【正文】 1和 f2這兩個(gè)頻率位置，并對稱于標(biāo)稱載頻 f0 。由于這兩個(gè)振蕩器是相互獨(dú)立的，因此在 f1轉(zhuǎn)換為 f2或相反的過程中，不能保證 f1與 f2之間相位的連續(xù)。 ? 載波調(diào)頻法產(chǎn)生的是相位連續(xù)的 FSK信號 , 相位連續(xù)FSK信號一般由一個(gè)振蕩器產(chǎn)生，用基帶信號改變振蕩器的參數(shù)，使振蕩頻率發(fā)生變化，這時(shí)相位是連續(xù)的，如圖55(a)所示。 信號具有如下形式： ? 二進(jìn)制頻移鍵控 （ 2FSK ） 信號波形如圖 54所示 。由于它的抗噪聲、抗衰減性能優(yōu)于 ASK，設(shè)備又不算復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)也比較容易，所以一直在很多場合，例如在中低速數(shù)據(jù)傳輸，尤其在有衰減的無線信道中廣泛應(yīng)用。 因此，目前在實(shí)際設(shè)備中、很少采用同步檢波法來解調(diào) ASK信號．不過，這種方法是那些不能用包給檢波器解調(diào)出信號的一種有效解調(diào)方法 。通常．接收端本身是無法獨(dú)立產(chǎn)生這種相干信號的．而此相干信號原則上可以通過窄帶濾波（如果已調(diào)信號中含有載波分量）或鎖相環(huán)路來提取。(t)圖 53 包絡(luò)檢波器及其輸出波形 回第五章首頁 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 相干解調(diào)： 通常也稱同步檢波器為相干檢波器 ． 或相干解調(diào)器 ． 并稱本機(jī)振蕩信號為相干振蕩信號 。 回第五章首頁 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 e(t) s39。 檢波的過程很簡單，即電容充電放電的過程，檢波器輸出波形示于圖 5－ 3。 回第五章首頁 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 帶通 濾波器 半波或全波 整流器 低通 濾波器 抽樣 判決器 輸出 輸入 定時(shí)脈沖 (a) 帶通 濾波器 相乘器 低通 濾波器 抽樣 判決器 輸出 輸入 定時(shí)脈沖 (b) cosωct 圖 52 二進(jìn)制振幅鍵控信號的接收系統(tǒng)組成方框圖 (a)非相干解調(diào)方式 (b) 相干解調(diào)方式 回第五章首頁 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 非相干解調(diào)： 常用的非相干解調(diào)是包絡(luò)檢波法 ， 簡單的包絡(luò)檢波器電路示于圖 53， 它能夠得到一個(gè)與輸入信號瞬時(shí)振幅大小成正比的輸出電壓 。二進(jìn)制振幅鍵控信號的解調(diào)方法主要有兩種：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)（同步檢波法）。 ? 二進(jìn)制 ASK信號的帶寬是原基帶信號帶寬的兩倍，故頻帶利用率僅有直接傳輸基帶信號的一半。 回第五章首頁 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 ? 一個(gè)典型的二進(jìn)制 ASK信號為 即 ， 發(fā) “ 1” 碼； ， 發(fā)“ 0”碼。整個(gè)過程相當(dāng)于一個(gè)電子開關(guān)的開關(guān)控制，因此這種調(diào)制稱為振幅鍵控調(diào)制。那么，二進(jìn)制振幅鍵控信號由 s(t)與載波信號相乘而得到，圖 51示出了 2ASK信號的波形。 1） 反饋糾錯(cuò) 2） 前向糾錯(cuò) 3） 混合糾錯(cuò) 糾錯(cuò)編碼原理 ?糾錯(cuò)編碼的基本原理 ?差錯(cuò)控制編碼的分類 1）按照誤碼控制的不同功能分類 2）按照誤碼產(chǎn)生的原因不同分類 3）按照信息碼元與監(jiān)督附加碼元之間的約束方式不同分類 4）按照信息碼元在編碼之后是否保持原來的形式是否不變分類 糾錯(cuò)編碼原理 ? 