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数字基带通信系统心得体会

时间:2014-08-16 04:20

谁能帮我总结下数字基带传输的过程

信源(信息源,也称发终端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号所固有的频带(频率带宽),称为基本频带,简称基带。

基带和频带相对应,频带:对基带信号调制后所占用的频率带宽(一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差) 基带信号(Baseband Signal) 信源(信息源,也称发终端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。

根据原始电信号的特征,基带信号可分为和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。

)其由信源决定。

说的通俗一点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号,比如我们说话的声波就是基带信号。

(如果一个信号包含了频率达到无穷大的交流成份和可能的直流成份,则这个信号就是基带信号。

) 由于在近距离范围内基带信号的衰减不大,从而信号内容不会发生变化。

因此在传输距离较近时,计算机网络都采用基带传输方式。

如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。

大多数的局域网使用基带传输,如以太网、。

常见的网络设计标准使用的就是基带信号。

频带信号(通带信号) 在通信中,由于基带信号具有频率很低的频谱分量,出于抗干扰和提高传输率考虑一般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换后的信号就是频带信号 (如果一个信号只包含了一种频率的交流成份或者有限几种频率的交流成份,我们就称这种信号叫做频带信号) 其主要用于网络电视和有线电视的视频广播。

基带传输: 在信道中直接传送基带信号时,称为基带传输。

进行基带传输的系统称为基带传输系统。

传输介质的整个信道被一个基带信号占用.基带传输不需要调制解调器,设备花费小,具有速率高和误码率低等优点,.适合短距离的数据输,传输距离在100米内,在音频市话、中被广泛采用。

如从计算机到监视器、打印机等外设的信号就是基带传输的。

大多数的局域网使用基带传输,如以太网、。

在有线信道中,直接用进行通信时传输的信号就是基带信号。

一个企业、工厂,就可以采用这种方式将大量终端连接到主计算机。

基带数据传输速率为0~10 Mb/s,更典型的是1Mb/s~2.5Mb/s,通常用于传输数字信息。

: 在信道中直接传送频带信号时,称为。

可以远距离传输.它的缺点是速率低,误码率高. 一般说的是经调制变换,成为能在公用电话线上传输的模拟信号,模拟信号经模拟传输媒体传送到接收端后,再还原成原来信号的传输。

这种频带传输不仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点,而且能够实现多路复用,从而提高了的利用率。

但是频带传输在发送端和接收端都要设置调制解调器,将基带信号变换为通带信号再传输。

频带传输的优点是可以利于现有的大量模拟信道(如交换网)通信.价格便宜, 容易实现.家庭用户拨号上网就属于这一类通信.

数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么

计算机网络的本质是计算机之间的互相通信,因此计算机网络最重要的功能就是计算机通信,由于计算机本身是处理数字的,因此计算机网络实际上是一种数字通信。

正是由于计算机网络的出现,才使得数字通信变为一种广泛应用的通信手段。

数字通信有什么好处

为什么数字通信必须依靠计算机网络才能完全实现

为此,需要从模拟通信开始谈起。

通信和模拟通信 所谓通信,实际上就是将信息从一个地方传送到另一个地方。

远在人类出现之前,动物就通过“声音语言”、“行为语言”和“气味语言”等来互相传递信息。

大家可能见过可爱的小蜜蜂在空中观快地跳舞,实际上它们是在互相通信,可能很多人小时候就听过蜜蜂跳“8”字舞,就是告诉它的伙伴:“离这里不远,有很多很多花蜜。

” 人类出现以后,通信的手段就变得更加丰富多彩了。

在古代,中国人就学会使用烽火来传递信息,就是所谓的“烽火传战事,鸿雁送家书”。

而在中国古代战场上则是以锣鼓为号,是击鼓则进,鸣金则退。

当电气通信出现后,人类冲出了封闭和迟缓,走向开放、高效和文明。

1831年,法拉第发现了电磁感应法则。

1837年,莫尔斯利用这一法则发明了莫尔斯电报机,并于1844年在华盛顿与巴尔的摩之间最早开通了电报通信。

1876年美国的亚历山大·格雷厄姆·贝尔发明了电话。

1894年,意大利的马可尼发明了无线电报机。

电话机从发明开始发展至今,种类尽管五花八门,形形色色。

但是无论如何发展,都离不开话筒和听筒。

当人们对着话筒讲话时,由于声音的振动使膜片发生振动,在膜片中央的一个电极也跟着发生振动,通过话筒的电流随说话声音的变化而变化,成为话音电流,这就是话筒把声音变化转变成电流的变化。

