数字通信基础与应用课件

数字通信基础与应用数字通信基础与应用(2(24 4)2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 1 1SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs数字通信基础与应用2001 Copyright 1SCUT六、基带传输六、基带传输 第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 2 2SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs六、基带传输 第2章 格式化与基带调制2001 Copyri1.1.1.1.概述概述概述概述 (1)(1)数字基带信号数字基带信号：未经调制（频谱搬移）的、用以表示数字信：未经调制（频谱搬移）的、用以表示数字信 息的电脉冲信号称之。息的电脉冲信号称之。(2)(2)数字基带信号频谱的特点数字基带信号频谱的特点：信号频谱占据从直流开始至某一：信号频谱占据从直流开始至某一 频率频率f fm m的低频段。的低频段。(3)(3)若把调制若把调制/解调过程看作广义信道的一部分，任何数字传输解调过程看作广义信道的一部分，任何数字传输 系统均可看作数字基带传输系统。系统均可看作数字基带传输系统。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 3 3SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs1.概述 第2章 格式化与基带调制2001 Copyri 2 2.基带传输系统的基本模型基带传输系统的基本模型基带传输系统的基本模型基带传输系统的基本模型 信号发送信号发送 信号接收信号接收波形变换波形变换传输信道传输信道干扰干扰匹配匹配滤波器滤波器均衡器均衡器取样取样判决器判决器定时信号定时信号数字代码数字代码数字代码数字代码第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 4 4SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs波形变换传输信道干扰匹配均衡器取样定时信号数字代码数字代码第第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制 基带信号波形示例基带信号波形示例基带信号波形示例基带信号波形示例：二进制信息序列二进制信息序列二进制信息序列二进制信息序列 PCM PCM PCM PCM脉冲波形脉冲波形脉冲波形脉冲波形1 1 1 1 PCM PCM PCM PCM脉冲波形脉冲波形脉冲波形脉冲波形2 2 2 22001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 5 5SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制 基带信号波形示例：2001 Cop 2 2.基带传输系统的基本模型（续前）基带传输系统的基本模型（续前）基带传输系统的基本模型（续前）基带传输系统的基本模型（续前）波形变换波形变换：对数字代码进行信号的波形编码，使基带信号：对数字代码进行信号的波形编码，使基带信号 a a）适合在特定的信道中传输；适合在特定的信道中传输；b b）易于提取同步信号；易于提取同步信号；c c）具有一定的检错功能；）具有一定的检错功能；d d）。信道均衡信道均衡：信道特性校正，减少由于信道畸变造成的码间串扰。：信道特性校正，减少由于信道畸变造成的码间串扰。匹配滤波器匹配滤波器：保证在抽样时刻，实现最大信噪比的信号提取。：保证在抽样时刻，实现最大信噪比的信号提取。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 6 6SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 6SC3.3.3.3.数字基带信号的波形（码型）数字基带信号的波形（码型）数字基带信号的波形（码型）数字基带信号的波形（码型）1.1.码型码型：数字基带信号的电：数字基带信号的电/光脉冲波形表示。光脉冲波形表示。2.2.码型设计原则码型设计原则：（视不同的传输信道及要求，信号脉冲具有如下的若干特性)a a）不含直流分量，易于实现交流耦合；不含直流分量，易于实现交流耦合；b b）对信源具有透明性，不受信源统计特性的影响（例如不会对信源具有透明性，不受信源统计特性的影响（例如不会 由于信源的特性变化，过多的连由于信源的特性变化，过多的连“0”“0”连连“1”“1”的个数影响的个数影响信号信号 频谱特性和同步性能等频谱特性和同步性能等）；）；c c）易于提取同步信号（含同步信息）；）易于提取同步信号（含同步信息）；第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 7 7SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs3.数字基带信号的波形（码型）第2章 格式化与基带调制2.2.码型设计原则（续前）码型设计原则（续前）：d d）具有一定的检错能力；）具有一定的检错能力；e e）误码增值影响小；误码增值影响小；f f）对分组形式的传输码型，可恢复出分组同步信息；对分组形式的传输码型，可恢复出分组同步信息；g g）高频分量小以减少码间串扰、提高频带利用率；高频分量小以减少码间串扰、提高频带利用率；h h）编译码（波形产生和变换）设备复杂性小。