《现代通信技术基础》第2章-通信网技术基础.ppt

第2章 通信网基础技术 本章学习目标 理解数字通信系统的基本概念。 理解信源编码中的信号处理过程。 了解信道编码中多路复用、复接与同步等技术应用。 了解数字信号传输的主要内容。 了解数字调制技术基本类型及应用。 了解差错控制编码技术应用。 内容简介 2.1 概 述 2.2 信源编码 2.3 信道复用 2.4 数字信号的基带传输 2.5 调制技术 2.6 差错控制技术 内容简介 2.1 概 述 2.1.1 通信系统研究的主要问题 2.1.2 数字通信系统的基本概念 内容简介 2.2 信源编码 2.2.1 模拟信号的数字化处理 2.2.2 语音编码技术 2.2.3 图像编码技术 内容简介 2.3 信道复用 2.3.1 信道复用概述 2.3.2 多路复用技术 2.3.3 同步技术 2.3.4 数字复接技术 2.3.5 同步数字系列（SDH） 内容简介 2.4 数字信号的基带传输 2.4.1 数字信号传输的基本概念 2.4.2 再生中继与均衡技术 2.4.3 数字传输的常用码型 内容简介 2.5 调制技术 2.5.1 调制的基本概念 2.5.2 模拟调制技术 2.5.3 基本数字调制技术 2.5.4 现代数字调制技术 内容简介 2.6 差错控制技术 2.6.1 差错控制的概念 2.6.2 差错控制编码 2.1 概 述 通信系统是构成各种通信网的基础。数字通信已成为现代通信技术的主流。数字通信系统中融合了计算机软硬件技术，是构成现代通信网的基础。 按照信道传送信号的不同，通信可以分为模拟通信和数字通信。 2.1.1 通信系统研究的主要问题 模拟通信系统研究的主要问题： 收发两端的变换过程以及基带信号的特性。 调制与解调原理。 信道与噪声的特性及其对信号传输的影响。 噪声存在条件下的系统性能。 通信系统研究的主要问题 数字通信系统研究的主要问题： 收发信端的变换过程、模拟信号数字化以及数字基带信号的 特性。 数字调制与解调原理。 信道与噪声的特性及其对信号传输的影响。 抗干扰编码与解码，即差错控制编码问题。 保密通信问题。 同步问题。 2.1.2 数字通信系统的基本概念 数字通信的特点： 传输质量高、抗噪声性能强 抗干扰能力强 保密性好 易于与现代技术相结合 数字信号可压缩 设备体积小、重量轻 数字通信系统的基本概念 数字通信系统模型如图2-1所示。 信源：把消息转换成电信号的设备。 信源编码：基本部分是压缩编码，用以减小数字信号的冗余度，提高数字信号的有效性；部分系统还包含加密功能，即在压缩后再进行保密编码。 数字通信系统的基本概念 信道编码：在经过信源编码的信号中增加一些多余的字符，以求自动发现或纠正传输中发生的错误，其目的是提高信号传输的可靠性。 调制：目的是使经过编码的信号特性与信道的特性相适应，使信号经过调制后能顺利通过信道传输。 多路复用：多路信号重复使用一条信道。 数字通信系统的基本概念 信道与噪声：按信道的传输频带区分，各种信道可归入基带信道和带通信道两类。数字信号经过信道传输时，信道的传输特性以及进入信道的外部加性噪声都将对数字信号加以影响。 同步：数字通信系统中发送端和接收端之间需有共同的时间标准，使接收端获知所收数字信号中每个符号（码元）的准确起止时刻，从而同步地进行接收。 2.2 信源编码 信源编码：针对信源发送信息所进行的压缩编码。 信源编码处理的前提：模拟信号的数字化。 压缩编码技术：为提高传输效率，在保证一定信号质量的前提下，尽可能地去除或降低信号中冗余信息，以减小传输所用带宽。 2.2.1 模拟信号的数字化处理 对时间连续和取值连续的原始语音和图像等模拟信号，若以数字方式进行传输，在发送端应先进行模／数（A／D）变换， 将原始信号转换为时间离散和取值离散的数字信号 模拟信号的数字化处理 模拟信号数字化过程： ①抽样：用时间间隔确定的信号样值序列来代替原在时间上连续的信号，在时间上将模拟信号离散化。 ②量化：用有限个幅度值来近似原连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量且有一定间隔的散值。 ③编码：按一定规律，把量化后的信号编码形成一个二进制数字码组输出。 模拟信号的数字化处理 1. 抽样 抽样过程：将时间和幅度上都是连续的模拟信号在时间上离散化。 抽样目的：实现信号的时分多路复用。 如图2-2所示。 模拟信号的数字化处理 2. 量化 量化过程：抽样把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度仍是连续的，还需进行离散化处理（即对幅值进行化零取整的处理），才能最终用数字来表示。 量化方法：把样值的最大变化范围划分成若干个相邻的间隔。当某样值落在某一间隔内