听筒在送来的话音电流作用下,磁场忽弱忽强,使膜片随着话音电流变化而变化,发出声音被耳朵接收,即是听筒把电的变化转变为声的变化。

于是,人们在电话的一边说话,声音就变成电流,经过电话线路的传输,送到了对方的电话机中,再还原成声音信号,对方就能听到这边人的说话了。

电话是一种模拟式的通信方式,即用电流的变化来模拟声音的变化,表达原始的信息。

目前一般所看的电视,也是一种模拟式的通信,由电视摄像机输出的电视信号,它的变化模拟着由被摄景物反射光的强弱和色彩。

模拟信号的形成比较简单、直观,但在传输过程中容易受到外界干扰发生畸变,从而降低通信质量;数字通信是与模拟通信不同的另一种通信方式。

数字信号的传输、记录、处理都采用数字(“0”和“1”)信号。

由于数字信号抗干扰强、生产的畸变小,也容易消除,因而可以大大提高通信质量,是当前通讯技术的潮流。

数字通信的特点 现代数字通信的原理是利用“0”和“1”两种符号来传送数据、文字、声音、图像等信息。

同样道理,原本是传输模拟信号的电话变为“数字化”以后传送的话音也可以用“0”和“1”两种符号,按照一定的规律排列组合成的“代码”来传送,这叫做数字电话,也称为脉码通信。

它是先将电话信号进行数字化处理,变成和电报信号相似的一串电码,然后把电码传送到对方。

对方收到电码后,再把它还原为原来的电话信号,实现了传送信息的目的。

利用数字信号进行传输有哪些特点呢

从20世纪中叶起,数字通信日益发展,开始出现了数字通信代替模拟通信的趋势。

目前,无论是模拟通信,还是数字通信都获得了广泛的应用。

从通信的发展历史来看,尽管低级的数字通信(电报通信)很早就出现了,但在一个很长的历史时期中,数字通信却比模拟通信的发展缓慢得多,实际使用的通信设备也比模拟通信少。

今天,模拟通信技术已达到相当完善的程度,通过现有的通信设备,已经能使远在万里之遥的亲人会面相叙如同近在咫尺。

此外,发展数字通信的原因就是除了数字信号本身具有的特点外,数字通信比模拟通信还有很多突出的优点。

1.数字通信比模拟通信抗干扰能力强 我们在打电话的时候,有时拨了对方的号码后,电话打不通,只听到表示占线的“嘟、嘟……”的声音。

这可能是对方正和别人讲话,也可能是连接两个电话机之间的线路被占用了。

因为两个电话局之间的中继线是有限的,如果同一时间有许多人打电话,把这些中继线都占用了,那么,后来的用户就打不通了。

电话机的数目越多,各用户使用电话的次数越频繁,就需要有更多的电话中继线。

如果要在两个电话局之间增设电缆,则又会受到土建工程的限制,困难较多,投资比较大。

早期曾设法在一对中继线上同时接通多路模拟电话,但因线路高频特性不好,抗干扰能力差,串话的情况严重,故通话效果不好。

从20世纪60年代初,数字通信开始在电话中试用,由于前面所说的数字信号波形简单,“0”、“1”区别鲜明的特点,使数字通信抗干扰能力极强,能实现在一对中继线上同时接通几十对电话。

随着科学的发展,通信接力日趋完善。

在有线和无线电中,常常用在沿途适当地加装“中间放大器”来把信号放大,使信号始终保持一定的强度。

信号经过一段距离传输后就会减弱,并可能发生“走样”。

对于模拟信号的传输来讲,虽然可以经过放大把信号加强,但这种“走样”却很难完全消除,从而导致接收端接收信号失真。

但对数字信号来讲,信号一般只有两种状态,虽然经过一段距离传输,在接收端波形形状变坏,但我们不必关心波形的精确程度,只要能够识别数字信号的两种状态,就可以利用电子设备将已经变坏的脉冲波形重新再生,恢复到原有形状的脉冲。

