音編碼技術(shù)⑤自適應(yīng)變換編碼（ATC）將語音在時(shí)間上分段，每段取樣后經(jīng)數(shù)字正交變換轉(zhuǎn)至頻域（時(shí)域－頻域變換），取相應(yīng)各組頻域系數(shù)，然后對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化、編碼和傳輸；對(duì)接收端則進(jìn)行相反處理，以恢復(fù)時(shí)域信號(hào)，再將各時(shí)段信號(hào)連成語音，速率為12~16kbit/s。語音編碼技術(shù)⑤自適應(yīng)變換編碼（ATC）語音編碼技術(shù)（2）參量編碼在語音信號(hào)某特征空間抽取特征參量，構(gòu)造語音信號(hào)模型，利用參量量化過程生成碼字進(jìn)行傳輸，在接收端利用碼字重建語音信號(hào)一種編碼方式。根據(jù)從語音段中提取的參數(shù)，在接收端合成一個(gè)新的聲音相似（但波形不盡相同）的語音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)該過程的系統(tǒng)稱聲碼器。語音編碼技術(shù)（2）參量編碼語音編碼技術(shù)參量編碼應(yīng)用于利用無線信道的移動(dòng)通信等設(shè)備：①RPE-LTP（規(guī)則脈沖激勵(lì)長時(shí)預(yù)測編碼）

---用于GSM移動(dòng)通信②CELP（碼本激勵(lì)線性預(yù)測編碼）

---用于CDMA（IS-95）移動(dòng)通信返回語音編碼技術(shù)參量編碼應(yīng)用于利用無線信道的移動(dòng)通信等設(shè)備：返回2.2.3

圖像編碼技術(shù)圖像通信的特點(diǎn):通信效率高形象逼真便于記錄功能齊全信息量大，占用頻帶寬2.2.3圖像編碼技術(shù)圖像通信的特點(diǎn):圖像編碼技術(shù)圖像信息量大而所需傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間多，壓縮數(shù)字圖像信號(hào)編碼速率為圖像處理首要任務(wù)。模擬方式下傳輸一路電話信號(hào)，需一條帶寬為4kHz的模擬話路；而一路標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)的帶寬是6MHz，需要1000條以上的模擬話路。數(shù)字方式下傳輸一路電話信號(hào)，只需一條64kbit/s的數(shù)字話路，而采用8位線性碼的一路數(shù)字電視信號(hào)的編碼速率為2×6×106×8=96Mbit/s，需要1000條以上的數(shù)字話路。圖像編碼技術(shù)圖像信息量大而所需傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間多，壓縮數(shù)字圖像編碼技術(shù)模擬圖像通信的特點(diǎn)：占用的頻帶寬。需采用相位均衡器解決模擬信道中傳輸時(shí)線性相位特性問題圖像信號(hào)在相鄰幀的對(duì)應(yīng)位置間及在同一幀的相鄰位置間，具有很強(qiáng)的相關(guān)性。圖像信息量大，而模擬信號(hào)壓縮方法的壓縮率很小，且對(duì)圖像質(zhì)量的影響較大。模擬圖像信號(hào)傳輸時(shí)有噪聲積累效應(yīng)，使圖像傳輸劣化。

圖像編碼技術(shù)模擬圖像通信的特點(diǎn)：圖像編碼技術(shù)數(shù)字圖像通信的特點(diǎn)：可多次中繼而不致引起噪聲嚴(yán)重積累：適于多次中繼的遠(yuǎn)距離圖像通信，也適于在存儲(chǔ)中的多次復(fù)制。有利于采用壓縮編碼技術(shù)：在一定的信道頻帶條件下可獲得比模擬傳輸更高的通信質(zhì)量；可采用抗干擾編碼技術(shù)，提高抗干擾性能；易于實(shí)現(xiàn)保密通信。體積小、功耗低。易與聯(lián)網(wǎng)，便于綜合業(yè)務(wù)的應(yīng)用。占用信道頻帶較寬等缺點(diǎn)。圖像編碼技術(shù)數(shù)字圖像通信的特點(diǎn)：圖像編碼技術(shù)圖像信號(hào)及其數(shù)字化：