编译码（波形产生和变换）设备复杂性小。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 8 8SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 8SC 3 3.PCMPCMPCMPCM波形的类型波形的类型波形的类型波形的类型不归零（不归零（不归零（不归零（NRZNRZNRZNRZ）脉冲波形脉冲波形脉冲波形脉冲波形 NRZ-LNRZ-L：一种电平代表一种电平代表“0”“0”，另一种电平代表，另一种电平代表“1”“1”；NRZ-M(NRZ-M(传号差分码传号差分码)：电平变化代表：电平变化代表“1”“1”，电平不变化代表，电平不变化代表“0”“0”；NRZ-S(NRZ-S(空号差分码空号差分码)：电平变化代表：电平变化代表“0”“0”，电平不变化代表，电平不变化代表“1”“1”。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 9 9SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs 3.PCM波形的类型第2章 格式化与基带调制2001 C 差分码的优点差分码的优点差分码的优点差分码的优点：解决信号解调时信号的：解决信号解调时信号的“0”“1”“0”“1”倒换问题；倒换问题；（相位模糊问题相位模糊问题,详见后。详见后。）差分码的编码与解码差分码的编码与解码差分码的编码与解码差分码的编码与解码 编码编码（异或运算）：（异或运算）：设输入信息码为设输入信息码为 a an n，差分编码输出为差分编码输出为b bn n,则：则：b bn na an n b bn-1n-1 解码解码，因为：，因为：b bn n b bn-1n-1(a(an n b bn-1n-1)b bn-1n-1=a =an n (b(bn-1n-1 b bn-1n-1)=a)=an n 0=a 0=an n 解码输出解码输出 a an n b bn n b bn-1n-1第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 10 10SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs 差分码的优点：解决信号解调时信号的“0”“1”倒换问题；归零（归零（归零（归零（RZRZRZRZ）脉冲波形脉冲波形脉冲波形脉冲波形 单极性单极性RZRZ：半个比特宽度的脉冲代表半个比特宽度的脉冲代表“1”“1”，没有脉冲代表，没有脉冲代表“0”“0”；双极性双极性RZRZ：两个极性相反宽度均为半个比特的脉冲分别代表两个极性相反宽度均为半个比特的脉冲分别代表“0”“0”和和“1”“1”；RZ-AMIRZ-AMI：幅度相等正负交替的脉冲代表幅度相等正负交替的脉冲代表“1”“1”，没有脉冲代表，没有脉冲代表“0”“0”。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 11 11SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs归零（RZ）脉冲波形第2章 格式化与基带调制2001 Cop相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形 bi-bi-L-L码码：前半个比特有脉冲后半个比特无脉冲代表：前半个比特有脉冲后半个比特无脉冲代表“1”“1”，反之，反之 代表代表“0”“0”；bi-bi-M-M码码：每个码元开始时都发生跃变，如果在半个码元后再每个码元开始时都发生跃变，如果在半个码元后再 次跃变代表次跃变代表“1”“1”，不跃变则代表，不跃变则代表“0”“0”；bi-bi-S-S码码：每个码元开始时都发生跃变，如果在半个码元后再每个码元开始时都发生跃变，如果在半个码元后再 次跃变代表次跃变代表“0”“0”，不跃变则代表，不跃变则代表“1”(“1”(与与bi-bi-M-M码码相反相反)。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 12 12SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs相位编码脉冲波形第2章 格式化与基带调制2001 Copyr bi-bi-bi-bi-L-L-L-L码码码码的特点的特点的特点的特点：在每个码元中心出现电平跳变在每个码元中心出现电平跳变(分相分相/裂相裂相)，有利于有利于 时钟信号的提取。时钟信号的提取。bi-bi-bi-bi-L-L-L-L码码码码的形成的形成的形成的形成:由时钟和信息码（由时钟和信息码（NRZNRZ形式）模形式）模2 2和产生。和产生。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 13 13SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs bi-L码的特点：第2章 格式化与基带调制2001 C 曼切斯特码曼切斯特码曼切斯特码曼切斯特码：一种均值为零的条件双相（：一种均值为零的条件双相（bi-bi-bi-bi-）码。码。以太网采用曼彻斯特码作为传输码型。以太网采用曼彻斯特码作为传输码型。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 14 14SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs 曼切斯特码：一种均值为零的条件双相（bi-）码。