利用再生作用,传输质量几乎与距离无关。

2.数字信号比模拟信号易于调制 随着生产发展和军事需要,对传输数字信息的要求也迅速增长。

目前,在长距离数字传输中,还不可能完全采用直接电缆传输。

这里,有一个很有现实意义的问题,就是数字信号能否利用已经建立起来的四通八达的模拟电路进行传输

为了要在模拟电路上传输数字信号,必须在数字终端设备和模拟电路之间加装以调制、解调为主体的接口设备,通常称为数据传输机。

由于数字信号只有“0”和“1”两种状态,所以数字调制完全可以理解为像报务员用开关电键控制载波的过程,因此数字信号调制十分简单。

这种调制方式共有3种: 数字调幅:是指利用数字信号去控制一个连续的载波,使载波时断时续,有载波振荡时表示发送“1”数码,无载波振荡时表示发送“0”数码。

经数字调幅后,载波不再是单纯的正弦波,而是随数字信号的状态而变动,变成比较复杂的信号。

数字调频:它的主要思想是,发“1”码时,数字信号载波频率为f1;发“0”码时,载波频率为f2,通过频率的变化来实现信号的识别。

数字调相:也就是按照数字信号去控制载波的相位。

什么是相位呢

比如有甲、乙两人赛跑,假如两人的步伐快慢一样,一声令下两人同时起步,那么我们在任何时候拍下照片来,在照片中两人的脚步总是一致的。

甲抬腿时,乙也抬腿,甲落脚时乙也落脚,动作的节奏始终一样。

这种情况,我们可以说两人处于“同相”状态;如果一声令下甲立即起步,而乙迟疑了一下才起步,那么就有可能不“同相”了,可能甲抬腿时,乙已经落脚,甲落脚时,乙才抬腿,虽然他们照原样一步步地在跑着,但乙的动作总比甲晚了一点。

信号也是这样,如果两个频率相同的载波同时开始振荡,这两个频率同时达到正最大值,同时达到零值,同时达到负最大值,它们应处于“同相”状态;如果其中一个开始得迟了一点,就可能不相同了。

如果一个达到正最大值时,另一个达到负最大值,则称为“反相”。

一般把信号振荡一次(一周)作为360度。

如果一个波比另一个波相差半个周期,我们说两个波的相位差180度,也就是反相。

当传输数字信号时,“1”码控制发0度相位,“0”码控制发180度相位。

载波的初始相位就有了移动,也就带上了信息。

实现数字调制一般由数字电路来完成。

因而,它具有波形变换速度快、调整测试方便、体积小、设备可靠性高等特点。

这种方法在数字通信中获得广泛的应用。

3.数字信号比模拟信号保密性强 在穿云破雾的飞机上,在快速推进的坦克里,在乘风破波的军舰上,保持与指挥部不断的联系以及相互间的密切协调,无线电通信可以说是唯一的方法了。