平面運(yùn)動(dòng)圖像信息首先表現(xiàn)為光的強(qiáng)度或灰度，其隨著平面坐標(biāo)、光的波長和時(shí)間而變化。若只考慮光的能量而不考慮光的波長，在視覺效果上只有黑白深淺之分而無色彩變化，該圖像稱黑白圖像；對(duì)于彩色圖像，任一彩色可分解成紅、綠、藍(lán)3種基色。圖像編碼技術(shù)圖像信號(hào)及其數(shù)字化：圖像編碼技術(shù)在處理圖像前，需先將代表圖像的連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散信號(hào)，該過程稱為圖像信號(hào)的數(shù)字化。圖像信號(hào)數(shù)字化處理過程：①抽樣②量化圖像編碼技術(shù)在處理圖像前，需先將代表圖像的連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散圖像編碼技術(shù)圖像壓縮編碼原理：圖像中存在信息冗余，是可以對(duì)其進(jìn)行壓縮的前提條件；圖像雖含有大量的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)是高度相關(guān)的。大量的冗余信息（空間冗余、時(shí)間冗余、結(jié)構(gòu)冗余、編碼冗余等）存在于一幅圖像內(nèi)部以及視頻序列中，為圖像壓縮編碼提供了依據(jù)。圖像編碼技術(shù)圖像壓縮編碼原理：圖像編碼技術(shù)若能夠去除這些冗余信息，使用盡量少的比特?cái)?shù)來表示和重建圖像，就可實(shí)現(xiàn)圖像的壓縮。圖像壓縮原理如圖2-5所示。圖像編碼技術(shù)若能夠去除這些冗余信息，使用盡量少的比特?cái)?shù)來表示圖像編碼技術(shù)圖像壓縮編碼的核心思想：①消除像素點(diǎn)間數(shù)據(jù)的相關(guān)性。②利用人眼的視覺生理特征和圖像的概率統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行自適應(yīng)量化編碼。圖像編碼技術(shù)圖像壓縮編碼的核心思想：圖像編碼技術(shù)數(shù)字圖像壓縮編碼的主要國際標(biāo)準(zhǔn)：靜止圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)：JPEG、JPEG-2000等；活動(dòng)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7多媒體會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)：H.261、H.263等；返回圖像編碼技術(shù)數(shù)字圖像壓縮編碼的主要國際標(biāo)準(zhǔn)：返回2.3信道復(fù)用

信道復(fù)用：多個(gè)用戶同時(shí)使用同一信道進(jìn)行通信。為區(qū)分在一條鏈路上的多個(gè)用戶的信號(hào)，理論上可采用正交劃分的方法，即凡是在理論上正交的多個(gè)信號(hào)，在同一條鏈路上傳輸?shù)浇邮斩撕螅伎赡芾闷湔恍酝耆珔^(qū)分開。返回2.3信道復(fù)用信道復(fù)用：多個(gè)用戶同時(shí)使用同一信道進(jìn)行通2.3.1

信道復(fù)用概述1.多路復(fù)用

頻分復(fù)用（FDM）時(shí)分復(fù)用（TDM）碼分復(fù)用（CDM）空分復(fù)用（SDM）波分復(fù)用（WDM）極化復(fù)用2.3.1信道復(fù)用概述1.多路復(fù)用信道復(fù)用概述2.多路復(fù)接復(fù)接：每條鏈路的多個(gè)信道分配給不同用戶使用，從而提高了鏈路的利用率，滿足幾個(gè)多路傳輸?shù)木W(wǎng)或鏈路間的互連。復(fù)接技術(shù)：為了解決來自若干條鏈路的多路信號(hào)的合并和區(qū)分。目前大容量鏈路的復(fù)接基本為時(shí)分復(fù)用（TDM）信號(hào)的復(fù)接信道復(fù)用概述2.多路復(fù)接信道復(fù)用概述3.

多址接入多路復(fù)用（復(fù)接）中，用戶是固定接入（或半固定接入）的，網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)先分配給各用戶共享。多址接入時(shí)，網(wǎng)絡(luò)資源通常是動(dòng)態(tài)分配的，且可由用戶在遠(yuǎn)端隨時(shí)提出共享要求。多址技術(shù)：頻分多址、時(shí)分多址、碼分多址、空分多址、極化多址，以及其他利用信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性復(fù)用的多址技術(shù)等。

返回信道復(fù)用概述3.多址接入返回2.3.2多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)：在同一信道中傳遞多路信號(hào)而互相不干擾，以提高信道利用率。根據(jù)信號(hào)在頻率、時(shí)間、碼型等參量上的不同，將各路信號(hào)復(fù)用在同一信道中進(jìn)行傳輸。該技術(shù)含復(fù)用、傳輸和分離三個(gè)過程。多個(gè)復(fù)用系統(tǒng)的再復(fù)用和解復(fù)用稱為復(fù)接和分接。常用多路復(fù)用技術(shù)：頻分復(fù)用（FDM）

時(shí)分復(fù)用（TDM）

碼分復(fù)用（CDM）等如圖2-6所示。2.3.2多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)：在同一信道中傳遞多路多路復(fù)用技術(shù)1.頻分復(fù)用頻分復(fù)用將傳輸媒介的頻帶資源劃分為多個(gè)子頻帶，分別分配給不同的用戶形成各自的傳輸子通路。頻分復(fù)用（FDM）適用于模擬信號(hào)的傳輸，主要用于長途載波電話、立體聲調(diào)頻、電視廣播和空間遙測等方面。頻分多路復(fù)用設(shè)備復(fù)雜，成本較高，目前正逐步被時(shí)分多路復(fù)用所替代。

