第十二章 通信技术基础知识.pptVIP

数字信号可以用不同的脉冲波形表示。图给出了几种脉冲波形。*（a）在一个码元持续时间T内电平维持不变，用高电平代表二进制代码“1”，低电平代表二进制代码“0”。（b）用正电位代表二进制代码“1，负电位表示二进制代码“0，正幅度和负幅度相等，所以称为双极性码。（c）当发送1码时，送出正电流，但是时间短于一个码元的时间，即发个窄脉冲；发0码时，不发脉冲。这样发1码时有一部分的时间没有脉冲，幅度是零。所以这种码称为单极性归零码。。（d）其由1码发一个正的窄脉冲，0码发一个负的窄脉冲，两个码元的间隔时间可以大于一个码的窄脉冲宽度。第28页，共53页，星期日，2025年，2月5日（a）和（b）是在另一码元全部时间内发出或不发出电流，或者全部码元时间内发出正电流或负电流。这两种显然属于全宽码，即每一码元占用全部码元宽度，重复发送1码，势必连续发送正电流;重复发送0码，势必连续没有发送电流或连续发送负电流，这一位码和下一位码之间没有间隔，不易互相识别。*第29页，共53页，星期日，2025年，2月5日多电平信号二进制的数据信号中，每个码元(或符号)只有二种状态。如果采用多进制传输，如四进制(电平)，那么每个码元有4种状态，每码元信息量为二进制的一倍，所以采用多电平传输，可以在相同码元速率(码元周期相同)下提高比特率。例如，四进制码由4个不同电平值表示。这4个不同电平值可以是0、1，2，3或-3、-1、1、3等等。图(a)、(b)分别画出了两种四进制码的波形。*(a)正电平;(b)正、负电平第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日二进制码与多进制码之间可以相互转换，例如，四进制码与二进制码的转换。表2.2示出了四进制和二进制码元的对应关系。实际中许多数字通信系统常常采用多进制数字调制，这是因为多进制数字调制增大了码元宽度，增加了码元的能量，减小了信道特性引起的码间干扰的影响。*四进制二进制000101210311第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日2)波形中的电平、码元中的状态及进制波形由不同的电平表示，电平是对波形“等级”的描述，同属一种波形，有+3V,+1V,-1V,-3V的“等级”区别。码元由不同的状态表示。状态是对码元数量的描述，一种码元有状态。进制是用进制形式对波形电平或码元状态的表述。在数字通信领域，常用的进制或者是二进制本身，或者是以二进制为基础实现的。例如:四进制(4=22)，八进制(8=23),64进制(64=26)。其他数字进制(如3进制，5进制)用的较少。*第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日12.4.3信息的度量(1)消息消息是一组有序符号序列（包括状态、字母、数字等）或连续时间函数，如语音、图像等。前者称为离散消息，后者称为连续消息。(2)信息信息是抽象的消息，一般用数据来表示。“信息”一词在概念上与“消息”的意义相近，但它的含义却更普遍化、抽象化。信息可被理解为消息中包含的有意义的内容。每一个消息都传递了一些信息，但某些消息比另外一些消息传递了更多的信息。于是就有如何度量消息中包含多少信息的问题，也即信息的度量问题。*第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日举例说明：如果甲告诉乙消息A:明天可能比今天热。乙会不以为然，因为消息A很可能发生。如果甲告诉乙消息B：“明天气温接近65。C”。乙会大为吃惊，因为消息B几乎不可能发生。使乙“不以为然”和“大吃一惊”的原因是前者属于老生常谈，没什么新的信息；而后者是违背常规的，在乙以往储备的信息中完全没有这种认识，是全新的信息。从此事例可以看出，事件越不可能，越使人感到意外和惊奇，信息量就越大。概率论告诉我们，事件的不确定程度，可以用其出现的概率来描述。亦即事件出现的可能性越小，则概率就越小，概率性小即不确定性大；反之，则概率就越大。由若干个独立事件构成的消息，那么这时得到的总的信息量就是若干个独立事件的信息量的总和。*第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日为了计算信息量，消息中所含的信息量I与消息x出现的概率间的关系式应能反映如下规律。(1)消息中所含的信息量I是出现该消息的概率的函数，即(2)消息的出现概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且当时，(3)若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量的和，即*第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日不难看出，若