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PAGE PAGE 1 《数字通信原理》教案 第一章 概述 主要内容： 模拟信号与数字信号的特点 模拟通信与数字通信 数字通信的特点 数字通信系统的主要性能指标 一、模拟信号与数字信号的特点 模拟信号——幅度取值是连续的 连续信号 离散信号 数字信号——幅度取值是离散的 二进码 多进码 连续信号 离散信号 数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否离散而定的。 离散信号与连续信号的区别是根据时间取值上是否离散而定的。 二、模拟通信与数字通信 根据传输信道上传输信号的形式不同，通信可分为 模拟通信——以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用实现多路通信）。 数字通信——以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实现多路通信）。 数字通信传输的主要对象是模拟话音信号等，而信道上传输的一般是二进制的数字信号。 所要解决的首要问题 模拟信号的数字化，即模／数变换（A/D变换） 数字通信系统的构成及各部分的作用 话音信号的基带传输系统模型 三、数字通信的特点 抗干扰能力强，无噪声积累 对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值（通常取二个幅值），在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号。由于无噪声积累，可实现长距离、高质量的传输。 2、便于加密处理 3、采用时分复用实现多路通信 4、设备便于集成化、小型化 5、占用频带较宽 四、数字通信系统的主要性能指标 有效性指标 ·信息传输速率——定义、公式、物理意义 ·符号传输速率——定义、公式（）、关系： ·频带利用率——是真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标（有效性） 可靠性指标 ·误码率——定义 ·信号抖动 复 习 题 1、设信号码元时间长度为，当（1）采用4电平传输时，求信息传输速率和符号传输速率。（2）若系统的带宽为2000,求频带利用率为多少。 解：（1）符号传输速率为 数据传信速率为 （2） 2、接上题，若传输过程中2秒误1个比特，求误码率（误比特率）。 解：误码率（误比特率）＝差错比特数／传输总比特数 第二章 语声信号数字化编码 主要内容： 语声信号数字化编码的基本概念 脉冲编码调制(PCM) 自适应差值脉冲编码调制(ADPCM) 子带编码——SBC 第一节 语声信号数字化编码的基本概念 一、语声信号编码的概念 语声信号编码——模拟话音信号的数字化（信源编码）。 二、语声信号编码的分类 波形编码——根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信号。 常见的有PCM、DPCM、ADPCM、DM等。 参量编码——是提取语声信号的一些特征参量，对其进行编码。 特点：编码速率低，但语声质量要低于波形编码。 LPC等声码器属于参量编码。 混合编码——是介于波形编码和参量编码之间的一种编码，即在参量编码的基础上，引 入一定的波形编码的特征。 子带编码属于混合编码。 第二节 脉冲编码调制(PCM) 一、脉冲编码调制(PCM)通信系统的构成 PCM的概念——它是对模拟信号的瞬时抽样值量化、编码，以将模拟信号转化为数字信 号。 PCM通信系统的构成 PCM通信系统由三个部分构成： 模／数变换——抽样、量化、编码 信道部分——包括传输线路及再生中继器 数/模变换——解码、低通 二、抽样 1、抽样的概念：模拟信号 在时间上离散化 PAM信号 2、低通型信号（）的抽样 抽样定理 留有一定宽度的防卫带 不满足抽样定理的后果——不满足抽样定理的后果是PAM信号产生折叠噪声，收端就无 法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音信号。 话音信号的抽样频率为＝8000， 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。（排列顺序） 3、带通型信号（）的抽样 抽样定理 [若n次下边带、(n+1)次下边带与原始频带间隔相等——默认] 抽样信号的频谱：频率成分有原始频带∽，的上、下边带。（排列顺序） 三、量化 量化的概念：PAM信号（样值） 在幅度上离散化 量化值 量化分为