多路復(fù)用技術(shù)1.頻分復(fù)用多路復(fù)用技術(shù)2.時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用技術(shù)按規(guī)定的間隔在時(shí)間上相互錯(cuò)開，在一條公共通道上傳輸多路信號(hào)，其理論基礎(chǔ)是抽樣定理，必要條件是定時(shí)與同步。時(shí)分復(fù)用（TDM）是在固定電話網(wǎng)中被廣泛采用的一種標(biāo)準(zhǔn)體制。多路復(fù)用技術(shù)2.時(shí)分復(fù)用多路復(fù)用技術(shù)（1）同步時(shí)分復(fù)用（TDM）同步時(shí)分復(fù)用按時(shí)隙來發(fā)送和接收信息，各用戶僅在被分配的時(shí)間段（時(shí)隙）使用傳輸媒介傳送信息。收發(fā)兩端的時(shí)分復(fù)用器應(yīng)保持嚴(yán)格的同步。幀是指傳輸一段具有固定數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)所占用的時(shí)間。各種信號(hào)（包括加入的定時(shí)、同步等信號(hào)）嚴(yán)格按時(shí)間關(guān)系進(jìn)行，該時(shí)間關(guān)系稱為幀結(jié)構(gòu)。多路復(fù)用技術(shù)（1）同步時(shí)分復(fù)用（TDM）多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分復(fù)用的基本條件：①各路信號(hào)必須組成幀；②一幀應(yīng)分為若干時(shí)隙；③在幀結(jié)構(gòu)中必須有幀同步碼；④允許各路輸入信號(hào)的抽樣速率（時(shí)鐘）有少許誤差。典型的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)如圖2-7所示。多路復(fù)用技術(shù)時(shí)分復(fù)用的基本條件：多路復(fù)用技術(shù)例：PCM30／32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)。為確保接收端能將離散的數(shù)字信號(hào)還原成連續(xù)的模擬信號(hào)，取樣頻率需采用8000Hz，即每隔125μs取樣一次，該時(shí)間間隔稱為一幀。

PCM時(shí)分通信把125μs時(shí)間分成許多小段，每一路占一段時(shí)間（時(shí)隙），路數(shù)越多，每路時(shí)隙就越小。PCM30／32將整個(gè)系統(tǒng)分為32個(gè)路時(shí)隙，其中30個(gè)路時(shí)隙分別用來傳送30路話音信號(hào)，1個(gè)路時(shí)隙用來傳送幀同步碼，1個(gè)路時(shí)隙用來傳送信令碼。多路復(fù)用技術(shù)例：PCM30／32路系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)。多路復(fù)用技術(shù)（2）統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（STDM）STDM是當(dāng)用戶有數(shù)據(jù)需要傳輸時(shí)，才分配線路資源；當(dāng)該用戶無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，信道資源可為其他用戶所用。采用動(dòng)態(tài)分配資源的方式，可克服預(yù)分配資源方式（TDM及FDM）的缺點(diǎn)。在STDM方式中，各用戶數(shù)據(jù)在通信信道上隨機(jī)地互相交織傳輸。為便于接收端能識(shí)別來自不同用戶終端的數(shù)據(jù)，發(fā)送端需要在用戶數(shù)據(jù)之前加上終端號(hào)或子信道號(hào)，常稱為標(biāo)記多路復(fù)用技術(shù)（2）統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（STDM）多路復(fù)用技術(shù)3.碼分多路復(fù)用

在頻分復(fù)用或時(shí)分復(fù)用方式中，不同的用戶分別占用不同的頻帶或時(shí)隙來進(jìn)行通信。在碼分復(fù)用方式中，依靠不同的地址碼來區(qū)分不同的用戶，所有的用戶使用相同的頻率和相同的時(shí)間在同一地區(qū)通信。返回多路復(fù)用技術(shù)3.碼分多路復(fù)用返回2.3.3同步技術(shù)通信過程中信號(hào)處理和傳輸都在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行，幀同步是實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路通信必不可少的條件之一。1.同步使系統(tǒng)的收發(fā)兩端在時(shí)間上和頻率上保持步調(diào)一致。2.同步系統(tǒng)的基本要求同步誤差小相位抖動(dòng)小同步建立時(shí)間短保持時(shí)間長等2.3.3同步技術(shù)通信過程中信號(hào)處理和傳輸都在規(guī)定的時(shí)隙同步技術(shù)3.同步技術(shù)分類載波同步位同步（碼元同步）幀同步（群同步）網(wǎng)同步4.同步方式（按傳輸同步信息方式）外同步法自同步法

返回同步技術(shù)3.同步技術(shù)分類返回2.3.4數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，為了擴(kuò)大傳輸容量和提高傳輸效率，常需要將若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)流，以便在高速信道中傳輸；在到達(dá)接收端后，再把這個(gè)高速數(shù)字信號(hào)流分解還原成為相應(yīng)的各個(gè)低速數(shù)字信號(hào)。2.3.4數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)1.數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)的組成框圖如圖2-8所示。

