擴(kuò)頻通信原理chapter1-文庫(kù)吧
2025-06-02 06:00 本頁面
【正文】 三． 目的1． 使同學(xué)熟悉和掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理和擴(kuò)展頻譜技術(shù)的基礎(chǔ)極其應(yīng)用。2． 給出一些很有使用價(jià)值的分析結(jié)果。四． 講授方法1． 重點(diǎn)講授基本知識(shí)，基本系統(tǒng)和一些重要結(jié)果。2． 結(jié)合講授，自學(xué)一些內(nèi)容，知識(shí)的補(bǔ)充，計(jì)算推導(dǎo)，知識(shí)基礎(chǔ)不同，取不同，引用現(xiàn)成結(jié)果。3． 完成一定的作業(yè)。4． 考試五． 參考書目1．， “Spread Spectrum Systems”，19762． and ，“ Modern Communication and Spread Spectrum”， 19863．，“Coherent Spread Spectrum Systems”，19825． Ziemer， Peterson，“Didital Communication and Spread Spectrum Systems”，Macmillam Publishing Company，New York，19855．，，and ，“Spread Spectrum Communication”，Volumn I II III，puter science press，1986 第一部分 數(shù)字通信基礎(chǔ)概論第一章 數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成1. 1通信系統(tǒng)的構(gòu)成。它主要由發(fā)信端，信道和收信端三部分組成。信源信源編碼信道編碼調(diào)制信道 發(fā)信端信息恢 復(fù)信源譯碼信道譯碼解調(diào) 收信端 圖11 數(shù)字通信系統(tǒng)框圖發(fā)信端通常有信息源，信源編碼，信道編碼，調(diào)制等四個(gè)單元組成，收信端由解調(diào)，信道譯碼，信息恢復(fù)，信息輸出等部分組成。常見的信源有聲音，圖象，數(shù)據(jù)等。用適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，如話筒，攝象機(jī)等把原始的聲音，圖象等信息變成電信號(hào)送入信源編碼器，信源編碼器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行A/D變換，壓縮編碼后形成數(shù)據(jù)信號(hào)，送入信道編碼器，在這里可對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)編碼（如卷積編碼等），增加信號(hào)的冗余度，使其具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力。一般稱信道編碼后的信號(hào)為符號(hào)，調(diào)制部分是根據(jù)信道的特點(diǎn)和要求把信道編碼后的符號(hào)以適當(dāng)?shù)姆绞剑ㄏ嘁奇I控，頻移鍵控等）調(diào)制在一定頻率的載波上。這里的信道通常是指?jìng)鬏斏漕l信號(hào)的多種多樣的信道。如微波信道，衛(wèi)星信道，光纖信道，電臺(tái)短波信道等。收信端對(duì)信號(hào)的處理過程與發(fā)信端一一對(duì)應(yīng)，但是個(gè)反過程，而且前后順序也相反，先解調(diào)，再信道譯碼，信源譯碼，最后恢復(fù)信息，如聲音，圖象等。信源編碼的壓縮技術(shù)對(duì)擴(kuò)頻系統(tǒng)是非常重要的。1) 擴(kuò)頻系統(tǒng)帶寬寬要求信源速率不能太高。2) 高壓縮信源碼要求可靠傳輸 率低。大多數(shù)通信系統(tǒng)要傳送的原始信號(hào)為聲音，圖象或數(shù)字信號(hào)（傳真，電傳，計(jì)算機(jī)等），這些原始信號(hào)是由信源輸出的，原始信號(hào)所占用的頻帶稱為基帶，比如話音信號(hào)的基帶為3003400Hz，音響為2015KHz?；鶐У亩嗌偃Q于保真度。如zHF (High filelity)1020Khz。數(shù)字信號(hào)的基帶是信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)率決定的。如75bit/s， ， Kbit/s。有些通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖腔鶐盘?hào)，如地區(qū)內(nèi)的電話網(wǎng)，基帶數(shù)傳機(jī)等。但基帶傳輸系統(tǒng)一般通信距離較近，遠(yuǎn)距離通信傳送載波調(diào)制信號(hào)，也稱其為射頻信號(hào)或載波信號(hào)。