1、1 / 15數(shù)字通信原理 數(shù)字通信原理第一章 概述一、通信及通信系統(tǒng)的構(gòu)成1、概念 ２、構(gòu)成二、信息、信號(hào)及分類1、信息:用來(lái)消除不定性的東西.2、信號(hào)：是用來(lái)攜帶信息的載體. 3、信號(hào)分類： 模擬信號(hào)：強(qiáng)度的取值隨時(shí)間連續(xù)變化,取值個(gè)數(shù)無(wú)限.數(shù)字信號(hào)：強(qiáng)度參量的取值是離散變化的,取值個(gè)數(shù)有限。PAM信號(hào)是模擬信號(hào).（時(shí)間上離散,但幅度取值不是有限個(gè)。）三、模擬通信和數(shù)字通信四、數(shù)字通信的特點(diǎn)及性能指標(biāo) 1、特點(diǎn)：(1)抗干擾能力

2、強(qiáng)，無(wú)噪聲積累（2）便于加密處理（3）利于采用時(shí)分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多路通信(４)設(shè)備便于集成化、小型化（5)占用頻帶寬2、性能指標(biāo)： 信息傳輸速率（ｂit/s):每秒鐘傳輸?shù)男畔⒘俊Ｓ行灾笜?biāo) 符號(hào)傳輸速率(Bｄ）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目。頻帶利用率：?jiǎn)挝活l帶內(nèi)的傳輸速率.誤碼率：在傳輸過(guò)程中發(fā)生誤碼的碼元個(gè)數(shù)與傳輸?shù)目偞a元數(shù)之比.可靠性指標(biāo)抖動(dòng)：是指數(shù)字信號(hào)碼相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)位置 的隨機(jī)偏移.M進(jìn)制信號(hào)與二進(jìn)制信號(hào)碼元數(shù)n的關(guān)系為：M ＝

3、2 n因此,信息傳輸速率與符號(hào)傳輸速率的關(guān)系是： R = Ｎ · b BM 2 log式中: R 為信息傳輸速率.N 為符號(hào)傳輸速率。M為碼元(或符號(hào))的進(jìn)制數(shù)。 b B例如：四進(jìn)制碼元序列符號(hào)傳輸速率200０Bｄ，其信息傳輸速率為多少？R = N · log2 = 200０×ｌog2 = 4０00 ｂit／s b BM 4用來(lái)衡量數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸效率（有效性）的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率。誤碼率（平均

4、誤碼率)P = e ? ? N lim Nn傳輸總碼數(shù)發(fā)生誤碼個(gè)數(shù)3 / 15量化誤差： （即原信號(hào)—量化后信號(hào)）。非過(guò)載區(qū)，' u u e ? ? 2max? ? e;過(guò)載區(qū)，。 2? ? e過(guò)載電壓：U 3、量化噪聲的計(jì)算非過(guò)載區(qū)量化噪聲功率： ? 非過(guò)載區(qū) N 222 23 ) ( 121NU ? ? ? ?說(shuō)明非過(guò)載區(qū)量化噪聲僅與量化間隔 的大小有關(guān)，或者說(shuō)，在臨界過(guò)載電壓 ?一定時(shí)僅與分級(jí)數(shù) 有關(guān)。 U N過(guò)載區(qū)量化

5、噪聲功率： e uUe e u N22 2 ‘?? ? ? ? 過(guò)載區(qū)總的量化噪聲： 過(guò) 非 N N N q ? ?量化信噪比 。以對(duì)數(shù)形式表示有：qeq Nu N S2/ ? ?e dB q x N N S lg 20 ) 3 lg( 20 ) / ( ? ?8 . 4 6 lg 20 ? ? ? l xe（。 ） l N 2 ? 101 ? ? Uu x ee 為信號(hào)電壓歸一化值 e x4、非均勻量化及壓縮擴(kuò)張技術(shù)（1） 定義：量化

6、間隔不均勻。特點(diǎn):信號(hào)幅度小時(shí),量化間隔小,其量化誤差也小；信號(hào)幅度大時(shí),量化間隔大，其量化誤差也大.可以改善小信號(hào)的量化信噪比。 實(shí)現(xiàn)：采用壓縮擴(kuò)張技術(shù)。（Ｐ24—P25）（2） A律壓縮特性：以A為參量的壓擴(kuò)特性.AAX y ln 1? ? A X 1 0 ? ?AX A y ln 1ln 1?? ? ? 1 1 ? ? X A通常選Ａ=87.６的壓縮特性，按Ａ律壓縮特性實(shí)現(xiàn)非均勻量化的量化量化信噪比為: dxdy X N N S