2015年秋《数字通信原理》总复习(第3版教材)选编.doc

北京邮电大学函授、远程教育 《数字通信原理》总复习教案 第1章 概述 1.1数字通信系统的基本概念 1.模拟信号与数字信号 P2 模拟信号——幅度取值是连续的 数字信号——幅度取值是离散的 二进制 多进制 数字信号与模拟信号的区别是根据幅度（表征信息的参量）取值上是否离散而定的。 2.模拟通信与数字通信 P8 根据传输信道上传输信号的形式不同，通信可分为 模拟通信——以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用实现多路通信）。 数字通信——以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实现多路通信）。 数字通信传输的主要对象是模拟语音信号等，而信道上传输的一般是二进制的数字信号。 所要解决的首要问题 模拟信号的数字化，即模／数变换（A/D变换） 3.数字通信系统的构成 P9 各部分的功能。 1.2数字通信的特点 1.数字通信的特点 P10 1）抗干扰能力强，无噪声积累 2）便于加密处理 3）采用时分复用实现多路通信 4）设备便于集成化、小型化 5）占用频带较宽 1.3数字通信系统的主要性能指标 1.有效性指标 P11 ·信息传输速率——定义、公式、物理意义 ·符号传输速率——定义、公式（）、关系： ·频带利用率——是真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性） 2.可靠性指标 P12 ·误码率——定义 ·信号抖动 例1 设信号码元时间长度为，当（1）采用4电平传输时，求信息传输速率和符号传输速率。（2）若系统的带宽为2000,求频带利用率为多少。 解：（1）符号传输速率为 数据传信速率为 （2） 例2 接上题，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率（误比特率）。 解：误码率（误比特率）＝差错比特数／传输总比特数 第2章 语音信号编码——脉冲编码调制（PCM） 2.1语音信号编码的基本概念 1.语音信号编码的概念 P16 语音信号编码——模拟语音信号的数字化（信源编码）。 2.语音信号编码的分类 P16 波形编码——根据语音信号波形的特点，将其转换为数字信号。 常见的有PCM、DPCM、ADPCM、DM等。 参量编码——是提取语音信号的一些特征参量，对其进行编码。 特点：编码速率低，但语音质量要低于波形编码。 LPC等声码器属于参量编码。 混合编码——是介于波形编码和参量编码之间的一种编码，即在参量编码的基础上，引 入一定的波形编码的特征。 子带编码属于混合编码。 2.2脉冲编码调制(PCM)通信系统的构成 1.PCM的概念 P17 对模拟信号的瞬时抽样值量化、编码，以将模拟信号转化为数字信号。 2.PCM通信系统的构成 P17图2-1 PCM通信系统由三个部分构成： 模／数变换——抽样：把模拟信号在时间上离散化，变为脉冲幅度调制(PAM)信号 量化：把PAM信号在幅度上离散化，变为量化值（共有N个量化值） 编码：用二进制代码表示N个量化值，每个量化值编l为码 信道部分——包括传输线路及再生中继器 数/模变换——解码、低通 2.3抽样 1.抽样的概念 P18 模拟信号 在时间上离散化 PAM信号 2.低通型信号（）的抽样 P19 抽样定理 留有一定宽度的防卫带 不满足抽样定理的后果——不满足抽样定理的后果是PAM信号产生折叠噪声，收端就无法用低通滤波器准确地恢复原模拟语音信号。 语音信号的抽样频率为＝8000， 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。（排列顺序） 3.带通型信号（）的抽样 P22 抽样定理 [若n次下边带、(n+1)次下边带与原始频带间隔相等——默认] 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。 例1 一模拟信号频谱如下图所示，求其满足抽样定理时的抽样频率，并画出抽样信号的频谱（设）。 解： ∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时，应有 （一次下边带：-原始频带=12-（2∽6）=6∽10 一次上边带：+原始频带=12+（2∽6）=14∽18 二次下边带：-原始频带=24-（2∽6）=18∽22 二次上边带：+原始频带=24+（2∽6）=26∽30） 例2 一模拟信号频谱如下图所示，求