西安电子科技大学：《计算机通信与网络》课程教学课件（讲稿）第二部分 第5章 模拟传输 Analog Transmission

Data Communications and Networking Forouzan Fourth Edition Chapter 5 模拟传输 (Analog Transmission) 5.1 CopyrightThe McGraw-Hill Companies,Inc.Permission required for reproduction or display

5.1 Chapter 5 模拟传输 （Analog Transmission） Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display

5-1 DIGITAL-TO-ANALOG CONVERSION 将数字数据转换为带通模拟信号传统上称为数字到 模拟转换。将低通模拟信号转换为带通信号传统上 被称为模拟到模拟转换。 Topics discussed in this section: 数字到模拟转换的概念(Aspects of Digital-to-Analog Conversion)) 幅移键控(Amplitude Shift Keying) 频移键控(Frequency Shift Keying) 相移键控(Phase Shift Keying) 正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation) 5.2

5.2 5-1 DIGITAL-TO-ANALOG CONVERSION 将数字数据转换为帯通模拟信号传统上称为数字到 模拟转换。将低通模拟信号转换为帯通信号传统上 被称为模拟到模拟转换。 数字到模拟转换的概念(Aspects of Digital-to-Analog Conversion) 幅移键控(Amplitude Shift Keying) 频移键控(Frequency Shift Keying) 相移键控(Phase Shift Keying) 正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation) Topics discussed in this section:

Figure 5.1 Digital-to-analog conversion Sender Receiver Digital data Analog signal Digital data 0101··101 M· 0101·101 Modulator Link Demodulator 5.3

5.3 Figure 5.1 Digital-to-analog conversion

Figure 5.2 Types of digital-to-analog conversion Digital-to-analog conversion Amplitude shift keying Frequency shift keying Phase shift keying (ASK) (FSK) (PSK) Quadrature amplitude modulation (QAM) 5.4

5.4 Figure 5.2 Types of digital-to-analog conversion

Note 比特率是每秒发送的位数，波特率是每秒发 送的信号元素数。在数字数据模拟传输中， 波特率小于等于比特率. 1 S=N×波特 N是数据速率(bps) r是一个信号元素携带的数据元素个数 模拟传输中r=log2L,L是信号元素类型，不是电平个数 5.5

5.5 比特率是每秒发送的位数，波特率是每秒发 送的信号元素数。在数字数据模拟传输中， 波特率小于等于比特率. Note 2 1 ( ) log , S N r N bps r r L L    波特 是数据速率 是一个信号元素携带的数据元素个数 模拟传输中 是信号元素类型，不是电平个数

Example 5.1 模拟信号的每个信号单元运送4位，如果每秒发送 1000个信号单元，试求比特率 Solution 这里r=4,S=1000,N未知利用公式可以求得N S=N×I or N=S×r=1000×4=4000bps 5.6

5.6 模拟信号的每个信号单元运送4位，如果每秒发送 1000 个信号单元，试求比特率. Solution 这里 r = 4, S = 1000, N 未知. 利用公式可以求得 N Example 5.1

Example 5.2 一个信号的比特率8000bps，波特率为1000baud ,问每个信号元素携带多少个数据元素？需要多少 个信号元素？ Solution 在这个例子中，S=1000,N=8000,r和L位置.先得到r ，再得到L. S=N× N 8000 =8 bits/baud S 1000 r=10g2L ◆ L=2=28=256 5.7

5.7 Example 5.2 一个信号的比特率为8000 bps ，波特率为1000 baud ，问每个信号元素携带多少个数据元素？需要多少 个信号元素? Solution 在这个例子中, S = 1000, N = 8000, r 和 L 位置. 先得到 r ，再得到 L

幅移键控 Figure 5.3 Binary amplitude shift keying Amplitude Bit rate:5 0 1 r=1 S=N B=(1+d)S MAAAA Time Bandwidth 1 signal 1 signal i1 signal i 1 signal 1 signal element element element element element 0 1s 0 Baud rate:5 载波信号：在模拟传输中，发送设备产生一个高频 率信号作为基波来承载信息，被称为载波信号 (carrier signal)或者载波频率。 5.8

5.8 Figure 5.3 Binary amplitude shift keying 载波信号：在模拟传输中，发送设备产生一个高频 率信号作为基波来承载信息，被称为载波信号 (carrier signal)或者载波频率。 幅移键控

Figure 5.4 Implementation of binary ASK 1}0}1 0 Multiplier Carrier signal WAAAAAAAAAAAAN- Modulated signal! Oscillator ASK带宽： B=(I+d)×S,S是信号速率而不是带宽 5.9

5.9 Figure 5.4 Implementation of binary ASK ASK B d S S    1 ) , 带宽： （ 是信号速率而不是带宽

Example 5.3 有100kHz的可用带宽，范围从200到300kHz如 果通过使用d=1的ASK调制数据，那么载波频率 和比特率是多少？ Solution 带宽中点是250kHz,这意味着载波频率可以是f。= 250kHz,可以使用带宽的公式得到比特率（d=1和r =. B=(1+d)×S=2×N×=2×N=100kHz N=50 kbps 5.10

5.10 Example 5.3 有100 kHz的可用带宽，范围从 200 到 300 kHz. 如 果通过使用 d = 1 的ASK 调制数据，那么载波频率 和比特率是多少? Solution 带宽中点是250 kHz，这意味着载波频率可以是 fc = 250 kHz，可以使用带宽的公式得到比特率. ( d = 1 和 r = 1)