（1）數(shù)字復(fù)接器位于發(fā)送端，由定時(shí)、碼速調(diào)整和復(fù)接單元組成。（2）數(shù)字分接器位于收信端，由同步、定時(shí)、分接和碼速恢復(fù)等單元組成。數(shù)字復(fù)接技術(shù)1.數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)數(shù)字復(fù)接技術(shù)2.數(shù)字復(fù)接方法（1）同步復(fù)接復(fù)接器各輸入支路數(shù)字信號(hào)相對(duì)于本機(jī)定時(shí)信號(hào)是同步的，稱同步復(fù)接，只需相位調(diào)整即可實(shí)施復(fù)接。（2）異步復(fù)接若復(fù)接器各輸入支路數(shù)字信號(hào)相對(duì)于本機(jī)定時(shí)信號(hào)是異步的，稱為異步復(fù)接；需要對(duì)各個(gè)支路進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，使之成為同步的數(shù)字信號(hào)，然后實(shí)施同步復(fù)接。數(shù)字復(fù)接技術(shù)2.數(shù)字復(fù)接方法數(shù)字復(fù)接技術(shù)3.數(shù)字信號(hào)的復(fù)接方式數(shù)字信號(hào)的復(fù)接要解決的問題：同步：是把若干數(shù)碼率不同的支路數(shù)字信號(hào)速率按一定規(guī)則，調(diào)整到一致且保持固定的相位關(guān)系。

復(fù)接：把已同步的數(shù)字信號(hào)按時(shí)分復(fù)用方式，合并為一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)序列。

數(shù)字復(fù)接技術(shù)3.數(shù)字信號(hào)的復(fù)接方式數(shù)字復(fù)接技術(shù)復(fù)接方式分類：按位復(fù)接：按位復(fù)接的方式每次復(fù)接一位碼。

按字復(fù)接：按字復(fù)接方式每次復(fù)接取一個(gè)支路的8位碼，各個(gè)支路的碼輪流被復(fù)接。

按幀復(fù)接：按幀復(fù)接方式以幀為單位進(jìn)行復(fù)接，即依次復(fù)接每個(gè)基群的一幀碼。

數(shù)字復(fù)接技術(shù)復(fù)接方式分類：數(shù)字復(fù)接技術(shù)4.數(shù)字復(fù)接系列

數(shù)字復(fù)接按照一定的規(guī)定速率，從低速到高速分級(jí)進(jìn)行，其中某一級(jí)的復(fù)接是把一定數(shù)目的具有較低規(guī)定速率的數(shù)字信號(hào)，合并成為一個(gè)具有較高規(guī)定速率的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)在更高一級(jí)的數(shù)字復(fù)接中，與具有同樣速率的其他數(shù)字信號(hào)作進(jìn)一步的合并，成為更高規(guī)定速率的數(shù)字信號(hào)。數(shù)字復(fù)接技術(shù)4.數(shù)字復(fù)接系列數(shù)字復(fù)接技術(shù)ITU推薦了兩類數(shù)字速率系列和數(shù)字復(fù)接等級(jí)：①中國、歐洲采用的2.048Mbit/s（即30／32路PCM）作基群的數(shù)字速率系列。②北美和日本采用的1.544Mbit/s（24路PCM）。返回?cái)?shù)字復(fù)接技術(shù)ITU推薦了兩類數(shù)字速率系列和數(shù)字復(fù)接等級(jí)：返回2.3.5同步數(shù)字系列（SDH）1.準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）

脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)在復(fù)接成一次群時(shí)，采用同步復(fù)接。但在復(fù)接成二、三、四次群時(shí)采用準(zhǔn)同步（異步）復(fù)接。為復(fù)接方便，對(duì)各支路比特流之間的異步范圍作了規(guī)定，這種對(duì)傳輸速率偏差的約束即為準(zhǔn)同步工作。相應(yīng)的傳輸速率稱為準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）。2.3.5同步數(shù)字系列（SDH）1.準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PPDH和SDH2.同步數(shù)字系列（SDH）

SDH是一套可進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)結(jié)構(gòu)等級(jí)。其不僅適于光纖通信，也適于微波通信和衛(wèi)星通信傳輸?shù)募夹g(shù)體制。在傳送網(wǎng)中，SDH大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，并顯著降低了管理和維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了靈活、可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)。返回PDH和SDH2.同步數(shù)字系列（SDH）返回2.4

數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸基帶是由消息轉(zhuǎn)換而來的原始信號(hào)所固有的頻帶，不搬移基帶信號(hào)的頻譜而直接進(jìn)行傳輸?shù)姆绞椒Q為基帶傳輸。基帶傳輸系統(tǒng)所涉及的技術(shù)問題包括：信號(hào)類型（傳輸碼型）、碼間串?dāng)_、實(shí)現(xiàn)無串?dāng)_傳輸?shù)睦硐霔l件以及如何克服和減少碼間串?dāng)_的具體措施等

。返回2.4數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸基帶是由消息轉(zhuǎn)換而來的原始信號(hào)所2.4.1