第2相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形相位编码脉冲波形 延迟调制码延迟调制码：码元持续时间中心点跃变代表：码元持续时间中心点跃变代表“1”“1”，单个单个“0”“0”时电平不变，时电平不变，连连 “0”“0”时在码元起始点出现跳变；时在码元起始点出现跳变；Dicode Dicode NRZNRZ码码：相邻数据发生相邻数据发生“0”-“1”“0”-“1”或或“1”-“0”“1”-“0”变化时脉冲极性变化时脉冲极性发生变化，发生变化，相邻数据无变化时发送零电平相邻数据无变化时发送零电平；Dicode RZDicode RZ：除脉冲占空比不同外，其它变化规律与双相除脉冲占空比不同外，其它变化规律与双相NRZNRZ码同。码同。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 15 15SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs相位编码脉冲波形第2章 格式化与基带调制2001 Copyr n n n n阶高密度双极性码（阶高密度双极性码（阶高密度双极性码（阶高密度双极性码（HDBHDBHDBHDBn n n n码）码）码）码）HDBHDBn n码：码：AMIAMI码的改进型，将连码的改进型，将连“0”“0”电平的状态数限定为电平的状态数限定为n n。改进方法：若连改进方法：若连“0”“0”状态数状态数 n n，则对每则对每n n1 1位连位连“0”“0”，用，用特定特定 的码组取代之的码组取代之取代节取代节。取代节的取代节的编码方式编码方式编码方式编码方式，每个取代节共含每个取代节共含n n1 1个脉冲：个脉冲：B000VB000V，或或00000000V V 其中：其中：B B脉冲符合极性交替的规律；脉冲符合极性交替的规律；V V脉冲破坏极性交替的规律（以便接收端识别）脉冲破坏极性交替的规律（以便接收端识别）第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 16 16SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs n阶高密度双极性码（HDBn码）第2章 格式化与基带调制 HDBHDBHDBHDB3 3 3 3码码码码（一种最常用的（一种最常用的HDBHDBn n码）码）HDBHDB3 3码的码的取代节取代节取代节取代节选择规则：选择规则：前一破坏点极性前一破坏点极性 -+-+-前一脉冲极性前一脉冲极性 -+-+取代节码组取代节码组 0000 0000 000 000 000 000 （B00VB00V）（B00VB00V）（000V000V）（000V000V）取代节取代节取代节取代节设计原则：设计原则：避免出现避免出现3 3个以上的连个以上的连“0”“0”；既可实现标识，又尽可能保持直流平衡。既可实现标识，又尽可能保持直流平衡。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 17 17SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs HDB3码（一种最常用的HDBn码）第2章 格式化与基带例例 HDB HDB3 3码的编码，设输入二元代码为：码的编码，设输入二元代码为：输入输入 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1设前一破坏点极性为负设前一破坏点极性为负 B B+0 B0 B-B B+0 0 0 V0 0 0 V0 0 0 V0 0 0 V+0 0 0 B0 0 0 B-B B+B B B B-0 0 V0 0 V0 0 V0 0 V-0 0 B0 0 B+设前一破坏点极性为正设前一破坏点极性为正 B B+0 B0 B-B B+B B B B-0 0 V0 0 V0 0 V0 0 V-0 0 0 B0 0 0 B+B B-B B B B+0 0 V0 0 V0 0 V0 0 V+0 0 B0 0 B-第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制设前一破坏设前一破坏点极性为负点极性为负设前一破坏设前一破坏点极性为正点极性为正2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 18 18SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs例 第2章 格式化与基带调制设前一破坏设前一破坏2001 C HDBHDBHDBHDB3 3 3 3码信号还原出信息码方法码信号还原出信息码方法码信号还原出信息码方法码信号还原出信息码方法：当出现某个脉冲与前面一个脉冲同极性时，将该脉冲及前当出现某个脉冲与前面一个脉冲同极性时，将该脉冲及前 面三位均置为面三位均置为“0”“0”。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 19 19SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 19S 4 4.PCMPCMPCMPCM波形的频谱特性示例波形的频谱特性示例波形的频谱特性示例波形的频谱特性示例第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 20 20SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs 4.PCM波形的频谱特性示例第2章 格式化与基带调制205.5.