在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)谋仨毷菙?shù)字信號(hào)，傳真，電傳和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等都是數(shù)字信息，可直接在數(shù)字信道總傳輸。把象聲音，圖象等模擬信息變成數(shù)字信號(hào)必須先通過抽樣，量化。這就是通常所說的A/D變換。比如，話音的帶寬為3400Hz，通常采用8KHz 頻率抽樣，每個(gè)樣點(diǎn)為8位編碼。這樣話音信號(hào)的數(shù)據(jù)率為64Kb/s。具體編碼方式常用A律或M律。稱這樣的話音編碼方式為PCML(Pulse Code Modulation) 。64Kb/s的PCM編碼的已作為標(biāo)準(zhǔn)，用在公共通信網(wǎng)中。還有常用的話音編碼方式是自適應(yīng)增量調(diào)制，即ADM，編碼速率可選用32Kb/s，16Kb/s等。根據(jù)話音音質(zhì)中要求而選定，這種編碼方式話音質(zhì)量也不錯(cuò)，而且在誤碼率相當(dāng)大的情況下仍可達(dá)到相當(dāng)好的清晰度。84年CCITT建議把ADM 32Kb/s也定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。此外，還有自適應(yīng)編碼（ASBC），自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制，時(shí)域諧波壓擴(kuò)(ADPCMTDHS)等編碼方式，可進(jìn)一步壓縮編碼的數(shù)據(jù)率。8Kb/s的話音編碼器的效果很好，估計(jì)一兩年內(nèi)將有集成電路投放市場(chǎng)。以上這些編碼方式統(tǒng)稱為波形編碼。另一類編碼方式稱為參量編碼。它是根據(jù)話音信號(hào)的特征參量進(jìn)行編碼的，通常稱這種方式的編碼器為聲碼器（Vocoder），。具體編碼方式有通道聲碼器(CV)，線性預(yù)測(cè)聲碼器(LPC)等，一般來說，聲碼器的話音質(zhì)量差些，因?yàn)楸忍芈瘦^低，聽起來不自然，設(shè)備較貴，適合軍用。在圖象編碼方面，由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖象通信正在走向?qū)嵱?。比如，靜態(tài)圖象通信早已應(yīng)用于可視電話會(huì)議（電視會(huì)議），原端場(chǎng)景監(jiān)視和醫(yī)療監(jiān)控等方面。用普通電話線路傳一幅圖象要十幾秒幾十秒。使用的編碼技術(shù)為高級(jí)差值脈沖編碼調(diào)制(HO—DPCM)，對(duì)于彩色動(dòng)態(tài)圖象的壓縮編碼是一個(gè)非常熱門的課題。對(duì)于圖象質(zhì)量要求不高的情況，主要編碼方式有幀間編碼技術(shù)（IFC），它是清除幀間大量相關(guān)的多余信息使比特率得到壓縮。這種編碼方式適用于會(huì)議電話（動(dòng)作慢，背景靜止）。還有一種是動(dòng)補(bǔ)償幀見編碼技術(shù)（MCIFC）,它可以對(duì)物體的可動(dòng)部分進(jìn)行位移量的預(yù)測(cè)，因而可用來傳輸運(yùn)動(dòng)較快的畫面。采用這種技術(shù)可把會(huì)議電話圖象 。對(duì)于高質(zhì)量的廣播電視圖象，在幀見，幀內(nèi)采用自適應(yīng)預(yù)測(cè)編碼技術(shù)，把編碼速率壓到32Mb/s，圖象這里優(yōu)于一般的調(diào)頻傳輸質(zhì)量。最近傳說。令人難以相信。信源壓縮編碼技術(shù)，不管在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外，都非常受重視，而且不斷出現(xiàn)新的令人振奮的成果，并迅速有商用VLSI 片投放市場(chǎng)。其原因是在等通信中最重要的資源一是功率，二是頻帶寬度。增加有用信號(hào)功率可提高信噪比，即提高通信質(zhì)量。在功率相同的情況下，通信容量只取決于可供使用的頻帶寬度。如果信源編碼很有效，即編碼后的數(shù)據(jù)很低，則傳輸該信源的信息所占用的帶寬就窄，因而使通信變得經(jīng)濟(jì)，更加實(shí)用。特別是在通信產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，在有限的頻帶資源下要想進(jìn)一步擴(kuò)大通信容量，一是研究開發(fā)新頻段，另外就是進(jìn)行信息的壓縮編碼研究。 通信系統(tǒng)的噪聲噪聲一般情況下是通信的大敵，但又逃避不了。凡是對(duì)于正確區(qū)分各種可
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