數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍?.基帶傳輸基帶信號(hào)頻率較低，很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?；鶐盘?hào)包含的頻譜成分很寬，而能用于基帶傳輸?shù)男诺烙邢蕖?.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)組成數(shù)字信號(hào)基帶傳輸系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖2-9所示。

2.4.1數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍?.基帶傳輸數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍?.數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)闹饕夹g(shù)內(nèi)容采用數(shù)字復(fù)接技術(shù)，以擴(kuò)大傳輸容量，提高傳輸效率；選用合適的線路傳輸碼型，以實(shí)現(xiàn)無失真?zhèn)鬏敗２捎迷偕欣^技術(shù)解決衰減、雜音、畸變、串音等問題，增長傳輸距離。擴(kuò)大頻帶寬度，提高通信容量。

返回?cái)?shù)字信號(hào)傳輸?shù)幕靖拍?.數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)闹饕夹g(shù)內(nèi)容返回2.4.2再生中繼與均衡技術(shù)1.再生中繼對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行均衡和放大，對(duì)已失真信號(hào)進(jìn)行判決，再生出與發(fā)送信號(hào)相同的標(biāo)準(zhǔn)波形。2.均衡對(duì)傳輸系統(tǒng)中的線性失真進(jìn)行補(bǔ)償或者校正的過程。①頻域均衡②時(shí)域均衡返回2.4.2再生中繼與均衡技術(shù)1.再生中繼返回2.4.3基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型對(duì)傳輸碼型的要求：傳輸信號(hào)的頻譜中不應(yīng)有直流分量。碼型中應(yīng)包含定時(shí)信息（以利于定時(shí)信息的提?。?。碼型變換設(shè)備要簡單可靠。碼型應(yīng)具有一定檢錯(cuò)能力。編碼方案對(duì)發(fā)送消息類型不應(yīng)有任何限制（與信源統(tǒng)計(jì)特性無關(guān)的特性稱為對(duì)信源具透明性）。如圖2-10所示。返回2.4.3基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型對(duì)傳輸碼型的要求：返回2.5調(diào)制技術(shù)調(diào)制是對(duì)信號(hào)源的編碼信息進(jìn)行處理，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^程。調(diào)制的目的是將基帶信號(hào)的頻譜搬移到適合傳輸?shù)念l帶上，并提高信號(hào)的抗干擾能力。

返回2.5調(diào)制技術(shù)調(diào)制是對(duì)信號(hào)源的編碼信息進(jìn)行處理，使其變?yōu)?.5.1

調(diào)制的基本概念1.調(diào)制的作用①將基帶信號(hào)變?yōu)閹ㄐ盘?hào)；②提高信道傳輸時(shí)的抗干擾能力。調(diào)制的實(shí)質(zhì)是進(jìn)行頻譜變換，一般過程如圖2-11所示。2.5.1調(diào)制的基本概念1.調(diào)制的作用調(diào)制的基本概念2.調(diào)制的種類調(diào)制過程中，頻譜搬移以某正弦波為載波（其頻率遠(yuǎn)高于調(diào)制信號(hào)頻率），基帶信號(hào)調(diào)制到載波上。載波是一個(gè)確知的周期性波形，有振幅、載波角頻率和初始相位等參量，可被獨(dú)立地調(diào)制。最基本的調(diào)制體制有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。調(diào)制的基本概念2.調(diào)制的種類調(diào)制的基本概念模擬調(diào)制：幅度調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）、相位調(diào)制（PM）數(shù)字調(diào)制：幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、絕對(duì)相移鍵控（PSK）、相對(duì)（差分）相移鍵控（DPSK）調(diào)制的基本概念模擬調(diào)制：調(diào)制的基本概念3.解調(diào)方式

非相干解調(diào)：不需要同步載波。相干解調(diào)：誤碼率比非相干解調(diào)低，其需要在接收端從信號(hào)中提取出相干載波（與發(fā)送端同頻同相的載波），設(shè)備相對(duì)較復(fù)雜。返回調(diào)制的基本概念3.解調(diào)方式返回2.5.2模擬調(diào)制技術(shù)模擬調(diào)制模擬調(diào)制是指用來自信源的基帶模擬信號(hào)去調(diào)制某個(gè)載波。在模擬調(diào)制中，通常利用正弦高頻信號(hào)作為傳送消息的載體，稱為載波信號(hào)。模擬調(diào)制系統(tǒng)分為：幅度調(diào)制（調(diào)幅）：載波信號(hào)的幅度隨基帶信號(hào)成比例地變化。角度調(diào)制（調(diào)頻和調(diào)相）：載波信號(hào)的頻率或相位隨基帶信號(hào)成比例地變化。2.5.2模擬調(diào)制技術(shù)模擬調(diào)制模擬調(diào)制技術(shù)1.線性調(diào)制