有關(guān)誤碼控制編碼的幾個(gè)基本概念 1）信息碼元與監(jiān)督碼元 2）許用碼組與禁用碼組 3）碼重與碼距 常用差錯(cuò)控制編碼 ? 奇偶校驗(yàn)碼 ? 正反碼 ? 線性分組碼 ? 糾錯(cuò)原理 回第四章首頁 第 5章 數(shù)字信號的載波傳輸 ? 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 ? 二進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制 ? 二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制 ? 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 ? 多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng) 二進(jìn)制數(shù)字振幅調(diào)制 二進(jìn)制振幅鍵控 ASK(Amplitude Shift Keying)系統(tǒng)所用的基帶信號是表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)的原始矩形脈沖信號。 回第四章首頁 差錯(cuò)控制方式 ? 差錯(cuò)控制方式基本上分為兩類 ， 一類稱為 “ 反饋糾錯(cuò) ” ， 另一類稱為 “ 前向糾錯(cuò) ” 。 ?衡量信道傳輸性能的指標(biāo)之一是誤碼率 。 噪聲可分為兩類 ， 一類是熱噪聲 ，另一類是沖擊噪聲 ， 熱噪聲引起的差錯(cuò)是一種隨機(jī)差錯(cuò) ， 亦即某個(gè)碼元的出錯(cuò)具有獨(dú)立性 ， 與前后碼元無關(guān) 。 ?再生中繼系統(tǒng)的故障位置的測定是在終端局進(jìn)行遠(yuǎn)距離測試，再生中繼器的故障分為兩種，一種是全中斷，中繼無輸出；另一種是由于部件變質(zhì)或接觸不良，雖然還未到全中斷的程度，但誤碼已大增，通信質(zhì)量明顯下降。但對于實(shí)際的輸入數(shù)據(jù)序列，出現(xiàn)這種碼組的可能性很小 PCM中繼傳輸系統(tǒng)的測量 ?誤碼率是 PCM中繼傳輸系統(tǒng)衡量質(zhì)量的重要指標(biāo) ， 它對數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和日常維護(hù)是很必要的 。 采用延時(shí)運(yùn)算符后 ， 可得到擾碼原理的表達(dá)式： ????niii DCSG0 擾碼與解擾原理 C0=1 C3 Cn1 C n=1 an2 an3 a1 a0 S G C1 C2 輸出 圖 45 擾碼器的一般形式 ?????an1 擾碼與解擾原理 解擾原理： C0=1 an1 C3 Cn1 Cn=1 an2 an3 a1 a0 G S C1 C2 圖 46 解擾器的一般形式 ????? 擾碼與解擾原理 ?采用擾碼和解擾能使包括連 “ 0” 碼 （ 或連 “ 1” 碼 ） 內(nèi)的任何輸入序列變?yōu)閭坞S機(jī)碼 ， 因而可以在基帶傳輸系統(tǒng)中代替旨在限制連 “ 0” 碼的各種復(fù)雜的碼型變換 。擾碼的一般原理框圖如圖 45 所示 。 014aaa ?? m序列 輸出 D D D D 圖 44 遵從的 4級 m序列發(fā)生器 4a3a 2a 1a? 該 m序列可以得到 ＝ 100010011010111， 周期＝ 15的序列 。移位寄存器序列是一個(gè)周期性序列，其周期不但與移位寄存器的級數(shù)有關(guān)，而且還與線性反饋邏輯有關(guān) 。 ?帶線性反饋邏輯的移位設(shè)定各級寄存器的初始狀態(tài)后，在時(shí)鐘觸發(fā)下，每次移位后各級積存器狀態(tài)會發(fā)生變化。這種對數(shù)字基帶信號進(jìn)行的“隨機(jī)化”處理稱為“擾碼” 。 擾碼和解擾 減少連“ 0”碼以保證位定時(shí)恢復(fù)質(zhì)量是數(shù)字基帶信號傳輸?shù)囊粋€(gè)重要問題?？