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通信原理 第5章 数字信号的基带传输 第5章 数字信号的基带传输 前言 5.1 数字基带信号的码型 5.2 数字基带信号的功率谱 5.3 波形传输的无失真条件 ——奈奎斯特准则 前言 数字信号的传输 数字信号传输的基本方式 基带传输 频带传输 基带传输的基本特点 含有丰富的低频分量以及直流分量 基带传输是频带传输的基础 数字信号的传输 通信的任务是准确迅速地传递信息。信源信号经过信源编码之后成为离散的二进制数字信号。我们用一些离散的波形来代替这些数字信号。这些离散的信号可以直接进行传输，或者调制到载波上进行传输。这样就形成了两种最基本的数字信号的传输方式：基带传输和频带传输。 数字信号传输的基本方式 基带传输 不经过调制直接进行数字信号的传输的传输方式称为数字信号的基带传输。 频带传输 经过调制，利用载波传输调制后的频带信号的传输方式称为数字信号的频带传输。 基带传输的基本特点 数字基带信号含有大量的低频分量以及直流分量。 基带传输是频带传输的基础。设计传输系统时，一个频带传输系统往往可以等效成一个基带传输系统来考虑。 第5章 数字信号的基带传输 5.1 数字基带信号的码型 概述 分类 5.1.2 二元码 5.1.3 三元码 5.1.4 多元码 5.1 数字基带信号的码型 码型 数字信号的电脉冲结构称为码型。 码型变换 数字信息的电脉冲表示过程中传输代码之间的变换称为码型变换。 码型变换的选择 与传输信道相匹配。 有利于提取同步时钟。 提高抗误码能力。 接口码型建议标准 数字基带信号码型的分类 根据码型所包含的电平幅度取值区分： 二元码： NRZ RZ 差分码 数字分相码 CMI码 5B6B码 三元码 信号交替反转码 HDBn码 HDB3码 多元码 M进制码 2B1Q码 ISDN所应用的144kbps 5.1.2二元码 NRZ RZ 单极性 双极性 差分码 数字分相码 传号反转码（CMI码，1B2B码） 5B6B码 5.1.2二元码—RZ码与NRZ码 归零码（RZ码） Return Zero code 在整个码元期间高电平只维持一段时间，其余时间返回零电平。 非归零码（NRZ码） Not Return Zero code在整个码元期间电平保持不变。 5.1.2二元码—单极性与双极性 单极性码 用一种电平以及零电平分别表示“1”和“0”码。 双极性码 用正－负电平分别表示“1”和“0”码。 双极性归零码具有三个电平，因此归入三元码讨论。 5.1.2二元码 单极性RZ/NRZ码，双极性NRZ码的特点 具有丰富的低频分量和直流分量。不能用于采用交流耦合的信道传输。 如果出现长“1”或“0”序列，没有跳变，不利于接收端时钟信号的提取。 不具有检测错误的能力，相邻码之间不存在相关制约的关系。 5.1.2 二元码——差分码 差分码 “1”与“0”分别用电平跳变或者不变表示。 差分码图示如下 前后两个码之间发生关系。 5.1.2 二元码——数字双相码 数字双相码（分相码，曼彻斯特码） 利用NRZ码和定时信号的模二和产生。定时分量很强。 利用差分码和定时信号的模二和产生条件双相码。 数字双相码图示如下 5.1.2二元码——传号反转码 传号反转码（CMI码，1B2B码） “1”交替使用00或11，“0”固定使用01。 定时提取容易，而且有检错能力。 传号反转码图示如下： 5.1.2二元码——5B6B码 5B6B码 这是将5位二元输入码编成6位二元输出码，在高速数字光纤系统中使用的码型。 5B6B码的特点 定时提取容易，低频分量小，迅速同步。 5位输入码编成6位输出码存在冗余。 在变换时尽可能让“1”“0”元等概出现。 5.1.3 三元码 传号交替反转码（AMI码） HDBn码 （ HDBn码） 编码效率 5.1.3 三元码 三元码 信号码流中具有三种电平：＋A，0，－A 三元码的特点 实现时并非输入码和输出码电平一一对应，三种电平实际上代替了两种输入码元，因此将这种三元码称为伪三元码或者准三元码。 5.1.3 三元码—传号交替反转码 传号交替反转码（AMI码） “0”用零电平表示，“1”交替极性使用归零码表示。 具有检错能力。需要采取措施消除长零。 传号交替反转码图示 5.1.3 三元码——HDBn码 HDBn码 HDBn码是n阶高密度双极性码的缩写。信息“1”交替地变换为＋1与－1的半占空归零码。而连“0”个数被限制为小于或等于n。一旦出现n+1个“0”时，就用固定码组取代。 取代节 当信息码组中出现n+1个0时，就用特