已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)是調(diào)制信號(hào)頻譜的平移，或平移后再經(jīng)過濾波除去不需要的頻譜分量。線性調(diào)制主要包括：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）單邊帶（SSB）調(diào)幅雙邊帶（DSB）調(diào)幅殘留邊帶（VSB）調(diào)幅模擬調(diào)制技術(shù)1.線性調(diào)制模擬調(diào)制技術(shù)（1）標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）在調(diào)幅體制中，基帶調(diào)制信號(hào)電壓峰值和被調(diào)載波峰值之比稱為調(diào)幅度，調(diào)幅度最大為100%。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)與其基帶調(diào)制信號(hào)的波形相同，可用包絡(luò)檢波法解調(diào)調(diào)幅信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅信號(hào)中載波分量不攜帶基帶信號(hào)的信息，但占用信號(hào)中的大部分功率，傳輸效率低。如圖2-12所示。模擬調(diào)制技術(shù)（1）標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）模擬調(diào)制技術(shù)（2）雙邊帶（DSB）調(diào)幅若抑制調(diào)幅信號(hào)中的載波，已調(diào)信號(hào)頻譜中含上下兩個(gè)邊帶（無載波分量），得到雙邊帶信號(hào)。DSB信號(hào)和AM信號(hào)相比，可節(jié)省大部分發(fā)送功率，但在接收端需恢復(fù)載頻，增大了接收設(shè)備的復(fù)雜性。模擬調(diào)制技術(shù)（2）雙邊帶（DSB）調(diào)幅模擬調(diào)制技術(shù)（3）單邊帶（SSB）調(diào)幅在雙邊帶信號(hào)中，上下兩個(gè)邊帶攜帶相同的基帶信息，形成重復(fù)傳輸，若僅傳輸上邊帶或下邊帶，可得到單邊帶信號(hào)。SSB信號(hào)在功率和頻帶利用率方面具有優(yōu)越性，但在接收端解調(diào)時(shí)仍需恢復(fù)載頻，此外，在發(fā)送端為了濾出單邊帶信號(hào)，要求濾波器的邊緣很陡峭（有時(shí)較難實(shí)現(xiàn)）。模擬調(diào)制技術(shù)（3）單邊帶（SSB）調(diào)幅模擬調(diào)制技術(shù)（4）殘留邊帶（VSB）調(diào)幅殘留邊帶調(diào)制信號(hào)的頻譜介于雙邊帶和單邊帶信號(hào)之間，并且含有載波分量。VSB能避免上述單邊帶調(diào)制的缺點(diǎn)，特別適合用于包含直流分量和很低頻率分量的基帶信號(hào)。

模擬調(diào)制技術(shù)（4）殘留邊帶（VSB）調(diào)幅模擬調(diào)制技術(shù)2.非線性調(diào)制（角度調(diào)制）高頻載波的振幅保持不變，而載波信號(hào)的角度隨基帶信號(hào)而變化。①頻率調(diào)制（調(diào)頻）：調(diào)頻讓瞬時(shí)頻率偏移或隨調(diào)制信號(hào)而變化，即把調(diào)制信號(hào)調(diào)制到載波的瞬時(shí)頻率上。②相位調(diào)制（調(diào)相）：調(diào)相讓瞬時(shí)相位偏移φ（t）隨調(diào)制信號(hào)而變化，即把調(diào)制信號(hào)調(diào)制到載波的瞬時(shí)相位上。模擬調(diào)制技術(shù)2.非線性調(diào)制（角度調(diào)制）模擬調(diào)制技術(shù)角度調(diào)制與幅度調(diào)制的區(qū)別：基帶信號(hào)頻譜與已調(diào)信號(hào)頻譜為非線性關(guān)系，對(duì)信號(hào)的運(yùn)算不能應(yīng)用疊加原理。已調(diào)信號(hào)比基帶信號(hào)的帶寬大?？乖肼曅阅鼙确日{(diào)制強(qiáng)。返回模擬調(diào)制技術(shù)角度調(diào)制與幅度調(diào)制的區(qū)別：返回2.5.3基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)

數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號(hào)去改變高頻載波的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)變換為頻帶信號(hào)的過程，在該過程中，信號(hào)頻譜由原來的低頻信號(hào)搬移到高頻段。數(shù)字解調(diào)：把數(shù)字頻帶信號(hào)恢復(fù)成原來數(shù)字基帶信號(hào)的過程，該信號(hào)中的頻譜由高頻段恢復(fù)到原來的基帶信號(hào)的低頻段。2.5.3基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制：用數(shù)字基帶信號(hào)去改基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)1.數(shù)字調(diào)制的基本概念數(shù)字調(diào)制（鍵控）：將數(shù)字信息碼元的脈沖序列視為“電鍵”對(duì)載波的參數(shù)進(jìn)行控制。幅度鍵控（ASK）頻移鍵控（FSK）相移鍵控（PSK）正交幅度調(diào)制（QAM）等基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)1.數(shù)字調(diào)制的基本概念基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)2.二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制

