【正文】 ）。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過逐步增加更高次諧波的方式，來獲得與原始非周期性信號足夠近似的波形。 ? 帶寬 (bandwidth) 頻譜的寬度（最高頻率減最低頻率） ? 信號的絕對帶寬 (absolute bandwidth) 信號的頻譜寬度。 ? 比特率用來反映數(shù)字信號的數(shù)據(jù)傳輸速率，即每秒傳送的比特數(shù)（ 二進(jìn)制數(shù)位數(shù)），單位： bps (b/s) 或 Mbps。 寬帶傳輸 在發(fā)送端通過調(diào)制使基帶信號頻譜搬移到適合通道的載波頻帶，并在接收端通過解調(diào)恢復(fù)基帶信號頻譜的傳輸方式。 ? 通道帶寬與比特率 在最壞情況和最粗略近似的狀態(tài)下，傳送比特率為 N的數(shù)字信號，通道的最小帶寬應(yīng)為N/2 Hz。 ? 為此，在網(wǎng)絡(luò)通信中， “ 通道帶寬 ” 通常是指通道能達(dá)到的最大比特率（如莆田學(xué)院校園網(wǎng)出口 “ 帶寬 ” 為 100 2 Mbps，主干 “ 帶寬 ” 為 1000 Mbps）。 ? 所傳送的信號帶寬越大 所能獲得的數(shù)據(jù)傳輸率（比特率）越大 (并非無限 )； 同等比特率下的傳輸失真越小 (無失真?zhèn)鬏斒遣豢赡艿?) 傳輸減損 Transmission Impairments 減損類型 Impairment Types 變?nèi)?(衰減） 變形 (失真 ) 摻雜 (噪聲 ) 傳輸減損 傳輸減損 Transmission Impairment ? 所謂“傳輸減損”，指的是接收方收到的信號與發(fā)送方發(fā)送的信號不相同。 圖 數(shù)字信號的衰減 Attenuation of Digital Signals ? 數(shù)字信號的衰減可通過在傳輸電路上安裝中繼器 (repeater)來解決。 ? 信噪比 SNR的定義： SNR=平均信號功率 /平均噪聲功率 ? 通信通道上的信號功率相比噪聲功率強(qiáng)得多，這樣計算出來的 SNR值很大。 ? 香農(nóng) （ ）公式 C = B log2 (1+SNR) (bps) 式中： B 通道帶寬 (Hz)， SNR 信噪比（無量綱） ? SNR=S/N, S信號的平均功率， N噪聲的平均功率 ? 如果 SNR的單位為分貝 (dB) 則 SNRdB的與 SNR的關(guān)系是： 1010dBS N RS N R ?S N RNSS N R dB 1010 lo g10lo g10 ??計算示例 Example 對于帶寬為 4000Hz的通道 ,若有 8種不同的物理狀態(tài)來表示數(shù)據(jù) ,信噪比為 30dB,試問按奈奎斯特定理 ,最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少 ?若按香農(nóng)定理 ,最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少 ? 解 ： 設(shè)最大限制的數(shù)據(jù)速率為 C (bps) 已知電平數(shù) L=8,信噪比 SNRdB=30,通道帶寬 B=4000 Hz 按奈奎斯特公式 則有 C=2 ? 第二種含義 指某通道或鏈路的比特率（數(shù)據(jù)速率），其單位是“ 比特每秒 ”（ bit per second, bps) 。 ? 當(dāng)鏈路上充滿傳輸比特時，利用率最高。 吞吐量 Throughput ? 單位時間 (1秒 )內(nèi)通過的比特數(shù)。 ? 第一種含義 指復(fù)合信號包含的頻率范圍或傳輸通道能通過的頻率范圍，其單位是“ 赫芝 ”（ Hertz, Hz）。 ? 所以，許多情況下，通常信號只取兩種不同的狀態(tài)（ 0和 1），即M=2，此時比特率等于波特率。 右圖： 語音通道的時延失真曲線和均衡矯正結(jié)果 噪聲 Noise 傳輸過程中，在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間插入進(jìn)來的多余因而有害的信號。 模擬信號的衰減 Attenuation of Analog Signals ? 模擬信號的衰減可以通過在傳輸電路上安裝放大器來解決。 ? 任何一個實(shí)用的傳輸系統(tǒng)都不可能具有無限帶寬來進(jìn)行信號傳輸（技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面都不可行）。 并非謬論 —— 數(shù)字信號不可能無失真?zhèn)鬏? ? 雖然數(shù)字信號的頻譜包含了無限個具有不同振幅的頻率分量，如果我們能夠傳送那些大振幅的頻率分量，仍可保證在接收時重新生成合適精度的數(shù)字信號。 ?按振幅比例不斷增加 f的奇數(shù)倍正弦波，得到的波形與方波越來越相近。 If the available channel is a bandpass channel, we cannot send the digital signal directly to the channel。 frequency domains 周期數(shù)字信號和非周期數(shù)字信號的時域和頻域 （ P49 圖 ） 帶寬 :無窮大 頻率 : 離散的 帶寬 :無窮大 頻率 : 連續(xù)的 二進(jìn)制數(shù)字信號 Binary Digital Signals ? 計算機(jī)通信所傳輸?shù)姆讲ㄐ盘?(二進(jìn)制數(shù)字信號 ) 都是非周期性的。 If the posite signal is periodic, the deposition gives a series of signals with discrete frequencies。 ? 換言之，根據(jù)傅里葉分析，任何復(fù)合信號都是由具有不同頻率、相位和振幅的簡單正弦波組合而成。 ? 物理方面創(chuàng)造性地提出了“傅立葉導(dǎo)熱定律”，圓滿地解決了熱在非均勻加熱的固體中分布傳播問題。 we need to send a posite signal, a signal made of many simple sine waves. Note 信號分析之路：分解成簡單信號 Signal Analysis: Deposition ? 信號的分析通常是非常復(fù)雜的。 ? 數(shù)字信號 (digital signals) 瞬時跳變直方形 ； 只有有限個特定的電壓值 。 第二章 數(shù)據(jù)和信號 Chapter 2 Data and Signals 本章講什么 What’s about This Chapter？ ? 本章研究 : 數(shù)字信號的有關(guān)特性 ? 什么是數(shù)字信號？ ? 如何分析數(shù)字信號？ ? 數(shù)字信號傳輸速率與傳輸通道帶寬的關(guān)系 數(shù)字信號傳輸通道的有關(guān)特性 ? 影響通信精度的通道因素 ? 如何估算通道的最大數(shù)據(jù)速率？ ? 通道的主要性能指標(biāo) 通道 ：用于傳輸信號的通信通路（包括傳輸線路和傳輸設(shè)備） 本章主要內(nèi)容 Contents 模擬與數(shù)字 (Analog and Digital ) 周期模擬信號 (Periodic Analog Signals) 數(shù)字信號 (Digital Signals) 傳輸減損 (T