可是,在无线电通信中,电波是向各处发散的,不仅通话对方能收到,其他人也能接收到,就像电台广播时,谁都可以用收音机收到一样。

而通信中的保密是非常重要的,特别是在战争期间,泄密往往造成非常严重的后果。

实现数字通信以后,施行加密措施要比模拟通信容易,不需要很多的复杂设备,只要采用简单的逻辑运算就可以起到保密作用,而且效果要比模拟通信好得多。

所谓加密就是将包含着语音信息的电码根据密码按照一定规律进行“加”、“减”等逻辑运算,也就是将密码“加”到语音电码中去,使它成为变幻莫测的电码。

保密数字电话在发送端将语音信号数字化后经过加密处理发射出去,在接收端进行解密,经反变换还原成语音信号。

敌人即使在空中截获加密后的语音电码,一时也无法知悉信号内容,而在自己一方接收端可以经解密还原成本来的语音信号。

4.自动发现和控制差错 通常人们的普遍心理是,通信中数据传输最好不要有差错,越精确越好。

但过去由于模拟线路特性不良,以及外来的干扰等原因,在传输数据时,极有可能出现差错。

数字通信中可以采用差错控制技术,它能自动发现差错且立即校正,并改善传输质量。

5.便于和电子计算机结合 显而易见,数字通信适于与数字电子计算机结合,由计算机来处理信号,这样就使通信系统变得更通用、灵活,具有很好的适用性和兼容性。

另外,数字通信由于使用的信号简单,对通信设备中所用电路的要求比较简单,因此成本低。

目前数字通信中用到的电路绝大部分都是集成电路,它具有简便、轻巧、耗电低、不易发生故障等优点。

随着大规模集成电路的发展,设备成本还可以进一步降低,数字通信设备会越来越普遍,其应用也将越来越广泛。

数字通信与计算机网络 随着数字通信的发展,特别是计算机应用于通信以后,就产生了计算机通信网。

现代的数字通信网都是由计算机控制的,因此从通信的角度来看,它是计算机数字通信网;而从计算机的角度来看,这就是计算机网络。

在简单的电话网络交换中,两个用户要进行通话,只要把两个用户的电话机连接起来就行了。

但是3个或3个以上的用户中任意两个用户需要通话时就不能简单把所有的用户相互连接起来,必须通过电话交换机(也叫总机),由交换机把指定的两个用户连接起来通话才行。

一个城市的交换机的容量可以大到几万甚至几十万用户,可以有成百上千对用户同时通话,这样一来,人工交换就不能胜任日益繁忙的电话通信的要求,必须采用先进的自动交换技术。

数字信号交换可以采用两种方式。

一种是像电话那样,数字信息需要及时地双向互送信息,这时须采用电路交换方式,就是利用计算机的控制把输入线路和输出线路互相接通,让有关双方直接进行数字通信;另一种方式叫做信息交换方式,可用于像电报信号那样只需单向传输的情况。

终端送来的信息都在计算机的记忆设备里先存贮下来,然后只要相应电路一空闲,计算机就将信息转发出去。

通常,计算机是这样来控制打电话的。

普通生活中打通一个电话最基本操作是先拿起话机,再拨被叫用户号码,被叫用户拿起话机开始讲话,讲完后放下话机。

对应这一连串的操作,交换机要完成下面6个交换顺序:送出拨号音,接收拨号音,分析拨号数字,“叫出”被叫用户,接通电话,通话完毕切断电路。

如果把上述交换顺序编制成相应的程序和一连串的指令,存入计算机中,打电话时计算机便会根据编好的程序控制电话接续。

这时计算机完全代替了话务员的操作,而且能非常迅速、准确地完成话务员不能做的工作,实现了计算机控制打电话。

把计算机引入到数字交换技术中,使交换出现了崭新的面貌,为人们提供更多的方便。

例如,当人们正在通话时,另外又有人打电话来,过去的通讯方式只能是按顺序接待。

现在可以在两个通话中进行选择,也可以交替通话。

在过去只有通话完毕才能另拨电话找人,现在用户可以在两个被叫用户之间交替通话,也可以构成3人会议电话。

现在电话机还可以与电视机相配合,提供电视数据,用户只需在电话机上拨一个号码,就可从电视数据中心提取资料并呈现在电视机屏幕上,供用户选择和查阅。

在更广阔的领域内,计算机网络技术和数字通信技术相结合,就形成了计算机通信网。

计算机通信网可以使一个城市内的计算中心的计算机供本市的许许多多用户使用,也可以供一个地区甚至全国共同使用。

这时,用户数据终端、计算机产生的数据信号需要在通信网内有效地进行交换,形成数据交换。

随着数字通信的进一步发展,计算机技术应用到通信领域的各个方面。

数字电话、数字传真和数字电视等各种数字终端设备大量增加。

现有的传输媒介电缆、微波中继和卫星通信等将更多地采用数字传输。

信息的交换也将引起巨大的变化,迫切需要计算机来进行处理和控制。

计算机通信可以利用计算机接通电路,也可以利用计算机的存贮器把信息保存下来,然后再转发出去。

设置在远处的数据终端设备有由计算机主机控制的输入电路,以及纸带、卡片、打印和显示等输出电路。

数据信息经过线路传输到通信控制器,通信控制器是把线路与中央处理机联结起来的接口设备,它不断地扫描各个输入端,若有要求处理的数据,就把它送入中央处理机,存贮在内部存贮器中。

当存贮的数据到达规定的大小字组时,中央处理机就对数据进行必要的处理,把结果转送到大容量的外部存贮器。

存在存贮器的数据等输出线路一有空,再经中央处理机和通信控制器送往对方终端。

这种信息交换方式不仅用于军事上,如防空系统等,而且广泛应用于银行、铁道、商业管理、仓库管理、气象、医疗、飞机订票、报纸编辑和情报资料检索等民用系统。

通信原理公式总结

第一章绪论模拟通信系统一般模型:数字通信系统模型:点对点的通信按时间和传递方向可以分为:单工,半双工,全双工通信。

第二章确知信号第三章随机过程高斯随机过程:结论1:线性系统:输出过程的功率谱密度是输入过程的功率谱密度乘以系统频率响应模值的平方,即结论2:如果线性系统的输入是高斯型的,则输出也是高斯型的。

