模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰

时间:2024-04-05 18:30:09

关于模拟信号和数字信号

模拟信号就是sinx这种,数字信号就只有脉冲那种吧。计算机内部或印制电路板内机箱内才可以发没有编码过的数字信号(可以传直流分量)(《通信原理》樊昌信P139)(其实只有数字基带信号没有数字带通信号吧,数字信号一经过调制就变成模拟信号了),局域网可以发数字基带信号,发的也是数字信号(在LAN中又有数字调制过的频带信号,又有数字基带信号)。无线信道、传统的电话信道、计算机网络中的远距离通信传的都是模拟信号(都是频带信号)。
(数字)基带相对来说较简单容易,费用也比频带低,同时仍然能保持高速率。因此比频带应用广泛得多。虽然就潜在能力而言,频带比基带传输得快且能覆盖较长的距离,但频带需要在每个连接末端接入一个调制解调器,这就提高了设备接入LAN的费用。(https://www.cnblogs.com/youngforever/articles/3273375.html
 
如果信源发的是bit,那么一定是数字通信系统,因为语音信号想变成bit一定是要经过量化的。

《通信原理》樊昌信

模拟通信系统

童年的收音机:模拟通信系统。
模拟通信系统模型(P5):
 
 
模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰
模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰

数字基带系统

在局域网中通常使用数字基带传输技术。
P131.数字基带信号可以有几种基本的波形(以矩形脉冲为例):
模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰
 
P139.有些波形(a、c)有直流分量,要求传输线路具有直流传输的能力,因而不适合有交流耦合的远距离传输,只适用于计算机内部或极近距离(如印制电路板内机箱内)的传输;还有些波形(a、b、c、e)非常容易出现连续的0、1,没法提取定时信号。对在数字基带系统中传输的信号主要有以下两方面的要求:
1)对码元的要求:原始消息码元必须编成适合于基带系统传输的码型;(去除直流分量、有定时信号)---编码
2)对所选码型的电波形(三角函数或矩形这种)要求:电波形应适合于基带系统的传输。
对于1)的编码,就是把一种基带数字信号变成了另一种基带数字信号而已,例如下面:
模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰
 
数字基带系统模型(P142):
数字基带波形—>码型编码器(编码生成传输码)—>发送滤波器(前面产生的传输码的基本波形通常是矩形脉冲,其频谱很宽不利于传输,这里需要压缩输入信号的频带,把传输码变换成适宜信道传输的基带信号波形)—>信道—>。。。

数字带通系统

把数字基带信号放到带通系统里传输时,直接拿来就可以直接调制,不用先编码,可以有直流分量!然后在调制前可以先信源编码去冗余,然后加密,再进行信道编码!不需要数字基带系统前面的编码!带通系统全是模拟信道哦,而且没有数字带通信号这种说法吧,感觉不太准确,因为把数字基带信号调制后就变成模拟信号了(《计算机网络》P39),说数字带通信号就好像在说数字模拟信号哈哈哈哈,直接说这是带通信号就行了。
数字带通系统模型(P5):
模拟、数字基带/频带通信系统:编码、信源/信道编码、调制、码间串扰
 

码间串扰

对于码间串扰问题,任何信道中都存在(《计算机网络》P42)。
在《通信原理》中,仅对数字基带系统中的码间串扰作了介绍:码间串扰是因为在基带中传输的波形有尾部(数字基带信号一般是矩形脉冲,而最简单的基带传输系统h(t)的频域是一个理想的低通滤波器,在时域就是sa函数,那么数字基带信号和h(t)一卷积,也会变成一个很像sa函数的东西,会有尾部),会影响周围的码元的判别。奈奎韦斯特抽样定理说的是,如果基带传统系统是一个理想的低通滤波器,那么让不同码元波形的sa函数零点和最高点对齐,此时的码元速率就是最快的时候。另外,因为和理想低通滤波器卷积出来的这个类似sa函数的东西,尾部衰减比较慢,如果接收端抽样定时稍有偏差依然会有严重的码间串扰,所以想让尾部尽量快地衰减,且理想低通滤波器本身很难做到,所以出于这两个原因就有了升余弦滚降,即系统响应h(t)为升余弦滚降。