精品课件数字信号基带传输

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1、2．1信号在信道中的传输2．2数字基带信号传输2．3通用异步收发器2．4RS-232-C标准（3次理论课，1次实验）第2章数字基带信号传输8/27/20211常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输信号在信道中的传输通常会有：传播时延（Propagationdelay）、衰减（Attenuation）、失真（distortion），同时信号在信道中传输过程中还会受到干扰和噪声的影响。2.1.1衰减衰减：信号在信道内传输过程中能量损耗而导致的幅度减小。衰减通常用分贝（dB）表示，在通信系统中某一点信号大小也用分贝表示，称为电平

2、，实际上是反映该点信号相对于某一基准而言的。电平又可以分为电压电平和功率电平。2.1信号在信道中的传输8/27/20212常州信息职业技术学院电子系张立中电压电平的定义为：2.1信号在信道中的传输功率电平的定义为：以上电平都是相对电平，在通信系统中还常常以dBµ或dBm作为某一点电压和功率，称为绝对电平，实际上指的是该点的电压值比0.775V大多少dB，或功率值比1mW大多少dB。8/27/20213常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输绝对电压电平：绝对功率电平：书上说的是1µV，是不对的，那为什么是0.775V呢？这是因

3、为，在测量电平时，我们以600Ω作为参考，当600Ω负载电阻消耗1mW功率时，其上所具有的压降为0.775V。在上面的公式中UX和PX分别为测量点的电压（有效值）和功率。电平表测得的信号电平值一般是绝对电压电平LPV。8/27/20214常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输绝对电压电平和绝对功率电平存在如下换算关系：设某一测量点的阻抗值是Z，则：由上面的计算我们可以得出如下结论：（1）当测量点阻抗为600Ω时，电压电平和功率电平一样。（2）当测量点阻抗为Z时，需要加修正值。8/27/20215常州信息职业技术学院电子系张立

4、中2.1信号在信道中的传输2.1.2信号的频谱对信号的分析可以分为时域分析和频域分析，大家对时域分析了解比较多，例如用示波器测量某一高频信号的幅度，就是信号的时域分析。信号的频谱是指信号的幅度随频率变化的关系。信号的频谱可以用扫频谱分析仪进行测量。关于信号分析的内容是《信号与系统》这门课的内容，由于我们没有学习，所以这里也不多介绍。只要记住以下结论：（1）周期信号的频谱具有离散性、谐波性、收敛性。（2）周期信号的脉冲宽度越窄（在相同的信号周期内，占空比D越小），信号所占的频带宽度越宽。8/27/20216常州信息职业技术学院电子系张立中2.1

5、信号在信道中的传输周期信号的频谱周期信号的频谱是由许多根谱线组成，具有前述的三个特点，信号的频谱可以用傅立叶变换来计算出来，一个周期信号可以分解成无限多个正弦信号组成。每一个正弦信号对应一根谱线。第1条谱线称为基波，其他依次为2、3、4….谐波。M次谐波频率是基波频率的M倍，第1个过零点的频率称为信号的带宽8/27/20217常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输8/27/20218常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输2.1.3失真失真可以分为:线性失真和非线性失真。信号通过信道会产生衰减、相移（时延）、

6、甚至产生新的频率分量，这些都是由信道的特性决定的。如果信号经过信道传输后，只产生衰减、相移等，而不产生新的频率分量，这种失真称为线性失真。这个信道称为线性信道。如果信号经过信道传输后，不光产生衰减、相移等，并且产生新的频率分量，这种失真称为非线性失真。这个信道称为非线性信道。一般情况下，我们只研究线性信道，并且认为现实信道为线性信道。8/27/20219常州信息职业技术学院电子系张立中信号的线性失真8/27/202110常州信息职业技术学院电子系张立中信号的线性失真8/27/202111常州信息职业技术学院电子系张立中信号的线性失真8/27/

7、202112常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输一般来说，我们可以把信道看成一个带通滤波器，它对信号的不同频率成分有不同的衰减。如书上图2-5所示。消除线性失真的方法是在信道的输入端或输出端增加均衡器，对信号进行频率补偿。所谓均衡器，是对信号的不同频率成分进行不同的衰减和时延，使信号各频率成分通过信道和均衡器后总的衰减和时延基本相同。书上图2-7就是对信号进行均衡示意图。2.1.4噪声和干扰噪声（noise）有来自信道的噪声和设备本身的噪声。噪声严重时会造成误码。一般来说，采用滤波的方法不能消除噪声。8/27/202113

8、常州信息职业技术学院电子系张立中2.1信号在信道中的传输在通信中有一个非常重要的指标---信噪比（SNR）。关于噪声，大家需要了解以下一些概念：（1）白噪声，是一种