偸窍Ｍ`碼增值越少越好 。 6)系統(tǒng)的有效性指標(biāo)不能下將過多。如當(dāng)信源信碼中出現(xiàn)連 0或連 1碼時(shí)，接收端不會因此而失步 。 3）盡量減小基帶信號頻譜中的高頻分量。即為了接收端能夠與發(fā)送端同步，從而保證接收機(jī)在最佳的時(shí)刻對所接收的信號進(jìn)行判決，需要從接收的信碼中獲取位同步信息。 41N 數(shù)字基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型 ? 碼型設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是提高通信的可靠性指標(biāo)。其中，信道噪聲及干擾引起的相位抖動(dòng)稱為非系統(tǒng)性抖動(dòng)，它將按 關(guān)系積累，顯然其影響是不大的。相位抖動(dòng)不僅使再生判決時(shí)刻的時(shí)鐘偏離信號的最大值而產(chǎn)生誤碼，而且由于解碼后重建的 PAM信號脈沖發(fā)生相位抖動(dòng)，使重建后的信號產(chǎn)生波形失真。由圖可知，在判決時(shí)刻，當(dāng)噪聲電壓 ?A/2時(shí)，將使“ 1”碼誤判為“ 0”碼，即產(chǎn)生誤碼；當(dāng)噪聲電壓 ?A/2時(shí)，將使“ 0”碼誤判為“ 1”碼，即產(chǎn)生誤碼。傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生的誤碼在接收端解碼后，必然使重建的 PAM信號發(fā)生偏離，造成信號的失真 。關(guān)于信道的特性已在前面討論過，這里要討論的是信道噪聲和干擾特性及其對傳輸性能的影響。 ? 自同步定時(shí)法：從傳送的 PCM信號序列中提取定時(shí)信號，由于不需要附加信道傳送定時(shí)信號，所以，目前一般采用這種方法 。 再生中繼系統(tǒng)和再生中繼器 ? 外同步定時(shí)法：發(fā)送端在發(fā)送 PCM信號序列的同時(shí)用另外的信道同時(shí)發(fā)送時(shí)鐘信號，以供各中繼器和接收端使用。 再生中繼系統(tǒng)和再生中繼器 判決再生 時(shí)鐘提取 均放 抽樣判決 碼形成 微分 整流 調(diào)諧 相位調(diào)整 限幅整形 圖 42 再生中繼器方框圖 4.. 再生中繼系統(tǒng)和再生中繼器 為了在正確的最佳的時(shí)刻識別判決均衡波是“ 1”碼還是“ 0”碼，并把它恢復(fù)成一定寬度和幅度的脈沖，各再生中繼器必須具有與發(fā)送定時(shí)絕對同步的定時(shí)電路。 再生中繼系統(tǒng)和再生中繼器 再生中繼器的作用是： 經(jīng)過一段距離的傳輸 ， 當(dāng)信噪比變差時(shí) ， 及時(shí)識別判決以防止信道誤碼 。當(dāng)傳輸距離增加到一定長度時(shí)，接收到的信號很難識別。 ? 用部分響應(yīng)信號的脈沖波形作為系統(tǒng)的傳輸波形，當(dāng)以碼元寬度為間隔進(jìn)行判決時(shí)，只在相鄰的兩個(gè)碼元之間發(fā)生串?dāng)_，其它判決時(shí)刻不會發(fā)生串?dāng)_ 。 部分響應(yīng)基帶傳輸系統(tǒng) ? 合成的部分響應(yīng)信號帶寬為 ，在相同進(jìn)制的條件下，其頻帶的利用率與理想低通特性傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率相同 。而且即便獲得了相當(dāng)逼近理想的特性，但由于 h(t)的“尾巴”，在判決時(shí)刻出現(xiàn)偏差時(shí)，碼間串?dāng)_仍可能達(dá)到很大的值。其中稱 fc為奈奎斯特帶寬； T為奈奎斯特間隔； 響應(yīng)波形為奈奎斯特脈沖 。 接收濾波器 基帶信號輸出 基帶信號輸入 波形變換器 發(fā)送濾波器 信 道 匹配濾波器 取樣判決器 均 衡 器 干擾 取樣定時(shí) 圖 41 數(shù)字基帶傳輸示意圖 回第四章首頁 限帶信道傳輸對信號波形的影響 單位沖擊響應(yīng)的特點(diǎn) ? 