数据通信原理——第二章（数据信号的传输）备考自用
1、数据序列的电信号表示：
补充：曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
曼彻斯特编码的两种方法：
- “低”
“高”：表示“1”
- “高”
曼彻斯特编码我参考的是这篇博客：http://t.csdn.cn/EGPRm
差分曼彻斯特编码：
只有“0”差分。
口诀：0立即跳变，1延迟跳变。
差分曼彻斯特编码，参考的是下面这篇，虽然有些不严谨。但是蛮好理解的。
问题：没有指明初始电平，曼彻斯特编码没有指明编码规则，默认“低”“高”：表示“1”。
http://t.csdn.cn/v8o9N
2、基带数据信号的功率谱密度
表达式：连续谱+离散谱
其中，fs为1/T，为调制速率。
3、基带数据信号的功率谱特性
单极性码——既有连续谱，也有离散谱
双极性码——只有连续谱，没有离散谱
不归零码——连续谱第一个零点为
归零码——连续谱的第一个零点为
几种数据序列的功率谱密度：
4、分析基带数据信号的功率谱密度的意义
- 大致可以掌握传输某一基带信号所需的基带宽度；
- 如何从数据信号的谱特性中提取收端所需的码元定时信息。（离散谱）
5、基带传输系统模型
6、理想低通形成网络
奈奎斯特第一准则：如系统等效网络具有理想低通性，且截止频率为fN时，则该系统中允许的最高码元速率为2fN，这时系统输出波形在峰值点上不产生前后符号间干扰。
奈奎斯特第一准则的三个重要参量：
7、具有滚降性的低通网络的形成
这种滚降特性能满足奈奎斯特第一准则的条件是，滚降部分的波形关于（fN，1/2）点为奇对称。
例：一形成滤波器幅度特性如图所示，如果符合奈奎斯特第一准则，问：
- 其符号速率为多少？α为多少？
- 采用八电平传输时，传输速率为多少？
- 频带利用率η为多少Baud/Hz？
解：如果符合奈奎斯特第一准则，则|H(f)|应以（fN，0.5）呈基对称滚降，由图示可得：
fN=(2000+(4000-2000)/2)HZ=3000HZ
符号速率 : fs= 2fN = 2×3000Baud=6000Baud
滚降系数：
传信速率：
频带利用率：
8、部分响应系统
部分响应系统是一种可实现的传输系统，它允许存在一定的、可控的码间干扰，而在接收端可以加以消除，这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又近似可物理实现。
特点：
- 有码间干扰，但是固定的，在接收端可以消除；
- 频带利用率可以达到2Baud/Hz的极限；
- 形成波形的前导和后尾衰减较快，降低了对接收端定时的精度要求；
- 物理上可以实现；
- 接收信号电平数大于发送信号电平数，抗干扰性能要差一些。
注意：第一类、第四类部分响应系统都存在误码扩散的问题，解决办法是预编译。
9、时域均衡
实现：横截滤波器
均衡目标：调整各增益权系数Ck，使得除了n=0以外的Yn值为0，这样就消除了符号间干扰。
作用：消除数据在传输过程中由于符号间的干扰产生的影响。
10、短周期或长“0”、长“1”不利于传输的原因
- 可能产生交调串音；
- 可能造成传输系统失步；
- 可能造成均衡器调节信息丢失。
11、数据序列扰乱方法
用一个随机序列与输入数据序列进行逻辑加。
12、频带传输系统的构成
13、数字调制的基本方法
数字调幅（ASK）、数字调相（PSK）、数字调频（FSK）
14、二进制数字调幅（2ASK）
产生方法：相乘法和键控法
2ASK信号波形：
非抑制载频的2ASK——1不变，0归零；
抑制载频的2ASK——1不变，0相反。
为s(t)的功率谱密度，
为已调信号e(t)的功率谱密度：
数据序列是单极性码——中有直流分量——
中有载频分量（2ASK）
数据序列是双极性码——中无直流分量——
中无载频分量（抑制载频的2ASK）
特点：调制后的带宽为基带信号的2倍。
15、二进制数字调相（2PSK）
绝对相移（PSK）和相对相移（DPSK）
2PSK：用已调信号载波初始相位的 0º和180º分别表示二进制数字基带信号的 1 和 0。
2DPSK：假设前后相邻码元的载波相位差为，可定义一种数字信息与
之间的关系。
16、四进制数字调相
17、正交幅度调制（MQAM）——多进制的ASK
QAM信号星座图
MQAM其中M为星点数。两路基带信号的电平数应为。
设输入数据序列的比特率，即同相路和正交路的总比特率为，信道带宽为B，则频带利用率为
、
。
调制系统带宽应为基带信号带宽的两倍，即
结论：M值越大，即星点数越多，频道利用率越高。但是M越大，相同信号空间内，星点的空间距离越小，则系统的抗干扰能力下降，误码率增高。
18、MDPSK——多进制的PSK
19、数字数据传输
利用数字信道来传输数据信号与利用模拟信道的传输方式相比，优点：
- 传输质量高
- 信道传输率高
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