二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）如圖2-13所示?；緮?shù)字調(diào)制技術(shù)2.二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（1）二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK）屬于線性調(diào)制，以基帶數(shù)據(jù)信號(hào)控制一個(gè)載波的振幅，稱幅度鍵控（或振幅鍵控），又稱數(shù)字調(diào)幅，簡寫為ASK。（2）二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）利用載波的頻率變換來傳遞數(shù)字信號(hào)。在二進(jìn)制情況下，“1”對(duì)應(yīng)于載波頻率f1，“0”對(duì)應(yīng)于載波頻率f2。如圖2-14所示?；緮?shù)字調(diào)制技術(shù)（1）二進(jìn)制幅度鍵控（2ASK）基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（3）二進(jìn)制相移鍵控（2PSK和2DPSK）利用載波振蕩的相位變化來傳遞信息，分為絕對(duì)調(diào)相（PSK）和相對(duì)調(diào)相（DPSK）。2PSK用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)控制載波的兩個(gè)相位，即利用載波相位（指初相）的絕對(duì)值來表示數(shù)字信號(hào)。2DPSK指二進(jìn)制相對(duì)調(diào)相（二進(jìn)制差分相移鍵控），利用相鄰碼元載波相位的相對(duì)變化表示數(shù)字信號(hào)。如圖2-15所示?；緮?shù)字調(diào)制技術(shù)（3）二進(jìn)制相移鍵控（2PSK和2DPSK）基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)3.多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制

用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制是有效提高傳輸效率的有效方法。多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)：M進(jìn)制幅度鍵控（MASK）M進(jìn)制頻移鍵控（MFSK）M進(jìn)制相移鍵控（MPSK）基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)3.多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（1）多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的特點(diǎn)（與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制對(duì)比）碼元速率相同時(shí)，可提高信息速率。信息速率相同時(shí)，可降低碼元速率，提高傳輸可靠性。在接收機(jī)輸入信噪比相同時(shí)，誤碼率高，設(shè)備復(fù)雜。在信噪比相同時(shí)，多相調(diào)制的相數(shù)越多，誤碼率越高。已調(diào)波相量點(diǎn)數(shù)相同時(shí)，正交幅度調(diào)制（MQAM）、相移鍵控（M-PSK）、幅度鍵控（M-ASK）的誤碼率依次增高。基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（1）多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的特點(diǎn)（與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（2）多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制又稱多相制，相數(shù)愈多傳輸速率愈高，但相鄰載波之間的相位差愈小，還將使得接收時(shí)的誤碼率增加，且增加了設(shè)備的復(fù)雜性。如圖2-16所示。返回基本數(shù)字調(diào)制技術(shù)（2）多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制返回2.5.4現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)

1.正交幅度調(diào)制（QAM）QAM是利用多進(jìn)制幅度鍵控（MASK）和正交載波調(diào)制相結(jié)合產(chǎn)生的調(diào)制方法。QAM由兩路獨(dú)立的兩個(gè)載波調(diào)制合成得到，即利用同相載波傳送一路ASK信號(hào)、利用正交載波傳送另一路ASK信號(hào)，然后合成信號(hào)，來提高頻帶利用率。2.5.4現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)1.正交幅度調(diào)制（QAM）現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)MQAM信號(hào)是一種幅度、相位復(fù)合調(diào)制信號(hào)，M表示已調(diào)波的狀態(tài)數(shù)（是信號(hào)電平數(shù)的平方），不同狀態(tài)與不同的幅度和相位相對(duì)應(yīng)。如圖2-17所示?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)MQAM信號(hào)是一種幅度、相位復(fù)合調(diào)制信號(hào)，M現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)2.高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制

最小頻移鍵控（MSK）是相位連續(xù)的二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）的一個(gè)改進(jìn)。MSK具有正交信號(hào)的最小頻差，調(diào)制指數(shù)h=0.5，相鄰碼元交界處的相位保持連續(xù)。MSK的頻帶利用率高，帶外功率很小，抗噪聲性能相當(dāng)于2PSK，得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)2.高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)MSK調(diào)制方式的主要優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)具有恒定的包絡(luò)信號(hào)的功率譜在帶外衰減快MSK調(diào)制信號(hào)如圖2-18所示?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)MSK調(diào)制方式的主要優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)3.正交頻分復(fù)用（OFDM）

