第3講數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-06-16 20:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 實(shí)際的信道都不是理想的，在傳輸信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種失真以及帶來多種干擾。 ? 碼元傳輸?shù)乃俾试礁撸蛐盘?hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)，在信道的輸出端的波形的失真就越嚴(yán)重。 ? 碼元 ：數(shù)字信號(hào)中每一位的通稱。通常又稱為 “ 位 ” 或“ Bit” 。即可以用二進(jìn)制表示，也可以用其它進(jìn)制的數(shù)表示。 ? 在數(shù)字通信中常常用時(shí)間間隔相同的符號(hào)來表示一位二進(jìn)制數(shù)字。這樣的時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)稱為二進(jìn)制碼元，而這個(gè)間隔被稱為碼元長度。 ? 碼元傳輸速率 ，又稱為碼元速率或傳碼率。其定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為 波特 ,常用符號(hào) Baud表示，簡寫為 B。 數(shù)字信號(hào)通過實(shí)際的信道 ?失真不嚴(yán)重 ?失真嚴(yán)重 實(shí)際的信道 （帶寬受限、有噪聲、干擾和失真） 輸入信號(hào)波形 輸出信號(hào)波形 (失真不嚴(yán)重 ) 輸入信號(hào)波形 實(shí)際的信道 （帶寬受限、有噪聲、干擾和失真） 輸出信號(hào)波形 (失真嚴(yán)重 ) 奈氏 (Nyquist)準(zhǔn)則 ? 每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 2 個(gè)碼元。 ? Baud 是 波特 ，是 碼元 傳輸速率的單位， 1 波特為每秒傳送 1 個(gè)碼元。 ? 頻率變化較緩慢的就是低頻（頻率低，時(shí)間長，速度就慢），頻率是時(shí)間的倒 數(shù)。 ? 低通信道 或通信鏈路 ,如果頻帶在 0 ~f之間 ,上限頻率可以無窮大 ,則稱它為低通信道 。如果頻帶范圍是 f1~ f 2 ,則稱它為 帶通信道 。 理想低通信道 的最高碼元傳輸速率 = 2W Baud W 是理想低通信道的帶寬，單位為赫 (Hz) 不能 通過 能通過 0 頻率 (Hz) W (Hz) 另一種形式的奈氏準(zhǔn)則 ? 每赫帶寬的理想低通信道的最高碼元傳輸速率是每秒 1 個(gè)碼元。 ? “ 理想低通信道 ” 就是信號(hào)的所有低頻分量，只要其頻率不超過某個(gè)上限值，都能夠不失真地通過此信道。而頻率超過該上限值的所有高頻分量都不能通過該信道。 ? “ 帶通信道 ” 只允許 上下限之間 的信號(hào)頻率成分不失真的通過，其他頻率成分不能通過。 理想帶通特性信道的 最高碼元傳輸速率 = W Baud W 是理想帶通信道的帶寬，單位為赫 (Hz) 不能通過 能通過 0 頻率 (Hz) W (Hz) 不能通過 注意事項(xiàng) ? 實(shí)際的信道所能傳輸?shù)淖罡叽a元速率，要明顯地低于奈氏準(zhǔn)則給出上限數(shù)值。 ? 波特 (Baud)和比特 (bit)是兩個(gè)不同的概念。 – 波特是碼元傳輸?shù)乃俾蕟挝唬棵雮鞫嗌賯€(gè)碼元）。碼元傳輸速率也稱為調(diào)制速率、波形速率或符號(hào)速率。 – 比特是信息量的單位。 ? 信息的傳輸速率 “ 比特 /秒 ” 與碼元的傳輸速率 “ 波特 ” 在數(shù)量上卻有一定的關(guān)系。 ? 若 1 個(gè)碼元只攜帶 1 bit 的信息量，則 “ 比特 /秒 ” 和 “ 波特 ”在數(shù)值上相等。 ? 若 1 個(gè)碼元攜帶 n bit 的信息量，則 M Baud 的碼元傳輸速率所對應(yīng)的信息傳輸速率為 M ? n b/s。 信道的極限信息傳輸速率 ? 香農(nóng) (Shannon)用信息論的理論推導(dǎo)出了帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道的 極限 、 無差錯(cuò)的 信息傳輸速率。 – 高斯白噪聲：如果一個(gè)噪聲，它的幅度分布服從高斯分布，而它的功率譜密度又是均勻分布的，則稱它為高斯白噪聲。 ? 信道的極限信息傳輸速率 C
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1