随机序列功率谱计算随机序列功率谱计算随机序列功率谱计算随机序列功率谱计算 设随机信号符号集为设随机信号符号集为 a aj j，相应的信号波形为相应的信号波形为 g gj j(t)(t)，则数字基带信号则数字基带信号S(t)S(t)S(t)S(t)的截短信号为：的截短信号为：按定义，按定义，由由S SN N(t)(t)的傅氏变换可得其功率密度谱：的傅氏变换可得其功率密度谱：S SN N(f).(f).若下列的极限存在，则信号若下列的极限存在，则信号S(t)S(t)的功率密度谱为的功率密度谱为 考虑二元独立序列考虑二元独立序列 a aj j=0,1=0,1 码形变换：码形变换：0 0 g g1 1(t)(t)1 1 g g2 2(t)(t)第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 21 21SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs5.随机序列功率谱计算第2章 格式化与基带调制2001 Co 则随机脉冲序列重新表达为则随机脉冲序列重新表达为 其中：其中：k k：1 2 1 2 概率概率 p 1p 1p p 当信源当信源 a aj j 统计特性确定之后，统计特性确定之后，S(t)S(t)的的统计平均值统计平均值统计平均值统计平均值为为 定义信号的定义信号的交变分量交变分量交变分量交变分量为为 其中：其中：第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 22 22SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 22S 由由g gk k(t)(t)的分布特性，有的分布特性，有 ,以概率以概率p p ,以概率以概率1-1-p p 改写改写 ,以概率以概率p p ,以概率以概率1-1-p p 下面分别求下面分别求 和和 的功率谱的功率谱第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 23 23SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 23S （1 1）信号）信号 的功率谱的功率谱 因为因为 所以所以 应为应为周期为周期为周期为周期为T T T T 的函数。的函数。利用傅氏级数展开利用傅氏级数展开 式中式中 第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 24 24SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 24S 其中其中第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 25 25SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 25S 利用利用周期信号周期信号周期信号周期信号与其与其功率谱功率谱功率谱功率谱间的关系间的关系 信号信号 的功率谱的功率谱 （2 2）信号）信号 的功率谱的功率谱 信号的截短函数信号的截短函数 两边取傅氏变换：两边取傅氏变换：第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 26 26SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 26S 求求 ，归结为求，归结为求 （1 1）若）若 m m 不等于不等于 n n，且假定且假定b bn n与与b bm m相互独立相互独立相互独立相互独立，则由，则由 b bm m b bn n b bm mb bn n p(b p(bm m)p(b)p(bn n)p(b)p(bm mb bn n)1-p 1-p (1-p)1-p 1-p (1-p)2 2 p p p p p p2 2 -p -p p-p -p p2 2 1-p 1-p (1-p)1-p 1-p (1-p)2 2 1-p -p -(1-p)p p 1-p p(1-p)1-p -p -(1-p)p p 1-p p(1-p)-p 1-p -p(1-p)1-p p (1-p)p -p 1-p -p(1-p)1-p p (1-p)p 得：得：第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制因为有：因为有：2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 27 27SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制因为有：2001 Copyright （2 2）若）若 m m 等于等于 n n，由由 从而得：从而得：信号信号 的功率谱：的功率谱：综合（综合（1 1）、（）、（2 2）随机序列）随机序列S(t)S(t)的功率谱的功率谱 第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 28 28SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 28S 随机序列随机序列S(t)S(t)的功率谱的功率谱 式中，第一项为式中，第一项为连续谱连续谱部分，第二项为部分，第二项为离散谱离散谱（线谱）部分。