響應(yīng) h(t)在 t=0時(shí)有最大的輸出，隨時(shí)間的推移，輸出響應(yīng)的幅度逐漸減小，波形形成一種拖尾現(xiàn)象 ? 在時(shí)間軸上有很多的零點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)零點(diǎn)的距離為（除低頻部分） ? 在沖擊響應(yīng)的波形圖上有很多的峰值點(diǎn)，但隨著時(shí)間的推移，峰值越來越小。 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)簡介 ? JPEG－靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG－運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼 ? －視頻通信編碼標(biāo)準(zhǔn) 回第三章首頁 第 4章 數(shù)字信號的基帶傳輸 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 數(shù)字基帶 信號的再生中繼 傳輸 中繼傳輸性能的分析 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型 擾碼與解擾 PCM中繼傳輸系統(tǒng)的測量 差錯(cuò)控制編碼 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 基帶傳輸系統(tǒng)主要由波形變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器和取樣判決器等組成。 ? 損壓縮方法利用了人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息；雖然不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小，卻換來了大得多的壓縮比。 ? ? ?? 圖 35 時(shí)分多路復(fù)用示意圖 30/32路 PCM通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 30/32路 PCM基群的幀結(jié)構(gòu)示意圖如圖 36所示： 同步時(shí)隙 話路時(shí)隙 標(biāo)志時(shí)隙 話路時(shí)隙 1幀 =32個(gè)時(shí)隙 =256比特 =125us TS0 TS1 TS2 ? ? TS15TS16TS17 ?? TS29TS3TS31 圖 36 30/32路 PCM通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)簡介 ? 為了存儲、處理和傳輸這些數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行壓縮。 回第三章首頁 時(shí)分多路復(fù)用的基本概念 在時(shí)分多路復(fù)用時(shí)，每路信號脈沖重復(fù)出現(xiàn)的周期稱為幀。在時(shí)分多路傳輸系統(tǒng)中，各路信號輪流在不同的時(shí)隙傳輸，每一路所占的頻帶相同。如果解調(diào)，在量化噪聲相同的情況下，傳輸預(yù)測誤差所需的量化比特?cái)?shù)將比 PCM方式的要少，這就有效地去除了多余信息，達(dá)到了壓縮頻帶、提高效率地目的 。也可以說，預(yù)測編碼是利用信號的相關(guān)性，根據(jù)當(dāng)前和過去的信號值來預(yù)測未來的信號值。 ?為克服均勻量化過程中造成的小信號量化信噪比惡化的缺點(diǎn)，提出了非均勻量化，所謂非均勻量化，指當(dāng)信號幅度小時(shí)，量化臺階也小，信號幅度大時(shí)，量化臺階也大。 ?隨輸入信號幅度的下降，信噪比將嚴(yán)重惡化。 脈沖編碼調(diào)制（ PCM） 非均勻量化： ?取樣信號量化后的信噪比與量化比特?cái)?shù) n成正比。因此，還必須進(jìn)行數(shù)字化的第二步 —— 幅度離散化處理，即量化 量化分為： 均勻量化 非均勻量化 脈沖編