《第5章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第5章數(shù)字光纖通信系統(tǒng)5.1兩種傳輸體制5.2系統(tǒng)的性能指標5.3系統(tǒng)的設計返回主目錄預備知識——數(shù)字通信基本原理¤數(shù)字通信的基本概念¤脈沖編碼調(diào)制（ＰＣＭ）¤時分多路復用及PCM30/32路系統(tǒng)¤數(shù)字復接技術——準同步數(shù)字體系（PDH）一、數(shù)字通信的基本概念（1）模擬信號和數(shù)字信號模擬信號：信息隨波形的變化而變化，其幅度是連續(xù)的。電話、傳真、電視信號數(shù)字信號：幅值被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)，不是連續(xù)的，是離散的。電報信號、數(shù)據(jù)信號從以上分析可知：數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別是根據(jù)幅度取值上是否離散而定的。雖然模擬信號與數(shù)字信號有明顯區(qū)別，但二者之間，在一定條件下是可以互相轉(zhuǎn)換的

2、。(2)數(shù)字通信的概念通信的目的是傳遞或交換信息。根據(jù)在信道上傳輸?shù)男盘栃问降牟煌?，可分為兩類通信方式：模擬通信和數(shù)字通信。模擬通信：以模擬信號的形式傳遞消息，采用頻分復用實現(xiàn)多路通信。數(shù)字通信：以數(shù)字信號的形式傳遞消息，采用時分復用實現(xiàn)多路通信。（3）數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成模型如圖0一4所示。信源:被變換成原始電信號的原始信息。常見的信源有產(chǎn)生模擬信號的電話機、話筒、攝像機和輸出數(shù)字信號的電子計算機、各種數(shù)字終端設備等。信源編碼：把模擬信號變換成數(shù)字信號，即完成模數(shù)變換的任務。如果信源產(chǎn)生的已經(jīng)是數(shù)字信號，可省去信源編碼部分。信道編碼：完成自動檢錯或糾錯功能傳

3、輸過程中由于信道中存在噪聲干擾，使得傳輸?shù)臄?shù)字信號產(chǎn)生差錯——誤碼。為了在接收端能自動進行檢錯或糾正差錯，在信源編碼后的信息碼元中，按一定的規(guī)律，附加一些監(jiān)督碼元，形成新的數(shù)字信號。接收端可按數(shù)字信號的規(guī)律性來檢查接收信號是否有差錯或糾正錯碼。調(diào)制：將基帶數(shù)字信號搬移到適合于信道傳輸?shù)念l帶上。將基帶數(shù)字信號直接送到信道傳輸?shù)姆绞椒Q為基帶傳輸；將基帶數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制后再送到信道傳輸?shù)姆绞椒Q為頻帶傳輸。信道：是指傳輸信號的通道。根據(jù)傳輸媒介可分為有線信道(明線、電纜、光纜信道)與無線信道(短波電離層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼信道)。信宿：接收信息的人或各種終端設備。對于具體的數(shù)

4、字通信系統(tǒng)，其方框圖并非都與圖0一4方框圖完全一樣，例如：①若信源是數(shù)字信息時，則信源編碼或信源解碼可去掉，這樣就構(gòu)成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。②若通信距離不太遠，且通信容量不太大時，信道一般采用市話電纜，即采用基帶傳輸方式，這樣就不需要調(diào)制和解調(diào)部分。③傳送話音信息時，即使有少量誤碼，也不影響通信質(zhì)量，一般不加信道編、解碼。④在對保密性能要求比較高的通信系統(tǒng)中，可在信源編碼與信道編碼之間加人加密器；同時在接收端加入解密器。2．數(shù)字通信的特點(1)抗干擾能力強，無噪聲積累在模擬通信中，為了提高信噪比，需要及時對傳輸信號進行放大(增音)，但與此同時，串擾進來的噪聲也被放大。由于模擬信號的幅

5、值是連續(xù)的，難以把傳輸信號與干擾噪聲分開。隨著傳輸距離的增加，噪聲累積越來越大，將使傳輸質(zhì)量嚴重惡化。對于數(shù)字通信，由于數(shù)字信號的幅值為有限的離散值(通常取兩個幅值)，在傳輸過程中受到噪聲干擾，當信噪比還沒有惡化到一定程度時，即在適當?shù)木嚯x，采用再生的方法，再生成已消除噪聲干擾的原發(fā)送信號。由于無噪聲積累，可實現(xiàn)長距離、高質(zhì)量的傳輸。(2)便于加密處理信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹碓斤@得重要。數(shù)字通信的加密處理比模擬通信容易得多。以話音信號為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號可用簡單的數(shù)字邏輯運算進行加密和解密處理。(3)采用時分復用實現(xiàn)多路通信時分復用是利用各路信號在信道上占有不同的時

6、間間隙，同在一條信道上傳輸，并且互不干擾。(4)設備便于集成化、微型化數(shù)字通信采用時分多路復用，不需要昂貴的、體積較大的濾波器。由于設備中大部分電路都是數(shù)字電路，可以用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，這樣功耗也較低。(5)占用信道頻帶寬一路數(shù)字電話的頻帶為64kHz，而一路模擬電話所占頻帶僅為4kHz，前者是后者的16倍。然而隨著微波、衛(wèi)星、光纜信道的大量利用(其信道頻帶非常寬)，以及頻帶壓縮編碼器的實現(xiàn)和大量使用，數(shù)字通信占用頻帶寬的矛盾正逐步減小3．數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能好壞的指標是有效性和可靠性兩項（1）有效性指標有效性指標具體包括以下三項內(nèi)容。①

7、信息傳輸速率(R)信息傳輸速率簡稱傳信率，也叫數(shù)碼率(常用fb表示)。它的定義是：每秒所傳輸?shù)男畔⒘?。信息傳輸速率的定義也可以說成是：一秒所傳輸?shù)亩M制碼元數(shù)，其單位為bit／s。其中fs為抽樣頻率，n是復用的路數(shù)，l是編碼的碼位數(shù)。②符號速率(N)符號速率也叫碼元速率，它的定義是：1秒所傳輸?shù)拇a元數(shù)目(這里的碼元可以是多進制的，也可以是二進制的)，其單位為“波特”(Bd)。一個符號要用log2M個代碼來表示(M為進制數(shù)或電平數(shù))?？梢姡M制碼元傳輸時，信息傳輸速率與符號速率相等。③頻帶利用率真正用來