（线谱）部分。例例1 1.求双极性非归零码的功率谱。已知：求双极性非归零码的功率谱。已知：a an n A -A A -A 由由 g g1 1(t)=-g(t)=-g2 2(t)P(t)Pn n 得得 G G1 1(f)=-G(f)=-G2 2(f)(f)其中其中 代入公式得：代入公式得：第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 29 29SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 29S 例例2 2 求数字双相码的功率谱。求数字双相码的功率谱。当当 P=P=时，时，不存在离散线谱。不存在离散线谱。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 30 30SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs第2章 格式化与基带调制2001 Copyright 30S6.6.PCMPCMPCMPCM码字与码元码字与码元码字与码元码字与码元 PCMPCMPCMPCM码字码字码字码字：对应于每个模拟采样值量化后的一组比特值：对应于每个模拟采样值量化后的一组比特值。量化电平数量化电平数L L与比特数与比特数l l(码字长度码字长度)之间的关系：之间的关系：L=2L=2l l PCMPCMPCMPCM码字长度码字长度码字长度码字长度l l l l的选择（均匀量化）的选择（均匀量化）的选择（均匀量化）的选择（均匀量化）设量化误差设量化误差|e|e|与模拟电压峰峰值之间的关系为与模拟电压峰峰值之间的关系为|e|e|pV pVpppppp为希望获得的比例系数，为希望获得的比例系数，对于均匀量化，有对于均匀量化，有|e|e|maxmax =q/2 =q/2 =V Vpppp/2L=V/2L=Vpppp/(2/(2 2 2l l)pV pVpppp 整理得：整理得：l l log log2 2（1/2p1/2p）第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 31 31SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs6.PCM码字与码元第2章 格式化与基带调制2001 Cop6.6.PCMPCMPCMPCM码字与码元码字与码元码字与码元码字与码元码元码元码元码元：每个：每个M M进制码元可携带的信息比特数进制码元可携带的信息比特数k k kk loglog2 2MM 相应地相应地 M=2M=2kk PCMPCMPCMPCM码字与传输码元码字与传输码元码字与传输码元码字与传输码元（可以有亦可没有特定的关系）（可以有亦可没有特定的关系）PCMPCM码字码字 码元符号码元符号 码元波形码元波形第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 32 32SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs6.PCM码字与码元第2章 格式化与基带调制2001 Cop7.7.M M M M进制脉冲调制方式进制脉冲调制方式进制脉冲调制方式进制脉冲调制方式 脉冲幅度调制（脉冲幅度调制（脉冲幅度调制（脉冲幅度调制（PAMPAMPAMPAM）：利用脉冲的幅度变化携带信息；利用脉冲的幅度变化携带信息；脉冲位置调制（脉冲位置调制（脉冲位置调制（脉冲位置调制（PPMPPMPPMPPM）：利用脉冲的位置变化携带信息利用脉冲的位置变化携带信息；（等幅信号）（等幅信号）脉冲宽度调制（脉冲宽度调制（脉冲宽度调制（脉冲宽度调制（PWMPWMPWMPWM）：利用脉冲的宽度变化携带信息。利用脉冲的宽度变化携带信息。（等幅信号）（等幅信号）若调制信息是经量化的信号时，相应的信号变化值是离若调制信息是经量化的信号时，相应的信号变化值是离 散的。散的。第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 33 33SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs7.M进制脉冲调制方式第2章 格式化与基带调制2001 Co7.7.M M M M进制脉冲调制方式（续）进制脉冲调制方式（续）进制脉冲调制方式（续）进制脉冲调制方式（续）八进制脉冲幅度调制（八进制脉冲幅度调制（八进制脉冲幅度调制（八进制脉冲幅度调制（PAMPAMPAMPAM）信号信号信号信号 第第2 2章章 格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制格式化与基带调制2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 34 34SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs7.M进制脉冲调制方式（续）第2章 格式化与基带调制2001 第二章完第二章完2001 2001 2001 2001 Copyright Copyright Copyright Copyright 35 35SCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P LabsSCUT DT&P Labs 第二章完2001 Copyright 35SCUT DT&