第2章數(shù)據(jù)信號的傳輸?shù)?章數(shù)據(jù)信號的傳輸?數(shù)據(jù)信號傳輸是數(shù)據(jù)通信的基本問題?三種傳輸方式:基帶傳輸、頻帶傳輸和數(shù)字傳輸?基帶傳輸:不搬移基帶信號頻譜直接傳輸基帶信?號?頻帶傳輸:經(jīng)過調(diào)制將基帶信號的頻譜搬移到相應的載頻頻帶再進行傳輸?數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸:在數(shù)字信道中傳輸數(shù)據(jù)信號?信道(Channel)是通信系統(tǒng)中必不可少的部分。信道是指以傳輸介質為基礎的信號通路。具體地說,信道是指由有線或無線電線路提供的信號通路;抽象的說,信道是指定的一段頻帶,它讓信號通過,同時又給信號以限制和損害。信道的作用是傳輸信號。?①基帶傳輸是指由數(shù)據(jù)終端設備(DTE)送出的二進制“1”?或“0”的電信號直接送到電路的傳輸方式?；鶐盘栁唇?jīng)調(diào)制,可?以經(jīng)過碼形變換(或波形變換)進行驅動后直接傳輸?；鶐盘?的特點是頻譜中含有直流、低頻和高頻分量,隨著頻率升高,其?幅度相應減小,最后趨于零?；鶐鬏敹嘤迷诙叹嚯x的數(shù)據(jù)傳輸?中,如近程計算機間數(shù)據(jù)通信或局域網(wǎng)中用雙絞線或同軸電纜為?介質的數(shù)據(jù)傳輸。?②大多數(shù)傳輸信道是帶通型特性,基帶信號通不過。采用調(diào)制?方法把基帶信號調(diào)制到信道帶寬范圍內(nèi)進行傳輸,接收端通過解?調(diào)方法再還原出基帶信號的方式,稱為頻帶傳輸。這種方式可實?現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)通信,例如利用電話網(wǎng)可實現(xiàn)全國或全球范圍的?數(shù)據(jù)通信。?③數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸是利用數(shù)字話路傳輸數(shù)據(jù)信號的一種方式。例?如,利用PCM(脈沖編碼調(diào)制)數(shù)字電話通路,每一個話路可以?傳輸64kbit/s的數(shù)據(jù)信號,不需要調(diào)制,效率高,傳輸質量好,是?數(shù)據(jù)通信很好的一種傳輸方式。 數(shù)據(jù)信號及特性描述??1單極性不歸零信號(NRZ),碼元間隔內(nèi),用正電位表示1碼,用零電位表示0碼?2單極性歸零信號,用寬度為t的正脈沖表示1,用零電位表示0?3雙極性不歸零信號分別用正和負表示1和0?4雙極性歸零信號結合2和3?5差分信號前后碼元電位改變表示1, 數(shù)據(jù)信號及特性描述??在通信中,除特殊情況(如測試信號)外,數(shù)字基帶信號通常都是隨機脈沖序列。因為若在數(shù)字通信系統(tǒng)中所傳輸?shù)臄?shù)字序列不是隨機的,而是確知的,則消息就不攜帶任何信息,通信就失去意義。?研究隨機脈沖序列的頻譜,要從統(tǒng)計分析的角度出發(fā),研究它的功率譜密度。?功率譜密度定義是:對于具有連續(xù)頻譜和有限平均功率的信號或噪聲,表示其頻譜分量的單位帶寬功率的頻率函數(shù)。?在物理學中,信號通常是波的形式,例如電磁波、隨機振動或者聲波。當波的頻譜密度乘以一個適當?shù)南禂?shù)后將得到每單位頻率波攜帶的功率,這被稱為信號的功率譜密度或者譜功率分布。功率譜密度的單位通常用每赫茲的瓦特數(shù)(W/Hz)表示,或者使用波長而不是頻率,即每納米的瓦特數(shù)(W/nm)來表示。?上面能量譜密度的定義要求信號的傅里葉變換必須存在,也就是說信號平方可積或者平方可加。如果信號可以看作是平穩(wěn)隨機過程,那么功率譜密度就是信號自相關函數(shù)的傅里葉變換。?傅里葉分析的結果之一就是Parseval定理,這個定理表明能量譜密度曲線下的面積等于信號幅度平方下的面積,總的能量是:

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