第2章 数据信号的传输

第2章数据信号的传输第2章数据信号的传输?数据信号传输是数据通信的基本问题?三种传输方式:基带传输、频带传输和数字传输?基带传输:不搬移基带信号频谱直接传输基带信?号?频带传输:经过调制将基带信号的频谱搬移到相应的载频频带再进行传输?数字数据传输:在数字信道中传输数据信号?信道(Channel)是通信系统中必不可少的部分。信道是指以传输介质为基础的信号通路。具体地说,信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路;抽象的说,信道是指定的一段频带,它让信号通过,同时又给信号以限制和损害。信道的作用是传输信号。?①基带传输是指由数据终端设备(DTE)送出的二进制“1”?或“0”的电信号直接送到电路的传输方式。基带信号未经调制,可?以经过码形变换(或波形变换)进行驱动后直接传输。基带信号?的特点是频谱中含有直流、低频和高频分量,随着频率升高,其?幅度相应减小,最后趋于零。基带传输多用在短距离的数据传输?中,如近程计算机间数据通信或局域网中用双绞线或同轴电缆为?介质的数据传输。?②大多数传输信道是带通型特性,基带信号通不过。采用调制?方法把基带信号调制到信道带宽范围内进行传输,接收端通过解?调方法再还原出基带信号的方式,称为频带传输。这种方式可实?现远距离的数据通信,例如利用电话网可实现全国或全球范围的?数据通信。?③数字数据传输是利用数字话路传输数据信号的一种方式。例?如,利用PCM(脉冲编码调制)数字电话通路,每一个话路可以?传输64kbit/s的数据信号,不需要调制,效率高,传输质量好,是?数据通信很好的一种传输方式。 数据信号及特性描述??1单极性不归零信号(NRZ),码元间隔内,用正电位表示1码,用零电位表示0码?2单极性归零信号,用宽度为t的正脉冲表示1,用零电位表示0?3双极性不归零信号分别用正和负表示1和0?4双极性归零信号结合2和3?5差分信号前后码元电位改变表示1, 数据信号及特性描述??在通信中,除特殊情况(如测试信号)外,数字基带信号通常都是随机脉冲序列。因为若在数字通信系统中所传输的数字序列不是随机的,而是确知的,则消息就不携带任何信息,通信就失去意义。?研究随机脉冲序列的频谱,要从统计分析的角度出发,研究它的功率谱密度。?功率谱密度定义是:对于具有连续频谱和有限平均功率的信号或噪声,表示其频谱分量的单位带宽功率的频率函数。?在物理学中,信号通常是波的形式,例如电磁波、随机振动或者声波。当波的频谱密度乘以一个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率,这被称为信号的功率谱密度或者谱功率分布。功率谱密度的单位通常用每赫兹的瓦特数(W/Hz)表示,或者使用波长而不是频率,即每纳米的瓦特数(W/nm)来表示。?上面能量谱密度的定义要求信号的傅里叶变换必须存在,也就是说信号平方可积或者平方可加。如果信号可以看作是平稳随机过程,那么功率谱密度就是信号自相关函数的傅里叶变换。?傅里叶分析的结果之一就是Parseval定理,这个定理表明能量谱密度曲线下的面积等于信号幅度平方下的面积,总的能量是:

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