一種采用多進(jìn)制、多載波、并行傳輸?shù)念l分復(fù)用調(diào)制體制。（1）OFDM的基本概念基本思想：其把一段串行的數(shù)據(jù)流變成N組低速并行的數(shù)據(jù)流，分別調(diào)制到不同的載頻上并行傳輸，即把一個(gè)寬帶信道上的整個(gè)頻帶分成N個(gè)子頻帶，每個(gè)數(shù)據(jù)流占用一個(gè)子帶，每個(gè)子帶有一個(gè)載波，各個(gè)子帶完全獨(dú)立，所有子帶都可以獨(dú)立調(diào)制?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)3.正交頻分復(fù)用（OFDM）現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)工作原理：輸入數(shù)據(jù)信元的速率為R，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后，分成M個(gè)并行的子數(shù)據(jù)流，每個(gè)子數(shù)據(jù)流的速率為R/M，在每個(gè)子數(shù)據(jù)流中的若干個(gè)比特分成一組，每組的數(shù)目取決于對(duì)應(yīng)子載波上的調(diào)制方式，如PSK、QAM等?，F(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)工作原理：輸入數(shù)據(jù)信元的速率為R，經(jīng)過串并轉(zhuǎn)現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)（2）OFDM的主要特點(diǎn)為提高頻帶利用率和增大傳輸速率，各路子載波的已調(diào)信號(hào)有部分重疊。各路已調(diào)信號(hào)嚴(yán)格正交，以便接收端能完全分離出各路信號(hào)；每路子載波的調(diào)制為多進(jìn)制調(diào)制。每路子載波的調(diào)制體制可不同（如PSK、QAM等），并可為適應(yīng)信道的變化而自適應(yīng)地改變。返回現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)（2）OFDM的主要特點(diǎn)返回2.6差錯(cuò)控制技術(shù)

通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是通信的有效性和可靠性。由于信道傳輸特性不理想以及加性噪聲的影響，所接收到的信息不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，從而影響傳輸系統(tǒng)的可靠性。

在數(shù)字通信系統(tǒng)中，編碼器分為信源編碼（解決通信的有效性問題）和信道編碼（解決通信的可靠性問題）。信道編碼又稱差錯(cuò)控制編碼（或糾錯(cuò)編碼），是針對(duì)傳輸信道不理想而采取的提高數(shù)字傳輸可靠性的一種措施。返回2.6差錯(cuò)控制技術(shù)通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)是通信的有效性2.6.1

差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制編碼是針對(duì)傳輸信道不理想而采取的提高數(shù)字傳輸可靠性的一種措施。為了抑制信道噪聲對(duì)信號(hào)的干擾，往往還需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行再編碼，編碼成在接收端不易為干擾所弄錯(cuò)的形式。所以，差錯(cuò)控制編碼有時(shí)又稱為糾錯(cuò)編碼。2.6.1差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制編碼是針對(duì)傳輸信道不理想而差錯(cuò)控制的概念1.差錯(cuò)的分類：隨機(jī)差錯(cuò)：由隨機(jī)噪聲導(dǎo)致，表現(xiàn)為獨(dú)立的、稀疏的和互不相關(guān)發(fā)生的差錯(cuò)。突發(fā)差錯(cuò)：相對(duì)集中出現(xiàn)，即在短時(shí)段內(nèi)有很多錯(cuò)碼出現(xiàn)，而在其間有較長的無錯(cuò)碼時(shí)間段，例如由脈沖干擾引起的錯(cuò)碼。差錯(cuò)控制的概念1.差錯(cuò)的分類：差錯(cuò)控制的概念2.差錯(cuò)控制的概念在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，應(yīng)采用一定的方法發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)并糾正差錯(cuò)，該過程稱為差錯(cuò)控制。在差錯(cuò)控制編碼技術(shù)中，編碼器根據(jù)輸入信息碼元產(chǎn)生相應(yīng)的監(jiān)督碼元，實(shí)現(xiàn)對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行控制，而譯碼器主要是進(jìn)行檢錯(cuò)與糾錯(cuò)。差錯(cuò)控制編碼具備檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力，是因?yàn)樵诒粋鬏數(shù)男畔⒅懈郊恿艘恍┤哂啻a（即監(jiān)督碼元），在兩者之間建立了某種校驗(yàn)關(guān)系。

差錯(cuò)控制的概念2.差錯(cuò)控制的概念差錯(cuò)控制的概念3.差錯(cuò)控制方式前向糾錯(cuò)（FEC）檢錯(cuò)重發(fā)（ARQ）反饋校驗(yàn)（IRQ）混合糾錯(cuò)（HEC）如圖2-19所示。返回差錯(cuò)控制的概念3.差錯(cuò)控制方式返回2.6.2差錯(cuò)控制編碼1.差錯(cuò)控制編碼分類（1）按編碼的不同功能分類檢錯(cuò)碼糾錯(cuò)碼糾刪碼2.6.2差錯(cuò)控制編碼1.差錯(cuò)控制編碼分類差錯(cuò)控制編碼（2）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的檢驗(yàn)關(guān)系分類線性碼非線性碼（3）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的約束關(guān)系分類分組碼卷積碼差錯(cuò)控制編碼（2）按信息碼元和附加監(jiān)督碼元間的檢驗(yàn)關(guān)系分類差錯(cuò)控制編碼2.常用的差錯(cuò)控制編碼

奇偶校驗(yàn)碼：屬于檢錯(cuò)碼，其編碼規(guī)則是先將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼元進(jìn)行分組，在分組數(shù)據(jù)后面附加一位監(jiān)督位，使得該組碼連同監(jiān)督位在內(nèi)的碼組中的“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)（偶校驗(yàn)）或奇數(shù)（奇校驗(yàn)）。差錯(cuò)控制編碼2.常用的差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制