结论3:一个均值为零的窄带平稳高斯过程,他的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,而且均值为零,方差也相同。

此外在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是统计独立的。

结论4:一个均值为零、方差为的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布是瑞利分布,相位的一维分布是均匀分布,并且就一维分布而言他们是统计独立的。

结论5:正弦波加窄带高斯噪声的包络:小信噪比时接近瑞利分布,大信噪比时接近高斯分布,一般情况下是莱斯分布。

第四章信道无线信道:天波、地波、视线传播。

有线信道:明线、对称电缆、同轴电缆。

信号无失真条件:1.具有线性相位(相频特性为通过原点的直线)2.幅频响应为常数信道容量:b\\\/s第五章模拟调制系统解调抗噪声性能各模拟调制系统性能比较:第六章数字基带传输系统常用码型奈奎斯特第一准则(无码间串扰条件):

数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么

答:有效性与可靠性是相辅相承的两个质量指标体系.\ 数字通信的有效性主要体现在一个信道通过的信息速率。

对于基带数字信号可以采用时分复用(TDM)以充分利用信道带宽。

其它复用方式还有前面提到的空分复用(SDM)、码分复用(CDM)、极化复用(PDM)和波分复用(WDM)以及相应的“多址”方式。

数字信号频带传输,可以采用多元调制提高有效性。

\ 另外,为了利用有限的信道带宽支持信源信息量大的通信业务传输,根据信息理论可以采用信源压缩编码,即消除源信息中冗余部分。

更进一步,根据不同应用要求的精度,由香农率失真理论,还可以去掉一些次要信息。

\ 其次,数字通信可靠性因素就主要地、本质地说,主要还是信噪比问题,另一因素是设计的信号本身抗扰能力。

但数字信号传输最终反映在判决输出的码元符号是否正确,因此其可靠性指标均为码元或码字的差错概率,即一定时间内的平均差错率。

一般通信系统,差错率主要决定于信噪比输出大小。

\ 总结提高数字通信可靠性的技术可有:\ 1.以付出带宽换取可靠性如无线扩频调制CDMA。

\ 2.降低传输速率,即在同样信息量,延长传输时间可以提高可靠性。

\ 3.采用适当的信号波形及均衡措施,可消除信号码元波形间干扰,提高正确判决概率。

\ 4.选用调制与解调方式提高可靠性。

如采用数字调频较调幅有较好的接收质量。

最佳接收的解调方式优于包络解调。

\ 5.优良的信号设计可提高抗干扰能力。

\ 6.提高抗干扰能力,减少差错最有效、也最常用的方法是利用差错控制编码。

移动通信重点知识总结

第一章概论1、移动通信的特点。

1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效5、移动台必须适合于在移动环境中使用2、移动通信按多址方式分为频分多址(FDMA),时分多址(TDMA),码分多址(CDMA)。

按信号形式分为模拟网和数字网。

3、移动通信的传输方式分:单向传输(广播式)、双向方式(应答式)。

双向传输工作方式有单工、双工、半双工。

4、单工通信:通信双方电台交替地进行收信和发信。

根据收、发频率的异同,又可分为同频单工和异频单工。

例:寻呼系统。

5、双工通信:指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。

双工通信一般使用一对频道,以实施频分双工(FDD)工作方式,接受和发射可同时进行,故耗电量较大。

为了缓解这个问题和减少对系统频带的要求,可在通信设备中采用同步的半双工通信方式,即时分双工(TDD)。

故频分双工(FDD)和时分双工(TDD)相结合。

例:手机。

(FDD:用不同载频来区分两个通信方向。

TDD:收、发采用同一载频,通过时间上的交替使用同一载频来区分两个通信方向。

)6、半双工通信,移动台采用类似单工的“按讲”方式,即按下按讲开关,发射机才工作,而接收机总是工作的。

基站工作情况与双工方式完全相同。

例:对讲机。

7、数字移动通信系统有哪些优点?答:数字通信系统的主要优点可归纳如下:(1)频谱利用率高

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